[发明专利]一种可测量不同高度矿柱渗透性的装置

说明书

本发明公开了一种可测量不同高度矿柱渗透性的装置，包括由多节矿石柱可拆卸连接而成的矿柱；矿柱的上方设有上液位箱，矿柱的下方设有下液位箱，下液位箱和上液位箱之间设有用于浸出液循环的循环泵；通过渗透测量装置对待测高度的一节或多节矿石柱进行渗透测试。本发明的可测量不同高度矿柱渗透性的装置不仅能测量矿柱整体的渗透性，还能测量某一矿段的渗透性，分析在浸出过程中各高度矿石段的渗透性，对合理筑堆高度提供依据，该装置能进行矿石浸出实验，能考查浸出过程中以及浸出结束时矿石的渗透性。本发明的装置的高度可以改变，可在矿石浸出过程中任意时刻测量矿柱的渗透性能，可测量不同高度矿柱的渗透性，能适应不同矿堆高度的实验要求。

技术领域

本发明属于矿石渗透性测量的技术领域，尤其涉及一种可测量不同高度矿柱渗透性的装置。

背景技术

溶浸采矿方法可分为原地浸出法、原地破碎浸出法和地表堆浸法三类，其中堆浸法应用历史最为悠久、应用范围最为广泛。与传统的开采方法相比，堆浸法无需庞大的基础工程和复杂昂贵的生产设备，因此具有基建周期短、基建费用省、生产设施设备简单、投资小、生产成本低、能耗小等诸多优点，受到了广泛关注。

矿石堆浸过程中，溶液运达目的矿物以及有用组分运出矿堆这两个过程均需要通过渗流作用完成，矿堆的渗透性是决定矿石堆浸效果的关键。在进行工业试验之前，需要在实验室内开展柱浸实验，以确定矿石在浸出过程中的渗透性能。柱浸实验又称渗滤浸出实验，是一种重要的堆浸室内实验方法。室内柱浸实验是将实际矿堆中的单元体提取出来，模拟现场的作业，进行喷淋、浸出、集液等相关操作。

柱浸实验一般在有机玻璃或塑料柱中进行，实验目的主要是确定各个参数：①矿石浸出率与矿石粒度、浸出时间、布液强度等因素的关系；②浸出剂的最佳浓度，浸出剂及其他化学试剂的消耗量；③矿堆的渗透性能。

由于化学板结和细颗粒迁移作用，矿堆的渗透性随着浸出过程会逐渐减小，甚至造成溶液无法流动。

现有技术中采用变水头法测量矿柱的渗透性，只能测量矿柱整体的渗透性，不能测量某一矿段的渗透性，并且无法分析在浸出过程中各高度矿石段的渗透性，无法对合理筑堆高度提供依据。

另外，现有技术中还有使用土壤渗透仪测量矿柱的渗透性，该装置无法进行矿石浸出实验，无法考查浸出过程中以及浸出结束时矿石的渗透性，另外该装置高度无法改变，不能适应不同矿堆高度的实验要求。

发明内容

基于以上现有技术的不足，本发明所解决的技术问题在于提供一种可测量不同高度矿柱渗透性的装置，可在矿石浸出过程中任意时刻测量矿柱的渗透性能，并可测量不同高度矿柱的渗透性。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案来实现：本发明提供一种可测量不同高度矿柱渗透性的装置，包括由多节矿石柱可拆卸连接而成的矿柱；

所述矿柱的上方设有上液位箱，所述矿柱的下方设有下液位箱，所述下液位箱和上液位箱之间设有用于浸出液循环的循环泵；

通过渗透测量装置对待测高度的一节或多节矿石柱进行渗透测试。

进一步的，所述渗透测量装置包括设置在矿石柱底部的进水管、设置在矿石柱顶部的出水口。

进一步的，根据达西定律，在层流状态下，液体从出水口流出的流速表示如下：

v＝ki (1)

式(1)中：k—渗透系数；i—水力梯度；

其中，水力梯度可用下式表示：

式(2)中：h—水头高度；L—待测的一节矿石柱中矿石长度；n—待测矿石柱的节数，n＝1,2,3,…；

若矿石柱的断面积为A，t时间内的流量为Q，则：