非金属矿物加工课程结束论文
题目：石墨的选矿分析
2016年5月10日
一．石墨的特性
石墨（Graphite）是由碳元素组成，是碳的同素异构体之一。石墨晶体具典型的层状结构，碳原子排列成六方网状层，面网结点上的碳原子相对于上下邻层间格的中心。重复层状为2的是石墨2H多型，属六方晶系，即通常所指的石墨；若重复层状为3的属三方晶系，但在天然石墨结构中不能单独分离出来。在石墨晶体结构中，层内碳原子的配位数为3，具
共价金属键，间距0.142nm，层与层间以分子键相连，间距为0.3354 nm，石墨矿物呈铁黑、钢灰色，条痕光亮黑色；金属光泽，隐晶集合体光泽暗淡，不透明；解理(0001)完全，硬度具异向性，垂直角理面为3～5，平行解理面为1～2,质软，密度为2.09～2.23g/cm3，有滑腻感，易污染手指。石墨集合体通常为鳞片状，块状和土状；单晶体常呈片状或板状，但完整的很少见。根据其结晶程度分为晶质石墨和隐晶质石墨(土状石墨)。石墨具有一系列的优良特性，主要有如下几点：
1.耐高温：由于碳原子在石墨结晶格子的原于层中排列紧密，热振动困难，因而石墨能耐高温并具特殊的热性能。石墨熔点为3850℃，沸点为4250℃，经高温电弧灼烧重量损失极小，在2500℃时其强度比常温时提高1倍，热膨胀系数小，温度骤变时其体积变化不大，能抗骤冷骤热的变化,当温度突然发生变化时，不会产生裂纹。
在冶金工业中主要用来制造石墨坩埚，在炼钢中常用石墨作钢锭之保护剂，冶金炉的内衬。
2. 导电性和导热性：由于石墨晶体中存在容易流动的电子，因此其导电、导热性能不亚于金属。如比不锈钢高4倍，比碳素钢高2倍。石墨的热导率和一般的金属不同，随着温度的升高，导热系数降低，在极高的湿度下，石墨趋于绝缘状态。因此，在超高温条件下，石墨的绝缘性能是很可靠的。在电气工业中石墨广泛用来作电圾、电刷、碳棒、碳管、垫圈及显像管涂层等。
3.润滑性：石墨的润滑性能类似于二硫化铜和四氰化烯，摩擦系数在润滑介质中小于0.1，尤以鳞片状石墨的润滑性更好，鳞片越大，摩擦系数越小，润滑性能越好。石墨在机械工业中常作润滑剂。润滑油往往不能在高速、高温、高压下工作，而石墨耐磨材料可以在-200～2000℃温度和高速滑动(100m/s)下应用。许多输送蚀腐介质的设备广泛采用石墨材料制成活塞环、密封圈和轴承，它们运转时勿需加润滑油。石墨乳也是许多金属加工（拔丝、拉管）时的良好的润滑剂。
4. 化学稳定性：在常温下，石墨具有良好的化学稳定性，耐酸碱和有机溶剂的腐蚀。经过特殊加工的石墨，具有耐腐蚀、导热性好，渗透率低等特点，就大量用于制作热交换器，反应槽、凝缩器、燃烧塔、吸收塔、冷却器、加热器、过滤器、泵设备。广泛应用于石油化工、湿法冶金、酸碱生产、合成纤维、造纸等工业部门，可节省大量的金属材料。
除上述性质和用途外，石墨还可用于原子能工业和国防工业石墨具有优良的中子减速性，最早在原子反应堆中作减速剂。在国防工业中，石墨复合材料可用来作固体燃料火箭的喷嘴、导弹的鼻锥、宇航设备零件、隔热材料和防辐射材料。此外，石墨还是轻工业中玻璃和造纸的磨光剂和防锈剂，制造铅笔、墨汁、黑漆、油墨和人造金刚石的原料。石墨还具徐敷性和可塑性，将其涂敷在固体物体表面，可形成薄膜牢固粘附而起保护固体作用，并可制成任何复杂形状的制品。
二．石墨矿资源
（一）石墨矿原料的特点
天然产出的石墨很少是纯净的，常含有10～20％的杂质，包括SiO2、A12O3、MgO、CaO、P2O5、CuO、V2O5、H2O、S、FeO以及H、N、CO2、CH4、NH3等。石墨矿石的自然类型通常按其赋矿岩石的岩性划分，中国工业上将石墨矿石主要分为晶质(鳞片状)石墨矿石和隐晶质(土状)石墨矿石两种工业类型。晶质(鳞片状)石墨矿石在区域变质矿床中，主要有片麻岩类、片岩类以及大理(透辉)岩类、变粒岩类、混合岩类等矿石自然类型；在岩浆热液矿床中主要发育花岗岩类及闪长岩类、长英岩类等矿石自然类型。隐晶质(土状)石墨矿石在接触变质矿
床中主要发育板岩类和干枚岩类矿石自然类型。隐晶质石墨矿石常残留原岩的层现构造，变质不彻底的部分还可含部分未变质的无烟煤，保留煤岩结构。有的隐晶质石墨矿床的矿石分为软质石墨与硬质石墨两种，软质石墨矿石变质彻底，质量好，硬质石墨一般为石墨与无烟煤的过渡带，质量次。以上所述各种类型石墨矿石的化学成分含量见表1。
表1：中国石墨矿石化学成分含量(％)
中国石墨矿石绝大多数为晶质(鳞片状)矿石，约占总保有石墨矿石储量的98％，分布于区域变质型及岩浆热液型石墨矿床中；隐晶质(土状)石墨矿石则主要分布于接触变质型矿床中。实际上石墨矿石中的石墨片径是参差不齐的，所谓晶质石墨矿石中，也可能含隐晶质石墨，含量较多时通常称为混合型石墨矿石，隐晶质石墨矿石中也可能含少量片径略大于1μm的鳞片石墨。
（二）石墨矿床
虽然众多国家都已发现石墨矿产，但具有一定规模可供工业利用的矿床并不多，相对集中分布于少数国家中。晶质石墨矿主要蕴藏在中国、乌克兰、斯里兰卡、马达加斯加、巴西等国，其中马达加斯加盛产大鳞片石墨，斯里兰卡盛产高品位的致密块状石墨；隐晶质石墨矿主要分布于印度、韩国、墨西哥和奥地利等国。多数国家只产一种石墨，矿床规模以中、小型居多，只有中国等四五个国家晶质和隐晶质石墨都有产出，大型矿床较多。据不完全统计，世界石墨储量约为15亿吨，其中晶质石墨约5亿吨。由于石墨储量有的按矿物量统计，有的按矿石量统计，统计对象不同和数据来源的不一，各种储量统计数据出入较大，但许多资料都表明中国的石墨储量居世界第1位。
表2：中国的主要石墨矿床类型
中国石墨矿资源相当丰富。全国20个省(区)有石墨矿产出。探明储量的矿区有91处，总保有储量矿物1.73亿t，居世界第l位。中国石墨矿床类型有区域变质型(黑龙江柳毛、内蒙古黄土窃、山东南墅、四川攀枝花扎壁石墨矿等)、接触变质型(如湖南鲁塘、广东连平石墨矿等)和岩浆热液型(新疆奇台苏古泉矿等)3种，以区域变质型为最重要，不仅矿床规模大、储量多，而且质量好。表2列出了中国的主要石墨矿床类型。从地区分布看，以黑龙江省为最多，储量占全国的64.1％，内蒙古、四川和山东石墨矿也较丰富。黑龙江柳毛、山东南墅、内蒙古兴和三大(晶质)石墨生产基地,集中了全国晶质石墨保有储量的90%以上。
三．石墨矿的开发和利用
（一）中国石墨矿的开发和利用
中华人民共和国成立后，随着冶金、机械、电气等工业发展的需要，石墨生产得到蓬勃发展。1950～1952年国家投资建设南墅、柳毛、兴和、鲁塘、南江等矿1958年新办21个小矿，全国产量15万t，但出现采握失衡，产品质量下降的情况。1978年中国实行改革、开放方针后，石墨工业出现新的生机。1995年中国石墨生产出现高峰，年产量达216．3万t，出口量15.4万t。
