天然矿物在粉磨过程中，会产生哪些机械力化学效应？
发布时间：2021-12-20 09:09:22
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机械力化学作用可以使矿物粒度减小、表面积增大、持续产生大量新鲜表面、增加表面自由能，并最终提高其反应活性，实现矿物材料性能的优化或复杂矿物资源的选择性提取。
目前，在矿物加工领域，除了制备功能型矿物材料外，机械力化学技术主要用来对天然矿物进行活化及改性处理，即利用天然矿物的机械力化学效应，改变其晶体结构、表面性质和理化特性，使其在资源环境、农林化工、涂料填料等领域发挥更大应用价值。一是物理效应，即颗粒及晶粒细化、表面产生裂纹，比表面积增大、密度变化等；
二是结晶性质，包括产生晶格缺陷、晶格形变、结晶度降低、晶体无定形化等；
三是化学变化，包括结晶水或结构羟基的脱除、反应活化能的降低，化学键断裂及重排等。
近年来，研究学者在利用机械力化学技术提高天然矿物活性，实现矿物的表面改性、强化离子浸出及应用于水污染防治及资源回收等领域进行了诸多研究，研究成果对于提高矿产资源的综合利用水平有重要的指导意义。丁浩等在使用湿法搅拌对天然沸石进行细磨时发现，天然沸石颗粒细化的同时，其主要组成矿物斜发沸石、蒙脱石、石英均产生了晶形结构的变化，而且斜发沸石与石英还发生了晶形畸变与非晶化的现象，导致颗粒表面活性提高和相间反应能力增强，有效提高了天然沸石作为掺料对硬化混凝土的增强作用。芋艳梅等在研究机械力化学效应对煤矸石水泥性能的影响研究中发现，机械力化学作用可以充分发挥煅烧后煤矸石的活性，高能球磨后掺量为40%时的水泥胶砂强度最优为44.1MPa，此时煤矸石越细，标准稠度下的用水量越大，凝结效果越好。在机械力化学作用中，矿物宏观颗粒粒度和微观晶体尺寸变化往往是需要关注的首要指标。李冰茹等采用湿法超细磨对白云石的机械力化学效应进行研究，结果表明，随着研磨时间的延长，白云石颗粒的粒度显著减小，矿浆中Mg2+与Ca2+的浓度显著增大后趋于平缓；白云石晶粒先减小后增大并引发晶形畸变，显微应变逐渐变大。李冷在系统分析了机械力化学效应对硅灰石超细粉物性的影响后发现，在机械微粉碎过程中，硅灰石粉体体系内能增大，粉碎前期比表面积迅速增大，粉碎时间达12h后迅速下降，且发生由三斜晶系向单斜晶系的晶型转变。
资料来源：《刘春琦,马天,李钊,等.天然矿物的机械力化学活化改性研究进展[J].金属矿山:1-8[2021]》，由【粉体技术网】编辑整理
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