矿物加工工程PPT课件.ppt
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1、矿物加工工程 Contents一、专业基本情况一、专业基本情况二、专业培养目标及要求二、专业培养目标及要求三、专业教学计划三、专业教学计划四、本校矿物加工工程专业简介四、本校矿物加工工程专业简介专业基本情况专业基本情况19921992年于原焦作矿业学院采矿工程系年于原焦作矿业学院采矿工程系成立矿物加工工程教研室,并于成立矿物加工工程教研室,并于19931993年并招收第一届矿物加工工程专业实年并招收第一届矿物加工工程专业实用人才培训班,学制用人才培训班,学制2 2年,在采年,在采19951995级级三个班中,将其中的三个班中,将其中的3 3班设为矿物加工班设为矿物加工方向培养。方向培养。199
2、71997年年1010月矿物加工工程专业申报获月矿物加工工程专业申报获批,在此基础上,矿物加工工程专业批,在此基础上,矿物加工工程专业教师进行了大量的调研工作,并制订教师进行了大量的调研工作,并制订出出19981998级矿物加工工程专业的教学计级矿物加工工程专业的教学计划,学科定为选矿和煤化工两个方向。划,学科定为选矿和煤化工两个方向。19981998年开始招收第一届本科生一个班。年开始招收第一届本科生一个班。20012001年获硕士学位授予权,并于年获硕士学位授予权,并于20022002年招收第一届矿物加工工程专业硕士年招收第一届矿物加工工程专业硕士生。生。20052005年获博士学位授予权
3、并于年获博士学位授予权,并于20072007年招收矿物加工工程专业博士生。年招收矿物加工工程专业博士生。20072007矿业工程一级学科博士后流动站矿业工程一级学科博士后流动站申请成功申请成功矿物的定义矿物的定义:由地质作用形成的,一般为由地质作用形成的,一般为结晶态的天然化合物或单质。也包括极少结晶态的天然化合物或单质。也包括极少数由地质作用形成的均一的非晶质天然化数由地质作用形成的均一的非晶质天然化合物或单质及液态的自然汞。合物或单质及液态的自然汞。专业成立背景专业成立背景地壳中的化学元素在各种地质作用下所形成地壳中的化学元素在各种地质作用下所形成的自然均质体,具有特定的化学组成和物理的
4、自然均质体,具有特定的化学组成和物理性质性质矿矿物物根根据据形形成成原原因因可可分分为为:原原生生矿矿物物(由由地地壳壳内内部部岩岩浆浆冷冷却却后后形形成成的的矿矿物物)和和次次生生矿矿物物(由由原原生生矿矿物物进进一一步步风风化化形形成成的的新新的的矿矿物物)。如如:方方解解石石是是碳碳酸酸钙钙溶溶液液沉沉淀淀而而来来的的;高高岭岭石是由钾长石风化来的。石是由钾长石风化来的。世界上矿物有世界上矿物有30003000多种,常见的有多种,常见的有5050多种。多种。矿物矿物绿柱石绿柱石(祖母绿祖母绿)Beryl砷钇铜石砷钇铜石Agardite黄铁矿晶体黄铁矿晶体PyriteStar-a六射星光蓝
5、宝石六射星光蓝宝石 孔雀石孔雀石肾状磁铁矿肾状磁铁矿 人类赖以生存的资源人类赖以生存的资源酷酷似似枯枯死死的的枝枝根根 自然银自然银自然金自然金 Gold人类对矿物资源的利用人类对矿物资源的利用 人类所利用的物料大多直接或间接地来自人类所利用的物料大多直接或间接地来自岩石圈,人类文明史也可看作一部矿物资源利岩石圈,人类文明史也可看作一部矿物资源利用的历史。用的历史。随着文明的进步,人类所利用矿物资源的随着文明的进步,人类所利用矿物资源的种类与数量都不断增加。种类与数量都不断增加。石器石器青铜器青铜器铁器铁器 远古的人类只会利用石头作为工具,经历远古的人类只会利用石头作为工具,经历了漫长的石器时