中国石墨矿业历经80多年沧桑，自中华人民共和国成立后，虽然也有几次曲折，但总体发展显著，形成以黑龙江柳毛、山东南墅、内蒙古兴和为重点的晶质石墨生产基地和以湖南鲁塘为中心的隐晶质石墨生产基地,而且已形成为采矿、选矿、加工、质量提纯和石墨制品一系列配套的综合性产业。目前年产量约占世界产量的一半，居于首位。产品品种20多种，产品牌号272种，产品质量、粒度分级及粉碎加工方法达世界先进水平。同时，由于不断开拓深加工产品，产品结构也发生较大的改善，已能生产代表当代国际先进水平的彩电管石墨乳,GRT节能减磨添加剂、可膨胀石墨、石墨板材、石墨密封件和石墨耐火材料等6大
类近1000种深加工产品。长期以来，石墨一直是中国非金属优势矿产之一，今后仍将继续稳步发展。
（二）石墨选矿加工方法
石墨的可浮性好，目前多用浮选法。常用的浮选药剂捕收剂为煤油、柴油等，起泡剂为二号油、四号油等，调整剂为石灰，抑制剂为水玻璃。浮选常采用FW、XJK型浮选机。产品脱水常采用各种离心脱水机或折带式过滤机。产品分级多采用高方筛，少数采用平而摇动筛、旋回筛。
晶质鳞片石墨多采用粗精矿再磨再选的浮选流程，浮选工艺流程一般为多段磨矿、多段选别、中矿顺序(或集中)返回的闭路流程，以便尽早选出大鳞片石墨。即先进行粗磨、粗选，得到以连生体为主的低品位精矿(品位为40％～50％)，然后将低品位精矿再磨、再选得最终精矿。因此多段流程有三种形式，即精矿再磨、中矿再磨和尾矿再磨。再磨次数为3～7次，一般3～4次。正常情况下选矿作业回收率一般在85％～89％之间。有些矿山也曾尝试中矿再磨流程，但效果不明显。个别小厂也有采用开路或半开路浮选流程，因丢弃尾矿点过多，选矿回收率很低，一般只有40％～50％。为抑制黄铁矿、云母等共生。可加石灰、糊精、碳酸钠、水玻璃等药剂。
隐晶质石墨晶体极小，故也叫微晶石墨，石墨颗粒常常嵌布在粘土中，分离很困难。由于原矿品位高(一般含碳60％～80％)，因此许多石墨矿山将采出的矿石直接进行粉碎加工，出售石墨粉产品。在中国，通常都是将开采出来的石墨矿石经过简单的手选后，直接粉碎成产品出售，流程隐晶质石墨选矿加工流程一般为：
原矿→粗碎→中碎→烘干→磨矿→分级→包装
湖南鲁塘石墨矿50年代建立浮选厂浮选微晶石墨，但因成本太高而停产。目前一些单位仍在进行微晶石墨浮选新工艺(如油团聚浮选等)的研究。
除浮选外，还可采用静电选矿法。日本普建市了一个电选实验厂，但处理能力较小。由于电选给矿需要干燥和精密分级，在潮湿环境中对高压电源难于管理，微细粒部分难于处理等原因，没有实际生产。最近报导，电选处理中碳石墨效果很好，精矿品位可达96％左右。鳞片石墨也可用风选处理，但回收率不高。在严重缺水地区可用风选使石墨初步富集，然后将粗精矿送到水源丰富的地区精选，像新疆哈密石墨矿就适合用风选—浮选联合流程。
1. 浮选简介
浮选主要指泡沫浮选，是按矿物表面物理化学性质的差异来分离各种细粒的方法。浮选过程是在气、液、固三相体系中完成的复杂的物理化学过程。其实是疏水的有用矿物粘附在气泡上，亲水的脉石矿物留在水中，从而实现，从而实现彼此分离。
浮选作为一种工业规模的选矿方法出现，在国外大约是在19世纪末叶。浮选是根据各种矿物亲油性及亲水性的不同，加大量油类与矿浆搅拌，疏水性矿物不易被水润湿依靠表面张力面漂浮水面上，聚集成薄层，成为精矿；易被水润湿的亲水性脉石流入水中作为废弃尾矿排出。浮选工艺如图1所示：
图1：浮选工艺流程图
2.选矿实例
（1）柳毛石墨矿
柳毛石墨矿位于黑龙江省鸡西市附近，是我国细鳞片石墨的重要产地，年产石墨20000t, 石墨为中、细鳞片状。鳞片直径l～1.5mm，最大达7mm。矿床由石英岩组成，主要矿物有石墨、石英、斜长石，少量的石榴子石、透辉石、正长石、白云母、绿泥石、褐铁矿、黄铁矿等。该矿床的特点是石墨鳞片小、品位高，一般品位为l0～20％，原矿经两段开路破碎，最终破碎产品粒度为13mm。根据多年生产经验，该矿采用4次再磨，6次精选的流程，最终产品品位为89—90％。粗磨用直径2100×900mm锥形球磨机，该机与1600×6000mm耙式分级机构成闭路。磨矿细度为≤l00目占60～70％。磨矿和浮选流程见图2，主要的石墨选矿设备见表3，药剂制度见表4。
表3：主要的石墨选矿设备一览
表4：药剂制度
3 石墨的粉碎加工
晶质、非晶质石墨矿石粗碎多采用领式破碎机，中、细碎多采用圆锥破碎机或锤式破碎机，磨矿采用球磨机、研磨机或振动磨石墨超细粉碎采用雷蒙磨、高速冲击式粉碎机和气流粉碎机。各工业部门对石墨产品粒度要求各不相同，如石墨坩埚需要0.3mm以上的鳞片石墨，电碳石墨制品石墨粒度必须小于0.074mm，胶体石墨粒度小于5μm，显像管涂层石墨粒度小于0.5μm等。因此石墨除需浮选提纯外还要进行粉碎加工。下面着重介绍国内采用的粉碎设备。
四．雷蒙磨
雷蒙磨(Raymond mill),又叫悬辊式盘磨机，用于圆盘不动型盘磨机。其结构如图4所示，辊子(2)的轴安装于梅花架(1)上，梅花架由传动装置带动而快速旋转。磨环(3)是固定不动的，物料由机体侧部通过给料机和榴槽给入饥内，在辊子(2)和磨环之间受到磨碎作用。气流从磨环下部以切线方向吹入、经过辊子同圆盘之间的磨碎区，夹带粉尘排入盘磨机上部的风力分级机(选粉机)。梅花架上悬有3～5个辊子，绕机体中心轴线公转。由于公转产生的离心力，辊子向外张开，压紧磨环并在其上面滚动。给入磨机内的物料由铲力(4)铲起并送入辊子与磨环之间进行磨碎。铲刀与梅花架连在一起，铲刀是倾斜安装的，每个辊子前面有一把铲刀，使物料形成一股物料流连续送至辊子与磨环之间。
图3：雷蒙磨(悬辊式盘磨机)
1－梅花架；2－辊子；3－磨环；4－铲刀；5－给料部；6－返回风箱；7－排料部
风力分级机是单排或双排叶轮式分级机，由一台单独的电动机驱动。为了提高分级效率并在较广泛范围内调行分级粒度。可选用双排叶轮式分级机。叶轮的转速越高，分级粒度越细。叶轮由转盘及若干个径向叶片构成，使上升气流产生旋转运动。旋转气流产生的离心力，使粗粒向外层聚集，最终脱离气流而落至磨碎区再度磨碎；而细粒级(合格产品)随气流向上排入旋风集料器，从集料器下部排出，净化的气流从—上部入鼓风机并返问盘磨机的返回风箱(6)。整个系统在负压下工作，多余的气流经过另一台旋风集尘器再度清理后，排入大气。由于雷蒙磨所设的空气离心式分级机对于比重、硬度不同的矿粒具有一定的分选作用，即经过雷集磨细磨后的细粒产品的纯度较原矿有一定程度的提高，这对石墨的细磨有重要意义。此外，如送入热风，雷蒙磨还可作为磨细与干燥联合使用，给料水分可达10～12％，而产品的水分接近于零。细磨与干燥联合工艺系统除了磨机、风力分级机、旋风集料器、作为第二段集尘的布袋集尘器、热风鼓风机等以外，还包括以煤气等为燃料的烟气加热设备和温度控制装置。即使给料的水分有波动，后者也能保证温度恒定。
