湿法冶金手册

　　本书是根据冶金工业出版社的出版规划、由陈家镛院士担任主编、国内15个单位的47名专家、学者共同撰写而成的一部大型工具书。本书力求较为系统全面地反映湿法冶金的基本原理、工艺流程、技术设备、工业应用、清洁生产等方面的内容以及国内外的最新科技进步和科研成果。全书共分4篇38章，约300万字，主要内容包括湿法冶金的概况，湿法冶金工艺的基本原理，湿法冶金过程的工程学原理及设备以及重金属，稀有金属，稀土金属，贵金属，碱土金属等各种金属的物化性质，矿物资源，湿法冶金的工艺过程、设备，环境保护及可持续发展等。本书可供湿法冶金工作者作为大型工具书使用，也可供从事冶金、化工、轻工、生物、化工等领域的教学、科研、生产等相关人员参考。

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第一篇 湿法冶金过程原理第1章 提取冶金概述1 1.1 提取冶金的发展历史1 1.2 提取冶金的分类2 1.3 湿法冶金的发展过程4 1.4 湿法冶金的主要内容5 1.5 湿法冶金的发展方向6 第2章 浸出过程的物理化学10 2.1 概述10 2.2 溶液的活度与活度系数11 2.3 浸出体系热力学18 2.4 浸出过程动力学42 第3章 金属自溶液中的沉淀分离55 3.1 概述 55 3.2 化学沉淀的基本原理 56 3.3 水解沉淀及其在湿法冶金 中的应用 57 3.4 硫化物沉淀 72 3.5 碳酸盐沉淀 78 3.6 磷酸盐沉淀 79 3.7 其他离子沉淀 80 3.8 气体还原沉淀 80 第4章 溶剂萃取分离金属90 4.1 萃取和萃取剂92 4.2 金属萃取化学99 4.3 氨－铵盐溶液中的萃取112 4.4 亲水性和亲油性114 4.5 胶团和反胶团115 4.6 协同萃取116 4.7 酸碱萃取剂的耦合萃取118 4.8 反萃的化学反应118 4.9 盐析作用121 4.10 质子酸萃取123 4.11 萃取反应式和表征平衡 的参数 124 4.12 萃取平衡的热力学方法推导 126 4.13 平衡数据的图形表达127 4.14 萃取平衡实验测定128 4.15 萃取中的稀释剂129 4.16 金属萃取动力学131 4.17 错流和逆流萃取137 4.18 逆流萃取流程142 第5章 离子交换法分离金属150 5.1 概述150 5.2 离子交换树脂的合成154 5.3 离子交换树脂的性能及其 测定 160 5.4 离子交换的基本原理167 第6章 其他分离技术的应用177 6.1 概述178 6.2 膜技术发展史179 6.3 膜分离技术的基本特点179 6.4 膜的结构与分类180 6.5 膜分离设备及操作模式185 6.6 膜分离过程188 6.7 膜分离技术在湿法冶金中 的应用 194 6.8 液膜萃取198 6.9 吸附分离206 第7章 金属自溶液中电化学沉积 过程原理 215 7.1 概述216 7.2 湿法电解冶金的几个重要 概念和基础知识 217 7.3 电解质溶液性质218 7.4 电化学热力学基础222 7.5 电极过程动力学原理概述229 7.6 液相传质过程及浓差极化 方程式 232 7.7 电化学极化基本概念235 7.8 电极过程机理分析及其 若干重要判据 244 7.9 现代电化学技术在研究电极 过程机理中的应用 245 7.10 铁、镍、钴金属电沉积机理 分析和应用 248 7.11 离子共同放电与合金 电沉积原理 258 7.12 金属电沉积中的阳极过程265 7.13 硫化物的电化学行为与电解 冶金提取原理 268 7.14 高镍锍电解提取冶金原理270 7.15 矿浆电解原理272 第8章 细菌冶金过程原理275 8.1 细菌冶金概述276 8.2 硫化矿细菌氧化浸出的 物理化学 280 8.3 细菌冶金的微生物学基本 方法 289 8.4 细菌堆浸技术297 8.5 细菌槽浸技术303第二篇 湿法冶金过程工程及其设备第9章 浸取反应工程及设备316 9.1 引言319 9.2 浸取反应动力学319 9.3 浸取反应器330 9.4 机械搅拌槽式浸取器338 9.5 喷射混合(Jet mixing)356 9.6 气体搅拌槽式反应器361 9.7 反应器性能参数的测定 技术 366 第10章 固液分离技术及设备371 10.1 前言374 10.2 固体颗粒性质377 10.3 固液系统的性质387 10.4 过滤398 10.5 沉降分离424 第11章 溶剂萃取技术及设备438 11.1 概论440 11.2 溶剂萃取分离技术442 11.3 湿法冶金中常用的溶剂 萃取设备 456 11.4 发展方向499 第12章 离子交换法分离技术及 设备 504 12.1 离子交换法的应用505 12.2 离子交换分离金属工艺 过程 506 12.3 离子交换设备及其设计516 12.4 离子交换法分离金属的 工业实践 524 12.5 发展动态展望544 第13章 电化学反应工程及设备546 13.1 