Lista pytań do przedmiotu Mineralurgia
Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii
Politechniki Wrocławskiej
1.Miejsce mineralurgii w technice i nauce
2.Zarys teorii Wielkiego Wybuchu
3.Cząstki elementarne materii
Obecnie znanych jest ponad 200 cząstek elementarnych, ale największe znaczenie mają te cząstki, które tworzą otaczającą nas materię, należą do nich kwarki dolny, i górny oraz leptony elektronowe. Kwarki tworzą protony i neutrony, w których kwarki są spajane za pomocą gluonów. Kwarki mają niewielką masę.
Cząstki elementarne ( proton, neutron, kwarki, leptony itp.) mają swoje antycząstki. Każda cząstka ma swój czas istnienia. Wiele z nich ma bardzo krótki okres życia. Trwałe są: kwarki, protony, neutrony, elektrony, fotony, czyli cząstki tworzące materię
4.Rodzje wiązań w cząsteczkach.
- Wiązanie atomowe to trwałe połączenie dwóch atomów niemetali tego samego pierwiastka np. Cl2, F2, I2, O2, H2.
-Wiązanie kowalencyjne powstaje w wyniku uwspólnienia elektronów walencyjnych pochodzących od obydwu atomów. Różnica elektroujemności pomiędzy atomami musi być różna od 0.
-Wiązanie atomowe spolaryzowane - powstaje wówczas, gdy łączą się ze sobą atomy pierwiastków różniących się rozmiarami i ilością powłok. Występuje w cząsteczkach: HCl, HI, H2O, H2S,
-Wiązanie jonowe- to połączenie atomów o dużej różnicy w elektroujemności. Jeden z atomów tworzących wiązanie ma nadmiar ładunku ujemnego i staje się ujemnie naładowanym anionem, zaś drugi ma nadmiar ładunku dodatniego i staje się dodatnio naładowanym kationem. Wyniku. Przykładowe cząsteczki z wiązaniem jonowym: KBr, MgO, Na2S.
-Wiązanie koordynacyjne- polega na uwspólnieniu elektronów między dwoma atomami pochodzących od jednego z atomów. Przykładowe cząsteczki zawierające wiązanie koordynacyjne to: H2SO4, H3PO4, H2SO3, HClO2.
-Wiązanie wodorowe- nie powstaje ono w wyniku wymiany elektronów. To bardziej oddziaływanie. Jest znacznie słabsze niż typowe wiązania.
5. Budowa kryształów i ziarn
kryształ rodzaj ciała stałego, w którym cząsteczki, atomy lub jony nie mają pełnej swobody przemieszczania się w objętości ciała, gdyż zajmują ściśle określone miejsca w sieci przestrzennej i mogą jedynie drgać w obrębie zajmowanych przez siebie miejsc. Kryształy to ciała jednorodne o prawidłowej, uporządkowanej, budowie wewnętrznej. Kryształ posiada symetrię translacyjną Oddziaływania między cząsteczkami tworzącymi kryształ bywają bardzo różne. Mogą to być: siły van der Waalsa (w kryształach cząsteczkowych, np. w suchym lodzie), wiązania typowo kowalencyjne (np. w diamencie), wiązania wodorowe (np. w lodzie),silne oddziaływania elektrostatyczne (w kryształach jonowych, np. w chlorku sodu, chlorku cezu),
ziarna...
6.Podstawowe minerały i ich właściwości
Minerał może zdefiniowac jako kawałek ciała stałego o ściśle określonej budowie wewnętrznej, składzie chemicznym i właściwościach fizycznych oraz chemicznych, który powstał w wyniku procesów geologicznych lub kosmicznych.
7.Zasady termodynamiki ( zerowa, pierwsza druga i trzecia)
1) pierwsza zasada termodynamiki - zmiana energii wewnętrznej układu równa jest sumie ciepła dostarczonego do układu i pracy wykonanej nad układem. Zasada ta, równoważna zasadzie zachowania energii, w zarysach sformułowana została w 1842 przez J.R. Mayera, uściślona zaś w 1847 przez H.L.F. de Helmholtza.
