辽工大矿产资源综合利用(复习资料)

第一章1.矿产资源：矿产资源是指经过地质成矿作用，蕴藏在地壳中并具有利用价值或潜在利用价值的各种矿物或有用元素的集合体，包括呈固体、液体或气体状态的各种金属矿产、非金属矿产和能源矿产，如铁矿、铜矿、铝矿、磷矿、石油、天然气等。2.矿产资源特点：1）自然性2）不可再生性3）分布不均性4）受一定的经济条件制约5）矿产资源具有多组分共（伴）生的特点3.矿产资源综合利用的含义：狭义的矿产资源综合利用主要是指在矿产开发过程中对共生、伴生矿产进行综合勘探、开采和合理利用；对以矿产资源为原料、燃料的工业企业排放的废渣、废液、废气以及生产过程中的废水、废气、余热的综合回收利用。（1）通过科学的采矿方法和先进的选矿工艺，精功胜、伴生的矿产资源与开采利用的主要矿种同时采出，分别提取加以利用了；（2）通过选矿和其他手段，将综合开采出的主、副矿产中的游泳祖坟，尽可能地分离出来，产出多重价值的商品矿；（3）用过义乌多用，变废为宝，化害为利，消除“三废”污染等途径，科学地使用矿产资源。广义的矿产资源综合利用是指对矿产资源全面、充分和合理地利用的过程。除了上述狭义的矿产资源综合利用内容外，还涉及边际经济意义上的低品位矿、难选（冶）矿的合理开发利用；废石（渣）、尾矿的再选利用；非常规矿产资源的开发利用；矿山开采后期残矿资源的合理回收利用；以及对社会生产和消费过程中产生的各种废物进行回收和再生利用。4.矿产资源综合利用的必要性：（1）矿产资源是不能再生的，这与农、林等生物资源不同；（2）我国是世界矿业大国又是人均资源小国；（3）我国矿产资源具有复合共（伴）生矿多的显著特点。5.矿产资源综合利用的紧迫性（1）矿产资源综合利用是我过有色金属矿山资源开发特点的需要；（2）矿产资源综合利用是增加企业经济效益的需要；（3）矿产资源综合利用是满足对稀散元素和短缺矿种的需要；（4）矿产资源综合利用是贯彻精料方针的需要；（5）矿产资源综合利用是找矿难度增大及贯彻《矿产资源法》的需要。6.我国矿产资源综合利用的现状与形势（1）矿产资源节约与综合利用取得明显进展。①矿产资源节约与综合利用水平显著提高；②矿产资源节约与综合利用技术取得较大进步；③矿产开发利用装备水平不断提高；④矿产资源节约与综合利用管理逐步得到加强。（2）我过矿产资源节约与综合利用潜力巨大。①矿产资源综合利用潜力巨大；②矿山企业开展综合利用的前景广阔。（3）矿产资源节约与综合利用面临新的挑战。①立足国内提高保障能力，要求进一步加强资源节约与综合利用；②加快经济发展方式转变对资源节约与综合利用提出了更高要求；③资源节约和综合利用水平与新形势、新要求有较大差距。第二章1“四个”综合的要求（1）综合勘查①综合找矿②综合勘探a.对矿床中共（伴）生的主要矿物进行综合勘探。b.对矿区内距主矿体较近的其他矿物进行综合勘探。c.对主矿体顶底板围岩中共（伴）生矿产进行综合勘探。d.对矿区周边附件与主矿产共（伴）生的其他矿产进行综合勘探。e.对矿区附近的石灰岩、硅石、耐火黏土和能源矿产等，也应进行综合勘探。（2）综合评价（3）综合开发（4）综合利用第三章1.有色金属矿床共伴生组分特点①有色金属矿床中含共伴生组分和有用矿物有很多种，多达23种。②其共伴生有益组分的特点是，有色金属，贵金属和稀散金属常在一起产出，甚至有色金属、非金属以及稀土元素赋存在一起。③综合利用的发展已经打破了金属与非金属矿产的严格界限，即可以从金属矿产中综合开发利用非金属矿产，亦可以从非金属矿产中综合回收金属。④据统计，在60多种有色金属中一半以上是通过矿石综合利用开发的。2.伴生元素四大类：①呈独立矿物并能形成矿床或综合性矿床的元素。②可以构成独立矿物，但通常呈分散状态出现的元素，基本上不形成独立矿床。③基本上不构成独立矿物（或很少呈独立矿物），仅呈分散状态出现的元素。④放射性元素。3.十种有色金属：ALCUPBZNNIMGTISNSBHG4.铜矿石类型：①按所含具有工业意义的伴生组分的多少，有无，课分为单一铜矿石和综合铜矿石。