粉体工程课件1绪论
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水煤浆的优点
➢可以像油一样泵送、雾化、贮存和稳定燃烧； ➢水煤浆的燃烧温度在1200-1300℃，比燃油和 燃煤粉低约100-200℃，可大大减少SO2的析出 和NO2的生成，减少污染物的排放。 ➢燃油的锅炉只需要很少的改动就可以燃烧水煤 浆； ➢可以方便的作为气化燃料； ➢精细水煤浆可用于柴油机代替燃料。
A
气固 分离 收尘 A A A
A
A A
分级
A A A A A A
11
单元 颗粒分选过程
离子（分子）分离过程
化学处理
作业
界面分
生化
物理 选（含 吸 萃取 吸收 沉淀 蒸馏 结晶 膜分 熔烧 浸出 过程
学科 分选 浮选） 附
离
矿物
加工 A A
AA
A
AAA
冶金
工程
AA
A
AAAA
化学
工程
A
AA A A A A A A A A
无机
材料
A
A
工程
环境
工程
AA A A
A
A
粉体 工程 A A
百度文库
A
A
12
古代对粉体的加工利用
最初用矿物粉体作粉饰颜料见证于距今3万年的北 京周口店山顶洞遗址：发现了以赤铁矿粉饰的赭 红色小石珠，贝壳，兽牙，鱼骨等140件装饰品。 此后人们将粉体用于陶瓷，建筑材料，墨，印染， 医药等。
13
现代对粉体的加工利用 粉体工程与煤炭工业
（1）煤的粉碎，选煤，配煤，型煤； （2）水煤浆制备； （3）粉煤灰利用：轻质耐火材料，橡胶填料，涂 料填料，表面负载金属做吸波材料，防水涂料等； （4）煤泥水处理； （5）煤尘爆炸防治。
14
水煤浆－一种清洁煤技术
水煤浆是一种新型代油、代煤、洁净、环保的煤基 燃料，国际上称coal water mixture，英文缩写为 “CWM”。是国家科委认定的高新技术，为国家重点 发展新产品。 水煤浆由70%左右的煤，30%的水及1%添加剂制成。
单元 作业
学科 矿物 加工 冶金 工程 化学 工程 无机 材料 工程 环境 工程 粉体 工程
粉碎
A A A A A A
混合 搅拌 A A A A
A A
混匀 A A A A A A
储运
A A A A A A
聚团 球团 A A
A A A
造粒 成型 A
A A
A
固液分离
沉降 过滤
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
干燥 A A A A
粉体工程
1
上课时间安排
1—16周 周五上午10:10-12:00，地点：ZZ315
参考教材： 《粉体加工技术》，卢寿慈主编，中国轻工业出版社 《超微细粉体加工技术与应用》，郑水林主编，化学工 业出版社 《粉体表面改性》第三版，郑水林，王彩丽主编。中国 建材工业出版社 《无机矿物填料加工技术基础》，郑水林，王彩丽主编， 北京化学工业出版社 《粉体工程导论》，周仕学主编，科学出版社
2
为什么要学习粉体工程？
（一）可以扩充知识面，用所学到的知识解 释生活中的一些现象，并能加以利用。
（1） 衣（化妆品）：珍珠粉，擦脸油，洗发水;
（2） 食：豆浆，面粉里加可食用滑石粉，茶点心， 保健食品，保健杯，多孔炭除味剂; （3）住：混凝土打桩，多孔材料降低噪音，隔热， 保温材料，去除甲醛，环保陶瓷，阻燃材料，相变 储能材料，冰箱除味，保健枕等; （4）行：汽车轮胎，飞机机翼，硅藻土改性沥青 填充高速公路。
面粉超细分级，果实超细粉碎，调料微细化，医 药造粒，中药微细化等。
24
粉体工程与纳米技术
• 1.纳米技术
纳米科技是90年代初迅速发展起来的新的前 沿科研领域。它是指在1--100nm尺度空内，研究 电子、原子和分子运动规律、特性的高新技术学 科。其最终目标是人类按照自己的意志直接操纵 单个原子、分子，制造出具有特定功能的产品。
微米级 或亚
微米级 煤样
热塑性聚合物
助剂 排气式共混复 合挤出造粒
表面化 学改性
脱除加工条 件下易释放 的挥发分
挤出：管材 、线材、电 缆料等
煤基高分 子复合材 料母料
注塑：电器 仪表配件、 包装材料2等1
粉体工程与石油及化工行业
钻井泥浆配制，固体催化剂制备，化肥造粒， 农药造粒，洗衣粉造粒，悬浮剂分散，钛白粉， 颜料，涂料，化妆粉，固体炸药等。
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• 2.纳米材料
➢ 纳米材料又称为超微颗粒材料，由纳米粒子组成。 ➢纳米粒子也叫超微颗粒，一般是指尺寸在1～
100nm间的粒子，它具有表面效应、小尺寸效 应量子尺寸效应和宏观量子隧道效应。 ➢当人们将宏观物体细分成超微颗粒（纳米级） 后，它将显示出许多奇异的特性，即它的光学、 热学、电学、磁学、力学以及化学方面的性质和 大块固体时相比将会有显著的不同。
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• 3.纳米粉体的效应
• （1）表面效应 • （2）小尺寸效应 • （3）量子尺寸效应 • （4）宏观量子隧道效应
➢催化剂的超细化可使石油的裂解速度提高1-5倍； ➢赤磷超细化后不仅可以制成高性能燃烧剂，而
且合成阻燃材料； ➢油漆、涂料、燃料中的固体成分超细化后可制
成高性能、高附着力的新型产品； ➢铜板纸、塑料、橡胶制品中需添加各种粉体
