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銅火法冶金爐渣化學及其應用(精)

  • 作者：郭先健|責編:吳凡潔//羅娟
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030754196
  • 出版日期：2023/06/01
  • 裝幀：精裝
  • 頁數：489
人民幣：RMB 298 元      售價：元
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內容大鋼
    本書從銅火法冶金物理化學著手，結合銅火法冶煉工藝，介紹了爐渣結構及性質，工業應用渣型，爐渣相圖，爐渣、冰銅和銅平衡體系，微量元素在爐渣中的溶解及分配，冶金過程速率，爐渣中銅損失，一步直接煉銅和二次銅資源冶煉渣型，銅火法精煉渣，爐渣貧化及爐渣對耐火材料的影響等。
    本書對於從事銅冶金的技術人員，包括從事工廠運行、新工藝開發、工藝設計及基礎理論研究等方面的同行具有參考價值。
作者介紹
郭先健|責編:吳凡潔//羅娟
目錄
前言
第1章  熱力學定律及有關熱力學性質
  1.1  理想氣體定理
  1.2  熱力學的第一定律
    1.2.1  能量
    1.2.2  熱焓(熱含量)
    1.2.3  熱容
    1.2.4  標準狀態下熱焓
    1.2.5  反應熱焓
    1.2.6  氣體摩爾熱容和熱焓
    1.2.7  固體元素和簡單化合物的熱容
    1.2.8  聚合性化合物的熱容
    1.2.9  熔點熱焓和熔化熱
    1.2.10  玻璃體和晶體渣熱容(Cp)及熱焓(?H?)
  1.3  熱力學第二定律
  1.4  熱力學第三定律
  1.5  吉布斯(Gibbs)自由能
    1.5.1  化合物生成標準自由能
    1.5.2  反應過程體積變化對自由能的影響
  1.6  熱力學活度
    1.6.1  熱力學活度及活度係數
    1.6.2  吉布斯-杜安(Gibbs-Duhem)方程
  1.7  反應平衡常數
  1.8  熱力學平衡體系的氧勢和硫勢
  1.9  溶液
    1.9.1  溶液混合自由能、混合焓和混合熵
    1.9.2  理想溶液和拉烏爾定律
    1.9.3  非理想溶液
    1.9.4  稀溶液和亨利定律
    1.9.5  規則溶液
    1.9.6  聚合性熔體組分的活度
  1.10  相律
  1.11  平衡相圖
    1.11.1  二元系
    1.11.2  三元系
  1.12  表面張力
    1.12.1  接觸角
    1.12.2  凝聚功、黏附功和分散係數
  參考文獻
第2章  銅火法冶金物理化學和工業應用渣型
  2.1  概述
  2.2  銅火法冶金物理化學
    2.2.1  高溫熔體不相溶性
    2.2.2  銅冶煉工藝中的相分離
    2.2.3  銅火法冶煉工藝中的化學反應、氧勢及硫勢
  2.3  銅火法冶煉工業應用渣型
    2.3.1  銅精礦熔煉渣
    2.3.2  冰銅吹煉及一步直接煉銅渣
    2.3.3  鐵鈣硅三元系渣
    2.3.4  粗銅火法精煉渣

  參考文獻
第3章  爐渣結構
  3.1  爐渣結構理論
  3.2  氧化物結構、熔化及離解
    3.2.1  氧化物結構
    3.2.2  氧化物熔化及離解
  3.3  硅酸鹽爐渣結構及分析
    3.3.1  硅酸鹽爐渣結構
    3.3.2  參數NBO/T和Q
    3.3.3  光學鹼性
    3.3.4  金屬氧化物對硅酸鹽熔體結構的影響
    3.3.5  熔渣成分對渣結構的影響
  3.4  爐渣酸鹼度
  3.5  熔渣結構與其性質的關係
    3.5.1  黏度(η)
    3.5.2  熱導率(λ)和電導率(κ)
    3.5.3  熱膨脹係數(α)和密度(ρ)
    3.5.4  表面張力(γ)
    3.5.5  金屬在渣-銅之間的分配係數
  3.6  石英及硅酸鹽礦物的溶解
    3.6.1  陽離子對石英溶解的影響
    3.6.2  氧化物對硅酸鹽礦物溶解的影響
  參考文獻
第4章  爐渣性質
  4.1  密度
    4.1.1  氧化物密度
    4.1.2  FeO-SiO2系和CuxO-SiO2系密度
    4.1.3  CaO-FeO-Fe2O3系密度
    4.1.4  FeO-CaO-SiO2系密度
    4.1.5  冰銅熔體和液態銅密度
  4.2  黏度
    4.2.1  黏度的測量及校正
    4.2.2  純氧化物的黏度
    4.2.3  FeO-Fe2O3-SiO2系黏度
    4.2.4  CaO-FeOn-SiO2(Cu2O,MgO)系黏度
    4.2.5  工業爐渣黏度
    4.2.6  黏度經驗公式
    4.2.7  黏度與擴散和電導的關係
  4.3  電導率
    4.3.1  純氧化物電導率
    4.3.2  硅酸鹽系電導率
  4.4  熱傳導係數(熱導率)
  4.5  表面和界面張力
    4.5.1  硅酸鹽渣表面和界面張力
    4.5.2  鈣鐵氧體渣表面和界面張力
    4.5.3  熔融銅表面張力
  4.6  熔渣中Cu、Fe和O擴散係數
  4.7  泡沫渣形成
  4.8  渣性質計算模型
  參考文獻

