资源加工学课后习题答案[1]概要
材料加工基本原理第五版1至11章课后答案

第一章习题1 .液体与固体及气体比较各有哪些异同点?哪些现象说明金属的熔化并不是原子间结合力的全部破坏? 答:(1)液体与固体及气体比较的异同点可用下表说明(2)金属的熔化不是并不是原子间结合力的全部破坏可从以下二个方面说明:①物质熔化时体积变化、嫡变及粉变一般都不大。
金属熔化时典型的体积变化V m/V为3%~5%右,表明液体的原子间距接近于固体,在熔点附近其系统混乱度只是稍大于固体而远小于气体的混乱度。
②金属熔化潜热味约为气化潜热H的1/15~1/30 ,表明熔化时其内部原子结合键只有部分被破坏。
由此可见,金属的熔化并不是原子间结合键的全部破坏,液体金属内原子的局域分布仍具有一定的规律性。
2 .如何理解偶分布函数g(r)的物理意义?液体的配位数N、平均原子间距□各表示什么?答:分布函数g(r)的物理意义:距某一参考粒子r处找到另一个粒子的几率,换言之,表示离开参考原子(处于坐标原子r=0)距离为r的位置的数密度p (r)对于平均数密度p ° (=N/V)的相对偏差。
N 1表示参考原子周围最近邻(即第一壳层)原子数。
r 1表示参考原子与其周围第一配位层各原子的平均原子间距,也表示某液体的平均原子间距。
3.如何认识液态金属结构的“长程无序”和“近程有序” ?试举几个实验例证说明液态金属或合金结构的近程有序(包括拓扑短程序和化学短程序)。
答:(1)长程无序是指液体的原子分布相对于周期有序的晶态固体是不规则的,液体结构宏观上不具备平移、对称性。
近程有序是指相对于完全无序的气体,液体中存在着许多不停“游荡”着的局域有序的原子集团(2)说明液态金属或合金结构的近程有序的实验例证①偶分布函数的特征对于气体,由于其粒子(分子或原子)的统计分布的均匀性,其偶分布函数g(r)在任何位置均相等,呈一条直线g(r)=1 < 晶态固体因原子以特定方式周期排列,其g(r)以相应的规律呈分立的若干尖锐峰。
而液体的g(r)出现若干渐衰的钝化峰直至几个原子间距后趋于直线g(r)=1 ,表明液体存在短程有序的局域范围,其半径只有几个原子间距大小。
资源加工学习题及答案教学提纲

资源加工学习题及答案第1章资源加工学概述习题1.简述从选矿学、矿物加工学到资源加工学三者之间的发展关系。
2.资源加工学学科包括那些领域?它的学科基础及与相邻学科的关系如何?3.资源加工学的研究对象及研究方向有那些?4.资源加工学在国民经济建设中的地位和作用如何?第2章物料的基本物理化学特性习题1.什么是矿石、矿物、岩石?三者关系如何?2.二次资源包含哪些物料?3.工艺矿物学研究的内容是什么?4.物料的几何特性包括那三项?5.物质的磁性可以分为那几类,其磁性强弱如何?6.简述铁磁质物质的磁化过程。
7.简述矿物磁性的分类,及其分选特点。
8.矿物的电性质有那些?9.简述矿物的价键类型及解理面规律。
10.简述非极性矿物与极性矿物的矿物内部结构与价键特性、11.矿物表面自由能的数值取决于晶体断裂面的几何形状及表面原子所处的位置在矿物颗粒表面不同的位置:晶面上,棱面上和尖角上的表面张力的关系如何?12.硫化矿物表面氧化的几种形式及规律是什么?13.矿物表面电荷是由哪几种因素引起的?14.离子型矿物表面阴阳离子的溶解规律是什么?15.简述石英在水中的荷电过程及其机理。
16.什么是接触角、三相润湿周边?17.如何通过接触角鉴别颗粒表面的润湿性?18.简述润湿方程及其物理意义。
19.接触角的测量方法有那些?躺滴法测润湿角应注意什么?第3章粉碎与分级习题1.粉碎作用在工业中的主要作用是什么?什么是粉碎比?部分粉碎比和总粉碎2.粉碎为什么要分段进行?其各段的产品特性如何?3.什么是选择性粉碎?它与产品的粒度有何关系?它在矿物加工过程中有什么意义? 4.什么是可碎系数?如何用可碎系数判断颗粒的可碎性?5.物料机械粉碎过程中粉碎机械对物料施力的方式有那些?6.简述三种粉碎模型的特征7.简述三个粉碎功能理论的基本内容。
