矿物加工学的复习资料

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1、矿物加工学的复习资料考试题型：1、填空题（20个/20分）2、判断题（5个/10分）3、名词解释（4组/20分）4、简述题（2个/20分）5、综合题（2个/30分）矿物加工复习资料（浮选和固液分离部分）浮选部分第一章浮选的基本原理一、气液固三相的基本性质1、空气的性质及其对浮选的影响浮选中具有实际意义的气相是空气，空气所形成的气泡是一种选择性的运载工具。浮选矿浆中某些颗粒能粘附到气泡上而浮出，不能粘附到气泡上的则留在矿浆中，从而将它们分离。矿粒粘附了气泡，可浮性改变；气泡还可以由于压力降低而从溶液中析出，并优先吸附到矿物的疏水

2、表面上，以此促进矿粒与大气泡的粘附。空气主要由下列元素组成：N2、O2、CO2、Ar、H2O（水蒸汽，变化的）。由相同原子结合成的分子是由非极性共价键分子，由非极性共价键形成的分子叫非极性分子。非极性分子以色散力互相结合。总之，共价键是否有极性决定于相邻两原子间共用电子对是否有偏向；而分子是否有极性，决定于整个分子中正、负电荷重心是否重合。空气中有大量的非极性分子，它是一种典型的非极性物质，易和非极性矿物表面结合，分选时可以优先与矿物的非极性疏水表面附着。空气中尤以氧气对矿物的浮选影响最大，轻度氧化有利于提高矿物的表面疏水性；

3、但重度氧化会恶化浮选效果，因为重度氧化会提高矿物表面的亲水性。空气中的氧是硫化矿的浮选促进剂。硫化矿表面具有亲水性，不能直接浮选；当其表面吸附氧后可使其表面水化作用减弱，从而使黄药类阴离子捕收剂容易在矿物表面吸附和固着。但应注意：分选过程中溶解于矿浆中的氧与矿物在运输、存放过程中的氧，其作用是不同的。前者可活化某些矿物的浮选；后者只对矿物起氧化作用，如使煤变成氧化煤，增加矿物表面的亲水性使浮选难以进行.煤的氧化及可浮性变化（1）煤容易氧化，从而使表面的可浮性下降而影响浮出。（2）煤表面有、无官能团是决定其能否氧化的主要因素。（

4、3）煤泥在水中浸泡氧化要比在空气中氧化剧烈。因此，煤泥的浮选以及煤泥水处理要避免煤泥在水中浸泡时间过长，以免影响其可浮性。2、液相的浮选性质1）水分子的结构特征：（1）水分子是很强的极性分子；浮选中的液相是水，水通常作为分离介质。水是由两个氢原子和一个氧原子结合成水分子（H2O）。水分子的两个O－H极性‐10共价键分布不对称，之间成105°3ˊ的夹角；氧原子核和氢原子核之间的距离为0.99×10m。因此，水分子是很强的极性分子。水分子之间存在：取向力、色散力、诱导力,合称为范德华力，数值为47.28kJ/mol。且以取向力为主

5、.（2）水分子之间的氢键使水分子发生缔合在水分子中氢和氧以共价键结合，由于氧的电负性比氢大得多，共用电子对就强烈地偏向氧原子，而使氢原子的核几乎“裸露”出来，这个带正电荷的核，由于没有内层电子，不被其他原子的电子云排斥，能和另一水分子中氧原子上的独对电子相吸引，形成氢键，使水分子发生缔合作用。由于这种缔合作用，当水分子在矿物表面形成水化层时，就可以增加其水化层厚度。2）水分子对矿物表面的作用矿物碎裂后，断裂面上具有不饱和键。若将断裂面置于水中，矿物表面的不饱和键与水偶极子发生作用，即水分子会根据矿物表面的极性不同在其表面形成水

6、化层或水化膜。水分子与矿物表面的这种作用会严重影响矿物与气泡的接触及其稳定性。3）水的溶解能力水会对矿物表面的一些离子溶解，从而改变矿物表面的化学组成、界面电性及液相的化学组成，结果也改变矿物在浮选过程中行为。工业上的水不纯是由2个氢1个氧的分子组成，如它还含有大量的其它离子，Na+、Mg++、K+、Ca++、Cl、HCO3……等，以及其他有机质。这些离子叫做难免离子，这些离子也影响浮选过程。3、固相的浮选性质1）矿物表面的极性及可浮性矿物的表面性质是决定矿物向气泡附着难易程度的主要因素。而影响矿物表面性质的主要因素又是矿物的

7、化学组成和结构。物质是由质点组成。这些质点可以是分子、原子或原子团。分子、原子或原子团以一定的键（作用力）互相结合。这些质点在矿物内部可呈规则排列，称晶体；也可呈不规则排列，则为非晶体。正是由于矿物的这种不同的内部结构，才使其具有不同的表面性质和可浮性。若按上述键能将物质分类,可以分为：（1）离子晶体（2）原子晶体（共价键型晶体）（3）金属晶体（4）分子晶体矿物表面键能的差异对矿物的可浮性有极大的影响。当矿物表面具有较强的离子键和共价键时,其不饱和程度高,表面有较强的极性和化学活性,对极性水分子有较大的吸引力,那么,矿物表面就

8、显示出亲水性,称之为亲水性表面,此时的矿物可浮性差。当矿物表面是弱的分子键时,其不饱和程度较低,矿物表面的极性和化学活性均较低,对极性水分子的吸引力小,这种矿物表面具有疏水性,称之为疏水性表面,此时的矿物可浮性好。煤是高分子聚合物，它的结构：①是由若干个C组成的碳网结构，靠非