6、代;了漫长的石器时代;大约公元前大约公元前60006000年人类首次学会从矿石中年人类首次学会从矿石中提炼金属,从铜开始,进入青铜时代;提炼金属,从铜开始,进入青铜时代;到了公元前到了公元前16001600年又学会了提炼更坚硬的年又学会了提炼更坚硬的铁,进入铁器时代;铁,进入铁器时代;又过了又过了30003000多年,到了公元多年,到了公元17091709年英国人年英国人达比(达比(AbrahamDarbyAbrahamDarby)发明了用焦炭作燃料熔发明了用焦炭作燃料熔炼铁,进入了近代的钢铁时代,钢铁成为当代炼铁,进入了近代的钢铁时代,钢铁成为当代一切工业的基础。一切工业的基础。人类对矿物资
7、源的利用人类对矿物资源的利用人类利用矿物资源的数量与日俱增 原始人一生可能只需几公斤至几十公斤石头原始人一生可能只需几公斤至几十公斤石头打制石器;打制石器;农业社会的农民一生也只需几公斤的铁和铜农业社会的农民一生也只需几公斤的铁和铜制造简单的农具,现在许多发展中国家的农民仍制造简单的农具,现在许多发展中国家的农民仍然利用着极简单的农具;然利用着极简单的农具;7070年代一个美国公民每年要消费钢铁年代一个美国公民每年要消费钢铁9.49.4吨、吨、有色金属约有色金属约6 6吨(其中铅吨(其中铅7.257.25公斤,主要用于汽公斤,主要用于汽油添加剂,现已减少)、砂和砾石油添加剂,现已减少)、砂和砾
8、石3.553.55吨、水泥吨、水泥227227公斤、粘土公斤、粘土9191公斤、盐公斤、盐9191公斤,总计各种物公斤,总计各种物料约料约2020吨。吨。人类在漫长的生存与发展过程中所需要的人类在漫长的生存与发展过程中所需要的金属、非金属矿物以及一次能源,大部分金属、非金属矿物以及一次能源,大部分是从地下资源中获取的。各种金属在地壳是从地下资源中获取的。各种金属在地壳中储量的估计值见表中储量的估计值见表1212专业成立背景专业成立背景矿物加工利用由于各种地质作用与自然现象的作用,使其中一由于各种地质作用与自然现象的作用,使其中一些金属矿物富集成为可供开采利用的矿床。但是,些金属矿物富集成为可供
9、开采利用的矿床。但是,只有少数富含有价矿物的原矿,即只有少数富含有价矿物的原矿,即“富矿富矿”可直可直接冶炼、燃用或处理。大部分由于矿山采出的原接冶炼、燃用或处理。大部分由于矿山采出的原矿品位太低,满足不了冶炼技术的需要,或者从矿品位太低,满足不了冶炼技术的需要,或者从技术角度虽可行,但是这将使矿石的运输费用和技术角度虽可行,但是这将使矿石的运输费用和冶炼、处理设备的负荷大大增加,在经济上显然冶炼、处理设备的负荷大大增加,在经济上显然是不合理的。而且有许多矿物是共生在一起的,是不合理的。而且有许多矿物是共生在一起的,只有将它们分别选出才能加以利用。如下表所示:只有将它们分别选出才能加以利用。如