（一）高速粉碎机
高速粉碎机,亦称高速磨。我国主要用来粉碎石墨，故又称高速石墨粉碎机。其构造如图5所示。主要由转子1、机壳2和机座3组成。转子由主轴4、方刀转盘5、风扇转盘7、三角皮带8、球轴承9和轴承座10构成。方刀转盘和斜角刀转盘分别由8块方刀和12块斜角刀组成。该设备主机可划分3个工作区：粉碎区、过渡区、分离区。工作原理如下：石墨由经给料口11进入出方刀转盘和装有牙形衬板机壳构成的粉碎区；物料粉碎后进入由斜角刀转盘和锥形机壳构成的过渡区；在此受到再次粉碎；最后进入由风扇转盘和机完扩大部分构成的分离区。借助于风扇产生的上升气流．物料从排料口12排出。
图4：高速粉碎机构造图
1－机壳；2－机壳；3－机座；4－主轴；5－方刀转盘；6－斜角刀转盘；7－风扇转盘；
8－三角皮带；9－单列向心球轴承；10－轴承座；11－进料口；12－排料口；13－牙形衬板高速粉碎机的工艺系统如图6所示。物料从排料口排出进入微细分离器分级，粗粒返
回给料口再粉碎，细粉随上升气流进入旋风集料器收集产品，含尘气体部分返回粉碎机，部分进入布袋除尘器。
图5：高速粉碎机工艺系统图
1－高速石墨粉碎机；2－微细分离器；3－旋风集料器；4－脉冲除尘器；5－离心风机高速粉碎机的破碎产品外观灰暗天光泽，雷蒙磨的产品光泽较好，但物理化学性质没有明显差别，对使用没有影响。
（二）石墨的超细粉碎
石墨的超细粉碎可以使用气流粉碎机，气流粉碎机是利用压缩空气或过热蒸气的能量使固体颗粒在粉粹室内互相碰撞、摩擦、剪切而使物料粉碎的一种设备。和其他粉碎机比较，该机有以下优点：
1.由于气流粉碎过程具有分级作用，故产品检度细而均匀，其细度可达2～3μm，这是一般干式粉碎机械难于达到的。
2.产品机械夹杂少，故产晶质量稳定。这是因为气流粉碎机是靠物料互相碰击而粉碎的，所以粉碎室本身不易磨损。
3.结构简单、主机无转动部件，体积小、加工方便、易于维修。
此机可以粉碎多种物料，如石墨、塑科、树脂，以及热敏、易燃、易爆等物品。采用压缩空气或过热蒸气作动力，可以实现粉碎和干燥两道工序同时进行。根据气流粉碎机结构的不同，石墨的超细粉碎可采用循环式、扁平式和高速冲击式气流粉碎机等设备。国内试验对比表明，粉碎鳞片石墨时。循环式比扁平式的粉碎效率更高，产品粒度更细。若使用过热蒸汽作喷气流，循环式的成本要比机械冲击式高速粉碎机低50％。
循环式气流粉碎机由给料、粉碎和循环分离等3部分组成，其构造见图7。工作原理如下：压缩空气经进料嘴将给料斗内物料吹入粉碎区，物料在高速气流冲击下互相碰击、摩擦、剪切而被粉碎，另一路高压气流以亚音速的速度进入粉碎区，切向分速使气流带着物料在循环管内高速循环流动。含物料的气体经循环后进人分离区，在离心力的作用下按粒度分层。粗粒靠近管道外侧，最细的部分靠近内侧，当达到排料口时，由于气流突然改变方向，合格产品通过百叶窗式惯性分离器从排料口排出，粗粒再次下降循环，重新送人粉碎区进行粉碎，
增大喷嘴直径、提高进气压力和加大两束气流的对冲角，可提高粉碎效率。
图6：循环式气流粉碎机构造图
1－给料斗；2－给料喷嘴；3－文丘里管； 4－三通管；5－风包； 6－喷嘴（共10个）；
7－下弯管；8－变径直观；9－上弯管；10－叶片出料口； 11－排料管
五．前景展望
由于石墨具有许多优异性能，加之其使用范围极广，因此，可以预见，石墨将得到更多领域的重视和应用。随着科学技术的进步，特别是高科技的开发，使石墨材料在高速、耐磨、防腐、节能、超小型等高科技应用领域中又迈入了一个崭新的领域，如石墨节能添加剂、石墨高导涂料、石墨印刷电路、导电橡胶等,可见其发展前景十分广阔。
第一二章习题 1.非金属矿物材料的精细加工制备包括哪些？天然矿物材料精细加工的目的是什么？ 非金属矿物材料的精细加工制备包括：超细粉粹与分级、矿物原料的纯化、高温物理化学处理、结构改性处理、表面改性处理、矿物材料的化学制备、新型陶瓷粉体的制备。 目的：（1）矿物材料的纯化为，达到改善矿物材料的技术物理性能的目的。产物保留原矿物的单一矿物特性、构造、化学成分；2）赋予产物新的技术物理性能：原料矿物的结构、矿物组成、表面化学性质发生不同程度的改变。 2.在细磨和超细磨过程中，因机械作用导致的机械化学反应指什么？主要表面在哪三方面？ 机械化学变化：因机械载荷作用导致的固体物料晶体结构和表面物理化学性质的变化(包括晶格畸变、晶格缺陷、颗粒无定形化、多晶转变、表面自由能增大等) 。在细磨和超细磨过程中，因机械作用导致的机械化学反应主要表现为三个方面： （1）矿物晶体结构的变化：由于超细过程中强烈的机械化学作用，引起矿物的晶体结构，尤其是颗粒表面结构发生变化，例如位错、缺陷、重结晶，甚至使表面转为非晶态层。 （2）矿物物理化学性质的变化：经过细磨和超细磨后，由于矿物颗粒的内能和表面能的增加以及机械激活作用的影响，使矿物的吸附能力、溶解性和表面电性等均有不同程度的改变。 （3）在局部承受较大应力或反复应力作用的区域产生化学反应：在超细粉碎过程中，矿物颗粒因反复承受应力并受到机械激活作用，有时会在颗粒变细的同时发生化学反应，例如由一种固态物质转变为另一种固态物质，或者因矿物分解释放出气体产物，因晶体结构发生变化或外来离子进入晶体结构而改变矿物的化学组成。 3.超细粉体分级的必要性是什么？ 分级的必要性:（1）矿物材料的超细粉体在精密陶瓷、涂料、生物工程、电子及尖端技术领域均有广泛应用。现代科技的发展迫切需要超细而且粒度分布范围窄小的粉体，有时甚至要求达到单一粒径。但是机械粉碎得到的粉体粒度分布较宽，往往在0.1μm到数十μm之间，因此需要对其进行分级，以满足对超细粉体的高标准要求。 （2）精密分级设备与超细粉碎设备配套使用，及时将符合粒级要求的产品分出，可以防止产品的过度粉碎(或称过磨)，提高粉碎效率，降低能耗。 4.简述矿物原料的纯化手段。 （1）物理纯化：在经由物理分离纯化矿物原料时，原料的组成矿物之间的空间分布特征发生改变，但各矿物的化学成分、晶体结构均未被触及，所实现的仅仅是杂质组分与目的矿物在空间位置上的相互分离。传统的矿物机械加工，包括矿物原料的粉粹、分级以及目的矿物的分选富集（如浮选、电选、磁选、重选等），均属于物理纯化作用。
