礦物加工工程_第1頁(yè)
礦物加工工程_第2頁(yè)
礦物加工工程_第3頁(yè)
礦物加工工程_第4頁(yè)
礦物加工工程_第5頁(yè)
已閱讀5頁(yè),還剩66頁(yè)未讀 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

1、一、課程的性質(zhì)、目的及任務(wù)一、課程的性質(zhì)、目的及任務(wù)礦物加工工程是礦物加工工程專業(yè)的主干核心課程。礦物加工工程是礦物加工工程專業(yè)的主干核心課程。通過(guò)學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握礦物加工過(guò)程中各種礦物加工方法的基通過(guò)學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握礦物加工過(guò)程中各種礦物加工方法的基本理論,礦物加工工藝及相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備的工作原理及其應(yīng)用實(shí)本理論,礦物加工工藝及相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備的工作原理及其應(yīng)用實(shí)踐,以煤為主、兼顧其它非煤礦物。理論與實(shí)踐并重,注意將國(guó)踐,以煤為主、兼顧其它非煤礦物。理論與實(shí)踐并重,注意將國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)科研中的一些前沿最新研究成果,充實(shí)到教學(xué)內(nèi)容中,內(nèi)外生產(chǎn)科研中的一些前沿最新研究成果,充實(shí)到教學(xué)內(nèi)容中,并注重培養(yǎng)學(xué)

2、生的自學(xué)能力和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。并注重培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。二、課程的基本要求二、課程的基本要求通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)達(dá)到以下要求:通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)達(dá)到以下要求:(1)(1) 了解與礦物加工過(guò)程有關(guān)的被選物料的各種特性;掌握了解與礦物加工過(guò)程有關(guān)的被選物料的各種特性;掌握在什么樣的特性差異下采用什么樣的礦物加工方法以便使分選效在什么樣的特性差異下采用什么樣的礦物加工方法以便使分選效果最佳果最佳。(2)(2) 掌握礦物加工過(guò)程中各種方法的分選原理,分選過(guò)程及掌握礦物加工過(guò)程中各種方法的分選原理,分選過(guò)程及主要礦物分選設(shè)備的原理、結(jié)構(gòu)及其選擇與使用。主要礦

3、物分選設(shè)備的原理、結(jié)構(gòu)及其選擇與使用。(3)(3) 具有對(duì)礦物加工過(guò)程分析與評(píng)價(jià)的初步能力。具有對(duì)礦物加工過(guò)程分析與評(píng)價(jià)的初步能力。(4)(4) 了解礦物加工技術(shù)的發(fā)展及最新研究成果。了解礦物加工技術(shù)的發(fā)展及最新研究成果。 主要參考書:主要參考書:王淀佐等,礦物加工學(xué),科學(xué)出版社,王淀佐等,礦物加工學(xué),科學(xué)出版社,20052005年年王淀佐等王淀佐等, ,資源加工學(xué)資源加工學(xué), ,科學(xué)出版社科學(xué)出版社,2005,2005年年周樂(lè)光周樂(lè)光, ,礦石學(xué)基礎(chǔ)礦石學(xué)基礎(chǔ), , 冶金出版冶金出版,2002,2002年。年。曾凡曾凡, ,礦物加工顆粒學(xué)礦物加工顆粒學(xué), ,礦大出版社礦大出版社,1995,1

4、995年年李鳳生李鳳生, ,超細(xì)粉體技術(shù)超細(xì)粉體技術(shù), ,國(guó)防工業(yè)出版社,國(guó)防工業(yè)出版社,20002000年。年。趙躍民趙躍民, ,干法篩分理論及應(yīng)用干法篩分理論及應(yīng)用, , 科學(xué)出版社科學(xué)出版社,1999,1999年。年。王常任王常任, ,磁電選礦磁電選礦, , 冶金出版社,冶金出版社,20022002年年王淀佐等,礦物加工學(xué),科學(xué)出版社,王淀佐等,礦物加工學(xué),科學(xué)出版社,20052005年年王淀佐等王淀佐等, ,資源加工學(xué)資源加工學(xué), ,科學(xué)出版社科學(xué)出版社,2005,2005年年教材教材: :礦物資源加工技術(shù)與設(shè)備礦物資源加工技術(shù)與設(shè)備-”十二五十二五”普普通高等教育本科國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材通

5、高等教育本科國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材, , 科學(xué)出版社科學(xué)出版社 礦物加工工程課程主要內(nèi)容礦物加工工程課程主要內(nèi)容 第一章概述第一章概述 第二章礦物及其性質(zhì)第二章礦物及其性質(zhì) 第三章礦物分離特性與顆粒測(cè)量技術(shù)第三章礦物分離特性與顆粒測(cè)量技術(shù)第四章礦物破碎與粉體技術(shù)及設(shè)備第四章礦物破碎與粉體技術(shù)及設(shè)備第五章粒度分離技術(shù)與設(shè)備第五章粒度分離技術(shù)與設(shè)備第六章磁電分離技術(shù)與設(shè)備第六章磁電分離技術(shù)與設(shè)備 第七章第七章 浮選工藝與化學(xué)分選技術(shù)與設(shè)備浮選工藝與化學(xué)分選技術(shù)與設(shè)備 第八章第八章 固液分離固液分離1.1礦物加工工程的一般概念礦物加工工程的一般概念礦物加工的對(duì)象礦物礦物加工的對(duì)象礦物礦物礦物是地殼中由于自然

6、的地質(zhì)作用、物理化學(xué)作用或生物作用所產(chǎn)生是地殼中由于自然的地質(zhì)作用、物理化學(xué)作用或生物作用所產(chǎn)生的天然化合物或自然元素。礦物是地殼中巖石和礦石的組成單位。的天然化合物或自然元素。礦物是地殼中巖石和礦石的組成單位。礦石是具礦石是具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的特殊巖石。有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的特殊巖石。地殼中發(fā)現(xiàn)的礦物有地殼中發(fā)現(xiàn)的礦物有3000多種。地殼中含量最多的礦物有長(zhǎng)石、石英和多種。地殼中含量最多的礦物有長(zhǎng)石、石英和輝石,占四分之三。礦物分為五大類。輝石,占四分之三。礦物分為五大類。世界礦產(chǎn)世界礦產(chǎn)173種種,已探明儲(chǔ)量已探明儲(chǔ)量158種。種。其中能源礦產(chǎn)其中能源礦產(chǎn)8種種:(煤煤,石油石油,天然氣天然氣,油頁(yè)巖油頁(yè)

7、巖,石煤石煤,鈾鈾,釷釷,地?zé)岬責(zé)?金屬礦產(chǎn)金屬礦產(chǎn)54種;種;非金屬非金屬90種;種;水氣礦產(chǎn)水氣礦產(chǎn)3種。種。2004年,黃金產(chǎn)量年,黃金產(chǎn)量190噸噸,銅銅160萬(wàn)噸,鋼萬(wàn)噸,鋼2.73億噸,石油億噸,石油1.75億噸,煤億噸,煤19.56億噸。億噸。第一章概述第一章概述長(zhǎng)石長(zhǎng)石石英石英輝石輝石2006年我國(guó)礦石總產(chǎn)量年我國(guó)礦石總產(chǎn)量50億噸。其中鐵礦石億噸。其中鐵礦石5.88億噸,億噸,粗鋼粗鋼4.19億噸,億噸,10種有色金屬種有色金屬1917萬(wàn)噸,磷礦石萬(wàn)噸,磷礦石3900萬(wàn)噸,萬(wàn)噸,煤煤23.8億噸。煤炭、十種有色金屬及粗鋼、鐵礦石產(chǎn)量連續(xù)億噸。煤炭、十種有色金屬及粗鋼、鐵礦石產(chǎn)

8、量連續(xù)五年位居世界第一。五年位居世界第一。我國(guó)的礦產(chǎn)資源總量不足、短缺嚴(yán)重,特別是富鐵礦、我國(guó)的礦產(chǎn)資源總量不足、短缺嚴(yán)重,特別是富鐵礦、錳、鉻、銅、鋁等大宗礦產(chǎn)資源嚴(yán)重不足。錳、鉻、銅、鋁等大宗礦產(chǎn)資源嚴(yán)重不足。到到2010年,我國(guó)年,我國(guó)45種重要礦產(chǎn)中,可以保證的只有種重要礦產(chǎn)中,可以保證的只有23種,種,不能保證需長(zhǎng)期進(jìn)口補(bǔ)缺的有鋁、磷等不能保證需長(zhǎng)期進(jìn)口補(bǔ)缺的有鋁、磷等10種,而石油、天然種,而石油、天然氣、鐵、銅、鉀鹽、黃金、銀、鉻、錳、鈷等礦產(chǎn)將不能滿氣、鐵、銅、鉀鹽、黃金、銀、鉻、錳、鈷等礦產(chǎn)將不能滿足需求。到足需求。到2020年形勢(shì)更加嚴(yán)峻,可以保證需求的僅有年形勢(shì)更加嚴(yán)峻,

