非金属矿物精细化加工系列--非金属矿物精细化加工技术_杨华明，杜春芳，张毅编著_9787122324382

非金属矿物材料与高新技术和新材料产业、传统产业升级以及生态环保等产业密切相关，其不仅广泛用于建材、冶金、化工、交通、机械、轻工等传统产业领域,而且在电子信息、生物医药、新能源、新材料、航空航天等高新技术产业领域有广阔的潜在市场；同时，又是环境保护、生态建设的高效、廉价材料。精细化加工是非金属矿物材料开发、利用的主要发展方向，非金属矿精细化加工理论目前已越来越成为人们关注的重点与热点。

本书以非金属矿物的精细化加工为主线，全面、系统论述了非金属矿物精细化加工的基本内容，涉及非金属矿物的选矿提纯技术、超细与分级技术、颗粒形状处理技术、改性及改型技术以及非金属矿物精细化加工技术的应用等。

全书内容丰富、实用性强，可供广大从事非金属矿物材料、无机非金属材料、复合材料以及矿物加工、非金属矿深加工和化工、环境工程等科研技术人员参考，也可供大专院校无机非金属材料、矿物材料等相关专业师生作为教学参考书或教材。

《非金属矿物精细化加工技术》是非金属矿物精细化加工系列丛书之一。

非金属矿物是与人类生产、生活密切相关且是人类最早利用的地球矿产资源。在人类发展的历史长河中，非金属矿物的加工利用对人类社会文明进步的贡献是不可低估的。非金属矿物材料是指以非金属矿物和岩石为基本或主要原料，通过深加工或精加工制备的、具有一定功能的现代新材料，如各类环保材料、电功能材料、保温隔热材料、摩擦材料、建筑装饰材料、吸附催化材料、功能填料和颜料等。与传统无机材料相比，非金属矿物材料更加注重矿物本身的结构和性质，以最大限度地发挥天然矿物材料的性能优势为目的。随着现代材料结构向多元化、功能化、生态化和智能化发展，非金属矿物材料也逐渐成为现代材料科学的重要组成部分，成为与材料相关的众多工业领域和相关学科关注的热点与焦点。伴随着社会经济的发展，对材料化学成分、结构性能、节能环保等要求的不断提高，非金属矿物材料的加工技术必须更加精细化、功能化和绿色化，这就要求从事非金属矿物的研究人员应对非金属矿物的精细化加工和功能化改性技术进行更加深入、系统和具体的研究与探索。

本书以非金属矿物的精细化加工为主线，全面、系统地介绍了非金属矿物加工技术的基础理论知识。全书共分7章，第1章主要介绍了非金属矿物精细化加工的基本内容、加工特点以及发展趋势;第2章介绍了非金属矿物的选矿提纯技术，包括重力选矿、浮选、磁选、电选、湿法化学提纯以及微生物选矿等;第3章主要介绍了各种超细粉碎、分级以及分散技术的基本原理和应用特点;第4章主要介绍了具有特殊形态非金属矿物的晶形保护;第5章、第6章主要介绍了非金属矿物各种表面改性及改型技术的基本原理及特点;第7章主要介绍了以上各类非金属矿物精细化加工技术在实际工业生产中的广泛应用和应用实践。本书可供广大从事非金属矿物材料、无机非金属材料、复合材料以及矿物加工、非金属矿深加工和化工、环境工程等科研技术人员参考，也可供大专院校无机非金属材料、矿物材料等相关专业师生作为教材参考书或教材。

