1 绪论
1、非金属矿的概念。
除燃料矿产、金属矿产外，在当前技术经济条件下，可供工业提取非金属化学元素、化合物或可直接利用的岩石与矿物。
2、在非金属矿的加工利用中，什么是初加工、深加工和制品加工？它们之间有什么样的联系和区别？
初加工：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目的的选矿加工。
深加工：经初加工后的矿物或岩石产品，再进一步进行深度的精细加工，使之在主要技术物理及界面化学性能上能符合高档次高性能产品的要求。
制品加工：利用经过初加工或深加工的矿物作为主要原材料（或主要原料之一），与其它无机或有机材料结合，通过各种工艺手段制成不同形态的结构材料或功能材料的加工。
初加工为深加工和制品加工提供原料；深加工为制品加工提供原料。
3、了解非金属矿加工技术的主要内容。
（1）分类依据：非金属矿物的加工深度：初加工；深加工；制品加工。（2）分类依据：非金属矿物的加工过程：A）颗粒制备与处理技术：粉碎与分级；选矿提纯；表面改性；脱水干燥；造粒技术B）非金属矿物材料加工技术；C）非金属矿物化工技术。
4、了解非金属矿应用技术的发展趋势
深加工：（精选提纯；超细粉碎；表面改性）；非金属矿物材料-功能化；非金属矿物化；环境保护
2 非金属矿初加工
1、非金属矿粉体及其加工的特点有哪些？
（1）非金属矿加工的大部分产品都是粉体材料——如分子筛、纸张填料和涂料、橡胶填料、塑料填料、油漆填料、粘合剂、白水泥等。
（2）另一部分也要经过粉体加工过程——如日用陶瓷、建筑陶瓷、特种陶瓷、耐火材料等。（3）粉体加工必须分段进行，主要包括破碎、磨矿和超细粉碎等加工过程。
1、非金属矿行业常见的破碎和磨矿设备有哪些？
（1）破碎：颚式破碎机；圆锥破碎机；冲击式破碎机；辊式破碎机
（2）磨矿：球磨机；棒磨机；自磨机；砾磨机；悬辊磨（雷蒙磨）；其它：冲击磨、压辊磨、涡轮机、振动磨
3、磨矿过程中，加入助磨剂的作用机理是什么？
助磨剂：在磨碎中能够显著提高粉碎效率或降低能耗的化学物质。
（1）吸附作用：在粉碎过程中，助磨剂会很快自动吸附到固体颗粒表面，定向排列在固体颗粒表面上，使固体颗粒表面张力明显降低，使系统表面吉布斯函数减小。
（2）“劈裂”作用：助磨剂可自动渗入到细微裂缝中，并扩展到深处，如同在裂缝中打入一个“楔子”，起到“劈裂”作用，使颗粒裂缝加大或颗粒分裂。多余的助磨剂分子会很快吸附在这些新生的表面上，以防止裂缝的愈合或颗粒相互间粘聚。
（3）“助滑”作用：由于表面活性物质定向排列在颗粒表面上，非极性碳氢基朝外，使颗粒不易接触、表面光滑、易于滚动，起到“助滑”作用。
4、为什么要提出“多碎少磨”理论？
破碎主要靠破碎设备的挤压和冲击作用；而磨矿则靠偏心力、摩擦力的作用，使矿石不断受到冲击、挤压、剪切和研磨而被磨碎。在常规破碎范围内，能耗随着粒度减小的变化率是很小的；但在磨矿范围内，随粒度减小，磨碎作业所消耗的能会急剧增加。
物料从入料端进入磨机后，总趋势是向排料端运动的。但从单个物料颗粒看，需要多加破碎的粗颗粒可能得不到频繁的破碎，而成为成品的颗粒不能够及时地排出，又继续遭到破碎，增加了能量的消耗。细颗粒的滞留还对粗颗粒的磨碎起到保护作用，严重阻碍磨矿过程的合理进行。在研磨过程中的破碎力不具有选择性，过粉碎现象严重。
5、矿石、岩石，有用矿物、脉石矿物的概念。
在现有技术条件下可以开采、加工、利用的矿物集合体叫做矿石；否则就称为岩石。
矿石由有用矿物和脉石矿物组成。能为国民经济利用的矿物，即选矿所要选出的目的矿物，叫有用矿物。目前国民经济尚不能利用的矿物，叫脉石矿物。
6、非金属矿选矿的主要特点有哪些？
非金属矿选矿的目的一般是为了获得具有特定的物理化学特性的产品，而不是矿物中的某些有用元素；非金属矿选矿指标的计算一般以有用矿物的含量为依据，多以氧化物的形式表示其矿石的品位及有用矿物的回收率，而不是以矿物中某种元素的含量；对于加工产品不仅要求其中有用成分的含量达到要求，而且对其中杂质的种类及其含量也有严格的要求；非金属选矿过程中应尽可能保持有用矿物的晶体结构的完整与粒度，以免影响它们的工业用途和使用价值；对于加工产品的粒度、耐火度、烧失量、透气性、白度等物理性能有严格的要求和规定，否则会影响下一级更高层次的应用；非金属矿选矿提纯不仅仅富集有用矿物，除去有害杂质，同时也粉磨分级出不同规格的系列产品；由于同一种非金属矿物可以用在不用的工业领域，而不同工业部门对产品质量的要求又有所不同，因此往往带来非金属矿选矿工艺流程的特殊性、多样性和灵活性。
7、什么是光电拣选？
光电拣选：利用矿物反射、透射或折射可见光能力的差别及发光性，将矿石与废石分开。
3 化学选矿------- 浸出法
1、什么是化学选矿？为什么要进行化学选矿？
化学选矿法：又称矿物原料化学处理，简称化选，是基于矿物和矿物组成的化学性质的差异，利用化学方法改变矿物组成而使其有用组分富集的矿物加工过程。
为什么：矿产资源的“贫、杂、细”化；满足非金属矿深加工的需要，提高产品附加值
2、化学选矿基本可分为哪三个阶段？具体包括哪些工序？
（1）原料准备阶段：包括矿石或其他原料的破碎筛分、配料混匀、磨矿分级等作业
（2）矿石或物料分解：矿物分解可用直接浸出法，也可先经高温处理（焙烧）后用浸出或其它选矿方法（3）化学选矿产品的制取：净液和产品制取等过程3、化学选矿与物理选矿的区别有哪些？
（1）重选、浮选、磁选（磁化焙烧除外）、电选等都是在没有改变矿物化学组
成的情况下进行的。（2）化学选矿改变矿物化学组成的情况下进行的。
3）化学选矿需要消耗大量化学试剂，普遍存在成本较高的问题，而物理选矿成本较低。
4、石墨碱浸法的原理及工艺流程。
原理：石墨中的杂质（硅酸盐等），在500 ℃以上的高温下与氢氧化钠起反应，一部分生成物溶于水的反应产物，被水浸出除去；另一些杂质，如铁的氧化物等，在碱熔后用盐酸中和，生成溶于水的氯化铁等，通过洗涤而除去。
工艺流程：见P11(62)
5、盐酸、氢氟酸对石英砂中含铁杂质的溶解作用机理是什么
（1）砂粒表面的铁薄膜主要是由赤铁矿、针铁矿（或氢氧化铁）组成。
与盐酸的反应：Fe(OH)3+3HCl＝FeCl3+3H2O；Fe2O3+6HCl ＝2FeCl3+3H2O
上述反应中生成的FeCl3可溶于水。因此在随后的固液分离中可随溶液去掉。（2）用氢氟酸对石英砂进行酸浸时，其反应比较复杂。Fe2O3+6H + ＝2Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+ ＝Fe3++3H2O；Fe3++6F ＝[FeF6]3-；SiO2+4HF=2H2O+SiF4↑；SiF4+2HF ＝H2(SiF6)；[FeF6]3-是一种很稳定的络合物。
氟硅酸在水溶液内也很稳定，是一种与硫酸相仿的强酸。对石英酸浸效果最好。
4 化学选矿-------化学漂白法
1、氧化漂白法的适用范围和原理是什么？
原理：采用强氧化剂，在水介质中将处于还原状态的黄铁矿等氧化成可溶于水的亚铁。同时，将深色有机质氧化，使其成为能被洗去的无色氧化物。适用范围：矿物中存在的低价铁的化化物。
2、在化学漂白法中，常用的氧化剂和还原剂有哪些？
强氧化剂：次氯酸钠、过氧化氢、高锰酸钾、氯气、臭氧等。
还原剂：最常用的是连二亚硫酸钠（Na2S2O4 ），工业上称为保险粉。
3、采用保险粉进行还原漂白法的原理是什么？在矿浆中加入保险粉，氧化铁中三价铁可被还原成二价铁。由于二价铁易溶于水，经过滤洗涤就可以除去。
4、酸溶氢气法的原理是什么？酸溶氢气还原法：首先用酸将高岭土中三价铁的氧化物转化到溶液中，再由酸与活泼金属作用所产生的氢气将三价铁离子还原成可溶于水的二价铁离子，而后过滤除去。
5 化学选矿-------煅烧法
1、非金属矿煅烧的目的有哪些？请举例说明。
非金属矿煅烧的目的：1、脱除杂质，提高产品的纯度和白度，如脱除碳质、有机物
脱除硫化物；2、改变矿物现状，有利于下一道工序的进行，如石英岩的煅烧和急冷——有利于超细磨矿的进行；3、脱除非金属矿物中所含的结合水（羟基），破坏矿物的晶体结构，提高煅烧产品的空隙体积、化学反应活性，改变物理化学性能。高岭土——偏高岭土、硅铝尖晶石、莫来石，石膏——半水石膏、硬石膏，铝土矿——氧化铝。
2、高岭土的煅烧产品有哪些？各自有什么特点和用途？
1、650 ℃温度以下脱羟基煅烧的高岭土。特点：具有优良的电性能。用途：电缆绝缘层的电性能改良剂，或用于橡胶制品及橡胶密封材料的填料。
2、700-860 ℃煅烧的高岭土。特点：高岭石的层状晶体结构遭到破坏，在层间形成多孔结构，扩大了吸附能力及比表面积，活性好。用途：制备合成沸石、农药载
体或催化剂载体等。3、高岭土煅烧温度进一步高至950~1050 ℃后，分为两种：950 ℃以下------不完全煅烧；1050 ℃以下------完全煅烧。前者活性好于后者，但白度较后者差，后者具有更高的白度和亮度、吸油值高、比表面积大、遮盖率好。作为纸张填料。4、1300~1525 ℃煅烧的高岭土。特点：高岭石晶体发生相变，形成莫来石，耐磨性、热稳定性及化学稳定性好。其耐火度大于1770 ℃，莫氏硬度7~8。用途：可作为耐火材料或耐火制品的填料、陶瓷窑具等材料。3、石墨的化学选矿方法有哪几种？一般在什么条件下使用？
