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，在礦物加工領域，除了制備功能型礦物材料外，機械力化學技術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，改變其晶體結構、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；
二是結晶性質(zhì)，包括產(chǎn)生晶格缺陷、晶格形變、結晶度降低、晶體無定形化等；
三是化學變化，包括結晶水或結構羥基的脫除、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)生了晶形結構的變化，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【粉體技術網(wǎng)】編輯整理
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