矿物材料加工学重点
矿物加工过程与矿物加工学---化学选矿
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化 学 选 矿 与 物 理 选 矿 、 冶 炼 的 关 系
矿物的生物与化学处理
第一章 矿物化学18处理
2 化学选矿的一般过程
1）原料准备：矿物原料的破、磨、配料；预先富集。 2）焙烧：使目的组分矿物转变为易浸的或易于物理分选的形态，部分
杂质分解挥发或转变为难浸的形态，且可改变原料的结构构造。 3）浸出：使有用组分或杂质组分选择性地溶于浸出液中，从而使两种组分
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-SX-EW
提紫 铜金 矿山 山铜
矿 万 吨 级 生 物 堆 浸
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矿石破碎
萃取
堆浸 电积
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西藏玉龙铜矿（生物）湿法提铜技术
➢ 概况
我国超大型铜矿床之一，累计探明的铜金属储量650万吨 矿床分为三个矿体，分为氧化矿带、次生矿带和原生矿带 海拔4560-5120m，外部环境条件差
绪论（矿物加工过程与矿物加工学）
1
Байду номын сангаас
矿物加工过程
矿物加工方法： 粉体加工 分离加工 改性加工 成型加工
矿物加工目的： 矿物原料 矿物材料 环境保护
选矿过程： 粉体 分选 脱水
典型的矿物加工过程 典型的过程工艺
（单元操作）
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矿物的生物与化学处理
2
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第一章 矿物化学处理
一、矿物的化学处理 二、煤炭的化学脱灰
产品形态：矿物精矿 化学精矿
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矿物的生物与化学处理
第一章 矿物化学处理
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化学选矿与冶炼 ：
相似之处：利用化学、物理化学、化工的基本原理解决 矿物加工中的有关工艺问题。
矿物加工学的现状与发展
3 矿物加工学科旳形成
• 这就需要综合利用多学科旳知识与新成就 , 寻找新旳学科起点，开发新旳科学技术 , 以实 现矿物资源旳综合利用，包括分离、富集贫细 矿物资源旳新技术工艺和设备，对矿物旳提纯 与精加工，环境旳综合治理，矿物新用途旳开 发等。矿物资源旳利用已不单纯是经过“选矿 ”得到矿产品旳问题，而是综合“加工”利用 旳问题。为此，近几十年来选矿及相邻学科旳 科技工作者在选矿学科及交叉学科领域 , 进行 了大量旳基础理论与工艺技术旳研究。同时， 由于相邻学科旳发展 , 如电化学、量子化学、 表面及胶体化学、紊流力学、生物工程、冶金
2 选矿学科旳形成
• 人类利用矿物资源已经有数千年旳历史。不论是公元前 几千年旳古埃及，还是中世纪旳罗马帝国时代，或者是 中国古代，因为科学技术水平整体落后，社会生产力低， 人类利用旳矿物资源主要是经过手工作业从天然矿石中 得到旳，如淘金、人工溜槽、手动跳汰筛、洗矿槽等原 始重选措施及鹅毛蘸油刮取浮在水面上旳金粉等原始浮 选措施。我国古代将原始旳重选、浮选总结为“澄、淘、 飞、跌”。我国明代宋应星所著《天工开物》(1637 年 ) 一书中，对铁砂和锡砂旳开采选别已经有描述， 见图 1-1 。这些手工作业虽然有近代“表层浮选” 、 “重选”旳影子 , 但还算不上是一门工业技术 , 这种 现象一直延伸到19世纪中期 ndbook of Ore Dressing(1927年第1版，1944年第2 版);Gaudin旳Flotation(1932年第1 版，1957年第2版)；澳大利亚旳 Sutherland和Wark旳Principles of Flotation (1955年第1版);原苏联 Bogdmov旳Theory and Technology of Flotation(1959).
选矿学矿物加工学第5章细粒物料的脱水方法与设备
第5章细粒物料的脱水方法与设备原理划分，细粒物料脱水方法: 由于粒度细，毛细管发达，含大量粘土矿物。
细粒脱水过程困难，产品水份高。
各粒细粒物料脱水设备及产品水分如表。
为提高脱水效果，通常在脱水前设置浓缩作业，保证较高的入料及作业浓度。
1. 过滤过程借助于微孔材料介质，使悬浮液在压力差作用下，实现固液分Array离的过程称为过滤。
过滤得到滤饼与滤液。
过滤过程用过滤基本微分方程描述。
dV/dt = K ΔP/μ（R + r）过滤阻力( R + r )有两部分构成，一部分来自于过滤介质的滤布阻力r，一部分来自于滤并的滤饼阻力R。
在过滤过程中，随着滤并的不断增厚，滤并阻力不断增大且构成主要的过滤阻力。
过滤基本微方方程有三个变量V、P、T。
实际过滤类型有：1)恒压过滤，P不变，dV/dt逐渐减小；2)恒速过滤，dV/dt不变，P逐渐增加。
假定滤并不可压缩，则滤并阻力与沉积的滤并质量成正比，则 R = f .q .V这时的过滤微方方程成为dV/dt = K ΔP/μf q，V过滤方程式意义：1)过滤速度与压力差成正比，与液体粘度成反比2)过滤速度随滤饼厚度增加而减小。
3)过滤速度随通过滤液量的增加而减少。
4)过滤速度取决于滤饼的可过滤性（比滤阻）。
实际遇到的滤饼大多数是可压缩的，滤饼比滤阻f随两边的压强差改变而变化。
我们一般用平均比滤阻替换不可压缩滤饼的比滤阻，然后进行计算。
2. 可过滤性可过滤性是煤泥水的又一工艺性质，它表征煤泥脱水过滤的难易程度。
由于细粒物料脱水以过滤方法为主，因而采用比滤阻采表征其可过滤性。
比滤阻是指过滤单位质量物料的滤饼阻力，单位为m/kg。
显然，比滤阻越大，可过滤性越差，比滤阻首先取决于煤泥水的组成与性质。
