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矿石可选性研究重点一、名词解释化学多元素分析：是对矿石中所含多个重要和较重要的元素的定量化 学分析，包括有益和有害元素，还包括造渣元素。嵌布粒度特性：指矿石中矿物颗粒的粒度分布特性。氧化度：指TFe与FeO含量的比值。全铁（TFe）：指金属矿物和非金属矿物中总的含铁量。可溶铁（SFe）：指化学分析时能用酸溶的含铁量。试样的代表性：该样品能够在规定的取样和分析的总误差范围 内，反映物料所被控制的特征。分级效率：分级后某一粒级的重量与给入分级机的原矿中该 粒级的重量百分比。连生体的三种结构：包裹连生，原矿呈乳浊状，参与结构等穿插连生：原矿具交代熔蚀结构、结状结构等毗邻连生：原矿具粗粒自形、半自形晶结构，格状结构等试验方法的分类，从如何处理多因素的问题出发，分为：一次一因素法和多因素组合试验法。如何处理多水平问题出发分为：同时试验法，序贯试验法统计检验：利用数理统计的方法，在一定的意义下，对变差的性质进行识别。比重组成分析：在接近理想的条件下，将矿粒分离为不同比重组分，根据不同比重组分的称量和化验结果，算出该矿样的比重组成以及有用和有害成分在不同比重组分的分布率。矿石的贫化率：（采区矿石地质品位采出矿石品位）/（采区矿石地质品位废石品位）100%试样最小必需量：为保证一定粒度散粒物料试样代表性所必需取用的最小试样量。矿石结构：是指某矿物在矿石中的结晶程度，矿物颗粒的大小、形状及相互结合关系筛分分析：用筛分的方法将物料按粒度分成若干级别的粒度分析方法。堆比重：堆积的矿粒(块)群与同体积水的重量比。堆重度：单位体积的矿粒(块)群的重量。液固比：用矿浆中液体质量与固体质量之比来表示，称为液固比。单体解离度:有用矿物的单体含量与该矿物的总含量的百分率。物相分析：根据矿石中的各种矿物在各种溶剂中的溶解度和溶解速度不同，采用不同浓度的各种溶剂在不同条件下处理所分析的矿样，使矿石中各种矿物分离，从而测出试样中某种元素呈何种矿物存在和含量的多少。 1.什么是表面活性剂？ 【解】溶质加入到溶剂中可使其表面张力发生变化，有三种情形：有的物质如强电解质等物质使溶剂表面张力升高，有的物质如低碳醇等有机化合物使溶剂表面张力逐渐降低，另一些物质如油酸钠在其加入少量时会使溶剂表面张力急剧下降，但降到一定程度后便下降得很慢，或不再发生变化，并可能出现表面张力的最低值。通常，把能使溶剂表面张力降低的性质称为表面活性（对此溶剂而言）。而具有表面活性的物质称为表面活性物质。少量物质即能明显降低溶剂的表面张力，而且在某一浓度下表面张力曲线出现水平线，这类物质称为表面活性剂。 2.表面活性剂有何主要用途？浮选表面活性剂主要有哪些？ 【解】表面活性剂主要有润湿、增溶、起泡、乳化、分散和去污作用。浮选表面活性剂，根据其用途并结合药剂的属性以及解离性质等，分为捕收剂、起泡剂两大类。 作为捕收剂的这类浮选表面活性剂，其极性基（亲固基）以羧酸基及胺基为主。这类药剂对矿物晶格表面有O原子的氧化物矿物有选择性捕收作用，同时也有较强的起泡性。 作为起泡剂的浮选表面活性剂，极性基通常是羟基OH、醚氧基O等，一般用异构烷基、萜烯基、苯基和烷氧基作烃基，碳原子数多在69个左右。 3.异极性浮选捕收剂的结构有何特点？主要有哪些类型？ 【解】它们的分子结构类似于表面活性剂，均由非极性的亲油（疏水）基团和极性的特定亲固基团构成，形成既有亲固性又有亲油（疏水）性的所谓“双亲结构”分子。异极性浮选捕收剂的疏水基通常是26个碳原子的脂肪族烃基、脂环族烃基和芳香族烃基，常写成R；异极性浮选捕收剂的亲固基团中的亲固原子一般为S，这类药剂对矿物晶格表面有S原子的硫化矿物有选择性吸附捕收作用。