②按氧化率将铜矿石分为硫化矿石（氧化率小于10%）、混合矿石（氧化率10%-30%）和氧化矿石（氧化率30%）三类。③按矿石的构造，可分为块状矿石和浸染状矿石。④按矿石的含铜品位，可分为富矿石（铜品位1%）和贫矿石（铜品位不大于0.4%）和中等品位矿石（铜品位为0.4）我国铜矿今后需要进口的原因：三低一远1.铜矿石品位低2.现有铜矿山的生产能力低3.伴生铜矿的综合回收低4.有些铜矿资源分布在边远地区铜矿石分类1.按照可选性的难易程度细分为三类：易浮选的硫化铜矿物、浮选效果较差的矿物、难浮选的矿物2.脉石矿物特征（晶体构造与浮选药剂关系以及在浮选中的走向）：一般呈岛状链状架状构造的硅酸盐脉石矿物、具层状构造的硅酸盐矿物3.矿石的结构构造：矿物成分简单的铜矿石、多金属铜矿石4.伴生组分的赋存状态及含量分布斑岩型铜钼矿石的综合利用流程：主要金属矿物粒度特征差别较大故需分段磨矿浮选，一段磨矿粒度-0.074mm占60~63%后采用铜钼硫混合浮选，获得粗精矿再磨再选得到Mo精矿和最终Cu精矿，Cu、Mo分选的尾矿再选S得到S精矿铝的用途：铝导电率仅为铜的30%但密度小、价格比铜低、铝合金、铝末提温。铝土矿用途：炼铝、高级磨料、高级水泥、耐火砖原料冶炼钢铁熔剂、清除石油制品中的硫和其他杂质的吸附剂。铝土矿的类型1.按矿石构造分：粗糙状、碎屑状、角砾状、豆鲕状、土状、致密状、气孔状2.按矿石中杂质分：低硫、中硫、高硫铝土矿低铁、含铁、中铁、高铁铝土矿石3.按工业类型分：一水软铝石型铝土矿、一水硬铝石型铝土矿、三水型铝土矿和混合型铝土矿铝土矿矿石质量指标：1.矿石的铝硅比（工业冶金AL203/SIO2不小于3）2.矿石中所含杂质3.铝土矿中工业铝矿物的种类及含量铝的冶炼：酸法、碱法（拜耳法、苏打石灰烧结法、拜耳-烧结联合法）含铝矿石中和利用：1.铝土矿有时与耐火粘土、高铝粘土、黄铁矿、煤矿、铁矿资源产出在同一底层或邻近地层中，所以应注意综合勘探和综合评价，以利于综合开发和利用各种矿产资源2.铝土矿常伴生有Ca、V、Sc、Cr、Fe等有益元素可以综合回收利用。铅锌的用途：1.铅能与锑锡秘等金属组成各种合金，其中Pb-Sb合金用于制造蓄电池，它占世界全部铅用量的40%以上2.大量的铅以四乙铅锌形态加入汽油，作为内燃机燃料的抗爆剂，这成为铅的第二大用途3.用于印刷合金易熔合金等4.用铅室、铅板等作原子能放射性和X射线的防护用具5.铅广泛地用来制成化合物用在颜料、玻璃、陶瓷、橡胶、油漆、医药、石油精炼以及纺织工业上，硅酸铅等是电子光学玻璃生产中的重要原料6.在聚氯乙烯中加入少量的三盐基硫酸铅，可增加塑料的强度和稳定性，防止老化，演唱使用寿命7.铅的防腐性特别好，用在化工设备及冶炼厂的浸出槽、电解槽、吸尘器等湿法冶金设备中，以及在电积金属时做阳极材料8.在军事工业上，铅和少量砷配制成炮弹和子弹，因在铅中加入0.1~0.2%砷后，硬度增加并易成球形，有利于制造炮弹子弹9.锌大量用作镀锌在其他金属表面用以防腐蚀铅锌矿石类型1.按矿石氧化程度不同：硫化矿石（氧化率10%）、混合矿石（氧化率10~30%）、氧化矿石（氧化率30%）2.按矿石中主要有用组分不同3.按矿石结构构造不同4.按脉石矿物不同我国铅锌矿床主要工业类型：层状型铅锌矿床，矽卡岩型铅锌矿床、黄铁矿型铅锌矿床、脉状型铅锌矿床和侵染型铅锌矿床我国铅锌矿产资源的特点：铅锌共生、以锌为主铅锌矿石综合利用所受矿石工艺性质的影响1.矿石的有用成分2.矿石结构与有用矿物嵌布特性3.矿石氧化程度4.脉石中片状矿物掺入5.矿石伴生有用组分和分散元素的赋存状态（1.呈独立矿物或包体矿物形式存在2.呈类质同象混入物存在于主矿物中）第四章1.非金属矿产的特点（1）元素组成特点非金属矿产主要由O、Si、Al、Fe、K、Na、Mg、Ca等元素组成，它们的丰度值较高（2）矿石的组成矿物特点主要是含氧盐大类的矿物，此外有氧化物、卤化物和非金属自然元素类的矿物。