实践表明，矿物质含量越大，粒度越细，水质越弱，相应的比滤阻就越大。
其次，滤饼结构对比滤阻有较大影响。
再者，通过添加助滤剂可显著减少比滤助。
提高煤泥水可过滤性是改善过滤效果的有效途径。
中南大学资源加工与生物工程学院本科课程课程简介001
中南大学XX加工与生物工程学院本科课程课程XX课程编号：03０001T1课程名称:新生课英文名称:学时与学分：16／1.0课程XX:本课程是一门由XX加工与生物工程学院矿物工程、钢铁冶金、生物工程和技术领域的知名教授专门面向一年级新生开设的研讨类课程。
开设本课程的主要目的在于:1．建立一种教授与新生沟通的顺畅渠道，提供教授和新生之间交流互动的机会，使大一新生在这个特殊的人生转折期,能够了解大学专业学习的目标、定位、就业去向和对未来的职业规划,能够亲身感受教授的治学风范和人格魅力;2.给新生提供一种适应大学生活、转变学习方法的机会，让新生入学伊始就能了解所学专业的整体知识体系，了解基础知识与专业的关系、所学专业的脉络、专业知识与专业的关系、专业XX教学的目标以及课外研学的要求;３．探索一种以师生互动、研究讨论为主的教学方式，促使新生尽快适应研究型大学的学习环境，体验一种全新的以探索和研究为基础的自主学习模式。
通过教授的引导和学生的充分参与,培养学生发现问题、提出问题、解决问题的意识,学习科学的思维方式与培养创新意识。
课程编号：0３０10１Ｚ１课程名称:矿物粉碎工程英文名称：学时与学分:３2／２．0课程XX：本课程系统地介绍了矿物粉碎基本原理、粉碎工艺技术及设备。
从介绍粉碎基本概念和矿物基本物理化学性质出发，阐述了矿物粉碎的基本原理及超细粉XX备的原理，详细介绍了粉碎和分级工艺流程及主要工艺设备，包括矿物加工过程中的破碎与筛分、磨矿与分级工艺及主要工艺设备。
课程编号：０30102Ｚ１课程名称:矿物物理分选英文名称：时与学分: 3２/2课程XX：物理分选的基本原理是利用物料的物理性质的差异进行分选,其物理性质的差异有磁性、电性、光学性质有，此外粒度、密度等颗粒物理性质差别也经常使用.物理分选分选技术应用于农业、矿业、化学、垃圾分选等许多领域,主要的选矿方法有重选,磁选,电选,此外还有分级，洗矿，手选等特殊选矿方法。
矿物材料PPT课件
03
常见矿物材料介绍
金属矿物材料
铁矿
铁是世界上使用最广泛的金属之一，铁矿是用来提取 铁的矿物，如磁铁矿、赤铁矿等。
铜矿
铜是一种重要的工业金属，用于制造电线、管道和各 种合金。常见的铜矿物有黄铜矿、辉铜矿等。
铝矿
铝是轻质且具有高强度的金属，铝矿物有铝土矿、霞 石等。
非金属矿物材料
石英
云母
石英是地壳中最常见的矿物之一，广 泛用于玻璃、陶瓷、铸造和研磨材料 等领域。
废弃物处理与资源化
对矿物材料生产过程中产生的废弃物进行妥善处理和资源化利用， 减少对土地、水资源的占用和对环境的污染。
环境修复与治理
对已经受到污染的矿区进行环境修复和治理，恢复生态功能，降低对 周边环境和居民的影响。
矿物材料的技术创新与突破
新材料研发
加强矿物材料的基础和应用研究，开发具有高性能、高附加值的 新材料，满足经济社会发展的需求。
分选是根据矿物之间的物理或化学性 质的差异，将有用矿物和脉石矿物分 离的过程。富集则是指将低品位矿石 中的有用成分聚集到高品位矿石中的 过程。分选与富集是矿物加工过程中 的重要环节，对于提高矿物的利用率 和经济效益具有重要作用。
表面处理
表面处理是通过物理或化学方法对矿 物表面进行处理，改变其表面性质的 过程。表面处理是矿物加工过程中的 重要环节，对于提高矿物的应用性能 和附加值具有重要作用。例如，在涂 料、陶瓷、玻璃等领域中应用广泛的 硅藻土经过表面处理后具有更好的吸 附性能和耐久性。
建筑领域
用于制造混凝土、水泥、瓷砖等建筑材料，具有 强度高、耐久性好等特点。
电ABCD
化工领域
用作催化剂、吸附剂、分离剂等，在石油、化工 、环保等领域有广泛应用。
5力学性质讲解
实例：萤石沿（ 111）方向有由 F-1组成的两个相邻面网， 其解理面平行（ 111）而产生。
工艺矿物学Ⅰ
5矿物的物理性质
适用专业：矿物加工工程
4）解理面通常沿着 化学键力最弱的方向。
如石墨为层状结构，层 内C—C的离子间距为
工艺矿物学Ⅰ
5矿物的物理性质
适用专业：矿物加工工程
2影响矿物解理发育的因素
解理是由 矿物的晶体结构决定的，由于 晶体结构具有 异向性，在不同的结晶方位上化学键力有差异。
解理往往沿着面网间中化学健力最弱的方向产生。表
现在以下方面：
1）解理面一般 平行于面网密度最大的面网。
从几何角度看，面网密度大， 面网间距也大，面网间 的引力就小 ，故解理容易沿此方向产生。
0.142nm，具共价键和π键；
石墨层间距离为 0.340 nm， 具分子键。
显然， 层内键力比层间的键 力强，故解理沿（ 0001）层
的方问产生。
工艺矿物学Ⅰ
5矿物的物理性质
适用专业：矿物加工工程
3 矿物解理的分级
根据矿物解理发育程度 ,矿物的解理 分为五个等级：
1）极完全解理
矿物在外力作用下 极易裂成薄片。解理面光滑、平 整，很难出现断口。
kg/mm 2
① 滑石 2
⑥ 正长石 930
② 石膏 35 ③ 方解石 172
⑦ 石英 1120 ⑧ 黄玉 1250
④ 萤石 248 ⑤ 磷灰石 610
⑨ 硬玉 2100 ⑩ 金刚石 ≈10000
工艺矿物学Ⅰ
5矿物的物理性质
适用专业：矿物加工工程
二) 影响矿物硬度的因素
矿物加工工程培养方案
矿物加工工程培养方案一、培养目标1.1 培养目标矿物加工工程培养方案的核心目标是培养高素质的矿物加工工程专业人才，他们应该具备扎实的基础理论知识和系统的专业技能，能够独立从事矿石选矿、矿矿和矿物加工工程中的设计、研发、生产、管理和技术服务等工作。
1.2 培养要求（1）具备扎实的数学、物理、化学等基础理论知识（2）具备矿物加工工程基本技能和设计能力（3）掌握现代矿石选矿、矿矿和矿物加工工程的理论、技术和方法（4）具备较强的实践动手能力和团队合作精神（5）具备良好的工程伦理和职业操守二、培养方案2.1 课程设置矿物加工工程的培养方案应该以培养学生的基础理论知识和专业技能为中心。