2) druga zasada termodynamiki - istnieje entropia będąca funkcją stanu układu, stałą w odwracalnych procesach adiabatycznych i rosnącą we wszystkich innych. Zasadę tę, zgodnie z którą kierunek wzrostu entropii może służyć do formalnego wyróżnienia kierunku upływu czasu (wszystkie inne prawa fizyki klasycznej nie ulegają zmianie przy zamianie przyszłości z przeszłością), podał w 1850 R.J.E. Clausius, a uściślił w 1851 Kelvin lord of Largs.
3) trzecia zasada termodynamiki - entropia układu o ustalonych parametrach (np. o stałym ciśnieniu lub objętości) i temperaturze zmierzającej do zera bezwzględnego zmierza również do zera. Zasadę tę, pozwalającą obliczyć bezwzględną wartość entropii (określanej przedtem tylko z dokładnością do stałej), podał w 1906 W.H. Nernst (tzw. twierdzenie Nernsta).
8.Omów podstawowe pojęcia separacji: wychód, zawartość i inne (np. uzysk, współ. wzbogacenia, ...)
9.Omów krzywe wzbogacania: Henry'ego, Mayera, Halbicha-Halla, Della, Fuerstenaua, itp.
10. Krzywe klasyfikacji (częstości, rozkładu, rozdziału)
11.Sposoby rozdrabniania ziarn
Mechaniczne:
-siłami zewnętrznymi: zgniatanie, łamanie, ścieranie, łupanie, ścinanie, miażdżenie
-siłami specjalnymi: szok termiczny, zmiana ciśnienia, bombardowanie cząsteczkami lub fotonami
Chemiczne:
-siłami chemicznymi: roztwarzanie, rozpuszczanie, spalanie, bioługowanie,
12.Na czym polega kruszenie a na czym mielenie?
Mielenie to proces technologiczny rozdrabniania metodą miażdżenia prowadzony w młynach i młynkach. Produkt otrzymany w wyniku tego procesu charakteryzuje się drobnym ziarnem.
Kruszenie (rozdrabnianie) - proces technologiczny, którego celem jest doprowadzenie surowców mineralnych do koniecznej ziarnistości bądź też do odpowiedniego składu granulometrycznego. Kruszenie ziaren uzyskuje się w zdecydowanej większości przypadków w wyniku wywołania odkształceń, którym towarzyszą naprężenia krytyczne dla danego ciała. W procesie kruszenia, pod wpływem siły kruszącej, zostają pokonane siły wewnętrzne wiązania cząstek, powodując tym samym rozpad skały, zwiększenie powierzchni rozdrabnianego materiału, zmianę kształtu ziaren , a w pewnych przypadkach nawet zmianę podatności na proces kruszenia.
13.Energia rozdrabniania (opis empiryczny, postać graficzna)
14.Teorie rozdrabniania: Kicka, Bonda, Rittingera i innych
15.Kruszarki szczękowe, młotkowe, walcowe
16.Zasada działania młyna kulowego
Młyn kulowy to odmiana młyna, w którym funkcję mielników spełniają kule o różnych średnicach, wykonane z twardego materiału o dużej gęstości, takiego jak stal, czy ceramika. Młyny tego typu służą do mielenia na sucho lub mokro surowców średniotwardych i miękkich - stosuje się je do przeróbki rud a także w przemyśle cementowym, ceramicznym i w energetyce (spalanie pyłu węglowego i przygotowanie sorbentu do instalacji odsiarczania spalin).
17.Mechanika i fizyka przesiewania.
18. Definicje średnicy ziarn
19. Opis kształtu ziarn
20.Moduł sita
21.Krzywe składu ziarnowego
22.Rodzaje sit
23.Prędkość opadania ziarn w wodzie
24.Sposoby klasyfikacji hydraulicznej
25.Klasyfikacja sedymentacyjna
26.Klasyfikacja fluidyzacyjna
27.Klasyfikacjaw poziomym strumieniu medium
28.Hydrocyklony
hydrocyklon, rodzaj cyklonu do rozdzielania składników zawiesin pod działaniem siły odśrodkowej; ze względu na małe wymiary stosowany często zamiast odstojników. Zachodzi ruch spiralny, wynika z cylindrycznego kształtu separatora oraz tłoczenia zawiesiny stycznie do jego ścianek.