主要有硫代化合物、硫代化合物的酯、多硫代化合物。 4.浮选捕收剂的亲固基团的键合原子有哪些？其与矿物表面的吸附遵循什么原则？ 【解】浮选捕收剂的亲固基团的键合原子主要有：O、S、N、P、As等，其与矿物表面吸附遵循“相似者相吸”的原则。 5.有机抑制剂的抑制机理是什么？ 【解】有机抑制剂对矿物发生抑制作用的原因大致有： a. 改变矿浆离子组成及去活作用。在浮选矿浆中存在的各种难免离子，有一些将会使矿物受到活化，从而破坏矿物浮选的选择性。如含有次生铜矿物或氧化蚀变的铜锌矿石浮选时，溶解的铜离子将对闪锌矿产生活化作用而使抑锌浮铜难于实现。含有多羧基、多羟基、胺基、巯基等高化学活性基团的有机抑制剂，许多都能沉淀或络合金属离子，从而减少矿浆中这些难免离子的浓度，起到防止活化的作用。 b. 使矿物表面亲水性增大。 有机抑制剂分子中都带有多个极性基，其中包括对矿物的亲固基和其它亲水基，当极性基与矿物表面作用后，亲水基则趋向水使呈较强的亲水性，降低可浮性。例如羟基白药对方铅矿的抑制作用。当羟基白药吸附后二个亲水性的羟基向外，使矿物表面亲水性提高。 c. 使吸附于矿物表面的捕收剂解吸或防止捕收剂吸附。如水杨酸钠对长石的抑制作用就是阻止油酸捕收剂在矿物上吸附。 6.萃取机理如何表述？试比较萃取剂与浮选捕收剂的结构。 【解】萃取机理可表述为：萃取剂可极少量地溶解于水中，并与水中的金属离子生成难溶于水的沉淀。这种具有疏水基团的难溶于水的有机沉淀，根据“相似者相溶”的物理溶解原则，易溶于全为疏水基的非极性油（如煤油）有机相，从而将金属离子从水相选择性地萃入有机相中。 萃取剂均由非极性的亲油（疏水）基团和极性的特定亲金属离子基团构成，形成既有亲金属离子性又有亲油（疏水）性的所谓“双亲结构”分子。显然，萃取剂与浮选捕收剂的结构是极相似的，有些萃取剂就可作为浮选捕收剂使用。 7.什么是HLB值？它主要有何应用？ 【解】HLB值（Hydrophile-Lipophile Balance Number）称亲水疏水平衡值，也称水油度。它既与表面活性剂的亲水亲油性有关，又与表面活性剂的表面（界面）张力、界面上的吸附性、乳化性及乳状液稳定性、分散性、溶解性、去污性等基本性能有关，还与表面活性剂的应用性能有关。 8.查表7-4 计算十二烷基硫酸钠C12H25 SO4Na的HLB值。 【解】C12H25 SO4Na中含有1个-SO4Na, 12个CH2（或CH3），查表7-4，根据Davies公式 HLB = （亲水基值）+（疏水基值）+ 7 =38.4+12（-0.475）+7=39.7 9.什么是临界胶团浓度CMC ？ 【解】表面活性剂溶液的某些性质在某一浓度范围内会发生突变，如图7-9所示。这一浓度范围称为表面活性剂的临界胶团区域。在这一范围内，通常选取一个浓度，称为临界胶团浓度，以CMC表示。 10. 简述表面活性剂的润湿、增溶、起泡性、乳化性、分散性和去污性等表面物理化学性质及应用。 11. 简述Langmuir型吸附等温线及其应用。 【解】当溶液较稀时，吸附量增大得很快，到一定浓度后吸附量达到平衡，吸附等温线上出现水平线。这种类型吸附等温线称为Langmuir型等温线。其方程式为Langmuir吸附等温方程。Langmuir型吸附等温线主要应用于溶质在界面的吸附方式与吸附过程。 12. 什么是大分子药剂？浮选中主要应用的有哪些？ 【解】一般的有机化合物的相对分子质量Mr（旧称分子量M）约在500以下，而某些有机化合物如纤维素的相对分子质量很大，由许多结构单元连结而成，这就是大分子化合物。