8.什么是功指数?9.什么是助磨剂?对助磨剂有什么要求?简述助磨剂的助磨机理。
10.什么叫分级?分级的方式有那些?12.什么是筛分分析、标准筛、基筛、筛比筛序?14.何谓难筛粒,易筛粒?他们在筛分过程中的行为如何?15.什么是总筛分效率、部分筛分效率?如某一单层筛按原料计的生产能力为8吨/小时,该原料的粒度-15mm~+0mm,其中-6mm~+0mm粒级含量为68%,-2mm~+0mm粒级含量为38%,当用筛孔为6mm的筛网筛分后,筛上产品中-6mm粒级含量为4%,-2mm粒级含量为0.3%,求这两个粒级的筛分效率。
课后习题答案整理

r 基础工业工程2.1 程序分析A.1.在生产实际工作中, 在选择研究对象时, 措施研究一般选择( A)工序进行研究.B.瓶颈环节或工序 B.设备最贵旳工序C.生产效率最高旳工序D.生产价值最高旳工序A.2.对制品制造过程进行分析旳技术是( C )B.操作分析 B.工艺流程分析C.作业流程分析D.动作分析A.3.5W1H提问技术中旳what表达(D )B.何处做 B.何时做C.如何做D.做什么4、ECRS中旳R表达( C )A.取消B.合并C.重排D.简化5、工艺流程分析旳分析改善对象只涉及加工和( B )A.装配B.检查C.包装D.储存6、流程程序分析中进行以操作者旳作业流程为对象旳分析所采用旳图表为( B )A.物型流程图B.人型流程图C.操作分析图D.程序分析图7、检查过程属于( A )过程A.基本过程B.辅助过程C.生产准备D.生产8、如下活动不涉及在程序分析中旳是( D )A.作业B.搬运C.检查D.包装9、通过措施研究使既有旳工作措施更加经济和( B )A.简便B.有效C.安全D.舒服10、工艺程序分析旳工具是( A )A.工艺程序图B.流程程序图C.线路布置图D.工艺程序图与线路布置图2.2 作业分析1.联合伙业分析旳含义是指(A )A. 几种作业人员共同作业于一项工作时, 对作业人员时间上旳关系旳分析以及排除作业人员作业过程中存在旳不经济、不均衡、不合理和挥霍等现象旳一种分析措施。
B. 几项作业同步由一种人操作时, 分析操作人员工作中存在旳不经济、不均衡、不合理和挥霍等现象旳一种分析措施。
C.一种人同步在多种设备上加工多种零件时, 其操作过程中存在旳不经济、不均衡、不合理和挥霍等现象旳一种分析措施。
D.几种作业人员共同操作一台机器, 分析作业人员作业过程中存在旳不经济、不均衡、不合理和挥霍等现象旳一种分析措施。
2.以操作者为对象开展程序分析合适采用(B )A 人、机操作分析B 人型流程图分析C 物型流程图分析D 双手操作分析3.在生产现场中, 常有( D )同步对一台设备(一项工作)进行操作, 则称为联合操作作业。
材料加工冶金传输原理习题答案吴树森版

第一章 流體的主要物理性質1-1何謂流體,流體具有哪些物理性質?答:流體是指沒有固定的形狀、易於流動的物質。
它包括液體和氣體。
流體的主要物理性質有:密度、重度、比體積壓縮性和膨脹性。
2、在圖所示的虹吸管中,已知H1=2m ,H2=6m ,管徑D=15mm ,如果不計損失,問S 處的壓強應為多大時此管才能吸水?此時管內流速υ2及流量Q 各為若干?(注意:管B 端並未接觸水面或探入水中)解:選取過水斷面1-1、2-2及水準基準面O-O 1-1面(水面)到2-2面的貝努利方程再選取水準基準面O ’-O ’,列過水斷面2-2及3-3的貝努利方程(B) 因V2=V3 由式(B)得圖 虹吸管 gpH gpa 220222121υγυγ++=++gppa 22222υγγ++=gp g p H H a 202)(2322221υγυγ++=+++ggp2102823222υυγ+=++)(28102水柱m p =-=γ)(19620981022a p p =⨯=)/(85.10)410(8.92)2(222s m p p g a=-⨯=--=γγυ)/(9.1)/(0019.085.104)015.0(3222s L s m A Q ==⨯⨯==πυ5、有一文特利管(如下圖),已知d 1 =15cm ,d 2=10cm ,水銀差壓計液面高差∆h =20cm。