29.Klasyfikacja w strumieniu pulsacyjnym
Klasyfikację z wykorzystaniem pulsującego strumienia medium prowadzi się w osadzarkach. Nadawę podaje się na sito osadzarki i poddaje się pulsacyjnemu strumieniowi medium, którym z reguły jest woda. Wznoszenie się wody przez sito rozluźnia osad, ruch opadający strumienia powoduje natomiast opadanie osadu i jego stratyfikację. Pulsowanie medium osiąga się dz9ieki ruchowi tłoka, membrany lub sita zamianom ciśnienia a także innym zabiegom
30.Separatory strumieniowe
W separatorach strumieniowych nie ma części ruchomych. Ich zasada opiera się na stratyfikowaniu ziarn o podłoże w trakcie ruchu ziarn wraz z cieczą. Precyzyjny opis rozdziału w separatorach strumieniowych jest tym trudniejszy, im cieńsza jest struga. Gdy struga jest gruba, przybliżonego opisu procesu separacji można dokonać na podstawie zależności dla klasyfikatorów pracujących przy poziomym strumieniu wody i uwzględnieniu ich nachylenia.
31.Stożki Reicherta
Brak części ruchomych. Separacja odbywa się na podobnej zasadzie jak w separatorach strumieniowych, to rozwiązanie techniczne stożków Reicherta jest inne. Nadawa zawarta w wodzie płynnie równomiernie po powierzchni spłaszczonych stożków o średnicy zwykle około 2 metrów. Ziarna ciężkie koncentrują się w dolnej strefie strugi i wypadają do szczeliny, a ziarna lekkie wraz z wodą są transportowane w dół urządzenia. Ziarna cięższe są poddawane wielokrotnej separacji na kolejnych stożkach, w wyniku czego uzyskuje się zróżnicowane produkty
32.Separatory strumieniowo zwojowe
Działa podobnie jak separatory strumieniowe, ale dodatkowo wykorzystuje się w nich siłę odśrodkową. Wynika ona z kształtu separatora, który jest zwinięty śrubowo wokół osi. Siły działające na ziarno w tym separatorze to: siła odśrodkowa, ciężkości, tarcia, oraz naporu cieczy. Siłą decydującą o przemieszczaniu się ziarna w wachlarzu na stronę w kierunku ziarn lekkich o małym tarciu lub na stronę zajmowaną przez ziarna ciężkie o dużym tarciu jest nadmiarowa siła wypadkowa wynikająca z bilansu sił. Ziarna będę się przemieszczały w strudze aż do chwili gdy usytuują się we właściwym dla siebie miejscu w wachlarzu i wtedy siła wypadkowa będzie zerowa.
33.Stoły koncentracyjne
W urządzeniach tych wykorzystuje się zdolnośc ziar nadawy do rozpływania się wachlarzowego po powierzchni stołu t taki spodób ze z 1 strony znajdują się ciężkie a z drugiej ziarna lekkie. stratyfikacja ziarn następuje zatem nie w pionie strugi lecz w kierunkach bocznych płaszczyzny stołu.
34. Minerały i ich gęstości
35.Ciecze ciężkie
37.Obciążniki.
38.Analiza densymetryczna
Metoda pozwalająca na określenie zawartości poszczególnych frakcji, które różnią się gęstością, dla nadawy czy też produktów separacji. Prowadzi się w cieczach ciężkich nieorganicznych lub organicznych wyniki analizy w postacii zależności pomiędzy zawartością poszczególnych frakcji gęstościowych i średnicy, dolnej lub górnej granicy gęstości danej frakcji, pozwalają na charakteryzowanie nadaw i produktów separacji
39.Separacja w cieczach magnetycznych i dielektrycznych
Separację magnetyczną w cieczach ciężkich cząstek o dużych gęstościach można przeprowadzać w cieczach magnetycznych. Ciecze te zmniejszają swoją pozorną gęstość w zależności od natężenia pola magnetycznego. Ciecze magnetyczne zwykle zawiera nanoczątki magnetytu, umieszczone w takich cieczach jak woda, oleje, estry, nafta, w których obecne są surfaktanty, zapewniające stabilność zawiesiny magnetycznej. nadają się do tej separacji materiały niemagnetyczne o zróżnicowanej gęstości
40.Separatory grawitacyjne: rodzaje, zasady działania
41.Siła działająca na cząstkę w polu magnetycznym
42.Podział substancji ze względu na właściwości magnetyczne
Diamagnetyki (diamagnetyki [gr.], materiały o ujemnej podatności magnetycznej, np. gazy szlachetne, większość związków organicznych, cynk, złoto, srebro, miedź; w przeciwieństwie do para- i ferromagnetyków, które są wciągane do niejednorodnego pola magnetycznego, diamagnetyki są zeń wypychane.)