9、可以保證需求的僅有6種,種,到到2050年則完全沒(méi)有保證。年則完全沒(méi)有保證。2007年中國(guó)鐵礦石進(jìn)口量年中國(guó)鐵礦石進(jìn)口量3.67億噸億噸,中國(guó)鐵礦石原礦總,中國(guó)鐵礦石原礦總產(chǎn)量達(dá)產(chǎn)量達(dá)8.05億噸。億噸。第一章概述第一章概述我國(guó)礦產(chǎn)資源的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)不合理。具體表現(xiàn)為我國(guó)礦產(chǎn)資源的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)不合理。具體表現(xiàn)為富富礦少,貧礦多;難選礦多,易選礦少;中小型礦床多、大型礦少,貧礦多;難選礦多,易選礦少;中小型礦床多、大型礦床少;單一礦種型礦產(chǎn)少,伴生型、組合型礦產(chǎn)多。平均礦床少;單一礦種型礦產(chǎn)少,伴生型、組合型礦產(chǎn)多。平均品位還不及世界平均品位的一半;煤炭原生灰分高、可選性品位還不及世界平均品

10、位的一半;煤炭原生灰分高、可選性差。差。 第一章概述第一章概述礦產(chǎn)礦產(chǎn)單位單位查明資源儲(chǔ)量查明資源儲(chǔ)量富礦查明資源儲(chǔ)量富礦查明資源儲(chǔ)量貧礦所占比重貧礦所占比重%鐵礦鐵礦礦石億礦石億t576.6210.8598.1錳礦錳礦礦石萬(wàn)礦石萬(wàn)t71167.63723.894.7銅礦銅礦金屬萬(wàn)金屬萬(wàn)t6708.732045.1169.5金礦金礦金屬金屬t4414.241252.371.6磷礦磷礦礦石億礦石億t161.6413.8391.5鋁土礦鋁土礦礦石萬(wàn)礦石萬(wàn)t2545403091.498.8金屬礦物金屬礦物第一章概述第一章概述自然銀自然銀自然金自然金孔雀石孔雀石自然銅自然銅磁鐵礦磁鐵礦黃銅礦黃銅礦方鉛

11、礦方鉛礦白鎢礦白鎢礦非非金屬礦物金屬礦物第一章概述第一章概述瑩石瑩石藍(lán)晶石藍(lán)晶石重晶石重晶石剛玉剛玉金剛石金剛石正長(zhǎng)石正長(zhǎng)石瑪瑙瑪瑙白云母白云母為什么要對(duì)礦物進(jìn)行加工?為什么要對(duì)礦物進(jìn)行加工?有用礦物脈石有用礦物脈石品位品位礦物加工的基本概念:礦物加工的基本概念:礦物加工是利用礦物的物理化學(xué)性質(zhì)的差異,借助各種礦物加工是利用礦物的物理化學(xué)性質(zhì)的差異,借助各種分離、加工的手段和方法將礦石中有用礦物和脈石分離,分離、加工的手段和方法將礦石中有用礦物和脈石分離,達(dá)到有用礦物相對(duì)富集并進(jìn)行其加工和利用的方法。達(dá)到有用礦物相對(duì)富集并進(jìn)行其加工和利用的方法。礦物加工工程是礦物加工工程是專門研究礦物分離與加

12、工、利用的學(xué)專門研究礦物分離與加工、利用的學(xué)科。它在內(nèi)涵和外延上比傳統(tǒng)的選礦學(xué)都有要寬廣。科。它在內(nèi)涵和外延上比傳統(tǒng)的選礦學(xué)都有要寬廣。礦物加工工程的外延可擴(kuò)大到一般意義上的分離與加礦物加工工程的外延可擴(kuò)大到一般意義上的分離與加工過(guò)程。工過(guò)程。第一章概述第一章概述分離過(guò)程:分離過(guò)程:一般包括原料(混合物)、分離劑(能量或物質(zhì))及產(chǎn)品三部分。一般包括原料(混合物)、分離劑(能量或物質(zhì))及產(chǎn)品三部分。如果,以礦物為分離加工的對(duì)象,那么這種分離過(guò)程就是我們所研究的礦如果,以礦物為分離加工的對(duì)象,那么這種分離過(guò)程就是我們所研究的礦物加工。物加工。 傳統(tǒng)上,把礦石加以破碎,使之彼此分離(解離),然后將有

13、用礦物加以傳統(tǒng)上,把礦石加以破碎,使之彼此分離(解離),然后將有用礦物加以富集提純,無(wú)用的脈石被拋棄,這樣的工藝過(guò)程叫富集提純,無(wú)用的脈石被拋棄,這樣的工藝過(guò)程叫選礦選礦。 在選礦過(guò)程中選出的有用礦物叫在選礦過(guò)程中選出的有用礦物叫精礦精礦;被子拋棄的無(wú)用礦物叫;被子拋棄的無(wú)用礦物叫尾礦尾礦。 對(duì)煤炭而言,將煤與矸石分離,從而獲得質(zhì)量不同的產(chǎn)品過(guò)程,稱為選煤。對(duì)煤炭而言,將煤與矸石分離,從而獲得質(zhì)量不同的產(chǎn)品過(guò)程,稱為選煤。分離裝置分離裝置分離劑分離劑(能量或物質(zhì))(能量或物質(zhì))原料原料(混合物混合物)產(chǎn)品產(chǎn)品(不同組分的物流不同組分的物流)第一章概述第一章概述礦物加工的依據(jù)和方法?礦物加工的依

14、據(jù)和方法? 依據(jù):礦物的各種物理化學(xué)性質(zhì)及表面性質(zhì)所存在的差異。主要有密依據(jù):礦物的各種物理化學(xué)性質(zhì)及表面性質(zhì)所存在的差異。主要有密度、磁性、導(dǎo)電性、潤(rùn)濕性等。度、磁性、導(dǎo)電性、潤(rùn)濕性等。 根據(jù)不同的礦石類型、不同的特性參數(shù)和對(duì)產(chǎn)品的要求不同,在生產(chǎn)根據(jù)不同的礦石類型、不同的特性參數(shù)和對(duì)產(chǎn)品的要求不同,在生產(chǎn)實(shí)踐中,可采用不同的礦物加工方法。實(shí)踐中,可采用不同的礦物加工方法。 常用的礦物加工方法主要有:常用的礦物加工方法主要有:重選法、磁選法、電選法、浮選法重選法、磁選法、電選法、浮選法化學(xué)分選、生物分選化學(xué)分選、生物分選特殊分選法特殊分選法其中,重選和浮選法應(yīng)用最廣。見(jiàn)表其中,重選和浮選法應(yīng)

15、用最廣。見(jiàn)表1 1。各種礦物加工方法可以單獨(dú)使用,也可以幾種方法聯(lián)合使用。各種礦物加工方法可以單獨(dú)使用,也可以幾種方法聯(lián)合使用。 第一章概述第一章概述序號(hào)序號(hào)礦物加工方法礦物加工方法主要用途主要用途1重選法重選法黑色、有色、稀有金屬及煤炭的分選;固體廢棄物黑色、有色、稀有金屬及煤炭的分選;固體廢棄物處理。處理。2浮選法浮選法金屬及非金屬礦物的分選;廢水處理;菌種分離。金屬及非金屬礦物的分選;廢水處理;菌種分離。3磁選法磁選法黑色金屬、稀有金屬的分選;非金屬礦物原料中除黑色金屬、稀有金屬的分選;非金屬礦物原料中除鐵。鐵。4電選法電選法有色金屬礦石和稀有金屬礦石、黑色金屬(鐵、錳、有色金屬礦石和稀

