[发明专利]浸矿剂迁移测验系统及浸矿剂迁移转化试验系统

说明书

本申请提供一种浸矿剂迁移测验系统及浸矿剂迁移转化试验系统，涉及金属矿浸溶开采领域。本申请通过在柱状容器靠近底部的容置空间内装填形成反滤层，在该柱状容器的其他容置空间中装填目标矿场土壤，并通过淋溶模拟设备对喷洒有待测验浸矿剂的目标矿场土壤表面进行淋溶，而后通过数据采集设备采集处于淋溶作用下的目标矿场土壤在不同土壤深度处的含水率数据、温度数据、盐分数据及浸矿剂残留含量数据，并由数据处理设备对数据采集设备采集到的数据进行数据汇总，从而完成浸矿剂在目标矿区土壤中的迁移模拟试验，精准地测验出目标浸矿剂在目标矿场土壤中的淋溶迁移规律，为制定高治理效果的污染治理方案提供数据支持。

技术领域

本申请涉及金属矿浸溶开采领域，具体而言，涉及一种浸矿剂迁移测验系统及浸矿剂迁移转化试验系统。

背景技术

随着科学技术的不断发展以及人类环境保护意识的不断增强，金属矿(例如，稀土矿、金矿、铜矿等)开采技术在得到不断提升的同时，也对开采后期治理环境的手段有了更多的需求。以离子型稀土矿为例，目前，业界主流通常采用原地浸矿工艺，通过在矿区表面开挖浅井，向矿山注入浸矿剂(比如，(NH4)2SO4)溶液进行离子交换，并通过对交换得到的浸矿母液进行收集并沉淀，得到对应的矿产资源。这种原地浸矿方法能够较好地保护生态植被，减少水土流失，是一种相对友好的采矿模式，但因地质条件的限制必然会在矿区土壤和水体中残留一定数量的携带大量铵离子的浸矿剂，而残留的浸矿剂又会在降雨的冲刷和淋溶作用下向深层土壤中迁移及转化，进而流入下游水体中，给矿区范围内土壤和水体造成严重的氮化物污染，使水体富营养化，影响矿区居民用水安全。因此，只有准确把握浸矿剂在目标矿区土壤中的迁移转化规律，才能针对性地制定出具有高治理效果的污染治理方案，从根本上解决矿区水土环境污染难题。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种浸矿剂迁移测验系统及浸矿剂迁移转化试验系统，其能够精准地测验出目标浸矿剂在目标矿场土壤中的淋溶迁移规律，为针对性地制定与目标浸矿剂及目标矿场匹配的高治理效果的污染治理方案提供数据支持，解决矿区水土环境污染难题。

为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供一种浸矿剂迁移测验系统，所述测验系统包括土壤装载设备、数据采集设备、淋溶模拟设备及数据处理设备；

所述土壤装载设备包括柱状容器，所述柱状容器的靠近容器底部的容置空间用于装填形成反滤层，所述柱状容器的其他容置空间用于装填目标矿场土壤；

所述淋溶模拟设备用于对喷洒有待测验浸矿剂的目标矿场土壤表面进行淋溶，使所述待测验浸矿剂在所述柱状容器所装填的目标矿场土壤中发生迁移；

所述数据采集设备用于采集所述目标矿场土壤在所述柱状容器的不同土壤深度处的含水率数据、温度数据、盐分数据及浸矿剂残留含量数据；

所述数据处理设备与所述数据采集设备电性连接，用于对所述数据采集设备采集到的含水率数据、温度数据、盐分数据及浸矿剂残留含量数据进行数据汇总，得到所述待测验浸矿剂在所述目标矿场土壤中的淋溶迁移规律。

在可选的实施方式中，所述柱状容器的侧壁上沿所述柱状容器的长度延伸方向间隔开设有多个采集孔，所述数据采集设备对每个采集孔处的含水率数据、温度数据、盐分数据及浸矿剂残留含量数据进行采集，其中所述柱状容器的从容器底部到靠近该容器底部的采集孔之间的容置空间用于装填形成反滤层。

在可选的实施方式中，多个所述采集孔中相邻两个采集孔之间的孔间距沿所述柱状容器的从容器开口指向容器底部的长度延伸方向递增。

在可选的实施方式中，所述土壤装载设备还包括液位计及水龙头；

所述液位计固定在所述柱状容器的外壁上，并与所述柱状容器的容器底部连通，用于对所述柱状容器内的土壤水位高度进行测量，其中所述液位计的长度延伸方向与所述柱状容器的长度延伸方向平行；