一般把相对分子质量大于10,000的物质称为大分子。 浮选中，大分子化合物主要用作絮凝剂、分散剂及抑制剂，如淀粉、聚丙烯酰胺等。 13. 大分子药剂的抑制、絮凝和分散作用的机理分别是什么？ 【解】大分子药剂的抑制机理 大相对分子质量有机抑制剂因分子较长大，支叉和弯曲程度较高，不但本身在物料表面形成亲水层，而且能对已经吸附于物料表面的捕收剂疏水膜发生掩盖作用，不必使吸附的捕收剂解吸就能使矿物受到抑制。 大相对分子质量有机抑制剂大多兼具絮凝作用，使矿粒发生絮凝而改变浮选性质，其机理主要为桥联作用。 大相对分子质量有机抑制剂在矿物表面吸附亲固的主要方式有：在矿物表面双电层中靠静电力吸附，氢键及范德华力吸附，化学吸附和表面化学反应。 大分子药剂絮凝作用的机理 靠静电力在双电层中吸附桥连 离子型絮凝剂离子符号与矿物表面电荷符号相反时，易于吸附发生桥连作用，并同时改变矿物表面电荷大小，发生絮凝作用。 靠氢键力吸附桥连 当絮凝剂在矿物表面吸附是通过氢键力时，作用与药剂离子及矿物表面的电性质关系不明显。氢键力对非离子型絮凝剂（若无化学活性基时）常为主要作用方式。 靠化学吸附桥连 絮凝剂中带有化学活性高的基团时，可以在矿物表面发生化学吸附，此时的作用也不太受矿物表面电性质的影响，因为化学吸附力比静电吸附力更高。 大分子药剂的分散作用的机理 （1）增大颗粒表面电位的绝对值以提高粒间静电排斥作用。静电排斥势能Ue1项增大； （2）通过高分子分散剂在颗粒表面形成的吸附层，产生并强化空间位阻效应，使颗粒间产生强位阻排斥力。空间排斥势能Ust项增大； （3）增强颗粒表面的亲水性，以提高界面水的结构化，加大水化膜的强度及厚度，使颗粒间的溶剂（水）化排斥作用显著提高。水化排斥势能Usol项增大。 14. 应用于浮选中的无机盐类药剂有哪些类型？ 【解】应用于浮选中的无机盐类药剂有: （1）活化剂,一些无机盐类化合物，如Pb(NO3)3、FeCl3等，本身不具有捕收活性，但能改善捕收剂的性能增加其对矿物的捕收活性，在矿物加工中将这样一类药剂称作活化剂。 （2） 抑制剂, 如有效成分为阴离子的有：氟化物、氰化物、硅酸盐、及磷酸盐等，有效成分为阳离子的有：锌盐、铁盐、铝盐及钙盐 （3）分散剂,常用的无机盐分散剂包括主要起调节pH作用的碱及水玻璃、六偏磷酸钠。 （4）氧化还原剂, 凡具有获得电子能力的化合物均可用作氧化剂，而具有失去电子能力的化合物均可用作还原剂。 （5）凝聚剂, 无机电解质的凝聚作用是在粒子表面双电层中吸附将表面电位降至不稳电位，使粒子彼此聚凝 （6）沉淀剂,凡能与被分离对象发生化学反应而生成难溶物的化合物通称为沉淀剂。 15. 如何应用浮选溶液化学中的浓度对数图来解释浮选作用机理？ 16. 如何应用浮选电化学中的Eh-pH图来解释浮选作用机理？第8章 化学分选 1. 什么是化学分选？它与物理分选和表面物理化学分选相比有何特点？ 2. 简述焙烧过程的分类及其在化学分选中的作用。 【解】焙烧过程的分类：氧化焙烧与硫酸化焙烧，还原焙烧，氯化焙烧，钠盐烧结焙烧，煅烧。 在化学分选中的作用：在适宜的气氛和低于原料熔点的温度条件下，使原料目的组分矿物发生物理和化学变化，转变为易浸或易于物理分选的形态。 3. 常用的化学浸出剂有哪些？各自的适应面如何？ 4. 试利用表8-6的数据，计算用铁屑从硫酸铜溶液中置换金属铜的反应平衡常数K。 5. 简述溶剂萃取的基本原理及影响萃取平衡的主要因素。 【解】基本原理：在萃取过程中，有机相主要以萃取剂和稀释剂为主，当有机相与水相接触时，萃取剂能够与被萃金属相结合，并以萃合物形式转入有机相中。 