中南大学矿物加工学期末试题

中南大学中南大学（（本科本科））期终统考试卷期终统考试卷
课程名称课程名称：： 考试时间考试时间：：
一、名词解释名词解释（（每小题2分，共20分）
1. 矿物
2. 接触角
3. 富集比
4. 筛分分析
5. 自由沉降
6. 抑制剂
7. 等电点
8. 粉碎比
9. 回收率
10. 梯度匹配
二、填空填空（（每空1分，共20分）
1．资源加工学是根据物理、化学原理，通过 、 、 、 、 等技术对 、 、 及非矿物资源进行加工，获得其中有用物质的科学技术。

2．决定物料加工工艺的基本参数包括了 、 、 、和工艺产品的研究。

3．在不同的行业中粉碎作业的目的是不同的，但在矿物加工行业中，被加工的物料的有用组分和非有用组分或有用组分之间都是紧密连生在一起的，而用物理选矿方法要将有用组分和非有用组分分离成单独的精矿，首先必须使连生在一起的有用组分和非有用组分解离；同时，由于各种矿物分选方法对物料的分离粒度上限、下限有一定范围，因此矿物加工过程中，粉碎的物料粒度应尽可能的不低于选矿方法所能回收的粒度下限，不“过粉碎”。

即既要求 ，又 ，粒度适合分离要求。

这是矿物加工中的重要因素。

4．重选方法对物料进行分选的难易程度可简易地用待分离物料的密度差判定， 即： 。

5．要在磁场中有效分选磁性较强同磁性较弱的颗粒物料，必要的(但不是充分的)条件是： 。

6．电选机使用的电场有 , 和。

7．矿物溶解离子对捕收剂作用的影响包括：和。

8．水力分级中介质的三种运动形式为：垂直上升介质流、水平介质流、。

每小题
题5分，共40分）
（每小
三、简答题
简答题（
1. 简述资源加工学学科体系包括的四大学科领域。

2. 说明矿物磁性的分类及其分选特点。

3. 矿物表面电荷是由哪些因素引起的？
4. 物料机械粉碎过程中，粉碎机械对物料的施力方式有哪些？
5. 固体颗粒表面润湿性的度量有哪些参数？与浮选过程有何关系？
6. 分析颗粒在电选机中的瞬时荷电量、最大荷电量及剩余荷电量及其对电选过程的意义。

7. 简述半胶束吸附及其在浮选中的应用。

8. 简述三个粉碎功耗理论的基本内容。

（每小题10分，共20分）
计算与分析题（
四、计算与分析题
1．什么是总筛分效率，什么是部分筛分效率；如某一单层筛按原料计的生产能力为10吨/小时，该原料粒度为－20～＋0mm，其中－12＋0mm粒级含量为68%，－6＋0mm粒级含量为38%，当用筛孔为12mm 的筛网筛分后，筛上产物中－12mm粒级含量为8%，－6mm粒级含量为1%，分别求－12＋0mm粒级、－6＋0mm的筛分效率。

2．已知针铁矿的pHpzc=6.7，计算pH=3和pH=9时针铁矿表面电位大小，并说明表面电性质，根据表面电性质浮选针铁矿时，应如何选择捕收剂和控制矿浆条件才能较好的实现针铁矿的浮选回收。

当石英与针铁矿浮选分离时，矿浆的pH值应确定为多少最好，并选择什么样的捕收剂。

（已知石英的PZC＝1.8）。

中南大学中南大学（（本科本科））期终统考试卷期终统考试卷 课程名称课程名称：：
考试时间考试时间：：
一、名词解释名词解释（（每小题2分，共20分）
1. 透气性
2. 粉体成型
3. CMC
4. 表面活性剂
5. 活化剂
6. 萃取
7. 浊点
8. 介观体系
9. 纳米颗粒
10. 燃烧波
二、填空填空（（每空1分，共25分）
1. 纳米颗粒所具有的、体积效应、 、 及量子隧道效应等五个效应使其呈现出许多奇异的物理、化学性质，出现一些“反常现象”。

