高考申論題
114年
[採礦工程] 選礦學
第 二 題
二、重液分選過程中，需要透過調整介質的比重，藉此達到分離礦粒之目的，介質之選用可分為真重液和擬重液，說明兩者之差異性。（20 分）
📝 此題為申論題
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看到此題，應先在腦中釐清「真重液」為單一相的均勻溶液，「擬重液」為固液混合的非均相懸浮液之核心本質。接著從物理化學狀態、穩定性、密度調節機制、黏度特性、毒性成本，以及最終的工業應用場景等面向進行系統性的比較與論述，以展現全面的選礦學觀念。
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【破題】重液分選（Heavy Medium Separation, HMS）是利用阿基米德浮力原理，使密度小於介質的礦粒上浮、大於介質的礦粒下沉，以達到輕重礦物分離的技術。介質依其物理化學本質，可分為「真重液」與「擬重液」，兩者在流體力學性質及工程應用上有著顯著差異。 【論述】 一、定義與物理本質
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重液分選介質比較
💡 利用介質比重分離礦粒，區分均相溶液與非均相懸浮液之物理特性。
| 比較維度 | 真重液 (True Heavy Liquids) | VS | 擬重液 (Pseudo Heavy Liquids) |
|---|---|---|---|
| 物理本質 | 均相溶液 (單一相) | — | 非均相懸浮液 (固液兩相) |
| 穩定性 | 熱力學穩定 (不沉澱) | — | 動態穩定 (須防止沉降) |
| 流變特性 | 牛頓流體，黏度低 | — | 非牛頓流體，具降伏應力 |
| 回收方式 | 蒸餾、洗滌 (難) | — | 磁選 (易且高效) |
| 主要用途 | 實驗室分析、試驗 | — | 工業大規模生產 |
💬真重液追求「精確穩定」適用實驗室；擬重液追求「經濟高效」適用工業分選。
