非金属矿物与加工工艺学复习材料

1、初加工：是指传统的矿物或岩石的机械加工，即包括矿物或岩石的破碎、筛分、磨矿、分级等粒级加工，以及以提高有用矿物品位为主要目的的选矿加工。

3、制品：通常是指利用经过初加工的，或者已经过深加工的矿物或岩石产品作为主要原料或原料之一，与其他原料（包括其他无机或有机高分子材料）相结合，通过各种工艺手段制成各类结构材料或功能材料。

4、热加工：是指对矿物或岩石材料进行干法加热或改性。

5、干燥：是采用热物理方法排除矿物颗粒或材料的自由水或吸附水。

6、热处理：是在较高温度下脱去矿物或材料的吸附水及结合水或同时脱出其它易挥发物质进行热分解，也可能要在更高温度下使矿物再结晶、烧结或熔融，变成另一类人造矿物材料。

7、非金属矿物与岩石的物理加工与改性：主要指利用各种物理力（能）如机械力、声、光、电、磁及热物理方法或高能物理方法对原材料进行处理加工的一类方法。

8、界面化学改性：利用矿物或岩石表面的界面化学性能及其在介质（水）或电解质溶液中的行为，使用某些药剂进行处理，以达到所要求的新的界面特性，这就是界面化学改性。

9、矿物颗粒的表面积包括外表面积和内表面积。

外表面积是指矿粒的表层包络面积，由矿粒大小、形状等几何尺寸所决定。

内表面及则指存在于单体矿物颗粒之中的孔隙、裂纹或晶层间以及纤维束内部间隙等的表面积。

；10、比表面积：单位质量矿粒具有的表面积称为比表面积11、矿物表面与水作用时被水润湿的程度，叫做矿物表面润湿性，能被水润湿，称为亲水性；不能被水润湿称为疏水性（憎水性）12、润湿接触角是固液界面和液气界面两个张力的夹角。

13、接触角：在固体、液体、气体三相点上，固液界面张力与液气界面张力且穿过液相的夹角，称之为接触角。

15、动电位：滑动界面上电位与溶液内部电位差水基又有亲油基而且还具有把油水两相连接起来不使其分离的特殊功能的分子18、表面活性剂按离子类型分类：凡能被电离成离子的叫离子型表面活性剂，不能被电离成离子的称为非离子型表面活性剂。

19、化学改性：用酸、碱、盐去改变目的矿物的物理和物理化学性质，称之为化学改性。

20、热分析：在程序控制下，测物理的性质与温度之间的关系一类的总称。

21、吸热效应：是因蒸发、分解、转变、还原和熔化等引起的热变化。

22、放热效应：是氧化和结晶引起的热变化。

1、自然界矿产资源可划分为三类：金属矿产、可燃矿产、非金属矿产。

2、按物质内部原子之间结构不同，材料可分为金属材料、有机高分子材料、无机非金属材料。

按矿物晶体形态及利用方向分为五种工艺类型：片状矿物的磨剥解离、纤维矿物的松解开棉、颗粒状矿物或岩石的超细粉碎、晶体矿物的选择性解离及特殊形态处理、粘土矿物的散碎剥片。

2、矿物颗粒形态处理的关键是在逐步粉碎劈分、磨剥解离或松解过程中要最大限度地保护矿物晶体结构特征。

4、热加工可分为干燥脱水（排出自由水、吸附水）和热处理（轻烧、重烧、熔融、电熔）两大类。

5、固体物料与水的结合方式有化学结合水、物理结合水、机械结合水。

、6、化学结合水又可分为化学结构水和结晶水。

7、机械结合水包括毛细管水分、润湿水分、空隙水分。

8、干燥过程的特点是传热与传质同时并存，两者相互影响又相互制约。

9、干燥的本质是能量交换与物质转移的过程。

10、常用的表面积测量方法有透过法和吸附法,吸碘法、吸水法、低温氮吸附法）11、矿物表面的润湿性，取决于表面不饱和键与水分子间的作用能（表面能），以及与水分子间的缔合能的强度大小成对比关系。