16、有金屬礦石、黑色金屬(鐵、錳、鉻)礦石的分選;非金屬礦石(煤粉、金剛石、石鉻)礦石的分選;非金屬礦石(煤粉、金剛石、石墨、高嶺土等)的分選。墨、高嶺土等)的分選。5化學(xué)分選化學(xué)分選煤炭等。煤炭等。6生物分選生物分選硫化礦物、煤炭等。硫化礦物、煤炭等。7特殊選礦特殊選礦金屬和非金屬礦。金屬和非金屬礦。常用礦物加工方法常用礦物加工方法第一章概述第一章概述礦物加工,以選礦過(guò)程為典型,一般都包括以下三個(gè)基本工藝過(guò)礦物加工,以選礦過(guò)程為典型,一般都包括以下三個(gè)基本工藝過(guò)程:程: 礦物選前的準(zhǔn)備作業(yè)礦物選前的準(zhǔn)備作業(yè) 分選作業(yè)分選作業(yè) 選后產(chǎn)品的處理作業(yè)選后產(chǎn)品的處理作業(yè)礦物經(jīng)過(guò)分選加工后,所得到的精礦產(chǎn)

17、品其有用礦物含量高,可直接礦物經(jīng)過(guò)分選加工后,所得到的精礦產(chǎn)品其有用礦物含量高,可直接用于冶煉加工、煉焦,或作為礦物材料進(jìn)行進(jìn)一步加工利用。用于冶煉加工、煉焦,或作為礦物材料進(jìn)行進(jìn)一步加工利用。某種礦物是否需要進(jìn)行分離加工,或達(dá)到什么樣的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)一般要從某種礦物是否需要進(jìn)行分離加工,或達(dá)到什么樣的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)一般要從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面同時(shí)考慮。只有當(dāng)產(chǎn)品的銷售價(jià)格高于所有生產(chǎn)費(fèi)用技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面同時(shí)考慮。只有當(dāng)產(chǎn)品的銷售價(jià)格高于所有生產(chǎn)費(fèi)用時(shí),對(duì)礦物進(jìn)行分離加工才是合算的。時(shí),對(duì)礦物進(jìn)行分離加工才是合算的。 第一章概述第一章概述下面重點(diǎn)介紹礦物加工的兩個(gè)基本概念:下面重點(diǎn)介紹礦物加工的兩個(gè)基本概念:

18、流程流程 選礦廠或選煤廠為生產(chǎn)其產(chǎn)品而配置的方式以選礦廠或選煤廠為生產(chǎn)其產(chǎn)品而配置的方式以流程圖流程圖簡(jiǎn)明表示。簡(jiǎn)明表示。流流程實(shí)際上是選礦廠為生產(chǎn)某種質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品所安排的作業(yè)順序。程實(shí)際上是選礦廠為生產(chǎn)某種質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品所安排的作業(yè)順序。選礦選礦產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)主要包括成分和(或)粒度等方面。當(dāng)要求成分達(dá)到某產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)主要包括成分和(或)粒度等方面。當(dāng)要求成分達(dá)到某種標(biāo)準(zhǔn)時(shí),一般需深度粉碎以使各種礦物相互解離,其分選或富集過(guò)程種標(biāo)準(zhǔn)時(shí),一般需深度粉碎以使各種礦物相互解離,其分選或富集過(guò)程才得以進(jìn)行。才得以進(jìn)行。 對(duì)任一流程來(lái)說(shuō),不論是要求粒度標(biāo)準(zhǔn)或成分標(biāo)準(zhǔn),分級(jí)作業(yè)總是對(duì)任一流程來(lái)說(shuō),不

19、論是要求粒度標(biāo)準(zhǔn)或成分標(biāo)準(zhǔn),分級(jí)作業(yè)總是在選礦的中間階段進(jìn)行。其主要原因是任何粉碎或分選設(shè)備對(duì)粒度范圍在選礦的中間階段進(jìn)行。其主要原因是任何粉碎或分選設(shè)備對(duì)粒度范圍很窄的物料操作效果最佳。很窄的物料操作效果最佳。 分選過(guò)程的作業(yè)可用如下方法表達(dá):分選過(guò)程的作業(yè)可用如下方法表達(dá): 第一章概述第一章概述入料入料有用成分產(chǎn)品有用成分產(chǎn)品 (精礦)(精礦)殘?jiān)驈U料殘?jiān)驈U料(尾礦)(尾礦)分選分選選礦過(guò)程的一大特點(diǎn)是分選效果絕非十分完善;一些有價(jià)產(chǎn)品總要損失于尾礦流中;選礦過(guò)程的一大特點(diǎn)是分選效果絕非十分完善;一些有價(jià)產(chǎn)品總要損失于尾礦流中;而一些廢料(或脈石礦物)又總是混入有價(jià)礦流。而一些廢料(或

20、脈石礦物)又總是混入有價(jià)礦流。為準(zhǔn)確表述分選程度,通常采用品位、產(chǎn)率和回收率三個(gè)參數(shù)。為準(zhǔn)確表述分選程度,通常采用品位、產(chǎn)率和回收率三個(gè)參數(shù)。品位品位指產(chǎn)品中有用成分的質(zhì)量與該產(chǎn)品質(zhì)量之比,常用百分?jǐn)?shù)表示。指產(chǎn)品中有用成分的質(zhì)量與該產(chǎn)品質(zhì)量之比,常用百分?jǐn)?shù)表示。產(chǎn)率產(chǎn)率指產(chǎn)品質(zhì)量與原礦質(zhì)量之比,叫該產(chǎn)品的產(chǎn)率,用指產(chǎn)品質(zhì)量與原礦質(zhì)量之比,叫該產(chǎn)品的產(chǎn)率,用表示。表示。=QK/QH=(-? )/()/(- ? ) ) 100%100%回收率回收率指精礦中有用成分的質(zhì)量與原礦中該有用成分質(zhì)量之比。指精礦中有用成分的質(zhì)量與原礦中該有用成分質(zhì)量之比。=/ =(/) ) (-? )/()/(- ? )

21、) 100%100%選礦比選礦比指原礦質(zhì)量與精礦質(zhì)量之比。用指原礦質(zhì)量與精礦質(zhì)量之比。用K K表示。表示。 富集比富集比精礦品位與原礦品位之比。精礦品位與原礦品位之比。 品位和回收率兩個(gè)參數(shù)在生產(chǎn)過(guò)程中,要同時(shí)兼顧,不能顧此失彼。富集過(guò)程有品位和回收率兩個(gè)參數(shù)在生產(chǎn)過(guò)程中,要同時(shí)兼顧,不能顧此失彼。富集過(guò)程有時(shí)分幾個(gè)階段進(jìn)行。即分粗選、掃選和精選三個(gè)階段。時(shí)分幾個(gè)階段進(jìn)行。即分粗選、掃選和精選三個(gè)階段。見(jiàn)圖見(jiàn)圖1 1。 第一章概述第一章概述 / i第一章概述第一章概述入料入料粗選粗選掃選掃選精選精選再磨再磨圖圖1粗選、掃選和精選構(gòu)成的基本選礦流程粗選、掃選和精選構(gòu)成的基本選礦流程尾礦尾礦精礦精

22、礦返回返回朗朗 艾艾 道道 工工 藝藝 流流 程程 圖圖塊塊 煤煤 動(dòng)動(dòng) 篩篩 末末 煤煤 重重 介介 旋旋 流流 工工 藝藝 流流 程程 圖圖MMMMMHXXXMMMMMMMHHHHGGGGMMMMMXXXXMMMMMMMMMMMMMGGGGGGXXXXMMMMMMMHMMMMMMMMMM 古古古古古古 交交交交交交 屯屯屯屯屯屯 蘭蘭蘭蘭蘭蘭 選選選選選選 煤煤煤煤煤煤 廠廠廠廠廠廠山西晉城寺河礦井選煤廠山西晉城寺河礦井選煤廠神華集團(tuán)烏蘭木倫選煤廠神華集團(tuán)烏蘭木倫選煤廠世界最大的選煤廠世界最大的選煤廠 平朔安家?guī)X選煤廠平朔安家?guī)X選煤廠15.0Mt/a15.0Mt/a物料平衡物料平衡設(shè)計(jì)流程

23、時(shí),必須分析和了解礦流分支或匯合時(shí)物料是如何分布的。這類設(shè)計(jì)流程時(shí),必須分析和了解礦流分支或匯合時(shí)物料是如何分布的。這類分析計(jì)算稱之為分析計(jì)算稱之為物料平衡物料平衡,它在物質(zhì)守恒原理之上。一般地,它在物質(zhì)守恒原理之上。一般地,在穩(wěn)態(tài)連續(xù)系在穩(wěn)態(tài)連續(xù)系統(tǒng)中沒(méi)有積累:統(tǒng)中沒(méi)有積累:輸入輸出輸入輸出如:原礦經(jīng)過(guò)某一作業(yè)后,出兩種產(chǎn)品:含有價(jià)礦物的精礦和含有脈石的如:原礦經(jīng)過(guò)某一作業(yè)后,出兩種產(chǎn)品:含有價(jià)礦物的精礦和含有脈石的尾礦。整個(gè)過(guò)程以給入和排出的物料總量表示,因此,整個(gè)流程可表示如下:尾礦。整個(gè)過(guò)程以給入和排出的物料總量表示,因此,整個(gè)流程可表示如下: 第一章概述第一章概述分選機(jī)分選機(jī)精礦精礦