特种加工技术概论 摘要：特种加工技术是直接借助电能、热能等各种能量进行材料加工的重要工艺方法。本文简介了电火花加工，电化学加工，超声波加工等各种不同的特种加工技术，并介绍了特种加工技术的特点及未来发展方向趋势。 关键词：特种加工电火花加工电化学加工离子束加工超声波加工快速成形 一.前言： 近年来，计算机技术、微电子技术、自动控制技术、国防军工和航空航天技术发展迅速，与此同时，高度、高韧性、高强度和高脆性等难切削材料的应用日益广泛，制造精密细小、形状复杂和结构特殊工件的求也在日益增加。社会需求与技术进步的结合促使特种加工技术不断进步和快速发展。所谓特种加工，是一种利用化学能、电能、声能、机械能以及光能和热能对金属或非金属材料进行加工的方法。其工作原理不同于传统的机械切削方法，即加工过程中工件与所用工具之间没有明显的切削力，工具材料的硬度也可低于工件材料的硬度。特种加工技术在国内外各行各业的应用中取得了巨大成效，它们有着各自的特点，特殊材料或特殊结构工件的加工工艺性发生了根本变化，解决了传统加工方法所遇到的各种问题，已经成为现代工业领域中不可缺少的重要加工手段和关键制造技术。 二.特种加工的特点 特种加工与一般机械切削加工相比，有其独特的优点，在某种场合上，它是一般机械切削加工的补充，扩大了机械加工的领域。它具有以下较为突出的特点 （1）不用机械能，与加工对象的机械性能无关，有些加工方法，如激光加工、电火花加工、等离子弧加工、电化学加工等，是利用热能、化学能、电化学能等，这些加工方法与工件的硬度强度等机械性能无关，故可加工各种硬、软、脆、热敏、耐腐蚀、高熔点、高强度、特殊性能的金属和非金属材料。 （2）非接触加工，不一定需要工具，有的虽使用工具，但与工件不接触，因此，工件不承受大的作用力，工具硬度可低于工件硬度，故使刚性极低元件及弹性元件得以加工。
［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
特种加工技术的现代应用及其发展研究 摘要：特种加工技术是直接借助电能、热能、声能、光化学能或者复合能实现材料切削的加工方法，是难切削材料、复杂型面、低刚度零件及模具加工中的重要工艺方法。本文介绍了概念、特点、分类以及近些年应用于特种加工的一些新方法、新工艺。 关键词：特种加工电火花加工电化学加工高能束流加工超声波加工复合加工 1、特种加工技术的特点 现代特种加工（SP，SpciaI Machining）技术是直接借助电能、热能、声能、光能、电化学能、化学能及特殊机械能等多种能量或其复合以实现材料切除的加工方法。与常规机械加工方法相比它具有许多独到之处。 1.1以柔克刚。因为工具与工件不直接接触，加工时无明显的强大机械作用力，故加工脆性材料和精密微细零件、薄壁零件、弹性元件时，工具硬度可低于被加工材料的硬度。 1.2用简单运动加工复杂型面。特种加工技术只需简单的进给运动即可加工出三维复杂型面。特种加工技术已成为复杂型面的主要加工手段。 1.3不受材料硬度限制。因为特种加工技术主要不依靠机械力和机械能切除材料，而是直接用电、热、声、光、化学和电化学能去除金属和非金属材料。它们瞬时能量密度高，可以直接有效地利用各种能量，造成瞬时或局部熔化，以强力、高速爆炸、冲击去除材料。其加工性能与工件材料的强度或硬度力学性能无关，故可以加工各种超硬超强材料、高脆性和热敏材料以及特殊的金属和非金属材料，因此，特别适用于航空产品结构材料的加工。 1.4可以获得优异的表面质量。由于在特种加工过程中，工件表面不产生强烈的弹、塑性变形，故有些特种加工方法可获得良好的表面粗糙度。热应力、残余应力、冷作硬化、热影响区及毛刺等表面缺陷均比机械切削表面小。 各种加工方法可以任意复合，扬长避短，形成新的工艺方法，更突出其优越性，便于扩大应用范围。 由于特种加工技术具有其它常规加工技术无法比拟的优点，在现代加工技术中，占有越来越重要的地位。许多现代技术装备，特别是航空航天高技术产品的一些结构件，如工程陶瓷、涡轮叶片、燃烧室的三维型腔、型孔的加工和航空陀
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
超精密加工技术简介论文 学校：XXXXX 学院：XXXX 班级：XXXXX 专业：XXXXX 姓名：XXXX 学号：XXXX 指导教师：XXX
目录 目录 .......................................................................................................................................... - 2 - 一、概述................................................................................................................... - 1 - 1、超精密加工的内涵...................................................................................... - 1 - 2.、发展超精密加工技术的重要性................................................................. - 1 - 二、超精密加工所涉及的技术范围....................................................................... - 2 - 三、超精密切削加工............................................................................................... - 3 - 1、超精密切削对刀具的要求.......................................................................... - 3 - 2、金刚石刀具的性能特征.............................................................................. - 3 - 3、超精密切削时的最小切削厚度.................................................................. - 3 - 