1、石墨的碱浸法（酸浸法）。碱浸法：石墨中的杂质（硅酸盐等），在500 ℃以上的高温下与氢氧化钠起反应，一部分生成物溶于水的反应产物，被水浸出除去；另一些杂质，如铁的氧化物等，在碱熔后用盐酸中和，生成溶于水的氯化铁等，通过洗涤而除去。酸浸法：石墨中的杂质主要是硅酸盐类，与氢氟酸反应生成氟硅酸（或盐），随溶液排除，从而获得高纯石墨。
2、石墨的高温煅烧提纯。石墨能耐高温，具有较高的升华点（3652--3697 ℃）。将石墨通过惰性气体和氟利昂的纯化炉中加热至2300-3000 ℃，维持近1h，就可因低沸点的杂质蒸发而提纯。适用范围：生产高纯石墨。
4、高岭土先磨后烧和先烧后磨工艺各自有什么优点和缺点？
一、先磨后烧工艺的优点：可获得白度较高的产品。因为微米级粒度煅烧更完全，而且氧化铁可用增白剂在煅烧作业中还原增白。原矿的硬度较低，超微细磨中球耗较低。先磨后烧存在的问题：磨矿浓度较低，所需设备台数较多。煅烧后微细的颗粒易粘结，使原本已合格的粒度变粗。为保证合格的粒度要求，还需要再进行超细磨矿、干燥，从而使工艺复杂化。
二、先烧后磨工艺的优点：可保证合格的粒度。工艺流程相对简单。先烧后磨的不足之处：硬度高，球耗增加。煅烧作业后的再磨使产品白度比先磨后烧工艺低1~3%，因此要求矿石质量较高。
5、非金属矿煅烧常用的设备有哪些？各自的特点是什么？
分类：按照煅烧过程中物料在炉中运动状态--1、固定床静态间接加热煅烧窑：物料放在匣钵中静态间接加热煅烧。如：隧道窑、梭式窑、倒焰窑。2、半固定状态煅烧窑：与物料接触部分旋转运动，其它部分固定，物料可旋转翻动。如：回转窑。3、流化态动态窑：物料在煅烧过程中处于流化状态，流化床。隧道窑：窑道截面小，一般窑内温度较低，产品烧成质量均匀，操作管理方便，煅烧温度1400℃以下。倒焰窑：生产能力不大，劳动强度大，烧成制度较灵活，操作简单，技术易于掌握。梭式窑：物料可在窑外装卸，易实现机械化操作，大大的改善了劳动条件和减轻了劳动强度。回转窑：可实现连续生产和计算机控制，机械化、自动化程度高产量大；采用隔焰动态煅烧，热效率高，热量传递迅速，煅烧湿度均匀，产品白读高，质量均匀稳定。立窑：在整个煅烧过程中，物料始终处于自流动状态，有利于热传递和充分煅烧，热效率高，劳动强度低，产品质量稳定，不易产生二次污染。流化床：热效率高，能耗低，煅烧过程中物料不易聚集；但煅烧设备复杂，投资较大。
6 超细分选
1、超细分选的原则是什么？
1、根据被分选超细颗粒的表面物理化学和胶体化学性能上的差异，通过添加磁种、捕收剂、高分子絮凝剂等手段，使之形成团聚或选择性聚团，从而增大被选颗粒的粒径或增强分选特性。
2、在分散和控制细粒脉石矿物的条件下，采用常规的选矿方法，如重选、磁选、浮选等，进行被选矿物颗粒与其它细粒脉石之间
的分离。
2、什么是疏水聚团分选？根据具体的分选过程，可以分为哪几种类型？
疏水聚团分选就是通过对超细矿物颗粒表面进行选择性疏水化，形成疏水聚团，然后再用常规物理方法进行分离的技术。
分类：剪切絮凝分选、乳化浮选、载体浮选、球团聚分选、两液分选。
3、什么是高分子絮凝分选？具体可以分为哪四个步骤？
利用高分子絮凝剂在矿浆中的选择性絮凝作用，使得某种矿物微粒絮凝，其它矿粒则处于分散状态，然后借助于物理分选的方法，从而实现矿物的分选。
首先是矿浆分散；然后是絮凝剂选择性吸附并形成絮团；其次是絮团的调整，调整分离过程所要求的絮团，并使絮团中夹杂物减至最少；最后是从悬浮液中分离絮团。
7 超细粉碎与超细分级
1、非金属矿超细粉碎的特点有哪些？请举例说明。
（1）粒度和粒度分布：高岭土、重质碳酸钙作为造纸原料需要产品细度为-2μｍ占90%；
高档油漆填料重质碳酸钙粉细度为1250目（10 μｍ）；:硅酸锆作为陶瓷乳浊剂需要平均细度为0.5～1μｍ；硅灰石作为填料，也要求其细度<10μｍ等。（2）纯度：在粉碎过程中不得污染,应保持原有的成分。:如果是白色的矿物还要求有一定的白度。造纸用煅烧高岭土、滑石粉的白度要求≥90%。造纸涂料、填料以及高档油漆填料用重质碳酸钙的白度要求>90%等。
（3）粉体形状的特殊要求：实例1：复合材料增强用的硅灰石，其超细粉体要求尽量保持它原始的针状结晶状态，使硅灰石产品成为天然的短纤维增强材料,其长径比要求>8～10。实例2：云母粉由于它的多层结构多被用做介电材料、高档珠光涂料、珠光油漆原料和珠光颜料。要求云母粉为片状，粉碎加工过程中应尽可能地保证所得颗粒的径厚比，其表面不能有太多的划伤，否则会影响它的光学效果,其径厚比>40～60。
2、非金属矿在超细粉碎的过程中，性质和结构会发生什么样的变化？这些变化在应用方面会有何影响。请举例说明。
（1）结构：尺寸（Dc）随研磨时间的增加而逐渐减小。无定形性(RAm)随研磨时间的增加而增加。差热（DTA）
性质变化：①烧结性能随研磨时间的增加所需的融融温度逐渐降低②随比表面积的增加压缩强度和挠曲强度都显著增加③电性对于干磨产品随比表面积的增加等电点PH值增加对于湿磨产品变化不明显；干湿磨产品随比表面积的增加Zeta电位增加，但干膜产品的变化更明显
（2）①当药品、食品、营养品及化妆品达到微米级后，非常容易被人体或皮肤吸收，功效明显提高。②涂料、油漆、染料中的颗粒达到微米级后，表面活性提高，界面特性改善，其粉碎后粘附力、均匀性及表面光泽都大大提高。③水泥经超细粉碎后，颗粒表面活性提高，水泥强度提高。④由于颗粒细化，表面能提高，超细粉粒陶瓷或金属的烧结温度大大降低。⑤负面效应：表面积大、表面能高，使其处于不稳定状态。容易产生团聚以降低表面能，反而使超细颗粒因团聚而粗化，降低了使用效果使进一步粉碎更加困难。
3、机械化学效应的概念。
因机械超细粉碎作用导致的被粉碎物料晶体结构和物理化学性质的变化。
4、机械冲击式超细粉碎机的基本工作原理是什么？
利用围绕水平或垂直轴高速旋转的旋转体（60～125m／s甚至更高的速度），如棒、叶片、锤头等，对物料加以激烈的冲击，使物料颗粒之间或物料与锭子之间产生冲击碰撞，物料颗粒因受力而粉碎。①多次冲击产生的能量大于物料粉碎所需要的能量，颗粒被粉碎------物料粉碎的主要机制；②处于锭子与转子之间间隙处的物料被剪切、反弹至粉碎室内，与后续的高速运动颗粒相撞，使粉碎过程反复进行；③锭子衬圈与转子端部的冲击原件之间形成强有力的高速湍流场，产生的强大压力变化可使物料受到交变应力作用而粉碎。
8 超细粉碎设备与工艺-----气流磨
1、气流磨的基本工作原理是什么？
在高速气流（300~1200m/s）或过热蒸汽（300~400 ℃）的作用下，通过颗粒之间的撞击，气流对物料的冲击剪切作用，以及物料与其它部件的冲击、摩擦、剪切作用，导致物料粉碎的一种超细粉碎设备。
2、气流磨可分为哪几种类型？各自的显著特点是什么？
①扁平式气流粉碎机：优点结构简单，操作方便，拆卸、清理、维修容易，并能自动分级。缺点当被粉碎的物料速度较高时，随气流高速运动与磨腔内壁会产生剧烈的冲击、摩擦、剪切作用，导致粉碎室壁的磨损，并造成粉体的污染，尤其是对于硬度很高的材料（如碳化硅，氧化硅），磨损更严重。
②循环管式气流磨：粉碎室内腔截面曲率半径是变化的，这样颗粒在粉碎室内能加速运动，离开粉碎室后能减速上升，能加速颗粒在分级室内的运动，加大离心力场，提高粉碎和分级效果
③对喷式气流粉碎机：利用相对运动的气流，颗粒从第一次撞击开始就依靠相互之间的冲撞，减少了对管壁的磨损和对产品的污染，可以加工较硬的物料。
④流化床对撞式气流粉碎机：优点粉碎效率高，能耗低，磨损轻，污染少，设备体积小，占地面积少，自动化程度高，噪声小，生产能力大。缺点分级叶片的磨损仍很严重
⑤靶式气流粉碎机：优点简单、操作方便。粉碎力特别大，粉碎效率高。缺点产品较粗，能耗大，靶板磨损严重，会造成产品的污染。
9 超细粉碎设备与工艺------其它超细粉碎设备
1、搅拌磨的工作原理是什么？
通过搅拌轴的旋转，搅动研磨介质产生冲击、剪切和摩擦作用使物料进行超细粉碎、混合和分散
2、振动磨的工作原理是什么？
利用球形或棒形的研磨介质在磨筒内作高频振动而撞击物料，产生挤压、研磨作用而使物料粉碎。
3、激振器、支承弹簧和挠性联轴器在振动磨中起到什么样的作用？
激振器------提供研磨介质的振动。它是由两组共四块偏心块组成，偏心块的调整可以在0~180°的范围内进行，据此可以调整振幅的大小。
支承弹簧------支承磨筒，保证磨筒能作振动，要求具有较高的强度、弹性极限和一定的弹性，一般采用钢制或空气弹簧。
挠性联轴器------传递动力，同时防止电机受磨机振动的影响。
4、比较球磨机、搅拌磨和振动磨的相同点和不同点。（本题答案不太对）
相同点：填充介质都采用球形研磨介质
不同点：结构：球磨机有一个圆形筒体，筒体两端装有带空心轴颈的端盖，端盖的轴颈支承在轴承上，电动机通过装在筒体上的齿轮使球磨机回转，在筒体内
装有磨矿介质（钢球、钢棒或砾石等）和被磨的矿石，其总装入量为筒体有效容积的25—45%。搅拌磨不同形状的磨腔------磨腔需附冷却装置。绕轴高速转动的搅拌器------搅拌器上装有不同类型的搅拌片。研磨介质------根据物料的性质加以选择，可用玻璃球、钢球、陶瓷球等。振动磨主要由激振器、支承弹簧、磨筒、挠性联轴器组成
工作原理
应用领域：：球磨机主要的用途还是用在选矿方面，但像加气混凝土设备中也用到了球磨机，制水泥时也用到球磨机。搅拌磨用于深加工非金属矿、矿业行业的再粉碎。振动磨主要应用于耐火材料、磁性材料、化工等领域，范围包括硅酸盐工业物料和几乎所有非金属矿的粉磨，如石灰石、石膏、长石、石英、滑石、铝矾土、叶蜡石、高岭土、鳞状石墨等。
