离子型稀土一维入渗规律及机理试验研究

摘要

离子型稀土矿山开采方式多采用原地浸，相关理论研究多处于空白状态。在实际开采过程中，多凭经验确定注液井网参数和注液速度，造成资源浸取回收率不确定性非常大。究其原因，主要是对单井注液时交换液在稀土矿体中的浸润区域规律及其影响因素研究的缺失，特别是交换液在矿体中非饱和非稳定的入渗过程和机理研究不够。针对这一情况，本文从外在因素(入渗水)和内在因素(粒径组成)的角度对入渗特性进行了分析。
　　首先介绍了非饱和土的概念及其入渗理论，分别阐述了Green-Ampt模型、Horton模型、Philip模型、Kostiakov模型的基本假设和使用条件。介绍了经典模型存在的问题，由于问题的存在，然后重点介绍了分层假定入渗模型的建立。最后通过试验结果验证了分层假定模型的适用性。
　　本文研究了稀土粒径和交换液浓度两个因素对湿润锋运移速率、饱和渗透系数以及基质吸力的影响；根据室内试验结果，验证了离子型稀土入渗湿润锋倒数与入渗率之间存在线性关系；建立了分层假定入渗模型，并运用其结果分析了入渗时间和湿润锋运移速率的变化关系。研究表明，稀土土样粒径大小和交换液浓度对入渗规律都有明显的影响。

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第一章 绪论

1.1 研究意义

1.2 国内外研究现状及发展动态

1.3 本文主要工作

1.4 本文的研究方法

第二章 分层假定模型的依据与建立

2.1 非饱和土入渗理论

2.2 土体水分物理运动过程

2.3 改进的Green-Ampt入渗模型

2.4 基于分层假定下的一维垂直入渗模型

2.5 本章小结

第三章 一维垂直入渗特征及水分参数确定

3.1 试验装置

3.2 试样

3.3 入渗水为清水下的入渗特性

3.4 入渗水为3%硫酸铵溶液下的入渗特性

3.5 本章小结

第四章 一维水平入渗特征及水分参数确定

4.1 入渗模型及理论

4.2 试验装置

4.3 试验土样

4.4 试验方法

4.5 入渗水为清水下的入渗特性

4.6入渗水为3%硫酸铵溶液下的入渗特性

4.7本章小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 进一步展望

参考文献

致谢

附录 攻读学位期间的研究成果

已发表的论文

参与的项目