在课程设置上，应该包括数学、物理、化学、材料科学、矿物加工原理、矿石选矿工程、矿矿和矿物加工技术、矿山机械、固体废弃物处理与利用、环境保护与可持续发展、工程伦理与职业操守、实习与毕业设计等课程。
2.2 实践教学矿物加工工程是一门实践性很强的学科，因此实践教学是培养矿物加工工程人才的重要环节。
学校应该充分利用实验室、实训中心等现有资源，组织学生进行设备操作、实验研究、工程设计、生产管理和技术服务等实践活动，培养学生的实践动手能力和团队合作精神。
2.3 实习实训为了进一步提高学生的实践技能和职业素养，学校应该积极与相关企业开展合作，为学生提供实习实训的机会。
通过实习实训，学生可以更加深入地了解矿山企业的生产管理模式、技术流程和市场需求，提高他们的就业竞争力和实践经验。
2.4 毕业设计毕业设计是学生通过对矿物加工工程的理论研究和实践应用，对所学知识进行综合运用和创新总结的重要环节。
学校应该指导学生选择有针对性的毕业设计课题，提供相应的实验设备和技术支持，指导他们完成设计、实验、分析和撰写毕业论文，培养他们的科研能力和工程实践能力。
2.5 辅助教学在培养矿物加工工程人才的过程中，学校应该加强辅助教学，组织学生参加学术交流、科技竞赛和实践活动，开展专业讲座和企业参观等活动，为学生提供更多的学术、技术和实践体验，激发他们的学习兴趣和创新潜力。
矿物加工中超声波辅助分离技术的研究
矿物加工中超声波辅助分离技术的研究在当今的矿物加工领域，寻求更高效、更环保和更精确的分离技术一直是研究的重点。
超声波辅助分离技术作为一种新兴的方法，正逐渐引起广泛的关注和研究。
这种技术凭借其独特的物理特性和作用机制，为矿物加工带来了新的可能性和突破。
超声波是一种频率高于人类听觉上限（约 20kHz）的机械波。
在介质中传播时，超声波能够产生一系列的物理效应，如空化效应、机械振动效应、热效应等。
这些效应使得超声波在矿物加工中的应用具有显著的优势。
空化效应是超声波辅助分离技术中的关键机制之一。
当超声波在液体中传播时，液体中的微小泡核会在超声场的作用下经历生长、收缩和崩溃的过程。
在泡核崩溃的瞬间，会产生局部高温、高压以及强烈的冲击波和微射流。
这种极端的条件能够破坏矿物颗粒表面的物理化学结构，使矿物颗粒之间的结合力减弱，从而促进矿物的解离和分离。
在矿物加工的实际应用中，超声波辅助分离技术主要用于选矿、浮选、浸出等多个环节。
在选矿过程中，传统的物理选矿方法如重力选矿、磁选和电选等往往受到矿物粒度、形状和表面性质等因素的限制。
而超声波的引入可以改善矿物颗粒的分散性，减少团聚现象，提高选矿的精度和效率。
例如，在微细粒矿物的选矿中，超声波能够有效地打破颗粒之间的团聚，使微细粒矿物更好地分散在选矿介质中，从而提高其回收率。
浮选是矿物加工中常用的一种分离方法，其原理是利用矿物表面的润湿性差异来实现分离。
超声波在浮选中的应用主要体现在两个方面。
一方面，超声波可以增强浮选药剂在矿物表面的吸附和反应，提高浮选的选择性。
另一方面，超声波能够促进气泡的生成和分散，增加气泡与矿物颗粒的碰撞概率，从而提高浮选的效率。
浸出是从矿石中提取有价金属的重要方法。
超声波的作用可以加速浸出过程中的化学反应，提高浸出率。
通过超声波的空化效应和机械振动效应，能够破坏矿石的结构，增加矿石的孔隙率和比表面积，从而使浸出剂更容易渗透到矿石内部，与有价金属发生反应。
矿物材料讲义
序人类对环境的关注程度远远超过历史上任何一个时代，天然及改性矿物材料将以原料来源广泛、产品性能优异等特点在净化环境、保护环境、实现人与自然的和谐共处过程中发挥重要的作用。
随着塑料、橡胶等高分子材料的广泛使用，高聚物的阻燃问题引起了社会的广泛关注。
早期应用的卤系阻燃剂在阻燃过程中会产生大量的毒烟，而这种毒烟在火灾过程中危害更大，因而在呼唤“绿色、环保”的 21 世纪，广泛采用氢氧化铝和氢氧化镁已成为阻燃剂发展之必然趋势。
该书的特点主要体现在三个方面。
一是将矿物材料与非金属矿产资源的开发利用紧密结合起来。
二是把普通矿物材料与高技术新材料融合在一起。
该书既研究了重质碳酸钙、滑石粉等普通粉体材料，又对矿物晶须、纳米级矿物材料及功能性陶瓷粉的制备进行了系统论述。
三是在矿物材料制备过程中，强调了颗粒粒度与颗粒形状的控制，在分子、原子等超微粒子的层面实现矿物材料的控制生长，这是高新技术与传统学科有机结合的典范。
该书以矿物材料的制备为主线，首次将非金属矿深加工、粉体制备、矿物合成、矿物材料的应用有机结合在一起，分类进行论述，内容涵盖了非金属矿物粉体材料、无机阻燃剂、保温材料、陶瓷粉体、纳米矿物粉体、矿物晶须、矿物助滤剂、树脂基摩擦材料及环境矿物材料等各方面的知识。
近年来，东北大学矿物材料与粉体技术研究中心在矿物材料的研究与开发方面取得了优异的成绩，先后成功地实现了硫酸钙晶须和纳米碳酸钙的工业化生产，创造了良好的经济效益和社会效益。
相信该书的出版必将会对我国矿物材料工业的发展与进步起到积极的推动作用。
第 1 章1 . 1 绪论概述材料可分为金属材料、有机材料、无机非金属材料及复合材料。
矿物材料是指以天然矿物或岩石为主要原料经加工、改造所获得的材料或者能直接应用其物理、化学性质的矿物或岩石。
其含义包括四个方面：①能被直接利用或经过简单的加工处理（如破碎、选矿、切割、改性等），即可被利用的天然矿物、岩石；②以天然的非金属矿物、岩石为主要原料，通过物理化学反应（如焙烧、熔融、烧结、胶结等）制成的成品或半成品材料；③人工合成的矿物或岩石；④这些材料的直接利用目标主要是其自身具有的物理或化学性质，而不局限于其中的个别化学元素。
矿物加工工程专业认识
矿物加工工程专业认识引言矿物加工工程是一门涉及矿石从采矿到提取、加工和制造的综合学科，它是矿业资源开发利用过程中不可或缺的一部分。
在矿物加工工程专业中，学生将学习如何利用化学、物理和工程原理来分离和提取有价值的矿物，进一步开发和利用这些矿物资源。
本文将介绍矿物加工工程专业的基本概念和学习内容。
基本概念矿物加工工程专业是矿业工程的一个分支，它致力于从矿石中提取和分离有用的矿物资源。