若不計阻力損失,求常溫(20℃)下,通過文氏管的水的流量。
解:在喉部入口前的直管截面1和喉部截面2處測量靜壓力差p 1和p 2,則由式const v p =+22ρ可建立有關此截面的伯努利方程: ρρ22212122p v p v +=+根據連續性方程,截面1和2上的截面積A 1和A 2與流體流速v 1和v 2的關係式為2211v A v A =所以 ])(1[)(2212212A A p p v --=ρ 通過管子的流體流量為 ])(1[)(2212212A A p p A Q --=ρ )(21p p -用U 形管中液柱表示,所以074.0))15.01.0(1(10)1011055.13(2.081.92)1.0(4])(1[)(22223332212'2=-⨯⨯-⨯⨯⨯⨯=--∆=πρρρAAhgAQ(m3/s)式中ρ、'ρ——被測流體和U形管中流體的密度。
矿产资源加工概论附加题答案

矿产资源加工概论附加题一、破碎、磨矿和分级作业的作用由于矿床成因不同,从矿床中开采出来的矿石的浸染特性不同,各种有用矿物与脉石矿物之间彼此紧密共生,因此在进行选别作业以前必须将大块矿石破碎和磨碎到1~0.06毫米,甚至更细一些,使各种有用矿物呈单体分离状态。
这就是破碎和磨矿作业的目的和任务。
在破碎和磨矿作业中,为了提高破碎、磨矿机械的生产能力和减少物料的过粉碎,需要及时分出细小颗粒和粒度合格的那部分物料,这就需要加入粒度的分离作业—分级。
所以说分级是破碎和磨矿的辅助作业。
而破碎,磨矿与分级作业是选别前后矿石的粒度准备作业。
二、重选、磁选、浮选的概念1.重选:即重力选矿。
利用被分选矿物颗粒间相对密度、粒度、形状的差异及其在介质(水、空气或其他相对密度较大的液体)中运动速率和方向的不同,使之彼此分离的选矿方法。
2.磁选:利用磁力清除油料中磁性金属杂质的方法。
磁选的应用则是利用各种矿石或物料的磁性差异,在磁力及其他力作用下进行选别的过程。
3.浮选:根据矿物颗粒表面物理化学性质的不同,从矿石中分离有用矿物的技术方法。
三、脱水和除尘的作用1.脱水的作用:①降低产品中的水分,满足一定产品的质量要求。
②减少运输费用。
③防止冻车或涨车,影响冬季铁路运输。
④回收分选过程中所使用大量的水2.除尘的作用:净化工作环境,排除一些废弃的物料,减轻选矿的作业量。
四、谈谈你在课程学习后,对选煤工作的重新认识在学习这门课之前,我一直以为选煤作业只是将从矿井出来的原煤经过洗煤池,用水冲洗一遍,然后就看到出来的是比较湿的煤了。
当然,现实中出来的煤本来就是湿的。
所以也就没有深究。
在学习这门课之后,才知道选煤其实不是那么一回事。
选煤工艺也不是单纯的从洗煤池中走过一遍。
它有好多程序。
最基本的工艺有三种:准备作业,分选作业,选后产品的分类。
准备作业无非就是把从矿井运出来的煤给初步的分一下级,然后经过一步步的筛选分级,最终达到把原煤分成精煤和矸石,精煤卖出更高的价钱,而矸石有的单位用来填充采空区,有的扔掉,还有的用来修路。
材料加工原理课后习题答案

材料加工原理课后习题答案材料加工原理课后习题答案材料加工原理是材料科学与工程中的一门重要课程,它涉及到材料的加工过程、加工方法以及加工原理。
通过学习这门课程,我们可以了解到材料加工的基本原理和方法,从而为我们在实际工作中的材料加工过程提供指导。