影响萃取平衡的主要因素： （1） 温度的影响，（2） 萃取剂浓度的影响，（3） pH的影响，（4） 水相组分的影响，（5） 金属离子浓度的影响。 6. 试推导多级错流萃取和逆流萃取的过程计算式。 7. 在实际应用中对离子交换树脂有什么要求？ 8.影响离子交换反应速度有哪些？ 【解】树脂颗粒 离子交换的外扩散速度与树脂颗粒大小成反比，而粒子的内部扩散速度与粒径倒数的高次方成正比，因此粒度减少，交换速度都是加快。 树脂的交联度 交联度低，树脂易膨胀，树脂内扩散较容易。所以当扩散控制时，降低交联度，能提高交换速度 。 溶液流速 外扩散随溶液过柱流速（或静态搅拌速度）的增加而增加，内扩散基本不受流速或搅拌的影响。 溶液浓度 当溶液中的离子浓度较低时，对外扩散速度影响较大，而对内扩散影响较小，当溶液中的离子浓度较高时，对内扩散影响较大，而对外扩散影响较小。 温度 溶液的温度提高，扩散速度加快，因而交换速度也增加。 离子的大小 小离子的交换速度比较快。大分子由于在扩散过程中受到空间的阻碍，在树脂内的扩散速度特别慢。 离子的化合价 离子在树脂扩散时，与树脂骨架间存在库仑引力。离子的化合价越高，这种引力越大，因此扩散速度就愈小。 9举例说明重要膜分离过程的应用第9章 粉体制备 1. 微细颗粒、纳米颗粒、粉体颗粒一般是如何划分的？ 【解】微细颗粒：105 107的颗粒； 纳米颗粒：107109的颗粒； 粉体颗粒：103105 的颗粒； 2. 纳米颗粒的纳米效应包括哪些方面？为什么纳米颗粒具有这样的特殊效应？ 【解】纳米颗粒的纳米效应： （1）表面效应：纳米颗粒尺寸小，表面大，位于表面的原子占相当大的比例；表面原子的影响不能够忽略，所以纳米颗粒具有高的比表面积和比表面能，会使纳米颗粒表面成为极活泼的表面，大大增强了纳米颗粒的活性和化学反应性； （2）体积效应：纳米颗粒体积极小，所包含的原子数很少，相应的质量极小。因此，许多现象就不能用通常有无限个原子的块状物质的性质加以说明，这种特殊的现象通常称之为体积效应； （3）小尺寸效应：当纳米颗粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或透射深度等物理特征尺寸相当或更小时，晶体周期性的边界条件将被破坏，非晶态纳米颗粒表面层附近原子密度减小，这将导致声、光、电磁、热力学等特性均会出现新的小尺寸效应； （4）量子尺寸效应：当粒子尺寸下降到某一值时，金属费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级的现象，纳米半导体微粒存在不连续的最高被占据分子轨道和最低未被占据的分子轨道能级，以及能隙加宽而发生发光带或吸收带由长波长移向短波长的“蓝移”现象； （5）宏观量子隧道效应：微观粒子具有贯穿势垒的能力。 3. 为什么纳米颗粒具有特殊吸附行为、特殊化学反应活性和催化性质？ 【解】纳米颗粒因其粒径小，比表面积大，表面原子数多及表面原子配位不饱和性导致大量的悬空键和不饱和键存在，使得纳米颗粒的具有特殊吸附行为，特殊化学反应活性和催化性质。 4. 超细颗粒和纳米颗粒有哪些方面的应用？ 【解】超细颗粒应用：一般可以利用其熔点降低、烧结温度降低、溶解度增大、反应能力提高及催化活性增大等特性，以强化和加速生产过程的进行，并改善产品性能。纳米颗粒应用：（1）在复合材料中使用纳米颗粒，组成微复合材料或纳米级复合材料，使复合材料的性能显著得到加强；（2）将刚生成的纳米颗粒与气体混合，从运送管末端的喷嘴喷出到基板上，即可形成致密的薄膜；（3）近年纳米颗粒已推广到医疗中使用。将铁纳米颗粒和药物混在一起，用对身体适应性良好的高分子包裹，成为微胶囊。