礦物加工學(xué)(一篇)2011-1.

1、主講人：陶秀祥教授 謝廣元 教授 沈麗娟教授 曹亦俊教授( (國家精品課程國家精品課程) )總學(xué)時(shí)：128課時(shí)劃分 ：礦物加工（一）（1）32學(xué)時(shí)；礦物加工（一）（2）32學(xué)時(shí)；礦物加工（二）（1）32學(xué)時(shí)；礦物加工（二）（2）32學(xué)時(shí)。主講人：陶秀祥教授；謝廣元教授沈麗娟教授；曹亦俊教授一、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)礦物加工學(xué)是礦物加工工程專業(yè)的主干核心課程。礦物加工學(xué)是礦物加工工程專業(yè)的主干核心課程。通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握礦物加工過程中各種礦物加工方法的基通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握礦物加工過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

2、，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)生的自學(xué)能力和分析問題、解決問題的能力。并注重培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和分析問題、解決問題的能力。二、課程的基本要求二、課程的基本要求通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)達(dá)到以下要求：通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)達(dá)到以下要求：(1)(1) 了解與礦物加工過程有關(guān)的被選物料的各種特性；掌握了解與礦物加工過程有關(guān)的被選物料的各種特性；掌握

3、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) 掌握礦物加工過程中各種方法的分選原理，分選過程及掌握礦物加工過程中各種方法的分選原理，分選過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) 具有對礦物加工過程分析與評價(jià)的初步能力。具有對礦物加工過程分析與評價(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：周樂光周樂光, ,礦石學(xué)基礎(chǔ)礦石學(xué)基礎(chǔ), , 冶金出版冶金出版,

4、02,02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,95,95年年李鳳生李鳳生, ,超細(xì)粉體技術(shù)超細(xì)粉體技術(shù), ,國防工業(yè)出版社，國防工業(yè)出版社，0000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,99,99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，0202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，0505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,05,05年年胡岳華等，礦物資源加工技術(shù)與設(shè)備，科學(xué)出版社，胡岳華等，礦

5、物資源加工技術(shù)與設(shè)備，科學(xué)出版社，0606教材教材: :選礦學(xué)選礦學(xué)-國家重點(diǎn)教材國家重點(diǎn)教材, ,中國礦業(yè)大學(xué)出版中國礦業(yè)大學(xué)出版礦物加工學(xué)礦物加工學(xué)( (一）（一）（1 1）課程主要內(nèi)容）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量技術(shù)第三章礦物分離特性與顆粒測量技術(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1.1礦物加工學(xué)的一般概念礦物加工學(xué)的一般概念第一章概述第一章概述地層地層元素元素礦物礦物巖石巖石礦石礦石巖層巖層

6、礦體礦體巖體巖體礦床礦床 礦物礦物是地殼中由于自然的地質(zhì)作用、物理化學(xué)作用或生物作用所形成的是地殼中由于自然的地質(zhì)作用、物理化學(xué)作用或生物作用所形成的（結(jié)晶態(tài)的）（結(jié)晶態(tài)的）天然化合物或自然單質(zhì)。它們具有均勻且相對穩(wěn)定的化學(xué)成分天然化合物或自然單質(zhì)。它們具有均勻且相對穩(wěn)定的化學(xué)成分和確定的晶體結(jié)構(gòu)。和確定的晶體結(jié)構(gòu)。 礦物是地殼中巖石和礦石的組成單位。礦物是地殼中巖石和礦石的組成單位。礦石是地球上各種成礦作用的產(chǎn)礦石是地球上各種成礦作用的產(chǎn)物，是具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的特殊巖石。物，是具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的特殊巖石。礦物加工的對象礦物礦物加工的對象礦物我國地大物博、礦產(chǎn)資源豐富我國地大物博、礦產(chǎn)資源豐富地殼中發(fā)