2. 乳状液的破坏形式有三种，即：乳析、 和 。

3. 按照外力施加方式的不同可以将粉体成型分为 、 两大类。

4. 微生物的生长繁殖过程，按其繁殖速度的快慢和活性大小，可以分成四个时期，即生长缓慢期、 、 和 。

5. 粉体物料成型中水分的存在形式有 、 、 和重力水。

只有当水分达到最大的分子结合水后，细磨物料就能在外力的作用下表现出塑性，此时成球过程才明显开始，但 的形成对成球过程有害。

6. 表面活性剂分子结构具有的共同特征：一是为 ；二是 。

7. 多数研究者认为细菌浸出反应机理主要有：、间接作用说和。

8. 两种主要铁矿石造块产品的固结方式，烧结矿以为主；而球团矿以主。

9. 在连续造球过程中，第一阶段为，具有决定意义的作用是润湿；第二阶段为球核长大阶
段，此时除润湿作用外，也起着重大的影响；第三阶段为，机械作用成为决定的因素。

10. 根据所带极性基性质不同分絮凝剂为型、阴离子型及型。

三、简答题
（每小题5分，共30分）
简答题（
1. 试分析粉体物料滚动成型过程中生球强度的形成机理。

2. 试述铁矿石烧结过程中液相的形成过程及主要作用。

3. 什么叫增溶作用？试比较增溶与一般溶解的异同。

4. 比较烧结法和球团法两大造块方法在固结机理上的差异。

5. 粉体的表面改性的目的是什么？
6. 简要叙述连续造球的基本过程。

计算与分析题（
（共25分）
四、计算与分析题
1. 根据烧结料层中固体炭燃烧的热力学与动力学特性，分析烧结生产中怎样才能使“燃烧前沿”与“传热前沿”的移动速度达到同步。

(10分)
2. 高铁低硅烧结(TFe=58~59%，SiO2<4.5%)是实现高炉增产降耗的主要技术措施之一。

但生产实践表明，高铁低硅过程中存在烧结矿强度差、粒度偏细等主要问题。

请结合烧结过程液相生成的特点，分析改善高铁低硅烧结矿质量的主要措施有哪些？(15分)
中南大学中南大学（（本科本科））期终统考试卷期终统考试卷
课程名称课程名称：： 考试时间考试时间：：
一、名词解释名词解释（（每小题2分，共20分）
1. 矿物
2. 润湿性
3. 富集比
4. 同相凝聚
5. 筛分分析
6. 活化剂
7. 零电点
8. 解离度
9. 回收率
10. 磁场梯度匹配
二、填空填空（（每空1分，共20分）
1. 电选电场中颗粒带电的方式有 、 、 、 四种。

2. 磁选机的类型繁多, 而磁选机的磁场类型大致可分为三种, 即 , 和 。

这三种磁场的特性有较大的差别, 分别适应不同磁性物料的分选。

3. 重选介质在选别过程中处于运动状态，主要的运动形式有： 、 、 、 等。

4. 工业生产中被粉碎物料产品，是一群粒度分散、大小不一的混合颗粒群。

粉体的粒度特性包括粉体的 及其分布、 、 等。

5．资源加工学包括四大学科领域： ； ； ； 。

可简称为4-MP 。

6．在双电层结构中在两相间可以自由转移，并决定矿物表面电荷（或电位）的离子称“ ” 溶液中起电平衡作用的反号离子称：“ ”。

，每小题5分，共30分）
三、简答题
任选六题，
（任选六题
简答题（
1. 简述资源加工学的研究对象及其研究方向。

2. 简述铁磁质物质的磁化过程。

3. 什么是选择性粉碎？选择性粉碎与产品粒度有何关系？矿物加工过程中选择性粉碎有何意义？
4. 简述助磨剂的助磨机理。

5. 分析硫化矿物表面静电位与巯基捕收剂在矿物表面吸附的关系。

6. 说明表面活性剂的结构与临界胶团浓度的关系。

7. 接触角的测量有哪些方法？躺滴法测接触角应注意什么？
8. 简述电场分选过程。

（每小题10分，共30分）
四、计算与分析题
计算与分析题（
1. 在相同条件下，用同一磨机分别磨细同样重量的标准矿石和待测矿石，已知：待测矿石的：
F1=1000微米，P1＝100微米；标准矿石的：F2＝1100微米，P2＝120微米；Wi.2=20KW·h/st，试求待测矿石的功指数。

2. 试根据某矿石碎矿产品的筛析结果（如下表），绘制正累积和负累积粒度曲线，并根据所绘曲线查出：－50µm的重量百分产率；＋30µm的重量百分产率；－70＋30µm粒级的重量百分产率；产品最大粒度。

粒度分布数据表
累积分布 粒度/μm 质量/g 频率分布/％
累积筛余/％ 累积筛下/％ ＞100 18
100～80 30
80～60 55
60～40 46
40～20 32
＜20 19
3．某铜矿，其原矿品位α、精矿品位β和尾矿品位分别为0.85 %、26.20 %、和0.12 %。