四、超精密磨削加工............................................................................................... - 4 - 1、超精密磨削砂轮.......................................................................................... - 4 - 2、超精密磨削砂轮的修整.............................................................................. - 4 - 3、磨削速度和磨削液...................................................................................... - 5 - 五、超精密加工的设备........................................................................................... - 5 - 六、超精密加工的支撑环境................................................................................... - 6 - 1、净化的空气环境.......................................................................................... - 6 - 2、恒定的温度环境.......................................................................................... - 6 - 3、较好的抗振动干扰环境.............................................................................. - 7 - 七、超精密加工的运用领域................................................................................... - 7 - 八、超精密加工的现状及未来发展....................................................................... - 7 - 1、超精密加工的现状...................................................................................... - 7 - 2、超精密加工的发展前景.............................................................................. - 8 - 总结：....................................................................................................................... - 9 - 参考文献：.....................................................................................错误!未定义书签。
2.我国非金属矿物加工与环境保护的关系 我国非金属矿物加工与环境保护的关系是对立统一、相互依存、相辅相成的。相关的企业单位在进行非金属矿物加工的同时也要兼顾生态环境的保护，二者缺一不可，如果一味的只对于非金属矿物无节制的开发、加工与利用而忽视了环境的保护，那么经济的发展只是短暂的繁荣并不能够得到长远的发展。非金属矿物加工的发展对于我国经济发展具有重大的影响意义，我国未来非金属矿物开发加工的发展将以全面提升非金属矿物材料的功能或者是应用性能为s的，以环境保护为导向，以高效综合利用和清洁生产为宗旨，注重环境保护与非金属矿物加工的充分结合、齐头并进，从而为我国经济的可持续发展提供源源不断的不竭动力。 3.我国非金属矿物加工运用的科学技术与设备 我国现代的高新技术、高科技设备、新材料产业以及环境保护等都与非金属矿物材料的开发利用有着密切的联系。我国非金属矿物加工运用的科学技术与设备主要分为粉碎技术与设备、分级技术与设备、表面改性技术、干燥技术与设备、造粒技术与设备、材料复合技术。非金属矿物加工主要是指凭借一定的技术设备与工艺而制造出满足市场需求的具有一定粒度大小和物理化学性质等性能的功能性产品。 我国生产的超细粉碎设备基本与国外的相当，但是其技术研究的起步比较晚，基础较为薄弱且发展层次良莠不齐，超细粉碎设备仍然存在一系列的问题；控制产品粒度处于所需的分布范围内，使得混合粉料中粒度已经达到要求的产品及时地被分离出
去；表面改性工艺依据表面改性的方法与设备及粉刷制备方法而异；干燥是用热能将湿物料中的湿分气化为蒸气，再利用抽吸或气流将蒸气移走而达到去湿的操作；对于粉状产品进行造粒的深度加工，不仅有利于满足生产工艺的需求，而且有利于降低粉尘污染以改善劳动操作条件；复合材料的成型方法按照基本材料不同各异，各种材料在性能上相互取长补短进而产生协同效应，让复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。 4.我国非金属矿物在环保工程中开发与应用所存在的问题 4.1非金属矿物环保材料应用的范围较窄 我国的矿物研究人员对于非金属矿物在环保工程中的开发与应用做了大量的工作，也取得了一系列的贡献与成就，但是也把我国在这一领域中存在的许多问题反映了出来。工程化转化不高、非金属矿物环保材料应用的范围较窄等缺点，要把这些实验室的研究成果成功的应用于实际工业生产中。我国的许多非金属矿环保材料更多的是利用非金属矿的原矿或对原矿进行简单的初级加工，这是与非金属矿物深加工领域的技术水平不高等原因有关，拓宽非金属矿物环保材料应用的范围仍然有很长的一段路要走，进而改进非金属矿物环保材料应用范围窄的特点。 4.2非金属矿物的产品档次不高且品种单一 非金属矿物的产品档次低使得许多矿物资源不能最大限度地发挥功效，而且还会造成资源的浪费，在一些重要领域中的应用处理还未见有更多的新的研究成果。要想改善非金属矿物的产品档次不高与品种单一的现状就要提高非金属矿物的加工技术，使得我国的非金属矿物开发与利用朝着设备大型化、加工精细
