正版 有色 稀有与贵金属冶金 贺永东 普通高等教育教材 9787111620006 机械工业出版社店

本书作者长期工作在有色金属冶金科研、生产和教学一线，既有扎实的理论功底，又有丰富的生产实践经验，本书则是作者多年科研、教学成果和生产实践经验的总结。本书涉猎广泛，内容丰富，编写简明扼要，注重理论联系实际，主要介绍了锂、铷、铯、铍4种稀有金属，有代表性的6种有色金属，8种贵金属，着重论述了它们的冶金原理、生产方法、工艺技术、生产装备和生产实践，并结合产业现状对生产过程的关键技术的发展趋势进行了阐述。对稀有金属、有色金属、贵金属生产过程的资源循环利用、贵金属综合利用、再生金属回收利用以及冶金过程“三废”处理、毒性防护也做了适当介绍。

    本书可作为有色冶金工程、冶金热能工程、环境工程、材料科学与工程、材料成型及控制工程等专业的教学用书，也可供有色、稀有与贵金属冶金领域的科研人员、工程技术人员及其他从业人员参考使用。

前言

第1章绪论1

1.1金属与冶金技术发展简史1

1.1.1古代冶金技术1

1.1.2近代冶金技术2

1.2金属及其分类2

1.3有色金属与人类文明4

1.4有色金属的资源4

1.4.1矿产资源与金属矿产4

1.4.2再生资源5

1.5有色金属矿物、矿石、选矿与精矿7

1.6有色冶金的概念及冶金方法分类8

1.6.1火法冶金9

1.6.2湿法冶金9

1.6.3电冶金10

复习思考题10

第2章锂、铷、铯冶金11

2.1概述11

2.1.1锂、铷、铯的性质和用途11

2.1.2锂、铷、铯的主要化合物12

2.1.3锂、铷、铯市场与用途14

2.1.4锂、铷、铯资源17

2.2锂、铷、铯冶金的基本原理20

2.2.1概述20

2.2.2锂冶金原理21

2.2.3铷、铯冶金原理22

2.3从锂矿石生产锂盐22

2.3.1从矿石生产碳酸锂22

2.3.2其他锂盐的制备24

2.4从盐湖卤水中提取锂盐26

2.4.1概述26

2.4.2从盐湖卤水中提取碳酸锂27

2.5金属锂的生产与提纯30

2.5.1金属锂的生产30

2.5.2金属锂的提纯31

2.6铷、铯盐类的生产32

2.6.1从铯榴石中提取铯32

2.6.2从锂云母中提取铷和铯32

2.6.3其他铷、铯盐的制取32

2.7金属铷、铯的制取34

2.7.1金属铷的制取34

2.7.2金属铯的制取35

2.7.3高纯金属铷、铯的制取36

复习思考题36

第3章铍冶金38

3.1概述38

3.1.1铍及其化合物的物理化学性质38

3.1.2氧化铍陶瓷的性能与用途42

3.1.3铍及其合金的市场与用途44

3.1.4铍资源的形成及分布52

3.1.5铍工业的现状与发展趋势56

3.2铍矿的冶炼58

3.2.1从矿石中提炼氧化铍58

3.2.2氧化铍的提纯62

3.3金属铍的冶炼与加工63

3.3.1金属铍的冶炼63

3.3.2金属铍粉末冶金66

3.4铍铜合金的冶炼与加工70

3.4.1铍铜中间合金的冶炼70

3.4.2铍铜合金的加工71

3.5铍金属的毒性与防护74

3.5.1铍的毒性74

3.5.2铍的职业接触限值75

3.5.3铍毒的防护76

复习思考题77

第4章铝冶金79

4.1概述79

4.1.1铝的性质、性能与用途79

4.1.2炼铝原料81

4.1.3铝的生产方法81

4.2铝冶金原料——铝土矿82

4.2.1铝土矿分布82

4.2.2铝土矿选矿83

4.2.3铝土矿脱硫和除铁84

4.2.4高硅铝土矿选矿86

4.2.5尾矿综合利用87

4.3氧化铝生产87

4.3.1铝电解生产对氧化铝的质量

要求87

4.3.2氧化铝生产特点88

4.3.3拜耳法89

4.3.4碱石灰烧结法95

4.3.5拜耳烧结联合法99

4.4金属铝生产102

4.4.1概述102

4.4.2铝电解理论基础105

4.4.3电解槽的结构112

4.4.4铝电解的电极过程114

4.4.5电解铝生产操作117

4.5铝的精炼与提纯121

4.5.1铝液精炼121

4.5.2铝的提纯125

