2022年矿物学考试知识点.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点精编第一章矿物 ：由地质作用或宇宙作用所形成的、具有肯定的化学成分和内部结构,在肯定的物理化学条件下相对稳固的自然结晶态的单质或化合物；非金属矿物材料：一般认为, 非金属矿物材料指以非金属矿物或岩石为基本或主要原料,通过深加工或精加工制备的具有肯定功能的现代新材料；岩浆作用 内生作用 火山作用 伟晶作用 矿物的成因：热液作用风化作用 外生作用 沉积作用接触变质作用 变质作用 区域变质作用岩浆作用 ：指由岩浆冷却结晶而成矿物的作用；火山作用 ：实际上是岩浆作用的一种形式,接喷出地表,快速冷凝的全过程；为地下深处的岩浆沿地壳脆弱带上侵至地面或

2、直伟晶作用 ：指在岩浆结晶作用的末期,残余的岩浆在地壳深处 （3-8 千米）的高温（400-700）高压（ 1 108-3 108Pa）条件下所进行的形成粗大晶体的作用；热液作用 ：热液在地下数千米至近地表处,在较低温度下（围岩裂隙中析出或交代围岩形成矿物的作用；50-500 ）和较低压力下,从风化作用 ：在地表或近地表环境中,由于温度变化及大气、水、生物等的作用,使矿物、岩 石在原地遭受机械破裂,同时也可发生化学分解而使其组分被带走或改造为新的矿物和岩 石,这一过程称为风化作用；沉积作用 ：指地表风化产物及火山喷发物等被流水、风、冰川和生物等介质挟带,搬运至适 宜的环境中沉积下来,形成新的矿

3、物或矿物组合的作用；a机械沉积：风化形成的矿物或岩石碎屑随流水、风等搬运至异地沉积的作用；一般不形成 新的矿物；b生物化学沉积： 指由生物新陈代谢作用的产物及其遗体的积累,围介质中某些物质集合而形成矿物及其矿床；或生物的生命活动促使周风化作用形成的真溶液,因水分不断蒸发而达到饱和,从而结晶出各种易溶 盐类矿物；c化学沉积 风化作用形成的胶体溶液,受到电解质的作用发生电性中和凝结、沉淀,形成 Fe Mn Al Si 等的氧化物和氢氧化物；接触变质作用 ：指由岩浆活动引起的发生于地下较浅深度（的接触带上的一种变质作用；2-3 千米）的岩浆侵入体与围岩a热变质作用：指岩浆侵入围岩,由于受岩浆的热力及

4、挥发分的影响,主要使围岩矿物发生重结晶、颗粒增大（如石灰岩变质成大理岩）物组合的作用；,或发生变质结晶、组分重新组合形成新的矿名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点精编b接触交代作用：指岩浆侵入、与围岩接触时,岩浆结晶作用晚期析出的挥发分及热液使接 触带邻近的围岩和侵入体发生明显的交代而形成新的岩石的作用；区域变质作用 ：是指由于区域构造运动而引起的大面积范畴内发生的变质作用；矿物化学组成的影响因素：1、地壳中化学元素的丰度平均含量） 2、元素的地球化学性质3、元素的离子类型 类质同相： 矿物在结晶过程中,晶体中的

5、某一质点（离子、原子）被化学性质类似的其它质点替代,而不转变原有晶体结构,只转变 矿物的物化性质的现象；矿物化学成分的变化：非化学计量矿物：自然界许多矿物, 特殊是某些含变价元素的矿物,其形成过程中常处于不同的氧化仍原条件下,其价态会发生变化；化学组成偏离抱负化合比,不再遵守定比定律,这些矿物称为非化学计量矿物；矿物中的水 ：吸附水、结晶水、结构水、层间水、沸石水；吸附水 ：被机械的吸附于矿物颗粒的表面及裂隙中,或渗入矿物集合体中的中性水分子H2O ；结晶水 ：以中性水分子 H2O 的形式存在于矿物晶格中的肯定位置上的水,是矿物化学组成 的一部分；水分子有确定的数目,与矿物中其他组分的含量常成

6、简洁的比例关系；结构水 ：也称化合水,是以OH-, H+, H3O+ 离子形式存在于矿物晶格中的肯定配位位置上,并有确定的含量比的“ 水”,其中尤以 OH- 最为常见；层间水 ：存在于一些层状结构硅酸盐晶格结构层之间的中性水分子,成水合离子；主要与层间阳离子结合沸石水 ：主要存在于沸石族矿物晶格中宽大的空腔和通道中的中性水分子,与其中的阳离子结合成水合离子；矿物的物理性质1、矿物的颜色：a自色： 由矿物本身固有的化学成分和内部结构所打算的颜色,大多是由于组成矿物的原子或离子,受可见光的激发,发生电子跃迁或电荷转移而造成的；b他色 ：指矿物因含有外来带色的杂质、气液包裹体等所引起的颜色,它与矿物

