氧气在饱和覆盖物中的扩散

Front and side image of instrumented columns used. 矿山尾矿是矿石选矿的副产品,是采矿业最大的环境问题之一。尾矿管理技术种类繁多,各有优势,本系列小金体育APP重点研究的是饱和覆盖。主要是因为它们被提议作为管理矿山尾矿和由此产生的酸性矿山排水的替代技术,因为它们被提议减少氧扩散,从而减少矿山尾矿中硫化物反应的发生。

以下实验室规模的研究集中在(研究1)与单层覆盖系统结合的尾矿库内低水位和高水位对减轻AMD产生的影响,(研究2)使用数学模型评估冻结和解冻期间低水位和高水位的影响,最后(研究3)小金体育通过仪器柱评估冻结和解冻后的氧气扩散。

 
小金体育APP概述

第一阶段:地下水位对采用饱和覆盖处理矿山废物的影响

矿山从勘探到关闭的生命周期是快节奏的、不稳定的,因此应认真考虑矿区的修复规划。这项实验室规模的研究侧重于尾矿库内低水位与高水位的影响,并结合单层覆盖系统,以减轻AMD的产生。尾矿和覆盖材料是从育空地区法鲁的法鲁矿区收集的。

阶段2:

本研究小金体育通过一系列实验室柱实验和分析菲克第一定律和第二定律的扩散系数De和Kr,重点研究了冷冻条件下的氧浓度和未冻体积含水量。为了在数值模拟中建立具有代表性的冻结条件模型,使用大型仪器柱填充惰性材料,并监测以下参数随时间和深度的变化:体积含水量、未冻结体积含水量、温度;以及水界面与覆盖材料顶部(仅部分水饱和部分)之间的氧浓度梯度。

阶段3:

大多数(如果不是全部的话)在负温度饱和覆盖物中绘制氧气扩散图的实验都是用菲克第一和第二扩散定律完成的,这需要使用不可靠的参数和复杂的变量。以前的实验也使用了以某种方式直接消耗或影响氧气水平的设备。

考虑到这一点,决定为了能够更准确地预测野外情景中的氧气扩散,将使用建模。在这种情况下,建模并不是一种罕见的预测扩散的方法,然而,使这种方法独特的是仪器柱的设置。在这个过程中记录的变量是温度、氧气百分比和未冻体积水含量。

 
小金体育APP团队和资助者
阶段1:

团队

Guillaume Nielsen博士,YukonU研究中心NSERC工业研究主席

切尔西·祖坎,YukonU研究中心研究助理

资助者

育空矿业研究联盟(YMRC): BMC、Selwyn Chihong、Newmont Coffee、Casino、Alexco、Victoria Gold Corp、Minto Explorations

阶段2:

团队

Guillaume Nielsen博士,YukonU研究中心NSERC工业研究主席

尼古拉斯·雷尼博士,NRCan

Roselyne Gagne Turcotte,拉瓦尔大学

Ayesha Ahmad, YukonU研究中心研究助理

资助者

NSERC

育空矿区研究联盟(YMRC): BMC、Selwyn Chihong、Newmont Coffee、Casino、Alexco、Victoria Gold Corp.。

 
出版物
饱和覆盖物中的氧气扩散(2021年)