[发明专利]一种干湿交替条件下尾矿风化氧化的模拟实验装置

说明书

本发明公开一种干湿交替条件下尾矿风化氧化的模拟实验装置，包括装置本体和底座，在底座的底部四周设有支脚，装置本体的前侧面板为玻璃面板，所述装置本体内部被两块层间隔板分成三个独立的空间，分别为第一内室、第二内室和第三内室，所述第一内室内可模拟接近自然条件的干湿交替情况对尾矿风化氧化的影响，第二内室可用于验证恒温恒压条件下的极端干湿变化对尾矿风化氧化的影响；第三内室内可验证尾矿在经过多轮次淋洗后的风化氧化情况以及有机废水对尾矿风化氧化的影响。该装置结构简单，可操作性强，多场景模拟有利于获取更加真实详尽的数据，所获数据具有更强的现实意义。

技术领域

本发明属于模拟实验设备技术领域，具体涉及一种干湿交替条件下尾矿风化氧化的模拟实验装置。

背景技术

尾矿是选矿中分选作业的产物之一，其中有用目标组分含量最低的部分称为尾矿。在当前的技术经济条件下，已不宜再进一步分选。但随着生产科学技术的发展，有用目标组分还可能有进一步回收利用的经济价值。因此，尾矿并不是完全无用的废料，往往含有可作其他用途的组分，可以综合利用。实现无废料排放，是矿产资源得到充分利用和保护生态环境的需要。

随着矿山开采工作的进行，尾矿被逐渐暴露于地表，外界的水、氧气等元素开始与尾矿接触，尾矿在这种复杂的干湿交替的环境下会逐渐发生氧化风化，以硫化矿山为例，硫化矿山的开采过程中会伴随大量含黄铁矿的尾矿暴露于地表，暴露于大气中的硫化矿物在氧气、水和微生物的共同作用下产生硫酸，形成矿山酸性废水，大量酸性废水的下渗会导致周边地表水的pH值降低，酸度的增高会导致重金属的溶解性增大即活泼性增强，并导致含铅、汞、砷、铬、铜等重金属的固溶物溶解与金属的释放，硫化物的氧化酸化及伴随毒害元素向环境的迁移释放是矿山开发面对的主要环境问题。

因此，做好干湿交替条件下尾矿风化氧化的研究工作，获取相关影响控制因素将为获得控制尾矿污染性排水和重金属迁移的有效方法提供参考。

但是，现有技术中还不曾有较为完善的试验装置能够模拟尾矿在多类型干湿交替条件下的风化氧化，对于尾矿的风化氧化尚不能进行较为全面详实的相关实验室研究。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在的问题设计一种干湿交替条件下尾矿风化氧化的模拟实验装置，该装置分为三个试验内室，可用于模拟三种情况下的尾矿风化氧化研究，操作简单，研究数据更加全面详尽，为获得控制尾矿污染性排水和重金属迁移的有效方法提供重要参考。

本发明的具体技术方案如下所述：

本发明公开一种干湿交替条件下尾矿风化氧化的模拟实验装置，包括装置本体和底座，在底座的底部四周设有支脚，装置本体的前侧面板为玻璃面板以便于随时观察实验进程，所述装置本体内部被两块层间隔板分成三个独立的空间，分别为第一内室、第二内室和第三内室，所述第一内室内可模拟接近自然条件的干湿交替情况对尾矿风化氧化的影响，第二内室可用于验证恒温恒压条件下的极端干湿变化对尾矿风化氧化的影响；第三内室内可模拟尾矿在经过不同淋洗液的多轮次淋洗后的风化氧化情况。

进一步地，在第一内室内设有隔板将第一内室分为上、下两层空间，在隔板上间隔设有三个储水凹槽，在每个储水凹槽内均设有一个网格状吊篮，在储水凹槽的底部设有进水入口，在第一内室的下层空间左侧设有进水管、右侧设有出水管，在网格状吊篮的顶部设有吊绳，所述吊绳连接在步进电机的转盘上，在第一内室的顶部设有暖光灯。

进一步地，在所述第二内室内设有内腔体，在内腔体的左右两侧均设有一块导热板将内腔体的左、右两侧分别隔出一个加热室，在加热室内设有电加热管，在内腔体侧面设有雾化加湿装置，在内腔体的顶部设有喷淋装置，在内腔体壁上设有温度传感器和湿度传感器。