矿石是一种富含金属或非金属矿物的地质材料，矿石中的矿物质含量往往较低，需要进行相应的加工和处理才能得到有用的产品。
矿物加工工程旨在开发高效的技术和工艺，以提高矿石的加工效率和产出率。
学习内容矿物加工工程专业的学习内容包括以下几个方面：1. 矿石的破碎和磨矿在矿石加工过程中，矿石需要经过破碎和磨矿的过程，将矿石分解成更小的颗粒，并提高其表面积，以便更好地进行下一步的处理。
学生将学习不同类型的破碎和磨矿设备的原理和操作。
2. 矿石的浮选和脱水浮选是一种常用的矿石分离技术，通过在水中加入适当的药剂和气泡，使有用的矿物质浮起来，而废石沉下去。
学生将学习浮选过程的原理、条件和设备，并了解脱水过程的方法和设备。
3. 矿石的干法选矿和磁选除了浮选技术外，干法选矿和磁选也是常用的矿石分离技术。
干法选矿是利用矿石颗粒在气流中的不同物理特性实现分离，而磁选是利用矿石中磁性差异进行分离。
学生将学习这两种技术的原理和应用。
4. 矿石的尾矿处理和环境保护矿石加工过程中产生的尾矿是一种具有一定环境影响的废弃物，需要进行特殊处理。
学生将学习尾矿处理的方法和技术，并了解环境保护的重要性和相关法规。
就业前景矿物加工工程专业毕业生有广阔的就业前景。
他们可以在矿业企业从事矿石加工和提取工作，负责矿山的生产和管理。
他们还可以在矿山设备制造企业、矿产资源勘探公司和研究机构等单位从事矿石加工设备的研发和生产，以及矿产资源开发的科学研究工作。
结论矿物加工工程专业是一门重要的工程学科，它培养学生的科学素养和工程能力，为矿石的加工和利用提供了重要的技术支持。
矿物加工学-概论
黑色金属矿
? 有色金属 是指黑色金属以外的金属，其中除少数 有颜色外（铜为紫红色、金为黄色），大多数为 银白色，有色金属有 60多种，又可分为九大类： (1) 重金属：铜、铅、锌等。 (2) 轻金属：铝、镁等。 (3) 轻稀有金属：锂、铍等。 (4) 难熔稀有金属：钨、钛、钒等。 (5) 稀散金属：镓、锗等。 (6) 稀土金属：钪、钇及镧系元素等。 (7) 放射性金属：镭、锕等。 (8) 贵金属：金、银、铂等。 (9) 碱金属：钾、钠等。
其中，重选和浮选法应用最广。见表 1。 各种矿物加工方法可以单独使用，也可以几种方法联合使用。
1.1 矿物加工学的概念及定义
常用矿物加工方法
序号
矿物加工方法
主要用途
1
重选法
黑色、有色、稀有金属及煤炭的分选；固体废弃物处理。
2
浮选法
金属及非金属矿物的分选；废水处理；菌种分离。
3
磁选法
黑色金属、稀有金属的分选；非金属矿物原料中除铁。
（4）非传统矿物资源和二次资源的加工利用技术
非传统矿物资源包括工业固体废弃物，如冶炼 化工废渣、尾矿、废石；海洋矿产如锰结核、钴结 壳、海水中金属、海底热液硫化矿床；盐湖中的金 属盐、重金属污泥。二次资源包括废旧电器，废旧 金属制品，城市垃圾。二次资源加工是利用矿物加 工分选原理和技术，对二次资源进行分选分离回收 各种有用物质。
4
电选法
5
化学分选
有色金属矿石和稀有金属矿石、黑色金属（铁、锰、铬） 矿石的分选；非金属矿石（煤粉、金刚石、石墨、高岭土 等）的分选。
煤炭等。
6
生物分选
中南大学重点学科及985基地名单
中南大学重点学科名单1、矿物加工工程2、神经病学3、有色金属冶金4、材料学5、采矿工程6、遗传学7、机械设计及理论8、精神病与精神卫生学9、病理学与病理生理学10、地球探测与信息技术11、材料物理与化学12、概率论与数理统计13、药理学14、外科学（胸心外）15、桥梁与隧道工程16、内科学（内分泌与代谢病）17、道路与铁路工程18、机械制造及其自动化19、材料加工工程20、控制理论与控制工程21、岩土工程22、安全技术及工程23、载运工具运用工程24、管理科学与工程25、耳鼻咽喉科学中南大学“985工程”二期科技创新平台项目注：1、我校新增的8个国家重点学科可酌情归入适当的平台；2、我校每个二级学院均可酌情归入适当的平台。
中南大学创新团队名单国家自然科学基金委创新研究群体：1、邱冠周：硫化物生物提取的基础研究2、杜勇：特种粉末冶金材料应用基础研究教育部创新团队：1、夏昆：人类遗传性疾病的家系收集；2、杜勇：先进材料致密化过程的基础研究；3、段吉安：现代复杂装备与极端制造；4、田红旗：轨道交通安全关键技术；5、陈建二：计算机优化算法及应用技术研究；6、李夕兵：金属矿深部开采与灾害控制；7、陈晓红：复杂经济环境下不确定问题决策理论研究；中南大学国家/教育部重点实验室/工程中心1、粉末冶金国家重点实验室2、粉末冶金国家工程研究中心3、医学遗传学国家重点实验室4、干细胞国家工程研究中心5、高速铁路建造技术国家工程实验室6、难冶有色金属资源高效利用国家工程实验室其他教育部重点实验室/工程中心请浏览我校科技处网页中的科研基地栏目。
采矿业中的矿石选矿与矿石加工
采矿业中的矿石选矿与矿石加工矿石选矿和矿石加工是采矿业中至关重要的环节。
通过对原矿石进行选矿处理和加工，可以提高矿石的品位和综合利用率，从而实现资源的最大化利用。
本文将重点讨论采矿业中的矿石选矿和矿石加工的过程和方法。
一、矿石的选矿过程1. 破碎和磨矿矿石进入选矿厂后，首先需要经过破碎和磨矿的过程。
通过破碎将较大的矿石分解成适当大小的颗粒，然后经过磨矿将颗粒细化，以便更好地进行后续处理。
2. 粗选在破碎和磨矿之后，矿石中的矿石矿物和废石矿物被分开。
这一步骤通常使用重介质分选法或浮选法，通过差异密度或浮力将矿石矿物与废石矿物进行分离。
3. 中选粗选之后，仍然有一部分的矿石矿物和废石矿物混合在一起。
为了进一步提高矿石品位，需要进行中选。
常用的中选方法包括磁选、重选和浮选等，通过这些方法可以将矿石中的有用矿物分离出来。
4. 精选精选是选矿过程中的最后一步，也是最关键的一步。
通过精选，可以将矿石中的有用矿物进一步提纯，得到更高品位的矿石。
精选方法有很多种，常见的有浮选、重选、磁选和电选等，根据不同矿石的特性选择合适的精选方法。
二、矿石的加工方法1. 冶炼在选矿过程中，通过精选得到的高品位矿石可以直接用于冶炼。
冶炼是将矿石中的金属矿物进行高温加热，使其熔化并进一步提炼出有用金属的过程。