24、M2尾礦尾礦M3給礦給礦M1任何作業(yè)都可視作一個(gè)分離點(diǎn),稱之為任何作業(yè)都可視作一個(gè)分離點(diǎn),稱之為“節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)”. . M1=M2+M3如某選礦廠,若入料為如某選礦廠,若入料為500噸時(shí),產(chǎn)得精礦噸時(shí),產(chǎn)得精礦10噸時(shí),則尾礦為:噸時(shí),則尾礦為: M3=M1M2=490噸(或噸(或490噸時(shí))噸時(shí)) 除了對(duì)各作業(yè)過(guò)程進(jìn)行重量平衡計(jì)算外,同時(shí)還要對(duì)每一組分或成除了對(duì)各作業(yè)過(guò)程進(jìn)行重量平衡計(jì)算外,同時(shí)還要對(duì)每一組分或成分進(jìn)行質(zhì)量平衡計(jì)算。分進(jìn)行質(zhì)量平衡計(jì)算。 例如,若上述選礦廠的給礦含例如,若上述選礦廠的給礦含10%PbS10%PbS、90%SiO90%SiO2,則可建立,則可建立PbSPbS和和Si

25、OSiO2的平衡。的平衡。 例如:例如: PbSPbS平衡:平衡:M M1 1,PbSPbSM M2 2,PbSPbSM M3 3,PbSPbS SiOSiO2 2平衡:平衡:M M1 1,SiO2SiO2M M2 2,SiO2SiO2M M3 3,SiO2SiO2 總:總:M M1 1 = M = M2 2M M3 3 物料平衡的原理適用于選礦廠內(nèi)的任一節(jié)點(diǎn),如給料分配器,分選物料平衡的原理適用于選礦廠內(nèi)的任一節(jié)點(diǎn),如給料分配器,分選機(jī),或料流的集散點(diǎn)。(機(jī),或料流的集散點(diǎn)。(同化工過(guò)程的反應(yīng)平衡式)同化工過(guò)程的反應(yīng)平衡式) 第一章概述第一章概述礦物加工是在傳統(tǒng)的選礦技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門

26、交叉學(xué)科。礦物加工是在傳統(tǒng)的選礦技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門交叉學(xué)科。 選礦作為一種有效的分離手段,早已在冶金工業(yè)、煤炭工業(yè)、化學(xué)選礦作為一種有效的分離手段,早已在冶金工業(yè)、煤炭工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、硅酸鹽、陶瓷與建材工業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。近年來(lái),礦物加工技工業(yè)、硅酸鹽、陶瓷與建材工業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。近年來(lái),礦物加工技術(shù)在金屬的再生工業(yè)、環(huán)境保護(hù)、醫(yī)藥、輕工等行業(yè)也發(fā)揮了重要的作術(shù)在金屬的再生工業(yè)、環(huán)境保護(hù)、醫(yī)藥、輕工等行業(yè)也發(fā)揮了重要的作用。用。 礦物加工技術(shù)最早廣泛用于冶金工業(yè)。使礦石中的金屬含量富集幾礦物加工技術(shù)最早廣泛用于冶金工業(yè)。使礦石中的金屬含量富集幾倍至幾百倍,以降低冶煉成本。倍至幾百倍,以

27、降低冶煉成本。在有色冶金工業(yè)中,由于有色金屬和稀有金屬礦產(chǎn)資源的品位大都在有色冶金工業(yè)中,由于有色金屬和稀有金屬礦產(chǎn)資源的品位大都很低,各種有用礦物與脈石間共生的關(guān)系更為復(fù)雜,礦物加工就顯得尤很低,各種有用礦物與脈石間共生的關(guān)系更為復(fù)雜,礦物加工就顯得尤其重要。其重要。 煤炭的分選是礦物加工技術(shù)在煤炭工業(yè)中的重要應(yīng)用。選煤的主要煤炭的分選是礦物加工技術(shù)在煤炭工業(yè)中的重要應(yīng)用。選煤的主要任務(wù)就是除去原煤中的雜質(zhì),降低煤炭的灰分和硫分,提高煤炭質(zhì)量,任務(wù)就是除去原煤中的雜質(zhì),降低煤炭的灰分和硫分,提高煤炭質(zhì)量,滿足用戶要求。滿足用戶要求。 第一章概述第一章概述1.2礦物加工在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位礦物加

28、工在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位非金屬礦物資源是陶瓷、建材、化肥、造紙、紡織、電子等工非金屬礦物資源是陶瓷、建材、化肥、造紙、紡織、電子等工業(yè)部門的原料來(lái)源。業(yè)部門的原料來(lái)源。 天然的非金屬礦物資源絕大多數(shù)是多種礦物共生,不經(jīng)過(guò)分選天然的非金屬礦物資源絕大多數(shù)是多種礦物共生,不經(jīng)過(guò)分選提純是無(wú)法直接利用的。如高嶺土用于高級(jí)陶瓷和造紙工業(yè)時(shí),對(duì)提純是無(wú)法直接利用的。如高嶺土用于高級(jí)陶瓷和造紙工業(yè)時(shí),對(duì)其中鐵的含量控制極嚴(yán)。其中鐵的含量控制極嚴(yán)。 第一章概述第一章概述1.2礦物加工在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位礦物加工在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位 礦物加工的分離技術(shù)和手段除了在冶金、煤炭、建材工業(yè)廣泛應(yīng)礦物加工的分離技術(shù)和手段除了

29、在冶金、煤炭、建材工業(yè)廣泛應(yīng)用外,近年來(lái)正在不斷向其它領(lǐng)域交叉滲透。用外,近年來(lái)正在不斷向其它領(lǐng)域交叉滲透。在固體廢料中(包括工業(yè)和城市垃圾)的處理和金屬的再生工業(yè)中高在固體廢料中(包括工業(yè)和城市垃圾)的處理和金屬的再生工業(yè)中高效分離技術(shù)日益顯示出它的優(yōu)勢(shì);效分離技術(shù)日益顯示出它的優(yōu)勢(shì);在化纖工業(yè)中采用分離技術(shù)排除混入原料中的某些雜質(zhì)(砂粒、玻璃屑在化纖工業(yè)中采用分離技術(shù)排除混入原料中的某些雜質(zhì)(砂粒、玻璃屑等);等);在糧食加工過(guò)程中分離技術(shù)用于選種、除雜;在糧食加工過(guò)程中分離技術(shù)用于選種、除雜;在輕工業(yè)中利用浮選法脫除廢紙墨漬;在輕工業(yè)中利用浮選法脫除廢紙墨漬;在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中用高梯度分離法分

30、離病毒、細(xì)菌、紅血球和腫瘤細(xì)胞;在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中用高梯度分離法分離病毒、細(xì)菌、紅血球和腫瘤細(xì)胞;特別應(yīng)當(dāng)指出的是,目前在環(huán)境工程里用浮選法處理廢水已卓有成效。特別應(yīng)當(dāng)指出的是,目前在環(huán)境工程里用浮選法處理廢水已卓有成效。 礦物加工技術(shù)作為一種基本加工手段和方法,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各部門起礦物加工技術(shù)作為一種基本加工手段和方法,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各部門起著十分重要的作用。它的技術(shù)水平對(duì)許多經(jīng)濟(jì)部門產(chǎn)生較大影響。著十分重要的作用。它的技術(shù)水平對(duì)許多經(jīng)濟(jì)部門產(chǎn)生較大影響。 礦物加工學(xué)已發(fā)展成為一門獨(dú)立的學(xué)科。礦物加工學(xué)已發(fā)展成為一門獨(dú)立的學(xué)科。 第一章概述第一章概述1.2礦物加工在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位礦物加工在國(guó)民經(jīng)濟(jì)

