粉体工程讲义.doc
文本预览下载声明
第一讲 绪 论
一 非金属矿产及加工利用
非金属矿产在国民经济中的作用
非金属矿产:是指金属矿产和燃料矿产以外,自然产出的一切可以提取非金属元素或具有某种功能可供人们利用的、技术经济上有开发价值的矿产资源。
(此类矿产大多不是以化学元素,而是以有用矿物为利用对象,所以亦称为工业矿物与岩石。)
在人类发展过程中,非金属矿产起了决定性作用。
古代: 石器(工具) 陶器 青铜器(金属) 非金属矿产受挫
近代: 技术的进步和材料结构的多元化,促使了非金属矿产地位不断上升。
从两个角度看现代社会的发展
从科学技术角度看:已进入信息时代
从矿产资源利用看:进入一个以非金属资源为中心的综合开发时代。
(50年代开始,世界非金属矿产产值已经超过金属矿产产值,发达国家非矿产值超过金属矿产2~3倍。)
我国非金属矿产发展情况
我国是世界上最早利用非金属矿产的国家之一。但是近代由于封建制度的闭关自守及帝国主义国家列强的侵略掠夺,我国的非金属矿产发展落后于西方发达国家。
我国已发现有经济价值的非金属矿产有100多种,是世界上品种齐全、储量丰富的少数国家之一。
储量居世界前列的非金属矿产有:石膏、石墨、滑石、膨润土、石棉、萤石、重晶石等
储量在世界上有重要地们的非金属矿产有:高岭土、硅藻土、沸石、珍珠岩、石灰石等。
非常具有发展潜力的非金属矿产有:凸凹棒石、海泡石、硅灰石、霞长石、正长石等。
80年代开始我国非金属矿产日益受到关注(非金属在世界市场走俏)近十几年来我国非金属矿产出口增长,已成为出口创汇的一个重要方面。
但我国非金属矿产加工技术――比较落后
出口的非金属矿产产品种类――原矿和初级产品
(许多工业部门和人们日常生活所需的非金属矿深加工产品还需进口,有的甚至是我们出口的原矿或初级产品加工而成。)
非金属矿产开发利用新趋势
从目前国外非金属矿产开发利用的特点,可反映出如下几个趋势:
已开发的老品种,其利用范围和开发深度不断扩大。
体现形式――大部分矿种已不限于一两个工业部门的少数用途,老矿种的新特性新功能不断被发现并得到利用。
新开发的新矿种不断出现,且许多新矿种在应用方面表现出独特性能。
由直接利用非金属矿原料或粗加工产品(选矿精矿及粉料产品)向深加工及制成品方向扩展。
人工合成非金属矿物和开然非金属矿资源的综合利用,也愈来愈受重视。
总之,随着科学技术不断进步和社会需求的多样化,单纯利用非金属矿物原料或选矿粗加工产品,已在很多方面不能适应市场的发展需要,非金属矿产的深加工也成为非金属矿行业发展的必然趋势。所以,为适应市场和科学技术发展需要,非金属矿矿产发展方向应为:
非金属矿矿产发展:向高纯化、超细化、功能化、多品种、多系列方向发展。
非金属矿企业发展:向集团化的综合加工方向发展。
非金属矿深加工的主要内容
各类矿产的应用特点
金属矿产:通过冶炼提炼出其中的金属元素 这两类矿产都是以改变矿物原料
燃料矿产:利用并通过热化学反应提取其中的 的化学结构来达到其利用目的。
热能或有机化学组分。
非金矿产:绝大部分是利用其固有的技术物理性能,或利用其加工以后形成的物理特性及物理化学性能。
无机非金属材料:利用某些矿物原料加工成其有某种功能、能被人们直接利用的材料。
材料工业的三大支柱:无机非金属材料、金属材料、有机高分子材料
1)非金属矿产加工利用阶段
在开发利用非金属矿产资源途径中,最简单的是直接利用(砂、石、粘土和经选矿提高了利用层次和经济价值的产品),但其本质仍是一种原料(制取某种材料的原料)。如果要将采出的非金属矿产加工成经济价值高的各类功能性材料,要经过如下几各加工阶段。
(1)初加工
非金属矿产初加工――指传统的矿物加工方法对矿物或岩石进行破碎、磨矿、分级以及有用矿物的分选或富集。
初加工的任务:为材料工业部门提供从颗粒粒级上或有用矿物品位上都合格的原料矿物。
(2)深加工
非金属矿产深加工――将经过采选粗加工后的原料矿产,根据用户或制品对其技术物理性能及界面性能的要求,再进一步进行精细加工的过程。(深加工相对初加工的加工处理程度而言)
非矿深加工产品特性:
经深加工的矿物已不在是一种原料,而是具有某些优异性能可供直接利用的材料。具体体现在:
保持了原料矿物的单一材料性与固体分散相特征。
矿物与化学成分不发生根本改变
所被利用的技术物理特性与界面化学性能有质的飞跃
有时会发生局部晶层构造变异与表面化学性能改变
经深加工的产品在性能上己远不同于初加工的产品,其固有的天然矿物性能己发生质的变化(进行深加工的主要目的)。
例:各类超细高纯矿物产品、膨胀石墨、膨胀珍珠岩或蛭石、煅烧高岭土、活性白土等。
2)非金属矿深加工的主要内容
精细提纯 主要是指采用化学选矿等方法的提纯;
超细粉
显示全部