第一篇 矿石学基础
《矿石学基础》课程教学大纲

课程名称：
　　矿石学基础
课程性质 ：
　　专业基础课
课程特色 ：
　　1、本课程是针对矿物加工工程专业开设的专业基础课程，，经过课程归并、拓宽和深化，课程内容丰富新颖，并注重学科交叉与结合；
　　2、课程教学方法灵活，理论联系实际，增加学生的动手机会，使学生实际动手能力得到锻炼。
课程地位：
　　矿石学基础课程是《矿物加工工程专业》专业基础课，在国内外高等院校中见有开课。如中南矿业大学、武汉理工大学、武汉化工学院等。我院的矿石学基础课程针对矿物加工工程专业为特色，在课程建设、教材建设、教学改革、实验室建设等方面都积累了一定的教学经验和力量，特别是我院的矿业工程学科作为国家211大学一级建设学科，将会对学科建设、新形势下的课程教学改革带来新的突破。
《矿石学》教学大纲

课程编号：
课程名称：矿石学基础/ Basic of Science for Mineral & Rock
学时/学分：40/2
先修课程：地球科学概论
适用专业：矿物加工工程　　　　　　
开课学院、教研室：矿业学院矿物加工教研室

一、本课程的性质与任务
1.课程性质：专业基础课
2.教学任务
　　矿石是矿物加工的对象，从事矿物加工就必须研究矿石。本课程从研究矿物出发，使学生较系统地了解矿物、岩石和有关矿床的基本理论和研究方法，了解矿物、矿石的基本概念和矿物、矿石、矿床之间的内在联系及矿石的类型，从而更加科学、有效地进行教学工作。

二、本课程的教学内容、基本要求及学时分配
　　基本要求：要求学生掌握结晶学基本理论，掌握矿物的基本物理、化学性质及其研究方法，了解矿石、矿体、矿床的基本概念。
教学内容及学时分配：
内 容 学时
1. 结晶学基础 (10学时)
1.1 晶体及其基本性质 6学时
.1.2 晶体生长的基本规律、布拉维法则
.1.3 晶体对称和晶体分类
.1.4 晶体形态
.1.5 晶体定向和晶面符号
.1.6 矿物的晶体化学 4学时
.1.6.1离子类型与晶格类型
.1.6.2类质同象、同质多相与多型
2. 矿物的化学成分 (4学时)
2.1 矿物的化学成分类型与化学式
2.2 胶体矿物与矿物中的水

3. 矿物的物理性质 (6学时)
2.1 矿物的光学性质
2 .2矿物的力学性质
2.3 矿物的电学、磁学性质
4. 矿石 (6学时)
3.1 矿石、矿体、矿床 2学时
3.2 岩浆成矿作用及其矿石 2学时
3.3 外生与变质成矿作用及其矿石 2学时

5. 矿物、矿石实习部分 （16学时）
5．1 矿物形态的认识
认识典型的晶体习性和集合体形态特征。
5．2 矿物光学性质、力学性质和其它物理性质的认识
观察和描述颜色、条痕、光泽和透明度。观察和描述解理、断口、裂开、硬度、比重、电性和磁性。
5．3 自然元素矿物和硫化物矿物的认识
认识自然金*、自然硫*、金刚石*、石墨*、方铅矿*、闪锌矿*、辰砂*、黄铜矿*、斑铜矿*、辉锑矿*、雄黄*、雌黄*、辉钼矿、黄铁矿*和毒砂*。
5．4 氧化物及氢氧化物矿物和卤化物矿物的认识
认识刚玉*、赤铁矿*、金红石*、锡石*、软锰矿*、硬锰矿*、钛铁矿、磁铁矿*、铬铁矿*、黑钨矿*、石英*（含异种）、蛋白石、水镁石、铝土矿*（三水铝石、硬水铝石）、褐铁矿（针铁矿、纤铁矿）、萤石*、石盐（假象）。
5．5 岛状及环状硅酸盐矿物的认识
认识锆石*、橄榄石*、石榴石*、蓝晶石*、红柱石*、夕线石*、黄玉*、十字石、绿帘石、符山石、绿柱石*、堇青石、电气石*。
5．6 链状硅酸盐矿物的认识
认识透辉石*、钙铁辉石、普通辉石*、霓石、硅灰石*、蔷薇辉石*、透闪石*、阳起石*、普通角闪石*、蓝闪石。
5．7 层状、架状硅酸盐矿物的认识
认识蛇纹石*、高岭石*、滑石*、叶蜡石、蒙脱石*、蛭石*、黑云母*、白云母*、金云母、绿泥石*。透长石、正长石*、微斜长石*、斜长石*、沸石、霞石、白榴石。
5．8 磷酸盐、碳酸盐、硫酸盐及其它含氧盐矿物的认识
认识磷灰石*、方解石*、菱镁矿*、菱铁矿、菱锰矿、菱锌矿、文石、白云石*、孔雀石*、蓝铜*矿、重晶石*、石膏*、硼镁石。
注：矿物实习实验中打“*”者为掌握矿物，其它为一般了解矿物。