下面是一些材料加工原理课后习题的答案,希望对大家的学习有所帮助。
1. 什么是材料加工原理?材料加工原理是指通过对材料进行机械、热力、化学等加工手段,改变材料的形状、性能和结构的过程。
它是一门研究材料加工的基本原理和方法的学科,涉及到材料的塑性变形、断裂、热处理、表面处理等方面。
2. 材料加工的基本原理是什么?材料加工的基本原理是利用外力对材料进行塑性变形,通过改变材料的晶粒结构和组织形态来改变材料的性能。
在材料加工过程中,通过施加外力,使材料发生塑性变形,从而改变材料的形状和性能。
3. 材料加工的方法有哪些?材料加工的方法主要包括冷加工和热加工两种。
冷加工是指在常温下进行的加工过程,如冷轧、冷拔等;热加工是指在高温下进行的加工过程,如热轧、锻造等。
不同的加工方法适用于不同的材料和加工要求。
4. 材料加工的过程中会产生哪些问题?在材料加工过程中,会产生一些问题,如材料的变形、断裂、表面质量不良等。
这些问题可能会影响材料的性能和使用寿命,因此需要通过合理的加工工艺和控制措施来解决。
5. 材料加工中的热处理是什么?热处理是指通过加热和冷却的方式改变材料的组织结构和性能的过程。
热处理可以改变材料的晶粒尺寸、相变、析出相等,从而改变材料的硬度、强度、韧性等性能。
6. 材料加工中的表面处理是什么?表面处理是指对材料表面进行改性处理,以提高材料的表面性能和耐腐蚀性能。
常见的表面处理方法包括镀层、喷涂、氮化等,这些方法可以改变材料表面的化学成分和物理性质。
7. 材料加工中的断裂是什么?断裂是指材料在受到外力作用下发生的破裂现象。
材料的断裂会导致材料的失效,因此需要通过合理的加工工艺和控制措施来避免断裂问题的发生。
第一章资源加工学

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第1章
资源加工学概述
1.1.2 矿物加工学科的形成与发展
20世纪60年代以来,一方面人类对矿物资源的需求不断增加,另 一方面,矿物资源贫细杂现象越来越严重,而且矿山和冶炼厂排出的 “三废”对环境的污染与治理问题也开始受到重视,传统的选矿技术 与理论已不能完全适应解决这些问题。
近几十年来,随着选矿及相邻学科的科技工作者在选矿学科及交 叉学科领域研究的深入、相邻学科的发展及在选矿学科领域中的广泛 应用,逐渐形成了许多新的学科方向和各种加工利用矿物资源的新技 术。
从20世纪20年代至60年代前后,经过几十年的发展,选矿已从一门 纯工程技术向工程科学转化。
资源加工学
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第1章
资源加工学概述
选矿已具备了较为独立的工程科学体系,有其明确的学科方向: (1)碎磨。以岩石力学为学科基础; (2)重选。以流体力学为学科基础; (3)电磁选。以电磁学为学科基础; (4)浮选。以表面化学为学科基础。
这个时期的选矿主要是从天然矿石(金属矿、非金属矿、煤炭等) 中,分离、富集其中的有用矿物,为冶金、化工、建材提供原料,见 图1-2。国外所用“选矿”词汇多为“ore dressing”或“mineral dressing”。
资源加工学
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第1章
资源加工学概述
图1-2
我国武钢程潮铁矿选厂磨矿车间一览
资源加工学
资源加工学
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第1章
资源加工学概述
习题1
(1)简述从选矿学、矿物加工学到资源加工学三者 之间的发展关系。 (2)资源加工学学科包括那些领域?它的学科基础 及与相邻学科的关系如何?