7、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多種。地殼中含量最多的礦物有長石、石英和輝石，占四分之三。礦物分為五大類。長石、石英和輝石，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,已探明儲量已探明儲量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,油頁巖油頁巖,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91種；種；水氣礦產(chǎn)水氣礦產(chǎn)3種。種。2011年，黃金產(chǎn)量年，黃金產(chǎn)量361t，銅，銅518萬噸，鋁萬噸，鋁1755萬噸，鉛萬噸，鉛473萬萬噸，鋅噸，鋅534萬噸，鎳萬噸，鎳27萬噸，鋼萬噸，鋼6.83

8、億噸億噸(鐵礦石鐵礦石13.3億，進(jìn)口億，進(jìn)口6.86億，石油億，石油2.04億噸（凈進(jìn)口億噸（凈進(jìn)口2.54億），煤億），煤35.4億噸。億噸。1.1 1.1 礦物加工學(xué)的一般概念礦物加工學(xué)的一般概念2011年我國礦石總產(chǎn)量年我國礦石總產(chǎn)量60億噸。其中鐵礦石億噸。其中鐵礦石13.27億噸，億噸，粗鋼粗鋼6.83億噸，億噸，10種有色金屬種有色金屬3424萬噸，磷礦石萬噸，磷礦石8100萬噸，萬噸，煤煤25.4億噸。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)量連續(xù)五年位居世界第一。我國稀土產(chǎn)量約五年位居世界第一。我國稀土產(chǎn)量約10萬噸，占全球萬噸，占全球

9、2/3。我國礦產(chǎn)資源的主要特點(diǎn)我國礦產(chǎn)資源的主要特點(diǎn)=結(jié)構(gòu)不合理結(jié)構(gòu)不合理。富礦少，貧礦多；富礦少，貧礦多；難選礦多，易選礦少；難選礦多，易選礦少；中小型礦床多、大型礦床少；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。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、平均品位還不及世界平均品位的一半；煤炭原生灰分高、可選性差?？蛇x性差。1.1 1.1 礦物加工學(xué)的一般概念礦物加工學(xué)的一般概念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礦方鉛礦白鎢礦白鎢礦非非金屬礦物

10、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石正長石瑪瑙瑪瑙白云母白云母為什么要對礦物進(jìn)行加工？為什么要對礦物進(jìn)行加工？礦石礦石有用礦物有用礦物脈石脈石品位品位礦物加工（礦物加工（mineralprocessing）的基本概念：）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、富集、提純等加工手段和方法，將礦石中有用礦物分離、富集、提純等加工手段和方法，將礦石中有用礦物和脈石分離，達(dá)到有用礦物相對富集并進(jìn)行其加工利用的和脈石分離，達(dá)到有用礦物相對富集并進(jìn)行其加工利用的方法。方法。(分離、富

11、集、純化、提取、改性分離、富集、純化、提取、改性)礦物加工學(xué)是礦物加工學(xué)是專門研究礦物分離與加工、利用的學(xué)科。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。它在內(nèi)涵和外延上比傳統(tǒng)的選礦學(xué)都有要寬廣。礦物加工學(xué)的外延可擴(kuò)大到一般意義上的礦物加工學(xué)的外延可擴(kuò)大到一般意義上的分離與加工分離與加工過程。過程。第一章概述第一章概述分離過程：分離過程：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。1.1礦物加工學(xué)的一般概念礦物加工學(xué)的一般概念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

12、（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 如果，以礦物為分離加工的對象，那么這種分離過程就是我們所研究如果，以礦物為分離加工的對象，那么這種分離過程就是我們所研究的的礦物加工礦物加工。 傳統(tǒng)上，把礦石加以破碎，使之彼此分離（解離），然后將有用礦物傳統(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，無用的脈石被拋棄，這樣的工藝過程叫加以富集提純，無用的脈石被拋棄，這樣的工藝過程叫選礦（選礦（ore ore dressingdressing）。 在選礦過程中選出的有用礦物叫在選礦過程中選出的有用礦物叫精礦精礦；被子拋棄的無用礦物叫；被子拋棄

13、的無用礦物叫尾礦尾礦。 對煤炭而言，將煤與矸石分離，從而獲得質(zhì)量不同的產(chǎn)品過程，稱為對煤炭而言，將煤與矸石分離，從而獲得質(zhì)量不同的產(chǎn)品過程，稱為選煤選煤( (coal preparationcoal preparation) )。礦物加工的依據(jù)和方法？礦物加工的依據(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、潤濕性等。度、磁性、導(dǎo)電性、潤濕性等。 根據(jù)不同的礦石類型、不同的特性參數(shù)和對產(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

