《外加電場對細粒散體中溶浸液滲流特性的影響機制》是依託北京科技大學，由王少勇擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：外加電場對細粒散體中溶浸液滲流特性的影響機制
- 依託單位：北京科技大學
- 項目負責人：王少勇
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目主要針對目前低滲透性細粒散體浸堆浸出過程面臨的問題，尤其是基礎理論研究方面的問題，綜合運用動電理論、散體動力學、滲流力學、岩石力學和生物化學等多學科知識，研製一套電場強化滲流多功能試驗裝置，對電場作用下礦岩的電學性質、散體中孔裂隙的演化規律、溶液滲流動力特性、物理化學反應特性、固-液-電動態耦合機理開展系統研究，建立電場-滲流場-孔隙演化場耦合作用下的溶浸液滲流模型，探尋電場作用下浸出過程中溶浸液滲流動力回響特徵，揭示流動-反應-變形耦合過程中外加電場對細粒散體中溶浸液流動特性的影響機制，最後提出電場強化細粒散體中溶浸液滲流技術原型。本項目將對電場作用下細粒散體浸出體系中溶浸液的滲流特性進行定量表征，實現電場對細粒散體堆浸體系中溶浸液滲流行為的調節與控制。為解決堆浸體系中滲透性差的技術難題提供理論指導，推動金屬礦溶浸開採技術的進步。
結題摘要
我國礦產資源存在品位低、複雜難處理以及中小型礦居多等顯著特點。這些因素決定了在採用傳統選冶工藝處理這些礦產資源時，效率差、流程長、成本高、污染重、回收率低。溶浸採礦是利用某些化學溶劑及微生物，有選擇性地溶解、浸出和回收礦床、礦石或廢石中有用組份的一種採礦方法。由細粒散體組成或者部分細粒散體組成的堆體，由於滲流速度慢、滲流不均勻造成表面溶浸液積聚現象，導致浸出效率低，這在很大程度上限制了堆浸技術的套用與推廣。本項目主要針對目前低滲透性細粒散體浸堆浸出過程面臨的問題，尤其是基礎理論研究方面的問題，綜合運用動電理論、散體動力學、滲流力學、岩石力學和生物化學等多學科知識，開展了外加電場作用下溶浸液在細粒散體中滲流機制研究。主要研究內容有（1）細粒散體中電場作用對溶浸液滲流特性影響試驗研究（2）電場對浸出體系中溶浸液滲流作用機理研究（3）孔隙演化規律對電場作用效果的影響（4）數值模擬等。通過本項目的研究，研製了一套電場強化滲流多功能試驗裝置，對電場作用下礦岩的電學性質、散體中孔裂隙的演化規律、溶液滲流動力特性、物理化學反應特性、固-液-電動態耦合機理開展系統的研究，研究結果表明：礦物顆粒周圍產生電場，對水溶液中的水化陽離子產生吸附作用，在體系中施加電壓而將原有的靜電平衡打破，可以達到排出弱結合水的效果電場作用下細粒散體中不動水率從91%降低到82%；建立了電場-滲流場-孔隙演化場耦合作用下的溶浸液滲流模型，探尋了電場作用下浸出過程中溶浸液滲流動力回響特徵，揭示了流動-反應-變形耦合過程中外加電場對細粒散體中溶浸液流動特性的影響機制；最後提出了電場強化細粒散體中溶浸液滲流技術原型，並獲得發明專利。本項目對電場作用下細粒散體浸出體系中溶浸液的滲流特性進行了定量表征，實現了電場對細粒散體堆浸體系中溶浸液滲流行為的調節與控制。為解決堆浸體系中滲透性差的技術難題提供了理論指導，推動了金屬礦溶浸開採技術的進步。
