Sulfuric Acid Manufacture pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Davenport, W. G./ King, Matthew J.

出品人:

页数:425

译者:

出版时间:2006-1

价格:$ 226.00

装帧:

isbn号码:9780080444284

丛书系列:

图书标签:

• Sulfuric Acid
• Manufacturing
• Chemical Engineering
• Industrial Chemistry
• Process Design
• Chemical Process
• Acid Production
• Plant Design
• Environmental Engineering
• Corrosion

《冶金工艺基础：从矿石到精炼》 内容简介 本书旨在为冶金工程领域的新手和有一定经验的专业人士提供一本全面、深入的入门与参考指南。全书系统地梳理了现代冶金工业从矿物原料的开采、选矿，到金属的提取、精炼以及最终成品的制造所涉及的核心原理、关键工艺流程与技术挑战。本书不侧重于特定化学品的生产，而是聚焦于金属材料的宏观加工与性能提升。 第一部分：矿物资源与选矿工程 本部分详尽阐述了地球化学背景下金属矿物的分布特征，以及现代选矿技术在保障后续冶金过程原料质量中的决定性作用。 第一章：矿物学基础与原料准备 本章首先介绍了构成矿石的主要矿物类型，包括金属氧化物、硫化物、碳酸盐和硅酸盐矿物。重点讲解了矿石的嵌布特征、品位分析方法（如X射线荧光光谱法XRF、化学滴定法），以及如何根据矿石的物理化学性质确定初步的破碎和磨矿策略。讨论了不同粒度分布对后续分离效率的影响，并详细介绍了湿法磨矿与干法磨矿系统的能耗与效率分析。 第二章：物理选矿技术 本章深入探讨了基于矿物物理性质差异（如密度、磁性、表面电性）的分离技术。 重力选矿： 详细介绍了跳汰机、摇床、螺旋选矿机的工作原理、操作参数优化，以及在处理高密度金属矿（如金、钨、锡）中的应用。 磁选技术： 区分了强磁、弱磁分离的原理，重点讲解了高梯度磁选机（HGMS）在细粒铁矿石提纯中的应用，以及对磁性矿物的矫顽力和剩磁的测量。 浮选工艺： 这是本章的重点。深入剖析了表面化学在浮选中的核心作用，包括捕收剂（如黄药类、胺类）、调整剂（如石灰、硫酸钠）和起泡剂的选择与配伍。详细讲解了硫化矿（如铜、铅、锌）的优先浮选、混合浮选以及反浮选的技术路线，并探讨了气泡动力学和矿物颗粒与气泡附着效率的数学模型。 第二部分：金属热冶金与提取 本部分将焦点转向了矿石中目标金属的化学转化过程，即热力学驱动下的冶炼过程。 第三章：冶金热力学与动力学基础 为了理解冶炼过程的驱动力，本章首先回顾了冶金过程中的热力学核心概念。重点讨论了吉布斯自由能（$Delta G$）与反应平衡的关系，特别是Ellingham图在预测氧化还原反应自发性中的应用。随后，引入了冶金反应中的动力学限制，包括传质、反应界面控制和扩散控制过程的数学描述。讨论了炉内气氛（如氧化、还原、中性）对产物选择性的影响。 第四章：黑色金属冶炼：铁的生产 本章以钢铁工业为核心，解析了从铁矿石到粗铁的转化过程。 烧结与球团： 详细介绍了铁矿粉料的预处理技术，包括烧结过程的化学反应、气流分布控制以及对烧结矿性能（强度、孔隙率）的要求。 高炉冶炼： 对高炉的结构、工作原理进行了详尽的剖析。深入分析了炉内复杂的物料下降、气固反应、液相流动的多相反应过程，包括焦炭反应、矿石还原的三个主要阶段。讲解了炉缸热制度的控制、鼓风助剂（如煤粉喷吹PCG）的优化，以及冶炼过程中的重大操作问题（如炉衬侵蚀、欠冶与过烧）。 第五章：有色金属的火法冶炼 本章聚焦于铜、镍、铅等硫化型有色金属的提取。 硫化矿的熔炼与吹炼： 阐述了熔炼过程的目的——通过熔剂将脉石形成炉渣，将硫化物转化为冰铜（富含Cu-Fe-S体系）。随后，详细介绍了吹炼过程，即向冰铜中吹入空气，脱除大部分硫和铁，生成粗金属或粗锍。讨论了炉渣的成分设计（如$ ext{FeO}/ ext{SiO}_2$比）对金属回收率的影响。 挥发性元素的控制： 讨论了熔炼过程中砷、锑等有害元素在渣、气、金属三相中的分配行为及其环境控制策略。 第三部分：金属的精炼与转化 本部分侧重于如何通过物理化学方法进一步提高粗金属的纯度，并将其转化为具有特定性能的成品。 第六章：湿法冶金与电化学分离 针对一些难以通过火法处理的金属（如铀、稀土、部分镍钴矿），本章介绍了湿法冶金的原理与应用。 浸出过程： 详细介绍了酸浸、碱浸和生物浸出（Bioleaching）的反应机理、动力学特性以及影响浸出效率的因素（如粒度、温度、氧化剂）。 萃取与离子交换： 深入讲解了液-液萃取分离技术，包括萃取剂的选择、反萃取平衡以及在镍钴分离、稀土元素分离中的实际工艺流程。 电积与电解精炼： 阐述了电解池的设计原理，电流密度、电解液成分（如硫酸、氯化物体系）对沉积金属形态和纯度的影响。重点讨论了铜和锌的电积过程。 第七章：金属的真空与炉外精炼 本章探讨了为达到超高纯度或精确控制合金成分而采用的先进精炼技术。 真空冶金： 解释了真空环境下通过降低金属的蒸汽压以有效去除气体杂质（如氧、氮、氢）和高挥发性金属的方法。讨论了真空感应熔炼（VIM）和真空电弧重熔（VAR）在特种合金生产中的关键作用。 炉外精炼技术： 涵盖了钢水精炼中的重要环节，如真空脱气（VD）以降低碳氧在钢水中的含量；氩气搅拌与吹入技术对夹杂物上浮的强化作用；以及钙处理技术在脱硫和消除硫化物夹杂中的应用。 第八章：材料塑性加工与热处理基础 本部分将视角从化学冶金转向物理加工，是连接冶炼与最终应用的关键环节。 塑性加工基础： 介绍了金属的流变学特性，包括屈服准则、加工硬化理论。详述了轧制（冷轧与热轧）、锻造和挤压等主要塑性加工工艺的设备、变形机理和对晶粒结构的影响。 热处理工艺： 详细解析了固态相变的热力学与动力学。重点讨论了退火（消除内应力、软化）、正火（细化晶粒）、淬火（获得马氏体结构）及回火（析出碳化物、提高韧性）的微观机制与宏观性能调控。 结语 《冶金工艺基础：从矿石到精炼》旨在构建一个完整的冶金知识链条，强调不同工艺环节之间的相互制约与协同作用。本书内容严谨，图表丰富，适用于冶金工程、材料科学与工程、化学工程等相关专业的本科生、研究生，以及工业界的工程师和研究人员作为案头工具书。

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