(3)资源加工学的研究对象及研究方向有那些? (4)资源加工学在国民经济建设中的地位和作用如 何?
资源加工课后答案..

矿石可选性研究重点一、名词解释化学多元素分析:是对矿石中所含多个重要和较重要的元素的定量化学分析,包括有益和有害元素,还包括造渣元素。
嵌布粒度特性:指矿石中矿物颗粒的粒度分布特性。
氧化度:指TFe与FeO含量的比值。
全铁(TFe):指金属矿物和非金属矿物中总的含铁量。
可溶铁(SFe):指化学分析时能用酸溶的含铁量。
试样的代表性:该样品能够在规定的取样和分析的总误差范围内,反映物料所被控制的特征。
分级效率:分级后某一粒级的重量与给入分级机的原矿中该粒级的重量百分比。
连生体的三种结构:包裹连生,原矿呈乳浊状,参与结构等穿插连生:原矿具交代熔蚀结构、结状结构等毗邻连生:原矿具粗粒自形、半自形晶结构,格状结构等试验方法的分类,从如何处理多因素的问题出发,分为:一次一因素法和多因素组合试验法。
如何处理多水平问题出发分为:同时试验法,序贯试验法统计检验:利用数理统计的方法,在一定的意义下,对变差的性质进行识别。
比重组成分析:在接近理想的条件下,将矿粒分离为不同比重组分,根据不同比重组分的称量和化验结果,算出该矿样的比重组成以及有用和有害成分在不同比重组分的分布率。
矿石的贫化率:(采区矿石地质品位-采出矿石品位)/(采区矿石地质品位―废石品位)×100%试样最小必需量:为保证一定粒度散粒物料试样代表性所必需取用的最小试样量。
矿石结构:是指某矿物在矿石中的结晶程度,矿物颗粒的大小、形状及相互结合关系筛分分析:用筛分的方法将物料按粒度分成若干级别的粒度分析方法。
堆比重:堆积的矿粒(块)群与同体积水的重量比。
堆重度:单位体积的矿粒(块)群的重量。
液固比:用矿浆中液体质量与固体质量之比来表示,称为液固比。
单体解离度:有用矿物的单体含量与该矿物的总含量的百分率。
物相分析:根据矿石中的各种矿物在各种溶剂中的溶解度和溶解速度不同,采用不同浓度的各种溶剂在不同条件下处理所分析的矿样,使矿石中各种矿物分离,从而测出试样中某种元素呈何种矿物存在和含量的多少。
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习题解答第1章资源加工学概述1.简述从选矿学、矿物加工学到资源加工学三者之间的发展关系。
【解】资源加工学是由传统的选矿学、矿物加工学发展演变形成的新的学科体系。
研究手段选矿学是用物理、化学的方法,对天然矿物资源(通常包括金属矿物、非金属矿物、煤炭等)进行选别、分离、富集其中的有用矿物的科学技术,其目的是为冶金、化工等行业提供合格原料。
矿物加工学是在选矿学的基础上发展起来的,是用物理、化学的方法,对天然矿物资源进行加工(包括分离、富集、提纯、提取、深加工等),以获取有用物质的科学技术。
其目的已不单纯是为其它行业提供合格原料,也可直接得到金属、矿物材料等。
资源加工学是根据物理、化学原理,通过分离、富集、纯化、提取、改性等技术对矿物资源、非传统矿物资源、二次资源及非矿物资源进行加工,获得其中有用物质的科学技术研究对象传统选矿学、矿物加工学的研究对象均以天然矿物资源为主。
资源加工学的研究对象涉及以下几方面:(1)矿物资源。