31、中的地位第一章概述第一章概述1.3礦物加工與其它學(xué)科的關(guān)系礦物加工與其它學(xué)科的關(guān)系礦物加工學(xué)礦物加工學(xué)數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、物理化學(xué)、學(xué)、物理化學(xué)、流流體力學(xué)體力學(xué)、生物學(xué)、生物學(xué)地質(zhì)學(xué)、礦床學(xué)、地質(zhì)學(xué)、礦床學(xué)、礦物學(xué)、晶體化學(xué)礦物學(xué)、晶體化學(xué)采礦、冶金采礦、冶金化工、環(huán)境化工、環(huán)境計(jì)算機(jī)、控制計(jì)算機(jī)、控制機(jī)械機(jī)械第一章概述第一章概述1.3礦物加工與其它學(xué)科的關(guān)系礦物加工與其它學(xué)科的關(guān)系 礦物加工的基本作業(yè)過(guò)程就是單元操作,有著很強(qiáng)的通用性。礦物加工的基本作業(yè)過(guò)程就是單元操作,有著很強(qiáng)的通用性。 它與冶金、化學(xué)工程、環(huán)境工程、無(wú)機(jī)材料工程及顆粒技術(shù)領(lǐng)域的許多它與冶金、化學(xué)工程、環(huán)

32、境工程、無(wú)機(jī)材料工程及顆粒技術(shù)領(lǐng)域的許多單元作業(yè)是相同的。它們有著密不可分的相關(guān)關(guān)系。單元作業(yè)是相同的。它們有著密不可分的相關(guān)關(guān)系。單元單元作作業(yè)業(yè)學(xué)科學(xué)科粉粉碎碎混合混合貯貯運(yùn)運(yùn)聚團(tuán)聚團(tuán)固液分離固液分離氣固氣固分離分離分分級(jí)級(jí)攪攪拌拌混混勻勻球團(tuán)球團(tuán)造粒造粒成型成型沉降沉降過(guò)濾過(guò)濾干燥干燥收塵收塵礦物加工礦物加工冶金工業(yè)冶金工業(yè)化學(xué)工程化學(xué)工程無(wú)機(jī)材料無(wú)機(jī)材料工程工程環(huán)境工程環(huán)境工程顆粒技術(shù)顆粒技術(shù)第一章概述1.3礦物加工與其它學(xué)科的關(guān)系礦物加工與其它學(xué)科的關(guān)系單元單元作業(yè)作業(yè)學(xué)科學(xué)科顆粒分選過(guò)程顆粒分選過(guò)程離子(分子)分離過(guò)程離子(分子)分離過(guò)程化學(xué)處理化學(xué)處理生生化化過(guò)過(guò)程程物理物理分選

33、分選界面分選界面分選(含浮選)(含浮選)吸附吸附萃取萃取吸收吸收沉淀沉淀蒸餾蒸餾結(jié)晶結(jié)晶膜膜分分離離熔熔燒燒浸浸出出礦物加工礦物加工冶金工業(yè)冶金工業(yè)化學(xué)工程化學(xué)工程無(wú)機(jī)材料無(wú)機(jī)材料工程工程環(huán)境工程環(huán)境工程顆粒技術(shù)顆粒技術(shù)1名詞解釋名詞解釋礦物加工學(xué)選礦選煤品位回收率礦物礦物加工學(xué)選礦選煤品位回收率礦物粗選精選掃選粗選精選掃選2.分離過(guò)程一般包括哪幾部分?分離劑主要指什么?分離過(guò)程一般包括哪幾部分?分離劑主要指什么?3.常用的礦物加工方法主要有哪些?常用的礦物加工方法主要有哪些?4.礦物加工的三個(gè)基本工藝過(guò)程指什么?礦物加工的三個(gè)基本工藝過(guò)程指什么?5.什么叫流程?什么叫流程?6.什么叫物料平衡

34、?在礦物加工中有何意義?什么叫物料平衡?在礦物加工中有何意義?7.礦物加工在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中有何作用?礦物加工在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中有何作用?8.礦物加工學(xué)與哪些學(xué)科密切相關(guān)?礦物加工學(xué)與哪些學(xué)科密切相關(guān)?9.什么是礦物?礦物與巖石的區(qū)別?什么是礦物?礦物與巖石的區(qū)別?第一章復(fù)習(xí)思考題第一章復(fù)習(xí)思考題1.1.內(nèi)生作用內(nèi)生作用 內(nèi)生作用的能源來(lái)自地球內(nèi)部,主要指與巖漿活動(dòng)有關(guān)的作用。內(nèi)生作用的能源來(lái)自地球內(nèi)部,主要指與巖漿活動(dòng)有關(guān)的作用。由于巖漿的冷卻、分異,其中的物質(zhì)通過(guò)各種物理化學(xué)反應(yīng)形由于巖漿的冷卻、分異,其中的物質(zhì)通過(guò)各種物理化學(xué)反應(yīng)形成礦物的作用叫內(nèi)生作用成礦物的作用叫內(nèi)生作用。 巖漿巖漿地殼深處的高

35、溫高壓的富含揮發(fā)分的硅酸鹽熔融體。地殼深處的高溫高壓的富含揮發(fā)分的硅酸鹽熔融體。第二章第二章 礦物及其分類礦物及其分類2.12.1礦物成因及其分類礦物成因及其分類2.1.1 2.1.1 礦物的成因礦物的成因礦物礦物是自然界地質(zhì)作用的產(chǎn)物,是在一定的物理、化學(xué)作用下形是自然界地質(zhì)作用的產(chǎn)物,是在一定的物理、化學(xué)作用下形成的。成的。 形成礦物的地質(zhì)作用根據(jù)作用的性質(zhì)和能量來(lái)源的不同分為形成礦物的地質(zhì)作用根據(jù)作用的性質(zhì)和能量來(lái)源的不同分為內(nèi)生內(nèi)生作用作用、外生作用外生作用及及變質(zhì)作用變質(zhì)作用。內(nèi)生作用可根據(jù)巖漿演化階段和物理化學(xué)條件的不同而大致分為三個(gè)階內(nèi)生作用可根據(jù)巖漿演化階段和物理化學(xué)條件的不同

36、而大致分為三個(gè)階段:段:(1 1)巖漿作用階段)巖漿作用階段 當(dāng)巖漿在地下逐漸冷卻時(shí),首先結(jié)晶析出的是含量最高的硅酸鹽礦物,如當(dāng)巖漿在地下逐漸冷卻時(shí),首先結(jié)晶析出的是含量最高的硅酸鹽礦物,如橄欖石、角閃石、長(zhǎng)石、云母以及石英等。這些礦物組成各種侵入巖。巖漿冷橄欖石、角閃石、長(zhǎng)石、云母以及石英等。這些礦物組成各種侵入巖。巖漿冷卻形成各種侵入巖的作用叫巖漿作用。卻形成各種侵入巖的作用叫巖漿作用。巖漿作用是在高溫(巖漿作用是在高溫(65010006501000)和高壓下進(jìn)行的,巖漿作用的)和高壓下進(jìn)行的,巖漿作用的礦物一般礦物一般呈等粒狀結(jié)構(gòu)、塊狀或浸染狀構(gòu)造。呈等粒狀結(jié)構(gòu)、塊狀或浸染狀構(gòu)造。第二章

37、第二章 礦物及其分類礦物及其分類(2 2)偉晶作用階段)偉晶作用階段 隨著巖漿作用中硅酸鹽大量析出,巖漿中的揮發(fā)性組分相對(duì)增加。隨著巖漿作用中硅酸鹽大量析出,巖漿中的揮發(fā)性組分相對(duì)增加。如果有適當(dāng)?shù)耐獠織l件使揮發(fā)性組分不致迅速逸出,即可形成富含揮發(fā)如果有適當(dāng)?shù)耐獠織l件使揮發(fā)性組分不致迅速逸出,即可形成富含揮發(fā)性組分的所謂性組分的所謂“偉晶巖漿偉晶巖漿”。巖漿在這種特殊條件下形成礦物的作用,。巖漿在這種特殊條件下形成礦物的作用,叫偉晶作用。叫偉晶作用。 偉晶巖礦物具有三個(gè)特點(diǎn)。偉晶巖礦物具有三個(gè)特點(diǎn)。 偉晶巖是大晶體和稀有金屬的寶庫(kù)。偉晶巖是大晶體和稀有金屬的寶庫(kù)。(3)熱液作用階段)熱液作用階

