资源加工学【1-8章课后习题答案】 联系客服

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11.

8.物质磁化率和物体磁化率两者之间的关系如何?

9.物质体积磁化率为物质磁化时单位体积和单位磁场强度具有的磁矩 10.退磁因子不为零的磁化试样的磁化率叫做物体磁化率 11.物体体积磁化率小于物质体积磁化率,即 12.物体比磁化率小于物质比磁化率,即 13.

9.矿物的电性质有那些?

10.【解】矿物的电性质是指矿物的电阻、介电常数、比导电度以及电整流性等,它们是判断能否采用电选的依据。

11.电导率是长1cm, 截面积为1cm2的直柱形物体沿轴线方向的导电能力

12.矿物的电阻是指矿物的粒度d=1mm时所测定出的欧姆数值石墨是良导体,所需电压最低,仅为2800V,以它作为标准,将各种矿物所需最低电压与它相比较,此比值即定义为比导电度

13.矿物表现出的这种与高压电极极性相关的电性质称作整流性。 14.

15.简述矿物的价键类型及解理面规律。 16.【解】矿物内部结构按键能可分为四大类: 17.(1)离子键或离子晶格。 18.(2)共价键或共价晶格。 19.(3)分子键或分子晶格。 20.(4)金属键或金属晶格。

21.破碎时,矿物沿脆弱面——裂缝、解理面、晶格间含杂质区等处裂开,也会沿应力集中地区断裂。单纯离子晶格断裂时,常沿着离子界面断裂。 22.其解理面的规律是

23.(1)不会使基团断裂,如不会使方解石中的

拆开;

24.(2)往往沿阴离子交界面断裂,只有当没有阴离子交界层时,才可能沿阳离子交界层断裂;

25.(3)当晶格中有不同的阴离子交界层或者各层间的距离不同时,常沿较脆弱的交界层或距离较大的层面间断裂。共价晶格的可能断裂面,常是相邻原子距离较远的层面,或键能弱的层面。 26.

27.简述非极性矿物与极性矿物的矿物内部结构与价键特性 28.【解】一般来说,矿物内部结构与表面键性有如下关系:

(1)由分子键构成分子键晶体的矿物,沿较弱的分子键层面断裂,其表面是弱的分子键。这类表面对水分子引力弱。接触角都在60°~ 90°之间,划分为非极性矿物(如石墨、辉钼矿、煤、滑石等)。

(2)(2) 凡内部结构属于共价键晶格和离子晶格的矿物,其破碎断面往往呈现原子键或离子键,这类表面有较强的偶极作用或静电力。因而亲水,天然可浮性小。具有强共价键或离子键合的表面的矿物称为极性矿物。 (3)

12.矿物表面自由能的数值取决于晶体断裂面的几何形状及表面原子所处的位置在矿物颗粒表面不同的位置:晶面上,棱面上和尖角上的表面张力的关系如何?

13.【解】表面自由能的数值取决于晶体断裂面的几何形状及表面原子所处的位置。棱边及尖角处的原子的配位数K小于表面平台处的原子配位数,故拥有较大的表面自由能,表现出较强的活性。例如,立方晶格表面上不同位置处的离子结合能[9]分别为: 14.晶面上 a 15.棱边上 a 16.尖角上 a

17.可以预料,不平整的破裂面上,棱边及尖角较多,比平整的破裂面具有更大的活性;再者,晶体破碎得愈细小,它的棱边能、尖角能在表面能中所占的比例亦逐步增大。 18.

13.硫化矿物表面氧化的几种形式及规律是什么?

【解】硫化矿物的表面氧化反应有如下几种形式(式2-55 ~ 2-58),氧化产物有两类,一是硫氧化合物,如

(1)

、 和 等,二是金属离子的羟基化合物,如

(2) (3)

(4)

研究表明,氧与硫化物相互作用过程分阶段进行。第一阶段,氧的适量物理吸附,硫化物表面保持疏水;第二阶段氧在吸收硫化物晶格的电子之间发生离子化;第三阶段离子化的氧化学吸附并进而使硫化物发生氧化生成各种硫氧化基。

14.矿物表面电荷是由哪几种因素引起的?

【解】矿物表面电荷的起源,归纳起来,主要有以下四种类型: (1)优先解离(或溶解)

离子型矿物在水中由于表面正、负离子的表面结合能及受水偶极的作用力(水化)不同而产生非等当量向水中转移的结果,使矿物表面荷电。表面离子的水化自由能 子的表面结合能 即对于阳离子M+, 对于阴离子X—,则 根据

和气态离子的水化自由能

计算。 (1) (2)

何者负值较大,相应离子的水化程度就较高,该离子将优先

可由离

进入水溶液。于是表面就会残留另一种离子,从而使表面获得电荷。

对于表面上阳离子和阴离子呈相等分布的1-1价离子型矿物来说,如果阴、阳离子的表面结合能相等,则其表面电荷符号可由气态离子的水化自由能相对大小决定[5]。

例如碘银矿(AgI),气态银离子Ag+的水化自由能为-441kJ/mol,气态碘离子I—的水化自由能

为-279kJ/mol,因此Ag+优先转入水中,故碘银矿在水中表面荷负电。

相反,钾盐矿(KCl)气态钾离子K+的水化自由能为-298kJ/mol,氯离子Cl—的水化自由能为-347kJ/mol,Cl—优先转入水中,故钾盐矿在水中表面荷正电。

对于组成和结构复杂的离子型矿物,则表面电荷将决定于表面离子水化作用的全部能量,即(1)式和(2)式。 例如萤石(CaF2)。已知:

由(2-59)和(2-60)式得

即表面氟离子F—的水化自由能比表面钙离子Ca2+的水化自由能(正值)小。故氟离子F—优先水化并转入溶液,使萤石表面荷正电。转入溶液中的氟离子F—受表面正电荷的吸引,集中于靠近矿物表面的溶液中,形成配衡离子层

↑ ↑

矿物表面 矿物表面 配衡离子层

其他的例子有,重晶石(BaSO4)、铅矾(PbSO4)的负离子优先转入水中,表面阳离子过剩而荷正电;白钨矿(CaWO4)、方铅矿(PbS)的正离子优先转入水中,表面负离子过剩而荷负电。

(2)优先吸附 这是矿物表面对电解质阴、阳离子不等当量吸附而获得电荷的情况。 离子型矿物在水溶液中对组成矿物的晶格阴、阳离子吸附能力是不同的,结果引起表面荷电不同,因此矿物表面电性与溶液组成有关。 例如前述白钨矿在自然饱和溶液中,表面钨酸根离子

较多而荷负电。如向溶液中添

加钙离子Ca2+,因表面优先吸附钙离子Ca2+而荷正电。又如,在用碳酸钠与氯化钙合成碳