【采矿课件】第1章资源加工学概述.doc

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1、第1章  资源加工学概述习题解答    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

2、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

3、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（MineralProcessing）；矿物材料加工（MineralMaterialProcessing）；二次资源加工（SecondaryMaterialProc

4、essing）；金属提取加工（MetalMetallurgicalProcessing）。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；     金属提取加工是根据物理、化学原理，对各种资源进行化学溶出、生物提取、离子交换、溶剂萃取等加工，以获取有价金属。     学科基础     资源加工过程中物料的碎解、分离、富集、纯化、

5、提取、超细、改性、复合等过程，涉及矿物学、物理学、化学与化学工程、冶金工程、材料科学与工程、生物工程、力学、采矿工程及计算机技术等多学科领域，体现不同的学科基础，形成不同的研究方向。     ①工艺矿物学。与矿物学、岩石学的交叉，研究资源物料组成的分析、鉴别、表征，物料的基本物理、化学特性，为“加工”提供基本信息；     ②粉碎工程。以岩石力学、断裂力学、晶体化学为基础，对所处理资源进行选择性碎解，解离或进行超细加工；    ③重力场、流体力场中的分离。以流体力学、流体动力学为基础，根据所处理的物料的密度、粒度及形状差异，分离、富集不同物料。如黑钨矿与石英的分

6、离，聚氯乙烯和聚乙烯的分离，城市垃圾中重物料与轻质物料的分离，铜线与橡胶的分离等。     ④电磁场中的分离。以电磁学、静电学为基础的磁力分选和静电分选，根据所处理物料的磁性质或导电性的差异，分离不同物料。如磁性矿物与非磁性矿物的分离，导电矿物与非导电矿物的分离，磁性炭粉与废纸的分离，红血球与白血球的分离，带电塑料与不带电塑料的分离，铜线与铝线的分离等。     ⑤浮选。是资源加工中最重要的技术，可加工处理各种矿物资源、二次资源及非矿物资源，涉及无机化学、有机化学、表面化学、电化学、物理化学等几乎整个化学学科领域，形成了浮选电化学、浮选溶液化学、浮选剂分子设计、

7、浮选表面化学等交叉研究领域。如硫化矿及非硫化矿的浮选、废纸及废塑料的浮选、废水中的离子浮选、油污水及油污土壤处理等。     ⑥生物提取。涉及生物工程、冶金反应工程、矿物工程及采矿工程等多个交叉学科，主要处理各种低品位矿物资源、难选难冶矿物资源、海洋矿物资源及非传统矿物资源，直接从这些资源中提取有价金属。如铜、金矿的生物堆浸、地下溶浸，重金属污泥、海洋锰结核的处理等。     ⑦化学分离。包括溶剂萃取、离子交换、膜分离、化学浸出等，涉及化学与化学工程、冶金反应工程等。处理复杂矿物资源、海洋矿物资源、工业废水等。     ⑧化学合成。涉及化学与化学工程、材料科学与

8、工程领域，包括矿物材料的