paramagnetyki
-antyferromagnetyki (ciała wykazujące antyferromagnetyzm; gł. metale przejściowe (np. chrom, mangan), liczne związki tych metali.)
-ferrimagnetyki
-ferromagnetyki (substancje krystaliczne wykazujące ferromagnetyzm.)
43.Jak rozróżnić poszczególne rodzaj magnetyków
44.Rodzaje i zasady działania separatorów magnetycznych
45.Separacja z wykorzystaniem prądów wirowych
Substancje przewodzące prąd elektryczny można odzieli od izolatorów wykorzystując prądy wirowe, które są indywidualne w przewodnikach elektrycznych, umieszczonych w zamiennych polach magnetycznych. Prądy te są źródłem siły, zwanej Lorentza, która działa na cząstkę w ten sposób że opiera się ona przemieszczaniu lub przyśpiesza w gradiencie pola magnetycznego.
46.Sposoby elektryzacji ziarn
47. Parametr materiałowy separacji elektrycznej
48.Zasada działania separatorów elektrycznych
49. Na czym polega flotacja
Flotacja, metoda rozdziału substancji stałych (odpowiednio rozdrobnionych - zwykle jest to minerał użytkowy i złoże płone) wykorzystująca różnicę zwilżalności tych substancji przez ciecz. Substancja dobrze zwilżalna opada na dno naczynia, natomiast substancja źle zwilżalna (której zwilżalność można dodatkowo obniżyć za pomocą tzw. kolektorów, np. ksantogenianów) unosi się na powierzchni cieczy, silnie rozwiniętej dzięki odpowiednim związkom pianotwórczym (np. krezole). Powstawaniu obfitej piany służy przedmuchiwanie roztworu strumieniem powietrza. Flotacja jest stosowana m.in. do oczyszczania złóż cynku, ołowiu, miedzi, siarki.
50. Prawo Younga dotyczące hydrofobowości substancji
51.Wymień minerały naturalnie hydrofobowe i naturalnie hydrofilne
52.Termodynamika flotacji
53.Budowa elektrycznej warstwy podwójnej
54.Punkt zerowego ładunku i punkt izoelektryczny, podaj wartości pzc minerałów
55.Kolektory stosowna we flotacje
56.Spieniacze stosowna we flotacje
57.Aktywatory stosowna we flotacje
58.Depresory i modyfikatory flotacyjne
59.Podzial flotowalności substancja według Eigelesa
60.Jak przeprowadziłbyś flotację .......................
61.Flotacja substancji naturalnie hydrofobowych
62.Flotacja metali rodzimych i siarczków
63.Flotacja utlenionych minerałów metali nieżelaznych
64.Flotacja tlenków i wodorotlenków
65.Flotacja soli trudno rozpuszczalnych
66.Flotacja soli rozpuszczalnych
67.Flotacja węgla
68.Jak przeprowadziłbyś flotację .......................
69.Flotowniki laboratoryjne
70.Kolumny flotacyjne
71.Maszyny flotacyjne
Flotownik hallimonda;
72.Istota flokulacja i jej parametr materiałowy
73.Oddziaływania molekularne w koagulacji s.395
74. Oddziaływania elektryczne w koagulacji s.406
75. Oddziaływania strukturalne w koagulacji
76.Krzywa DLVO
77.Definicja wskaźnika stabilności W
78.Czynniki wpływające na koagulację
79.Selektywna koagulacja
80.Istota flokulacji
W wyniku flokulacji powstają agregaty ziarn, które mając znacznie większą masę niż pojedyncze drobne koloidalne ziarna pierwotnej zawiesiny nie podlegają już ruchom Browna, lecz siła grawitacji i opadają na dno naczynia. Dzięki flokulacji poprawia się znacznie czas klarowania osadów, polepsza się również ich filtrowalnośc.
