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。
机械化学反应：由于较强烈的机械激活作用，物料在超细粉碎过程中的某些情况下直接发生化学反应。
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。