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摘要
为探究在不同酸碱性流体环境作用下孔隙比、浸泡时间对尾矿砂渗透性的影响规律,选取7组不同孔隙比试样,设计变水头渗透室内试验;通过控制变量法,研究8种浸泡时间下尾矿砂渗透性变化规律,并利用扫描电镜和X射线能谱仪分析不同化学条件下孔隙比对尾矿砂渗透性影响机理。结果表明:在化学条件下尾矿砂的孔隙比与渗透系数存在"似指数"变化关系。当控制试样孔隙比为0.65时,在强酸溶液中(pH=3),尾砂的渗透系数随浸泡时间延长而增加,表现为二次抛物线关系,浸泡1600 s较浸泡200 s增加了56.92%;在强碱环境下(pH=11),尾砂的渗透系数随浸泡时间呈Logistic函数下降,浸泡1600 s较浸泡200 s下降了73.66%。基于太沙基、柯森、刘杰等渗透理论拟合得到酸性、碱性、中性三种条件下的修正关系模型。根据试验结果分析和扫描电镜观察发现,酸性条件下小颗粒尾砂被侵蚀,大颗粒尾砂棱角凸显,结合水膜变薄,孔隙增大,渗透系数变大;碱性条件下,尾砂颗粒表面与尾砂颗粒间有沉淀胶体覆盖或填充,结合水膜变厚,孔隙减小,渗透系数随之减小。
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