14、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。見表其中，重選和浮選法應(yīng)用最廣。見表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。 1.1礦物加工學(xué)的概念及定義礦物加工學(xué)的概念及定義第一章概述第一章概述1.1礦物加工學(xué)的概念及定義礦物加工學(xué)的概念及定義序號序號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

15、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

16、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，以選礦過程為典型，一般都包括以下三個(gè)基本工藝過礦物加工，以選礦過程為典型，一般都包括以下三個(gè)基本工藝過程：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，可直接礦物經(jīng)過分選加工后，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

17、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。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)，對礦物進(jìn)行分離加工才是合算的。時(shí)，對礦物進(jìn)行分離加工才是合算的。 1.1礦物加工學(xué)的概念及定義礦物加工學(xué)的概念及定義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：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明表示。簡明表示。流程流程實(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。實(shí)

18、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。選礦產(chǎn)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)到某種品的質(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，其分選或富集過程才標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，一般需深度粉碎以使各種礦物相互解離，其分選或富集過程才得以進(jìn)行。得以進(jìn)行。對任一流程來說，不論是要求粒度標(biāo)準(zhǔn)或成分標(biāo)準(zhǔn)，分級作業(yè)總是在對任一流程來說，不論是要求粒度標(biāo)準(zhǔn)或成分標(biāo)準(zhǔn)，分級作業(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)備對粒度范圍很選礦的中間階段進(jìn)行。其主要原因是任何粉碎或分選設(shè)備對粒度范圍很窄的物料操作效果最佳。

19、窄的物料操作效果最佳。分選過程的作業(yè)可用如下方法表達(dá)：分選過程的作業(yè)可用如下方法表達(dá)： 第一章概述第一章概述1.1礦物加工學(xué)的概念及定義礦物加工學(xué)的概念及定義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)品總要損失于尾選礦過程的一大特點(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；而一些脈石（無用）礦物又總是混入有價(jià)礦流。礦流中；而一些脈石（無用）礦物又總是混入有價(jià)礦流。為準(zhǔn)確表述分選加工程度，通常采用品位、產(chǎn)率和回收率三個(gè)參數(shù)。為準(zhǔn)確表述分選加工程度，通常采用品位、產(chǎn)率和回收率三個(gè)參

20、數(shù)。品位品位指原料或產(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。指原料或產(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。通常用通常用、分別表示原礦、精礦和尾礦品位。分別表示原礦、精礦和尾礦品位。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?；厥章驶厥章手妇V中有用成分的質(zhì)量與原礦中該有用成分質(zhì)量之比。用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。用表示表示回收率（回收率（%）=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

21、礦品位之比。 品位和回收率兩個(gè)參數(shù)在生產(chǎn)過程中，要同時(shí)兼顧，不能顧此失彼。富集品位和回收率兩個(gè)參數(shù)在生產(chǎn)過程中，要同時(shí)兼顧，不能顧此失彼。富集過程有時(shí)分幾個(gè)階段進(jìn)行。即分粗選、掃選和精選三個(gè)階段。過程有時(shí)分幾個(gè)階段進(jìn)行。即分粗選、掃選和精選三個(gè)階段。見圖見圖1 1。 第一章概述第一章概述1.1礦物加工學(xué)的概念及定義礦物加工學(xué)的概念及定義%100)100/( / i第一章概述第一章概述1.1礦物加工學(xué)的概念及定義礦物加工學(xué)的概念及定義圖圖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)成的基本選礦流程入料入料粗選粗選掃選掃選精選精選再磨再磨尾礦尾礦精礦精礦返回返回選選 礦礦 流流 程程 圖

22、圖朗朗 艾艾 道道 工工 藝藝 流流 程程 圖圖塊塊 煤煤 動動 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煤煤 泥泥 水水 處處 理理 工工 藝藝 流流 程程 圖圖 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)烏蘭木倫選煤廠平朔安家?guī)X選煤廠平朔安家?guī)X選煤廠15.0Mt/a15.0Mt/a世界上最