38、段如果在巖漿作用后期外壓不高,巖漿中聚集的揮發(fā)性組分即進(jìn)入周圍巖如果在巖漿作用后期外壓不高,巖漿中聚集的揮發(fā)性組分即進(jìn)入周圍巖石的裂隙。當(dāng)溫度下降到水的臨界溫度以下時(shí),高溫氣體即形成高溫液體石的裂隙。當(dāng)溫度下降到水的臨界溫度以下時(shí),高溫氣體即形成高溫液體-熱熱液。在這種高溫的氣液。在這種高溫的氣液中形成礦物的作用,叫熱液作用。液中形成礦物的作用,叫熱液作用。熱液作用中形成的硅酸鹽礦物較少,大量出現(xiàn)的是鎢、錫、鉬、鐵、銅、熱液作用中形成的硅酸鹽礦物較少,大量出現(xiàn)的是鎢、錫、鉬、鐵、銅、鉛、鋅、銻、砷、金等元素的礦物,以及石英、螢石、方解石等所謂非金屬礦鉛、鋅、銻、砷、金等元素的礦物,以及石英、螢

39、石、方解石等所謂非金屬礦物。物。由這些礦物組成的熱液礦床是特種和有色金屬的最主要的來(lái)源。由這些礦物組成的熱液礦床是特種和有色金屬的最主要的來(lái)源。(4)火山作用)火山作用如果地下深處的巖漿不是在地下深處冷凝,而是直接噴溢地表后迅速冷如果地下深處的巖漿不是在地下深處冷凝,而是直接噴溢地表后迅速冷凝,即凝,即稱火山作用稱火山作用?;鹕阶饔眯纬筛鞣N火山巖,如玄武巖、安山巖、流紋巖等。其主要礦物組火山作用形成各種火山巖,如玄武巖、安山巖、流紋巖等。其主要礦物組分一相應(yīng)的各類巖漿巖基本類似。分一相應(yīng)的各類巖漿巖基本類似。2礦物及其分類礦物及其分類2.12.1礦物成因及其分類礦物成因及其分類外生作用是外力(

40、太陽(yáng)能、水、大氣和生物)地質(zhì)作用的一種特殊形式。外生作用是外力(太陽(yáng)能、水、大氣和生物)地質(zhì)作用的一種特殊形式。(1)風(fēng)化作用)風(fēng)化作用物理風(fēng)化物理風(fēng)化在常溫常壓下進(jìn)行。只把礦物破碎而不形成新礦物;在常溫常壓下進(jìn)行。只把礦物破碎而不形成新礦物;化學(xué)風(fēng)化化學(xué)風(fēng)化使礦物破壞,其組分轉(zhuǎn)入溶液或改造為新礦物。使礦物破壞,其組分轉(zhuǎn)入溶液或改造為新礦物。風(fēng)化作用形成的礦物集合體,常具有多孔狀、土狀、皮殼狀等形態(tài)。風(fēng)化作用形成的礦物集合體,常具有多孔狀、土狀、皮殼狀等形態(tài)。(2)沉積作用)沉積作用機(jī)械沉積機(jī)械沉積當(dāng)風(fēng)化產(chǎn)物被水流沖刷和再沉積時(shí),物理和化學(xué)性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定的礦物,當(dāng)風(fēng)化產(chǎn)物被水流沖刷和再沉積時(shí),物

41、理和化學(xué)性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定的礦物,就形成機(jī)械沉積。如長(zhǎng)石、石英砂及少量的重礦物,構(gòu)成砂巖等沉積巖。就形成機(jī)械沉積。如長(zhǎng)石、石英砂及少量的重礦物,構(gòu)成砂巖等沉積巖。沉積作用雖沉積作用雖不產(chǎn)生新物質(zhì),但會(huì)使某些礦物富集。不產(chǎn)生新物質(zhì),但會(huì)使某些礦物富集。膠體沉積膠體沉積風(fēng)化作用中形成的難溶物質(zhì)大部分以水膠體的形式搬運(yùn)到湖、海等水風(fēng)化作用中形成的難溶物質(zhì)大部分以水膠體的形式搬運(yùn)到湖、海等水盆地中沉積下來(lái)。這些物質(zhì)主要是各種硅酸鹽粘土礦物,鐵、錳、硅、鋁的氧化物和盆地中沉積下來(lái)。這些物質(zhì)主要是各種硅酸鹽粘土礦物,鐵、錳、硅、鋁的氧化物和氫氧化物等。膠體沉積的礦物常形成致密狀、鮞狀、豆?fàn)?、腎狀等形態(tài)。氫氧化物

42、等。膠體沉積的礦物常形成致密狀、鮞狀、豆?fàn)?、腎狀等形態(tài)。結(jié)晶沉積結(jié)晶沉積主要是各種物質(zhì)在過(guò)飽和情況下的沉積。如干旱區(qū)內(nèi)陸湖泊中的石鹽、主要是各種物質(zhì)在過(guò)飽和情況下的沉積。如干旱區(qū)內(nèi)陸湖泊中的石鹽、硼砂,封閉或半封閉海灣中的石鹽、鉀鹽、硬石膏的沉積。硼砂,封閉或半封閉海灣中的石鹽、鉀鹽、硬石膏的沉積。生物沉積生物沉積為生物有機(jī)體作用的結(jié)果。常由生物的骨骼和遺骸堆積而成。如石灰為生物有機(jī)體作用的結(jié)果。常由生物的骨骼和遺骸堆積而成。如石灰?guī)r、硅藻土、煤、油頁(yè)巖、石油等。巖、硅藻土、煤、油頁(yè)巖、石油等。2外生作用外生作用2礦物及其分類礦物及其分類2.12.1礦物成因及其分類礦物成因及其分類地殼中已形成

43、的礦物群體在地殼內(nèi)部溫度和壓力作用下所發(fā)生的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造或地殼中已形成的礦物群體在地殼內(nèi)部溫度和壓力作用下所發(fā)生的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造或礦物成分和礦物組成的變化過(guò)程,稱謂礦物成分和礦物組成的變化過(guò)程,稱謂變質(zhì)作用變質(zhì)作用。按發(fā)生變質(zhì)作用的原因的不同,可將變質(zhì)作用分為區(qū)域變質(zhì)和接觸變質(zhì)二種類按發(fā)生變質(zhì)作用的原因的不同,可將變質(zhì)作用分為區(qū)域變質(zhì)和接觸變質(zhì)二種類型。型。(1)區(qū)域變質(zhì)作用)區(qū)域變質(zhì)作用廣大的區(qū)域中,已形成的巖石因區(qū)域構(gòu)造變動(dòng)產(chǎn)生的高溫、高壓使巖石的礦物廣大的區(qū)域中,已形成的巖石因區(qū)域構(gòu)造變動(dòng)產(chǎn)生的高溫、高壓使巖石的礦物成分發(fā)生變化的作用稱為區(qū)域變質(zhì)作用。區(qū)域變質(zhì)作用形成的礦物隨著變質(zhì)深度的成分發(fā)

44、生變化的作用稱為區(qū)域變質(zhì)作用。區(qū)域變質(zhì)作用形成的礦物隨著變質(zhì)深度的加大,一方面是向生成不含加大,一方面是向生成不含OH的方向發(fā)展,一方面是向體積小、比重大的礦物轉(zhuǎn)化。的方向發(fā)展,一方面是向體積小、比重大的礦物轉(zhuǎn)化。在區(qū)域變質(zhì)作用中常形成各種板巖、片巖等巖石在區(qū)域變質(zhì)作用中常形成各種板巖、片巖等巖石。(2)接觸變質(zhì)作用)接觸變質(zhì)作用當(dāng)巖漿侵入到圍巖中,改變了周圍巖石的物理化學(xué)條件,使原有礦物得到改造當(dāng)巖漿侵入到圍巖中,改變了周圍巖石的物理化學(xué)條件,使原有礦物得到改造而形成新的作用,稱為接觸變質(zhì)作用。包括熱變質(zhì)作用和接觸交代作用。而形成新的作用,稱為接觸變質(zhì)作用。包括熱變質(zhì)作用和接觸交代作用。接觸

45、熱變質(zhì)作用:接觸熱變質(zhì)作用:巖漿侵入圍巖受到熱的影響而引起的變質(zhì)作用。巖漿侵入圍巖受到熱的影響而引起的變質(zhì)作用。接觸交代作用:中酸性巖漿侵入與碳酸鹽巖石間接觸發(fā)生成分交換的交代反應(yīng)。接觸交代作用:中酸性巖漿侵入與碳酸鹽巖石間接觸發(fā)生成分交換的交代反應(yīng)。3變質(zhì)作用變質(zhì)作用2礦物及其分類礦物及其分類2.12.1礦物成因及其分類礦物成因及其分類1.煤的形成煤的形成煤是由植物遺體經(jīng)過(guò)生物化學(xué)作用和物理化學(xué)作用,演變而成的沉積礦物煤是由植物遺體經(jīng)過(guò)生物化學(xué)作用和物理化學(xué)作用,演變而成的沉積礦物。成煤的原始物質(zhì)是植物。高等植物形成的煤為腐植煤類,低等植物形成的煤為腐泥成煤的原始物質(zhì)是植物。高等植物形成的煤

