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前言 1

第1章 资源加工学概述 1

1.1 资源加工学的形成 1

1.1.1 选矿学科的形成 1

目录 1

1.1.2 矿物加工学科的形成与发展 3

1.1.3 矿物加工学科面临的挑战与资源加工学科的形成 5

1.2 资源加工学的学科体系 7

1.2.1 资源加工学的研究对象 7

1.2.2 资源加工学科体系 8

1.3 资源加工在国民经济建设中的地位和作用 10

1.4 国内外重要的资源加工学术研究机构 10

1.4.1 国内 10

1.4.2 国外 12

参考文献 14

习题 14

第2章 物料的基本物理化学特性 15

2.1 物料的鉴别 15

2.1.1 矿物 15

2.1.2 岩石 20

2.1.3 矿石 21

2.1.4 二次资源及其他固体物料 22

2.1.5 非固体物料 22

2.1.6 决定物料加工工艺的基本参数 22

2.2 物料的物理性质 24

2.2.1 密度 24

2.2.2 物料颗粒的几何特征 26

2.2.3 颗粒的表面积 29

2.2.4 磁性 30

2.2.5 电性质 41

2.3.1 晶体结构与价键类型 43

2.3 表面化学性质 43

2.3.2 表面能 47

2.3.3 表面氧化与溶解 51

2.3.4 表面电性 53

2.3.5 表面润湿性 55

习题 59

参考文献 60

第3章 粉碎与分级 61

3.1 粉碎 61

3.1.1 概述 61

3.1.2 粉碎的工艺特征 63

3.1.3 粉碎方法 69

3.1.4 粉碎理论 70

3.1.5 助磨作用 75

3.2 分级 78

3.2.1 筛分分级 79

3.2.2 水力分级 85

3.2.3 气流介质分级 86

3.2.4 分级效果的评价 90

3.2.5 粉碎产品粒度特征 93

习题 100

参考文献 101

第4章 颗粒在流体中的运动 102

4.1 流体的基本性质 102

4.1.1 一般概念 102

4.1.2 流体的黏度 103

4.1.3 流体的分类 105

4.1.4 流体的流态、雷诺数与阻力系数 108

4.2 颗粒在流体中的沉降 110

4.2.1 流体阻力 110

4.2.2 自由沉降 112

4.2.3 干涉沉降 115

4.3.1 紊流中颗粒间传质机理 119

4.3 流体中颗粒的相互作用 119

4.3.2 紊流中颗粒间相互作用 120

4.4 气泡在流体中的运动 121

4.4.1 流体中气泡的形成 121

4.4.2 流体中气泡的运动速度 123

4.5 流体中气泡与颗粒的碰撞 126

4.5.1 黏附过程 126

4.5.2 碰撞速率 127

4.5.3 黏附概率 128

4.5.4 脱附概率 130

习题 130

参考文献 131

第5章 物理分选 132

5.1 重力分选 132

5.1.1 概述 132

5.1.2 重选过程的物理基础 134

5.1.3 重选基本原理概述 138

5.1.4 颗粒在介质中的沉降运动与等降比 139

5.1.5 物料在垂直交变介质流中按密度分层 141

5.1.6 斜面流分选原理 144

5.1.7 回转流分选原理 152

5.2 磁场分选 156

5.2.1 磁选过程 156

5.2.2 磁力 158

5.2.3 改变物质磁性的方法 159

5.2.4 分选磁场的磁场特性 163

5.3 电场分选 173

5.3.1 电选过程 173

5.3.2 电选机电场 174

5.3.3 带电方法和颗粒荷电量 181

5.3.4 电选过程中颗粒的受力与分离 185

5.4.1 复合物理场分选原理概述 188

5.4 复合物理场分选 188

5.4.2 复合物理场颗粒运动理论分类 189

5.4.3 物料加工中的复合物理场及求解方法 190

5.4.4 颗粒运动理论简介 190

5.4.5 粒群统计模型理论简介 192

习题 193

参考文献 193

第6章 表面物理化学分选 194

6.1 概述 194

6.2 颗粒表面润湿性与浮选 194

6.2.1 润湿过程 194

6.2.2 固体颗粒表面润湿性的度量 196

6.2.3 矿物表面水化作用与润湿性 198

6.2.4 润湿与浮选 200

6.3.1 双电层结构及电位 203

6.3 双电层 203

6.3.2 动电现象 208

6.3.3 颗粒表面电性与浮选药剂吸附 209

6.3.4 半胶束吸附 210

6.4 矿物溶解对浮选过程的影响 211

6.4.1 矿浆pH及其缓冲性质 211

6.4.2 矿物溶解度大小与可浮性 212

6.4.3 矿物溶解离子的活化作用 212

6.5.1 硫化物固体颗粒表面的氧化 213

6.4.4 矿物溶解离子对捕收剂作用的影响 213

6.5 硫化物固体颗粒表面的氧化还原反应与浮选 213

6.5.2 巯基浮选捕收剂在硫化物上的电化学反应 217

6.6 聚集与分散 224

6.6.1 基本行为 224

6.6.2 微粒间相互作用的DLVO理论 227

6.6.3 扩展的DLVO理论 230

6.7.1 泡沫的形成与稳定 231