题目：浅谈特种加工发展及改进方向姓名： 专业：机械设计与制造 班级： 学号：
浅谈特种加工发展及改进方向 摘要： 传统的机械加工技术对推动人类的进步和社会的发展起到了重大的作用。随着科学技术的迅速发展，各国制造业蓬勃发展，并随着新材料，新结构不断出现，情况将会改变，现代机械制造业呼吁了特种加工技术的诞生，随着我国工业的现代化发展，特种加工技术逐渐走向寻常中国人的面前。新型加工技术的出现对传统加工业产生极大的影响，本文将通过介绍各类特种加工，分析其特性及优缺点，浅谈特种加工的现代产业中的定位以及其发展前期。 关键词：电火花加工电化学加工离子束加工特种加工的发展前景 引言： 传统加工技术经过了漫长的历史发展，曾经长期主导着机械加工工业，并对于人类的生存及发展生活水准有着极大的推动作用，对于工业发展有着长期的支撑作用，在现代加工史上有举足轻重的地位。1943年，前苏联拉扎连科夫妇发明了利用电能和热能去除金属材料的加工方法，这一个创举，开创了人类利用多种能量的特种加工时代。 随着科学技术的迅速发展，新型工程材料不断涌现、被采用工件形状的复杂程度，以及加工精度和表面粗糙度的要求，越来越高对机械制造工艺技术，提出了更高的要求。传统的机械加工方法由于受到刀具材料性能、结构、设备加工能力等条件的限制，很难完成对高硬度、高强、高韧性、高脆性、耐高温和磁性等新材料，以及精密复杂或难以处理的形状的加工，随着生产发展和科学实验的需要，很多工业部门，尤其是国防工业部门要求尖端科学技术产品向高精度、高速度、高温、高压、大功率、小型化等方向发展，它们所使用的材料愈来愈难加工，零件形状愈来愈复杂，表面精度、粗糙度和某些特殊要求也愈来愈高，传统加工技术越来越难以满足要求。 科学家们为了解决这些难题，借助于多种能量形式，探求新的工艺途径，冲破传统加工方法的束缚，不断探索、寻求新的加工方法，于是许多本质上区别于传统加工的特种加工方式便应运而生。 随着工业化、现代化的推进，非传统车削加工的各式特种加工，开始出现在机械加工工业之中，并且对于机械制造行业逐渐有了一定深度的改变。现在，特种加工技术已成为机械制造技术中不可缺少的一个组成部分。如今，国内外开发的特种加工种类已有十数种，对于现代工业隐隐有重大改造的趋势。 特种加工的出现，有力地解决了：各种难切削材料的加工、各种特殊复杂表面加工、各种超精、光整或具有特殊要求的零件加工，这三个困扰机械加工企业的难题。随着各类特种加工技术出现，现代工业即将带来翻天覆地的变化。 一、特种加工技术概念及特点 特种加工的定义： 特种加工是二次世界大战后发展起来的一类有别于传统切削与磨削加工方
工作液在线切割加工中的应用 电火花线切割机床专用工作液伴随着线切割机床的发展至今在我国已有近50 年的历史。在这漫长的发展过程中,随着电火花线切割机床加工性能的提高、功能设计及技术进步的演变,为适应不同时期的需求,经过几代技术人员的艰辛努力,线切割机床专用工作液从早期单一油剂型产品发展到今天的多品种多种类。 电火花线切割加工是电火花加工中的一种，是用移动着的金属丝（钼丝或钨丝）作工具电极，按预定的轨迹作进给运动电火花放电是在电极丝进给方向的周边与工件之间进行，当两者按照规定的轨迹作进给运动时，便形成了成形切割放电部位的电极丝必须用流动的工作液充分包围起来，将电极上的热量和电腐蚀物随电极丝的移动和工作液的流动被带出放电部位。电火花线切割加工是模具加工的重要手段之一。在模具制造技术迅速发展的今天, 对模具加工质量和效率要求越来越高, 深入了解合理选用电火花线切割加工液, 对提高电火花线切割加工的质量和加工效率起着重要作用。 1 工作液的作用与特点 电火花线切割加工原理大致分为4个阶段：极间介质的电离、击穿; 电极材料的熔化、气化膨胀; 电极材料的抛出; 极间介质的消电离。由电火花线切割加工的原理可知道,工作液在线切割加工过程中充当着放电介质的作用, 同时还有冷却和洗涤的作用。在实际的加工生产中, 工作液对加工工艺指标影响很大, 如切割速度、表面粗糙度、加工精度等。快走丝电火花线切割使用的工作液一般是专用的乳化液( 目前市面上供应的乳化液有多种, 各有特点) 。根据线切割的加工工艺特点, 它们都应该具有以下性能。 1 . 1 一定的绝缘性能 火花放电必须在具有一定的绝缘性能的液体介质中进行。工作液的绝缘性能可使击穿后的放电通道压缩, 从而局限在较小的通道半径内火花放电, 形成瞬时和局部高温来熔化并气化金属, 放电结束后又迅速恢复放电间隙成为绝缘状态。绝缘性能要适中, 绝缘性能太低, 则工作液成了导电体, 而不能形成火花放电; 绝缘性能太高, 则放电间隙小, 排屑难,切割速度降低。 1 . 2 较好的冷却性能 电火花放电的局部瞬时温度极高, 为防止电极丝烧断和工件表面局部退火, 必须使切削部位充分冷却, 以带走火花放电时产生的热量。 1 . 3 较好的洗涤性能 洗涤性能好的工作液, 切割时的排屑效果好, 切削速度高, 切削后表面光亮清洁,
矿物加工工程技术研究论文 1我国矿物加工工程技术发展存在的问题 1.1认识不统一，投入不够及时 开设这门课程的学校、学院的领导、学生等都对这么课程没有积极的认识，领导之间 对这门课程的分歧较大，对这门课程没有统一的认识，投入经费紧缺，导致创办该专业没 有的可行性。由于监管力度不够，采矿行业非常的危险，各种私人采矿工厂的出现，导致 采矿环节事故多发，更是给这一行业以严重的打击。让学习矿物加工的人和即将学习矿物 加工的人都对这一技术的前景产生了歪曲理解，招到的相关人才相应的少了起来。 1.2人才紧缺，技术水平不稳定 人才是每个行业发展壮大的关键所在，通过社会环境，人们害怕进入这个技术研究领域，感觉它是极度危险的，安全事故的频繁出现是主要的原因。最后，也是最重要的一点，就是要提高相关工作人员的职业素质和专业能力。学生无法放心地选择这个专业，致使这 个专业人才凋零，技术水平停滞不前。这一学科的教育工作者多是来源于采矿专业和安全 专业，极度缺乏相关的专业知识，虽然采取了各种培训进修工作，但是仅仅这些在短时间 内是无法提高整个队伍的整体水平的。矿物加工工程技术一直处于不稳定的状态下，导致 了这一技术的未来道路越来越狭窄。急需要研究新的领域，对其进行有力的开发。 2我国矿物加工工程技术研究新领域 从今后的发展趋势来看，主要要向三个方向进行努力：第一，不依赖于传统的选矿工 程划定的相关界线，主动地将其发展到更深和更广的层面。以前总是将眼光放在矿产资源 的加工处理上，现在应该着眼于资源的.