第一讲绪论粉体工程(粉体加工技术)：是一门在掌握超细粉碎理论基础上，以超细粉碎设备结构及工作原理、超细粉碎工艺流程为主要学习内容的课程。

一非金属矿产及加工利用简介1非金属矿产发展非金属矿产：是指金属矿产和燃料矿产以外，自然产出的一切可以提取非金属元素或具有某种功能可供人们利用的、技术经济上有开发价值的矿产资源。

（因此类矿产大多不是以化学元素，而是以有用矿物为利用对象，所以亦称为工业矿物与岩石。

）在人类发展过程中，非金属矿产起了决定性作用。

古代：石器（工具）陶器青铜器（金属）非金属矿产受挫近代：技术的进步和材料结构的多元化，促使了非金属矿产地位不断上升。

从科学技术角度看：已进入信息时代从矿产资源利用看：进入一个以非金属资源为中心的综合开发时代。

(50年代开始，世界非金属矿产产值已经超过金属矿产产值，发达国家非矿产值超过金属矿产2~3倍。

)我国非金属矿产发展情况我国是世界上最早利用非金属矿产的国家之一。

但是近代由于封建制度的闭关自守及帝国主义国家列强的侵略掠夺，我国的非金属矿产发展落后于西方发达国家。

我国已发现有经济价值的非金属矿产有100多种，是世界上品种齐全、储量丰富的少数国家之一。

储量居世界前列的非金属矿产有：石膏、石墨、滑石、膨润土、石棉、萤石、重晶石等储量在世界上有重要地们的非金属矿产有：高岭土、硅藻土、沸石、珍珠岩、石灰石等。

非常具有发展潜力的非金属矿产有：硅灰石、长石、凸凹棒石、海泡石等。

80年代开始我国非金属矿产日益受到关注（非金属在世界市场走俏）近十几年来我国非金属矿产出口增长，已成为出口创汇的一个重要方面。

但我国非金属矿产加工技术――比较落后出口的非金属矿产产品种类――原矿和初级产品（许多工业部门和人们日常生活所需的非金属矿深加工产品还需进口，有的甚至是我们出口的原矿或初级产品加工而成。

）2非金属矿产开发利用新趋势从目前国内外非金属矿产开发利用的特点，可反映出如下几个趋势：（1）已开发的老品种，其利用范围和开发深度不断扩大。

体现形式――大部分矿种已不限于一两个工业部门的少数用途，老矿种的新特性新功能不断被发现并得到利用(如高岭土)。

（2）新开发的新矿种不断出现，且许多新矿种在应用方面表现出独特性能。

（3）由直接利用非金属矿原料或粗加工产品（选矿精矿及粉料产品）向深加工及制成品方向扩展。

（4）人工合成非金属矿物和天然非金属矿资源的综合利用，也愈来愈受重视。

总之，随着科学技术不断进步和社会需求的多样化，单纯利用非金属矿物原料或选矿粗加工产品，已在很多方面不能适应市场的发展需要，非金属矿产的深加工也成为非金属矿行业发展的必然趋势。

所以，为适应市场和科学技术发展需要，非金属矿矿产发展方向应为：非金属矿矿产发展：向高纯化、超细化、功能化、多品种、多系列方向发展。

非金属矿企业发展：向集团化的综合加工方向发展。

3非金属矿深加工的主要内容1经深加工的产品在性能上己远不同于初加工的产品，其固有的天然矿物性能己发生质的变化（进行深加工的主要目的）。

例：膨胀珍珠岩或蛭石、煅烧高岭土、活性白土、轻质碳酸钙(PCC)等。

CaO+CO2（生石灰）窑CaCOO Ca(OH)2 +热（熟石灰）轻质碳酸钙生产方程式：熟化器CaO+H+ CO2CaCO3 + 热反应器Ca(OH)重质碳酸钙(GCC) (方解石、白云石)直接超细粉碎加工得到的碳酸钙粉体产品。