引言547 13.2 电化学基础548 13.3 电化学反应工程基础559 13.4 电化学反应器574 第14章 沉淀技术及设备585 14.1 概述587 14.2 沉淀过程原理587 14.3 沉淀方式596 14.4 沉淀设备601 14.5 沉淀的工艺设计604 14.6 沉淀器中的粒度控制612 第三篇 湿法冶金工艺过程第15章 铜的湿法冶金618 15.1 概述620 15.2 铜的资源621 15.3 铜的选矿和冶炼621 15.4 铜湿法冶金的发展历史622 15.5 现代铜湿法冶金工业623 15.6 氧化铜矿湿法冶金625 15.7 硫酸盐溶液中硫化铜矿的 浸取 637 15.8 硫化矿酸浸的工业应用 概况 639 15.9 铜矿的微生物浸取646 15.10 氯化物溶液中硫化铜矿湿法 冶金 647 15.11 重要氯化湿法冶金流程651 15.12 氨—铵盐体系中铜 的湿法冶金 654 15.13 铜萃取和羟肟萃取剂657 15.14 工业萃取过程设计659 15.15 典型的铜溶剂萃取厂661 15.16 氯化物溶液中铜的溶剂 萃取 662 15.17 氨铵盐溶液中萃取铜663 15.18 铜的电积663 15.19 黄铜矿的湿法冶金展望666 15.20 铜的湿法冶金和环境 保护 667 第16章 镍钴湿法冶金669 16.1 镍钴矿产资源670 16.2 镍钴提取冶金概况672 16.3 硫化镍阳极电解工艺的 生产实践 679 16.4 高镍锍硫酸选择性浸出－电积 的生产实践 683 16.5 高镍锍氯浸电积生产工艺686 16.6 硫化镍精矿或高镍锍氨浸 精炼工艺 690 16.7 还原焙烧－氨浸工艺处理 红土矿(硅酸镍矿)的生产 实践 695 16.8 高压酸浸法处理镍红土矿 的生产实践 700 16.9 钴渣生产电钴的实践704 16.10 硫化铜钴矿提钴的生产 实践 709 16.11 黄铁矿提钴的生产工艺710 16.12 钴渣制取氧化钴的生产 实践 711 16.13 镍钴盐类及其他产品的 生产工艺 713 16.14 金属标准、化合物毒性 和防护 716 第17章 锌镉的湿法冶金720 17.1 锌湿法冶金概述721 17.2 锌矿物的浮选725 17.3 锌矿物的焙烧725 17.4 浸取725 17.5 浸取液的净化746 17.6 锌的电积769 17.7 湿法炼锌中的环境保护、有价 金属的回收及副产品 782 17.8 镉的湿法冶金788 17.9 湿法生产锌、镉的展望797 第18章 铝的湿法冶金799 18.1 概述800 18.2 铝矿资源及选矿804 18.3 拜耳法氧化铝生产工艺 和设备 808 18.4 烧结法氧化铝生产工艺 和设备 824 18.5 联合法生产氧化铝及从其他 原料中提取氧化铝 837 18.6 氧化铝工业的环境保护、综合 利用及冶金方法的展望 841 第19章 铅的湿法冶金857 19.1 概述858 19.2 铅的资源和选矿860 19.3 铅的湿法冶炼工艺861 19.4 综合利用、环保和发展866 第20章 钨、钼、铼的湿法冶金872 20.1 钨冶金873 20.2 钼冶金906 20.3 铼冶金924 第21章 钒、铬的湿法冶金935 21.1 钒的工业发展史936 21.2 钒的资源及钒工业 发展现状 937 21.3 钒及钒化合物的性质939 21.4 钒的用途947 21.5 钒湿法冶金的前处理948 21.6 钒的湿法冶金工艺及设备950 21.7 湿法冶金提取钒的工艺 过程举例 957 21.8 环境保护与展望966 21.9 铬工业发展史967 21.10 铬资源及铬工业发展现状 968 21.11 铬及铬化合物的性质972 21.12 铬及其化合物的用途975 21.13 铬产品的制备976 21.14 铬酸盐的制备978 21.15 环境保护与展望980 第22章 稀土金属的湿法冶金985 22.1 概论986 22.2 常用的稀土矿物及选矿方法1006 22.3 稀土精矿的分解及净化1009 22.4 稀土元素分离方法1022 22.5 钪的富集和提纯1066 22.6 稀土冶金过程中的环境保护1071 22.7 展望1072 第23章 铀、钍的湿法冶金1075 23.1 概论107623.2 从铀矿石中浸取铀108523.3 离子交换法提取纯化铀109923.4 溶剂萃取法提取和纯化铀110823.5 含铀矿物复合矿资源的 综合利用工艺 112523.6 铀生产生态状况、环境监控 与保护 1135第24章 钛锆铪1139 24.1 钛的概况1140 24.2 钛矿资源和选矿1144 24.3 湿法富集制备人造金红石1149 24.4 四氯化钛的精制1155 24.5 硫酸法生产钛白1160 24.6 综合利用、环保和发展1166 24.7 锆、铪及其化合物的主要 物理化学性质 1170 24.8 锆、铪的资源和主要矿物1174 24.9 锆、铪生产工艺流程1175 24.10 