重复利用这个方面，把处理“三废”的技术改良 放在矿物加工工程技术这一环节里面，将保护环境，保护水资源，开发利用海里的矿产资 源放在第一位。第二，要对矿产资源做到科学上的充分利用，将不产生废弃物作为研究的 重点和方向，很多的俄罗斯的相关企业已经达到了这一技术要求。第三，要对新技术的开 发和新工艺的运用进行多层次的研发，把物理学和相关学问比如医学、化学等加强联系起来，充分的研究相同或不同磁场产生的不一样的效果。附加的增值产业技术的开发，对相 关产业的发展具有举足轻重的作用，要把矿产加工工程的相关产品或产业提高附加值，主 要是把矿产作为根据地，把提高矿产基地的寿命和增加矿产基地的寿命作为主要的目标， 把产品是为人服务的这一观点作为根本出发点，开发便于生活和生产的更加纯净、更加细 致的功能比较多样化的矿藏材料，来满足现代消费者的超高标准的要求。最后，一定要做 好节能研究，将开采时的爆破作业做好充分的强化，多借鉴其他国家的矿物加工工程技术，把提高工程技术放在第一位。最后，也是最重要的一点，就是要提高相关工作人员的职业 素质和专业能力。矿物加工这门专业学科的老师和财务的投资需要加大，通过各方的努力，来使教育队伍更有水平，学习队伍更具发展的前景，建立完善的培养人才的梯队。针对大
湖南交通工程学院 特种加工论文 题目：特种加工技术发展现状及展望 专业：模具设计与制造 2 0 1 5年3月 目录 摘要 (3)
1.特种加工技术分类 (4) 1.1 激光加工技术 (4) 1.2 电子束加工技术 (6) 1.3 离子束及等离子体加工技术 (7) 1.4 电加工技术 (8) 2.特种加工技术的发展方向 (8) 3.特种加工工艺的技术研究趋势 (9) 3.1 激光加工技术 (9) 3.2 电子束加工技术 (9) 3.3 离子束和等离子体加工技术 (10) 3.4 电加工技术 (10) 特种加工课程论文 特种加工技术发展现状及展望
摘要 特种加工亦称“非传统加工”或。现代加工方法，，泛指用电能、热能、光能、电化学能、化学能、声能及特殊机械能等能量达到去除或增加材料的加工方法。本文所述的特种加工技术主要是指激光加工技术、电子束加工技术、离子束及等离子加工技术和电加工技术等。【关键字】: 特种加工特点应用展望 随着新型武器装备的发展，国内外对特种加工技术的需求日迫切。不论飞机、导弹，还是其它作战平台都要求降低结构重量，提高飞行速度，增大航程，降低燃油消耗，达到战技性能高、结构寿命长、经济可承受性好。为此，上述武器系统和作战平台都要求采用整体结构、轻量化结构、先进冷却结构等新型结构，以及钦合金、复合材料、粉末材料、金属间化合物等新材料。为此，需要采用特种加工技术厂以解决武器装备制造中用常规加工方法无法实现的加工难题:所以特种加工技术的主要应用领域是: 难加工材料，如钦合金、耐热不锈钢、高强钢、复合材料、工程陶瓷、金刚石、红宝石、硬化玻璃等高硬度、高韧性、高强度、高熔点材料。难加工零件，如复杂零件三维型腔、型孔、群孔和窄缝等的加工。低刚度零件，如薄壁零件、弹性元件等零件的加工。以高能量密度束流实现焊接、切割、制孔、喷涂、表面改性、刻蚀他精制加工。 特种加工课程论文
矿物加工技术的新进展※《选矿与提纯》论文 矿物加工技术的新进展 摘要：介绍了近几年来矿物加工中关键设备的技术进展及其应用,如破碎粉磨设备、筛分分级设备、超细矿物加工设备、选别设备以及过滤设备等。随着生产的发展、科学技术的进步和各学科间的互相渗透,矿物加工设备处于不断发展中,不断向大型化、先进化方向推进,新型设备不断涌现。在这些设备的开发设计中,广泛采用了新结构、新材质、新技术和新加工工艺,大大提高了设备的技术水平和可靠性,简化了矿物加工工艺,实现了高效节能、提高经济效益之目的。 关键字：非金属矿物加工加工技术白钨矿浮选ＧＦ型机械搅拌式浮选机 一、非金属矿物加工技术 （一）非金属矿物加工技术的现状及发展 非金属矿物是与人类生产、生活密切相关的矿产资源之一，是人类利用最早的地球矿产资源。对人类文明的发展做出了重大贡献。在非金属矿的加工利用工艺技术发展中，最初是通过手工作业从天然矿石获得所需矿物，并没有形成一门工业技术，这种现象一直延伸到19世纪初期。随着全球工业的快速发展，对矿物原料需求大幅增加，加之18世纪产业革命发展的基础和巨大推动，非金属矿的加工技术真正从手工作业向现代工业技术转变，出现了选矿工艺和球磨、分级等相关加工机械设备，非金属矿的加工利用技术逐步形成了完整的学科和工艺技术体系。 非金属矿包括的范围很广，品类繁多，而且具有多种独特有意的性能，用途十分广泛，广泛应用于化工，轻工，是有，机械，建材，农业，国际，航空航天，电子，通讯以及农业等。等部门，非金属矿产已深入到国民经济建设和人类生存的各个领域中，随着社会的进步和科技的发展，我国非金属矿科技研发，产品研发与应用取得了长足的进步与发展非金属矿工业在国民经济发展和人类生存中的作用也越来越重要，对非金属的需求量越来越大，而且投资规模越来越大。但是总体上还是表现出，其发展满足不了行业现状的现象。 （二）非金属矿的加工技术的主要内容及发展回顾 非金属矿物加工是指采用一定的工艺方法，如粉碎、分级、提纯、超细粉碎、表面改性等将非金属矿原矿加工为满足相关行业应用要求的非金属矿物粉体或产品。
天津机电职业技术学院 特种加工课题设计（论文）题目：激光加工工艺 年级: 08级 学号: 200821007 姓名: 李宏 专业: 机电一体化（一班） 指导老师: 雷洁 二零一零年六月二日
摘要 激光打标技术激光打标技术是激光加工最大的应用领域之一。激光打标是利用高能量密度的激光对工件进行局部照射，使表层材料汽化或发生颜色变化的化学反应，从而留下永久性标记的一种打标方法。激光打标可以打出各种文字、符号和图案等，字符大小可以从毫米到微米量级，这对产品的防伪有特殊的意义。聚焦后的极细的激光光束如同刀具，可将物体表面材料逐点去除，其先进性在于标记过程为非接触性加工，不产生机械挤压或机械应力，因此不会损坏被加工物品；由于激光聚焦后的尺寸很小，热影响区域小，加工精细，因此，可以完成一些常规方法无法实现的工艺。 激光加工使用的“刀具”是聚焦后的光点，不需要额外增添其它设备和材料，只要激光器能正常工作，就可以长时间连续加工。激光加工速度快，成本低廉。激光加工由计算机自动控制，生产时不需人为干预。 激光能标记何种信息，仅与计算机里设计的内容相关，只要计算机里设计出的图稿打标系统能够识别，那么打标机就可以将设计信息精确的还原在合适的载体上。因此软件的功能实际上很大程度上决定了系统的功能。 