10 超细分级技术与设备
1、分级设备的分类方法。按分级设备的位置：内置式、外置式。按流体介质：干式气流分级机、湿式分级机。按是否具有运动部件：静态分级机、动态分级机。
2、常见的干式超细分级设备有哪些？了解常见分级设备的工作原理。水平流型重力分级机：颗粒悬浮体水平经过分级机，粗粒最早落下，而最细粒最后落下，从而使不同颗粒的物料得到分级。惯性分级机：较小的颗粒具有较强的附壁效应而贴着附壁块表面流动，大颗粒因惯性大而被空气夹带得更远。常见分级设备：DS型离心分级机：在重力和涡流的离心力作用下，粗颗粒由于所受的离心力大，沉降至筒壁附近，由分级锥分离，并沉落到底部粗粉出口，细颗粒则由细粉口排出。ACUCUT分级室回转型分级机：粗颗粒在离心力作用下飞向锭子壁，在锭子与转子之间的间隙处，受二次气流的作用沿锭子壁作圆周运动，经过粗粉出口处被排出分级机。细粉由于受的离心力小，则在气流带动下，直接进入分级室中心，并在气流带动下从中心排风管向上直接排出。MSS型叶片回转型超细分级机：风机的抽吸作用使待分级粉经给料管进入分级室，分级转子和分级叶片使得物料分散和分级。粗粉沿筒壁沉落，至粗粉出口排出；细粉在气流带动下，穿过分级转子的叶片间隙由上部的细粉出口排出。
3、常见的湿法超细分级设备有哪些？了解它们的工作原理。小直径水力旋流器：按它们在水中的不同运动速度进行分级，水力分级的原理是不同粒度的矿物沉降末速不同。螺旋式离心分级机：超细水力旋分机：矿粒在水中按沉降速度差，将粒度范围宽的混合粒群，分为若干粒度范围窄的粒群。离旋器：
4、在非金属矿超细粉碎过程中，常采用的工艺流程有哪几种？它们具有什么特点？
开路流程：工艺简单。对于不具备自行分级功能的超细粉碎机，不能及时排出合格的超细粉体产品，一般产品的粒度分布范围较宽。闭路流程：能及时地分出合格的超细粉体产品，可以减轻微细颗粒的团聚和提高超细粉碎作业效率。带预先分级的开路流程：可减轻粉碎机的负荷，降低单位超细粉产品的能耗，提高作业效率。带预先分级的闭路流程：不仅有助于提高粉碎效率和降低单位产品能耗，还可以控制产品的粒度分布。带最终分级的开路流程：可以在粉碎机后设置1台或多台分级机，从而得到两种以上不同细度及粒度分布的产品。带预先分级和最终分级的开路流程：可以预先分离出部分合格细粒级产品，以减轻粉碎机的负荷；后设的最终分级设备可以得到两种以上不同细度及粒度分布的产品。
11 ----12 粉体表面改性
1、粉体表面改性的概念：利用物理、化学或机械的方法对粉体颗粒表面进行处
理，根据应用的需要有目的地改变粉体材料表面的物理化学性质，以满足现代新材料、新工艺和新技术发展的需要。
2、通过实例说明粉体表面改性的目的？钛白粉具有较强的光化学活性，应用于漆膜、涂料时，会出现变色、粉化、剥落等现象。用氧化铝、二氧化硅包覆钛白粉，将TiO2的光活性点封闭起来，可提高其耐候性能。白云母粉→珠光云母，用氧化钛、氧化铬、氧化铁、氧化锆等金属氧化物进行表面改性，赋予制品珠光效应，可用于化妆品、塑料制品、浅色橡胶、油漆、特种涂料、皮革等。纳米粉体的比表面积大、表面原子数多、表面能高，在制备、储运和使用过程中很容易团聚成二次、三次或更大的颗粒，从而不能发挥其应有的纳米效应。
该性后对改善和提高纳米粉体的应用特性、加速其工业应用具有至关重要的意义。
3、表面改性的常见方法有哪些？化学沉淀表面改性法：利用无机化合物在颗粒表面的沉淀反应，在颗粒表面形成一层或多层“包膜”，以达到改善粉体表面性质的目的。表面化学改性法：采用多种工艺过程，使表面改性剂与粉体颗粒表面进行化学反应，或者使表面改性剂吸附到粉体颗粒表面，进行粉体表面改性的方法。涂覆改性法：利用无机物或有机物，主要是表面活性剂、水溶性、油溶性高分子化合物及脂肪酸皂等，对粉体颗粒表面进行包覆，达到表面改性的方法。机械力化学改性法：在非金属矿超细粉碎过程中，利用粉碎机械力效应，对粉体表面同时进行表面化学改性的方法。胶囊化改性：在粉体颗粒表面上覆盖一层均质且有一定厚度薄膜的一种表面改性方法。高能表面改性法：利用等离子体照射、紫外线、红外线、电晕放电或γ射线等高能射线的照射，加强和引发表面改性剂在粉体颗粒表面的反应，达到粉体表面改性的目的。
4、粉体的性质对改性效果有什么样的影响？请举例说明。官能团的影响：硅烷偶联剂一般用于改性表面具有羟基的粉体，可通过与粉体表面的羟基发生氢键作用而覆盖于粉体的表面。酸碱度的影响：在用表面改性剂对矿物粉体进行表面化学改性处理时，粉体表面与各种官能团相互作用的强弱顺序大致是：表面呈酸性（如SiO2）：胺>羧酸>醇>苯酚；表面呈中性（如Al2O3、Fe2O3）：羧酸>胺>苯酚>醇；表面呈碱性（如MgO、CaO）：羧酸>苯酚>胺>醇。含水量的影响：单烷氧基型钛酸酯的耐水性较差，不适合于含湿量（吸附水）较高的无机粉体；单烷氧基焦磷酸酯型和螯合型钛酸酯偶联剂则能用于含湿量较高的粉体改性，如高岭土、滑石粉等。表面粗糙度的影响：粉体团聚程度越高，表面处理的效果越差；一般比表面积越大，达到相同包覆率所需的改性剂的用量也越大。表面改性剂类型的影响：用于电缆绝缘材料填料的粉体，在进行表面改性处理时，必须考虑改性剂的介电性和导电性。表面改性剂用量的影响：当达到一定用量后，粉体的表面包覆率不再提高，这时，表面改性剂用量过多不仅不经济，甚至还有可能由于改性剂用量过多而产生其它不良的作用。表面改性剂使用方法的影响：常采用加适量溶剂稀释，以及乳化、喷雾添加、高速搅拌等方法加入表面改性剂。操作条件的影响：温度：考虑改性剂的热稳定性，以防分解、挥发或发生其它作用；作用时间：过长时间作用会导致吸附层的分解，降低改性处理的效果。
5、理解硅烷偶联剂的改性机理。与硅相连的3个Ｓｉ-Ｘ基水解成Ｓｉ—ＯＨ；Ｓｉ—ＯＨ之间脱水缩合成含Ｓｉ—ＯＨ的低聚硅氧烷;；低聚物中的Ｓｉ—ＯＨ与基材表面上的ＯＨ形成氢键；加热固化过程中伴随脱水反应而与基材形成共价键连接。
6、了解常见的改性效果的表征方法。应用结果评价法：把表面改性后的粉体应
用于目标产品或体系中，直接考察最终目标产品或体系由粉体加入而产生的性能变化，是对粉体改性效果最直接的评价，也是最可靠的评价。预先评价法是对改性产物进行一些物化和表面特性的测量，比较改性前后指标的变化，达到预先评价改性效果的目的。红外光谱分析法：对改性前后的粉体样品进行红外光谱分析，根据对应特征峰的变化，就可揭示改性剂的作用。
差热分析法：对于改性产物进行热分析，可分析矿物粉体表面改性效应和机理。表面分析新技术：
13 固液分离与干燥
1、固液分离的方法有哪几种？各自的基本原理是什么？按作用原理：重力沉降：利用重力作用使固体颗粒沉降与液相分离的过程。过滤：在压差作用下，矿浆在多孔过滤介质上进行固相和液相的分离过程。离心分离：固体粒子受离心力作用使其从介质中得以沉降分离，也称离心沉降。
2、非金属矿常见的固液分离设备有哪些？沉淀池，浓缩机；板框式压滤机，转鼓真空过滤机，悬筐式离心机；水力旋流器,蝶片式离心机,转鼓式离心机,
3、按照热能传递的形式不同，干燥可分为哪几种方式？对流加热:以介质为载热体及载湿体，最为常用。传导加热:物料与热表面直接接触，也称接触式。辐射加热:利用红外线辐射源发射的电磁波直接投射在物料上。微波和介电加热:利用高频电场的交变作用，从物料内部加热。
4、非金属矿干燥的特点是什么？物料在干燥过程中怕污染，所以一般不直接接触热源；物料的颗粒小，密度低，热量的传导慢，干燥过程中容易生产扬尘；要根据非金属矿产品的附加值来选择相应的干燥设备。
5、非金属矿常见的干燥设备有哪些？回转式干燥器:湿物料与干燥介质在筒内接触，达到干燥要求。闪蒸干燥器:当物料由加料器输送到干燥器内后，在高速回旋气流和底部搅拌器的共同作用下，团块状物料被不断破碎、分散、沸腾和干燥。流化床干燥器:干燥介质由送风机送入，加热炉加热后进入流化干燥器下部，通过气体分布板与床内被流化的物料充分混合、良好接触后进入旋风分离器。喷雾干燥塔:直接将可泵送的料液通过雾化器在热风中迅速雾化成极细小的雾滴，并在几秒种内将其蒸发、干燥成固体粉末制品，是集蒸发、结晶、干燥三个过程于同一设备中进行的操作过程。
14----15 非金属矿物材料
1、非金属矿物材料的概念。以非金属矿物或岩石为基本或主要原料，通过深加工与精加工制备的具有一定功能的现代新材料。
2、常见的非金属矿物填料、保温隔热材料、吸附及催化材料有哪些？填料：球形：粉煤中的漂珠、炭黑、二氧化钛、氧化铝；片状：石墨、云母、高岭土、滑石、蛭石；纤维状、针状：硅灰石、轻质碳酸钙、碳纤维。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。吸附及催化材料：硅藻土、膨润土、沸石、凹凸棒石、海泡石、石墨。
3、通过实例说明非金属矿物材料在日常生活中的应用。各种高性能管材，汽车及机械零部件，电子和电气部件，食品包装，特别是啤酒罐装、肉类和奶酪制品的包装材料。建筑装饰材料：石膏、大理石、花岗岩。非金属矿物基密封材料：石墨、石棉。非金属矿物基摩擦材料：石棉、石墨。非金属矿物基胶凝与流变材料：石膏、膨润土、凹凸棒石、海泡石。