经过血管向体内投放这种药物，然后从体外对微胶囊进行磁控制，将药物引到选择性疾病的部位；（4）用纳米颗粒检测细胞活性。 5. 粉体的物理制备方法主要有哪些？ 【解】粉体的物理制备方法：机械粉碎法，蒸发凝聚法，离子溅射法，冷冻干燥法，火花放电法，活化氢熔融反应法等。 6. 粉体的化学合成法主要有哪些？ 【解】粉体的化学合成法：气相法包括气相化学反应法（气相分解法，气相合成法），激光诱导气相化学反应法，等离子体加强气相化学反应法；液相法包括沉淀法（共沉淀法，均匀沉淀法，水解沉淀法），水热合成法，喷雾热解法（喷雾干燥法，喷雾水解法，喷雾焙烧法，喷雾燃烧法），溶胶凝胶法，射线辐照法电子辐照法，相转移法；固相法包括化合或还原化合法，制取硼化物的碳化硼法，自蔓延高温合成法，固相热分解法。 7. 试比较粉体的物理制备方法于化学合成法的特点和应用？ 【解】粉体的化学合成是从物质的原子、离子或分子入手，经过化学反应形成晶核以产生晶粒，并使晶粒在控制之下长大到其尺寸达到要求的大小。化学合成粉体的优点是能得到极微细的颗粒，即纳米颗粒，且颗粒尺寸比较均匀，颗粒的纯度高；其不足之处是制备过程比较复杂，产量较低，成本较高。物理方法制备粉体主要涉及到蒸发、熔融、凝固、形变、粒径变化等物理变化过程。制备接近理想的超微颗粒材料，一般采用各种高技术开发制备粉体的新方法，如利用激光技术、等离子体技术、电子束技术和离子束技术制备了一系列高质量的粉体颗粒。采用高科技手段制备超微颗粒具有很大的优越性,可以制备出粒度均匀、高纯、超细、球状、分散性好、粒径分布窄、比表面积大的优良粉体。然而，高技术制粉也同样面临着一个严重的问题，就是如何提高产品产率，实现工业化。 8. 表面改性的目的是什么？它主要针对何种粉体材料？ 【解】表面改性定义及目的： （1）对无机矿物填料表面进行改姓，以改善其表面的物理化学特性，增强其与基质，即有机高聚物或树脂等的相容性，提高其在有机基质中的分散性，以提高材料的机械强度及综合性能； （2）提高涂料或油漆中颜料的分散性并改善涂料的光泽、着色力、遮盖力和耐候性、耐热性、保光性、保色性等； （3）对一些粉体原料进行表面处理，使其赋予制品良好的光泽和装饰效果； （4）为了保护环境，满足健康法的要求，对某些对健康有害的原料进行表面处理，使得对人体无害的和对环境不构成污染，又不影响其使用性能的其他化学物质覆盖、封闭其表面活性点, 以维持在未来矿产品市场上的位置; 对某些用作精细铸造、油井钻探等的石英砂进行表面涂敷以改善其粘结性能; 对用作保温材料的珍珠岩等进行表面涂敷以改善其在潮湿环境下的保温性能; 对膨润土进行阳离子覆盖以改善其在非极性溶剂中的膨胀、分散、粘结、触变等应用特性； （5）对药物胶囊改性。 针对的粉体原料： （1）无机矿物填料，如碳酸钙、高岭土、滑石、氧化铝、石英、硅灰石、石棉等； （2）钛白粉、锌钡白、碳酸钙、碳酸钡、重晶石、石英粉、白炭黑、云母、滑石、高岭土、硅灰石、氧化铝、石墨等作为涂料的无机粉体； （3）白云母粉等用于化妆品、塑料、浅色橡胶、油漆、特种涂料； （4）药物胶囊； （5）对健康有害的原料如石棉等。 9. 表面改性的基本方法主要有哪些？ 【解】表面改性的基本方法：将表面改性分为包覆处理改性、表面化学包覆、沉淀反应包膜、胶囊化处理、机械化学改性，接枝改性，酸碱处理化学气相沉淀（CVD）和物理沉淀（PVD）等方法。 10. 粉体表面改性剂主要有哪些品种？ 【解】表面改性剂： （1）偶联剂（硅烷偶联剂，钛酸脂偶联剂，锆铝酸盐偶联剂，有机铬偶联剂）； （2）有机酸及其盐类改性剂(高级脂肪酸及其盐, 胺盐, 不饱和有机酸); （3）有机低聚物; （4）覆膜用树脂涂层剂( 酚醛树脂, 呋喃树脂); （5）沉淀反应改性;第10章 粉体成型 1. 