复习思考题128

第5章铜冶金130

5.1概述130

5.1.1铜及其化合物的性质130

5.1.2铜的合金131

5.1.3铜的用途131

5.1.4铜冶金原料132

5.1.5铜冶金方法132

5.1.6国内外铜冶金技术进展132

5.2铜精矿造锍熔炼的基本原理133

5.2.1造锍熔炼的基本原理133

5.2.2造锍熔炼产物135

5.2.3造锍熔炼的方法138

5.3铜精矿的闪速炉熔炼138

5.3.1闪速熔炼的原理138

5.3.2奥托昆普闪速炉熔炼140

5.4诺兰达熔池熔炼145

5.4.1诺兰达熔炼原理146

5.4.2诺兰达熔池熔炼工艺147

5.4.3诺兰达反应炉结构147

5.4.4诺兰达熔池熔炼生产实践149

5.4.5诺兰达炉生产过程的物料平衡及

热平衡150

5.4.6诺兰达炉生产控制过程自动化151

5.4.7诺兰达炉熔炼主要技术经济

指标151

5.4.8诺兰达熔池熔炼的特点与不足152

5.5铜精矿的艾萨/奥斯麦特熔炼153

5.5.1艾萨/奥斯麦特熔炼原理153

5.5.2艾萨/奥斯麦特熔池熔炼工艺153

5.5.3艾萨/奥斯麦特反应炉结构153

5.5.4艾萨/奥斯麦特熔池熔炼生产

实践155

5.5.5艾萨/奥斯麦特炉生产过程的

物料平衡及热平衡156

5.5.6艾萨/奥斯麦特熔池熔炼的

特点156

5.6其他熔炼新方法157

5.6.1白银炼铜法157

5.6.2瓦纽科夫炼铜法158

5.6.3特尼恩特炼铜法159

5.6.4三菱法连续炼铜159

5.6.5北镍法（氧气顶吹自热

熔炼）160

5.7传统炼铜方法161

5.7.1铜精矿密闭鼓风炉炼铜161

5.7.2铜精矿反射炉炼铜162

5.8铜锍的吹炼165

5.8.1转炉吹炼的原理165

5.8.2转炉吹炼工艺166

5.8.3转炉结构166

5.8.4转炉吹炼实践167

5.8.5其他吹炼方法168

5.9粗铜的火法精炼169

5.9.1粗铜火法精炼的原理169

5.9.2粗铜火法精炼的实践170

5.10铜的电解精炼172

5.10.1电解精炼的原理172

5.10.2电解精炼设备173

5.10.3电解精炼实践173

5.10.4永久阴极电解174

5.11湿法炼铜176

5.11.1概述176

5.11.2矿石浸出的原理176

5.11.3铜的电积178

复习思考题180

第6章镍冶金181

6.1概述181

6.1.1镍的性质和用途181

6.1.2镍资源与炼镍原料182

6.1.3镍的生产方法182

6.2造锍熔炼183

6.2.1造锍熔炼概述183

6.2.2镍锍熔炼的理论基础183

6.2.3硫化镍矿的造锍熔炼方法184

6.3低镍锍的吹炼191

6.3.1低镍锍吹炼原理192

6.3.2低镍锍吹炼的生产实践193

6.3.3转炉渣的电炉贫化193

6.4高镍锍的磨浮分离194

6.4.1铜、镍分离与提取精练的方法194

6.4.2磨浮分离法应用195

6.5硫化镍电解精炼197

6.5.1镍电解精炼方法197

6.5.2硫化镍电解精炼电极反应197

6.5.3硫化镍电解精炼的工艺技术198

6.5.4硫化镍电解阳极液的净化202

6.5.5造液过程203

6.6高冰镍的湿法精炼204

6.6.1硫酸选择性浸出生产方法204

6.6.2氯化浸出电解精炼生产方法206

6.6.3高压氨浸法208

6.7镍的汽化冶金210

6.7.1羰基法的基本原理210

6.7.2羰基法生产实践210

6.8红土镍矿炼镍214

6.8.1红土镍矿的火法冶金214

6.8.2红土镍矿的湿法冶金215

复习思考题218

第7章钴冶金220

7.1概述220

7.1.1钴的物理性质220

7.1.2钴的化学性质220

7.1.3钴的化合物220

7.1.4钴的用途223

7.2钴原料及钴的生产225

7.2.1钴矿及炼钴原料225

7.2.2钴的生产方法226

7.2.3钴产量与消费结构228