冶炼方法有很多种，常见的有火法冶炼、电解法冶炼和湿法冶炼等。
2. 细化加工有些矿石在经过精选后只能得到含有金属矿物的浓缩物，需要进行进一步的细化加工才能得到有用金属。
细化加工的方法多种多样，包括高温烧结、浸出、化学还原、电解精炼等。
3. 考虑环境保护的加工方法随着对环境保护要求的提高，矿石加工中的环保问题也越来越受到重视。
目前，有很多新兴的环保型矿石加工技术出现，例如湿法氧化还原法、生物浸出法和微生物氧化法等，这些方法在矿石加工过程中能够有效减少对环境的污染。
三、矿石选矿与加工的意义1. 提高矿石的品位通过选矿和加工，可以将矿石中杂质和废石矿物去除，从而提高矿石的品位。
矿物加工工程专业简介
矿物加工工程
专业简介：
矿物加工工程是研究矿物分离、提纯以及矿物材料制备理论与技术的一门技术学科。
主干学科：
选矿学
主要课程：
无机与分析化学、物理化学、工程流体力学、选矿学、矿物加工厂工艺设计、矿物加工试验研究方法、技术经济分析与生产管理等
主要专业实验：
矿物成分分析、重力选矿、浮游选矿、磁电选矿、化学选矿、粉体工程、固液固气分离等
武汉理工大学（非金属选矿）
主要开设院校：
武汉理工大学、中南大学、东北大学、北京科技大学、昆明理工大学、西安科技大学、内蒙古科技大学、山东科技大学、武汉科技大学、江西理工大学、长安大学、贵州大学、河北理工大学、中国矿业大学、太原理工大学、辽宁工程技术大学、河南理工大学、安徽理工大学、武汉工程大学、山东理工大学、黑龙江科技学院、石家庄经济学院、华北科技学院等。
矿物加工课程设计浮选
矿物加工课程设计浮选一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握矿物浮选的基本原理、流程和操作方法。
知识目标包括：了解浮选的基本概念、原理和分类；掌握浮选药剂的选择和使用方法；了解浮选机的工作原理和操作要点。
技能目标包括：能够分析浮选试验结果，判断浮选效果；能够设计简单的浮选流程，进行浮选操作。
情感态度价值观目标包括：培养学生对矿物加工行业的兴趣和责任感；培养学生勇于实践、善于合作的精神。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括四个部分：浮选的基本原理、浮选药剂的选择、浮选机的操作和浮选流程的设计。
首先，介绍浮选的基本原理，包括气泡的生成、矿物的吸附和絮凝等；其次，讲解浮选药剂的选择，包括捕收剂、起泡剂和调整剂等；然后，介绍浮选机的操作方法，包括启动、调节和停机等；最后，讲解浮选流程的设计，包括矿物的准备、浮选试验和工业应用等。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本节课采用多种教学方法。
首先，采用讲授法，讲解浮选的基本原理和操作方法；其次，采用讨论法，引导学生探讨浮选药剂的选择和使用技巧；然后，采用案例分析法，分析实际浮选案例，让学生学会分析浮选效果；最后，采用实验法，让学生亲自动手进行浮选试验，巩固所学知识。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，本节课准备了一系列教学资源。
教材方面，选用《矿物加工学》等相关教材；参考书方面，推荐学生阅读《浮选原理与应用》等书籍；多媒体资料方面，准备了一些浮选过程的视频和图片；实验设备方面，准备了一套浮选试验装置，以便学生进行实地操作。
五、教学评估本节课的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分。
平时表现占30%，主要评估学生的课堂参与度、提问回答和团队协作等情况；作业占30%，主要评估学生的浮选试验报告和浮选流程设计；考试占40%，主要评估学生对浮选原理、方法和操作要点的掌握程度。
评估方式客观、公正，能够全面反映学生的学习成果。
六、教学安排本节课的教学安排如下：共4课时，每课时45分钟。
矿物加工中新型分离流程的设计与优化
矿物加工中新型分离流程的设计与优化在当今的工业领域中，矿物加工扮演着至关重要的角色。
随着科技的不断进步和对资源高效利用的追求，新型分离流程的设计与优化成为了矿物加工领域的研究热点。
这不仅有助于提高矿物的回收率和品质，还能降低生产成本，减少对环境的影响。
矿物加工的目的是将有用矿物从矿石中分离出来，以满足各种工业需求。
传统的分离流程在过去发挥了重要作用，但在面对日益复杂的矿石性质和更高的质量要求时，逐渐显露出一些局限性。
例如，某些难选矿石中的有用矿物粒度微细，传统方法难以有效分离；一些共生关系复杂的矿物，采用常规流程会导致分离效果不佳。
因此，新型分离流程的研发势在必行。
新型分离流程的设计首先需要对矿石性质进行深入的研究。
这包括矿石的化学成分、矿物组成、粒度分布、物理性质等方面。
通过详细的分析，可以了解矿石中各种矿物的赋存状态和相互关系，为后续的分离流程设计提供依据。
例如，对于微细粒嵌布的矿石，可能需要采用浮选与化学选矿相结合的方法；对于磁性差异较大的矿物，可以考虑磁选与重选的联合流程。
在设计过程中，还需要充分考虑工艺流程的合理性和可行性。
一个好的分离流程应该具有操作简单、设备稳定可靠、能耗低等特点。
同时，要注重各个作业之间的衔接和协调，避免出现流程不畅、物料积压等问题。
例如，在浮选流程中，药剂的添加方式和用量需要精心设计，以保证浮选效果的同时降低药剂成本；在重选流程中，设备的选型和参数设置要根据矿石性质进行优化，提高分选效率。
优化新型分离流程是一个持续的过程。
在实际生产中，需要对流程的运行效果进行监测和评估，收集相关数据，如回收率、品位、产量、成本等。
通过对这些数据的分析，可以发现流程中存在的问题和不足之处。
例如，如果回收率较低，可能需要调整作业参数，优化药剂制度；如果品位不达标，可能需要改进选矿方法或增加精选次数。
除了技术层面的优化，经济因素也是不可忽视的。
在优化分离流程时，要综合考虑投资成本、运营成本、市场价格等因素，以实现经济效益的最大化。
化工工艺学无机化学矿物加工利用
不大，但也必须充分搅拌以免固体沉降。
三、矿石的湿法加工