以提高性能； ➢农药的颗粒大小对杀虫效果具有十分重要的影23响。
23
粉体工程与食品及制药行业
3
4
南瓜 荷叶
超细南瓜粉 1250目
荷叶粉200目-500目
荷叶粉1250目 5
枸杞叶和杆
超细枸杞叶和杆 （1250目）
超细枸杞叶和杆 （200-500目）
6
成本:
广告占90%以上
包装占8%
原材料及加工 成本＜2%
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（二）增加就业机会。
例如：国家开发银行招聘，山西泰华工贸有限 公司招聘，秦皇岛玻璃加工厂招聘，北京耐火 材料公司招聘，景德镇陶瓷加工业招聘
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水煤浆制备工艺
水 分散剂
稳定剂
原
破碎磨矿
料
选煤
产生合理
调浆
煤
粒度分布
必要时
过
磨细后
滤
再浮选
剔 除 杂 质
调 整 流 变 性
水 煤 浆 产 品
排污
18
煤基聚合物复合材料
煤基高分子母料
挤出及注塑制品
地埋直管
架空电缆
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20
煤基聚合物复合材料制备流程
原煤： 普通煤 闲置粉煤 高灰煤
闭环的超细 粉碎及分级 气流粉碎 振动磨 搅拌磨
8
粉体工程与现代矿物加工的关系
9
现
代 粉碎 分级 超细颗粒制备
矿 物 物理分选（重选，磁电选，光电选，放射选等）
加 浮选及其他界面分选 工
工 化学处理与生物提取
程
包 固液分离（沉降，过滤，干燥）
含 的
成型与造粒
单 气固分离—收尘 元 作 物料储运
业
10
矿物加工单元作业同冶金工程，化学工程，
环境工程，无机材料工程及粉体工程五大类学科比较
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水煤浆的优点
➢可以像油一样泵送、雾化、贮存和稳定燃烧； ➢水煤浆的燃烧温度在1200-1300℃，比燃油和 燃煤粉低约100-200℃，可大大减少SO2的析出 和NO2的生成，减少污染物的排放。 ➢燃油的锅炉只需要很少的改动就可以燃烧水煤 浆； ➢可以方便的作为气化燃料； ➢精细水煤浆可用于柴油机代替燃料。
A
气固 分离 收尘 A A A
A
A A
分级
A A A A A A
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单元 颗粒分选过程
离子（分子）分离过程
化学处理
作业
界面分
生化
物理 选（含 吸 萃取 吸收 沉淀 蒸馏 结晶 膜分 熔烧 浸出 过程
学科 分选 浮选） 附
离
矿物
加工 A A
AA
A
AAA
冶金
工程
AA
A
AAAA
化学
工程
A
AA A A A A A A A A
无机
材料
A
A
工程
环境
工程
AA A A
A
A
粉体 工程 A A
百度文库
A
A
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古代对粉体的加工利用
最初用矿物粉体作粉饰颜料见证于距今3万年的北 京周口店山顶洞遗址：发现了以赤铁矿粉饰的赭 红色小石珠，贝壳，兽牙，鱼骨等140件装饰品。 此后人们将粉体用于陶瓷，建筑材料，墨，印染， 医药等。
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现代对粉体的加工利用 粉体工程与煤炭工业
（1）煤的粉碎，选煤，配煤，型煤； （2）水煤浆制备； （3）粉煤灰利用：轻质耐火材料，橡胶填料，涂 料填料，表面负载金属做吸波材料，防水涂料等； （4）煤泥水处理； （5）煤尘爆炸防治。
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水煤浆－一种清洁煤技术
水煤浆是一种新型代油、代煤、洁净、环保的煤基 燃料，国际上称coal water mixture，英文缩写为 “CWM”。是国家科委认定的高新技术，为国家重点 发展新产品。 水煤浆由70%左右的煤，30%的水及1%添加剂制成。
单元 作业
学科 矿物 加工 冶金 工程 化学 工程 无机 材料 工程 环境 工程 粉体 工程
粉碎
A A A A A A
混合 搅拌 A A A A
A A
混匀 A A A A A A
储运
A A A A A A
聚团 球团 A A
A A A
造粒 成型 A
A A
A
固液分离
沉降 过滤
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
干燥 A A A A
粉体工程
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上课时间安排
1—16周 周五上午10:10-12:00，地点：ZZ315
参考教材： 《粉体加工技术》，卢寿慈主编，中国轻工业出版社 《超微细粉体加工技术与应用》，郑水林主编，化学工 业出版社 《粉体表面改性》第三版，郑水林，王彩丽主编。中国 建材工业出版社 《无机矿物填料加工技术基础》，郑水林，王彩丽主编， 北京化学工业出版社 《粉体工程导论》，周仕学主编，科学出版社
