矿石颗粒堆积体三维孔隙的CT扫描与量化表征研究

姬程飞

（黄河交通学院，河南焦作454950）

堆浸是指用溶液喷淋矿堆，使液体在往下渗透的过程中选择性地浸出矿石堆中的有用组分，最后从堆底流出的富液中对有用组分进行回收的方法。采用堆浸法回收矿石中金、银、铜等金属是一种经济有效的方法。渗透性是影响矿石堆浸过程有用金属浸出率和回收率最重要的因素［1-4］。矿石颗粒堆积体属松散的多孔介质。与其他任何多孔介质一样，矿石颗粒堆积体的渗透性本质上取决于其孔隙结构特征。孔隙率、孔径分布和孔隙连通度是分析孔隙结构时最重要的3个参数，用以研究孔隙结构和输运系数之间的基本关系［5-7］。用这3个参数来表征矿石颗粒堆积体中的三维孔隙空间结构具有重要意义。然而，由于矿石颗粒的随机分布性，矿石颗粒的形状很不规则，并且试样是松散的，因此其孔隙结构显得非常复杂。在多孔介质孔隙特性的研究中广泛使用的方法有光学显微镜、扫描电子显微镜（SEM）和压汞法（MIP），但均不能用来定量地表征三维孔隙结构［8-10］。作为一种无损检测技术，X射线计算机断层扫描技术（CT）已被广泛应用于许多领域的三维几何形状检测［11-12］。这项技术非常适合于矿石颗粒堆的细观结构观测，其不破坏物料的内部结构，且可以直接获得固相和孔隙相的空间分布特点。此外，由于堆浸形成的矿石颗粒堆积体是一种多孔介质，矿石颗粒和孔隙的密度衰减系数有很大差异，可以满足X射线计算机断层扫描仪（CT）的空间分辨率和密度分辨率的要求。……