堆浸法成本小、污染小、工艺简单有效,是一种处理贫矿、尾矿、废石等物料从中提取有用组分的有效而又经济可行的方法。堆浸过程中,浸矿液的运移和固液化学反应两个重要过程,是影响堆浸工艺成败的关键因素。论文以国家自然科学基金《堆浸应力路径与化学置换过程散体矿堆力学特性弱化机制研究》为基础开展,研究了矿堆散体颗粒粒级级配、应力以及化学交换反应作用下的试料的颗粒粒级演化以及试料渗透系数的变化规律,在此基础上揭示了试料在应力-化学耦合作用下的渗透系数变化规律。获得如下结论:(1)开展了不同颗粒粒级级配下矿堆散体试料的渗透性试验研究,通过分析不同级配介质中试料的渗透系数变化规律,得到矿堆散体介质渗透系数与试料粒级级配的关系,结合试料孔隙率随粒级级配的变化规律,最终选择出合适的试料级配。(2)选择合适的试料进行了矿堆散体试料的不同轴向应力恒载试验,得到了应力作用下散体试料颗粒粒级演化及其渗透系数变化规律,对比不同应力作用下试料的颗粒粒级及渗透系数的变化规律,进而得到矿堆散体试料的应力-粒级变化关系模型和应力-渗透系数变化关系模型。(3)为研究化学交换过程对散体试料渗透性影响,对比进行了单纯水和稀硫酸不同浸矿时间下的浸矿试验,获得不同浸矿时间下试料的颗粒粒级和渗透系数,对比分析得到不同浸矿时间下试料粒级演化以及渗透性变化规律,最终得到化学交换作用对渗透性的影响模型。(4)在得到应力-渗透系数变化关系模型以及化学交换作用对渗透系数影响模型的基础上进行了应力-化学耦合过程的试料渗透性试验,获得了不同浸矿时间不同应力作用下的试料的渗透系数,并对比分析得到了耦合作用下的渗透系数变化规律,结合试料粒级演化对试料的渗透系数变化机理进行了阐述,最终得到应力-化学-渗透耦合过程的关联性模型。