本書緊扣硫化銅礦通風強化浸出這一主題，重點介紹礦石浸出過程中氣體滲流、氣-液兩相流及氣-液轉(zhuǎn)化行為，探索強制通風時浸礦微生物的響應特征及礦石強化浸出的表現(xiàn)形式、作用機制，并探討不同通風條件下的硫化銅礦生物浸出的應用效果，為低品位、難處理及深層硫化銅礦的流態(tài)化開采提供了技術(shù)支撐。
本書可供溶浸采礦、化學選礦、濕法冶金領(lǐng)域的教學、研究、設(shè)計、施工和管理人員參考使用，也可作為采礦工程、礦物加工工程和冶金工程等專業(yè)高年級本科生、研究生的學習參考書。
1 緒論
1.1 全球銅礦資源分布與利用現(xiàn)狀
1.1.1 全球銅礦資源分布現(xiàn)狀
1.1.2 全球銅礦資源利用現(xiàn)狀
1.2 全球銅礦溶浸開采現(xiàn)狀
1.2.1 國外銅礦溶浸開采應用現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)銅礦溶浸采礦發(fā)展概況
1.3 通風強化礦石浸出發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.1 堆場氣體滲透特性研究現(xiàn)狀
1.3.2 堆場氣體滲流規(guī)律研究進展
1.3.3 通風強化硫化礦浸出應用現(xiàn)狀
參考文獻
2 溶浸液飽和溶解氧濃度試驗
2.1 概述
2.2 試驗材料與方法
2.2.1 試驗藥劑
2.2.2 試驗裝置
2.2.3 試驗方案
2.3 溶浸液溶解氧濃度模型
2.4 單因素對溶解氧的影響
2.5 多因素交互作用對溶解氧的影響
2.6 溫度和其他因素的聯(lián)合效應
2.7 浸出過程溶浸液需氧量模型
參考文獻
3 礦堆氣體滲透系數(shù)影響因素試驗
3.1 概述
3.2 試驗材料與方法
3.2.1 礦石試樣
3.2.2 試驗裝置
3.2.3 試驗方案
3.2.4 試驗過程
3.2.5 檢測方法
3.3 通風強度對氣體滲透系數(shù)的影響
3.4 含水率對氣體滲透系數(shù)的影響
3.5 孔隙率對氣體滲透系數(shù)的影響
3.6 粉礦含量對氣體滲透系數(shù)的影響
3.7 壓實密度對氣體滲透系數(shù)的影響
參考文獻
4 強制通風條件下硫化銅礦生物柱浸試驗
4.1 概述
4.2 試驗材料與方法
4.2.1 礦石試樣
4.2.2 浸礦微生物
4.2.3 試驗儀器與設(shè)備
4.2.4 試驗方案
4.2.5 試驗過程
4.2.6 檢測與計算方法
4.3 浸出過程pH值、電位□化規(guī)律
4.4 礦堆滲流速率□化規(guī)律
4.5 浸出前后礦堆孔隙率□化規(guī)律
4.6 浸礦微生物濃度□化規(guī)律
4.7 浸出過程TFe濃度及Fe2 濃度□化規(guī)律
4.8 浸出過程Cu浸出率□化規(guī)律
4.9 浸出過程氧氣利用系數(shù)分析
參考文獻
5 堆場氣體滲流機理與滲流規(guī)律
5.1 概述
5.2 堆場氣體滲流場特征與滲流機理
5.2.1 堆場氣體滲流場特征
5.2.2 堆場氣體滲流機理
5.3 堆場氣體滲流模型
5.3.1 模型假設(shè)
5.3.2 氣體滲流控制方程
5.3.3 堆場氣體滲流模型
5.4 堆場氣體穩(wěn)定滲流場求解
5.4.1 自然通風條件下氣體滲流解
5.4.2 強制通風條件下氣體滲流解
5.5 堆場氣體非穩(wěn)定滲流場求解
5.6 堆場氣體滲流速率與通風氣壓的關(guān)系
5.7 堆場氣-液形態(tài)與通風氣壓的關(guān)系
參考文獻
6 硫化銅礦通風強化浸出機理
6.1 概述
6.2 堆浸體系氧傳質(zhì)與氣泡動力學
6.2.1 堆浸生物系統(tǒng)中氧傳質(zhì)途徑
6.2.2 強制通風條件下堆場中的氧傳質(zhì)
6.2.3 堆場中氣泡尺寸與形態(tài)
6.2.4 堆場中氣泡受力分析
6.2.5 強制通風條件下氣泡上升動力學
6.3 強制通風條件下堆場傳熱規(guī)律
6.3.1 自然通風條件下的堆場熱量平衡
6.3.2 強制通風對堆場傳熱的影響
6.3.3 堆場溫度分布的空間異質(zhì)性
6.4 強制通風對浸礦微生物遷移的影響
6.4.1 浸礦微生物遷移機制與影響因素
6.4.2 豎直方向微生物遷移與分布特征
6.5 通風強化礦石浸出作用機制
6.5.1 硫化銅礦化學反應需氧量
6.5.2 浸礦微生物生長需氧量
6.5.3 堆場有效風量率
6.5.4 強制通風對硫化銅礦浸出的作用過程
參考文獻
7 硫化銅礦通風強化浸出數(shù)值模擬
7.1 概述
7.2 COMSOL Multiphysics介紹
7.3 模擬條件與過程
7.3.1 基本假設(shè)
7.3.2 控制方程
7.3.3 模擬方案
7.3.4 物理模型
7.3.5 邊界條件
7.4 不同通風強度下的硫化銅礦浸出
7.4.1 堆場氧氣濃度及氣流速度分布
7.4.2 堆場溫度分布
7.4.3 Cu浸出率
7.5 不同噴淋速率與通風強度比值的硫化銅礦浸出
7.5.1 堆場氧氣濃度及氣流速度分布
7.5.2 溫度分布及其空間異質(zhì)性
7.5.3 Cu浸出率
7.6 硫化銅礦原地破碎堆場通風強化浸出
7.6.1 基本假設(shè)
7.6.2 模型建立與網(wǎng)格劃分
7.6.3 模擬方案
7.6.4 礦堆氣流速度分布
7.6.5 礦堆溫度分布
7.6.6 銅離子濃度分布
參考文獻
8 通風強化浸出技術(shù)調(diào)控與應用
8.1 通風強化浸出技術(shù)分類
8.2 強化堆場氣體自然對流
8.2.1 筑堆方法選擇
8.2.2 控制入堆礦石粒徑
8.2.3 優(yōu)化布液方式與布液制度
8.2.4 溶浸液充氣入堆
8.2.5 改善堆場滲透性
8.3 硫化銅礦堆浸的強制通風技術(shù)
8.3.1 堆場底部結(jié)構(gòu)
8.3.2 強制通風網(wǎng)絡布置
8.3.3 強制通風設(shè)備選擇
8.3.4 強制通風監(jiān)測指標
8.3.5 強制通風調(diào)控措施
8.4 強制通風技術(shù)工業(yè)應用
8.4.1 礦山概況
8.4.2 堆場強制通風系統(tǒng)設(shè)計
8.4.3 強制通風浸出模擬結(jié)果
參考文獻
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