《矿物表面物理化学分选》课程教学大纲

1、矿物表面物理化学分选课程教学大纲课程英文名称： Minerals surface physical chemical separation课程编号： 133998270课程类别：专业课课程性质：必修课学 分： 3学 时： 48（其中：讲课学时：36 实验学时：12 上机学时:0 ）适用专业： 矿物加工工程开课部门：环境与资源学院一、课程教学目的和课程性质矿物表面物理化学分选是环境与资源学院为矿物加工工程专业本科生教学开设的一门主干专业课，是重要的专业课之一。通过本课程的学习，使学生掌握浮选的基本原理、浮选药剂的性能、浮选药剂作用机理、浮选设备、浮选工艺与实践的知识，在教学中培养学生运用浮选的基

2、础理论知识解决本学科及相关学科领域中的浮选应用能力，为将来从事矿物加工专业打下坚实的基础。矿物表面物理化学分选，俗称浮选，是一门理论与实践相结合的综合性课程，其中心任务是客观而系统地介绍实现矿石浮选分离所需要的科学技术和典型的工艺流程。矿物表面物理化学分选是随着科学技术的不断发展而形成的应用性科学。随着科学技术的不断发展，浮选理论与技术的应用范围早已经超出了矿石的处理过程，目前浮选技术已经广泛应用于冶金、化工、建筑、能源、农业、环境等领域。二、本课程与相关课程的关系前续课程物理化学、无机化学、有机化学等是本课程的基础，其中物理化学中关于胶体和表面方面的知识是本课程浮选理论基础，同时无机化学中关

3、于晶体组成等也是本课程矿物表面特性的基础，有机化学中有关药剂合成等是本课程浮选药剂的基础。后续课程有矿物加工研究方法、矿物加工工程设计、矿物深加工工艺与设备等，是这些课程不可缺少的基础性课程。三、课程的主要内容及基本要求（一）理论学时部分第一单元 浮选概述 （ 2学时）知 识 点实际生活中遇见的浮选现象、浮选的发展历史、古代人民应用的浮选方法、浮选概念、浮选的过程与特点重 点浮选概念、浮选的特点、正浮选、反浮选、浮选在矿物加工工程中的作用与意义难 点优先浮选、混合浮选的概念理解基本要求1、识 记：浮选发展历史、泡沫浮选、正浮选、反浮选、优先浮选、混合浮选2、领 会：浮选过程，浮选的特点3、简单

4、应用： 要求学生学习后能运用浮选概念解释现实生活中的浮选现象。4、综合应用： 要求对浮选发展历史整体掌握，并查阅相关文献，总结浮选发展历史的规律性。 第二单元 浮选的基本原理 （8学时）知 识 点润湿性、接触角、可浮性、水化现象、矿物的氧化与溶解、矿物价键类型、矿物晶体结构、矿物表面电性起源、双电层结构、等电点、零电点、矿物表面的吸附、浮选动力学 重 点润湿性、可浮性、接触角、双电层结构、零电点、半胶束吸附难 点双电层结构、气泡矿化基本要求1、识 记：矿物的润湿性、可浮性、接触角、矿物的价键类型、双电层结构、气泡矿化2、领 会：矿物表面电性起源、矿物的氧化与溶解、矿物表面化学性质与可浮性之间的

5、关系3、简单应用：要求学生学习后能运用双电层理论解释矿物的吸附现象；运用接触角判断矿物可浮性行为4、综合应用：要求学生学习后能运用浮选基本原理解释不同矿物浮选行为的差异性第三单元 浮选药剂（8学时）知 识 点浮选药剂的分类、捕收剂、起泡剂、调整剂、抑制剂、活化剂、pH调整剂、黄药、黑药、脂肪酸、胺类阳离子捕收剂、分散剂与絮凝剂、浮选药剂作用机理重 点浮选药剂的分类、典型药剂结构与性能、浮选药剂作用机理难 点浮选药剂作用机理基本要求1、识 记：浮选药剂的分类、浮选药剂的种类、几种典型浮选药剂2、领 会：浮选药剂合成的方法和不同类型捕收剂的对比3、简单应用：浮选药剂的作用机理4、综合应用：学会不同

6、矿石选择性浮选的药剂筛选第四单元 浮选工艺（8学时）知 识 点粒度、矿浆浓度、浮选流程、浮选指标计算、浮选新工艺及选择重 点浮选流程的选择、浮选流程图、常见浮选工艺流程结构、浮选工艺影响因素难 点浮选工艺因素的调控基本要求1、识 记： 粒度、浮选原则流程图、矿浆浓度、浮选指标2、领 会：几种浮选新工艺方法以及联合用药的特点3、简单应用：粒度、矿石性质、矿浆浓度等对浮选的影响4、综合应用：选择不同矿石的原则浮选流程图第五单元 浮选设备（4学时）知 识 点浮选机的基本要求、浮选机的充气搅拌原理、浮选机分类、浮选机的发展、浮选辅助设备、浮选车间设备配置重 点浮选机分类、浮选车间设备配置、浮选机性能的

