矿物的力学性质
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44
非金属矿物吸附、催化与环保材料
• 硅藻土 • 膨润土 • 沸石 • 凹凸棒石 • 海泡石 • 石墨
45
非金属矿物基电功能材料
• 石墨 • 云母 • 石棉
46
非金属纳米矿物材料
• 分类
– 天然纳米矿物材料
• 石墨 • 沸石 • 膨润土
– 合成纳米矿物材料
• 纳米CaCO3 • 纳米TiO2
– 复合纳米矿物材料
50
粉煤灰的综合利用
• 回收有价组分：空心微珠、煤炭、铁金属物质 、 A12O3 等。
• 用作建材和建材的生产原料：制水泥、制砖、配 制混凝土、轻质混凝土和加气混凝土等。质量较 差的灰渣可用来铺路，作基础以及作填充料等。
• 粉煤灰中SiO2和Al2O3含量较高，可用于生产化工 产品：如絮凝剂、分子筛、白炭黑（沉淀SiO2）、 水玻璃、无水氯化铝、硫酸铝等。
40
粉体表面改性方法
化学沉淀表面改性法 表面化学改性法 涂覆改性法 机械力化学改性法 胶囊化改性 高能表面改性法
41
非金属矿物材料
• 概述 • 非金属矿物填料 • 非金属矿物保温隔热材料 • 非金属矿物吸附、催化与环保材料 • 非金属矿物基电功能材料 • 非金属纳米矿物材料 • 其它
42
矿物填料的物理、化学性质
• 按矿产性质及用途 – 金属矿产 – 非金属矿产 – 能源矿产 – 水气矿产
4
矿产资源加工的主要内容
• 分类依据：加工深度
– 初加工 – 深加工 – 制品加工
5
矿产资源加工的主要内容
• 分类依据：矿产资源的加工过程
– 颗粒制备与处理技术 – 矿物材料加工技术 – 矿物化工技术
6
矿物岩石学基础
课程内容
• 绪论 • 矿物岩石学基础 • 矿产资源简介 • 矿产资源加工的基本知识 • 固体废弃物的综合利用
1ຫໍສະໝຸດ Baidu
绪论
• 什么是矿产资源 • 矿产资源的分类 • 我国的矿产资源 • 矿产资源的加工过程 • 课程内容
2
矿产资源的分类
• 按产出状态 – 气体矿产 – 液体矿产 – 固体矿产
3
矿产资源的分类
31
金属冶炼
• 分类：根据冶炼的原理 – 分解法 – 还原法 – 电解法
32
• 现代产业发展与非金属矿
• 非金属矿的分类与用途
非
• 常见的非金属矿
金
– 高岭土 – 碳酸钙
属
– 膨润土
矿
– 石膏
产
– 滑石 – 云母
– 蛭石
– 硅藻土
33
矿产资源加工的基本知识
• 超细粉碎 • 化学选矿 • 表面改性 • 矿物材料
• 生产多元素复合肥。
51
• 矿物的概念 • 矿物的物理性质 • 矿物的成因 • 矿物的分类及命名 • 岩石-矿石学基础知识
7
矿物的物理性质
• 矿物的光学性质 • 矿物的力学性质 • 矿物的磁学性质 • 矿物的电学性质 • 矿物的其它物理性质
8
矿物的光学性质
• 颜色 • 条痕 • 光泽 • 透明度 • 发光性 • 特殊的光学效应
• 粒径、粒径分布 • 颗粒形状 • 比表面积 • 硬度 • 化学组成、化学活性 • 光学性能 • 电性能 • 磁性能 • 热性能
43
非金属矿物保温隔热材料
• 纤维型保温隔热材料 – 天然矿物纤维：纤维水镁石、纤维海泡石、石棉 – 人造矿物纤维：岩棉、矿渣棉
• 多孔型保温隔热材料 – 膨胀珍珠岩 – 硅藻土 – 膨胀蛭石
• 聚合物/粘土纳米复合材料
47
固体废弃物的综合利用
• 概述 • 煤矸石的综合利用 • 粉煤灰的综合利用
48
目前我国煤矸石的主要资源化途径有： 1)回收能源：作为大型沸腾炉燃料供热或发
电：热值>8360kJ/kg。 2)生产建筑材料：煤矸石的成分中主要为粘
土矿物。水泥、烧结砖瓦、免烧砖瓦、空心砌块 、建筑陶瓷、轻骨料（陶粒）、岩棉等；
3)用作建筑材料：代替河砂、碎石等铺路、 井下回填、造地复垦。
49
4)生产化工原料：聚合铝、分子筛等。 与盐酸反应生成 （2A1Cl3.H2O），再生成
聚铝。 5)用作农用肥料：钼、锌、锰、铜、硼
等元素，可作为农作物生长的刺激剂 6) 回收硫化铁：有的煤矸石含有较多的
硫化铁，可通过分选回收作为制取硫酸的原 料。
34
超细粉碎
• 概述 • 超细粉碎设备
– 机械冲击式超细粉碎机 – 气流粉碎式超细粉碎机 – 搅拌磨 – 振动磨
35
化学选矿
• 分类： – 煅烧法 – 浸出法 – 漂白法
36
浸出法
• 细菌浸出法 • 碱浸法 • 酸浸法 • 其它
37
化学漂白法
• 氧化漂白法 • 还原漂白法 • 氧化-还原联合漂白法
38
粉体表面改性
粉体表面改性的目的 粉体表面改性剂 粉体表面改性方法
39
粉体表面改性的目的
降低材料的生产成本，改善粉体颗粒在基质中的 分散性、稳定性和相容性。
提高粉体颗粒的化学稳定性，如耐药性、耐光性、 耐候性等。
改善粉体的物理性质，如光学效应、机械强度等。 表面改性在纳米粉体中具有重要的作用。 出于环保和安全生产的目的。
20
21
层理构造
22
波痕
23
泥裂
24
生物成因构造
25
常见的变质岩
• 片麻岩 • 片岩 • 千枚岩 • 板岩 • 石英岩 • 大理岩
26
片麻岩
27
千枚岩
28
板岩
29
金属矿产
• 金属冶炼 • 常见的金属矿产
–铁矿石 –铜矿石 –金矿石 –铝矿石 –其它金属矿石
30
金属冶炼
• 分类：根据各种方法的特点 – 火法冶金 – 湿法冶金 – 电冶金
9
矿物的力学性质
• 硬度 • 解理 • 断口
10
矿物的成因
内生作用
岩伟 浆晶 作作 用用
热火 液山 作作 用用