三、课程特色
　　矿石是矿物加工工程专业的学生必须了解的专业基础知识，课程以理论和实验教学的紧密结合为特色，带给学生图文并茂的多媒体理论教学和丰富的矿物与岩石标本为基础的实验教学。

四、教材及参考书
1、《矿石学基础》周乐光主编， 冶金工业出版社， 北京：1990
2.《矿石学》，陈祖荫 主编，武汉工业大学出版社，1987
3.《非金属矿物原料特性与应用》，古阶详主编，武汉工业大学出版社，1990
4.《非金属矿产开发利用》，郭守国、何斌主编，中国地质大学出版社，1991
5. http://physics.uwstout.edu/geo/gallery.htm
6. http://edtech.kennesaw.edu/ web/rocks.html

第二篇 碎矿与磨矿
第一章 碎散物料的粒度组成与分析
　　掌握粒度、粒级的表示方法、平均粒度、粒度分析；了解筛分分析（标准筛、泰勒标准筛、筛分分析、筛上累积产率、筛下累积产率）；学会用筛分结果绘制粒度分析曲线、粒度特性方程式。
第二章 工业筛分及筛分机械
　　掌握易筛粒、难筛粒、筛分概率、筛分效率的概念；了解筛分动力学及应用；了解影响筛分效率的因素（物料性质、筛面种类、工作参数、操作制度）。了解各种筛分机械的结构特点。
第三章 碎矿
　　掌握矿石解离度、破碎比、矿石的机械强度、可碎性、可磨性的概念；了解破碎功耗学说。
第四章 碎矿机
　　了解颚式碎矿机、旋回碎矿机、中细碎圆锥破碎机、反击式碎矿机的类型、构造、工作原理、结构参数、生产能力计算、电机功率计算、操作与维护。
第五章 磨矿
　　了解钢球受力及运动状态；掌握球磨机临界转速概念、钢球运动轨迹、转速率与装球率的关系、确定磨机转速的方法；磨矿机的有用功率、装球率、转速率掌握磨矿机在泻落式、抛落式工作状态下的有用功率概念及有用功率与装球率与转速率的关系。了解分级设备（螺旋分级机、水力旋流器）的结构、工作原理；了解开路磨矿、闭路磨矿、返砂量、返砂比的概念，磨矿动力学及应用。掌握磨矿机生产率计算方法。
第六章 球磨机和棒磨机
　　了解格子型球磨机、溢流型球磨机、棒磨机的工作原理、结构特性、工作参数及操作与维护等。
第七章 矿石的自磨与砾磨
　　掌握自磨与砾磨的原理、工艺参数、生产率。
第八章 碎矿与磨矿流程
　　掌握碎矿流程的几种形式及常用两段、三段碎矿流程；磨矿流程及常见的一段、二段磨矿流程；自磨流程及砾磨流程。
第三篇 磁选和电选
第一章 磁选技术
第一节 磁选基本原理
　　掌握磁场强度和磁感应强度的概念；了解磁介质磁性的来源、磁介质分类、顺磁质、抗磁质、磁化的本质，以及磁性颗粒在非均匀磁场中受力情况。
　　掌握强磁性矿物的磁性、磁化特性及产生磁性的本质；人工磁铁矿的磁性及磁性特点；了解影响强磁性矿物的磁性；掌握弱磁性矿物的磁性；了解矿物按磁性的分类。
第二节 磁选设备
　　熟悉开放型磁系和闭合型磁系的磁场特性。了解弱磁场和强磁场磁选设备的种类、构造、分选原理、操作因素、磁选机的分类以及磁选机的发展趋势；掌握常用的几种磁选机的磁系结构、磁场特性、分选原理。
第三节 磁流体分选技术
　　了解磁磁流体静力选矿和动力选矿的原理；了解磁流体介质及其特性；了解磁流体选矿设备。
第四节 磁选实践
　　了解各种矿石的磁选分离流程。
第二章 电选技术
第一节 电选基本原理
　　掌握矿物的电性质和矿物带电方式，熟悉电选过程的基本理论。
第二节 电选机
　　了解主要的电选机的构造、分选过程及电选的发展趋势。
第三节 电选工业应用
　　了解电选的应用范围，各种金属的分选工艺及影响因素。