激光切割技术激光切割技术广泛应用于金属和非金属材料的加工中，可大大减少加工时间，降低加工成本，提高工件质量。现代的激光成了人们所幻想追求的“削铁如泥”的“宝剑”。以我公司CO2激光切割机为例，整个系统由控制系统、运动系统、光学系统、水冷系统、排烟和吹气保护系统等组成，采用最先进的数控模式实现多轴联动及激光不受速度影响的等能量切割，同时支持DXP、PLT、CNC等图形格式并强化界面图形绘制处理能力；采用性能优越的进口伺服电机和传动导向结构实现在高速状态下良好的运动精度。 激光切割是应用激光聚焦后产生的高功率密度能量来实现的。在计算机的控制下，通过脉冲使激光器放电，从而输出受控的重复高频率的脉冲激光，形成一定频率，一定脉宽的光束，该脉冲激光束经过光路传导及反射并通过聚焦透镜组聚焦在加工物体的表面上，形成一个个细微的、高能量密度光斑，焦斑位于待加工面附近，以瞬间高温熔化或气化被加工材料。每一个高能量的激光脉冲瞬间就把物体表面溅射出一个细小的孔，在计算机控制下，激光加工头与被加工材料按预先绘好的图形进行连续相对运动打点，这样就会把物体加工成想要的形状。切割时,一股与光束同轴气流由切割头喷出，将熔化或气化的材料由切口的底部吹出(注：如果吹出的气体和被切割材料产生热效反应,则此反应将提供切割所需的附加能源；气流还有冷却已切割面，减少热影响区和保证聚焦镜不受污染的作用)。与传统的板材加工方法相比,激光切割其具有高的切割质量(切口宽度窄、热影响区小、切口光洁) 、高的切割速度、高的柔性(可随意切割任意形状) 、广泛的材料适应性等优点。 激光焊接技术激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一，焊接过程属热传导
特种加工论文 《特种加工》教学改革及实践 摘要:教学的目的是为了让学生掌握和应用所学知识,特种加工方法因为有别于传统加工,学生在掌握和理解上有一定的难度,更难以在设计中运用。通过对教学方法进行改革,提出三步教学,极大提高了学生对特种加工的认识和掌握,能够将其运用到具体的设计中,达到了教学的目的,也符合CDIO的教学理念。 关键词:特种加工;教学改革;实习;实验;CAI课件 特种加工是指传统的切削加工以外的新的加工方法,也叫非传统加工,《特种加工》课程是机械设计制造及其自动化专业的一门技术性较强的专业课程,课程涉及的内容包括各种特种加工方法的原理、特点、加工机理、机床组成、应用范围和应用实例。传统的课程讲授和学习也是按照这一循序渐进的主线展开和进行的。 传统的机械加工具有两个特点:一是加工刀具比加工材料硬;二是主要是利用机械能来实现被加工材料的去除的。随着科学技术和工业生产的发展,国民经济的各个行业对机械制造提出了许多新的要求:如何解决各种难切削材料(高硬度、高强度、高韧性或高脆性以及一些耐热合金钢、淬火钢等常规加工难于加工或无法加工的材料)的加工;解决各种复杂特殊表面(空间不规则曲面、窄缝、深孔等零件)的加工问题以及解决各种超精密和有特殊要求(如纳米加工、镜面加工等)的零件的加工问题等等。要解决上述问题,仅仅依靠传统的切削加工方
法很难实现,甚至无法实现,为此,出现了特种加工方法。与传统切削加工相比,特种加工主要不是依靠机械能、切削力进行加工,因而可以用较软的工具甚至(不用工具)加工较硬的工件[1],主要用于传统加工无能为力的领域。由于特种加工完全颠覆了传统的切削加工思想,因此,学生在初学时候往往无法理解其特点和加工过程,感到很难学好。另外,随着现代社会新材料、新加工技术的发展,对于机械类专业的学生又必须了解和掌握现代加工技术和手段,所以要求学生在校期间能够很好的理解和掌握特种加工的基本方法和理论。这就需要教师在教学方法和教学手段上采取新的措施,一方面加深学生对课堂知识的了解、掌握,另一方面提高学生学习的兴趣。 国内有的《特种加工》教材开发了相应的CAI演示课件,配合书本,应能提高学生对各种特种加工方法的理解,但就笔者多年教学实践发现,单纯配合CAI课件的特种加工教学虽能提高部分学生对特种加工基本过程的理解,但对教学效果提高并不是太大,究其原因主要有两方面:一是课件本身质量不高,制作粗糙、只能表现大致的加工过程,或者在投影仪上投影不清,学生对此印象不深;二是课后没有教学实践或实验教学相配合,达不到学以致用、强化认识的目的。上述原因导致学生学习流于形式,只是死记硬背一些加工的特征应付考试,考完就忘,在日常的机械设计当中几乎想不起来运用特种加工的方法来加工一些常规加工无法或加工困难的材料或零件表面,这与基于CDIO的现代教学理念是不相符的,因此,必须采取措施引导学生能够将所学知
生物冶金技术的研究发展与应用 学院：资源加工与生物工程学院 专业：生物技术1001班 学号：0306100209 姓名：谢晓梅 2014年1月11日
生物冶金技术的研究与应用 摘要本文对生物冶金技术进行了较为全面的综述，包括生物湿法冶金的历史、基本原理、菌种类型与培养、浸矿效果的影响因素以及工业应用的浸矿工艺等，介绍了生物冶金在几种常见金属浸出的应用，并展望了其发展前景。 关键词生物冶金技术生物浸出浸出机理工业工艺 Research and application of bioleaching technology Abstract In this paper, there is a more comprehensive overview for bioleaching technology, including the history of bioleaching , the basic principles, types and cultured bacteria, influencing factors for the effects of bioleaching ,bioleaching process in industrial applications, introducing the bioleaching in several kinds of common metal leaching applications and prospects of its development prospects. Key word bioleaching technology，Bioleaching The mechanism of bioleaching ，industrial processes 前言 21世纪，人类对于生物技术的开发利用进入了一个迅速发展的
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 =+- +