轻质碳酸钙特点：结构或晶体形态可选；凝聚程度可选；粒度分布窄---可以为某一特定用途“度身定做”。

2）非金属矿深加工的主要内容（1）精细提纯主要是指采用化学选矿等方法的提纯；（2）超细粉碎包括具有特殊结构矿物的剥离及超细分级；（3）矿物改性与改型化学处理改性、界面处理改性、热处理改性；（4）特殊机械加工矿物（或岩石）切、磨、抛、雕等工艺。

二超细粉体技术研究的内容、作用及发展趋势112321医药细化------提高吸收率（超微钙）2）生物、医学亚微米及纳米级针剂保健品细化------提高吸收率超硬、抗冲击材料-----陶瓷粉、硬塑（重量轻）超细氧化剂、炸药-----燃烧速度提高1~10倍3）军事、航空、电子、航天等领域超细氧化铁粉-----高性能磁材料超细氧化硅------高性能电阻材料超细石墨-----高性能显象管和电子对抗材料3超细粉碎技术发展、现状及趋势1）发展简史20粒分级机使用方式：单元操作使用和组合使用。

多用粉碎机与分级机组合使用，其优点是：可提高系统产量，避免物料过粉碎，同时可降低能耗和成本。

2）超细粉体技术发展趋势由于超细粉体技术是一门跨学科跨行业的新兴技术，今后发展就集中在如下几个方面：（1）超细粉体制备（2）超细粉体性能研究（3）超细粉体应用究对于超细粉体制备技术，主要在于研究更新的制备原理、方法和设备，其主要目的在于：●能制备出粉体粒度更细、分布更均匀、分散和表面性能更优的粉体产品；●设备生产能力大，产量高、能耗低、耐磨性好、使用寿命长；●工艺简单、生产连续、自动化程度高、产品质量稳定。

3）今后研究的主要任务超细粉体性能研究。

可望通过粒子设计对粉体进行改性或复合处理，使其达到理想性能。

4）今后研究的主要内容：三11234523作业：1回答下列问题：什么叫非金属矿产？各类矿产的应用特点是什么？什么叫超细粉碎？研究超细粉体制备技术的主要目的是什么？第二讲颗粒的表征一颗粒概述1 颗粒与颗粒体颗粒：描述物料细分状态的个别物理单元叫颗粒（或颗粒是物料的离散单元）。

自然界中大部分固体物质都是以颗粒状态存在（土壤、泥沙、尘埃、谷物、面粉、糖、粉2二最主要的指标之一。

1粒径和粒度粒径：对于单个颗粒来讲，某种表示其大小的“线性长度”叫粒径。

粒度：在多颗粒系统中，颗粒的平均值大小称粒度。

粒径是表示一个颗粒的大小，而粒度是一组颗粒大小的总体概括，单一粒径在实际应用中是不存在的，因此习惯上将粒径和粒度通用。

2粒径的种类由于超细粉体是多颗粒系统（各种粉体、液滴、气泡群等），其形状千变万化，用来表示其大小的粒径也不一样。

粉体颗粒形状有较规则的球形体和正立方体，但多数为非球形和正立方体的不规则体。

对于球形和立方体来说，直径和边长就可认为粒径，但对不规则状的粉体来讲，立方体边长，长方体长和等效球体径都可作为其粒径。

轴径三轴径：在笛卡尔坐标系中，一个不规则颗粒的三维空间最大尺寸外接长方体的各边长度，D。

6）投影周长相当径：与颗粒投影周长相等圆的直径；记作C显然，对于不规则颗粒，在显微镜下所测得的各种粒径与颗粒的取向有关，但当测量的颗粒数目很多时，因取向所引起的偏差大部分可以互相抵消，所得到的结果是很多颗粒粒径的统计平均值。

因此投影径也可称为统计平均径。

当量直径形状规则的颗粒可以用某种特征线段来表示其大小（直径、棱长等），由于矿物颗粒形状具有广泛的不确定性，其真实粒径不易确定，因此常用一些同体积的规则物的特征线段作为不规则颗粒“相当粒径”，亦称当量或演算直径。