7、基本要求、浮选机的种类、浮选柱结构与原理难 点浮选机设备结构原理与性能基本要求1、识 记：浮选机的分类、浮选辅助设备（给药机、矿浆搅拌槽、药剂乳化装置等）、浮选柱2、领 会：浮选机设备结构原理3、简单应用：浮选机的充气搅拌原理4、综合应用：浮选车间设备的配置，为选矿厂设计做准备第六单元 浮选实践（6学时）知 识 点矿物可浮性分类、非极性非金属矿物的浮选、石墨浮选、滑石浮选、高岭土浮选、硫化矿浮选、硫化铜的浮选、多金属硫化矿石的浮选、有色金属氧化矿石的浮选、硅酸盐矿物浮选重 点各种矿石类型的典型浮选工艺以及主要使用的药剂种类难 点 不同矿石类型之间的浮选行为差别基本要求1、识 记：矿物可浮性分类

8、2、领 会：不同矿石类型之间的浮选行为差别3、简单应用：多金属硫化矿浮选工艺4、综合应用：各种矿石类型的典型浮选工艺以及主要使用的药剂种类学时分配 知识单元理论学时第一章 浮选概述2第二章 浮选基本原理8第1节 矿物的价键类型与浮选2第2节 矿物表面润湿性与浮选2第3节 矿物表面电性与浮选2第4节 矿物表面的吸附1第5节 浮选动力学1第三章 浮选药剂8第1节 浮选药剂的分类与作用2第2节 捕收剂2第3节 起泡剂2第4节 调整剂2第四章 浮选工艺8第1节 浮选流程 2第2节 浮选流程指标计算2第3节 浮选工艺影响因素2第4节 浮选新工艺及选择2第五章 浮选设备4第1节 不同类型浮选机结构与性能2

9、第2节 浮选机辅助设备及浮选设备的最新进展2第六章 浮选实践6第1节 各种矿石类型的典型浮选工艺4第2节 各种浮选实践所使用的药剂种类2合计36（二）实验学时部分实验教学环节作用及目的 1通过实验进一步巩固和加深对浮选基本知识、基本原理的理解，深化课堂讲授内容； 2熟悉浮选过程及其主要影响因素； 3能够正确认识、使用浮选相关设备、掌握其结构组成、工作原理和操作步骤，培养学生的动手能力和解决实际问题的能力； 4使学生通过对实验过程中现象的观察、实验结果的分析，培养学生观察、思考、分析、归纳的科学研究习惯，培养学生的创新素质； 实验教学环节培养学生能力标准 1. 培养学生总结、分析实验结果，独立、

10、正确地编写实验报告和研究报告的基本功； 2. 培养学生将本专业知识向相关领域拓展的综合应用素质； 3. 培养学生严肃认真的工作作风、团结协作的工作精神和严谨求实的科学研究态度。要求实验内容强调实践性、实验方式、手段多样化，突出对学生专业水平的提升、实践能力的训练和创新素质的培养。实验项目、内容、学时分配及实验类型1、必开实验序号实验项目实验内容学时实验类型(演示、验证、综合、设计研究)组数每组学生人数1捕收剂纯矿物浮选实验十二胺和油酸钠捕收剂，分别对石英浮选4综合582实际矿石的浮选伟晶岩型白云母矿浮选实验8综合582、选开实验序号实验项目实验内容学时实验类型(演示、验证、综合、设计研究)组数

11、每组学生人数3、主要仪器设备5-35克挂槽式浮选机，24090mm锥型球磨机，2XFD-63型1.5升单槽浮选机；四、教学方法与手段1、坚持理论联系实际的教学方法，理论教学要结合学生生活观察分析、课堂讨论等教学形式，努力降低学生接受知识的难度，不断提高学生发现、分析和解决问题的能力。2、坚持传统教学手段与现代教学手段相结合，教学内容安排要突出重点和难点，积极应用多媒体教学技术，尽可能把抽象的理论转化为具体的图像，使复杂的理论变得简单、直观，力求化难为易，努力提高学生的学习兴趣。3、注重应用启发式教学、开展课堂讨论等教学方法，引导学生积极思考问题、分析问题，拓展学生的思维。4、注重课后练习，大力

12、培养学生动脑、动手、独立解决问题的能力。五、考核要求、方式与成绩评定考核要求：理解浮选概念相关知识点、接触角与可浮性的相关知识、双电层结构的相关知识、吸附的相关知识、浮选药剂的概念、浮选药剂的作用机理、浮选工艺影响因素、常见浮选工艺流程结构、各种矿石类型的典型浮选工艺以及主要使用的药剂种类、不同矿石类型之间的浮选行为差别；运用浮选过程去解释实际生活中浮选现象。要求学生画出XJK型和BSK型浮选机的结构简图，简要说明其工作原理等；要求学生认真查阅有关浮选柱的最新资料。考核形式：考试成绩评定：课程考核选择百分制模式，平时考查与期末考试相结合。课程考核总评成绩由五部分构成，具体包括期末考试成绩（70%）、作业成绩（10%）、实验报告（10%）、课堂提问讨论及考勤（5%）和做笔记（5%）五个部分。期末考试采取闭卷考试方式，主要考试内容为教材中重要的基本原理和基本概念以及相关计算题。六、选用教材、讲义和主要参考书教材：浮选，胡为柏编著，冶金工业出版社，1989主要参考书：资源加工学王淀佐等主编，科学出版社，2005资源加工技术与装备胡岳华、冯其明主编，科学出版社，2006选矿学 谢广元主编，中国矿业大学出版社，2010