天然礦物在粉磨過程中，會產(chǎn)生哪些機(jī)械力化學(xué)效應(yīng)？
發(fā)布時(shí)間：2021-12-20 09:09:22
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機(jī)械力化學(xué)作用可以使礦物粒度減小、表面積增大、持續(xù)產(chǎn)生大量新鮮表面、增加表面自由能，并最終提高其反應(yīng)活性，實(shí)現(xiàn)礦物材料性能的優(yōu)化或復(fù)雜礦物資源的選擇性提取。
目前，在礦物加工領(lǐng)域，除了制備功能型礦物材料外，機(jī)械力化學(xué)技術(shù)主要用來對天然礦物進(jìn)行活化及改性處理，即利用天然礦物的機(jī)械力化學(xué)效應(yīng)，改變其晶體結(jié)構(gòu)、表面性質(zhì)和理化特性，使其在資源環(huán)境、農(nóng)林化工、涂料填料等領(lǐng)域發(fā)揮更大應(yīng)用價(jià)值。天然礦物典型的機(jī)械力效應(yīng)主要體現(xiàn)在3個(gè)方面：一是物理效應(yīng)，即顆粒及晶粒細(xì)化、表面產(chǎn)生裂紋，比表面積增大、密度變化等；
二是結(jié)晶性質(zhì)，包括產(chǎn)生晶格缺陷、晶格形變、結(jié)晶度降低、晶體無定形化等；
三是化學(xué)變化，包括結(jié)晶水或結(jié)構(gòu)羥基的脫除、反應(yīng)活化能的降低，化學(xué)鍵斷裂及重排等。
近年來，研究學(xué)者在利用機(jī)械力化學(xué)技術(shù)提高天然礦物活性，實(shí)現(xiàn)礦物的表面改性、強(qiáng)化離子浸出及應(yīng)用于水污染防治及資源回收等領(lǐng)域進(jìn)行了諸多研究，研究成果對于提高礦產(chǎn)資源的綜合利用水平有重要的指導(dǎo)意義。丁浩等在使用濕法攪拌對天然沸石進(jìn)行細(xì)磨時(shí)發(fā)現(xiàn)，天然沸石顆粒細(xì)化的同時(shí)，其主要組成礦物斜發(fā)沸石、蒙脫石、石英均產(chǎn)生了晶形結(jié)構(gòu)的變化，而且斜發(fā)沸石與石英還發(fā)生了晶形畸變與非晶化的現(xiàn)象，導(dǎo)致顆粒表面活性提高和相間反應(yīng)能力增強(qiáng)，有效提高了天然沸石作為摻料對硬化混凝土的增強(qiáng)作用。芋艷梅等在研究機(jī)械力化學(xué)效應(yīng)對煤矸石水泥性能的影響研究中發(fā)現(xiàn)，機(jī)械力化學(xué)作用可以充分發(fā)揮煅燒后煤矸石的活性，高能球磨后摻量為40%時(shí)的水泥膠砂強(qiáng)度最優(yōu)為44.1MPa，此時(shí)煤矸石越細(xì)，標(biāo)準(zhǔn)稠度下的用水量越大，凝結(jié)效果越好。在機(jī)械力化學(xué)作用中，礦物宏觀顆粒粒度和微觀晶體尺寸變化往往是需要關(guān)注的首要指標(biāo)。李冰茹等采用濕法超細(xì)磨對白云石的機(jī)械力化學(xué)效應(yīng)進(jìn)行研究，結(jié)果表明，隨著研磨時(shí)間的延長，白云石顆粒的粒度顯著減小，礦漿中Mg2+與Ca2+的濃度顯著增大后趨于平緩；白云石晶粒先減小后增大并引發(fā)晶形畸變，顯微應(yīng)變逐漸變大。李冷在系統(tǒng)分析了機(jī)械力化學(xué)效應(yīng)對硅灰石超細(xì)粉物性的影響后發(fā)現(xiàn)，在機(jī)械微粉碎過程中，硅灰石粉體體系內(nèi)能增大，粉碎前期比表面積迅速增大，粉碎時(shí)間達(dá)12h后迅速下降，且發(fā)生由三斜晶系向單斜晶系的晶型轉(zhuǎn)變。
資料來源：《劉春琦,馬天,李釗,等.天然礦物的機(jī)械力化學(xué)活化改性研究進(jìn)展[J].金屬礦山:1-8[2021]》，由【粉體技術(shù)網(wǎng)】編輯整理
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