23、大的選煤廠世界上最大的選煤廠 布爾臺選煤廠布爾臺選煤廠31.0Mt/a31.0Mt/a物料平衡物料平衡設(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)中沒有積累：統(tǒng)中沒有積累：輸入輸出輸入輸出第一章概述第一章概述1.1礦物加工學(xué)的概念及定義礦物加工學(xué)的概念及定義分選機(jī)分選機(jī)精礦精礦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)

24、”. . M1=M2+M3如：原礦經(jīng)過某一作業(yè)后，出兩種產(chǎn)品：含有價(jià)礦物的精礦和含有脈石的尾如：原礦經(jīng)過某一作業(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：礦。整個(gè)過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：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噸時(shí)噸時(shí) 除了對各作業(yè)過程進(jìn)行重量平衡計(jì)算外，同時(shí)還要對每一組分或成除了對各作業(yè)過程進(jìn)行重量平衡計(jì)算外，同時(shí)還要對每一組分或成分進(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

25、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SiOSiO2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)，

26、或料流的集散點(diǎn)。（同化工過程的反應(yīng)平衡式）同化工過程的反應(yīng)平衡式） 第一章概述第一章概述1.1礦物加工學(xué)的概念及定義礦物加工學(xué)的概念及定義礦物加工是在傳統(tǒng)的選礦技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門交叉學(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，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，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)

27、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

28、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礦物加工在國民經(jīng)濟(jì)中的地位礦物加工在國民經(jīng)濟(jì)中的地位選煤的意義：選煤的意義：第一章概述第一章概述1.2礦物加工在國民經(jīng)濟(jì)中的地位礦物加工在國民經(jīng)濟(jì)中的地位 入選入選1 1億噸原煤，可脫除其中大部分的黃鐵礦，減少億噸原煤，可脫除其中大部分的黃鐵礦，減少SO2SO2排放量排放量100100150150萬噸，而其成本僅為煤炭燃后洗滌煙氣脫硫的萬噸，而其成本僅為煤炭燃后洗滌煙氣脫硫的1/101/10； 精煤灰分每降低精煤灰分每降低1 1，焦炭灰分可降低

29、，焦炭灰分可降低1.33%1.33%，而焦炭灰分每降低，而焦炭灰分每降低1 1，煉鐵焦比可降低，煉鐵焦比可降低2 22.52.5，高爐利用系數(shù)可提高，高爐利用系數(shù)可提高3 3。煤中硫。煤中硫6060以上轉(zhuǎn)入焦炭里，焦炭中硫分每增加以上轉(zhuǎn)入焦炭里，焦炭中硫分每增加0.10.1，高爐用焦就多消耗，高爐用焦就多消耗2 2，石灰多消耗，石灰多消耗2 2，生鐵產(chǎn)量降低，生鐵產(chǎn)量降低2 25 5。 發(fā)電用煤灰分每降低發(fā)電用煤灰分每降低1%1%，發(fā)熱量上升，發(fā)熱量上升200200360J/g360J/g，每度電的標(biāo)，每度電的標(biāo)準(zhǔn)耗煤減少準(zhǔn)耗煤減少2 25g5g； 我國煤炭按平均運(yùn)距我國煤炭按平均運(yùn)距600k

30、m600km計(jì)算，入選計(jì)算，入選100Mt100Mt動力煤一般能去除矸動力煤一般能去除矸石石16Mt16Mt，可節(jié)省車皮，可節(jié)省車皮3232萬節(jié)，節(jié)運(yùn)力萬節(jié)，節(jié)運(yùn)力9600Mt9600Mtkmkm。 非金屬礦物資源是陶瓷、建材、造紙、紡織、電子等工業(yè)部門非金屬礦物資源是陶瓷、建材、造紙、紡織、電子等工業(yè)部門的原料來源。的原料來源。 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)過分選提純是無法直接利用的。如高嶺土用于高級陶瓷和造紙工業(yè)時(shí)，對提純是無法直接利用的。如高嶺土用于高級陶瓷和造紙工業(yè)時(shí)，對其中鐵的含量控制極嚴(yán)。其中鐵的含量控制極嚴(yán)