沸石：特点：具有吸附性、离子交换性、催化和耐酸耐热等性能。应用：广泛用作吸附剂、离子交换剂和催化剂，也可用于气体的干燥、净化和污水处理等方面。高岭土：特性：可塑性、粘性和触变性、干燥性、烧结性、耐火性、悬浮性和分散性、离子吸附性和交变性、化学稳定性。用途：1.陶瓷工业------白度、烧结性，2. 造纸工业------白度3、耐火材料及水泥工业-------耐火性，4.橡胶工业，5.石油、化工工业，6.医药、轻纺工业，7.农业，8.国防尖端技术。
石英：1.石英岩的硬度高，吸水较低，可以作为建筑材料，特别是用做户外用石，像是铺路石，地板，覆层等等。 2.石英岩的颗粒细腻，结构紧密，可以作为工艺品雕刻用石，特别是纯色的石英石。3.由于石英岩独特的晶体结构，使其呈现出缤纷华丽而又独特的颜色及纹理，有特殊的装饰效果。4.石英岩分布广泛，方便开采，容易加工，成本低廉，是性价比很高的石材产品。5.此外石英岩的用途广泛，能作为制造玻璃、陶瓷、冶金、化工、机械、电子、橡胶、塑料、涂料等行业的的重要原料6.石英岩具有极好的耐高温性，通过物理加工为不同的粒度，可作为炼钢用耐火材料。石英用途：1、玻璃2，陶瓷及耐火材料3，冶金4，建筑5，化工6，机械7，电子8，橡胶、塑料；填料（可提高耐磨性）9，涂料；填料（可提高涂料的耐火性）10，航空、航天
碳酸钙：作用：橡胶------填充剂------增加体积、降低成本、改进加工性能及硫化性能；塑料------提高塑料制品尺寸的稳定性、硬度和钢度，改善塑料加工性能及其制品的耐热性和散光性；造纸------填料、铜版纸涂料的白色颜料------使纸张亮度好、结构坚实、利书写、涂布均匀、摩擦度低、易排湿以及易干燥等；涂料------填料------起到骨架作用，故称之为“体质颜料”。
萤石：特性：纯净的萤石为无色；玻璃光泽；透明至半透明。
电气石：具有电磁性。其压电性可用于无线电工业，其热释电性可用于红外探测、制冷业
蛭石：膨胀性；阳离子交换性和吸附性，膨胀蛭石也具有良好的吸水性；隔音性；隔热性和耐火性；耐冻性；膨胀蛭石的化学性质稳定。不溶于水。pH值7~8。无毒、无味，无副作用。
硅藻土：硅藻土的颜色为白色、灰白色、灰色和浅灰褐色等，细腻、松散、质轻、多孔、吸水性和渗透性强的物性。
金红石：提炼钛的最重要的原料，制造钛白粉
膨润土：膨胀性、离子交换性、悬浮性、分散性和亲水性、吸附性、粘结性、触变性、可塑性、稳定性、无毒性。需求量最大的10种行业：铸造工业、钻井泥浆、铁矿球团、活性白土和颗粒白土、干燥剂、猫砂（颗粒膨润土）、污水处理、建筑工程、食品、涂料
云母：云母是热的不良导体，具有良好的化学稳定性
重晶石：重晶石化学性质稳定，不溶于水和盐酸，无磁性和毒性。利用重晶石具有吸收X射线的性能，用重晶石制做钡水泥、重晶石砂浆和重晶石混凝土，用以代替金属铅板屏蔽核反应堆和建造科研、医院防X射线的建筑物。
山东理工大学成人高等教育矿物与矿石学复习题 一、填空题 1、矿物按照磁性强弱分为、、。 2、测量矿物硬度的方法主要有和。 3、矿物中的水主要有、、、和。 4、同种矿物因形态、性质有明显的差异，称。 5、自然金呈光泽。 6、矽卡岩矿床的形成条件是岩体侵入围岩。 7、岛状硅酸盐亚类中，有、两种硅氧骨干。 8、矿物的光学性质是指矿物对光线的吸收、反射和透射所表现出来的各种性质。它们之间存在必然的联系，如白色的方解石，其条痕为，光泽为，透明度为。 9、根据晶体在三维空间的发育程度，晶体的结晶习性大致分为三种基本类型、和；石榴石属于、角闪石属于、云母属于。 10、摩式硬度计中的2级、8级分别是和。 11、无色透明的方解石又称。 12、矿体按其形状分为、和三种基本类型。 13、根据晶体在三维空间的发育程度，晶体习性可大致分为单向延长、双向延长及三向延长。黄铁矿的晶体属于，石棉的晶体属于、重晶石的晶体属于。 14、石棉是纤维状矿物的通称，蛇纹石石棉又称为。 15、根据二氧化硅的含量可以把岩浆岩分为、、和。 16、沉积岩中特有的矿物是在地表富水、氧及二氧化碳的条件下形成的。主要矿物有、、和。 17、根据矿物的物理性质，蓝晶石又称为；无色透明的方解石又称。 18、在矿物的命名中，红柱石是根据命名的，十字石是根据命名的，自然金是根据命名的。 19、矿物受外力作用后，在任意方向破裂并呈各种凹凸不平的断面，这样的断面称为。
20、从矿物颜色的成因来分，蓝铜矿的颜色为、红色石英的颜色为、黄铜矿表面的彩色为。 21、根据解理的完全程度可以将解理划分为以下五种类型：极完全解 理、、、、和。 22、目前常用的矿物分类法有、和。 二、单选题 1、以下哪种不属于自然元素矿物大类（）。 A、自然铜 B、金刚石 C、石墨 D、方铅矿 2、矿物的物理性质取决于它的 ( ) 。 A、化学组成和内部结构 B、外界环境 C、磁性和发光性 D、硬度和密度 3、地壳中的元素克拉克值最高的是（）。 A、O B、N C、H D、Si 4、以下哪种物质光泽度最低（）。 A、自然金 B、玻璃 C、金刚石 D、高岭石 5、矿物按照性质和用途分类是（）。 A、工业分类 B、成因分类 C、物理性质分类 D、晶体化学分类 6、石英是什么光泽的矿物（）。 A、金属光泽 B、金刚光泽 C、玻璃光泽 D、土状光泽 7、矿物受外力容易破碎的性质是（）。 A、粉碎性 B、脆性 C、弹性 D、延性 8、氧的克拉克值是（）。 A、39% B、49% C、47% D、47.5% 9、纯净的金刚石是（）。 A、米色 B、黑色 C、白色 D、无色 10、如果矿物对光全部吸收呈（）。 A、白色 B、黑色 C、红色 D、蓝色 11、矿物命名中，一般将产于地表附近，呈松散被膜状的矿物，以（）字结尾。 A、矿 B、石 C、华 D、晶 12、晶胞参数是表示单位晶胞大小及形状的一组常数，包括轴角及（）。
机械制造技术基础期末考试 一、填空选择题（30分） 1．工序是指 。 2．剪切角增大，表明切削变形（增大，减少）；当切削速度提高时，切削变形（增大，减少）。 3．当高速切削时，宜选用（高速钢，硬质合金）刀具；粗车钢时，应选用（YT5、YG6、 YT30）。 4．CA6140车床可加工 、 、 、 等四种螺纹。 5．不经修配与调整即能达到装配精度的方法称为（互换法、选配法）。 6．当主偏角增大时，刀具耐用度（增加，减少），当切削温度提高时，耐用度（增加、减少）。 7．在四种车刀中，转位车刀的切削性能（最好，最差）；粗磨时应选择（硬，软）砂轮。 8．机床的基本参数包括 、 、 。 9．滚齿时，刀具与工件之间的相对运动称（成形运动、辅助运动）。滚斜齿与滚直齿的区别 在于多了一条（范成运动、附加运动）传动链。 10．衡量已加工表面质量的指标有 。 11．定位基准面和定位元件制造误差引起的定位误差称（基准不重合、基准位置）误差，工 件以平面定位时，可以不考虑（基准不重合、基准位置）误差。 12．测量误差是属于（系统、随机）误差，对误差影响最大的方向称 方向。 13．夹紧力的方向应与切削力方向（相同，相反），夹紧力的作用点应该（靠近，远离）工 件加工表面。 14．辅助支承可以消除（0、1、2）个自由度，限制同一自由度的定位称（完全定位、过定 位）。 15．磨削加工时，应选择（乳化液，切削油），为改善切削加工性，对不锈钢进行（退火， 淬火）处理。 二、端面车刀的切削部分的结构由哪些部分组成？绘图表示表示端面车刀的六个基本角度。 （8分） 三、金属切削过程的本质是什么？如何减少金属切削变形？（8分） 四、列出切削英制螺纹的运动方程式，并写出CA6140车床进给箱中增倍变速组的四种传动 比。（8分） 五、加工下述零件，要求保证孔的尺寸B ＝30＋0.2，试画出尺寸链，并求工序尺寸L 。（8分） 六、磨一批d ＝12016 .0043.0φ--mm 销轴，工件尺寸呈正态分布，工件的平均尺寸X ＝11.974，均
山东理工大学成人高等教育矿物加工研究方法复习题 一、名词解释 1、矿浆过滤特性 2、物料的空隙度 3、堆积角 4、自由沉降 5、离子交换 6、标准稠度 7、单体解离度 8、分配率 9、试验设计 10、溶剂萃取 11、矿石构造 二、填空题： 1、硬度的种类主要有、、。 2、选矿生产和选矿研究中，常用的粒度分析方法有、、、 。 3、固体颗粒在介质中的沉降可以分为两种形式即、。 4、物料在摇床上的分选主要包括、两个基本阶段。 5、纯矿物浮选的试验方法有、、。 6、萃取工艺流程包括、、。 7、离子交换实验装置及运转方式可分为、两大类。 8、非金属材料的干式超细分级试验进行分级效果总体评价的参数主要有、 。 9、用于非金属矿表面改性的表面改性剂可以分为、两大类。 10、石膏浆体在空气中硬化并形成具有强度的人造石，一般认为其结构变化经历两个阶段，即、。 11、水泥的标准稠度用水量的测定方法有、两种方法。 12、判定水泥安定性的试验主要有、两种方法。 13、陶瓷坯料的成型方法主要有、、。 14、通常把电磁波普中，波长为的波段叫做红外光谱区。 15、表示误差性质的术语主要有、、。 16、试验结果的表示方法主要有、、。 17、最常用的量效率指标是。 18、实验数据误差的类型主要有、、。
