浸矿对离子型稀土矿体结构影响的试验研究及其应用
离子型稀土原地浸矿过程中浸矿液不断注入矿体内,矿物颗粒发生迁移和离子交换,使矿体颗粒级配发生变化,改变矿体结构,导致矿体强度弱化,从而引发矿体滑坡。研究浸矿过程中矿体结构和矿体强度的变化规律,对分析矿体边坡稳定性具有指导意义。
本文通过常水头柱浸试验,研究两种不同浸矿方式对矿体颗粒级配和渗透系数的影响,确定对矿体结构影响小的浸矿方式;运用GDS应力路径三轴仪测定3%的硫酸铵溶液浸矿前后矿样的黏聚力,同时采用直剪仪测定浸矿前后矿样的内摩擦角,对比浸矿前矿样与尾矿的黏聚力和内摩擦角,分析浸矿对矿体强度的影响;根据试验矿块的简化边坡模型,运用Geo-studio软件计算简化边坡模型的临界浸润线和边坡安全系数,通过现场监测结果验证了通过临界浸润线监测边坡稳定性的可行性。通过以上工作,得出以下主要结论:(1)通过柱浸试验研究浸矿对矿体渗透系数和颗粒级配的影响,结果表明颗粒迁移对矿体结构的影响大于离子交换的影响;直接用硫酸铵溶液浸矿对矿体结构影响更小。
(2)浸矿明显降低矿体强度,浸矿后由渗流入口到渗流出口矿体强度逐渐降低。离子交换反应引起的矿物成分 ...