10、下表所示:几种常见金属矿物可采的矿石品位与冶炼或加工前所需的品位几种常见金属矿物可采的矿石品位与冶炼或加工前所需的品位 专业成立背景众所周知地壳由岩石构成,岩石是矿物的集合体。岩石中有价矿物成众所周知地壳由岩石构成,岩石是矿物的集合体。岩石中有价矿物成分的含量在当前技术经济条件下,可以提取利用者称为分的含量在当前技术经济条件下,可以提取利用者称为“矿石矿石”,矿,矿石中除含有一定量的有价成分外,还含有大量暂时石中除含有一定量的有价成分外,还含有大量暂时“无用或无价无用或无价”的的其他矿物,通称为其他矿物,通称为“脉石脉石”。矿山采出的原始产品称。矿山采出的原始产品称“原矿原矿”,其中,其中含有
11、大量的脉石。含有大量的脉石。把矿石加以破碎,使有价矿物与脉石矿物彼此解离开。然后,将把矿石加以破碎,使有价矿物与脉石矿物彼此解离开。然后,将有价矿物富集起来,供冶金、化工、建材工业用作原料、材料及燃料,有价矿物富集起来,供冶金、化工、建材工业用作原料、材料及燃料,并抛弃其中绝大部分脉石和有害杂质的工艺过程,称并抛弃其中绝大部分脉石和有害杂质的工艺过程,称“选矿选矿”、“矿矿物加工物加工”或或“矿物处理矿物处理”。选出、富集了有价矿物的产品供作冶金、化工原料时称选出、富集了有价矿物的产品供作冶金、化工原料时称“精矿精矿”,分,分出的可暂时抛弃的无价部分称出的可暂时抛弃的无价部分称“尾矿尾矿”或或
12、矸石矸石”。选矿过程选矿过程选矿(矿选矿(矿选矿(矿选矿(矿物加工)物加工)物加工)物加工)原矿原矿原矿原矿精矿精矿精矿精矿2尾矿尾矿尾矿尾矿13选矿定义 选矿是利用矿物的物理或物理化学性质选矿是利用矿物的物理或物理化学性质的相对差异,借助各种选矿设备将矿石中的相对差异,借助各种选矿设备将矿石中的有用矿物与脉石矿物分离,并达到使有的有用矿物与脉石矿物分离,并达到使有用矿物相对富集的过程。用矿物相对富集的过程。直接与选矿有关的矿物性质直接与选矿有关的矿物性质物理性质物理性质物理性质物理性质磁性磁性磁性磁性颜色、光泽颜色、光泽颜色、光泽颜色、光泽3导电性导电性导电性导电性密度密度密度密度124物
13、理化学性质物理化学性质物理化学物理化学物理化学物理化学性质性质性质性质表面润湿性表面润湿性表面润湿性表面润湿性亲水性亲水性疏水性疏水性1 1、金属矿物、金属矿物2、非金属矿、非金属矿3、煤炭、煤炭可选矿物可选矿物1 1、破碎,分离,提高原矿品位、破碎,分离,提高原矿品位2、生产不同的产品供不同的用户、生产不同的产品供不同的用户选矿的目的选矿的目的1 1、除杂降灰,提高原煤质量、除杂降灰,提高原煤质量2、除杂降灰,降低运营成本、除杂降灰,降低运营成本3、除杂降灰,保护环境、除杂降灰,保护环境4、适销对路,合理运用煤炭,节约能源、适销对路,合理运用煤炭,节约能源选煤的目的选煤的目的煤炭是我国的主要
14、能源煤炭是我国的主要能源中国能源结构煤炭煤炭68.0%天然气天然气3.4%石油石油20.2%在相当长的时间内,煤炭仍为中国的主要一次能源在相当长的时间内,煤炭仍为中国的主要一次能源水电水电6.9%其它其它1.5%鹤岗鹤岗鹤岗鹤岗鸡西鸡西鸡西鸡西黑龙江黑龙江霍林河霍林河霍林河霍林河东胜东胜东胜东胜石嘴山石嘴山石嘴山石嘴山内蒙古内蒙古阜新阜新阜新阜新辽宁辽宁开滦开滦开滦开滦峰峰峰峰峰峰峰峰河北河北徐州徐州徐州徐州江苏江苏阳泉阳泉阳泉阳泉西山西山西山西山大同大同大同大同山西山西平顶山平顶山平顶山平顶山河南河南淮北淮北淮北淮北安徽安徽神府神府神府神府陕西陕西六盘水六盘水六盘水六盘水贵州贵州攀枝花攀枝花
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