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目 录 1

第1章绪论 1

1.1湿法冶金的概念 1

1.2湿法冶金的主要阶段 3

1.3用湿法冶金方法从原料制取金属的流程简介 4

1.3.1用湿法从硫化锌精矿生产金属锌的原则流程 5

1.3.2拜耳法处理铝土矿生产Al2O3的原则流程 5

1.3.3从镍氧化矿生产金属镍的原则流程 7

1.3.4用NaOH浸出法处理钨矿物原料生产仲钨酸铵的原则流程 8

1.4用湿法冶金方法制取无机材料简介 11

1.4.1金属粉末的制取 11

1.4.2非金属材料及陶瓷材料粉末制取 12

1.4.3 电镀法制取新型材料薄膜及电成型 12

1.4.4化学镀（亦称非电电镀） 13

参考文献 14

第2章浸出 15

2.1概 述 15

2.1.1 浸出过程的意义 15

2.1.2浸出过程的化学反应 16

2.1.3浸出过程的分类 18

2.1.4各种不同类型的矿物原料及冶金中间产品可供选择的浸出方法简介 20

2.2浸出过程的热力学基础 21

2.2.1浸出反应的标准吉布斯自由能变化△rG■T 22

2.2.2浸出反应的平衡常数K和表观平衡常数Kc 26

2.2.2.1基本概念及应用 26

2.2.2.2表观平衡常数及平衡常数的测定 29

2.2.2.3平衡常数的计算 33

2.2.3 电势-pH图在浸出过程热力学研究中的应用 38

2.2.3.1金属—水系的？-pH图，金属及其氧化物的浸出 39

2.2.3.2复杂体系的？-pH图，金属含氧盐的浸出 50

2.2.3.3金属－硫－水系的？-pH图、硫化物的浸出 55

2.2.4三元体系溶解度图在浸出过程热力学分析中的应用 64

2.2.5选择性浸出 66

2.3浸出过程的动力学基础 69

2.3.1浸出过程的历程及其速度的一般方程 69

2.3.2化学反应控制 74

2.3.2.1化学反应控制的动力学方程 74

2.3.2.2化学反应控制的特征 77

2.3.2.3化学反应控制时，提高分解分数（浸出率）的途径 78

2.3.2.4浸出化学反应的机理 78

2.3.3外扩散控制 80

2.3.3.1外扩散控制的动力学方程式 80

2.3.3.2外扩散控制的特征 81

2.3.3.3外扩散控制时，提高浸出率的途径 81

2.3.4内扩散控制 81

2.3.4.1 内扩散控制的动力学方程 81

2.3.4.2 内扩散控制的特征 85

2.3.4.3 内扩散控制时，影响浸出率的因素 86

2.3.5有两种浸出剂参加反应的扩散控制过程 87

2.3.6混合控制 90

2.3.7浸出过程控制步骤的判别 92

2.3.8有气体反应剂参加的浸出过程 96

2.3.9浸出过程的强化 99

2.3.9.1矿物原料的机械活化 100

2.3.9.2超声波活化 117

2.3.9.3热活化 118

2.3.9.4辐射线活化 119

2.3.9.5催化剂在浸出过程中的应用 120

2.4浸出过程的工程技术 123

2.4.1浸出的方法及设备 123

2.4.1.1搅拌浸出 123

2.4.1.2高压浸出 128

2.4.1.3渗滤浸出 129

2.4.1.4堆浸 130

2.4.2浸出工艺 131

2.4.2.1间歇浸出 131

2.4.2.2连续并流浸出 131

2.4.2.3连续逆流浸出 133

2.4.2.4错流浸出 134

2.5浸出过程在提取冶金中的应用 134

2.5.1碱性浸出 134

2.5.1.1 某些碱性浸出剂的特性 134

2.5.1.2碱性浸出在提取冶金中的应用概况 136

2.5.1.3铝土矿的碱溶出 137

2.5.1.4钨精矿的NaOH浸出 140

2.5.2酸性浸出 146

2.5.2.1 某些酸性浸出剂的主要性质 146

2.5.2.3锌焙砂的浸出 148

2.5.2.2酸性浸出在提取冶金中应用概况 148

2.5.3硫化矿的直接浸出 155

2.5.3.1有色金属硫化矿的高压氧浸 156

2.5.3.2氯化浸出（氯盐浸出） 163

2.5.4氨浸出 164

2.5.4.1 氨浸法在有色冶金中应用简况 164

2.5.4.2红土矿还原焙砂的氨浸 165

2.5.4.3硫化矿的氨浸 168

参考文献 169

第3章沉淀与结晶 171

3.1概 述 171

3.2沉淀与结晶过程的物理化学基础 173

3.2.1物质的溶解度 173

3.2.1.1溶度积 173

3.2.1.2影响溶解度的因素 174

3.2.2.1过饱和溶液 185

3.2.2过饱和溶液及结晶（沉淀）的生成 185

3.2.2.2晶核的成形 188

3.2.2.3晶粒的长大 191

3.2.2.4沉淀物的形态及其影响因素 192

3.2.2.5陈化过程 195

3.2.3共沉淀现象 196

3.2.3.1共沉淀产生的原因 196

3.2.3.2影响共沉淀的因素 198

3.2.3.3 减少共沉淀的措施与均相沉淀 199

3.3主要沉淀方法及其在提取冶金中的应用 200

