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摘要
基于孔隙流体质量守恒和溶质质量守恒，综合考虑岩土力学固结对土体结构影响，结合浸矿过程的化学反应，建立浸出液对离子型稀土矿浸出行为的渗流-反应-应力耦合数值模型。通过COMSOL软件模拟浸出液通过三轴渗透对稀土矿进行渗透时的渗流运动以及溶质运移过程，并分别研究注液压、轴压、围压3种不同载荷对柱浸过程中渗流场、应力场和浓度场分布的时空演化规律。通过液相和固相中的RE3+和NH4+浓度分布结果表明，注液压由10 kPa增至50 kPa时，液相RE3+浓度峰值有所减小，最大峰值差为0.19 g·L-1，而浸出液末端位置大幅度加深，最大位置差为0.051 m，说明增大注液压能显著加快渗流过程的进行，进而缩短浸出周期。增大轴压和围压可使矿体的孔隙结构更为紧密，液相RE3+浓度峰值有所增大，其RE3+浓度峰值差分别为0.37,0.58 g·L-1，浸出液末端深度有所减小，最大位置差分别为0.020,0.029m，表明阻碍了浸出液的渗流，延长浸出周期，但在一定程度上能提高浸出率，且围压的提升效果较轴压更大。
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单位江西理工大学; 金隆铜业有限公司