7、本身的成分、结构无关,不是矿物本身固有的颜色；c假色 ：由物理光学效应所引起的颜色,的干涉、衍射、散射等引起的颜色；是自然光照耀在矿物表面或进入到矿物内部所产生2、矿物的 解理 ：矿物晶体在外力作用下,严格沿肯定结晶学方向而破裂成一系列光滑平面 的固有特性；光滑的平面称为解理面；3、矿物的等级：名师归纳总结 a极完全解理 ：矿物受力后极易裂成薄片,解理面平整而光滑；如云母的001 解理,石墨第 2 页,共 7 页的0001 解理,透石膏的010 解理等；b完全解理：矿物受力后易裂成光滑的平面或规章的解理块,解理面显著而平滑；如方铅矿的 100 解理,方解石的10-11 解理等；- - - -

8、- - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点精编c中等解理 ：矿物受力后,沿解理面破裂,解理面较小而不很光滑,且不太连续,常呈阶梯状,却仍闪闪发亮,清楚可见；如一般辉石的110 解理,蓝晶石的010 解理等；d不完全解理 ：矿物受力后,不易裂出解理面,仅断续可见小而不平滑的解理面；如磷石灰 的0001 解理,橄榄石的 100 解理等；e极不完全解理 ：矿物受力后,很难显现解理面,仅在显微镜下有时可见零星的解理缝,通 常称为无解理；如石榴子石、黄铁矿及典型的自然金属元素矿物等；其次章破裂 对应的是 筛分 磨矿 对应的是 分级选矿提纯 ：是指利用矿物之间或矿物与脉石之间密度、

9、粒度和外形、磁性、电性、颜色（光 性）、表面润湿性以及化学反应特性对矿物进行分选和提纯的加工技术；1、重选 ：依据矿粒间密度的差异,在肯定的介质流中 （通常为水、 重液或重悬浮液及空气） ,借助流体浮力、动力及其机械力的推动而松散,在重力（或离心力）及黏滞阻力作用下,使 不同密度（粒度）的矿粒发生分层转移,从而达到分选的目的；跳汰分选 ：矿物颗粒混合物在垂直交变介质流作用下,跳汰分选过程 ：a、初始状态；按密度差异进行分层和分别心的过程；b、在水流的上升期间,受向上冲水作用后的状态,床层被抬起松散开,低密度物逐步向上 集中,高密度物向下集中,但也有一部分细粒高密度物污染到上层；c、在水流转而向

10、下运动作用下,床层的松散度减小,粗颗粒运动困难,细粒比粗粒下降快,向下运动到粗粒低密度层；d、在下降末期,床层愈来愈紧密,只有细小的矿物颗粒可以穿过间隙向下运动,细粒高密 度物进一步下降进入底部高密度层；名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点精编2、浮选 ：利用矿物表面物理化学性质差异,特殊是表面润湿性,常用添加特定浮选药剂的方法来扩大物料间润湿性的差别,在固 -液-气三相界面, 有挑选性富集一种或几种目的物料,从而达到矿物分别的一种选别技术；浮选主要过程 ：1、充分搅拌使矿浆处于湍流状态,以保证矿粒悬浮并以肯定动

11、能运动；2、悬浮矿粒与浮选药剂作用,目的矿物颗粒表面的挑选性疏水化；3、矿浆中气泡的发生及弥散；4、矿粒与气泡的接触；5、疏水矿粒在气泡上的粘附,矿化气泡（即矿粒与气泡的联合体）的形成；6、矿化气泡的浮升,精矿泡沫层的形成及排出；浮选药剂 4 种 捕捉剂：使目的矿物疏水,增加可浮性,使其易于向气泡附着；起泡剂：主要是促进泡沫形成,增加分选界面和调剂泡沫的大小和稳固性；调整剂：调控矿粒与捕收剂的作用（促进或抑制）及介质 PH 等；絮凝剂：促使微细颗粒形成聚团；浮选机分类 ：1机械搅拌式浮选机；2充气搅拌式浮选机；3 充气式浮选机； 4气体析出式浮选机；3、磁选： 是依据矿物磁性的差异,在非匀称磁