7.3火法炼钴229

7.3.1硫化镍矿提钴229

7.3.2含钴黄铁矿提钴230

7.3.3砷钴矿提钴230

7.3.4铜钴矿提钴231

7.3.5从含钴转炉渣中提钴231

7.3.6从红土镍矿中提钴231

7.3.7锌冶金含钴料提钴232

7.4湿法炼钴232

7.4.1浸出232

7.4.2萃取除铜236

7.4.3除铁237

7.4.4P204萃取除杂242

7.4.5P507萃取分离镍、钴246

7.5电钴的生产249

7.5.1电钴生产方法249

7.5.2电积钴生产设备249

7.5.3钴电积影响因素250

7.5.4电钴生产中常见故障及消除

措施252

7.6钴冶金生产中的三废处理253

7.6.1粉尘253

7.6.2酸雾253

7.6.3有机挥发物253

7.6.4萃取除杂液253

7.6.5氯气254

复习思考题255

第8章铅冶金256

8.1铅冶金概述256

8.1.1铅的性质和用途256

8.1.2铅冶金原料257

8.1.3铅的生产方法258

8.2硫化铅精矿的烧结焙烧260

8.2.1硫化铅精矿烧结焙烧目的与

方法260

8.2.2硫化铅精矿烧结焙烧的原理与

过程261

8.2.3硫化铅精矿烧结焙烧实践263

8.2.4硫化铅精矿烧结焙烧的主要

技术经济指标265

8.3含铅原料的熔炼265

8.3.1铅烧结矿的鼓风炉熔炼265

8.3.2硫化铅精矿的直接熔炼法269

8.3.3湿法炼铅工艺273

8.4粗铅精炼275

8.4.1粗铅的火法精炼275

8.4.2粗铅的电解精炼280

8.5铅资源再生与物料综合利用283

8.5.1铅再生原料283

8.5.2铅再生方法284

8.5.3从废铅蓄电池再生铅285

复习思考题287

第9章锌冶金288

9.1锌冶金概述288

9.1.1锌的性质和用途288

9.1.2锌的主要化合物288

9.1.3炼锌原料和资源289

9.1.4锌冶炼的主要方法289

9.1.5锌的再生290

9.1.6锌产品牌号分类290

9.2硫化锌精矿的流态化焙烧291

9.2.1硫化锌精矿沸腾焙烧原理291

9.2.2沸腾焙烧流程及主要设备292

9.2.3硫化锌精矿流态化焙烧的主要

技术经济指标293

9.3湿法炼锌293

9.3.1湿法炼锌浸出原理、流程、设备

与技术指标293

9.3.2硫酸锌溶液净化298

9.3.3锌电解沉积技术303

9.4火法炼锌306

9.4.1火法炼锌原理306

9.4.2火法炼锌的生产方法307

9.4.3锌的火法精炼309

9.5锌冶金新技术与物料综合利用310

9.5.1锌冶金新技术310

9.5.2锌冶金物料的综合回收311

复习思考题313

第10章金、银及铂族金属冶金314

10.1金、银及铂族金属概述314

10.1.1贵金属的发展历史314

10.1.2贵金属元素种类划分314

10.1.3贵金属产品与应用领域315

10.2金和银的性质与资源概述316

10.2.1金和银的性质316

10.2.2金、银资源概况318

10.3金、银生产概况319

10.3.1混汞法319

10.3.2氰化法323

10.3.3从矿石中提取金银333

10.3.4从阳极泥中提取金银337

10.3.5从废料中回收金银344

10.4铂族金属的提取349

10.4.1铂族金属概述349

10.4.2铂族金属原料与富集处理352

10.4.3铂族金属分离356

10.4.4铂族金属精炼与提纯366

复习思考题374

参考文献375

本书所指的有色、稀有与贵金属包括：有代表性的6种有色金属（铝、铜、镍、钴、铅、锌），4种稀有金属（锂、铷、铯、铍），8种贵金属（金、银、铂、钯、钌、铑、铱、锇）。本书介绍了这些金属及其典型化合物的性质、应用与市场，以及相关矿石与矿产资源储量、分布，主要论述了冶金原理和生产实践，对其生产过程的资源综合利用和再生金属的资源循环利用进行了较系统的论述，对生产过程中的“三废”处理、毒性防护也做了适当介绍。