• 此外，矿浆密度及浸取物的物理化学 性质等对浸取速率也有影响。浸取时间应 依据有用组分的回收率和杂质最小污染程 度及生产强度等确定。
三、矿石的湿法加工
• （4）浸取流程及设备
•
浸取过程一般采用逆流方式进行。
•
浸取设备有间歇式、半间歇式、连续式。
种过程称为溶解。
•
根据溶解过程的性质，溶解可分为：
• （1）物理溶解
•
溶解时，溶质的化学组成没有变化。
• （2）化学溶解
•
溶解时，溶质与溶剂之间发生了化学反应。
• （3）水化反应
•
现代物理化学观点，任何溶解过程完全没有化学变化的情
况是不存在的。大多数可溶性无机盐矿物溶解于水时，其阴阳
离子均会发生水化反应。
选方法。
• 介质：水、有机溶剂、气流或方铅矿等配制的悬乳液。
• 3、磁选
•
是利用矿石的磁化系数的差异进行选矿的一种方法。
•
根据化学矿物的相对磁性，可将矿物分为：
• 强磁性：磁铁矿、磁黄铁矿、钛磁铁矿等。
• 弱磁性：赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿、钛铁矿、软锰矿、
•
水锰矿。
• 非磁性：镁矿、石灰石矿、硼矿等。
能进行的物质，这类物质统称为浮选毒物。
•
为消除或减弱它们的负面作用，通常添加石灰、纯碱、碳酸钡、
硫酸锌、硫酸铁等作为解毒剂。
一、矿石的精选
•
在选矿时，如将有用矿物成分浮入泡沫产物中，而将
脉石矿物留在矿浆中，则称其为正浮选；反之，则称为反
浮选。
二、矿石的热化学加工
•
矿石的热化学处理可分为煅烧、焙烧、烧结和熔融。
矿物材料
矿物材料第一二章习题1.非金属矿物材料的精细加工制备包括哪些？天然矿物材料精细加工的目的是什么？非金属矿物材料的精细加工制备包括：超细粉粹与分级、矿物原料的纯化、高温物理化学处理、结构改性处理、表面改性处理、矿物材料的化学制备、新型陶瓷粉体的制备。
目的：（1）矿物材料的纯化为，达到改善矿物材料的技术物理性能的目的。
产物保留原矿物的单一矿物特性、构造、化学成分；2）赋予产物新的技术物理性能：原料矿物的结构、矿物组成、表面化学性质发生不同程度的改变。
2.在细磨和超细磨过程中，因机械作用导致的机械化学反应指什么？主要表面在哪三方面？机械化学变化：因机械载荷作用导致的固体物料晶体结构和表面物理化学性质的变化(包括晶格畸变、晶格缺陷、颗粒无定形化、多晶转变、表面自由能增大等) 。
在细磨和超细磨过程中，因机械作用导致的机械化学反应主要表现为三个方面：（1）矿物晶体结构的变化：由于超细过程中强烈的机械化学作用，引起矿物的晶体结构，尤其是颗粒表面结构发生变化，例如位错、缺陷、重结晶，甚至使表面转为非晶态层。
（2）矿物物理化学性质的变化：经过细磨和超细磨后，由于矿物颗粒的内能和表面能的增加以及机械激活作用的影响，使矿物的吸附能力、溶解性和表面电性等均有不同程度的改变。
（3）在局部承受较大应力或反复应力作用的区域产生化学反应：在超细粉碎过程中，矿物颗粒因反复承受应力并受到机械激活作用，有时会在颗粒变细的同时发生化学反应，例如由一种固态物质转变为另一种固态物质，或者因矿物分解释放出气体产物，因晶体结构发生变化或外来离子进入晶体结构而改变矿物的化学组成。
3.超细粉体分级的必要性是什么？分级的必要性:（1）矿物材料的超细粉体在精密陶瓷、涂料、生物工程、电子及尖端技术领域均有广泛应用。
现代科技的发展迫切需要超细而且粒度分布范围窄小的粉体，有时甚至要求达到单一粒径。
但是机械粉碎得到的粉体粒度分布较宽，往往在0.1μm到数十μm之间，因此需要对其进行分级，以满足对超细粉体的高标准要求。
矿物加工科学与技术国家重点实验室
矿物加工科学与技术国家重点实验室开放基金管理办法第一章总则第一条为更好地贯彻、落实国家重点实验室“开放、流动、联合、竞争”的运行机制，加强矿物加工领域基础科学、应用基础科学的研发，促进我国矿物加工技术的进步，矿物加工科学与技术国家重点实验室（以下简称“重点实验室”）特设立开放基金，资助相关领域的研究开发工作。
为规范和加强开放基金的管理，营造良好环境，激励创新，凝聚和培养科技人才，特制定本办法。
第二条开放基金项目的立项、审批和管理由重点实验室负责，重点实验室依托单位北京矿冶科技集团有限公司（以下简称“矿冶集团”）负责监督管理。
第二章申请与审批第三条重点实验室根据矿物加工领域科学发展趋势和国家、行业长远发展需求，每年制定优先资助领域和开放基金项目指南等，并向社会公开发布，引导项目申请。
开放基金项目来源有三种：(1)重点实验室提出的科研项目;(2)申请者自选并经重点实验室同意立项的科研项目;(3)纳入重点实验室开放基金管理的其他科研项目。
第四条开放基金项目的申请者一般应是具有高级技术职称或具有博士学历的国内外科技工作者（本重点实验室固定人员除外）。
其他申请者需有两位高级职称人员书面推荐。
第五条申请者须按要求认真撰写申请书，保证申请材料的真实性。
在职申请人所在单位须签署意见。
第六条重点实验室负责组织同行专家进行初评，组织重点实验室专家委员会专家进行会评，并根据会评意见确定是否资助及资助额度。
第七条对确定资助的项目，由矿冶集团与项目承担人签订项目任务合同书。
第三章经费使用与管理第八条开放基金项目的资助额度一般为5～10万元/项，海外学者资助额度可提高至15万元/项。
对个别项目，经重点实验室同意可连续支持，支持总次数不超过2次。
第九条项目经费采取直接拨付形式。
经费拨付到项目承担单位，承担单位需独立建账，专款专用。
在项目结题时，承担单位财务部门需出具经费使用明细账，以供财务审计。
第十条项目经费一律用作研究经费，即直接用于科学研究的费用，包括：差旅费、测试费、材料费、文献出版费等。
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矿物材料加工学——仅供参考