包括金属矿物、非金属矿物、煤炭等;(2)非传统矿物资源。
包括:①工业固体废弃物:冶炼化工、废渣、尾矿、废石。
②海洋矿产:锰结核、钴结壳、海水中金属、海底热液硫化矿床。
③盐湖与湖泊中的金属盐、重金属污泥。
(3)二次资源。
包括:①废旧电器:电视机、冰箱、音响等。
②废旧金属制品:电缆、电线、易拉罐、电池等。
③废旧汽车。
(4)非矿物资源。
城市垃圾、废纸、废塑料、油污水、油污土壤等。
2.资源加工学学科包括那些领域?它的学科基础及与相邻学科的关系如何?【解】学科领域资源加工学包括四大学科领域:矿物加工(Mineral Processing);矿物材料加工(Mineral Material Processing);二次资源加工(Secondary Material Processing);金属提取加工(Metal Metallurgical Processing)。
可简称为4-MP。
矿物加工是根据物理、化学原理对天然矿物资源进行加工,以分离、富集有用矿物;矿物材料加工是根据物理、化学原理,对天然及非传统矿物资源进行分离、纯化、改性、复合等加工,制备功能矿物材料;二次资源加工是根据物理、化学原理,对二次资源进行加工,分离回收各种有用物质;金属提取加工是根据物理、化学原理,对各种资源进行化学溶出、生物提取、离子交换、溶剂萃取等加工,以获取有价金属。
学科基础资源加工过程中物料的碎解、分离、富集、纯化、提取、超细、改性、复合等过程,涉及矿物学、物理学、化学与化学工程、冶金工程、材料科学与工程、生物工程、力学、采矿工程及计算机技术等多学科领域,体现不同的学科基础,形成不同的研究方向。
①工艺矿物学。
与矿物学、岩石学的交叉,研究资源物料组成的分析、鉴别、表征,物料的基本物理、化学特性,为“加工”提供基本信息;②粉碎工程。
以岩石力学、断裂力学、晶体化学为基础,对所处理资源进行选择性碎解,解离或进行超细加工;③重力场、流体力场中的分离。
以流体力学、流体动力学为基础,根据所处理的物料的密度、粒度及形状差异,分离、富集不同物料。
如黑钨矿与石英的分离,聚氯乙烯和聚乙烯的分离,城市垃圾中重物料与轻质物料的分离,铜线与橡胶的分离等。
④电磁场中的分离。
以电磁学、静电学为基础的磁力分选和静电分选,根据所处理物料的磁性质或导电性的差异,分离不同物料。
如磁性矿物与非磁性矿物的分离,导电矿物与非导电矿物的分离,磁性炭粉与废纸的分离,红血球与白血球的分离,带电塑料与不带电塑料的分离,铜线与铝线的分离等。
⑤浮选。
是资源加工中最重要的技术,可加工处理各种矿物资源、二次资源及非矿物资源,涉及无机化学、有机化学、表面化学、电化学、物理化学等几乎整个化学学科领域,形成了浮选电化学、浮选溶液化学、浮选剂分子设计、浮选表面化学等交叉研究领域。
如硫化矿及非硫化矿的浮选、废纸及废塑料的浮选、废水中的离子浮选、油污水及油污土壤处理等。
⑥生物提取。
涉及生物工程、冶金反应工程、矿物工程及采矿工程等多个交叉学科,主要处理各种低品位矿物资源、难选难冶矿物资源、海洋矿物资源及非传统矿物资源,直接从这些资源中提取有价金属。
如铜、金矿的生物堆浸、地下溶浸,重金属污泥、海洋锰结核的处理等。
⑦化学分离。
包括溶剂萃取、离子交换、膜分离、化学浸出等,涉及化学与化学工程、冶金反应工程等。