外生作用
变质作用
风沉 化积 作作 用用
接区 触域 变变 质质
机化 生 械学 物 沉沉 沉 积积 积
11
12
矿物的晶体化学分类
• 第一大类 自然元素矿物 • 第二大类 硫化物矿物 • 第三大类 氧化物和氢氧化物矿物 • 第四大类 含氧盐矿物 • 第五大类 卤化物矿物
13
岩石学概论
岩石
岩浆岩
沉积岩
变质岩
14
常见的岩浆岩
• 橄榄岩 • 玄武岩 • 安山岩 • 流纹岩 • 伟晶岩 • 花岗岩
15
韩国济州岛玄武岩的柱状节理
16
岩墙
17
18
常见的沉积岩
• 砾岩 • 砂岩
– 石英砂岩 – 长石砂岩
• 粉砂岩 • 粘土岩
– 泥岩 – 页岩
• 石灰岩 • 白云岩
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非金属矿物吸附、催化与环保材料
• 硅藻土 • 膨润土 • 沸石 • 凹凸棒石 • 海泡石 • 石墨
45
非金属矿物基电功能材料
• 石墨 • 云母 • 石棉
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非金属纳米矿物材料
• 分类
– 天然纳米矿物材料
• 石墨 • 沸石 • 膨润土
– 合成纳米矿物材料
• 纳米CaCO3 • 纳米TiO2
– 复合纳米矿物材料
50
粉煤灰的综合利用
• 回收有价组分：空心微珠、煤炭、铁金属物质 、 A12O3 等。
• 用作建材和建材的生产原料：制水泥、制砖、配 制混凝土、轻质混凝土和加气混凝土等。质量较 差的灰渣可用来铺路，作基础以及作填充料等。
• 粉煤灰中SiO2和Al2O3含量较高，可用于生产化工 产品：如絮凝剂、分子筛、白炭黑（沉淀SiO2）、 水玻璃、无水氯化铝、硫酸铝等。
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粉体表面改性方法
化学沉淀表面改性法 表面化学改性法 涂覆改性法 机械力化学改性法 胶囊化改性 高能表面改性法
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非金属矿物材料
• 概述 • 非金属矿物填料 • 非金属矿物保温隔热材料 • 非金属矿物吸附、催化与环保材料 • 非金属矿物基电功能材料 • 非金属纳米矿物材料 • 其它
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矿物填料的物理、化学性质
• 按矿产性质及用途 – 金属矿产 – 非金属矿产 – 能源矿产 – 水气矿产
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矿产资源加工的主要内容
• 分类依据：加工深度
– 初加工 – 深加工 – 制品加工
5
矿产资源加工的主要内容
• 分类依据：矿产资源的加工过程
– 颗粒制备与处理技术 – 矿物材料加工技术 – 矿物化工技术
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矿物岩石学基础
课程内容
• 绪论 • 矿物岩石学基础 • 矿产资源简介 • 矿产资源加工的基本知识 • 固体废弃物的综合利用
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绪论
• 什么是矿产资源 • 矿产资源的分类 • 我国的矿产资源 • 矿产资源的加工过程 • 课程内容
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矿产资源的分类
• 按产出状态 – 气体矿产 – 液体矿产 – 固体矿产
3
矿产资源的分类
31
金属冶炼
• 分类：根据冶炼的原理 – 分解法 – 还原法 – 电解法
32
• 现代产业发展与非金属矿
• 非金属矿的分类与用途
非
• 常见的非金属矿
金
– 高岭土 – 碳酸钙
属
– 膨润土
矿
– 石膏
产
– 滑石 – 云母
– 蛭石
– 硅藻土
33
矿产资源加工的基本知识
• 超细粉碎 • 化学选矿 • 表面改性 • 矿物材料
• 生产多元素复合肥。
51
• 矿物的概念 • 矿物的物理性质 • 矿物的成因 • 矿物的分类及命名 • 岩石-矿石学基础知识
7
矿物的物理性质
• 矿物的光学性质 • 矿物的力学性质 • 矿物的磁学性质 • 矿物的电学性质 • 矿物的其它物理性质
8
矿物的光学性质
• 颜色 • 条痕 • 光泽 • 透明度 • 发光性 • 特殊的光学效应
• 粒径、粒径分布 • 颗粒形状 • 比表面积 • 硬度 • 化学组成、化学活性 • 光学性能 • 电性能 • 磁性能 • 热性能
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非金属矿物保温隔热材料
• 纤维型保温隔热材料 – 天然矿物纤维：纤维水镁石、纤维海泡石、石棉 – 人造矿物纤维：岩棉、矿渣棉
• 多孔型保温隔热材料 – 膨胀珍珠岩 – 硅藻土 – 膨胀蛭石
• 聚合物/粘土纳米复合材料
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固体废弃物的综合利用
• 概述 • 煤矸石的综合利用 • 粉煤灰的综合利用
48
目前我国煤矸石的主要资源化途径有： 1)回收能源：作为大型沸腾炉燃料供热或发
电：热值>8360kJ/kg。 2)生产建筑材料：煤矸石的成分中主要为粘
