《资源加工学》课后习题答案

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资源加工学课后习题答案[1]概要

资源加工学课后习题答案[1]概要

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。

材料加工冶金传输原理习题答案(吴树森版)

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3.20所示的虹吸管中,已知H1=2m ,H2=6m ,管徑15,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,列1-1面(水面)到2-2面的貝努利方程圖3.20 虹吸管 gp H g p a 220222121υγυγ++=++g p p a22222υγγ++=再選取水準基準面O ’’,列過水斷面2-2及3-3的貝努利方程(B) 因V23 由式(B)得gp g p H H a 202)(2322221υγυγ++=+++ggp 2102823222υυγ+=++)(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 15,d 2=10,水銀差壓計液面高差h 20。

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=-⨯⨯-⨯⨯⨯⨯=--∆=πρρρA A h g A Q (m3)式中 ρ、'ρ——被測流體和U 形管中流體的密度。

资源加工学习题及答案教学提纲

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。

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【篇一:《材料加工成型原理》思考题参考答案】s=txt>单晶体的塑性变形:滑移和孪生;多晶体的塑性变形:晶内变形和晶界变形通过各种位错运动而实现的晶内一部分相对于另一部分的剪切运动,就是晶内变形。

剪切运动有不同的机理,其中最基本的是滑移、孪生和扭析。

其中滑移变形是主要的;而孪生变形是次要的,一般仅起调节作用。

在t》0.5t熔时,可能出现晶间变形。

这类变形不仅同位错运动有关,而且扩散机理起着很重要的作用。

扩散蠕变机理又包括扩散-位错机理、溶质原子定向溶解机理、定向空位流机理。

在金属和合金的塑性变形过程中,常常同时有几种机理起作用。

具体的塑性变形过程中各种机理的具体作用要受许多因素的影响。

例如晶体结构、化学成分、相状态、组织、温度、应变量和应变速率等因素的影响。

在冷态条件下,由于晶界强度高于晶内,多晶体的塑性变形主要是晶内变形,晶间变形只起次要作用,而且需要有其它变形机制相协调。

变形机理主要有:晶内滑移与孪生、晶界滑移和扩散蠕变。

热塑性变形时,通常的热塑性变形速度较快,而且高温下,由于晶界的强度低于晶内,使得晶界滑动易于进行,所以晶粒相互滑移和转动起着尤为重要的作用。

温度越高,原子动能和扩散能力就越大,扩散蠕变既直接为塑性变形作贡献,也对晶界滑移其调节作用。

热塑性变形的主要机理是晶内滑移。

2. 滑移和孪生塑性变形机制的主要区别滑移是指在力的作用下晶体的一部分沿一定的晶面和晶向相对于晶体的另一部分发生相对移动或切变,滑移总是沿着原子密度最大的晶面和晶向发生。

孪生是指晶体在切应力作用下沿着一定的晶面和一定的晶向发生均匀切变。

滑移和孪生是单晶体的主要变形机制,都是通过位错运动而实现晶内的一部分相对于另一部分的剪切运动。

但是他们也明显的区别,如下:由孪生的变形过程可知,孪生所发生的切变均匀地波及整个孪生变形区,而滑移变形只集中在滑移面上,切变是不均匀的;孪生切变时原子移动的距离不是孪生方向原子间距的整数倍(而是几分之一原子间距),而滑移时原子移动的距离是滑移方向原子间距的整数倍;孪生变形后,孪晶面两边晶体位向不同,成镜像对称;而滑移时,滑移面两边晶体位向不变;由于孪生改变了晶体的取向,因此孪晶经抛光浸蚀后仍可观察到,而滑移所造成的台阶经抛光浸蚀后不会重现;孪生的临界分切应力要比滑移的临界分切应力大得多,常萌发于滑移受阻引起的局部应力集中区;孪生变形的速度极大,常引起冲击波,发出声响;滑移时全位错运动的结果,孪生是不全位错运动。

第8章课后习题答案

第8章课后习题答案

那么检验统计量U = x - 40 = 41.5 - 40 = 3.125 > 1.645 2 / 25 2 / 25
所以拒绝 H0 ,可以认为这批推进器的燃烧率较以往生产的推进器的燃烧率 有显著的提高 7、要求一种元件使用寿命不得低于 1000 小时,今从一批这种元件中随机抽取
25 件,测得其寿命的平均值为 950 小时,已知该种元件寿命服从标准差为 s = 100 小时的正态分布,试在显著性水平 a = 0.05 下确定这批元件是否合 格?
T = 3160 - 3140 = 0.2981 < 2.0301 300 20
所以统计量T 未落入拒绝域中,从而接受 H0 ,即在显著性水平a = 0.05 下,可以
认为现在与过去的新生儿(女)体重没有显著差异。 7、某炼铁厂铁水的含碳量 X ,在正常情况下服从正态分布,现对操作工艺进行
了某些改变,从中抽取 7 炉铁水的试样,测得含碳量数据如下: 4.421,4.052,4.357,4.394,4.326,4.287,4.683。
c
2
=
(n
- 1) S 2 112
拒绝域为
c2
=
(n -1)S 2 112
>
ca2 (n -1)

n
= 10,a
=
0.05,
c
2 0.05
(9)
= 16.919, S 2
= 116.4624,
算得
c2
=
(n -1)S 2 112
=
9 ´116.4624 112
= 8.6625 < 16.919
所以统计量 c 2 未落入拒绝域中,从而接受 H0 ,即在显著性水平a = 0.05 下, 可以认为平均净重和标准差都符合规格要求。

矿产资源加工概论附加题答案

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。

资源加工课后答案..

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。

《资源加工学》课后习题答案

《资源加工学》课后习题答案

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。

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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。
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。
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。
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。
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。
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】源自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。
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。AB 段畴壁的位移是不连续的、跳跃式的、不可逆的。畴壁位移的不可逆性,是由于磁晶 中的杂质和晶格缺陷阻碍畴壁的移动,这种阻力相当于一种摩擦力,当畴壁越过这些障碍后,退 磁时,它又妨碍畴壁回到原来的位置,因而产生磁滞现象。磁畴转动是磁畴逐渐转到与外磁场方 向一致。畴转所需的外磁场强度较高,因此,在较高磁场中,磁化以畴转为主。当所有磁畴都转 到外磁场方向时,磁化即达到饱和状态。磁化曲线的 BC 段是以畴转为主的磁化过程。
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