处理复杂矿物资源、海洋矿物资源、工业废水等。
⑧化学合成。
涉及化学与化学工程、材料科学与工程领域,包括矿物材料的化学合成、矿物复合材料,矿物——聚合物复合材料等。
⑨表面改性。
通过表面化学反应、选择性溶解、溶蚀、刻蚀、涂层等对矿物表面进行化学处理、制备功能矿物材料,涉及化学工程与材料科学与工程领域。
⑩聚集与分散。
细颗粒的聚集与分散,矿物胶体体系的稳定与分散,溶剂萃取,球团、型煤、水煤浆制备等。
涉及表面化学、颗粒学等领域。
资源加工过程计算机技术。
涉及计算机科学与技术、自动控制等领域。
研究资源加工过程的数学模型、仿真、优化与自动控制。
3.资源加工学的研究对象及研究方向有那些?【解】资源加工学的研究对象涉及以下几方面:(1)矿物资源。
包括金属矿物、非金属矿物、煤炭等;(2)非传统矿物资源。
包括:①工业固体废弃物:冶炼化工、废渣、尾矿、废石。
②海洋矿产:锰结核、钴结壳、海水中金属、海底热液硫化矿床。
③盐湖与湖泊中的金属盐、重金属污泥。
(3)二次资源。
包括:①废旧电器:电视机、冰箱、音响等。
②废旧金属制品:电缆、电线、易拉罐、电池等。
③废旧汽车。
(4)非矿物资源。
城市垃圾、废纸、废塑料、油污水、油污土壤等。
研究方向①工艺矿物学。
与矿物学、岩石学的交叉,研究资源物料组成的分析、鉴别、表征,物料的基本物理、化学特性,为“加工”提供基本信息;②粉碎工程。
以岩石力学、断裂力学、晶体化学为基础,对所处理资源进行选择性碎解,解离或进行超细加工;③重力场、流体力场中的分离。
以流体力学、流体动力学为基础,根据所处理的物料的密度、粒度及形状差异,分离、富集不同物料。
如黑钨矿与石英的分离,聚氯乙烯和聚乙烯的分离,城市垃圾中重物料与轻质物料的分离,铜线与橡胶的分离等。
④电磁场中的分离。
以电磁学、静电学为基础的磁力分选和静电分选,根据所处理物料的磁性质或导电性的差异,分离不同物料。
如磁性矿物与非磁性矿物的分离,导电矿物与非导电矿物的分离,磁性炭粉与废纸的分离,红血球与白血球的分离,带电塑料与不带电塑料的分离,铜线与铝线的分离等。
⑤浮选。
是资源加工中最重要的技术,可加工处理各种矿物资源、二次资源及非矿物资源,涉及无机化学、有机化学、表面化学、电化学、物理化学等几乎整个化学学科领域,形成了浮选电化学、浮选溶液化学、浮选剂分子设计、浮选表面化学等交叉研究领域。
如硫化矿及非硫化矿的浮选、废纸及废塑料的浮选、废水中的离子浮选、油污水及油污土壤处理等。
⑥生物提取。
涉及生物工程、冶金反应工程、矿物工程及采矿工程等多个交叉学科,主要处理各种低品位矿物资源、难选难冶矿物资源、海洋矿物资源及非传统矿物资源,直接从这些资源中提取有价金属。
如铜、金矿的生物堆浸、地下溶浸,重金属污泥、海洋锰结核的处理等。
⑦化学分离。
包括溶剂萃取、离子交换、膜分离、化学浸出等,涉及化学与化学工程、冶金反应工程等。
处理复杂矿物资源、海洋矿物资源、工业废水等。
⑧化学合成。
涉及化学与化学工程、材料科学与工程领域,包括矿物材料的化学合成、矿物复合材料,矿物——聚合物复合材料等。
⑨表面改性。
通过表面化学反应、选择性溶解、溶蚀、刻蚀、涂层等对矿物表面进行化学处理、制备功能矿物材料,涉及化学工程与材料科学与工程领域。