    铝是仅次于钢铁的第二大金属，铜是仅次于铝的第二大有色金属，两种金属在工业、农业、国防和航空航天领域均有着极为广泛的应用。锂是近年来研究的热点材料，是极其重要的储能材料，也是21世纪的新能源材料。锂、铷、铯为稀有碱金属，它们在盐湖和矿产资源中往往伴生在一起。铍是稀有碱土金属，锂、铍在科技和军事领域均有着极其重要的应用。铜镍硫化矿中往往伴生钴和金、银、铂、钯等贵金属，铅、锌矿中也伴生金、银等贵金属，因此，在进行金属锂的冶炼提取时，也进行铷、铯的冶炼分离；在进行铜、镍、铅、锌冶炼时，同时进行钴和金、银、铂、钯等贵金属的冶金提取。我国砂金资源已经枯竭，铜、镍、铅、锌矿产伴生金银等贵金属冶炼提取，是我国金、银、铂、钯等贵金属的主要来源。

    基于上述原因，本书在编排内容时，体现了冶金材料领域当前的研究热点，兼顾了十种常见有色金属中的六种，重点讲述了多金属伴生矿产资源的综合冶金利用等问题。本书第1章介绍了冶金发展简史、金属分类、冶金方法、有色金属矿产、选矿与资源循环利用。第2章阐述了锂、铷、铯稀有碱金属的资源、国内外发展现状及发展趋势，着重论述生产原理及工艺技术。第3章阐述了稀有碱土金属铍的资源、性质、市场、冶金原理、生产方法、工艺技术以及毒性防护。第4章阐述了铝的性质，在现代交通和航空航天领域及节能减重领域应用，氧化铝、原铝、精铝和高纯铝的冶金原理、生产方法、工艺技术、生产装备和生产实践，铝土矿伴生稀散元素的综合利用。第5章、第6章分别着重论述了铜、镍冶金造锍熔炼的原理、方法、工艺、技术、装备和生产实践，高镍锍分离原理、方法和生产实践，阳极铜、硫化镍、高镍锍、红土矿的湿法冶金原理和生产实践，伴生金属冶金过程的综合利用。第7章阐述了钴及其化合物的性质、钴资源及应用领域，着重论述了钴的火法冶金，湿法冶金原理、方法、工艺、装备和生产实践，对钴冶金的“三废”处理也进行了系统介绍。第8章、第9章简述了铅、锌及其化合物的性质、用途，硫化矿的烧结焙烧原理、方法、工艺、装备和生产实践，焙烧、烧结矿的火法冶金原理、方法和生产实践，铅、锌的湿法冶金原理、方法和实践，铅锌矿伴生金属的综合利用和再生资源的循环利用。第10章阐述了金、银及铂族金属的性质、用途与资源特性，着重论述了金、银及铂族金属的生产原理、方法、工艺、装备和生产实践，对混汞法、氰化法、从矿石中提取金银、从阳极泥中提取金银、从废料中回收金银，铂族金属原料的富集处理、分离、精炼、提纯的原理方法和生产实践进行了系统阐述，对贵金属综合回收利用也做了适当介绍。

    本书由新疆大学、金川镍钴设计研究院贺永东等编著；贺永东编写第1、4、5、6、8、9、10章，新疆有色金属研究所支红军、刘力编写第2、3章，贵州轻工职业技术学院胡敏艺编写第7章，金川镍钴设计研究院张鹏参编第5、6、7章。丁汉芹、陈楚参与第2、4章，陈艳华、王兆军、张敏、吴刊锋参与3、5、6、7、8、9、10章的稿件修订工作。全书由贺永东统稿。

    由于编者水平所限，书中不妥之处，敬请读者批评指正。