第5章  銅冶煉爐渣相圖及組元活度
  5.1  鐵硅渣相圖及其組元活度
    5.1.1  FeO-Fe2O3-SiO2系
    5.1.2  Cu2O-Fe2O3(FeO)-SiO2系
    5.1.3  FeO-SiO2-Al2O3系和FeO-SiO2-MgO系
    5.1.4  FeO-Fe3O4-SiO2-Ca2B8O
  5.2  鈣鐵渣相圖及其組元活度
    5.2.1  CaO-FeO-Fe2O3系
    5.2.2  Cu2O-CaO-FeOn系
  5.3  鐵鈣硅(FeO-CaO-SiO2)三元系渣
  5.4  火法精煉渣
    5.4.1  Cu2O-Na2O系、Cu2O-CaO系和Cu2O-SiO2系
    5.4.2  Cu2O-CaO-Na2O系和Cu2O-SiO2-Na2X(X=CO3，O)系
  參考文獻
第6章  銅-渣平衡
  6.1  渣中Cu2O活度
  6.2  渣中銅溶解度與Cu2O活度的關係
  6.3  氧勢和渣組成對渣中銅溶解的影響
  6.4  渣中硫含量對渣中銅溶解的影響
  參考文獻
第7章  冰銅-渣平衡
  7.1  冰銅品位與氧勢的關係
  7.2  冰銅的硫及氧含量
  7.3  渣中銅的溶解度
  7.4  渣組成對渣中銅溶解的影響
  7.5  冰銅-渣平衡狀態下渣組分變化
  參考文獻
第8章  銅-冰銅-渣平衡
  8.1  白冰銅和泡銅的Fe、S及O含量
  8.2  渣中銅、硫和磁性鐵的溶解度及冰銅中鐵的溶解度
  8.3  氧勢對渣中銅溶解的影響
  8.4  渣型對渣中銅溶解的影響
  8.5  三菱工藝吹煉爐渣
  8.6  渣中鐵和硅的行為
  參考文獻
第9章  硫在渣中溶解
  9.1  氧硫鐵熔體
  9.2  硫-渣平衡反應
  9.3  冰銅品位對渣中硫溶解的影響
  9.4  渣組成對渣中硫溶解的影響
  9.5  渣中Cu2S和FeS的溶解
  參考文獻
第10章  渣中磁性鐵行為
  10.1  銅冶煉爐渣中磁性鐵(Fe3O4)的活度
  10.2  磁性鐵在冰銅和渣中溶解度
    10.2.1  磁性鐵在冰銅中溶解
    10.2.2  磁性鐵在硅酸鹽渣中溶解
    10.2.3  渣中CaO、Al2O3和MgO含量對磁性鐵溶解度的影響
  10.3  轉爐吹煉工藝中磁性鐵的行為
  10.4  銅熔煉工業爐渣中磁性鐵