⑩聚集与分散。
细颗粒的聚集与分散,矿物胶体体系的稳定与分散,溶剂萃取,球团、型煤、水煤浆制备等。
涉及表面化学、颗粒学等领域。
资源加工过程计算机技术。
涉及计算机科学与技术、自动控制等领域。
研究资源加工过程的数学模型、仿真、优化与自动控制。
4.资源加工学在国民经济建设中的地位和作用如何?【解】矿物资源是人类社会发展和国民经济建设的重要物质基础,矿业是国民经济的基础产业,是人类社会发展的前提和动力。
从石器时代到青铜器、铁器时代,到煤、石油、天燃气、原子能的利用,人类社会生产的每一次巨大进步,都伴随着矿物资源利用水平的飞跃发展,矿物资源是冶金、化工、航天、建材、电力、轻工、核工业等行业的主要原料来源。
虽然矿业在国内生产总值(GDP)中所占比重很小,但它作为基础产业支撑着其它行业生产对原料的需求。
在世界上,90%以上的能源、80%以上的工业原料和70%以上的农业生产资料来自矿产资源。
随着天然矿物资源地不断被开发利用,天然矿物资源量逐步减少,而人口增长、社会发展,对资源的需求又不断增大,因此,必须寻找开发利用新的资源。
非传统矿物资源、二次资源、非矿物资源必将成为未来人类社会发展的重要资源,对这些资源的加工利用,不仅可以满足人类社会发展对资源的需求量的增加,还可减少环境污染,促使国民经济持续、快速、健康发展。
第2章物料的基本物理化学特性1.什么是矿石、矿物、岩石?三者关系如何?【解】矿物(Mineral)是指:由地质作用所形成的结晶态的天然化合物或单质,他们具有均匀且相对固定的化学成分和确定的晶体结构;它们在一定的物理化学条件范围内稳定,是组成岩石和矿石的基本单元。
岩石(Rock)是天然产出的由一种或多种矿物(包括火山玻璃、生物遗骸、胶体)组成的固体集合体。
矿石(Ore)指天然产出的由一种或多种能被利用的矿物组成的固体集合体。
一般由矿石矿物和脉石矿物两部分组成。
2.二次资源包含哪些物料?【解】二次资源是指人类社会活动(生产和生活)产生的含有有价成份并有回收再利用的经济或环保价值的废弃物料,或称可再生资源。
主要包括废旧电器(如电视机、电冰箱、音响等);废旧金属制品(如电缆、电线、易拉罐和电池等);废旧机器、废旧汽车;工厂“三废”(废渣、废液、废气);生活废物(如垃圾、废纸)等。
3.工艺矿物学研究的内容是什么?【解】(1)物料的物相组成;(2)物料中元素赋存状态;(3)物料中物相嵌布特征;(4)工艺产品的研究。
4.物料的几何特性包括那三项?【解】颗粒的几何特征主要包括颗粒的大小、形状、表面积等。
5.物质的磁性可以分为那几类,其磁性强弱如何?【解】固体物质的磁性可分为五类:逆磁性、顺磁性、反铁磁性、铁磁性和亚铁磁性。
6.简述铁磁质物质的磁化过程。
【解】在磁化磁场的作用下,铁磁质的磁化包括两个过程:畴壁的移动和磁畴的转动。
畴壁移动时,与外磁场方向相近的磁畴的体积扩大,其他方向磁畴的体积缩小,以致消失这一过程,实质上,是畴壁附近的原子磁矩在外磁场的影响下逐渐转向,由体积缩小的磁畴方向转到体积扩大的磁畴方向的结果,壁移所需的外加磁场强度较小,所以在低磁场中,磁化以壁移为主,磁化曲线的OA段为畴壁的可逆位移,即磁场强度减到零时,磁化强度可沿OA曲线回降到零。