现代测试技术在矿物加工学科中的应用

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1、维普资讯http://www.cqvip.com现代测试技术在矿物加工学科中的应用张佳丽，张如意，谌伦建(焦作S-学院资源与材料S-程系，河南焦作454000)摘要：介绍了几种现代分析测试技术及其测试原理、相应测试方法的特点等，并以实例说明现代分析测试技术在矿物加工学科中的广泛应用，这些新技术的应用，为矿产资源的综合利用和综合评价提供了有利的分析测试手段，将矿物加工学科的发展提高到一个新的高度。关键词：现代测试技术；矿物加工；应用中图分类号：TQ53文献标识码：A文章编号：1006-6772(2004)0l-0011-05随着科学技术的飞速发展，随着数学、物理矿物材料、粉体工程及

2、矿物深加工和精加工(如学、电子学及计算机技术向分析测试技术领域的全洁净煤技术、矿物金属化直接还原技术、矿物改性面渗透，分析测试技术面貌大为改观。所谓现代测和复合加工)等多项工程学科领域。随着研究的试技术，一般是指用现代分析测试仪器对物质的成深入进行，对现代分析测试技术的需求愈来愈迫分、结构、表面特征以及各种理化性能测试的技切。下面介绍几种现代分析测试技术，并列举了应术。根据测试内容可以分为3大方面。用现代测试技术解决矿物加工学科问题的实例。(1)结构分析现代测试技术：如x射线衍射1x射线衍射(XRD)测试技术仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热分析仪(TMA)、傅立叶变换红

3、外光谱仪(FI"IR)、透射电由于晶体空间点阵结构的周期性，x射线照射子显微镜(TEM)、扫描隧道显微镜、激光拉曼光到晶体上会产生衍射现象，其实质是x射线与电谱仪等。子交互作用的结果：入射x射线被晶体的各个原(2)成分分析现代分析测试技术：如电子探子中的电子散射，产生了与入射x射线相同波长针(EMPA)、气相色谱仪(GC)、表面分析仪的相干散射波，这些相干散射之间相互干涉叠加的(SA)、X射线能谱仪(XPS)、俄歇电子谱仪结果即为宏观衍射现象。根据衍射原理，可进行材(AES)、原子吸收分光光度计(AAS)、质谱仪、料的定性和定量分析¨一。原子吸收分光光度计、元素分析仪、能谱仪、紫

4、外煤并不是晶体，但XRD在矿物加工学科的应光电子能谱仪等。用仍相当广泛。x射线衍射能揭示出煤中碳原子排(3)理化性能现代测试技术：如比表面分析、列有序性。陈昌国等分别采用x一射线衍射研究多粒度分析、黏度分析、密度分析、孔隙度分析、力种煤的微晶结构。测试出中低煤阶及以下煤阶学性质分析等。煤的物理结构具有多元非晶的特征，其有序畴不大矿物加工工程学科是根据自然界矿物原料性质于1nm；从煤变质存在多次跃变的分阶段过程来的差异，运用物理、化学、物理化学和生物化学的看，煤的物理结构经历了多元非晶态、结晶长大过原理和方法对矿物资源进行加工和综合利用的学度态和似石墨结晶态3种结构形态，它们分别大

5、致科。矿物加工学科涵盖选矿工程、资源综合利用、与中低阶烟煤及以下煤阶煤、高阶烟煤、无烟煤相收稿日期：2003—11—11作者简介：张佳丽(1972一)，女，河南博爱人，硕士研究生，讲师，从事矿物加工和洁净煤技术方面的教学和科研工作。现代测试技术在矿物加工学科中的应用¨维普资讯http://www.cqvip.com对应，除无烟煤外，其他煤阶煤的物理结构都有非同制焦温度制得的煤焦进行观察，．发现：由于制焦晶的特I生。x射线衍射分析方法是从煤的内部结构温度的提高，矿物质从初始的随机分散分布发展到的变化来认识煤的变质规律(特别是研究高变质呈团聚分布，从小簇矿物质微团演变成大颗粒团，程度

6、煤时)。煤的微晶结构与煤化程度呈阶段性变从而得出结论：高温下灰份的熔融使矿物质的催化化，所以x一射线衍射分析的某些参数可以作为煤作用减弱，使气化活性相应下降，从而成为对煤焦变质程度的指标。它克服了用反射率来研究时很难气化速率造成影响的最重要的原因之一。找到定向切片的缺点。在煤的燃烧方面，徐万仁通过扫描电镜观煤是一种复杂的有机岩，其中含有多种矿物察分析燃烧后煤粉残碳颗粒的形态和孔隙结构，研质，可以提供多种XRD信息。在浮游选矿中，有究煤粉的燃烧过程、燃烧程度及不同工艺条件下、一种电化学调浆方法，可以使矿浆中矿物在给定外不同催化剂对燃烧效果的影响，从而研究粉煤燃烧加电压作用下产生极化

7、作用，并在矿物表面形成新机理，研究催化剂对煤粉燃烧特性的影响。的相，改变矿物的表面电位和双电层结构及矿浆液在型煤研究方面，谌伦建¨通过扫描电镜对相的离子组成，从而改变矿物的浮游特性。为了表无机粘结剂工业型煤微观结构进行研究发现，煤粒征浮选效果，朱英采用x一射线衍射仪对电化学处表面及孔隙间均有大量的粘结剂水化形成的凝胶体理前后的高硫煤样进行XRD测定。。，得到多项信和各种形态的结晶体，由于各种形态的晶体相互交息：①经电化学调浆还原后的高硫煤样和未处理插，连接形成晶体网络，可以将煤粒