12、表面电位与溶液中定位离子浓度有关13、pH值大于矿物的零电点时，矿物表面电荷为负电，小于零电点时为正电。

14、当溶液动电位ξ为负时，表示矿物显负电性，ξ为正时显示正电性。

15、调节矿物表面的动点位，可调节矿粒在矿浆中的分散或聚集状态；通常动点位增大，水化层增厚，矿物处于分散状态；动点位变小而趋近于零，矿物易处于聚集状态。

16、动电位的测定方法：电渗、电泳、流动电位、沉降电位17、影响电动电位的主要因素：杂质、品位、结晶完整度、矿物的氧化程度。

18、加入表面活性剂之后，物体相界面之间的界面张力要降低19、离子型表面活性剂还可分为：阴离子型活性剂、阳离子型活性剂、两性表面活性剂。

20、常用的偶联剂：有机铬络合物偶联剂、硅烷偶联剂、有机钛酸酯偶联剂、锆类偶联剂21、硅烷偶联剂的使用方法：预处理法、掺和法、打底法22、有机钛酸酯偶联剂结构：一烷氧基型、一烷氧基磷酸酯型、螯合型、配位型23、吸附物质与表面作用类型：化学力、氢键、静电作用力、疏水缔合力、分子键。

25、无机离子的吸附形式：静电物理吸附、特性吸附、定位离子吸附。

26、表面活性剂在矿粒表面的吸附形式：静电物理吸附、特性吸附、定位吸附、疏水吸附27、非金属矿的化学处理主要是提纯、化学改性或化学制备人造矿物，以及矿物表面化学涂覆金属化合物等。

28、矿物化学提纯适用于价值较高和要求获得高纯或超纯的产品。

29、金属矿物的化学处理主要是实现化学选矿与湿法冶金。

其主要目的是处理低品位、细嵌布、难选的贫矿，浸出有用元素，获得化学精矿或单独产品（金属或金属化合物）。

30、高岭土除铁：磁选化学处理31、膨润土主要有用矿物是蒙脱石。

蒙脱石具有膨胀性、分散性、粘结性、可塑性、胶体性、流变性、触变性、盐基交换性、吸附性、耐火性、润滑性等特性。

32、天然蒙脱石按所含交换性阳离子的种类及其相对含量可分为钙基蒙脱石，钠基蒙脱石，镁基蒙脱石，锂基蒙脱石，氢基蒙脱石。

33、以钠基蒙脱石为主要成分的粘土，称为钠基膨润土。

34、离子交换是指矿物中已吸附的离子与溶液中的离子之间进行当量交换作用35、胶介质：钠基土胶介质高达100%，钙基土约50%或更低36、钠基土吸蓝量高达20——30以上而钙基土一般为十几37、蒙脱石吸附有机物的形式，有交换吸附及物理吸附.38、膨润土加工方法有干法加工（低级产品）与湿法加工两种39、人工改形是将外加的Na+离子挤压插入Ca-蒙脱石竟层间，进行阳离子的交换。

常用的是碳酸钠1、形态处理的意义：1）充分发挥矿物材料的颗粒形态特性2）促使固体矿物颗粒能充分分散到流体中3）有利于制品的成型2、磨碎过程中改性的主要原因：因矿粒的不断碎裂解离使表面积增大、矿粒质量变小，与此同时表面能也不断增加，并形成表面非晶态覆盖物。

3、非金属矿制品与非金属矿深加工产品最主要的区别：制品通常是由二种或者二种以上的原材料复合而成，因此可列入“人工合成材料”或“复合材料”的范畴。

4、初加工或深加工产品与制品相比，其特点在于：除了原料单一之外，从形态上一般都保持着矿物单体及固体分散相的特点（如颗粒状、微粉状、鳞片状、晶体状或者纤维状等）；从用途看，有些可作为一种固体分散相的功能材料而直接应用。

更多的则是之粗其他功能材料的原料或化学工业原料被间接利用。

5、非金属矿产相对于金属矿产、可燃矿产的区别：对非金属矿产来说，绝大部分都是利用其宏观结构的技术物理特性，或利用加工以后形成的新的技术物理特性，大多均不改变或基本不改变所利用的矿物（或岩石）的微观结构组分，这是与金属矿产或可燃矿产最根本的区别。