非金属矿石的利用方式特点直接利用其中的有用矿物、矿物集合体或岩石的某些物理性质、化学性质等工艺技术特性满足相关应用需求。2.我国非金属矿产资源特点（1）非金属矿产种类齐全、资源丰富。（2）矿产资源总体丰富，矿种储量有丰有欠。（3）矿产地分布广泛，相对不平衡。（4）矿石质量不一，冶金辅助原料建材矿产优质居多，化工矿产质地较差。3.非金属矿产利用在以下几个方面（1）建筑材料方面（2）冶金工业的辅助材料方面（3）陶瓷工业方面（4）处理三废，保护环境方面（5）农业方面（6）其他工业方面4.石墨的用途（1）冶金工业（2）铸造工业（3）机械工业（4）电气电子工业（5）化学工业（6）原子和国防工业（7）其他工业，生产铅笔芯，作黑色颜料、复写纸、黑色印油及油漆的主要原料、玻璃和造纸工业中抛光剂和防腐剂。5.萤石的用途（1）冶金用萤石（2）炼铝、氟化学工业用萤石（3）玻璃、陶瓷用萤石（4）水泥用萤石（5）光学用萤石（6）宝石级萤石6.石英—萤石型采用浮选法介质用碳酸钠调制碱性脂肪酸类作捕收剂硫化物—萤石先浮选硫化物7.伴生非金属矿产的综合开发利用的意义第一，金属矿山拥有大量非金属矿物，或者说在同一个矿床、矿区或矿山范围内金属矿产与非金属矿产常产出在一起。第二，在金属矿山同时开发利用非金属矿产具有很多有利的条件及意义：（1）不必专门开采和破碎，又有现成矿山的运输、加工条件;（2）在经济上远比建专门的建材、轻工原料矿山有利，其投资少得多;（3）不仅为社会增添物质财富（利用非金属矿产品），而且可提高矿山资源利用程度，增加矿山经济效益，延长或扩大矿山服务年限，对于金属矿产资源枯竭或危机的矿山或亏损、低利的矿山来说意义更大；（4）还可安排容纳矿山及社会待业人员，有利社会稳定；（5）对改善环境保护和国土整治，以及减少矿山废石堆放占用土地，让地给农民发展农业生产等，都具有很大的意义。第五章1.矿山二次资源概念：矿山二次资源是指矿床开采和选矿过程中产生的、仍然堆存或遗留在矿区范围内的废石、尾矿、煤矸石、矿坑水、选矿废水等各种废弃物的总称。第六章1.煤矸石的组成2.煤矸石的危害①占用耕地②污染地下水③污染大气④污染土壤⑤造成地表高温⑥形成扬尘⑦影响自然景观。3.煤矸石的开发利用：①煤矸石中有一元素的提取（Si,S）②煤矸石中化合物的开发利用(制备铝盐，制备含硅化合物，制备铝铁合金)③有用矿物的能源利用④煤矸石的能源利用⑤建筑材料（制碳含黏土矿物多）4.煤矸石处理技术：①煤矸石的净化②煤矸石的均化③煤矸石的陈化（陈化功能：供应功能、均衡功能、制备功能）5.矸石分类：煤巷干、井巷干、自然矸（水泥）、洗矸、手选矸、剥离矸。二、粉煤灰综合利用1.粉煤灰概念：燃煤电厂将运来的煤炭磨成100μm一下的细分，用预热空气喷入炉悬浮燃烧，产生高温烟气，经捕集、排放的一种黏土类火山灰质材料就成为粉煤灰（也称飞灰）。2.粉煤灰的形成：煤粉由高速气流喷入锅炉炉膛后，有机物成分立即燃烧形成细颗粒火团，充分释放热量。3.电厂燃煤发电产生灰渣的统称是：无烟煤和烟煤因其生成年代场、含钙少被称为低钙粉煤灰；次烟煤和褐煤因其生成年代较短，含矿物杂质、碳酸盐较多成为高钙粉煤灰。4.粉煤灰的化学组成：粉煤灰的化学组成与煤的矿物成分、煤粉细度和燃烧方式有关，类似于黏土的化学组成，主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO和未燃碳，另含有少量K、P、S、Mg等化合物和As、Cu、Zn等微量元素。（粉煤灰的烧灰量可以反映锅炉燃烧状况，烧灰量越高，粉煤灰质量越差。）5.粉煤灰的矿物组成：主要有定形相和结晶相两大类。6.粉煤灰的颗粒组成：粉煤灰是一种复杂的细分散相固体物质，其颗粒大小不一，形貌各异。①球形颗粒。球形颗粒表面光滑，含量多者达25%，少的仅3%~4%。有磁性，又称“磁珠”。②不规则多孔颗粒。包括多孔炭粒和多孔铝硅玻璃体。当粉煤灰用作建材时，多孔炭粒对其性能有不良影响。粉煤灰制品的强度和性能均随含碳量的增加而下降。7.粉煤灰的