一、绪论 1、什么是矿物材料？ 答：保留矿物本身的主要特征，直接将矿物作为材料使用，这种矿物叫做矿物材料。 （是指天然产出的具有一种或 几种可利用的物理化学性能或经过加工后达到以上条件的矿物。广义的矿物材料还包括一部分由岩石构成或制成的原 材料） 2、请简答矿物材料的开发工艺。 答：①.必须对矿物原料和性质进行深入研究，不断改变和开发新原料；②.对原料的加工工艺进行研究，设计合 理的加工工艺；③.对得到的最终矿物材料进行研究，包括结构性能测试等。 3、矿物材料分类通常有哪几种？其中综合分类将矿物材料分为那几大类？并说明其优缺点。 答：分类有：按矿物种类分类；按材料结构分类；按功能分类；综合分类。 综合分类将矿物材料分为：①熔浆型材料②烧结型材料③胶凝型材料，另外还有两类材料难于归于以上三大类（①天 然矿物岩石经过简单的物理加工或化学处理而基本不改变其矿物组成和化学成分的材料②复合材料，不但是以上三大 类无机非金属材料的复合体，也可以是无机—有机或金属间的复合材料） 优点：从地质作用的观点出发，用矿物岩石学的理论及研究方法研究矿物材料 缺点：①水泥和水泥制品在传统的分类中属于同一类材料，但这种分类却分别分到烧结型和胶凝型材料。②玻璃陶瓷 的生产过程既包括了熔融固化过程，也包括了高温固相反应 4、请简述矿物材料加工学的研究内容。 答：①.初加工，是指传统的矿物或岩石的机械加工，即包括矿物或岩石的破碎、筛分、磨矿、分级等粒级加工， 以及以提高有用矿物品位为主要目的的选矿加工。任务是提供合格颗粒粒级和矿物品位合格的原料矿物。 ②.深加工，是指经初加工后的矿物或岩石产品，再进一步进行深度的精细加工，使之在主要技术物理及界面化学性能 上能符合高档次高性能产品的要求。经深加工后的产品已经不是一种原料，而是具有特定功能，可直接利用的一种材 料。 ③.制品，通常是指利用经过初加工的，或者已经过深加工的矿物或岩石产品作为主要原料或原材料之一，与其 他原材料(包括其他无机或有机高分子材料相结合，通过各种工艺手段制成的各类结构材料或功能材料。 5、颗粒的形状定量分析用什么指标来表示。 答：形状系数：表面形状系数、体积形状系数、比表面形状系数；形状指数：球形度，粗糙度，伸长度 6、如何确定矿物采用电选的可能性、分选电压和电极电性？ 答：①.根据矿物的介电常数和电阻率（电导率）的大小，可以确定矿物用电选的可能性； ②.根据比导电度，可以确定分选电压； ③.根据矿物的整流性，可以确定电极的极性。 二、物理分选 1、何谓物理分选、品位、产率、回收率？ 答：物理分选：指主要采用物理方法对具有不同物理性质的固体物料进行分选的过程。 品位：给料或产品中有价成分的重量百分含量。给 料的品位常以α表示；精料品位以β表示；尾料品位以θ表示。 产率：产品对给料计的重量百分数，通常以γ表示。 γ＝ (α－θ ) × 100％ (β－θ )
金红石矿 氧化焙烧 还原焙烧 酸浸出 过滤 洗涤
9、请比较物理提纯和化学提纯高岭土的基本原理、流程和工艺。 教材：19 页和 72 页 四、非金属矿改性 1.非金属矿物改性主要方式？ 答：①.表面处理改性；②.湿法化学改性；③.热加工处理改性；④物理改性。 2.什么叫湿法化学改性？ 答：即选择利用适当的化学处理方法来改变目的矿物的物理与物理化学性能的工艺方法。 3.表面改性的基本方法？ 答：①.包覆处理改性；②.表面化学包覆；③.沉淀反应包膜；④胶囊化处理；⑤.机械化学改性等。
分选作业 产品的处理
三、化学提纯 1、典型的化学提纯包括哪六个作业？请画出框图。
准备作业 焙烧作业 浸出作业 固液分离作业 净化与富集作业 制取化合物或金属作业
2
江西理工大学 奔跑的蜗牛整编
2、何谓浸出率？用那些指标衡量浸出过程？ 答：浸出率：指在浸出条件下该组分转入溶液中的量与其在原料中的总量之百分比 指标：浸出率、浸出过程的选择性、浸出剂耗量等 3、根据浸出剂与被浸物料的相对运动方式，可将浸出过程分为哪 3 种流程？说明各自特点。 答：①顺流浸出：被浸物料和浸出剂的流动方向相同，得到目的组分含量较高的浸出液，浸出剂耗量较低，但其 浸出速度较慢，浸出时间较长才能得到较高的浸出率。 ②逆流浸出：错流浸出的浸出速度较快。浸出时间较短，浸出率较高。但浸出液的体积大，浸出液中剩余浸出剂浓度 较高，因而浸出剂耗量大，浸出液中目的组分含量较低 ③错流浸出：逆流浸出可以得到目的组分含量较高的浸出液，可以充分利用浸出液中的剩余浸出剂。因而浸出剂耗量 较低，但其浸出速度较错流速度低，需要较多的浸出级数才能获得较高的浸出率 。 4、何谓硫酸化焙烧和氯化离析？ 答：①硫酸化焙烧：在氧化气氛中加热硫化矿石或精矿，将矿石中的部分硫化物转变为相应的硫酸盐的过程，称 为硫酸化焙烧 ②氯化离析：使目的组分呈氯化物挥发的同时，又使金属氧化物被还原而呈金属态析出，然后物理分选法回收 5、氧化焙烧提纯的基本原理和实质是什么？ 答：原理：在焙烧条件下，利用空气中的氧与硫化矿物作用，按温度和气相不同，转变为金属氧化物 6、氧化焙烧和硫酸化焙烧过程中，主要发生那几种化学反应？如何控制焙烧条件得到不同的焙烧产物？ 答：在焙烧过程中，可以通过控制焙烧条件，得到所需的焙烧产物， 各种金属硫化物焙烧过程常发生的反应： 主要取决于三氧化硫的分压。在焙烧过程中：当 SO3 分压大于金属硫酸盐的 2 MeS + 3O2 → MeO + 2 SO2 ↑ 分解压时，产物为金属硫酸盐(硫酸化焙烧)。SO3 分压小于金属硫酸盐的分 1 SO2 + O2 = SO3 解 压时，焙烧产物为金属氧化物(全脱硫焙烧)。在一定的温度下硫化矿物 2 MeO + SO3 = MeSO4 氧化焙烧产物取决于气相组成和金属硫化物、氧化物及硫酸盐的分解压。 MeO ⋅ Fe 2O3 + SO3 = MeSO4 + Fe2O3 控制焙烧温度和炉气成分，即可控制焙烧产物组成，以达到选择性硫酸化 1 焙烧的目的。 Fe O + SO = Fe ( SO )
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江西理工大学 奔跑的蜗牛整编
