【正文】 用機械、物理和化學(xué)方法將微細或超細非金屬礦粉體加工成具有較大粒度及粒度分布的的非金屬礦物材料深加工技術(shù)。其目的是方便超細非金屬礦物粉體材料應(yīng)用，減輕超細粉體使用時的粉塵飛揚和提高其應(yīng)用性能。 造粒方法主要有壓縮造粒、擠出造粒、滾動造粒、噴霧造粒、流化造粒方法等。 非金屬礦物材料加工技術(shù) 非金屬礦物材料是指以非金屬礦為基本或主要原料，通過物理、化學(xué)方法制備的功能性非金屬礦物材料。 （ 1） “ 加工工藝與設(shè)備 ” 指非金屬礦物材料或制品的成型、固化、煅燒、表面修飾等工藝與設(shè)備，是制備非金屬礦物材料或制品的關(guān)鍵技術(shù)之一。 （ 2） “ 原料配方復(fù)合技術(shù) ” 是指根據(jù)產(chǎn)品功能需要的原料配方或配制技術(shù)，包括不同化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、粒形非金屬礦物原料的的配合或復(fù)合，即無機 /無機復(fù)合；非金屬礦物原料與有機物或有機高聚物的復(fù)合，即有機 /無機復(fù)合；其它助劑的配合等等。 原材料復(fù)合技術(shù)是非金屬礦物材料或制品的核心技術(shù)之一。 非金屬礦物化工技術(shù) 非金屬礦物化工是以非金屬礦產(chǎn)品為原料或主要對象，通過對礦物分子結(jié)構(gòu)的改變，提取某種有用元素或化合物的加工技術(shù)。 (1) 熱化學(xué)加工 ： 可分為煅燒、焙燒、熔融等 (2) 濕法分解或浸取 ： 是用酸、堿、鹽類溶液在水熱條件下提取固體物料中有用組份的過程 (3) 過濾分離 (4) 干燥、粉碎 非金屬礦物加工技術(shù)的發(fā)展趨勢 深加工是開發(fā)利用非金屬礦的必由之路，而功能化則是非金屬礦物材料發(fā)展的主題。 （ 1）超細粉碎 許多應(yīng)用領(lǐng)域要求非金屬礦物原 (材 )料的粒度微細 (微米或亞微米 )；部分領(lǐng)域不僅要求粒度超細而且要求粒度分布范圍窄。 ①開發(fā)分級粒度細、精度高、處理能力大、單位產(chǎn)品能耗低、磨耗小、效率高的精細分級設(shè)備；②將發(fā)展粉碎極限粒度小、粉碎比和生產(chǎn)能力大、單位產(chǎn)品能耗低、磨耗小、粉碎效率高、適用范圍寬或者可用于低熔點、韌性、高硬度、高純度、易燃易爆等特殊物料加工的超細粉碎方法和設(shè)備；③發(fā)展粒度大小和粒度分布的自動監(jiān)控技術(shù)，完善粒度檢測方法和儀器。 （ 2）精選提純 微細粒選礦提純和綜合力場（重力、離心力、磁力、電力、化學(xué)力）精選技術(shù)將成為未來非金屬礦提純技術(shù)的主要發(fā)展趨勢。 （ 3）表面改性 首先，將在深化原理研究的基礎(chǔ)上發(fā)展適應(yīng)于不同用途和要求的、粉體和改性劑分散好、包覆率或活化度高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、單位產(chǎn)品能耗少、成本低、工藝簡單、容易控制的方法和相關(guān)設(shè)備；第二，開發(fā)能顯著改善復(fù)合材料綜合性能的非金屬礦物復(fù)合活性填料的生產(chǎn)工藝與相關(guān)設(shè)備；第三，開發(fā)能選擇性吸附有毒氣體及有害物質(zhì)的非金屬礦物（硅藻土、沸石、凹凸棒石、海泡石、膨潤土等）的表（界）面改性和活化技術(shù)；第四，發(fā)展來源廣、價格低、應(yīng)用性能好的表面改性劑或活化劑。 （ 4）非金屬礦物材料 非金屬礦物材料加工技術(shù)將重點發(fā)展與航空航天、海洋開發(fā)、生物醫(yī)學(xué)、電子、信息、節(jié)能環(huán)保、生態(tài)建設(shè)、新型建材、新能源、特種涂料、快速交通工具等相關(guān)的功能性非金屬礦物材料的加工技術(shù)和設(shè)備。 （ 5）非金屬礦物化工 一是提高資源的利用率及原料中有用元素或化合物的提取率或回收率；二是拓展用非金屬礦物制備的化工產(chǎn)品；三是保護環(huán)境、減少污染以及降低能耗和生產(chǎn)成本。 思考題 ? 結(jié)合自己的專業(yè)，談?wù)勀銓Ψ墙饘俚V物深加工技術(shù)發(fā)展趨勢的理解？ 第二章 非金屬礦物化學(xué) ? ? 非金屬元素的通性 ? ? 非金屬元素在元素周期表中的位置 目前已知的非金屬元素共 22種，它們位于元素周期 表的右上方。除稀有氣體元素 (He、 Ne、 Ar、 Kr、 Xe、 Rn) 和氫外， Ⅲ A～ Ⅶ A族非金屬元素共 15種 (如表 示）。其中，砹 (At)為放射性元素。 在一般情況下，以氣態(tài)存在的有氫、氟、氯、氧、 氮等 5種；以液態(tài)存在的僅溴一種；以固態(tài)存在的有硼、 碳、硅、磷、砷、硫、硒、碲、碘等 9種。 非金屬元素在元素周期表中的位置? （ 1）知識銜接 19世紀末，英物理學(xué)家湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子； 1911年，英物理學(xué)家盧瑟福根據(jù) 粒子散射實驗發(fā)現(xiàn)了原子 核； 1913年，丹麥物理學(xué)家玻爾提出量子化玻爾理論； 20世紀，法國物理學(xué)家德布羅意受光的波粒二象性理論啟 發(fā)， 1924年，提出了大膽假設(shè)：實物粒子都具有波粒二象性，進 而提出電子核外運動的波動性理論。 1926年，奧地利科學(xué)家薛定諤提出了電子運動的軌跡方程， 確定四個量子數(shù)決定了電子在原子中所處的狀態(tài)。 （主量子數(shù) n、角量子數(shù) l、磁量子數(shù) m、自旋量子數(shù) ms） ns np nd nfE E E E? ? ? ① 原子軌道 a. 波函數(shù)和原子軌道 波函數(shù)是描述具有一定能量、處于定態(tài)的電子的運動狀態(tài)。原子中每一單個電子的波函數(shù)叫做原子軌道。 常用光譜符號 s、 p、 d、 f… 來表示電子軌道。 b. 原子軌道和方向 同一電子層可能有不同形狀的原子軌道： s軌道是圓球形，p軌道是啞鈴形， d、 f軌道也有各自的形狀。原子軌道形狀由角量子數(shù) l 值決定， l 值不同，原子軌道的形狀也不同。 c. 原子軌道的能級 “ 屏蔽效應(yīng) ” （能級交錯） 原子軌道的能級與 n、 l 量子數(shù)有關(guān)。 （ 2）原子結(jié)構(gòu)的近代概念 n s n p n d n fE E E E? ? ? 43sdEE? ② 電子云概念 電子在空間各點出現(xiàn)的幾率密度分布叫電子云。（如圖 22所示） （ 3）原子的核外電子分布和外層電子構(gòu)型 ① 泡利 (W． Pauli)不相容原理 “ 在每個原子軌道上最多只能分布 2個自旋相反的電子 ” ，即在一個原子中不能有 4個量子數(shù)完全相同的 2個電子存在。 —— 自旋量子數(shù) ms=177。 189。 ② 能量最低原理 不違背泡利原理前提下，原子中電子的分布必須使整個原子體系的能量最低。 每個電子層中的軌道數(shù)應(yīng)等于 n2。 能級順序： 1s、 2s、 2p； 3s、 3p； 4s、 3d、 4p； 5s、 4d、 5p； 6s、 4f、 5d、 6p； 7s、 5f、 6d…… . 原子軌道能級示意圖 ③ 洪特最多軌道規(guī)則 在等價軌道（ n、 l 相同而 m不相同的軌道） 上，電子的分布將盡可能占據(jù)不同軌道而且自旋平 行。 非金屬元素的外層電子構(gòu)型和它們 在周期表中位置的關(guān)系 表 非金屬元素原子的外層電子構(gòu)型 外層電子構(gòu)型 S2p1 s2