  10.5  高溫下陽離子價態變化反應
    10.5.1  高溫下鐵離子價態變化
    10.5.2  銅冶煉渣的鐵離子價態變化
  參考文獻
第11章  銅冶煉工藝中微量元素分佈
  11.1  概述
  11.2  雜質元素的揮發性
  11.3  微量元素在銅-渣-氣相的分配
  11.4  微量元素在銅冶煉工藝凝聚相的分配係數
  11.5  微量元素在銅冶煉渣中分配的工業(或工業試驗)數據
  參考文獻
第12章  貴金屬元素渣中溶解及分配
  12.1  銅-渣平衡狀態下貴金屬元素溶解及分配
    12.1.1  氧勢對貴金屬元素溶解及分配的影響
    12.1.2  渣組成對貴金屬元素溶解及分配的影響
  12.2  冰銅-渣平衡狀態下貴金屬元素溶解及分配
    12.2.1  鐵硅酸鹽渣貴金屬元素的溶解及分配
    12.2.2  渣組成對貴金屬元素溶解及分配的影響
  參考文獻
第13章  雜質元素渣中溶解及分配
  13.1  銅-渣平衡狀態下雜質元素溶解及分配
    13.1.1  雜質元素的分配係數及其氧化物的活度係數
    13.1.2  Pb在渣中溶解及分配
    13.1.3  Sb、Bi在渣中溶解及分配
    13.1.4  As在渣中溶解及分配
    13.1.5  Sn在渣中溶解及分配
    13.1.6  Ni、Co和Cr在渣中溶解及分配
  13.2  冰銅-渣平衡狀態下雜質元素溶解及分配
    13.2.1  As在渣中溶解及分配
    13.2.2  Sb在渣中溶解及分配
    13.2.3  Pb、Bi在渣中溶解及分配
    13.2.4  Cd、Zn在渣中溶解及分配
    13.2.5  Sn在渣中溶解及分配
    13.2.6  Ni、Co在渣中溶解及分配
    13.2.7  Mo在渣中溶解及分配
  參考文獻
第14章  稀散及稀有(稀土)金屬元素渣中溶解及分配
  14.1  銅-渣平衡稀散及稀有(稀土)金屬元素在渣中溶解及分配
    14.1.1  Se、Te在渣中溶解及分配
    14.1.2  Ga、In、Ge、Ta在渣中溶解和分配
  14.2  冰銅-渣共存稀有(稀土)金屬元素渣中溶解及分配
    14.2.1  Se、Te在渣中溶解及分配
    14.2.2  Ga、In在渣中溶解和分配
    14.2.3  稀有及稀土元素在渣中溶解及分配
  參考文獻
第15章  銅火法冶金的速率現象
  15.1  化學反應動力學
  15.2  多相反應界面現象
  15.3  熔體中質量傳輸
  15.4  銅冶煉過程中氣-固反應

  15.5  銅冶煉過程中液-固反應
  15.6  銅冶煉過程中氣-液和液-液反應
  15.7  金屬液滴和氣泡的成核與生長及升降
  參考文獻
第16章  銅在冶煉渣中損失
  16.1  渣中銅的存在形式
  16.2  銅精礦熔煉鐵硅酸鹽渣中銅溶解及損失
  16.3  高品位冰銅連續吹煉鈣鐵氧體渣中銅溶解及損失
  16.4  銅在熔渣中物理(機械)夾帶
    16.4.1  渣中冰銅沉降
    16.4.2  渣中冰銅懸浮
    16.4.3  渣中冰銅聚合
    16.4.4  爐渣性質等因素對渣中冰銅沉降的影響
  參考文獻
第17章  一步直接煉銅的渣型
  17.1  一步直接煉銅工藝簡述
    17.1.1  閃速爐一步直接煉銅工藝開發歷史
    17.1.2  一步直接煉銅工藝及投資成本簡單分析
    17.1.3  一步直接煉銅工業應用渣型
  17.2  一步直接煉銅渣含銅與泡銅含硫的關係
  17.3  一步直接煉銅的鐵鈣硅渣
  參考文獻
第18章  銅火法精煉渣及熔劑
  18.1  概述
  18.2  銅火法精煉化學及熔劑
  18.3  砷和銻在火法精煉渣中分配
  18.4  銅在火法精煉渣中溶解
  18.5  火法精煉除砷、銻、鉛
    18.5.1  火法精煉除As、Sb
    18.5.2  火法精煉除Pb
  參考文獻
第19章  銅冶煉渣貧化
  19.1  概述
  19.2  銅冶煉渣的火法貧化
    19.2.1  銅冶煉渣還原過程中銅及鐵的行為
    19.2.2  火法貧化工藝中渣-冰銅平衡
  19.3  銅冶煉渣還原反應機理及動力學
    19.3.1  銅冶煉渣還原反應機理
    19.3.2  FeOx的還原速率
    19.3.3  Cu2O的還原速率
    19.3.4  FeOx和Cu2O的同時還原速率
  19.4  銅冶煉渣冷卻結晶及凝固過程中相變化
    19.4.1  銅冶煉渣冷卻結晶
    19.4.2  銅冶煉渣凝固過程中相變化
    19.4.3  銅冶煉渣中鐵的回收
  19.5  銅貧化爐內固體沉積
  19.6  稀貴金屬在銅(銅合金)與貧化渣之間分配
  參考文獻
第20章  二次銅資源冶煉渣型
  20.1  二次銅資源主要類型及組成

  20.2  二次銅資源處理工藝
    20.2.1  銅冶煉廠二次資源的處理
    20.2.2  黑銅冶煉工藝
  20.3  二次銅資源冶煉渣組成
  20.4  二次銅資源冶煉工藝中金屬(元素)分配
    20.4.1  銅、鐵和鎳的分配
    20.4.2  錫、銦和銻的分配
    20.4.3  鍺和鈀的分配
  參考文獻
第21章  爐渣對耐火材料的影響
  21.1  耐火材料中熔體滲透及其反應
  21.2  熔渣對耐火材料的腐蝕和侵蝕
  21.3  防止熔渣對耐火材料的侵蝕
  21.4  鎂鉻型耐火材料組分在鈣鐵渣中溶解
  參考文獻

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