分别计算求其精矿产率γ、分选回收率ε、富集比和选别比。

(计算结果精确到2位小数)
中南大学中南大学（（本科本科））期终统考试卷期终统考试卷
课程名称课程名称：： 考试时间考试时间：：
一、名词解释名词解释（（每小题2分，共20分）
1. 萃取
2. 透气性
3. 表面活性
4. 活化剂
5. 络合剂
6. 浊点
7. 滚动成型
8. HBL 值
9. 机械化学现象
10. 燃烧波
二、填空填空（（每空1分，共25分）
1. 微生物的生长繁殖过程，按其繁殖速度的快慢和活性大小，可以分成四个时期，即
、 、稳定生长期和 。

2. 按外力施加方式不同可将粉体成型分为 、 两大类。

3. 粉体物料成型中水分的存在形式有吸附水、薄膜水、 和 。

只有当水分达到 后，细磨物料就能在外力的作用下表现出塑性，此时成球过程才明显开始，但重力水的形成对成球过程有害。

4. 表面活性剂分子结构具有的共同特征：一是为 ；二是 。

5. 多数研究者所认可的细菌浸出反应机理主要有： 说 说和 说。

6. 批料造球过程的三个阶段为 、 和 。

7. 未添加粘结剂情况下粉体的压块粘结机理有两种观点：一种观点认为压块的强度取决于压块内固体颗粒间存在的；另一种观点认为，压块强度主要决定于分子力的相互作用、分子力和天然胶结物质分子力的作用，这三种力统称为分子粘结力。

8. 两种主要铁矿石造块产品中，烧结矿以为主；而球团矿以为主。

9. 纳米颗粒拥有常规粗晶材料所不具备的超顺磁性等磁特性，其原因主要是由于纳米颗粒具
有、和效应所致。

10. 粉体的表面改性主要是依靠在粉体表面的吸附、反应、包覆或成膜等来实现的。

（每小题5分，共30分）
答题（
三、简答题
1. 试分析粉体物料压制成型过程中团块强度的形成机理。

2. 粉体的表面改性的主要目的是什么？
3. 烧结过程中液相冷凝的结晶形式主要有哪些？
4. 微生物浸出的主要作用原理有哪些？
5. 比较烧结法和球团法两大造块方法在固结机理上的差异。

6. 简述水分对连续造球过程的影响
（共25分）
计算与分析题（
四、计算与分析题
1. 高铁低硅烧结(TFe=58~59%，SiO2<4.5%)是实现高炉增产降耗的主要技术措施之一。

但生产实践表明，高铁低硅过程中存在烧结矿强度差、粒度偏细等问题。

请结合烧结过程液相生成的特点，分析改善高铁低硅烧结矿质量的主要措施有哪些？(15分)
2. 根据烧结过程中固体炭燃烧的基本特性，分析烧结生产中怎样才能使“燃烧前沿速度”与“传
热前沿速度”相匹配。

(10分)
中南大学中南大学（（本科本科））期终统考试卷期终统考试卷
课程名称课程名称：： 考试时间考试时间：：
一、名词解释名词解释（（每小题2分，共20分）
1. 矿石
2. 接触角
3. 选料比
4. 筛分效率
5. 选择性絮凝
6. 抑制剂
7. 等电点
8. 回收率
二、填空填空（（每空1分，共20分）
1.资源加工学是根据物理、化学原理，通过 、 、 、 、 等技术对 、 、 及非矿物资源进行加工，获得其中有用物质的科学技术。

2．决定物料加工工艺的基本参数包括了 、 、 和工艺产品的研究。

3．对于助磨剂的助磨作用机理，主要提出了两种学说。

一是“ ”学说：助磨剂分子在颗粒上的吸附降低了颗粒的表面能或者引起近表面层晶格的位错迁移，产生点或线的缺陷，从而降低颗粒的强度和硬度，促进裂纹的产生和扩展：二是“ ”学说：助磨剂通过调节浆料的流变学性质和颗粒的表面电性等，降低浆料（如矿浆）的粘度，促进颗粒的分散，从而提高浆料的可流动性，阻止颗粒在研磨介质及磨机衬板上的粘附以及颗粒之间的团聚。

