矿物学考试知识点

1、word第一章矿物：由地质作用或宇宙作用所形成的、具有一定的化学成分和内部结构，在一定的物理化学条件下相对稳定的天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一定功能的现代新材料。,岩浆作用内生作用I火山作用|伟晶作用矿物的成因：热液作用J风化作用外生作用Y沉积作用（接触变质作用、变质作用J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，为地下深处的岩浆沿地壳脆弱带上侵至地面或直接喷出地表，迅速冷凝的全过程。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

2、-8千米）的高温（400-700C）高压（1X108-3x108Pa）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（50-500C）和较低压力下，从围岩裂隙中析出或交代围岩形成矿物的作用。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碎，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

3、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堆积，或生物的生命活动促使周围介质中某些物质聚集而形成矿物及其矿床。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聚、沉淀，L形成FeMnAlSi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（2-3千米）的岩浆侵入体与围岩的接触带上的一种变质作用。a）热变质作用：指岩浆侵入围岩，由于受岩浆的热力及挥发分的影响，主要使围岩矿物发生重结晶、颗粒增大（如石灰岩变质成某某岩），或发生变质结晶、

4、组分重新组合形成新的矿物组合的作用。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附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X围内发生的变质作用。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，晶体中的某一质点（离子、原子）被化学性质类似的其它质点替代，而不改变原有晶体结构，只改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：自然界很多矿物，特别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还原条件

5、下，其价态会发生变化。化学组成偏离理想化学计量矿物。合比，不再遵守定比定律，这些矿物称为非化矿物中的水：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一定位置上的水，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简单的比例关系。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一定配位位置上，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，主要与层间阳离

6、子结合成水合离子。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决定的颜色，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，是自然光照射在矿物表面或进入到矿物内部所产生的干涉、衍射、散射等引起的颜色。2、矿物的解理：矿物晶体在外力作用下，严格沿一定结晶学方向而破裂成一系列光滑平面的固有

7、特性。光滑的平面称为解理面。3、矿物的等级：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则的解理块，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。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，清晰可见。如普通辉石的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，很难出现

8、解理面，仅在显微镜下偶尔可见零星的解理缝，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。第二章破碎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、粒度和形状、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：根据矿粒间密度的差异，在一定的介质流中（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，按密度差异进行分层和分离心的过程。跳汰分选过程：

9、a、初始状态；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，低密度物逐渐向上集中，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。(?)陆)(c)(d)图7T物料在一个跳汰周期中所经历的松散与分层。一分层前矿粒混杂床层器密上方一水流上升床层冲起，。一床层分层水流上升逐渐终止转而下降，一水流下降床层紧密2、浮选：利用矿物表面物理化学性质差异，特别是表面润湿性

10、，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，有选择性富集一种或几种目的物料,从而达到矿物分离的一种选别技术。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一定动能运动；2、悬浮矿粒与浮选药剂作用，目的矿物颗粒表面的选择性疏水化；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种捕获剂：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，增加分选界面和调节泡沫的大小和稳定性；调整剂：调控矿粒与捕收剂的

11、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，在非均匀磁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、干式双辐强磁场磁选机、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，磁性矿粒在不均匀磁场作用下被磁化，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

12、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，则以机械力占优势。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，可达到分离的目的。感应带电定义及原

13、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；非导体则不然，只是在电场中极化，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：如果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

14、其导电性好，电荷吸附于表面后，能在表面自由移动，非导体表面的电荷则不能自由移动。荷电后的矿粒一旦脱离电极后，导体矿粒能在极短时问内将电荷经鼓筒（接地）传走，并由于受到重力、鼓筒的离心力作用，从鼓筒前方落下；非导体矿粒不能立即传走所获电荷，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，温度就会升高，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

15、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电。然后使其通过电场，由于受到电场力的作用而被分离。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，因为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，几乎可以忽略不计。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。d97小于等于10 dm的产超细产品：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: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。

16、物理意义是粒径小于它的颗粒占97%。粉碎极限：超细粉碎过程出现的粉碎-团聚平衡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：围绕水平或垂直轴高速旋转的回转体（棒、锤、叶片等）对物料产生激烈的打击、冲击、剪切等作用，使其与器壁或固定体以及颗粒之间产生强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

17、搅拌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则运动，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白含氧盐矿物。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，有时还存在（OH）-、F-、Cl-、02-以及附加阴离子。此外，还存在水分子H2O。Al在硅酸盐结构中起着双重作用：A:可以代替部分Si4+进入氧的四面体孔隙中，呈四次配位构成AlO4,该硅酸盐称为铝硅酸盐。B:Al作为络阴离子的团外阳离子充填于六个氧围成的孔隙中，呈六

18、次配位，构成AlO6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面体SiO44-或双四面体Si2O76-,在结构中孤立存在。它们彼此间靠其它金属阳离子连接。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面体群体，群体之间再通过其它金属正离子按一定配位形式连接，构成硅酸盐结构，称为组群状结构。链状结构：硅氧四面体通过共用氧连接起来，在一维方向延伸，组成连续的链。层状结构：SiO4之间通过三个桥氧相连，在二维空间无限延伸构成的硅氧四面体层称层状结构。层状结构特点：SiO4通过三个桥氧构成在两维空间发展的六元环的硅氧层，结构单元为Si4O104-。同一

19、四面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。SiO4四面体中三个桥氧，一个端氧（活性氧），端氧的电价未饱和，必须与其它金属离子连接。每个活性氧周围有三个八面体空隙，每个活性氧与一个四面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（Al4Si4O10（OH）8）属1：1型的二八面体型构；蛇纹石（Mg6Si4O10（OH）8）属1：1型的三八面体型结构。2）叶蜡石型：叶蜡石（Al2Si4O10（OH）2）属2：1型的二八面体型构；滑石（Mg3Si4O10（OH）2）属2：1型的三八面体型结构。3）云母型：云母的结构是典型的2