19、实验设计的三要素是、、。 20、根据不同的实验目的，实验设计可以划分为、、和优化实验。 21、实验报告的形式主要有、。 22、采样工作的根本要求、。 23.矿石的物质组分研究主要分为、元素分析、矿物分析。 24.选矿科学实验的研究课题，主要包括的几个类型：、、。 25.选择性絮凝实验包括三个步骤即、、。 26.矿物加工试验规模大致可以分为：、、。 27.矿物按其磁性强弱可以分为、、等。 28.焙烧试验包括还原焙烧、氯化焙烧、、、等。 29.多因素序贯试验法具体划分为、。 30、矿物粉体的密度测定方法常用。 31、颗粒的堆积体积包括、、。 三、问答题 1、矿物中元素的赋存状态有哪些类型，不同的赋存状态可以用什么方法分析，其对分选过程有什么影响？ 2、流程考查的主要内容有哪些，做流程考查的目的是什么？ 3、实践中可能遇到的矿石嵌布粒度特性大致分为哪几种类型？ 四、论述题 1、试述实验室煤泥浮选试验的一般步骤和调节因素。 2、简述煤岩分析内容及如何进行煤岩分析。 3、简述实验室煤泥浮选试验主要包括哪些内容。 参考答案及要点 一、名词解释 1、矿浆过滤特性是指采用过滤方法对物料进行脱水的难以程度。 2、物料自然堆积时，空习体积占物料总堆积体积的分数。 3、松散物料自然下落堆积成料堆时，堆积层的自由表面在平衡状态下与水平面形成的最大角度。 4、自由沉降是指颗粒在介质中沉降时，不受任何机械阻力作用，而只受介质阻力作用。 5、离子交换是根据离子交换树脂对水溶液中各组分的吸附能力不同，和各组分与淋洗剂生成的络合物稳定性不同使元素富集和分离的技术。 6、具有一定质量和规格的圆柱体在不同稠度的水泥浆体中自由下沉时，由于浆体阻力不同，锥体沉入深度也不同，当圆锥体沉入达到标准值时，浆体的标准稠度即为水泥的标准稠度。 7、单体解离度：该矿物的单体解离粒颗粒数，与含该矿物的连生粒颗粒以及该矿物的单体解离粒颗粒数之和的比值，用百分率表示。 8、分配率：产品或产物中某一成分(密度级或粒度级)的量占原料中该成分量的百分率。 9、试验设计：以概率论和数理统计为理论基础，为了获得可靠试验结果和有用信息，科学地安排试验的
第一章非金属矿物制品行业概述 1定义 一般认为，非金属矿，即非金属矿物材料，是指以非金属矿物和岩石为基本或主要原料，通过深加工或精加工制备的具有一定功能的现代新材料，它是无机非金属材料的一种，如功能填料和颜料、摩擦材料、密封材料、保温隔热材料、电功能材料、吸附催化材料、环保材料、胶凝与流变材料、聚合物/纳米黏土复合材料、建筑装饰材料等。而非金属矿物制品则是以这些非金属矿物材料经过进一步加工形成的产品。例如我们常见的建筑材料、玻璃、人造金刚石、磨料磨具、石棉制品等。 2 发展历史 3 特征 现代非金属矿物制品具有以下主要特征： 1、原料或主要组分为非金属矿物或经过选矿或初加工的非金属矿物。 2、一般来说，与同样用非金属矿物为原料生产的硅酸盐材料（水泥、玻璃、陶瓷等）以及无机化工产品（如硫化钡、氯化钡、碳酸锶、氧化铝等）不同，非金属矿物没有完全改变非金属矿物原料或主要组分的物理、化学特性或结构特征。 3、非金属矿物制品是通过深加工或精加工制备的功能性制品。因此，非金属矿物制品具有一定的技术含量和明确的用途，不能直接应用的原矿和初加工产品不属于非金属矿物制品的范畴。当然，深加工或精加工是一个相对的概念，随着科学技术的发展和社会的进步，其内涵也将发生变化。 4 分类
非金属矿物制品一般按照不同的特征分为如下几类：①水泥制品和石棉水泥制品业。包括水泥制品业、砼结构构件制造业、石棉水泥制品业、其他水泥制品业等。②砖瓦、石灰和轻质建筑材料制造业。包括砖瓦制造业、石灰制造业、建筑用石加工业、轻质建筑材料制造业、防水密封建筑材料制造业、隔热保温材料制造业、其他砖瓦、石灰和轻质建筑材料制品等。③玻璃及玻璃制品业。包括建筑用玻璃制品业、工业技术用玻璃制造业、光学玻璃制造业、玻璃仪器制造业、日用玻璃制品业、玻璃保温容器制造业、其他玻璃及玻璃制品业等。④陶瓷制品业。包括建筑、卫生陶瓷制造业、工业用陶瓷制造业、日用陶瓷制造业、其他陶瓷制品业等。⑤耐火材料制品业。包括石棉制品业、云母制品业、其他耐火材料制品业等。⑥石墨及碳素制品业。包括冶金用碳素制品业、电工用碳素制品业、其他石墨及碳素制品业等。⑦矿物纤维及其制品业。包括玻璃纤维及其制品业、玻璃钢制品业、其他矿物纤维及其制品业等。⑧其他类未包括的非金属矿物制品业。包括砂轮、油石、砂布、砂纸、金钢砂等磨具、磨料的制造，晶体材料的生产等。 5用途 非金属矿物制品是人类利用最早的。原始人使用的石斧、石刀等都是用无机非金属矿物或者岩石材料制备的。但是，在现代科技革命和新兴产业发展之前的人类文明进化过程中，基本上是以金属材料为主导，随着现代科技进步、人类生活水平的提高和环境保护意识的觉醒，开创了应用非金属制品的新时代。 目前，非金属矿物制品广泛应用于化工、机械、能源、汽车、轻工、食品加工、冶金、建材等传统产业以及航空
2014～～2015学年度第一学期《机械加工技术》 期末考试试卷 注意：1．在指定的位置填写姓名、班级及准考证号，否则试卷作废； 2．选择题请把答案填写在指定的表格中，否则该题为零分处理； 3．不要在试卷上作与考试无关的内容，否则以作弊处理。 一、填空题（每空1分，共15分） 1． 机械加工工艺过程的组成包括：工序、__________________、__________________、 工步和走刀。 2． 切削运动是指在切削过程中刀具与工件之间的相对运动，它包括 __________________和__________________。 3． 切削用量包括：切削速度、进给量、__________________三个要素。 4． 切削液分为：水溶液、切削油和__________________三大类。 5． CA6140车床的40是__________________mm 。 6． 根据作用的不同基准可以分为 和 两大类。 7． 车床由主要由_____________________、_____________________、溜板箱等三个 箱体构成。 8． 机床的传动必须具备基本部分是由__________________、__________________ 和 传动件组成。 9． X6132铣床的参数中的1表示__________________。 10. 机械加工中工件上用于定位的点、线、面称为 __________________。 二、选择题（每题2分，共20分） 1.设计基准是指 ( )。 A 、零件图中所用基准 B 、加工时用于确定工件位置的基准
《矿物加工学》教学大纲 令狐文艳 一、课程教学目的矿物加工学是研究矿物分选、分离、富集、综合利用矿产资源的一门综合性技术科学，矿物加工学是矿物加工工程专业的专业主干必修课程（核心课程A），本课程整合了矿物学、矿物粉体技术、磁电分离技术、重力分离技术、界面分选技术、矿物的化学与生物处理、物料的脱水与干燥等多门课程内容，通过该课程学习，使学生掌握矿物加工过程中各种矿物加工方法、基本理论、工艺、主要设备工作原理、矿物加工过程分析与评价及应用实践，理论与实践并重，突出煤炭、兼顾其它非煤矿物。并注意将国内外生产科研中的一些前沿最新研究成果，充实到教学内容中，使学生掌握牢固的专业基础知识，并注重培养学生的自学能力和在工程实践中善于分析问题、解决问题的能力。二、课程教学任务 1．“矿物加工学”课程紧紧围绕矿物加工工程专业人才培养目标，不断进行教学改革研究和实践，使学生掌握较系统的专业基础理论，充分体现加强基础，切实拓宽专业知识面，将素质教育与创新能力培养贯彻于课程教学中。2．在教学内容上围绕绪论、破碎与筛分技术、磁电分离技术、重力分离技术、
浮游选矿、矿物(煤)的化学与生物处理、固体物料脱水技术七个模块，讲授各种矿物加工方法的原理、矿物加工机械、矿物加工工艺、矿物加工过程分析与评价、矿物加工应用实践，深入浅出，理论与实践并重，注重将国内外教改成果、生产科研中的一些最新研究成果和当前生产中的主流技术充实到课堂教学中，并扩充了生物、化学选矿的内容，注意基本理论、基本技能训练，突出选煤、兼顾其它非煤矿物分选，增加信息量，充分体现矿业特色。3．突出素质教育和创新人才培养。课程教学中利用校内独立设课开设“矿物加工实验技术”实验课并与课堂教学进度一致、校外安排5周到选矿厂（选煤厂）等企业现场生产实习、课外实施导师制下的大学生科技训练计划开展第二课堂这三个层次的实践环节，加深对课堂教学内容的理解，并培养学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力，激发学生创造性思维，培养创新能力。通过本课程的学习，学生应达到以下要求：(1)了解与矿物加工过程有关的被选物料的各种特性；掌握在什么样的特性差异下采用什么样的矿物物理加工方法以便使分选效果最佳；(2)掌握矿物加工过程中各种方法的分选原理，分选工艺及主要矿物分选设备的原理、结构及其选择与使用。(3)了解矿物加工技术的的最新研究成果及发展趋势。(4)具有对矿物加工过程分析与评价的初步能力。 (5)生产实习是本课程学习的延续，因此应了解矿物加工过程的操作工艺及基本技能。