46、為腐植煤類,低等植物形成的煤為腐泥煤類,由高等植物和低等植物共同形成的煤為腐植腐泥煤類。煤類,由高等植物和低等植物共同形成的煤為腐植腐泥煤類。在自然界分布最廣而又常見(jiàn)的是在自然界分布最廣而又常見(jiàn)的是腐植煤腐植煤,根據(jù)煤化程度的深淺,腐植煤類包括泥炭、,根據(jù)煤化程度的深淺,腐植煤類包括泥炭、褐煤、煙煤和無(wú)煙煤等煤種。褐煤、煙煤和無(wú)煙煤等煤種。煤的形成過(guò)程包括兩個(gè)階段,即泥炭化階段和煤化階段。煤的形成過(guò)程包括兩個(gè)階段,即泥炭化階段和煤化階段。(1)泥炭化階段)泥炭化階段 當(dāng)大批植物死亡后,植物遺骸聚集在低洼沼澤和湖泊中。當(dāng)大批植物死亡后,植物遺骸聚集在低洼沼澤和湖泊中。 開始,植物遺骸堆積層處在表

47、面有水和接觸空氣較少的環(huán)境中,水中大量的喜氧開始,植物遺骸堆積層處在表面有水和接觸空氣較少的環(huán)境中,水中大量的喜氧細(xì)菌對(duì)植物遺骸的堆積層進(jìn)行氧化分解,這一作用稱為菌解或稱為生物化學(xué)作用。細(xì)菌對(duì)植物遺骸的堆積層進(jìn)行氧化分解,這一作用稱為菌解或稱為生物化學(xué)作用。 由于分解所產(chǎn)生的物質(zhì)使水質(zhì)發(fā)生變化,喜氧細(xì)菌難以生存,逐漸減少以致絕跡,由于分解所產(chǎn)生的物質(zhì)使水質(zhì)發(fā)生變化,喜氧細(xì)菌難以生存,逐漸減少以致絕跡,此時(shí),植物遺骸的氧化分解并不完全。隨著堆積層作用的下沉,在沼澤深處的厭氧細(xì)此時(shí),植物遺骸的氧化分解并不完全。隨著堆積層作用的下沉,在沼澤深處的厭氧細(xì)菌與植物遺骸的分解產(chǎn)物又相互作用,分解作用和化合

48、作用相互交錯(cuò)而形成了新的產(chǎn)菌與植物遺骸的分解產(chǎn)物又相互作用,分解作用和化合作用相互交錯(cuò)而形成了新的產(chǎn)物,即泥炭。這就是泥炭化作用階段或稱生物化學(xué)作用階段。物,即泥炭。這就是泥炭化作用階段或稱生物化學(xué)作用階段。 高等植物經(jīng)過(guò)這一階段形成泥炭,低等植物經(jīng)過(guò)這一階段則形成腐泥。高等植物經(jīng)過(guò)這一階段形成泥炭,低等植物經(jīng)過(guò)這一階段則形成腐泥。2.1.2煤炭的形成與地質(zhì)年代煤炭的形成與地質(zhì)年代2礦物及其分類礦物及其分類2.12.1礦物成因及其分類礦物成因及其分類(2)煤化作用)煤化作用當(dāng)當(dāng)泥炭層(或腐泥層)由于地殼的下沉而被泥砂等沉積物覆蓋時(shí),就逐泥炭層(或腐泥層)由于地殼的下沉而被泥砂等沉積物覆蓋時(shí),就

49、逐漸壓緊并不斷失水,膠體逐漸老化以致固結(jié)。這時(shí)厭氧細(xì)菌的生物化學(xué)漸壓緊并不斷失水,膠體逐漸老化以致固結(jié)。這時(shí)厭氧細(xì)菌的生物化學(xué)作用慢慢消失。在地層下部的高溫和覆蓋層的擠壓下,導(dǎo)致泥炭的化學(xué)作用慢慢消失。在地層下部的高溫和覆蓋層的擠壓下,導(dǎo)致泥炭的化學(xué)組成發(fā)生緩慢變化,逐漸過(guò)渡成為密度較大、腐植酸減少、含碳量增大、組成發(fā)生緩慢變化,逐漸過(guò)渡成為密度較大、腐植酸減少、含碳量增大、氧含量減少的褐煤,這個(gè)過(guò)程是煤化作用的開始階段,也稱氧含量減少的褐煤,這個(gè)過(guò)程是煤化作用的開始階段,也稱成巖作用成巖作用。這一作用發(fā)生在地表淺處,溫度一般不超過(guò)這一作用發(fā)生在地表淺處,溫度一般不超過(guò)70。當(dāng)褐煤繼續(xù)受地殼運(yùn)

50、動(dòng)的影響,下降到地殼的較深處,受到地殼內(nèi)部不當(dāng)褐煤繼續(xù)受地殼運(yùn)動(dòng)的影響,下降到地殼的較深處,受到地殼內(nèi)部不斷增高的壓力和溫度的影響,引起了煤的內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)、物理和化學(xué)性斷增高的壓力和溫度的影響,引起了煤的內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)、物理和化學(xué)性質(zhì)的變化,褐煤轉(zhuǎn)變成煙煤,由煙煤又轉(zhuǎn)變成無(wú)煙煤。這種轉(zhuǎn)變屬于物質(zhì)的變化,褐煤轉(zhuǎn)變成煙煤,由煙煤又轉(zhuǎn)變成無(wú)煙煤。這種轉(zhuǎn)變屬于物理化學(xué)作用,也稱理化學(xué)作用,也稱變質(zhì)作用變質(zhì)作用。成巖作用和變質(zhì)作用統(tǒng)稱煤化作用。成巖作用和變質(zhì)作用統(tǒng)稱煤化作用。2 2成煤地質(zhì)年代成煤地質(zhì)年代煤屬于一種有機(jī)生物巖,是由不同地質(zhì)年代的植物在死亡以后形成的。煤屬于一種有機(jī)生物巖,是由不同地質(zhì)年代的

51、植物在死亡以后形成的。地質(zhì)年代是地殼發(fā)展的時(shí)間表,它的成煤時(shí)代見(jiàn)表地質(zhì)年代是地殼發(fā)展的時(shí)間表,它的成煤時(shí)代見(jiàn)表1 14 4。 2礦物及其分類礦物及其分類2.12.1礦物成因及其分類礦物成因及其分類礦物的形態(tài)是指礦物的單體及同種礦物集合體的形狀特點(diǎn)。礦物的形態(tài)主礦物的形態(tài)是指礦物的單體及同種礦物集合體的形狀特點(diǎn)。礦物的形態(tài)主要取決于礦物的化學(xué)成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu),是礦物的重要外表特征之一。要取決于礦物的化學(xué)成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu),是礦物的重要外表特征之一。 礦物的形態(tài)礦物的形態(tài):?jiǎn)误w;集合體。:?jiǎn)误w;集合體。在自然界,礦物多數(shù)呈集合體出現(xiàn),但是也出現(xiàn)具有規(guī)則幾何多面體形態(tài)在自然界,礦物多數(shù)呈集合體出現(xiàn),但是也

52、出現(xiàn)具有規(guī)則幾何多面體形態(tài)的單晶體。的單晶體。 1.1.礦物的單體形態(tài)礦物的單體形態(tài)只有晶質(zhì)礦物才有可能呈現(xiàn)單體,所以礦物單體形態(tài)就是指礦物單晶體的只有晶質(zhì)礦物才有可能呈現(xiàn)單體,所以礦物單體形態(tài)就是指礦物單晶體的形態(tài)。形態(tài)。 (1 1)理想晶體與實(shí)際晶體)理想晶體與實(shí)際晶體 理想晶體理想晶體 它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)嚴(yán)格地服從空間格子規(guī)律,外形就應(yīng)為規(guī)則的它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)嚴(yán)格地服從空間格子規(guī)律,外形就應(yīng)為規(guī)則的幾何多面體,面平、棱直,幾何多面體,面平、棱直,同一單形的晶面同形等同一單形的晶面同形等。 實(shí)際晶體實(shí)際晶體 就內(nèi)部構(gòu)造而言,并非是嚴(yán)格地按照空間格子規(guī)律所形成的就內(nèi)部構(gòu)造而言,并非是嚴(yán)格地按照空間格子

