《化学过程工艺学》Chapter2 化学工业的资源29.ppt

1.2 水溶性矿1.2.1 水溶性矿的开采方法 水溶性矿的开采方法 露天开采 地下开采 水溶开采 水作为溶剂，然后注入，溶解后转变为卤水后抽出，集采、选、冶一身 现有的方法 浅井开拓法 沟渠开拓法 井-渠开拓法 井-巷开拓法 钻井开拓法 End of Chapter 2 2.6 海洋资源 海洋资源的种类 海洋资源的利用现状和展望 流态矿 海洋生物 矿产 抗病毒、肿瘤、心血管药物 海藻化工 微生物化工 动植物细胞工程 大陆架矿产利用 深海矿产利用 无机与有机化工 无机与能源化工 海洋能源 固态矿 海洋 资源 海水 藻蓝蛋白，盐藻胡罗卜素，变泡藻黄素，藻多糖，非饱和脂肪酸，海洋药品，化学品 碳多烯酸药品，传感指示器，石油降解剂，药品 磷灰石，煤，铜，锡，硫磺，钾盐，重晶石，铁，石膏，金刚石，锆石，钛铁矿，铬矿，金红石，独居石， 锰结核，热液矿（金、银、铜），富钴砂，镍 石油，天然气，硫磺，浓盐液，甲烷水化物 海水淡化，海水提盐，生产溴、镁、铀、钾，海水提氘、氚 能源技术 潮夕发电，波浪发电，温差发电 A.I 酸不溶物 * 描述分形最主要的参量。简称分维。通常欧几里德几何中，直线或曲线是1维的，平面或球面是2维的，具有长、宽、高的形体是 3 维的；对于分形如海岸线、科赫曲线、射尔宾斯基海绵等的复杂性无法用维数等于 1、2、3 这样的数值来描述。科赫曲线第一次变换将1英尺的每边换成4个各长4英寸的线段，总长度变为 3×4／3＝4 英尺；每一次变换使总长度变为乘以4／3，如此无限延续下去，曲线本身将是无限长的。这是一条连续的回线，永远不会自我相交，回线所围的面积是有限的，它小于一个外接圆的面积。因此科赫曲线以它无限长度挤在有限的面积之内，确实是占有空间的 ，它比1维要多，但不及2维图形，也就是说它的维数在1和2之间，维数是分数。同样，谢尔宾斯基海绵内部全是大大小小的空洞，表面积是无限大，而占有的 3 维空间是有限的，其维数在2和3之间。 * Chapter 2化学工业的资源 化学工业的资源 广义 任何可利用的资源（大气 水 …) 狭义 矿产资源、农业/林业资源、海洋资源、工业副产品和废弃物） 矿产 化学矿、煤炭、石油、天然气 分布 品位 不可再生性 生物质（biomass) 动物资源、植物资源 潜力巨大 技术需要进步 空气和水 H、O、N、inert gas 海洋 海水、海洋生物、海洋矿产 废弃物和副产品 1 化学矿 化学矿 冶金矿物，金矿、铜矿、铁矿 建筑矿物，水泥（石灰石和粘土矿） 化学矿物，钾石盐（KCl.NaCl）?、芒硝（Na2SO4.10H2O）， 磷灰石[Ca5(PO4)3F]、方解石CaCO3 ? 水溶性? 1.1 不溶性矿1.1.1 不溶性矿的开采方法 磷块岩、石灰岩、蒙脱土、白云石、重晶石、钙钛矿、钛铁矿、稀土矿 露天采矿工艺 穿孔 爆破 采装 运输 排土 风化矿石一般不用穿孔爆破 运输：汽车（载重达77t），高强度皮带运输机，轻轨 地下开采工艺 开拓运输过程 采矿过程 矿床开拓系统 开发地下矿床，先要掘凿一系列井巷，使地面与矿床之间形成完整的提升、运输、通风、排水、行人、供电、供水、供压风等生产系统。这些井巷工程的建立称为矿床开拓。 由竖井、斜井、平硐组成 主井运输矿石 副井运输人员、设备、材料和通风 中段、运输平巷、功能硐室 采矿过程 空场采矿法 围岩及矿石都很稳固的矿床 崩落采矿法 适用于围岩和矿石中等至不够稳固的矿床 涉及岩石破碎、松散物料运移、流体输送、矿山岩石力学和矿业系统工程等理论。需要运用数学、物理、力学、化学、地质学、系统科学、电子计算机等学科的必威体育精装版成果。 锦屏磷矿开拓系统示意图 1.1.2 磷矿的基本特性及地质分布 天然磷矿石的分类 磷灰石 磷块岩 化学组成 氟磷酸钙Ca5(PO4)3F 磷酸钙和氟化钙的复盐3[Ca3(PO4)2].CaF2 晶体结构 磷灰石矿是由熔融的岩浆冷却结晶而成, 属于火成岩矿物, 具有六角形晶体结构, 不含结晶水, 纯氟磷灰石含42.24%P2O5 磷块岩一般为非晶型或隐晶型，常含结晶水，与碳酸盐成为复合物, 结构式：Ca5(PO4)3F.nCaCO3.mH2O 磷块岩 杂质 含倍半氧化物的水合硅酸盐（R2O+RO).R2O3.4SiO2.2H2O 结核状磷块岩 由大小不等的磷结核组成，呈深黑色。表面常有铁和锰的氧化物存在。 层状磷块岩 片状氟磷酸钙与碳酸盐或硅酸盐共生的磷矿 条带形式的致密块状矿物 摩洛哥磷矿、美国佛罗里达磷矿和我国西南、湖北地区的磷矿 天然磷矿 含杂质不同或共生矿不同，颜色各异，灰白、黄色、灰绿、浅红、紫色和黑色。 中国的磷矿资源 资源丰富 探明的储量为135.42亿吨