《表8 碱性条件下EDS分析》

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《不同化学条件下孔隙比对尾矿砂渗透性影响试验》

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为进一步研究不同化学条件对尾矿颗粒微观结构影响和成分变化，本文利用蔡司ZEISS EVO18型扫描电子显微镜，观察尾矿颗粒的微观结构，对比中性、酸性、碱性环境下的结构差异，得到结果如图9所示。利用X射线能谱仪，分析不同环境作用后，尾矿砂成分元素的变化，结果如表7和表8所列。从图9（a）可以看出，在p H=7的中性环境下，尾砂颗粒粒径分布离散，既有大于75μm的大颗粒粒径，也有小于20μm的小颗粒粒径，小颗粒尾砂松散地分布在大颗粒尾砂表面，颗粒与颗粒间距较为连续均匀。从图9（b）可以看出，当尾矿砂处在p H=3的酸性环境中，小颗粒尾砂大量被大量侵蚀，大颗粒尾砂呈散乱分布，且颗粒表面凸显出明显的棱角，颗粒间孔隙较大，通道较深。因此尾矿砂在酸性环境下孔隙比扩大，渗透系数变大，渗透性变好。从表7可以看出，经过酸性液浸泡后尾矿砂仍以Si元素主要形式存在，其中的Fe、Ca、Mg等元素的比重也适当增加，但各元素的占比顺序基本与中性条件下相似。从图9（c）可以看出，当尾矿砂处在p H=11的碱性条件下，尾砂颗粒被胶体沉淀物包裹，且紧密地粘结在一起形成网状蜂窝结构，大的蜂窝絮状体间被沉淀结晶物填充。因此，碱性环境下的尾砂渗透系数明显下降，渗透性降低。从表8可以发现，经过强碱作用后，尾矿砂的个元素占比发生了较大变化，其中Fe占比显著增大，主要由于尾砂中游离的Fe离子与碱反应，生成氢氧化铁所致，这与化学式（14）的得出提供了有力支撑条件。