31、。 第一章概述第一章概述1.2礦物加工在國民經(jīng)濟(jì)中的地位礦物加工在國民經(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)和手段除了在冶金、煤炭、建材工業(yè)廣泛應(yīng)用外，近年來正在不斷向其它領(lǐng)域交叉滲透。用外，近年來正在不斷向其它領(lǐng)域交叉滲透。在非金屬加工領(lǐng)域應(yīng)用在非金屬加工領(lǐng)域應(yīng)用在固體廢料中（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；效分離技術(shù)日益顯示出它的優(yōu)勢；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

32、些雜質(zhì)（砂粒、玻璃屑等）；等）；在糧食加工過程中分離技術(shù)用于選種、除雜；在糧食加工過程中分離技術(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)水平對許多經(jīng)濟(jì)部門產(chǎn)生較大影

33、響。著十分重要的作用。它的技術(shù)水平對許多經(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礦物加工在國民經(jīng)濟(jì)中的地位礦物加工在國民經(jīng)濟(jì)中的地位在其它領(lǐng)域應(yīng)用在其它領(lǐng)域應(yīng)用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)巖石力學(xué)、流體力巖石力學(xué)、流體力學(xué)、電磁學(xué)、化學(xué)、學(xué)、電磁學(xué)、化學(xué)、微生物學(xué)等微生物學(xué)等地質(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)、控制工程計(jì)算機(jī)、控制工程機(jī)械機(jī)械材材料料浮選化學(xué)浮選化學(xué)物理加

34、工學(xué)物理加工學(xué)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)學(xué)科基礎(chǔ)與學(xué)科基礎(chǔ)與研究方向研究方向工藝礦物學(xué)工藝礦物學(xué)礦物組成特性的分析、鑒定礦物組成特性的分析、鑒定以巖石、斷裂力學(xué)和晶體化學(xué)為基以巖石、斷裂力學(xué)和晶體化學(xué)為基礎(chǔ)，進(jìn)行破碎、解離、超細(xì)粉碎礎(chǔ)，進(jìn)行破碎、解離、超細(xì)粉碎化學(xué)分離化學(xué)分離生物提取生物提取浮選浮選粉碎工程粉碎工程重力場中的分離重力場中的分離電磁場中的分離電磁場中的分離表面改性表面改性聚集與分散聚集與分散計(jì)算機(jī)技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù)以流體力學(xué)為基礎(chǔ)以流體力學(xué)為基礎(chǔ)以電磁學(xué)、靜電學(xué)為基礎(chǔ)以電磁學(xué)、靜電學(xué)為基礎(chǔ)以表面及膠體化學(xué)、溶液化學(xué)、

35、電以表面及膠體化學(xué)、溶液化學(xué)、電化學(xué)為基礎(chǔ)化學(xué)為基礎(chǔ)以微生物學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程等為基以微生物學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程等為基礎(chǔ)礎(chǔ)包括萃取、離子交換、化學(xué)浸出等包括萃取、離子交換、化學(xué)浸出等以化學(xué)、材料學(xué)等為基礎(chǔ)以化學(xué)、材料學(xué)等為基礎(chǔ)以表面化學(xué)、顆粒學(xué)等為基礎(chǔ)以表面化學(xué)、顆粒學(xué)等為基礎(chǔ)以數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)及控制科學(xué)等以數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)及控制科學(xué)等為基礎(chǔ)為基礎(chǔ)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、無機(jī)材料工程及顆粒技術(shù)領(lǐng)域的許多它與冶金

36、、化學(xué)工程、環(huán)境工程、無機(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級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濾過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)工程無機(jī)材料無機(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)科顆粒分選過程顆粒分選過程離子（分子）分離過程離子（分子）分離過程化學(xué)處理化學(xué)處理生生化化過過程

37、程物理物理分選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)工程無機(jī)材料無機(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.分離過程一般包括哪幾部分？分離劑主要指什么？分離過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)基本工藝過程指什么？礦物加工的三個(gè)基本工藝過程指什么？5.什么叫流程？什么叫流程？6.