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为什么要学习粉体工程？
（一）可以扩充知识面，用所学到的知识解 释生活中的一些现象，并能加以利用。
（1） 衣（化妆品）：珍珠粉，擦脸油，洗发水;
（2） 食：豆浆，面粉里加可食用滑石粉，茶点心， 保健食品，保健杯，多孔炭除味剂; （3）住：混凝土打桩，多孔材料降低噪音，隔热， 保温材料，去除甲醛，环保陶瓷，阻燃材料，相变 储能材料，冰箱除味，保健枕等; （4）行：汽车轮胎，飞机机翼，硅藻土改性沥青 填充高速公路。
面粉超细分级，果实超细粉碎，调料微细化，医 药造粒，中药微细化等。
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粉体工程与纳米技术
• 1.纳米技术
纳米科技是90年代初迅速发展起来的新的前 沿科研领域。它是指在1--100nm尺度空内，研究 电子、原子和分子运动规律、特性的高新技术学 科。其最终目标是人类按照自己的意志直接操纵 单个原子、分子，制造出具有特定功能的产品。
微米级 或亚
微米级 煤样
热塑性聚合物
助剂 排气式共混复 合挤出造粒
表面化 学改性
脱除加工条 件下易释放 的挥发分
挤出：管材 、线材、电 缆料等
煤基高分 子复合材 料母料
注塑：电器 仪表配件、 包装材料2等1
粉体工程与石油及化工行业
钻井泥浆配制，固体催化剂制备，化肥造粒， 农药造粒，洗衣粉造粒，悬浮剂分散，钛白粉， 颜料，涂料，化妆粉，固体炸药等。
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• 2.纳米材料
➢ 纳米材料又称为超微颗粒材料，由纳米粒子组成。 ➢纳米粒子也叫超微颗粒，一般是指尺寸在1～
100nm间的粒子，它具有表面效应、小尺寸效 应量子尺寸效应和宏观量子隧道效应。 ➢当人们将宏观物体细分成超微颗粒（纳米级） 后，它将显示出许多奇异的特性，即它的光学、 热学、电学、磁学、力学以及化学方面的性质和 大块固体时相比将会有显著的不同。
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• 3.纳米粉体的效应
• （1）表面效应 • （2）小尺寸效应 • （3）量子尺寸效应 • （4）宏观量子隧道效应
➢催化剂的超细化可使石油的裂解速度提高1-5倍； ➢赤磷超细化后不仅可以制成高性能燃烧剂，而
且合成阻燃材料； ➢油漆、涂料、燃料中的固体成分超细化后可制
成高性能、高附着力的新型产品； ➢铜板纸、塑料、橡胶制品中需添加各种粉体
以提高性能； ➢农药的颗粒大小对杀虫效果具有十分重要的影23响。
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粉体工程与食品及制药行业
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南瓜 荷叶
超细南瓜粉 1250目
荷叶粉200目-500目
荷叶粉1250目 5
枸杞叶和杆
超细枸杞叶和杆 （1250目）
超细枸杞叶和杆 （200-500目）
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成本:
广告占90%以上
包装占8%
原材料及加工 成本＜2%
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（二）增加就业机会。
例如：国家开发银行招聘，山西泰华工贸有限 公司招聘，秦皇岛玻璃加工厂招聘，北京耐火 材料公司招聘，景德镇陶瓷加工业招聘
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水煤浆制备工艺
水 分散剂
稳定剂
原
破碎磨矿
料
选煤
产生合理
调浆
煤
粒度分布
必要时
过
磨细后
滤
再浮选
剔 除 杂 质
调 整 流 变 性
水 煤 浆 产 品
排污
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煤基聚合物复合材料
煤基高分子母料
挤出及注塑制品
地埋直管
架空电缆
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煤基聚合物复合材料制备流程
原煤： 普通煤 闲置粉煤 高灰煤
闭环的超细 粉碎及分级 气流粉碎 振动磨 搅拌磨
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粉体工程与现代矿物加工的关系
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现
代 粉碎 分级 超细颗粒制备
矿 物 物理分选（重选，磁电选，光电选，放射选等）
加 浮选及其他界面分选 工
工 化学处理与生物提取
程
包 固液分离（沉降，过滤，干燥）
含 的
成型与造粒
单 气固分离—收尘 元 作 物料储运
业
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矿物加工单元作业同冶金工程，化学工程，
环境工程，无机材料工程及粉体工程五大类学科比较