［行业发展］ 非金属矿物材料的加工与应用 郑水林 （中国矿业大学北京校区化环系，北京 １０００８４） ［摘 要］非金属矿物材料应用范围广泛，市场前景看好。本文着重介绍了非金属矿物材料的加工技术，包括颗粒制备与处理、材料的复合及加工技术等。 ［关键词］非金属矿物材料；加工；复合；应用 ［中图分类号］ＴＢ３２１ ［文献标识码］Ａ ［文章编号］１００７－９３８６（２００２）０４－０００３－０５ １ ２１世纪的产业发展与非金属矿物材料 “非金属矿物材料”是指以非金属矿物和岩石为基本或主要原料，通过物理、化学方法制备的功能性材料或制品，如机械工业和航空航天工业用的石墨密封材料和石墨润滑剂、石棉磨擦材料、高温和防辐射涂料等；微电子工业用的石墨导电涂料、显像管石墨乳、熔炼水晶等；以硅藻土、膨润土、海泡石、凹凸棒石、沸石等制备的吸附、助滤和环保材料；以高岭土（石）为原料制备的煅烧高岭土、铝尖晶石、莫来石、赛隆、分子筛和催化剂；以珍珠岩、硅藻土、石膏、石灰石、蛭石、石棉等制备隔热保温防火和节能材料及轻质高强建筑装饰材料；以碎云母为原料生产的超细云母填料、颜料以及云母纸和云母板等；以膨润土为原料制备的凝胶及有机膨润土等。 非金属矿石是人类利用最早的矿物材料。从原始人使用的石斧、石刀到现在以非金属矿为原料制备的各种非金属矿物新材料，人类在利用非金属矿物原（材）料方面走过了从简单利用到初步加工后利用，再到深加工和综合利用的漫漫历程。现代科技革命和产业发展，尤其是高技术和新材料产业的发展开创了广泛应用非金属矿物材料的新时代，非金属矿物原（材）料加工业已被视为２１世纪的朝阳工业。 以信息、微电子、生物、航空航天、海洋开发以及新材料和新能源为主的高技术和新材料产业将在２１世纪进一步发展壮大，这些高技术和新材料产业与非金属矿物（原）材料密切相关。例如，石墨、云母、石英、锆英石、金红石、高岭土、滑石、叶蜡石、长石、金刚石等与微电子及信息技术及其产业有关；氧化硅、石墨、云母、高岭土、硅灰石、硅藻土、滑 石、方解石、夕线石、石英、红柱石、蓝晶石、石棉、菱镁矿、石膏、珍珠岩、叶蜡石、金刚石、石榴子石、蛭石、电气石、绿泥石等与新材料技术及其产业有关；石墨、重晶石、膨润土、石英等与新能源有关； 沸石、麦饭石、硅藻土、凹凸棒石、海泡石、膨润土、蛋白土、珍珠岩、高岭土、麦饭石等与生物技术及产业有关；石墨、石棉、云母、石英等与航空航天技术与产业有关。因此，高技术和新材料产业是２１世纪初非金属矿深加工技术和非金属矿物材料发展的重要机遇之一。 进入２１世纪，化工、机械、能源、汽车、轻工、冶金、建材等传统产业将引入新技术和使用新材料，进行技术革新和产业升级，这些技术进步与产业升级与非金属矿物材料或深加工产品密切相关。例如，造纸工业的技术进步和产品结构调整需要大量高纯、超细的重质碳酸钙、高岭土、滑石等高白度非金属矿物颜料和填料；高分子材料（塑料、橡胶、胶粘剂等）的技术进步以及工程塑料、塑钢门窗等高分子基复合材料的兴起需要数以百万吨计的超细和活性碳酸钙、高岭土、滑石、针状硅灰石、云母、透闪石、二氧化硅、氢氧化镁、氢氧化铝等功能填料； 汽车面漆、乳胶漆等高档油漆以及防腐蚀和辐射、道路发光、吸波等特种涂料需要大量的珠光云母、着色云母、超细和高白度碳酸钙、超细二氧化硅和玻璃微珠、针状超细硅灰石、超细和高白度煅烧高岭土、有机膨润土等非金属矿物颜料、填料和增粘剂； 冶金工业的技术进步和产品结构调整需要高品质的以夕线石、红柱石、 ［收稿日期］２００２－０５－２４ ［作者简介］郑水林，男，４５岁，博士，教授。 ３
矿物加工学（一）（1）复习思考题 教学模块一 第一章概述 1．名词解释： 矿物加工选矿选煤品位产率回收率有用矿物粗选精选扫选选矿比富集比 2．分离过程一般包括哪几部分？分离剂主要指什么？ 3．常用的矿物加工方法主要有哪些？ 4．矿物加工的三个基本工艺过程指什么？ 5．什么叫流程？ 6．什么叫物料平衡？在矿物加工中有何意义？ 7．矿物加工在国民经济中有何作用？ 8．什么是矿物？矿物与岩石、矿石的区别？ （1）矿物是地质作用所形成的结晶态的天然化合物或自然单质。它们具有相对稳定的化学成分和确定的（晶体）结构。晶质矿物还具有一定的内部构造，因而具有均一性； （2）矿物是组成岩石和矿石的基本单元。矿石是由矿物组成的，矿物又 是由元素组成的。矿石的自然聚集便构成矿体，若干矿体组成矿床。矿 石与岩石之间也存在密切联系。矿石是具有经济价值的特殊岩石。 矿石与元素、矿物、矿体、矿床以及岩石等概念之间的关系如图所示。 第二章矿物的成因及其物理化学性质 1．形成矿物的地质作用有哪些？什么叫内生作用，主要包括哪几个阶段？它们
所形成的矿物有何特点？ 2．什么叫外生作用和变质作用？对矿物的形成起何作用？ 3．什么叫煤？煤的形成过程包括几个阶段？各阶段的特点是什么？ 4．什么叫矿物的形态？矿物的形态有哪些？与哪些因素有关？ 5．什么叫晶体（形态）习性？有几种类型？ 6．矿物集合体的形态主要取决于什么？显晶集合体的形态主要有哪些类型？ 隐晶集合体形态有哪几种？ 7．按晶体化学分类法，矿物是如何分类的，分为哪几大类？ 8．矿物是如何命名的？其基本原则是什么？ 9．什么叫重量克拉克值？ 10．什么叫类质同象？ 晶体结构中，某种质点（原子、离子）为它种类型的质点所代替，使晶格常数发生不大的变化，而结构形式并不改变，这种现象叫类质同象。 11．固态的胶体矿物主要有哪几类？水胶凝体矿物有何特点？ 12．矿物中的水分哪几类？它们有何特点？结晶水与结构水有何区别？13．矿物的化学式表达方法有哪几种？晶体化学式的书写有何规律？ 14．矿物颜色产生的原因是什么？决定矿物颜色的主要因素有哪些？ 15．为什么矿物的条痕比矿物的颜色稳定？ 16．矿物颜色的命名及描述方法？什么叫矿物的条痕、透明度、光泽、发光性？17．矿物发光的主要原因是什么？ 18．什么叫解理、断口？有何区别？ 19．什么叫矿物的硬度？它的测量方法有哪几种？摩氏硬度分为几级？20．矿物的导电性与哪些因素有关？矿物的磁性与哪些因素有关？矿物的磁性分为哪几类？ 21．什么是晶体？晶体与非晶体有何本质区别？ 22．煤的基本组成有哪些？根据宏观煤岩成分可以把煤分成几种？ 23．煤炭结构的模型如何？煤主要有哪些特性？ 24．研究矿物的物理化学性质对矿物加工有何意义？ 25．矿物的晶体结构的形式由什么决定的？根据离子的最外层电子的构型，离
非金属矿精深加工项目可行性研究报告 xxx有限公司
第一章概述 一、项目概况 （一）项目名称 非金属矿精深加工项目 （二）项目选址 某产业园 节约土地资源，充分利用空闲地、非耕地或荒地，尽可能不占良田或少占耕地；应充分利用天然地形，选择土地综合利用率高、征地费用少的场址。 （三）项目用地规模 项目总用地面积46976.81平方米（折合约70.43亩）。 （四）项目用地控制指标 该工程规划建筑系数58.46%，建筑容积率1.23，建设区域绿化覆盖率5.52%，固定资产投资强度199.49万元/亩。 （五）土建工程指标 项目净用地面积46976.81平方米，建筑物基底占地面积27462.64平方米，总建筑面积57781.48平方米，其中：规划建设主体工程35399.66平方米，项目规划绿化面积3190.02平方米。
（六）设备选型方案 项目计划购置设备共计93台（套），设备购置费4766.96万元。 （七）节能分析 1、项目年用电量613092.81千瓦时，折合75.35吨标准煤。 2、项目年总用水量15752.07立方米，折合1.35吨标准煤。 3、“非金属矿精深加工项目投资建设项目”，年用电量613092.81千 瓦时，年总用水量15752.07立方米，项目年综合总耗能量（当量值） 76.70吨标准煤/年。达产年综合节能量31.33吨标准煤/年，项目总节能率22.56%，能源利用效果良好。 （八）环境保护 项目符合某产业园发展规划，符合某产业园产业结构调整规划和国家 的产业发展政策；对产生的各类污染物都采取了切实可行的治理措施，严 格控制在国家规定的排放标准内，项目建设不会对区域生态环境产生明显 的影响。 （九）项目总投资及资金构成 项目预计总投资16189.47万元，其中：固定资产投资14050.08万元，占项目总投资的86.79%；流动资金2139.39万元，占项目总投资的13.21%。 （十）资金筹措 该项目现阶段投资均由企业自筹。 （十一）项目预期经济效益规划目标
机械加工中，不完全定位是允许的，而欠定位则不允许。（√） 机床的热变形造成的零件加工误差属于随机性误差。（×） 毛坯误差造成的工件加工误差属于变值系统性误差。（×） 磨削淬火钢时,影响工件金相组织变化的主要因素是磨削热。（×） 加工长轴外圆时，因刀具磨损产生的工件形状误差属于常值系统性误差。（×） 采用合适的切削液是消除积屑瘤、鳞刺和减小表面粗糙度值的有效方法。（√） 喷丸加工，工件表面产生拉应力。 ( ×） 所有金属表面的精加工均可采用磨削加工方法得到。（×） 误差复映系数ε的大小主要取决于加工次数的多少。（×） 常值系统性误差不会影响工件加工后的分布曲线形状，只会影响它的位置。（√） 工件的六个自由度全部被限制的定位称为（完全定位） 定位元件所限制的自由度预期（大小）(长短)（数量）（组合）有关 零件的加工质量包括（机械加工精度）（加工表面质量） 工艺系统是由（机床）、（夹具）、（刀具）、（工件）构成的完整系统。 加工原理误差是指采用了（近似的成型运动）或（近似的切削刃轮廓）的进行加工而产生的误差 机床主轴回转轴线的运动误差分解（径向圆跳动）、（端面圆跳动）、（倾角摆动）。 机械产品的生产过程是有（直接生产过程）和（辅助生产过程）所组成 产品的装配精度，一般包括（相互位置精度）（相对运动精度）（相互配合精度） 在机械加工中直接改变工件的形状，尺寸和表面性能使之变成所需零件的过程称为（D）。 A生产过程；B工艺过程；C工艺规程；D机械加工工艺过程 编制零件机械加工工艺规程，编制生产计划和进行成本核算最基本的单元是（C）。 A工步；B工位；C工序；D安装 零件在加工过程中使用的基准叫做（B） A设计基准；B工艺基准；C装配基准；D定位测量基准 零件的生产纲领是指（ C ）。 A．一批投入生产的零件数量B．生产一个零件所花费的劳动时间C．零件的全年计划生产量D．一个零件从投料到产出所花费的时间 在生产中批量愈大，准备与终结时间摊到每个工件上的时间就愈（ A ） A、少； B、多； C、无关 在车床上用三爪卡盘夹持套筒外圆镗孔时，若三爪卡盘与机床主轴回转中心有偏心则镗孔时影响：( D) A、孔的尺寸变大 B、孔的尺寸变小 C、孔的不圆度误差 D、孔与外圆的不同轴度误差工艺系统刚度等于工艺系统各组成环节刚度（ D ） A．之和 B．之和的倒数 C．倒数之和 D．倒数之和的倒数 机床部件的实际刚度（ D ）按实体所估算的刚度。 A 大于B等于 C 小于 D 远小于 误差复映系数与工艺系统刚度成（ B ） A正比B反比C指数关系D对数关系