该丛书由杨华明任主编，陈德良、张向超、杜春芳和欧阳静任副主编。本书由杨华明、杜春芳、张毅编著，杜春芳和张毅负责整理和修改。

由于编著者水平有限，书中可能存在疏漏和不足之处，敬请广大读者批评指正。

编著者

2019年5月

第1章绪论1

1.1现代产业发展与非金属矿1

1.1.1传统产业与非金属矿1

1.1.2高新技术产业与非金属矿2

1.1.3环保产业与非金属矿2

1.2非金属矿精细化加工的基本内容2

1.2.1粉体的制备与处理技术3

1.2.2材料的加工与复合技术4

1.3非金属矿精细化加工特点5

1.4非金属矿精细化加工发展趋势及研究热点5

1.4.1非金属矿精细化加工发展趋势5

1.4.2非金属矿精细化加工研究热点7

第2章非金属矿物的选矿提纯技术8

2.1概述8

2.2选矿技术基础8

2.2.1选矿概念8

2.2.2选矿方法9

2.2.3选矿作业过程9

2.2.4选矿技术指标10

2.2.5非金属矿物选矿特点11

2.3重力选矿技术12

2.3.1概述12

2.3.2基本概念12

2.3.3影响重选技术指标的主要因素14

2.3.4基本原理17

2.3.5跳汰选矿27

2.3.6重介质选矿32

2.3.7风力选矿33

2.3.8摇床选矿35

2.3.9螺旋选矿37

2.3.10离心选矿38

2.4浮选39

2.4.1概述39

2.4.2固、液、气三相性质与天然可浮性40

2.4.3基本原理44

2.4.4浮选药剂58

2.4.5影响浮选技术指标的主要因素67

2.5磁选73

2.5.1概述73

2.5.2基本原理73

2.5.3影响磁选的主要因素76

2.5.4磁流体分选76

2.6电选77

2.6.1概述77

2.6.2基本原理78

2.6.3影响电选的主要因素83

2.7湿法化学提纯技术85

2.7.1概述85

2.7.2酸法、碱法和盐处理法86

2.7.3氧化-还原法89

2.8高温煅烧91

2.8.1概述91

2.8.2煅烧反应分类92

2.9微生物选矿95

2.9.1概述95

2.9.2选矿微生物95

2.9.3微生物在选矿中的应用96

2.9.4微生物选矿展望97

2.10其他选矿方法97

2.10.1摩擦洗矿97

2.10.2拣选98

2.10.3摩擦与弹跳分选99

第3章非金属矿物的超细与分级技术101

3.1概述101

3.2非金属矿物粉体的粒度特征101

3.2.1粒径101

3.2.2粒度分布103

3.2.3粉体的比表面积103

3.2.4粉体颗粒的种类105

3.3超细粉碎助剂106

3.3.1概述106

3.3.2助磨剂和分散剂的作用原理106

3.3.3助磨剂和分散剂的种类和选择108

3.3.4影响助磨剂和分散剂作用效果的因素111

3.4超细粉碎技术112

3.4.1基本概念112

3.4.2影响超细粉碎效果的各种因素116

3.4.3机械冲击120

3.4.4搅拌研磨121

3.4.5气流粉碎122

3.4.6胶体细磨123

3.4.7振动研磨123

3.4.8高压粉碎124

3.5超细粉碎工艺124

3.5.1粉碎方式124

3.5.2粉碎工艺128

3.5.3超细粉碎单元作业128

3.6超细分级技术129

3.6.1基本概念130

3.6.2重力分级132

3.6.3离心力分级132

3.6.4惯性力分级133

3.6.5电场力分级133

3.6.6超临界分级134

3.7超细粉体的分散134

3.7.1概述134

3.7.2固体颗粒在空气中的分散135

3.7.3固体颗粒在液体中的分散138

3.7.4超细粒子的分散稳定机理141

3.7.5颗粒在液体中的分散调控142

第4章特殊形态非金属矿物的精细化加工146

4.1非金属矿物的晶形保护146

4.1.1片（层）状非金属矿物的晶形保护146

4.1.2纤维状非金属矿物的晶形保护147

4.1.3天然多孔非金属矿物的晶形保护148

4.1.4其他非金属矿物的晶形保护150

4.2颗粒的形状分析150

4.2.1颗粒的形状因子150

4.2.2颗粒形状的图像分析151

4.3颗粒整形技术152

4.4非金属矿物的特殊处理153

第5章非金属矿物的改性技术154

5.1概述154

5.2热处理改性154

5.2.1基本原理154

5.2.2结构转变155

5.2.3高温膨胀161

5.2.4高温分解168

5.3表面有机改性169

5.3.1基本原理169

5.3.2化学包覆改性171

5.3.3物理涂覆改性178

5.4机械化学活化改性180

5.4.1基本原理180

5.4.2结构变化180

5.5功能化改性181

5.5.1功能体的表面负载181

5.5.2功能体在孔道层间的组装185

5.5.3有机功能体的插层复合186

第6章非金属矿物的改型技术191

6.1柱撑改型191

6.1.1有机柱撑193

6.1.2无机柱撑194

6.1.3有机/无机柱撑196

6.2结构转变改型199

6.2.1钠化改型199

6.2.2黏土矿物制备多孔材料200

6.2.3黏土矿物制备矿物凝胶205

第7章非金属矿物精细化加工技术的应用208

7.1新型矿物材料208

7.1.1生态环境功能材料208

7.1.2催化功能材料210

7.1.3光功能材料212

7.1.4导电功能材料213

7.1.5磁性功能材料213

7.1.6电磁屏蔽与吸波功能材料214

7.1.7相变储能功能材料215

7.1.8储氢功能材料215

7.2传统矿物材料216

7.2.1耐火材料216

7.2.2橡胶218

7.2.3造纸218

7.2.4化妆品220

7.2.5制药221

参考文献225

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