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基于图像处理的矿石颗粒三维微观孔隙结构演化
  • ISSN号:2095-9389
  • 期刊名称:《工程科学学报》
  • 时间:0
  • 分类:TF803.21[冶金工程—有色金属冶金]
  • 作者机构:[1]湖南涉外经济学院信号与信息处理研究所,长沙410205, [2]北京科技大学土木与环境工程学院,北京100083, [3]北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京100083
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51304076); 长江学者和创新团队发展计划资助项目(IRT0950); 湖南省自然科学基金资助项目(14JJ4064)
中文摘要:

采用高精度显微CT技术及三维图像分析方法研究氧化铜矿石颗粒在酸浸前后内部微观孔隙结构特征及其演变,考察孔隙率、孔隙尺寸分布、孔隙连通度、孔隙分维等参数的变化规律.结果表明:酸浸后矿石颗粒的孔隙率明显增加,孔隙尺寸分布范围更广,出现一定比例的大孔隙,平均孔隙直径增加2~3倍;孔隙连通度在酸浸前基本为零,酸浸后明显增加,并在各方向上呈现空间变异性;孔隙分维数在浸出结束后也有所增大,且在一定范围内与孔隙率及平均孔隙直径呈指数增长关系.借助三维图像分析可实现矿石浸出过程中内部微观孔隙结构的定量描述,从而揭示矿石颗粒孔隙结构的演化规律.

英文摘要:

The micropore structure and evolution of copper oxide ore particles before and after acid leaching were investigated by high resolution X-ray micro-computed tomography( micro-CT) and three-dimensional( 3D) image analysis. The pore structure parameters,such as porosity,pore size distribution,pore connectivity and fractal dimension were statistically calculated. The results indicate that after acid leaching,the porosity increases obviously and the pore size distributes more widely. Some large pores appear and the mean pore diameter increases by 2 to 3 times. There is little pore connectivity before acid leaching,while the pore connectivity increases significantly after acid leaching,being inhomogeneous in three different directions. The fractal dimension of pores also increases after acid leaching,and the porosity and the mean pore diameter grows exponentially with the fractal dimension. 3-D image analysis is a powerful technique to quantitatively characterize the micro-scale pore structure of ore particles during acid leaching,so it facilitates to disclosure the evolution laws of pore structure.

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期刊信息
  • 《工程科学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:北京科技大学
  • 主编:张欣欣
  • 地址:北京市海淀区学院路30号
  • 邮编:100083
  • 邮箱:xuebaozr@ustb.edu.cn
  • 电话:010-62332875
  • 国际标准刊号:ISSN:2095-9389
  • 国内统一刊号:ISSN:10-1297/TF
  • 邮发代号:82-303
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,第二届全国优秀科技期刊评比一等奖,全国高等学校自然科学学报系统优秀学报评比一等奖,中国期刊方阵“双高”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 日本日本科学技术振兴机构数据库,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:392