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；
2014学年第二学期《机械加工技术》期末试卷A 适用班级： 一、填空题 1、机械加工是在机床改变工件____________和____________的一种加工形式。 2、刀具切削部分中的三个刀面是指____________、____________、____________。 3、机床主要有____________、____________、____________三个基本部分组成。 4、车床主轴箱主要有来支承主轴部件，并使主轴部件及____________以所需速度____________。 5、铣床可以加工____________、____________、____________零件等。 6、磨床切削加工中，加工精度可选____________，表面粗糙可达____________。 7、机械加工工艺规程是指产品或零部件机械加工____________和____________等的工艺文件。 8、毛抷的种类有：____________、____________、焊接件、____________、其他毛抷。 9、零件的____________，____________和____________在毛抷选择中直接影响制造过程。 10、选择精基准的原则：_______________________，________________________。 11、常用的热处理方法有：____________、____________、时效处理、____________。 12、确定加工余量的方法有三种：____________、查表修正法、____________。 二、选择题 1、工艺尺寸链是有环、封闭环、组成环三种，其中组成环分为：增环和（）。 A、封闭环 B、环 C、减环 D、增环 2、轴类零件的常用材料是（）钢，在高精度要求下选用轴承钢等材料。 A、45 B、20 C、60Mn D、合金钢 3、外圆表面的加工顺序是：先加工大直径的外圆，然后加工小直径的外圆，以免降低工件的（）。 A、强度 B、刚度 C、硬度 D、韧性 4、在加工小孔或中孔时采用的加工路线是钻孔→（）→铰孔。
1．粉碎定义：利用外力（人力、机械力、电力、热核力、风力等）克服固体物料分子间内聚力，将固体粒度减小的操作。3．粒度：颗粒的大小称为粒度。 4．等效粒径：是指当一个颗粒的某一物理特性与同质球形颗粒相同或相近时 , 就用该球形颗粒的直径代表这个实际颗粒的直径。 5. 比表面能：是固体颗粒表面增加单位面积所需要的能量。 6. 碱熔法提纯：是在500℃以上的高温下，氢氧化钠与石墨等非金属矿物中的杂质（硅酸盐等）起反应，一部分生成溶于水的反应产物，被水浸出除去。 7. 酸溶（浸）法提纯：是盐酸等酸溶液与非金属矿物中的着杂质铁的各种化合物（Fe 2O 3、FeO 、Fe 2(OH)3、Fe(OH)2、FeCO 3等）起反应，生成溶于水的氯化铁等，通过洗涤除去。 8. 氧化漂白法提纯：是采用强氧化剂，在水介质中将处于还原状态的黄铁矿等氧化成可溶于水的亚铁。同时，将深色有机质氧化，使其成为能被洗去的无色氧化物。 9. 高温煅烧法提纯：是将非金属矿物中比较容易挥发的杂质（碳质、有机质等），以及特别耐高温的矿物中耐火度较低的矿物通过煅烧二蒸发掉。 10. 奈思斯特附面层：浸出过程是发生于固-夜两相间的反应，固体处在液体中其表面附着一层液体，这个液层叫奈思斯特附面层，其厚约0.03mm 。 11. 扩散控制反应：固液界面上的化学反应速度远快于浸出剂扩散到界面的速度，此时反应处于“停工待料”状态，反应速度受扩散速度控制。 12. 化学处理改性：即通过矿物与碱、酸、盐等化合物作用，改变或改善矿物的理化性能。 13. 表面处理改性：即通过矿物与有机偶联剂等改性剂作用，改善其表面化学性能，或与其他涂敷材料作用，改善其表面物理或机械性能。 13. 热处理和高温处理改性：即通过加热的方法或高温煅烧的方法，使矿物的物理或化学性能得到该变或改善。 14. 粉体表面改性：是指用物理、化学、机械等方法对粉体材料表面或界面进行处理,有目的地改变粉体材料表面的物理化学性质,如表面能、表面润湿性、电性、吸附和反应特性、表面结构和官能团、等等,以满足现代新材料,新工艺和新技术发展的需要。 15. 粉体表面吸附特性：是当气相或液相中的分子（或原子）碰撞在粉体表面时，由于它们之间的相互作用，使一些分子（原子、离子）停留在粉体表面，造成这些分子（或原子、离子）在粉体表面上的浓度比在气相或液相中的浓度大，这种现象称为吸附。 16. 物理吸附的特征：是吸附剂与吸附质之间无电子转移，吸附热小，吸附无选择性，其结合力主要是范德华力和静电引力，而且是可逆的多层吸附。 17. 化学吸附的特征：是吸附剂与吸附质之间有电子转移，形成化学键，吸附热大，吸附有选择性，而且是非可逆的单层吸附。 18. 物理涂覆：是利用高聚物或树脂等表面改性剂对粉体表面进行物理处理而达到表面改性的工艺方法。 19. 颗粒的形态：颗粒的轮廓边界或表面各点的图像，称作颗粒的形态。 20. 比表面积：单位质量（或单位体积）颗粒体的表面积，称为颗粒的比表面积或比表面。 23. 白度：它是指矿物材料及制品（多为粉体材料）反射白光的能力，也即其洁白的程度。 23. 折射率：物质的折射率是光在空气中传播速度与在该物质中传播速度之比。 24. 透明度：是指物质允许可见光透过的程度。 25. 物质的反射率：投射到非发光物体上面被反射的辐射能与投射到物体上的总辐射能之比。 26. 物质的发光性：是指物质在外来能量的激发下，发出可见光的性质。 27. 矿物的介电性：指矿物在外加电场中产生感应电荷的性质，它由介电常数来表征。 30. 胶凝材料：经过一系列物理、化学作用，能由浆体变成坚硬的固体，并能将散粒或片、块状材料胶结成整体的物质。 31. 矿物胶凝材料：是这样一类矿物粉末材料，当其与水或水溶液拌和形成浆体，经过一系列物理化学作用后，从具有流动性的浆体，逐渐硬化变为坚固的石状体，并能胶结其它物料，形成具有一定的机械强度块体。 32. 胶体矿物材料：指由天然粘土矿物组成的、具有分散性、触变性、流动性、粘结性的一类细分散材料。主要有粘土矿物构成。 33. 氟石膏：是在萤石制取氢氟酸过程中排出的废渣。 34. 磷石膏：是在用磷灰石生产磷酸过程中排出的废渣。 35. 脱硫石膏：是用石灰水净化含硫烟气时形成的一种化学石膏。 36. 欠烧石灰：生产时石灰，由于火候或温度控制不均，常会含有欠火石灰或过火石灰。生石灰中残留有未烧透的内核， 37. 过烧石灰：由于烧制的温度过高或时间过长，使得石灰表面出现裂缝或玻璃状的外壳，体积明显收缩，颜色呈灰黑色， 38. 压电效应：某些晶体，当沿着一定方向受到外力作用时，内部会产生极化现象，使带电质点发生相对位移，从而在晶体表面上产生大小相等符号相反的电荷；当外力去掉后，又恢复到不带电状态， 39. 热释电效应：是指由于温度的变化而引起晶体表面荷电的现象。 40. 绝热矿物材料：是指一类天然具有低导热系数或经加工后具有低导热系数的矿物（或岩石）材料，或以低导热系数的矿物材料为主要矿物成分经复合加工制成的一类绝热材料。 41. 环境矿物材料：通常意义上的环境矿物材料是指由矿物（岩石）及其改性产物组成的与生态环境具有良好协调性或直接具有防治污染和环境修复功能的一类矿物材料。 1．非金属矿物粉碎，粉碎至不同粒径大小可分为三大类，分别是破碎、磨碎、超细粉碎。 2. 矿石粉碎的施压方式有压碎、劈碎、折断（碎）、磨剥（碎）和冲击破碎。 3．锤式破碎机按转子数目分类可分为单转子破碎机和双转子破碎机两种类型。 4．振动筛按照运动轨迹不同，可分为圆运动振动筛和直线运动振动筛。 5．酸溶（浸）法提纯设备有机械搅拌浸出槽、空气搅拌浸出槽、高压釜浸出器等。 6．目前非金属矿常用的漂白方法有氧化法、还原法、氧化-还原联合法等三种。 7．表征颗粒的大小常用粒径和粒度两个指标。 8．根据导电能力不同，矿物可分为良导体矿物、半导体矿物和非导体矿物。 9. 矿物材料受侵蚀的作用方式有物理作用、化学作用和生物作用三种。 10. 矿物材料吸附性按吸附的原因不同可以分为三类，即物理吸附、化学吸附和离子交换吸附。 11.按孔径大小将孔隙分为微孔、中孔（或介孔）、大孔。 