12、场中实现分选的方法；弱磁场磁选机 ：湿式永磁圆筒式磁选机强磁场磁选机 ：干式盘式强磁场磁选机、干式双辊强磁场磁选机、CS-1 型强磁场磁选机、湿式双立环强磁场磁选机；磁选过程 ：当矿浆进入分选空间后,磁性矿粒在不匀称磁场作用下被磁化,受到磁力和机械力（重力、离心力、介质阻力、摩擦力等）的作用；由于作用在各种矿粒上的磁力和机械力的合力不同, 使它们的运动轨迹也不同,从而实现分选； 磁性较强的矿粒所受到的磁力大于所受到的机械力,使其吸在圆筒上,并被转筒带至排矿端,排出成为磁性产品；弱磁和非磁性矿粒所受磁力很小,就以机械力占优势；仍残留在矿浆中,排出后成为非磁性产品；4、电选： 是利用矿物之间导电性

13、的差异进行分选的一种选矿方法；选矿中常用的使矿物 带电的方式 ：直接传导带电、感应带电、电晕带电、摩擦带电；直接传导带电定义及原理：使矿粒和电极接触,由于电荷的传导作用,导电性好的颗粒获得与电极极性相同的电荷,被电极排斥； 而导电性差的矿粒只能极化,在靠近电极一端产生符号相反的束缚电荷,另一端产生与电极相同的电荷,而受到电极吸引；利用矿粒的这一电性差异在电极上表现不同的行为,可达到分别的目的；感应带电定义及原理：矿粒不与电极直接接触,而是在电场中受到电极的感应,使矿粒带电；感应后靠近负电极的一端,产生正电荷, 靠近正极一端产生负电荷；导体矿粒产生的正负电荷均可移走；非导体就不然,只是在电场中极

14、化,正负电荷中心产生偏移,而正负电荷却不能移走； 矿粒进入高压电场后,导体矿物受旁边静电场的感应而带正电,被吸向带负电的负极方向, 同时又受到重力和离心力的作用,最终导致导体矿粒偏离正常切线方向,落入导体矿斗中 ;非导体矿物不产生感应带电,沿正常切线方向落到非导体矿斗中,从而实现分选；电晕带电定义及原理：假如电晕电极接的是高压负极,电晕极发射出大量的电子,矿粒在电晕电场中, 不论导体和非导体均能获得负电荷,导体矿粒由于其导电性好,电荷吸附于表面后,能在表面自由移动, 非导体表面的电荷就不能自由移动；荷电后的矿粒一旦脱离电极后,名师归纳总结 导体矿粒能在极短时问内将电荷经鼓筒接地 传走,并由于受

15、到重力、鼓筒的离心力作用,第 4 页,共 7 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点精编从鼓筒前方落下； 非导体矿粒不能立刻传走所获电荷,或只传走一部分,剩余电荷与金属筒体感生正电荷,从而被吸附在鼓筒面上并随之运动,转动到筒的后方被毛刷强制刷下；摩擦带电定义及原理：由物体间电子逸出功的差异而引起的；当物体相互摩擦时,温度就会上升,增强了物体内部分子和原子的热运动,其中的电子获得了能量,使电子从逸出功小的物体,流向逸出功大的物体；由于电子的转移,是两物体分别带上了性质不同的电荷在电选中,可利用性质不同的物体相互摩擦,也可利用矿粒和给料槽表面相互摩擦带

16、电；然后使其通过电场,由于受到电场力的作用而被分别；摩擦带电决定于物料的性质, 实践证明两种不同的非导体颗粒相互摩擦后分开时,所获得的摩擦电荷比两种不同的导体摩擦后所获得的电荷要多；摩擦带电只对非导体矿物起作用,由于它们能获得较多的摩擦电荷；对导体矿物来说,所带的摩擦电荷很少,几乎可以忽视不计；故摩擦带电方法主要用于非导体矿物的分选；应用最广的 为电晕 -静电复合电场；超细产品 ：在非金属矿行业或非金属矿加工中,一般将粒度分布 品称为超细（粉体）产品；d97 小于等于 10 m 的产d97:粒度分布的表示方法或者说是单位,d 代表直径,表示 97%通过粒径；物理意义是粒径小于它的颗粒占 97%

17、；粉碎极限 ：超细粉碎过程显现的粉碎-团圆平稳时的物料粒度称为物料的“ 粉碎极限”；超细粉碎设备：1、气流磨 ：利用高速气流（300-500m/s）或过热蒸汽（ 300-400 度）的能量而对固体物料进行超细粉碎的机械设备； （利用能量使颗粒相互冲击、碰撞、摩擦而被较快粉碎；在粉碎室 内,颗粒之间的碰撞频率远高于颗粒之间与器壁之间的碰撞；）2、机械冲击磨 ： 环绕水平或垂直轴高速旋转的回转体（棒、锤、叶片等）对物料产生猛烈 的打击、 冲击、 剪切等作用, 使其与器壁或固定体以及颗粒之间产生剧烈的冲击碰撞从而使 颗粒粉碎的超细粉碎设备；3、搅拌磨 ：由一个静置的、内填研磨介质的筒体和一个旋转搅拌

