天然礦物在粉磨過程中，會產(chǎn)生哪些機械力化學效應？
發(fā)布時間：2021-12-20 09:09:22
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機械力化學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，并最終提高其反應活性，實現(xiàn)礦物材料性能的優(yōu)化或復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，機械力化學技術(shù)主要用來對天然礦物進行活化及改性處理，即利用天然礦物的機械力化學效應，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)揮更大應用價值。天然礦物典型的機械力效應主要體現(xiàn)在3個方面：一是物理效應，即顆粒及晶粒細化、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；
三是化學變化，包括結(jié)晶水或結(jié)構(gòu)羥基的脫除、反應活化能的降低，化學鍵斷裂及重排等。
近年來，研究學者在利用機械力化學技術(shù)提高天然礦物活性，實現(xiàn)礦物的表面改性、強化離子浸出及應用于水污染防治及資源回收等領(lǐng)域進行了諸多研究，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意義。丁浩等在使用濕法攪拌對天然沸石進行細磨時發(fā)現(xiàn)，天然沸石顆粒細化的同時，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，導致顆粒表面活性提高和相間反應能力增強，有效提高了天然沸石作為摻料對硬化混凝土的增強作用。芋艷梅等在研究機械力化學效應對煤矸石水泥性能的影響研究中發(fā)現(xiàn)，機械力化學作用可以充分發(fā)揮煅燒后煤矸石的活性，高能球磨后摻量為40%時的水泥膠砂強度最優(yōu)為44.1MPa，此時煤矸石越細，標準稠度下的用水量越大，凝結(jié)效果越好。在機械力化學作用中，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。李冰茹等采用濕法超細磨對白云石的機械力化學效應進行研究，結(jié)果表明，隨著研磨時間的延長，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，顯微應變逐漸變大。李冷在系統(tǒng)分析了機械力化學效應對硅灰石超細粉物性的影響后發(fā)現(xiàn)，在機械微粉碎過程中，硅灰石粉體體系內(nèi)能增大，粉碎前期比表面積迅速增大，粉碎時間達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.天然礦物的機械力化學活化改性研究進展[J].金屬礦山:1-8[2021]》，由【粉體技術(shù)網(wǎng)】編輯整理
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