物料的基本物理化学特性资源加工学.ppt

第2章 物料的基本物理化学特性 物料的基本物理化学特性 物料的鉴别 物料的物理性质 表面化学性质 2.1 物料的鉴别 2.1.1 矿物 矿物：由地质作用所形成的结晶态的天然化合物或单质，他们具有均匀且相对固定的化学成分和确定的晶体结构；它们在一定的物理化学条件范围内稳定，是组成岩石和矿石的基本单元。 准矿物：由地质作用形成的非结晶态的天然化合物或单质。 工艺矿物：在实验室和生产工艺过程中研制和生产而形成的结晶态的化合物或单质。 2.1.1.2 矿物分类 1、概 念 种 ：指具有一定的化学组成和一定的晶体结构的一种矿物。 亚种：同属于一个种的矿物，在化学组成、物理性质等方面有—定程度的变异者。 2、物种划分注意要点： （1）同一物质的不同变体虽然化学组成相同，但它们的晶体结构有明显的差别，因而应区别为不同的矿物种。 （2） 同一矿物的不同多型，尽管晶体内部的结构层的堆垛顺序有所不同，有时可能属于不同的晶系，但仍把它们联合为一个名称，看成是同一个矿物种。 2.1 物料的鉴别 根据晶体化学分类原则，矿物可分为如下几类： 第一大类：自然元素 第一类：自然金属元素；第二类：自然半金属元素； 第三类：自然非金属元素 第二大类：硫化物及其类似化合物 第一类：简单硫化物；第二类：复硫化物；第三类：硫盐 第三大类：氧化物和氢氧化物 第一类：氧化物；第二类：氢氧化物 2.1 物料的鉴别 第四大类：含氧盐 第一类：硅酸盐 第一亚类： 岛状结构硅酸盐；第二亚类：环状结构硅酸盐；第三亚类： 链状结构硅酸盐；第四亚类：层状结构硅酿盐；第五亚类： 架状结构硅酸盐 第二类： 硼酸盐；第三类：磷酸盐、砷酸盐、钒酸盐；第四类：钨酸盐、钼酸盐；第五类： 铬酸盐；第六类：硫酸盐；第七类：碳酸盐；第八类：硝酸盐 第五大类：卤化物 2.1.1.3 矿物的命名 矿物命名规则 (1) 根据化学成分命名 如自然金(Au)、硫铜矿(CuS)、 碳酸钡矿(BaCO3) 等。 (2) 根据物理性质命名如电气石(具有焦电性)、重晶石(密度大)、沸石(受 热时具沸腾现象)、孔雀石(孔 雀绿色)、橄榄石(橄榄绿色)、蛇纹石(颜色斑驳如蛇皮)等。 (3) 根据形态特点命名 如石榴石(呈四角三八面体或菱形十二面体的粒状集合)等。 2.1.1.4 矿物的鉴定 矿物鉴定研究内容 1、矿物的晶体结构研究 采用x射线衍射、电子衍射、中子衍射、红外光谱和拉曼光谱等。 2、矿物的化学成分研究 包括化学分析、等离子谱、电子探针、离子探针、质子探针和扫描电镜等。 2.1.2 岩石 2.1.2.1 岩石及工艺岩石 岩石(Rock)是天然产出的由一种或多种矿物(包括火山玻璃、生物遗骸、胶体)组成的固体集合体。岩石根据其成因，可分为三类： (1) 岩浆岩：主要由地壳深处或上地幔中形成的高温熔融 的岩浆，在侵入地下或喷出地表冷凝而成的岩石。它与火成岩是同义词，如花岗岩、流纹岩等。 2.1.2 岩石 2.1.2.2 岩石的特征 (1)岩浆岩：大部分为块状的结晶岩石，部分为玻璃质岩石；岩浆岩体与围岩间一般有明显的界线，且呈各种各样的形态存在于周围的地层中；岩体中常有附近围岩的碎块（捕虏体）。 (2)沉积岩：沉积物的主要来源为母岩风化的碎屑物、生物形成的有机物、地壳深部来源的沉积物（火山碎屑物及深部热卤水）、溶液中的化学沉淀物和宇宙来源的沉积物等。 (3)变质岩：变质岩的岩性特征常受原岩的控制，具有明显的继承性；同时，由于变质作用的成因特点，又决定了变质岩在矿物组成、结构构造等方面，具有与原生岩石不同的特点；在深变质改造的岩石与原岩之间，存在一定的渐变关系。 2.1.3 矿石 矿产：指能被利用的矿物资源，目前按矿产的性质及其主要工业用途可分为以下三类：金属矿产、非金属矿产和可燃性有机岩矿产。 矿石：从矿体中开采出来的，从中可提取有用组份的矿物集合体。一般由矿石矿物和脉石矿物两部分组成。 2.1.4 二次资源及其固体物料 二次资源 非传统矿物资源 非矿物资源固体物料 2.1.5 非固体物料(烟尘、气、液) 非固体物料主要是指与烟尘、气、液等有关的物料，如石油、天然气、石