18、器构成的一类超细研磨设 备；搅拌磨主要通过搅拌器搅动研磨介质产生不规章运动,对物料施加撞击或冲击,剪切,摩擦等作用使物料粉碎；第三章硅酸盐矿物的组成：金属阳离子与各种硅酸根相结合而成的含氧盐矿物；阳离子元素有57种之多,主要是惰性气体型离子和过渡型离子；阴离子部分除SiO44- 络阴离子及它们相互连接而成的一系列复杂络阴离子外,有时仍存在 OH- 、F-、Cl- 、O2-以及附加阴离子；此外,仍存在水分子 H2O；Al 在硅酸盐结构中起着双重作用：A：可以代替部分 Si4+ 进入氧的四周体孔隙中,呈四次配位构成 AlO4 ,该硅酸盐称为铝硅酸盐；名师归纳总结 B：Al 作为络阴离子的团外阳离子

19、充填于六个氧围成的孔隙中,呈六次配位,构成AlO6第 5 页,共 7 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点精编配位八面体,这种硅酸盐称为铝的硅酸盐；岛状结构 ： 常见的岛状络阴离子有单个硅氧四周体 中孤立存在；它们彼此间靠其它金属阳离子连接；SiO44- 或双四周体 Si2O76- ,在结构组群状结构： 由三个,四个或六个 sio4 通过共用氧连接的硅氧四周体群体,群体之间再通过其它金属正离子按肯定配位形式连接,构成硅酸盐结构,称为组群状结构；链状结构： 硅氧四周体通过共用氧连接起来,在一维方向延长,组成连续的链；层状结构： SiO4 之间通过三

20、个桥氧相连,在二维空间无限延长构成的硅氧四周体层称层状结构；层状结构特点：SiO4 通过三个桥氧构成在两维空间进展的六元环的硅氧层,结构单元为Si4O104- ；同一四周体层活性氧通常指向同一方向,从而形成按六方网格排列的活性氧平面,-OH 位于六方网格中心,与活性氧同一平面；SiO4 四周体中三个桥氧,一个端氧 （活性氧）,端氧的电价未饱和,必需与其它金属离子连接；每个活性氧四周有三个八面体间隙,每个活性氧与一个四周体和三个八面体相连；层状结构硅酸盐矿物结构的 4 种类型 ：1） 高岭石型：高岭石（ Al4Si4O10OH8）属 11 型的二八面体型构；蛇纹石（ Mg6Si4O10OH8 ）

21、属 11 型的三八面体型结构；2） 叶蜡石型：叶蜡石（ Al2Si4O10OH2）属 21 型的二八面体型构；滑石（ Mg3Si4O10OH2 ）属 21 型的三八面体型结构；3）云母型：云母的结构是典型的21 型,与滑石、叶蜡石相像, 只是在四周体片中有部分的Si4+被 Al3+ 所替代, 在结构单元层间显现K+ 以平稳层电荷； 主要依据八面体片中的金属阳离子的占位情形、种别和含量分为三八面体型和二八面体型；4）绿泥石型：绿泥石的结构为211 型, 相当于 2 1 型结构单元层（滑石层）与MgOH6 八面体层（水镁石层）交替排列而成；其滑石层中因 层中因 R3+R2+所致的过剩正电荷彼此中和

22、；R3+ Si4+而引起的负层电荷,与水镁石架状结构 ：硅氧四周体之间通过四个角顶的桥氧连接起来,向三维空间无限进展的骨架状结构称为架状结构；名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点精编粘土矿物（属于层状硅酸盐）：产于粘土和粘土岩中的、结晶极细（一般2um）的、以 Al 、Mg、Fe 等为主的含水层状结构硅酸盐矿物；具良好的吸附性、可塑性；膨胀性及离子交换等特殊性能,广泛用作陶瓷、耐火材料,应用于石油、建筑、纺织、造纸、油漆等工业；外形、物理性质：取决于其特殊的层状结构；多呈单斜晶系的假六方片状、板状或短柱状；少数具脆性；一般具一组极完全的 001 底面解理, 解理面上珍宝光泽；薄片具弹性或挠性,粘土矿物具可塑性；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 7 页