81.Flokulanty
Uzyskuje się z polimerów produktów naturalnych albo przez ich modyfikację, albo w wyniku syntezy chemicznej. Naturalne flokulanty można wytworzyć ze skrobi, celulozy, chityny, białek i innych produktów naturalnych. W mineralurgii oprócz flokulantów naturalnych, zastosowanie znajdują flokulanty syntetyczne, które mogą mieć charakter anionowy, kationowy, niejonowy.
82.Zależność flokulacji od stężenia odczynników i pH
83.Flokulacja selektywna
Rozdział drobnych ziaren, w wyniku której uzyskuje się sedymentację flokuły oraz zawiesinę pozostałych ziaren. Flokuły od niesflokulowanego materiału rozdziela się przez dekantację, syfonowanie lub wylew z różnych poziomów zbiornika
f.s składa sięz 4 podprocesów:
-przygotowanie materiału do flokulacji
-selektywna adsorpcja flokulanta
-tworzenie i kondycjonowanie flokuł
-separacja flokuł od materiału niesflokulowanego
84.Istota aglomeracji olejowej
85.Termodynamika aglomeracji olejowej
86.Równanie Younga dla aglomeracji olejowe
ၧsw = ၧso + ၧow cos ၱo
So -energia międzyfazowa ciało stałe-olej
Sw - ciało stałe-woda
Ow - olej woda
87. Aquaolejofilność substancji
kąt zwilżania ciałą olejami w wodzie. Jest ona zróżnicowana. Nie odkryto jeszcze substancji całkowicie aquaolejofilnych
88.Aglomeracja olejowa węgla
89.Stan pendularny, funikularny i kapilarny aglomeracji olejowej
stan pedularny charakteryzuje się tym, że między ziarnami tworzą mostki olejowe, które łączą ziarna w agregaty, zwane flokułami olejowymi
funikularny zwiększona ilośc oleju a także intensywne mieszanie mogą zwiększac upakowanie aglomeratów, dlatego w aglomeratach zaczynają ilościowo dominowac mostki wodne
kapilarny brak mostków ponieważ ziarna zlepione są tylko olejem. Dalsze dodawanie do układu oleju powoduje powstawanie odrębnej fazy olejowej zawierającej w sobie ziarna o znacznej akwaolejofilności.
90. Zmiany struktury aglomeratów w miarę ich agitacji
91. Powietrze w aglomeracji olejowej
na podstawie uzyskanych dotychczas informacji można dojśc do wniosku że powietrze odgrywa rolę katalizatora aglomeracji olejowej, przyśpieszających ten proces. W niektórych przypadkach obecnośc powietrza jest jest niezbędna, aby aglomeracja olejowa mogła pójść dalej niż do etapu tworzenia stabilizowanych emulsji i pendularnych flokuł olejowych. Powietrze minimalizuje lub eliminuje niekorzystny wpływ większych ni 90stopni wartośc kąta postępującego oleju w aglomeracji olejowej.
92. Odmiany aglomeracji olejowej.
93.Technologie przetwarzania odpadów komunalnych
94.Główne parametry procesów separacji
95.Układ jednostek SI
Międzynarodowy układ jednostek, od francuskiego wyrażenia „systeme internationale d'Units” skrótowo określany jako SI, składa się z 7 jednostek podstawowych. Z jednostek podstawowych wywodzi się szereg jednostek pochodnych.
96.Podstawowe jednostki SI
Odległość - metr - m
masa - kilogram - kg
czas - sekunda - s
temperatura - kelwin - K
liczność materii - mol - mol
natężenie prądu - amper - A
natężenie światła - kandela - Cd
97.Podwielokrotności i wielokrotności jednostek SI
98.Dokładność obliczeń
99.Estetyka i ortografia stron tytułowych raportów i indeksów studenckich
100.Symbole greckie w nauce