【采矿课件】第1章资源加工学概述

【采矿课件】第1章资源加工学概述【采矿课件】第1章资源加工学概述【采矿课件】第1章资源加工学概述第1章  资源加工学概述习 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 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进展关系。   【解】资源加工学是由传统的选矿学、矿物加工学进展演化形成的新的学科体系。    争辩手段    选矿学是用物理、化学的方法，对自然 矿物资源（通常包括金属矿物、非金属矿物、煤炭等）进行选别、分别、富集其中的有用矿物的科学技术，其目的是为冶金、化工等行业供应合格原料。    矿物加工学是在选矿学的基础上进展起来的，是用物理、化学的方法，对自然 矿物资源进行加工（包括分别、富集、提纯、提取、深加工等），以猎取有用物质的科学技术。其目的已不单纯是为其它行业供应合格原料，也可直接得到金属、矿物材料等。    资源加工学是依据物理、化学原理，通过分别、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    争辩对象    传统选矿学、矿物加工学的争辩对象均以自然 矿物资源为主。    资源加工学的争辩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    资源加工学包括四高校科领域：    矿物加工（MineralProcessing）；矿物材料加工（MineralMaterialProcessing）；二次资源加工（SecondaryMaterialProcessing）；金属提取加工（MetalMetallurgicalProcessing）。可简称为4-MP。矿物加工是依据物理、化学原理对自然 矿物资源进行加工，以分别、富集有用矿物；矿物材料加工是依据物理、化学原理，对自然 及非传统矿物资源进行分别、纯化、改性、复合等加工，制备功能矿物材料；    二次资源加工是依据物理、化学原理，对二次资源进行加工，分别回收各种有用物质；    金属提取加工是依据物理、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，以猎取有价金属。    学科基础    资源加工过程中物料的碎解、分别、富集、纯化、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，形成不同的争辩方向。    ①工艺矿物学。与矿物学、岩石学的交叉，争辩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”供应基本信息；    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、流体力场中的分别。以流体力学、流体动力学为基础，依据所处理的物料的密度、粒度及外形差异，分别、富集不同物料。如黑钨矿与石英的分别，聚氯乙烯和聚乙烯的分别，城市垃圾中重物料与轻质物料的分别，铜线与橡胶的分别等。    ④电磁场中的分别。以电磁学、静电学为基础的磁力分选和静电分选，依据所处理物料的磁性质或导电性的差异，分别不同物料。如磁性矿物与非磁性矿物的分别，导电矿物与非导电矿物的分别，磁性炭粉与废纸的分别，红血球与白血球的分别，带电塑料与不带电塑料的分别，铜线与铝线的分别等。    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、浮选表面化学等交叉争辩领域。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化学分别。包括溶剂萃取、离子交换、膜分别、化学浸出等，涉及化学与化学工程、冶金反应工程等。处理简单矿物资源、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、材料科学与工程领域，包括矿物材料的化学合成、矿物复合材料，矿物——聚合物复合材料等。   ⑨表面改性。通过表面化学反应、选择性溶解、溶蚀、刻蚀、涂层等对矿物表面进行化学处理、制备功能矿物材料，涉及化学工程与材料科学与工程领域。    ⑩聚集与分散。细颗粒的聚集与分散，矿物胶体体系的稳定与分散，溶剂萃取，球团、型煤、水煤浆制备等。涉及表面化学、颗粒学等领域。   资源加工过程计算机技术。涉及计算机科学与技术、自动把握等领域。争辩资源加工过程的数学模型、仿真、优化与自动把握。    3．资源加工学的争辩对象及争辩方向有那些？    【解】资源加工学的争辩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。争辩方向    ①工艺矿物学。与矿物学、岩石学的交叉，争辩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”供应基本信息；    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、流体力场中的分别。以流体力学、流体动力学为基础，依据所处理的物料的密度、粒度及外形差异，分别、富集不同物料。如黑钨矿与石英的分别，聚氯乙烯和聚乙烯的分别，城市垃圾中重物料与轻质物料的分别，铜线与橡胶的分别等。    ④电磁场中的分别。以电磁学、静电学为基础的磁力分选和静电分选，依据所处理物料的磁性质或导电性的差异，分别不同物料。如磁性矿物与非磁性矿物的分别，导电矿物与非导电矿物的分别，磁性炭粉与废纸的分别，红血球与白血球的分别，带电塑料与不带电塑料的分别，铜线与铝线的分别等。    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、浮选表面化学等交叉争辩领域。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化学分别。包括溶剂萃取、离子交换、膜分别、化学浸出等，涉及化学与化学工程、冶金反应工程等。处理简单矿物资源、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、材料科学与工程领域，包括矿物材料的化学合成、矿物复合材料，矿物——聚合物复合材料等。    ⑨表面改性。通过表面化学反应、选择性溶解、溶蚀、刻蚀、涂层等对矿物表面进行化学处理、制备功能矿物材料，涉及化学工程与材料科学与工程领域。    ⑩聚集与分散。细颗粒的聚集与分散，矿物胶体体系的稳定与分散，溶剂萃取，球团、型煤、水煤浆制备等。涉及表面化学、颗粒学等领域。    资源加工过程计算机技术。涉及计算机科学与技术、自动把握等领域。争辩资源加工过程的数学模型、仿真、优化与自动把握。    4．资源加工学在国民经济建设中的地位和作用如何？    【解】矿物资源是人类社会进展和国民经济建设的重要物质基础，矿业是国民经济的基础产业，是人类社会进展的前提和动力。从石器时代到青铜器、铁器时代，到煤、石油、天燃气、原子能的利用，人类社会生产的每一次巨大进步，都伴随着矿物资源利用水平的飞跃进展，矿物资源是冶金、化工、航天、建材、电力、轻工、核工业等行业的主要原料来源。虽然矿业在国内生产总值（GDP）中所占比重很小，但它作为基础产业支撑着其它行业生产对原料的需求。在世界上，90%以上的能源、80%以上的工业原料和70%以上的农业生产资料来自矿产资源。    随着自然 矿物资源地不断被开发利用，自然 矿物资源量逐步削减，而人口增长、社会进展，对资源的需求又不断增大，因此，必需查找开发利用新的资源。非传统矿物资源、二次资源、非矿物资源必将成为将来人类社会进展的重要资源，对这些资源的加工利用，不仅可以满足人类社会进展对资源的需求量的增加，还可削减环境污染，促使国民经济持续、快速、健康进展。