4．重选方法对物料进行分选的难易程度可简易地用待分离物料的密度差判定， 即： 。

5．要在磁场中有效分选磁性较强同磁性较弱的颗粒物料，必要的(但不是充分的)条件是： 。

6．电选机使用的电场有 , 和 。

7．矿物溶解离子对捕收剂作用的影响包括： 和 。

三、简答题
（每小题5分，共40分）
简答题（
1. 简述选矿学、矿物加工学与资源加工学三者之间的关系。

2．说明矿物磁性的分类，及其分选特点。

3．矿物表面电荷是由哪些因素引起的?
4．物料机械粉碎过程中，粉碎机械对物料的施力方式有哪些?
5．表面活性剂的表面物理化学作用的主要内容有哪些?
6．分析颗粒在电选机中的瞬时荷电量、最大荷电量及剩余荷电量及其对电选过程的意义。

7．根据硫化矿物浮选电化学理论，如何强化浮选过程中硫化矿物的浮选和抑制行
8．简述三个粉碎功耗理论的基本内容。

计算与分析题（
（每小题10分，共20分）
四、计算与分析题
1. 试根据某矿石碎矿产品的筛析结果（如下表），绘制正累积和负累积粒度曲线，并根据所绘曲线查出：－50µm 的重量百分产率；＋30µm的重量百分产率；－70＋30µm粒级的重量百分产率；产品最大粒度。

粒度分布数据表
累积分布 粒度/μm 质量/g 频率分布/％
累积筛余/％ 累积筛下/％ ＞100 18 15.0 15 85
100～80 30 20.0 35 65
80～60 55 30.0 65 35
60～40 46 15.0 80 20
40～20 32 20.0 100 0
＜20 19 100 / /
2．已知锡石的pHpzc=6.6，计算pH=4和pH=8时锡石表面电位大小，并说明表面电性质，根据表面电性质浮选锡石时，应如何选择捕收剂和控制矿浆条件才能较好的完成浮选过程。

中南大学中南大学（（本科本科））期终统考试卷期终统考试卷
课程名称课程名称：： 考试时间考试时间：：
一、名词解释名词解释（（每小题2分，共20分）
1. 透气性
2. CMC
3. 表面活性剂
4. 活化剂
5. 温度波
6. 萃取
7. 浊点
8. 滚动成型
9. HBL 值
10. 燃烧波
二、填空填空（（每空1分，共25分）
1. 粉体物料成型中水分的存在形式有 、 、 和 。

2. 影响离子交换树脂选择性的因素主要有： 、 、离子水化半径和树脂物理结构、有机溶剂以及树脂与交换离子间的辅助力等。

3. 表面活性剂分子结构具有的共同特征：一是 ；二是 。

4. 使纳米颗粒呈现出许多奇异的物理、化学性质，甚至出现一些“反常现象”的基本特性有 、 、 、量子尺寸效应以及 等五个效应。

5. 微生物的生长繁殖过程，按其 快慢和活性大小，可以分成四个时期，即生长缓慢期、 、 和衰亡期。

6. 多数研究者所认可的细菌浸出反应机理主要有： 、间接作用说和 。

7. 根据絮凝剂所带极性基性质不同分为、及型。

8. 两种主要铁矿石造块产品中，烧结矿以为主；而球团矿以为主。

9. 在连续造球过程中，第一阶段成核阶段，具有决定意义的作用是；第二阶段为，此时除润湿作用外，也起着重大的影响；第三阶段为段，机械作用成为决定的因素。

（每小题5分，共30分）
三、简答题
简答题（
1. 试述铁矿石烧结过程中液相的形成过程及主要作用。

2. 试比较增溶与一般溶解、水溶间的异同。

3. 毛细水是怎样形成的？具有什么特性？对粉体成型的作用如何。

4. 试比较粉体物料滚动成型和压制成型过程中团块强度的形成机理。

5. 烧结过程中液相冷凝的结晶形式主要有哪些？
6. 粉体的表面改性的目的是什么？
计算与分析题（
（每小题10分，共25分）
四、计算与分析题
1. 分析烧结料层中固体燃料燃烧的热力学和动力学，分析烧结生产中怎样才能使“燃烧前沿”与“传热前沿”的移动速度达到同步。

(10分)
2. 高铁低硅烧结(TFe=58~59%，SiO2<4.5%)是实现高炉增产降耗的主要技术措施之一。

但生产实践表明，高铁低硅过程中存在烧结矿强度差、粒度偏细等问题。

请结合烧结过程液相生成的特点，分析改善高铁低硅烧结矿质量的主要措施有哪些？(15分)。