38、什么叫物料平衡？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.礦物加工在國民經(jīng)濟(jì)中有何作用？礦物加工在國民經(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？10.煤是否屬于礦物煤是否屬于礦物?為什么為什么?第一章復(fù)習(xí)思考題第一章復(fù)習(xí)思考題 內(nèi)生作用的能源來自地球內(nèi)部，主要指與巖漿活動有關(guān)的作用。內(nèi)生作用的能源來自地球內(nèi)部，主要指與巖漿活動有關(guān)的作用。由于巖漿的冷卻、分異，其中的物質(zhì)通過各種物理化學(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

39、物的作用叫內(nèi)生作用。 巖漿巖漿地殼深處的高溫高壓的富含揮發(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)作用的單質(zhì)或天然化合物，是在一定的物理、是自然界地質(zhì)作用的單質(zhì)或天然化合物，是在一定的物理、化學(xué)作用下形成的?；瘜W(xué)作用下形成的。 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。1.1.內(nèi)生作用內(nèi)生作用內(nèi)生作用可根據(jù)巖漿

40、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、長石、云母以及石英等。這些礦物組成各種侵入巖橄欖石、角閃石、長石、云母以及石英等。這些礦物組成各種侵入巖(地殼深地殼深處的熔融巖漿處的熔融巖漿 )。巖漿冷卻形成各種侵入巖的作用叫巖漿作用巖漿冷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（65065010001000）和高壓下進(jìn)行

41、的，巖漿作用的）和高壓下進(jìn)行的，巖漿作用的礦物一礦物一般呈等粒狀結(jié)構(gòu)、塊狀或浸染狀構(gòu)造。般呈等粒狀結(jié)構(gòu)、塊狀或浸染狀構(gòu)造。(如花崗巖如花崗巖 )第二章第二章 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

42、。 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)。（晶粒巨大、富含揮發(fā)性組分礦物、稀有金晶粒巨大、富含揮發(fā)性組分礦物、稀有金屬的礦物屬的礦物） 偉晶巖是大晶體和稀有金屬的寶庫。偉晶巖是大晶體和稀有金屬的寶庫。（3）熱液作用階段）熱液作用階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)，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高溫氣體即形成高溫液體-熱熱液液。在這種高溫的氣。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

43、。熱液作用中形成的硅酸鹽礦物較少，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、大量出現(xiàn)的是鎢、錫、鉬、鐵、銅、鉛、鋅、銻、砷、金等元素的礦物，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以及石英、螢石、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，凝，即稱火山作用即稱火山作用。火山作用形成各種火山巖，如玄武巖

44、、安山巖、流紋巖等?；鹕阶饔眯纬筛鞣N火山巖，如玄武巖、安山巖、流紋巖等。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（太陽能、水、大氣和生物）地質(zhì)作用外生作用是外力（太陽能、水、大氣和生物）地質(zhì)作用的一種特殊形式。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。只把礦物破碎而不在常溫常壓下進(jìn)行。只把礦物破碎而不形成新礦物；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)入溶液或改造為使礦物破壞，其組分轉(zhuǎn)入溶液或改造為新礦物。新礦物。風(fēng)化作用形成的礦物集合體，常

45、具有多孔狀、土狀、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)。皮殼狀等形態(tài)。2 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)相對穩(wěn)定當(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)相對穩(wěn)定的礦物，就形成機(jī)械沉積。如長石、石英砂及少量的重礦物，構(gòu)成砂巖等沉積的礦物，就形成機(jī)械沉積。如長石、石英砂及少量的重礦物，構(gòu)成砂巖等沉積巖。巖。沉積作用雖不產(chǎn)生新物質(zhì)，但會使某些礦物富集。沉積作用雖不產(chǎn)生新物質(zhì)，但會使某些礦物富集。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

46、搬運(yùn)到湖、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。這些物質(zhì)主要是各種硅酸鹽粘土礦物，鐵、錳、硅、海等水盆地中沉積下來。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)。等形態(tài)。結(jié)晶沉積結(jié)晶沉積主要是各種物質(zhì)在過飽和情況下的沉積。如干旱區(qū)內(nèi)陸湖泊主要是各種物質(zhì)在過飽和情況下的沉積。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。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。生物