6.7 泡沫 231

6.7.2 泡沫的应用 233

6.7.3 消泡 234

习题 235

参考文献 235

第7章 矿物加工药剂 236

7.1 低相对分子质量有机药剂 236

7.1.1 表面活性剂、异极性有机药剂和非极性捕收剂 236

7.1.2 表面活性剂的物理化学性能 244

7.1.3 溶液中的酸碱平衡 251

7.1.4 表面活性剂的表面物理化学性质 253

7.1.5 表面活性剂的吸附 260

7.2 大分子药剂 265

7.2.1 概述 265

7.2.2 大分子药剂的物理化学性质 265

7.2.3 大分子药剂在固体表面的吸附 267

7.2.4 大分子药剂的应用 268

7.3 无机盐类药剂 272

7.3.1 分类 272

7.3.2 溶液化学行为 274

7.3.3 无机盐在固体表面的作用 274

习题 280

参考文献 281

第8章 化学分选 282

8.1 化学分选概述 282

8.2 化学浸出 283

8.2.1 焙烧过程 283

8.2.2 浸出 286

8.2.3 固液分离 292

8.3 化学沉淀 292

8.3.1 离子沉淀 292

8.3.2 置换沉淀 296

8.3.3 电积沉淀 298

8.4 溶剂萃取 299

8.4.1 溶剂萃取的基本原理 299

8.4.2 萃取剂、稀释剂、改质剂 307

8.4.3 萃取方式和过程计算 309

8.5 离子交换法 312

8.5.1 离子交换原理及分类 313

8.5.2 离子交换过程的理论基础 315

8.6 膜分离过程 319

8.6.1 膜和膜分离过程的分类与特性 319

8.6.2 膜的基本理论 322

习题 324

参考文献 324

9.1 超细颗粒与纳米颗粒 325

9.1.1 超细颗粒与纳米颗粒的基本概念 325

第9章 粉体制备 325

9.1.2 纳米颗粒的纳米效应 326

9.1.3 超细颗粒与纳米颗粒的物理特性 329

9.1.4 超细颗粒与纳米颗粒的化学特性 338

9.1.5 超细颗粒与纳米颗粒的应用 342

9.2 粉体的物理制备方法 342

9.2.1 概述 342

9.2.2 机械粉碎法 343

9.2.3 蒸发凝聚法 345

9.2.4 离子溅射法 348

9.2.5 冷冻干燥法 348

9.2.6 其他物理制备方法 349

9.2.7 物理法制备粉体技术的发展 349

9.3 粉体的化学合成 349

9.3.1 气相法 350

9.3.2 液相法 354

9.3.3 固相法 360

9.4.1 表面改性定义及目的 365

9.4 粉体表面改性 365

9.4.2 表面改性的研究内容和基本方法 367

9.4.3 表面改性剂及作用 371

习题 380

参考文献 380

第10章 粉体成型 382

10.1 粉体成型基本方法 382

10.1.1 滚动成型 382

10.1.2 压制成型 383

10.2 水分在成型过程中的作用 385

10.2.1 吸附水的特性及其作用 385

10.2.2 薄膜水的特性及其作用 386

10.2.3 毛细水的特性及其作用 388

10.2.4 重力水的特性及其作用 388

10.3.1 细磨物料的滚动成型机理 389

10.3 粉体成型机理 389

10.3.2 粉状物料滚动成型制粒机理 398

10.3.3 压制成型机理 402

习题 407

参考文献 407

第11章 粉体固结 408

11.1 固结过程的气体力学 408

11.1.1 料层透气性的概念 408

11.1.2 厄贡方程 408

11.1.3 沃伊斯公式 409

11.1.4 料层结构主要参数与透气性的关系 410

11.2 固结过程的传热规律 412

11.2.1 基本传热规律 412

11.2.2 传热前沿 413

11.2.3 燃烧前沿 414

11.3 固结过程传质规律 415

11.3.1 气-固相反应的动力学 416

11.3.2 燃料的燃烧 416

11.3.3 分解反应 417

11.3.4 氧化物的氧化 421

11.3.5 氧化物的还原 421

11.3.6 固相反应 423

11.4 液相固结 427

11.4.1 液相的形成 427

11.4.2 液相的冷凝 431

11.5 固相固结 432

习题 434

参考文献 435

第12章 矿物微生物浸出 436

12.1 概述 436

12.2.1 浸矿微生物的种类、来源及生理生态特性 437

12.2 浸矿微生物 437

12.2.2 浸矿细菌的培养基 439

12.2.3 细菌的采集、分离和培养 439

12.2.4 细菌生长曲线 441

12.2.5 浸矿细菌驯化 442

12.2.6 细菌的计量 443

12.3 微生物浸出基本原理 444

12.3.1 细菌浸出直接作用 444

12.3.2 细菌浸出间接作用 446

12.3.3 细菌浸出复合作用 447

12.3.4 电位-pH图 447

12.4 细菌浸出影响因素和浸出动力学 448

12.4.1 细菌浸出过程的影响因素 448

12.4.2 细菌浸出动力学 456

习题 458

参考文献 458