什么叫粉体成型？粉体成型的目的是什么？基本方法有哪些？ 【解】粉体成型：粒度较细的粉体物料加水润湿后，借助于外力将其加工成具有一定尺寸和形状的块状物体的过程； 目的： （1） 使粉末成为具有一定尺寸和形状的块状物体； （2） 成型制品具有一定的机械强度，以保证制品在工艺流程中转运和进一步加工时，其尺寸与形状不会破坏； （3） 赋予制品进一步加工的良好加工性能。 基本方法：按照外力施加方式的不同，可以将其分为滚动成型、压力成型两大类。按照润湿程度的不同，可以将其分为半干法（物料水分5%左右）；可塑法（物料水分15%左右）；注浆法（物料水分40%左右）三大类。 2. 试叙述粉体成型过程中，物料中各种形态水形成的原因及其在成型过程中的作用？ 【解】（1）吸附水：粉体颗粒表面带有电荷，在静电引力作用下具有偶极结构的水分子被吸附在固体颗粒的表面而形成的水；作用：细磨物料呈粘土状态时（颗粒直径约为1m），如果只含有吸附水，可以成为坚硬的固体； （2）薄膜水：当固体颗粒表面达到最大吸附水层后，再进一步润湿颗粒时，在吸附水的周围就形成薄膜水，作用：薄膜水有比普通水更大的粘滞性，粘滞性越大，颗粒就越不容易发生相对移动。对成型制品来说，制品的强度就越好； （3）毛细水：当细磨物料被润湿，并超过最大分子结合水时，物料层中就出现毛细水，它是颗粒表面引力作用范围以外的水分；作用：在造球过程中，毛细水起着主导作用。当物料润湿到毛细水阶段，物料的成球过程才获得应有的发展，因为毛细力将水滴周围的颗粒拉向水滴中心，而形成了小球。 （4）重力水：当细磨物料层完全为水所饱和，即超过最大毛细水含量之后，超过的水分子不能为毛细管引力所保持，而受重力的支配，沿着颗粒间大孔隙向下移动，这种水分叫做重力水；作用：在成球过程中是有害的。 3. 试叙述细磨物料在成球过程的行为及其对成型过程的影响。 【解】细磨物料在成球过程中的行为： （1）成核：核的形成是造球的第一步，因此，核的形成速度与强度将影响生球的产质量。 （2）成层：在毛细力的作用下，在滚动时粘附上颗粒，使球的粒度连续增大； （3）聚结：球以聚结方式长大时，其长大速度比成层长大的快，成品的粒度范围比成层长大的宽。 （4）粉碎（散开）：往往导致造球过程不能顺利进行； （5）破损：碎片往往形成球核或同其它的球聚结，若出现大量的球破碎，则说明造球机的工艺参数不适宜，必须加以调整； （6）磨损：损下来的粒子，又粘附到其它的球上； （7）磨剥转移：影响不大，一般都会出现的情况。 4. 试叙述实验室造球过程的三个阶段。 【解】实验室采用一般采用批料造球：成核阶段，球核形成后，紧接着是过渡阶段，最后长大阶段。 5. 试叙述制粒效果的几种评价方法。 【解】（1）混合料粒度分布：把制粒后的混合料烘干至残留水2%3%，停放1小时后，在不破坏小球形态的情况下，用人工筛分分级，计算不同粒级的出量。一般认为烧结混合料的制粒小球中，25mm粒级应大于50%，其平均直径d为2.42.6mm为宜。（2）准颗粒指数GI：GI值愈大，则制粒效果愈好；（3）透气性指数：透气性指数越高，制粒效果愈好；（4）制粒效率1：制粒效率1越大，制粒效果愈好。 6. 什么叫压团法、压团过程的弹性后效及压缩比？ 【解】压团法：在一定压力下，使细粒物料在型模中受压后成为具有确定形状与尺寸、一定密度和强度的成型方法；弹性后效：压制物料出模型后的压块体积增大，使颗粒间接触面积减少；压缩比：粉体压缩前后的体积的比值。 7. 细粒物料压团团力主要消耗在何处？如何克服沿团块高度高度物料密度不均匀的情况？ 