当量直径：通过测定某些与颗粒大小有关的性质，推导出与线性量纲有关的参数。

（如利用某种方法测得一不规则颗粒的体积，再计算出该体积球的直径，则所计算出的直径就是该颗粒的一种直径，“球“当量径）。

不同当量直径特征表缺点：数据量大时列表麻烦，表中的数据不连续，不能马上读出表中未列出的数据。

（此种方法是粉体粒度分析中最常用方法）例：在某一组粉体样品中，已知样品总量N （个数/质量）、某一粒度值或大小的范围(D D ∆/)和与之对应样品数量n ，则某一粒度值或大小的范围样品产率（频率）用如下公式表示：%100)(⨯=NnD f粒度分析综合数据表物理意义：微分粒度区间（D 到D d D +）颗粒所占的数量——产率。

2.2.2积分分布曲线图（累积分布图）将一种粒度到另一种粒度间各级产率相加，也就是通过积分求和方法得出密度函数：⎰==DD dD D f D F A min)()('31） 鄂式破碎机、辊式破碎机及棒磨机细粒级产品符合该方程，球磨机产物近似符合。

2） 罗辛（Rosion ）——拉姆勒(Rammler) 斯波林(Sperling)、本尼特（Bennett ） 称RRSB 方程。

⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-=n D D D R ex p 100)(⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=neDDD F exp 100100)( 式中：R （D ）——筛上物（正累积产率）；%F （D ）——筛下物（负累积产率）；% D ——粒度D e ——临界粒度（R （D ）=36.8或F （D ）=63.2时对应的粒度四1 2 2.1 n d ,321n 321径函数加成表示：)()()()()(321n d f d f d f d f d f ++++=一些可用计算粒径主要函数表达式颗粒总长∑=ni ii d n 1)(颗粒群的总表面积 ∑=ni iidn 12)6(颗粒群的总体积∑=ni iidn 13)(颗粒群的总重量∑=n i ii Pdn 13)(ρnn2.1 1） 为n ,12）d 26d 3d P ρ以颗粒比表面积定义为例：=)(d f∑∑==ni i i ni iid n dn 1312)(/)6(=)(D f∑∑∑∑=====ni ini ini iin i iinDnDDn D n 13121312/6)(/)6(由=)(d f )(D f 有Dn D nnDnDdn dn n i ini ini ini ini iini ii666)()6(1113121312===∑∑∑∑∑∑======∑∑∑∑====⋅ni ni i i P ni ii ni ii m d d m d n d n 11331313)()()()(6ρ 多角形 具有清晰边缘或粗糙的多面形体 不规则体 无任何对称的形体粒状体 具有大至相同量钢的不规则体 片状体 板片状形体 枝状体 形状似树枝体纤维状 规则或不规则的线状体 多孔状 表面或体内含有大量的孔隙定性分析非常粗糙，不够确切，难以准确地描绘颗粒形状。

2 颗粒形状定量分析单一颗粒形状尺寸放置在水平面上的单一颗粒处于稳定状态时，在相互正交的三个方向上测得最大值为： L----长径，B----短径，T----厚度。

1）均齐度24789比表面形状系数 V S SV φφφ/=对于不规则颗粒，形状系数随粒度计算方法而变（如几种投影径），研究粒群颗粒形状时，要分别有其平均值。

第一章作业回答下列问题：什么叫非金属矿产？各类矿产的应用特点是什么？什么叫超细粉碎？研究超细粉体制备技术的主要目的是什么？第3章颗粒粒度和形状测量方法颗粒的粒度和形状能显著影响粉体产品性质和用途，颗粒测量在细粒特性方面也很重要，在选矿、超细粉体生产、催化剂、造纸、油漆、颜料和精细化工等工业中，颗粒测量又是过程控制和描述产品特性应用最广的技术之一，因此对粉体颗粒粒度和形状测量日益受到人们重视。