13. 镁质胶凝材料包括两种：苛性苦土和苛性白云石。 14. 可以作胶矿物材料的粘土矿物有膨润土、坡缕石粘土、海泡石粘土、累托石粘土等。 15. 电气绝缘云母制品按其结构形式和用途可分为云母板、塑型云母板、衬垫云母板、柔软云母板和云母箔等。 16. 云母纸浆的制造方法有煅烧化学制浆法和水力制浆法。 17.环境矿物材料可分为环境治理矿物材料、环境防护矿物材料、环境调控矿物材料。 18. 常用作大气污染治理用矿物材料制备的矿物有沸石、凹凸棒石、海泡石、硅石、等。 19. 常见射线防护用矿物材料制备的矿物有褐铁矿、赤铁矿、磁铁矿、重晶石等。 三、简答题（分，每小题5分） 1．非金属矿行业常见的破碎和磨矿设备有哪些？ 答：（1）破碎： 颚式破碎机；圆锥破碎机；冲击式破碎机；辊式破碎机等 （2）磨矿：球磨机；棒磨机；自磨机；砾磨机；悬辊磨；其它：冲击磨、压辊磨、涡轮机、振动磨等。 2．为什么要提出“多碎少磨”理论？ 答：破碎主要靠破碎设备的挤压和冲击作用；而磨矿则靠偏心力、摩擦力的作用，使矿石不断受到冲击、挤压、剪切和研磨而被磨碎。在常规破碎范围内，能耗随着粒度减小的变化率是很小的；但在磨矿范围内，随粒度减小，磨碎作业所消耗的能会急剧增加。 物料从入料端进入磨机后，总趋势是向排料端运动的。但从单个物料颗粒看，需要多加破碎的粗颗粒可能得不到频繁的破碎，而成为成品的颗粒不能够及时地排出，又继续遭到破碎，增加了能量的消耗。细颗粒的滞留还对粗颗粒的磨碎起到保护作用，严重阻碍磨矿过程的合理进行。在研磨过程中的破碎力不具有选择性，过粉碎现象严重。 3. 石墨碱熔法的原理及化学反应式。 答：原理：石墨中的杂质（硅酸盐等），在500 ℃以上的高温下与氢氧化钠起反应，一部分生成物溶于水的反应产物，被水浸出除去；另一些杂质，如铁的氧化物等，在碱熔后用盐酸中和，生成溶于水的氯化铁等，通过洗涤而除去。 化学反应式： 4. 在化学漂白法中，常用的氧化剂和还原剂有哪些？ 答：强氧化剂：次氯酸钠、过氧化氢、高锰酸钾、氯气、臭氧等。 还原剂：连二亚硫酸钠、连二亚硫酸锌、硼氢化钠等。 5. 高速旋转撞击式粉碎机工作原理及其分类？ 答：原理：是利用高速回转叶轮，轮子上装有固定的或活动的锤子、棒、叶片等，对物料进行激烈的打击、撞击并使其集中在转子与定子之间，物料的颗粒与颗粒之间产生高频率的相互强力撞击、剪切，能量通过高速旋转的转子直接传给颗粒，同时由于高速旋转气流对极细颗粒可以间接传给能量，颗粒总是在粉碎机内部件上受力。转子圆周速度可在40m/s ～120m/s ，在某些情况下可达160m/s ，一般情况下粒度可达100μm 以下（可根据物料的性质有所变化），有时会更细。 分类：高速旋转撞击式粉碎机的分类有几种方法，按机械构造的不同，可以将其简单地分为锤式、销棒式、回转圆盘式、轴流式、环式等。按转子的不同可分为立式、卧式。按粉碎方式可分为干式与湿式粉碎。 6．气流粉碎机的工作原理，工业上常用的气流粉碎机有哪些。 答：工作原理：气流粉碎机（又称气流磨），它是利用高速气流（300～1200m ／s ）或过热蒸汽（300～400℃）喷出时形成的强烈多相紊流场，使其中的物料通过颗粒之间相互撞击、气流对物料的冲击剪切以及物料与设备内壁的冲击、摩擦、剪切等作用而粉碎的一种超细粉碎设备。 目前工业上应用较广泛的气流粉碎机有：扁平（水平圆盘）式、循环管式（跑道式）、对喷式（逆向式）、冲击式（靶式）、超音速和流化床逆向气流磨机等。 7．气流粉碎机的优点和缺点都有哪些？ 答：优点：（1）粉碎环境温度低，适用于热敏性、低熔点物料的粉碎。 （2）对设备磨损少，产品污染小，纯度较高，产品粒度细且均匀，易进行封闭式操作。 （3）生产能力大，连续、自控程度高，设备结构简单，内部无动件也无介质。因此，操作、维修、拆卸、清理、装配都较方便。 缺点：能源利用率低，因而使生产成本较高，对于电费较高、且附加值较低的物料，不易采用气流粉碎机生产。 8．粒度测试中D50是什么意思，样品D50=5μm 代表什么？ 答：D50：也叫中位径或中值粒径，这是一个表示粒度大小的典型值，该值准确地将总体划分为二等份，也就是说有50%的颗粒超过此值，有50%的颗粒低于此值。如果一个样品的D50=5μm ，说明在组成该样品的所有粒径的颗粒中，大于5μm 的颗粒占50％，小于5μm 的颗粒也占50％。 9．粒度仪主要性能指标有哪些并对其进行说明。 答：重复性：重复性是指同一个样品多次测量结果之间的偏差，是衡量一台粒度测试仪或一种测试方法好坏的最重要的指标。影响因素有仪器和方法、样品制备因素、环境因素以及操作因素等。 准确性：由于粒度测试的特殊性，通常用真实性来表示准确性的含义。由于粒度测试所测得的粒径为等效粒径，对同一个颗粒，不同的等效方法可能会得到不同的等效粒径。仪器对标准样的测量结果应在标称值允许的误差范围内；经粉碎后的样品应比粉碎前更细；经分级后的样品的粒度分布将发生变化（比如大颗粒含量减少等）；结果与行业标准或公认的方法一致等。 重复性比准确性更重要。 10. 颗粒几何性能包括哪些？ 答：颗粒几何性能包括形态、粒径、粒度、粒度分布、径长比、片厚比、孔径、孔隙率、表面积等。颗粒的几何特性包括单一颗粒的几何特性和颗粒群的几何特性。 11. 矿物材料及制品的光学性能主要有哪些？ 答：矿物材料及制品的光学性能主要有颜色、白度、折光性、偏光性、分光性、光泽、透光性、遮光性、发光性、光—电性等 12. 什么是矿物的离子交换性？ 答：由于一些矿物带有不饱和电荷，根据电中性原理，必然有等量的异号离子吸附在矿物的通道、层间或表面上以达到电性平衡。一般说来，若这些异号离子可以和溶液中的同号离子发生交换作用，就称这种作用为离子交换作用，这种性质即为离子交换性。 13. 胶凝材料的种类有哪些？并举例。 答：（1）按其化学组成：有机胶凝材料：沥青、树脂等。无机胶凝材料：水泥、石膏、石灰等。 复合胶凝材料：有机-无机复合胶凝材料。 （2）按其硬化条件： 气硬性胶凝材料： 石膏、石灰等； 水硬性胶凝材料： 各种水泥等。 14. 胶凝矿物材料的一般特点？ 答：（1）原料丰富，能就地取材，生产成本低;（2）耐久性好，适应性强，可用于水中、海洋以及炎热、寒冷的环境;（3）耐火性好;（4）维修工作量小，折旧费用低;（5）作为基材组合或复合其他材料的能力强; （6）有利于有效地利用工业废渣。 15. 石膏硬化体的表观密度小，孔隙率大，为什么？ 答：半水石膏需加水60～80％，才能使浆体达到成型所需可塑性；而半水石膏全部水化成二水石膏只需18.6％的水量；即，有40~60％多的水不能参与反应，硬化后多余水分的挥发留下大量孔隙。 16. 石膏孔隙率较大在应用上，有哪些优点和缺点？ 答：优点：保温隔热性、吸声隔声性好、质轻。可作为墙板、天花板、墙面粉刷砂浆等。 缺点：强度低、吸水率较大、耐水性差。不能用作结构材料，不宜用于潮湿环境等。 17. 生石膏的非密闭煅烧脱水工艺和密闭蒸炼工艺得到产物分别是什么？ 答：非密闭煅烧脱水工艺：β-型半水石膏、可溶无水石膏、难溶无水石膏、不溶无水石膏。 密闭蒸炼工艺：α-型半水石膏、可溶无水石膏、不溶无水石膏。 18. 过火石灰有什么危害？应如何消除？ 答：过火石灰密度较大，且颗粒表面有玻璃釉状物包裹，水化消解很慢，在正常石灰水化硬化后再吸湿水化，产生体积膨胀，影响体积稳定性。可采用延长石灰的熟化和陈伏期，或过滤 19. 石灰硬化过程中，为什么容易开裂？使用时应如何避免？ 答：石灰浆体的硬化是靠水分的大量挥发，体积显著收缩，因而容易导致开裂。在使用时，避免单独使用，可掺加一些砂子、麻刀丝或纸筋等。 20. 绝热矿物材料主要包括哪些？ 答： 温石棉、海泡石、浮石、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、硅藻土保温材料及浮石、火山渣等。 21. 工业蛭石的性能有哪些？ 答：（1）煅烧膨胀性；（2）阳离子交换性和吸附性；（3）吸水保水性；（4）隔音、隔热和耐火性；（5）耐冻性和抗菌性。 四、阐述题 1．试阐述影响浸出速度的主要因素，并作详细说明。 答：（1）浸出剂浓度——浸出剂的浓度增大浸出速度增大，但是浓度过大，很有可能溶解不希望被溶解的组分或杂质，因此浸出剂需要适宜的浓度。（2）矿浆浓度——矿浆的浓度减小浸出速度增大，但是矿浆浓度减小生产效率降低，因此要考虑经济效益。（3）搅拌作用——提高搅拌速度，溶解速度增大。化学控制时，搅拌速度影响不大，但任何情况，搅拌都能保持固体悬浮，有利于浸出。（4）浸出温度——提高温度可以加快化学反应速度和分子扩散运动，在低温情况下是化学控制，在高温情况下是扩散控制。 2．试阐述氧化漂白的主要影响因素，并作详细说明。 答：主要影响因素有：矿石特性、温度、PH 值、药剂用量、矿浆浓度、漂白时间等因素。 （1）温度：随着温度升高，漂白剂的水解速度加快，从而加快漂白速度，缩短漂白时间；但温度过高，热耗量大，药剂分解速度过快而造成浪费并污染环境。实际生产中可在常温下加大药量、调整PH 值，延长漂白时间来达到预期效果。（2）PH 值：次氯酸盐为弱酸盐，在不 2 2)(2OH Ca OH Ca =+-+33)(3OH Al OH Al =+-+33) (3OH Fe OH Fe =+-+O H SiO Na NaOH SiO 23222+=+2 2)(2OH Mg OH Mg =+- +