极。即 Fm>Fc>Fm*； Fm 、 Fm* ——作用在磁性较强与较弱颗粒上的磁力；Fc ——作用在颗粒上的竞争力（包括重力、 离心力、流体阻力、摩擦力等） 。 4、接触角、润湿性和可浮性三者之间关系如何？ 答： 接触角：过三相润湿周边上任一点 P 作气液界面的切线δAW， 与固液界面δSW 之间所形成的包括液相的夹角θ。 o o ① 当θ>90 时，δSW > δAW 矿物表面不易被水润湿，具有疏水表面，其矿物具有疏水性,可浮性好。②当θ<90 时， δSW < δAW 矿物表面易被水润湿，具有新水表面，其矿物具有亲水性，可浮性差。 因此，对矿物的润湿性与可浮性的度量可定义为： 润湿性：COSØ； 可浮性：1-COSØ；1- COSØ 表示矿物的可浮性大小， 应增大θ提高可浮性。 5、什么是零电点和等电点？ 答：零点点 PZC：矿物表面电位为零时，溶液中定位离子浓度的负对数值。如定位离子为 H + 或 OH ，则ψ0=0 时的 PH 值即为零电点。 等电点 IEP：电动电位为零时，溶液中电解质浓度的负对数值。或溶液的 PH 值。 6、在物理分选的方法中，高岭土提纯的工艺常采用那些方法？试举例。 答：依原矿中拟除去的杂质的种类、赋存状态、嵌布粒度特性和所要求的产品质量指标而定。主要有：选矿提纯、 超细粉碎、煅烧、表面改性 ①对于原矿杂质含量较少，白度较高，含铁较少，主要杂质为砂质（石英、长石等）,可用简单粉碎后风选的方法。 ②长石、石英、云母等杂质颗粒比高岭石大，引起质量上的差异，可以重选。 ③对于原矿杂质含量较多，白度较低，砂质和铁质矿物含量高的高岭土，一般综合采用：重选（除砂） ；强磁选或 高梯度磁选机（除铁、钛矿物） ；化学漂白（除铁质矿物并将三价铁还原为二价铁） ；浮选（与铝矿物如明矾石分离） 等方法；对于有机质含量高的高岭土，采用煅烧方法。 7、试推导磁性颗粒在非均匀磁场中所受磁力的大小。 答：①.某一磁极在磁场中某点所受的磁力大小： Fm＝ Q m H
3
2 3 3 2 4 3
7、石墨提纯的方法有那些种？各种方法的基本原理是什么？ 答：①化学提纯：实质，用碱或酸处理石墨精矿，使其杂质溶解，然后洗涤，除去杂质。化学提纯最终产品含碳 量可达 99％以上。化学提纯方法很多，如氢氧化钠法，氟氰酸法，碳酸钠法等等，氟氰酸有剧毒和腐蚀性，应用较少。 ②氢氧化钠高温熔融法：利用石墨中的杂质(硅酸盐等)，在 500℃以上的高温与氢氧化钠起化学反应。一部分生成溶于 水的反应物，用水浸取反应物而被清除。另一部分，如铁的氧化物，在碱熔后用盐酸中和时生成溶于水的氯化铁，通 过洗涤而除去。 ③高温提纯法：利用石墨耐高温的性质，把它置于电炉中隔绝空气加热到 2500℃时，石墨中的灰分杂质挥发出去，而 石墨则再结晶，从而其纯度大大提高。高温提纯法最终产品品位可达 99.9％以上。 8、金红石与钛铁矿共生时，提高金红石回收率和纯度的基本流程是什么？
γ i＝ Qi × 100％ Q
γβ β (α－θ ) 回收率： 精料中有价成分重量含量与给料中有价成分重量含量之比， 总的回收率通常以ε表示。 ε＝ ×100％＝ ×100％ α α (β－θ )
2、实现重力分选的基本条件是什么？ 答：①.首要条件：分选力大于耗散力即：FS>Fd ②.被分选物料的粒度范围（dmax～dmin）内，应保证最细的有用物料（dcmin ）的分选速度应大于最粗的废弃尾料 （dgmax ）的分选速度。 ③.应保证颗粒在分选区内的停留时间 t2 大于颗粒与脉石的最小分离时间 t1 3、要在磁场中有效分离磁性不同物料的条件是什么？ 答：作用在磁性较强颗粒上的磁力大于竞争力，总是指向磁极，作用在磁性较弱颗粒上的磁力小于竞争力，背离磁
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五、粉体制备 1、何谓纳米、矫顽力？ -9 答：纳米(nm)：1nm 是十亿分之一米(10 )，是一种长度单位，一纳米等于十亿分之一米，千分之一微米。大约等 于 10 个氢原子并排起来的长度 矫顽力：使磁化至技术饱和的永磁体的 B（磁感应强度）降低至零所需要的反向磁场强度。 2、粉体的超微效应有那些？ 答：①表面效应、②体积效应、③小尺寸效应、④量子尺寸效应、⑤宏观量子隧道效应。 3、何谓机械化学？ 答：机械载荷作用导致颗粒晶体结构和物理化学性质的变化称为机械化学。 机械化学亦称机械力化学或力化学，专门研究物料在机械力诱发和作用下发生的物理化学性质和结构变化，它涉及固 体化学、材料学、机械工程、表面化学等多门学科。 4、粉体的特殊性质有那些？ 答：A、热学特性：超细颗粒的熔点、开始烧结温度和晶化温度均随粒径的减少而有较大幅度的降低，而蒸汽压则 有较大幅度的升高。 B、磁学性质：纳米颗粒的磁化率χ不再服从居里—外斯定律，χ在居里点附近没有明显的突变值。纳米颗粒具有较高 的矫顽力。随粒径的下降，纳米颗粒的居里温度有所下降，纳米颗粒的磁性与它所含的总电子数的奇偶性密切相关： 电子数为奇数的粒子集合体的磁化率χ服从居里—外斯定律，量子尺寸效应使磁化率χ遵从 d－3 规律；电子数为偶数 的系统， 并遵从 d2 规律，它们在高场下为顺磁性。 C、光学性质 ：金属超微颗粒对光的反射率很低，在红外光场作用下，它们对红外吸收的频率存在一个较宽的分布， 导致纳米颗粒的红外吸收带的宽化 。蓝移和红移现象，激子带的吸收系数随粒径下降而增加，即出现激子增强吸收并 蓝移，这就称做量子限域效应。发光。 D、化学特性 ：与相同材质的大块材料相比，具有较强的吸附能力。纳米颗粒具有高的表面活性和强的化学反应性。 纳米材料在光的照射下，通过把光能转变成化学能，促进有机物的合成或使有机物降解的过程称作为光催化。 E、力学性质： 陶瓷材料在通常情况下呈脆性，然而由纳米超微颗粒压制成的纳米陶瓷材料却具有良好的韧性。 5、粉体制备的方法有那些？其中机械粉碎法又分为哪几种？ 答：①机械粉碎法制备②气相法制备③液相法制备④固相法制备 机械粉碎法制备：球磨、振动球磨、振动磨、搅拌磨、胶体磨、超微气流粉碎 6、请简答由菱锰矿制备高纯碳酸锰的工艺和方法。 MnCO 3 + H 2 SO 4 = MnSO 4 + H 2 O + CO 2 ↑ 答：教材：198 页 FeCO 3 + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2 O + CO 2 ↑ 在酸解过程中除主反应外还有一些副反应发生，主要反应式如下：