6、表面活性剂离子与矿粒的特性吸附形式：1）表面活性剂的非极性端分子与矿粒的缔合作用，引起自由能的变化，2）表面活性剂的极性端与矿粒表面的化学键合作用3）表面活性剂极性端与矿粒表面的氢键键合作用7、12、W2=S21W1SS1增强材料的比表面积S2硅烷偶联剂的比表面积W1预处理填料及纤维的数量W2硅烷偶联剂量W15. 硅烷偶联剂的通式为：Y—R—SiX3Y是可以和有机聚合物反应的基团R是短键烷撑基X是可以进行水解反应并生成Si—OH的基团6、矿物表面产生电荷的原因（1）由于矿粒表面晶格阳离子的选择性溶解或表面组分的选择性溶解而使矿物表面产生电荷（2）晶格中的同名离子或带电离子团从溶液中向矿粒表面的选择性吸附，使矿物表面产生电荷（3）由于矿粒晶格缺陷而引起矿物表面产生荷电（4）矿物晶格中非等电量类质同象替换、间隙原子、空位等均可引起矿物表面荷电7、表面活性剂效果：(1)润湿与渗透(2)乳化、分散、增溶(3)气泡或消泡(4)洗涤去污8、使用表面活性剂的目的：(1)矿物加工材料中的应用A改善矿物材料的润湿、分散性，及油水介质的相溶性，从而提高或完全改变矿物材料的的介面特性b使表面活性剂渗透到矿物晶层间，使矿物晶层得到改性，或进一步被膨胀剥离达到化学松解或起助磨剂作用c 改善复合材料的加工性能及其产品的质量(2)利用表面活性剂对矿物界面改性A使亲水性矿物变为疏水性矿物B使疏水性矿物变为亲水性矿物C使具有层间膨胀及具有离子交换性的亲水性矿物改性为可膨胀的亲油性矿物10、简述偶联剂偶联剂是一类具有两性结构的物质，其分子一端可与矿物表面的各种基团反应，形成共价键等化学键，另一端可与高分子聚合物发生化学反应或物理缠绕，从而将本来不易粘结的矿物界面牢固地结合起来。

11、锆类偶联剂使用方法：1）直接加入填料的水浆或非水浆中，用高速剪切机械搅拌混合。

2）先将偶联剂溶解在溶剂中，在与矿物配料混合。

3）现将偶联剂配制成低级醇溶液，在高速捏合机中与无机矿物填料直接混合，混合时间约15分钟，温度约70℃4）将偶联剂直接加入到溶液的基本树脂中，在与无机矿物填料混合。

12、深加工的主要目的？(1)充分发挥矿物材料的颗粒形态特征。

(2)促使固体矿物颗粒能充分分散到流体中。

（3）有利于制品的成型。

13、湿法加热改性的目的？（1）加热可促进矿物界面双电层的活化，提高溶解度，从而改变矿物的表面性能，改变对阳离子（或阴离子）的吸附能力，提高可浮性，疏水性。

（2）促进药剂与矿粒表面的作用，一般的化学反应，反应温度每提高10度，反应速度可提高一倍或更高。

（3）加热可使某些已吸附在矿粒表面的药剂从表面脱附，这种脱附往往是有选择性的。

14、矿物热分析测定的原理是用差热电偶测定试样与中性体之间的温度差，分析结果课得到试样的差热分析曲线及脱水失重曲线。

15、为了达到干燥的目的必须做到：（1）水分易于从表面蒸发（2）水分易于从材料内部扩散。

16、碱性系数法：钠基膨润土：碱性系数（Ena+ +Ek+）/(Eca2+ +Emg2+)>1,Na+>K+钙基膨润土：碱性系数<=1钠基土pH值高，可达8.5——10.6;钙基土pH值一般为6.4——8.5。

17、钠化方法：:（1）堆场法钠化：在原矿或加工后的干粉中，按所需量化成水溶液加入、搅拌、堆放，整个矿石含水量控制在30%左右，堆放时间7-10天，经常翻动拌合，能压更好，老化后干燥磨粉。

（2）悬浮液法：（3）挤压钠化法：轮碾钠化法 双螺旋钠化法 螺旋阻流剂钠化法18、硅烷偶联剂作用机理Y —R —SiX 3 +3H 2OY —R —Si(OH)3+3HX硅烷偶联剂脱水：Y —R —Si(OH)3 Y —R —Si(OH)2—O —Si(OH)2—R —Y硅烷偶联剂氢键结合： Y —R —Si(OH)3+OH —Si — Y —R —Si —O O —Si —硅烷偶联剂缩合反应：Y —R —Si(OH)3+OH —Si — Y —R —Si Si +H 2O29非金属氧化物。