第四篇 重力选矿
第一章 重力选矿概论
　　了解重力选矿的研究对象、应用及发展概况。
第二章 矿粒在介质中的沉降
　　掌握介质的性质和介质的浮力与阻力；球形颗粒和矿物颗粒在介质中的自由沉降；颗粒自由沉降末速的图解法，颗粒在加速运动阶段与上升和下降介质流中的运动，不同密度颗粒的等降现象和等降比及颗粒在悬浮粒群中的干涉沉降。
第三章 水力分级
　　掌握水力分析，多重及单槽水力分级机、机械分级机和水力旋流器的分级原理、构造及特点、用途；分级效率的评价。
第四章 重介质选矿
　　掌握重介质选矿常用的介质，重悬浮液的性质及颗粒在其中的运动；重介质选矿的原理、设备及工艺，矿石的密度组成测定和简单的重选矿石可选性曲线。
第五章 跳汰选矿
　　掌握跳汰选矿原理、跳汰机和跳汰选矿的工艺影响因素；分选原理；设备的构造、用途及特点。
第六章 溜槽选矿
　　掌握粗粒槽、尖缩溜槽、圆锥选矿机、矿泥溜槽；螺旋选矿和离心溜槽的分选原理、设备构造、用途及特点。
第七章 摇床选矿
　　掌握摇床选矿的分选原理；摇床的类型；摇床的差动运动特性及摇床选别的影响因素。

第五篇 浮选
第一章 浮选的理论基础
　　掌握矿粒为什么能选择性地向气泡附着、在什么条件下发生附着,重点从矿物表面的湿润性、矿物表面结构、矿物表面电性等三方面来理解；对浮选过程中发生的吸附现象,能够通过建立等温吸附方程来描述；能够运用浮选化学吸附图解法来分析浮选药剂与矿物的作用；了解微细矿物的分散与聚集状态对其浮选的影响,掌握D.L.V.O.理论以及选择性絮凝的应用；学会建立浮选速率方程来研究浮选动力学的方法,了解影响浮选速率常数的因素。
第二章 浮选药剂
　　了解浮选药剂的意义,浮选药剂的产生和发展、浮选药剂的分类；掌握烃油类捕收剂、硫化矿捕收剂、非硫化矿捕收剂的分子式、性质和用途；掌握捕收剂的分子结构特点及其使矿物表面疏水化的原因和过程；了解起泡剂的选择原则及对起泡剂的要求,2号油的制备及其性能(馏分、比重、粘度、起泡能力)的测定方法；掌握常见起泡剂分类及结构特点；了解调整剂在矿物浮选中的作用与意义,掌握抑制剂、活化剂、PH调整剂的分子结构与特性。
第三章 浮选机
　　了解对浮选机的基本要求及评定判据、浮选机的分类与比较；掌握浮选机充气搅拌原理,了解机械搅拌式浮选机、充气搅拌式浮选机、充(压)气式浮选机、气体析出式浮选机的工作原理、结构特点与性能关系,能够通过计算浮选机的功耗来评价现有浮选机或新设计浮选机；掌握浮选机的结构；了解国内外浮选设备的现状及发展趋势。
第四章 浮选工艺
　　掌握影响浮选工艺的因素；掌握浮选流程的制定原则和方法。
第五章 各种矿石的浮选实践
　　掌握硫化矿硫化铜矿、硫化铅锌矿、复杂硫化矿、硫化锑、砷、铋、汞矿、含金硫化矿、铜铅锌氧化矿及非硫化矿锰矿、钨锡矿、钽铌锂铍矿、磷矿和莹石矿的可浮性及浮选方法。

三、实验（20课时）
实验一 筛分分析和绘制筛分分析曲线、测定矿石的可磨性并验证磨矿动力学
　　学会筛分分析方法及绘制筛分分析曲线。
学会使用不连续小球磨机磨矿；并作计算和绘制磨矿动力学曲线。
实验二 浮沉实验及跳汰选矿
　　学会重液的配制；了解浮沉试验的原理；掌握浮沉试验的基本操作方法；
　　掌握跳汰选矿的分选过程；了解影响跳汰选矿的因素及冲程和冲次的测定；掌握跳汰机的正确使用方法及操作；学会跳汰选矿试验、资料整理、指标计算等。
实验三 摇床选矿
　　掌握摇床的分选过程，通过实验了解摇床选矿的基本原理；学会摇床选矿试验、资料整理、指标计算、测定粒度等。
实验四 风力选矿
　　掌握风介质旋流器的分选过程；了解影响风介质旋流器的分选因素。
实验五 捕收剂试验
　　了解烃油类捕收剂对粉煤灰的捕收作用
实验六 起泡剂的制备及性能测定
　　1、了解2＃油的制备方法及过程；
　　2、测定2＃油的比重、粘度及蒸馏试验；
　　3、观察泡沫的起泡能力。
实验七 矿浆PH对浮选的影响
　　了解矿浆PH对矿物浮选的影响。
实验八 浮选速度的测定
　　明确浮选速度的概念，了解有关因素对浮选速度的影响。并能够根据所测定的浮选速度来绘制可浮性曲线；
实验九 氧化铅锌矿的浮选
　　了解赫章氧化铅锌矿的难选性及采用可能浮选药剂进行浮选
实验十 磷矿石的浮选
　　了解反浮选工艺对磷矿石适应性以及所采用的反浮选方法及药剂。