47、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。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、油頁巖、石油等。如石灰?guī)r、硅藻土、煤、油頁巖、石油等。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）沉積作用）沉積作用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程，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程，稱謂變稱謂變質(zhì)作用質(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)域變按發(fā)生變質(zhì)作用的原因的不同，可將變

48、質(zhì)作用分為區(qū)域變質(zhì)和接觸變質(zhì)二種類型。質(zhì)和接觸變質(zhì)二種類型。（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)造變動產(chǎn)生的高溫、廣大的區(qū)域中，已形成的巖石因區(qū)域構(gòu)造變動產(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)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)深度的加大，一方面是向生成域變質(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

49、等巖石。3 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。用。接觸熱變質(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)生成分交換的交接觸交代作用：中酸性巖漿侵入

50、與碳酸鹽巖石間接觸發(fā)生成分交換的交代反應(yīng)。代反應(yīng)。3 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。煤的形成過程包括兩個(gè)階段，即泥炭化階段和煤化階段。煤的

51、形成過程包括兩個(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。水中大量的喜氧細(xì)菌對植物遺骸的堆積層進(jìn)行氧化分解，這一作用稱為菌水中大量的喜氧細(xì)菌對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。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，此時(shí)，植物由于分解所產(chǎn)生的物質(zhì)使水質(zhì)發(fā)生變化，喜氧細(xì)菌難以生存，此時(shí)，植物遺骸的氧化分解并不完全。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)物又隨著堆積層

52、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，分解作用和化合作用相互交錯(cuò)而形成了新的產(chǎn)物，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，即泥炭即泥炭。這就是這就是泥炭化作用階段或稱生物化學(xué)作用階段。泥炭化作用階段或稱生物化學(xué)作用階段。 高等植物經(jīng)過這一階段形成高等植物經(jīng)過這一階段形成泥炭泥炭，低等植物經(jīng)過這一階段則形成，低等植物經(jīng)過這一階段則形成腐泥腐泥。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)泥炭層在地層下部的高溫和覆蓋層的擠壓下，導(dǎo)致其化學(xué)組成發(fā)生泥炭層在地

53、層下部的高溫和覆蓋層的擠壓下，導(dǎo)致其化學(xué)組成發(fā)生緩慢變化，逐漸過渡成為密度較大、腐植酸減少、含碳量增大、氧含量緩慢變化，逐漸過渡成為密度較大、腐植酸減少、含碳量增大、氧含量減少的褐煤，這個(gè)過程是煤化作用的開始階段，也稱減少的褐煤，這個(gè)過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，溫度一般不超過這一作用發(fā)生在地表淺處，溫度一般不超過70。當(dāng)褐煤繼續(xù)受地殼運(yùn)動的影響，下降到地殼的較深處，受到地殼內(nèi)部當(dāng)褐煤繼續(xù)受地殼運(yùn)動的影響，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)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

54、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)變成無煙煤。這種轉(zhuǎn)變屬于性質(zhì)的變化，褐煤轉(zhuǎn)變成煙煤，由煙煤又轉(zhuǎn)變成無煙煤。這種轉(zhuǎn)變屬于物理化學(xué)作用，也稱物理化學(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

55、體及同種礦物集合體的形狀特點(diǎn)。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)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)：單體；集合體。：單體；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

56、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大同一單形的晶面同形等大。 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”。并且還會存在空

57、位、位錯(cuò)、歪晶等各種。并且還會存在空位、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）粒狀（三向等長） 礦物單體在三維空間發(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）片狀和板狀（二向延長） 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

58、有二向延長的礦物，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）柱狀（單向伸長） 單體延一向伸長，其形態(tài)稱為柱狀。單體延一向伸長，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

59、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?；瘜W(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

60、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。構(gòu)成分類體系中的第二級。簇簇是分類體系中的第三級。將是分類體系中的第三級。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，的礦物，劃分為一個(gè)簇。同一簇的礦物常常具有相同的構(gòu)造類型。劃分為一個(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。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。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，