土矿物。水泥、烧结砖瓦、免烧砖瓦、空心砌块 、建筑陶瓷、轻骨料（陶粒）、岩棉等；
3)用作建筑材料：代替河砂、碎石等铺路、 井下回填、造地复垦。
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4)生产化工原料：聚合铝、分子筛等。 与盐酸反应生成 （2A1Cl3.H2O），再生成
聚铝。 5)用作农用肥料：钼、锌、锰、铜、硼
等元素，可作为农作物生长的刺激剂 6) 回收硫化铁：有的煤矸石含有较多的
硫化铁，可通过分选回收作为制取硫酸的原 料。
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超细粉碎
• 概述 • 超细粉碎设备
– 机械冲击式超细粉碎机 – 气流粉碎式超细粉碎机 – 搅拌磨 – 振动磨
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化学选矿
• 分类： – 煅烧法 – 浸出法 – 漂白法
36
浸出法
• 细菌浸出法 • 碱浸法 • 酸浸法 • 其它
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化学漂白法
• 氧化漂白法 • 还原漂白法 • 氧化-还原联合漂白法
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粉体表面改性
粉体表面改性的目的 粉体表面改性剂 粉体表面改性方法
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粉体表面改性的目的
降低材料的生产成本，改善粉体颗粒在基质中的 分散性、稳定性和相容性。
提高粉体颗粒的化学稳定性，如耐药性、耐光性、 耐候性等。
改善粉体的物理性质，如光学效应、机械强度等。 表面改性在纳米粉体中具有重要的作用。 出于环保和安全生产的目的。
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层理构造
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波痕
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泥裂
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生物成因构造
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常见的变质岩
• 片麻岩 • 片岩 • 千枚岩 • 板岩 • 石英岩 • 大理岩
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片麻岩
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千枚岩
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板岩
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金属矿产
• 金属冶炼 • 常见的金属矿产
–铁矿石 –铜矿石 –金矿石 –铝矿石 –其它金属矿石
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金属冶炼
• 分类：根据各种方法的特点 – 火法冶金 – 湿法冶金 – 电冶金
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矿物的力学性质
• 硬度 • 解理 • 断口
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矿物的成因
内生作用
岩伟 浆晶 作作 用用
热火 液山 作作 用用
外生作用
变质作用
风沉 化积 作作 用用
接区 触域 变变 质质
机化 生 械学 物 沉沉 沉 积积 积
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矿物的晶体化学分类
• 第一大类 自然元素矿物 • 第二大类 硫化物矿物 • 第三大类 氧化物和氢氧化物矿物 • 第四大类 含氧盐矿物 • 第五大类 卤化物矿物
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岩石学概论
岩石
岩浆岩
沉积岩
变质岩
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常见的岩浆岩
• 橄榄岩 • 玄武岩 • 安山岩 • 流纹岩 • 伟晶岩 • 花岗岩
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韩国济州岛玄武岩的柱状节理
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岩墙
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常见的沉积岩
• 砾岩 • 砂岩
– 石英砂岩 – 长石砂岩
• 粉砂岩 • 粘土岩
– 泥岩 – 页岩
• 石灰岩 • 白云岩
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