金属锆、铪及其化合物的 应用 1177 24.11 锆英砂的分解和锆、铪 化合物的制备 1178 24.12 锆和铪的分离1187 24.13 锆、铪冶金过程中的三废 处理 1200 第25章 铌和钽的湿法冶金1203 25.1 概论120425.2 地质资源120825.3 低品位钽、铌原料富集和制取 人造精矿 121225.4 二次金属回收121725.5 钽铌精矿分解121925.6 钽和铌的分离和溶液净化除 杂质元素 122425.7 钽铌中间化合物制取123125.8 金属铌和钽的生产123325.9 安全、防护和三废处理123525.10 分析123725.11 展望1238第26章 锰的湿法冶金1242 26.1 概述124326.2 软锰矿的还原焙烧与浸出125226.3 电解金属锰125626.4 合成二氧化锰127026.5 合成四氧化三锰128626.6 大洋多金属结核矿冶炼129026.7 环境保护129426.8 锰的湿法冶金展望1295第27章 铋的湿法冶金1297 27.1 概论129827.2 铋湿法冶金热力学130327.3 铋湿法冶金方法130727.4 矿浆电解法131027.5 铋冶金技术的展望1327第28章 铂族金属湿法冶金1329 28.1 概论133028.2 铂族金属矿物及选矿133928.3 湿法浸出富集提取铂族金属 精矿 134328.4 铂族金属的相互分离135328.5 铂族金属的精炼136628.6 铂族金属二次资源的回收1376第29章 金、银的湿法冶金1383 29.1 金概论1384 29.2 金矿资源与矿石类型1386 29.3 金的选矿1387 29.4 金的提取冶金1389 29.5 金的精炼1422 29.6 金的综合回收1424 29.7 环保与治理1428 29.8 展望1429 29.9 银概论1429 29.10 银的资源与选矿1431 29.11 银的提取冶金1434 29.12 展望1438 第30章 镓、铟、铊、锗的湿法冶金1442 30.1 概论 1443 30.2 资源 1455 30.3 镓、铟、铊、锗的湿法冶金1458 30.4 环境中的镓、铟、铊、锗1481 30.5 镓、铟、铊、锗的金属标准1482 第31章 锑的湿法冶金1486 31.1 概论1487 31.2 碱性湿法炼锑1500 31.3 酸性湿法炼锑1509 31.4 锑的毒性及劳动保护1516 第32章 碱金属的湿法冶金1518 32.1 锂的湿法冶金1519 32.2 钾的湿法冶金1535 32.3 铷和铯的湿法冶金1557 第33章 碱土金属的湿法冶金1576 33.1 概论1576 33.2 主要矿物和资源1577 33.3 重要化合物及用途1578 33.4 金属及其用途1579 33.5 生理作用和生产安全1580 33.6 铍的提取冶金1580 33.7 镁的提取冶金1583 33.8 钙的提取冶金1585 33.9 锶的提取1585 33.10 钡的提取冶金1590 33.11 锶钡分离1591 第34章 锡、汞的湿法冶金1593 34.1 锡的性质及用途1593 34.2 锡的资源、富集和冶炼1594 34.3 提取锡的一些湿法冶金过程1596 34.4 废锡的再生1599 34.5 锡的毒性及防护1601 34.6 汞的性质及用途1601 34.7 汞的矿石资源、选矿富集及 火法冶炼 1602 34.8 汞的湿法冶金1603 34.9 汞的毒性与防护1605 第35章 金属及金属氧化物粉末 材料的制备 1607 35.1 引言1608 35.2 加压氢还原制取复合涂层 粉末 1608 35.3 浆料加压氢还原制取 超细金属粉末 1617 35.4 加压氢还原制取低价 氧化物粉末 1621 35.5 水热合成特殊金属 氧化物粉末 1626 35.6 化学沉淀法制备磁性粉末1633 35.7 微乳液法制备超细金属 氧化物粉末 1642 第四篇 环境保护与冶金方法的最新发展第36章 湿法冶金污染控制与资源化1648 36.1 绪论1649 36.2 二氧化硫废气的治理与利用1652 36.3 含氯废气的治理1655 36.4 粉尘控制技术 1656 36.5 废水处理原理与技术 1659 36.6 典型湿法冶金废物处理1675 36.7 湿法冶金危险废物安全 填埋处置 1683 第37章 可持续发展的湿法冶金1686 37.1 资源环境问题对冶金工业的 挑战与对策 1686 37.2 资源可持续利用的绿色技术 前沿和发展趋势 1687 37.3 绿色过程研究方法与系统 集成 1688 37.4 结语1691 第38章 发展中的绿色湿法冶金过程1693 38.1 前言1693 38.2 铬盐清洁生产过程1693 38.3 铅的湿法冶金新途径1695 38.4 硫代硫酸盐取代氰化物 从矿石提取金 1697 38.5 发展微生物冶金的绿色 湿法过程 1697 38.6 发展绿色湿法冶金过程的前景1698 英文索引1699 中文索引1699