53、規(guī)律所形成的均勻整體。往往是由許多個(gè)別理想的均勻塊段組成的單晶體,這些塊段并不均勻整體。往往是由許多個(gè)別理想的均勻塊段組成的單晶體,這些塊段并不相互平等,從而形成相互平等,從而形成“鑲嵌構(gòu)造鑲嵌構(gòu)造”。并且還會(huì)存在空位、位錯(cuò)、歪晶等各種。并且還會(huì)存在空位、位錯(cuò)、歪晶等各種構(gòu)造缺陷。構(gòu)造缺陷。 2.1.3礦物的形態(tài)礦物的形態(tài)2礦物及其分類礦物及其分類2.12.1礦物成因及其分類礦物成因及其分類(2 2)晶體習(xí)性晶體習(xí)性 晶體習(xí)性主要指礦物單體在三維空間發(fā)育和延伸情況。大致有以下三晶體習(xí)性主要指礦物單體在三維空間發(fā)育和延伸情況。大致有以下三種類型:種類型:粒狀(三向等長(zhǎng))粒狀(三向等長(zhǎng)) 礦物單體

54、在三維空間發(fā)育程度基本相等時(shí)的形狀礦物單體在三維空間發(fā)育程度基本相等時(shí)的形狀稱為粒狀。稱為粒狀。片狀和板狀(二向延長(zhǎng))片狀和板狀(二向延長(zhǎng)) 單體沿兩個(gè)方向伸展,第三向不很發(fā)育。單體沿兩個(gè)方向伸展,第三向不很發(fā)育。具有二向延長(zhǎng)的礦物,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)中常具有堅(jiān)強(qiáng)的構(gòu)造層。具有二向延長(zhǎng)的礦物,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)中常具有堅(jiān)強(qiáng)的構(gòu)造層。 柱狀(單向伸長(zhǎng))柱狀(單向伸長(zhǎng)) 單體延一向伸長(zhǎng),其形態(tài)稱為柱狀。單體延一向伸長(zhǎng),其形態(tài)稱為柱狀。 2.2.礦物集合體的形態(tài)礦物集合體的形態(tài) 礦物的集合體形態(tài)是指同種礦物多個(gè)單體的集合方式。礦物的集合體形態(tài)是指同種礦物多個(gè)單體的集合方式。礦物集合體的形態(tài)主要取決于單體的形態(tài)和它們

55、的集合方式。礦物集合體的形態(tài)主要取決于單體的形態(tài)和它們的集合方式。根據(jù)集合體中礦物顆粒的大小可分為三種:根據(jù)集合體中礦物顆粒的大小可分為三種:顯晶集合體(肉眼可辨)、顯晶集合體(肉眼可辨)、隱晶集合體和膠態(tài)集合體(借助顯微鏡)隱晶集合體和膠態(tài)集合體(借助顯微鏡)。 2礦物及其分類礦物及其分類2.12.1礦物成因及其分類礦物成因及其分類礦物的分類方法有多種,常用的分類方法有工業(yè)分類、成因分類和晶體礦物的分類方法有多種,常用的分類方法有工業(yè)分類、成因分類和晶體化學(xué)分類。下面主要介紹晶體化學(xué)分類法。化學(xué)分類。下面主要介紹晶體化學(xué)分類法。1.1.礦物的晶體化學(xué)礦物的晶體化學(xué)分類分類以礦物的化學(xué)成分和晶

56、體結(jié)構(gòu)作為礦物的分類依據(jù)是比較通用的一種分以礦物的化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)作為礦物的分類依據(jù)是比較通用的一種分類方法。類方法。晶體化學(xué)的分類體系和原則如下:晶體化學(xué)的分類體系和原則如下:大類大類將化合物類型和化學(xué)鍵相同或相似的礦物歸為一大類。將化合物類型和化學(xué)鍵相同或相似的礦物歸為一大類。類類在大類范圍內(nèi),把具有在大類范圍內(nèi),把具有相同陰離子或絡(luò)陰離子相同陰離子或絡(luò)陰離子的礦物歸并為為小類。的礦物歸并為為小類。構(gòu)成分類體系中的第二級(jí)。構(gòu)成分類體系中的第二級(jí)。簇簇是分類體系中的第三級(jí)。將是分類體系中的第三級(jí)。將化學(xué)成分類似晶體結(jié)構(gòu)相同化學(xué)成分類似晶體結(jié)構(gòu)相同的礦物,劃的礦物,劃分為一個(gè)簇。同一簇的礦物

57、常常具有相同的構(gòu)造類型。分為一個(gè)簇。同一簇的礦物常常具有相同的構(gòu)造類型。 種種是分類體系中的第四級(jí)。同種礦物具有相同的成分和構(gòu)造。其類質(zhì)是分類體系中的第四級(jí)。同種礦物具有相同的成分和構(gòu)造。其類質(zhì)同象而產(chǎn)生的變化,不應(yīng)使混入晶格的質(zhì)點(diǎn)超過(guò)原來(lái)的質(zhì)點(diǎn)。同象而產(chǎn)生的變化,不應(yīng)使混入晶格的質(zhì)點(diǎn)超過(guò)原來(lái)的質(zhì)點(diǎn)。 在一些比較復(fù)雜的類、簇中,可以進(jìn)一步分為亞類、亞簇。同種礦物因在一些比較復(fù)雜的類、簇中,可以進(jìn)一步分為亞類、亞簇。同種礦物因形態(tài)、性質(zhì)或雜質(zhì)組分有明顯的差異,稱異種或變種。形態(tài)、性質(zhì)或雜質(zhì)組分有明顯的差異,稱異種或變種。 2.1.4 2.1.4 礦物的分類礦物的分類與命名與命名2礦物及其分類礦物

58、及其分類2.12.1礦物成因及其分類礦物成因及其分類自然元素自然元素大類大類以元素單質(zhì)形式產(chǎn)出的礦物。約有以元素單質(zhì)形式產(chǎn)出的礦物。約有90種,占地殼總重量種,占地殼總重量0.1%。自然金屬類自然金屬類(Pt、Cu、Au、Ag)自然半金屬類(自然半金屬類(As、Sb、Bi)自然非金屬類(自然非金屬類(C、S)硫化物及其類似化合物大類硫化物及其類似化合物大類金屬或半金屬元素金屬或半金屬元素與硫結(jié)合與硫結(jié)合的天然化合物。的天然化合物。有有300多種,占地多種,占地殼重量殼重量0.15%。陰離子主要是陰離子主要是S,有少量,有少量Se(西)、(西)、Te(帝)、(帝)、As等。陽(yáng)離子主要是銅型離子以

59、及過(guò)渡型離子(等。陽(yáng)離子主要是銅型離子以及過(guò)渡型離子(Cu、Pb、Zn、Ag、Hg、Fe、Co、Ni等),它們與等),它們與S、Se、Te、As等有明顯的等有明顯的親和力,硫化物以及硒硫化物、砷化物等。親和力,硫化物以及硒硫化物、砷化物等。簡(jiǎn)單硫化物類簡(jiǎn)單硫化物類復(fù)硫化物類復(fù)硫化物類硫鹽類硫鹽類2礦物及其分類礦物及其分類2.12.1礦物成因及其分類礦物成因及其分類氧化物和氫氧化物大類氧化物和氫氧化物大類金屬陽(yáng)離子和某些非金屬陽(yáng)離子與金屬陽(yáng)離子和某些非金屬陽(yáng)離子與O2或(或(OH)形成的化合物。有形成的化合物。有200多種。多種。占地殼重占地殼重17%。氧化物類氧化物類氫氧化物類氫氧化物類含氧鹽

60、大類含氧鹽大類含氧的絡(luò)陰離子含氧的絡(luò)陰離子SiO44、SO42、PO43、CO32與金屬陽(yáng)離子與金屬陽(yáng)離子組成的組成的鹽類化合物。占已知礦物的種數(shù)的鹽類化合物。占已知礦物的種數(shù)的2/3。硅酸鹽類硅酸鹽類碳酸鹽類碳酸鹽類硼酸鹽類、磷酸鹽、硼酸鹽類、磷酸鹽、鎢酸鹽、硫酸鹽類鎢酸鹽、硫酸鹽類鹵化物大類鹵化物大類鹵族元素鹵族元素F、Cl、Br、I與惰性氣體型離子與惰性氣體型離子K、Na、Ca2、Mg2及部分及部分銅型離子等組成的化合物。有銅型離子等組成的化合物。有100多種,其中主要是氟化物和氯化物。多種,其中主要是氟化物和氯化物。氟化物類氟化物類氯化物類、溴化物類、碘化物類氯化物類、溴化物類、碘化物

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論