【解】模型中细粒物料施加的压力主要消耗在两部分： 一部分消耗于内摩擦力（p1），又称静压力；另一部分消耗于外摩擦力（p2），又称压力损失。采用双面加压时可以克服沿团块高度物料密度不均匀的情况。第11章 粉体固结 1.“燃烧前沿”与“传热前沿”，“传热前沿速度”于“燃烧前沿速度”有什么区别？ 【解】传热前沿：在没有内部热源时，规定当料层温度开始均匀上升时传热前沿即已到达，一般以100等温线为准； 燃烧前沿：当配有燃料时，规定当料层温度迅速上升时表明燃烧前沿到达，一般以600或1000等温线为基准。 传热前沿速度既不决定于气固相的原始温差，也不决定于传热系数，而是决定于气体的质量流速，比热以及固体的比热、堆积密度和料层空隙率。 燃烧前沿速度主要制约： （1）空气中含氧量； （2）固体燃料的可燃性和粒度； （3）固体燃料用量； （4）风量。 2. 分析各因素对“燃烧前沿速度”和“传热前沿速度”的影响。 【解】影响传热前沿速度的因素： （1）料层空隙率越大，速度越大； （2）固体的堆积密度越大，速度越少； （3）气体的比热越高，速度越大； （4）固体的比热越高，速度越少； （5）气体的质量流速越快，速度越大。 影响燃烧前沿速度的因素： （1）空气中含氧量越大，燃烧前沿速度越大； （2）固体燃料的可燃性越好、粒度越小，燃烧前沿速度越大； （3）固体燃料用量与燃烧前沿速度间的关系有极大值； （4）增加风量会使燃烧前沿速度加快。 3. 分析固体燃料燃烧的热力学和动力学。 【解】动力学燃烧区：燃烧速度受温度的影响较大，随温度升高而增加，而不受气流速度、压力和固体燃料粒度的影响； 扩散燃烧区：燃烧速度取决于气体的扩散速度，而温度的改变影响不大。 4. 论述固相固结机理和液相固结机理，它们有什么区别？ 【解】固相固结机理：球团被加热到某一温度时，矿粒晶格间的原子获得足够的能量，克服周围键力的束缚进行扩散，并随温度升高而；加强，最后发展到颗粒互相接触点或接触面上扩散，使颗粒之间产生粘结。 液相固结机理：在高温下产生的液相在冷却过程中，析出的晶体或液相将部分未熔化的颗粒粘结起来。区别：液相固结机理液相形成及冷凝是烧结矿固结的基础，决定了烧结矿的矿相成分和显微结构，且固结后化学成分复杂；固相固结机理主要是以球团矿固结为主，而组成成分比较单一，球团焙烧过程中形成少量液相，这部分液相对球团固结起着辅助作用。 5. 试论述液相的形成过程及作用，影响液相生成量的因素。 【解】液相的形成过程： （1）初生液相：在固相反应所生成的原先不存在的新生的低熔点化合物处，随着温度升高而首先出现初期液相； （2）低熔点化合物加速形成：这是由于温度升高和初期液相的促进作用，在熔化时部分分解成简单化合物，部分熔化成液相； （3）液相扩展：使物料中高熔点矿物熔点降低，大颗粒矿粉周边被熔融，形成低共熔混合物液相； （4）液相反应：液相中的成分在高温下进行置换、氧化还原反应，液相产生气泡，推动碳粒到气流中燃烧； （5）液相同化：通过液相的粘性和塑性流动传热，使温度和成分均匀化，趋近于相图上稳定的成分位置。 液相形成在烧结过程中的作用： （1）保证烧结矿具有定强度； （2）使高温熔融带的温度和成分均匀，液相反应后的烧结矿化学成分均匀化； （3）液相保证固体燃料完全燃烧； （4）液相能润湿未熔的矿粒表面，产生定的表面张力将矿粒拉紧，使其冷凝后具有强度； （5）从液相中形成并析出烧结料中所没有的新生矿物，这种新生矿物有利于改善烧结矿的强度和还原性。 影响液相形成量的主要因素： （1）烧结温度； （2）配料碱度（CaO/SiO2）； （3）烧结气氛； （4）烧结混合料的化学成分； 6. 结晶的原则和形式是什么？ 【解