3.3.1水解沉淀法 201

3.3.1.1氢氧化物沉淀 201

3.3.1.2碱式盐沉淀 207

3.3.2硫化物沉淀法 209

3.3.2.1基本原理 209

3.3.2.2硫化物沉淀法在提取冶金中的应用 214

3.3.3弱酸盐沉淀法 218

3.3.3.1基本原理 218

3.3.3.2弱酸盐沉淀法在提取冶金中的应用 220

3.3.4有机化合物沉淀法 221

3.3.5沉淀方法的发展 226

3.4结晶过程在提取冶金中的应用 229

3.4.1从钨酸铵溶液中结晶仲钨酸铵 229

3.4.2分步结晶法分离相似元素 229

3.5用沉淀法或共沉淀法制备特种陶瓷的粉体 231

3.5.1影响粉末成分、粒度、形貌的因素及其控制 232

3.5.2用沉淀法制取化合物粉末的工艺 237

参考文献 248

第4章离子交换法 250

4.1概述 250

4.2.1离子交换树脂的结构 251

4.2离子交换树脂及其性能 251

4.2.2离子交换树脂的分类 253

4.2.3树脂的基本性能 256

4.2.3.1物理性能 256

4.2.3.2化学性能 258

4.3离子交换平衡 260

4.3.1选择系数 260

4.3.2分配比 264

4.3.3分离因数 265

4.3.4离子交换等温线 265

4.4离子交换动力学 267

4.4.1离子交换的历程 267

4.4.1.1膜扩散的动力学方程 267

4.4.1.2颗粒扩散动力学方程 269

4.4.2.1 颗粒扩散为控制步骤时的影响因素 270

4.4.2影响交换速度的因素 270

4.4.2.2膜扩散为控制步骤时的影响因素 271

4.5柱上离子交换 272

4.5.1 柱上离子交换过程 272

4.5.2柱上离子交换技术分类 275

4.6简单离子交换法在提取冶金中的应用 276

4.6.1纯铀化合物的提取 276

4.6.2离子交换法在钨钼冶金中的应用 279

4.6.2.1粗钨酸钠溶液的净化与转型 279

4.6.2.2纯钼化合物的制取 282

4.6.2.3离子交换法分离钨钼 285

4.6.3离子交换法提取贵金属 287

4.6.4稀散金属的回收 290

4.6.5纯水的制备 292

4.7离子交换色层法分离稀土元素 292

4.7.1.1工艺过程 294

4.7.1 离子交换色层法分离稀土元素基本原理 294

4.7.1.2淋洗剂 295

4.7.1.3延缓离子 298

4.7.2用EDTA淋洗分离镨、钕 299

4.7.2.1基本过程 299

4.7.2.2影响分离效果的主要因素 302

4.7.2.3分离实践 305

4.7.3离子交换色层法分离重稀土元素 308

4.7.3.1铽镝分离 308

4.7.3.2制取高纯氧化钇 309

4.7.4理论塔板数和塔板当量高度的确定 309

4.7.4.1理论塔板数的确定 309

4.7.4.2理论塔板当量高度的确定 310

4.7.4.3影响理论塔板当量高度的因素 311

4.8.1.1离子交换膜概念 314

4.8.1.2离子交换膜的工作原理 314

4.8.1离子交换膜概念及工作原理 314

4.8离子交换膜及其在提取冶金中的应用 314

4.8.2离子交换膜的分类 316

4.8.3离子交换膜应用举例 316

参考文献 319

第5章溶剂萃取 321

5.1概述 321

5.1.1 基本概念 321

5.1.2溶剂及其互溶规则 322

5.1.3常用萃取剂及其分类 328

5.2萃取过程的化学原理 333

5.2.1分配平衡 333

5.2.1.1分配定律 333

5.2.1.2萃取过程的参数 334

5.2.1.3萃取等温线，饱和容量与饱和度 335

5.2.2萃取体系 336

5.2.3萃取过程的影响因素 345

5.2.4萃取过程动力学 353

5.3萃取工程技术 358

5.3.1萃取体系与方式的选择 358

5.3.1.1萃取体系的选择 358

5.3.1.2萃取方式的选择 360

5.3.2逆流萃取的计算 364

5.3.3分馏萃取的计算方法 368

5.3.3.1阿尔德斯公式 368

5.3.3.2徐光宪串级萃取理论 369

5.3.4串级模拟实验 375

5.3.4.1逆流萃取模拟实验 375

5.3.4.2分馏萃取模拟实验 379

5.3.5.2冶金工程应用的萃取设备 381

5.3.5.1萃取设备的分类 381

5.3.5萃取设备的选择 381

5.3.5.3工业萃取设备的选择 390

5.3.6溶剂萃取过程的乳化、泡沫的形成及其消除 394

5.3.6.1基本概念 394

5.3.6.2萃取过程乳化、泡沫产生原因的初步分析 395

5.3.6.3乳化与泡沫的预防和消除 400

5.4溶剂萃取在提取冶金中的应用 404

5.4.1铜的溶剂萃取 407

5.4.2稀土元素的溶剂萃取 413

5.4.2.1 P204萃取分组 414

5.4.2.2季胺萃取分离制取纯氧化钇 417

5.4.3钴镍溶剂萃取 420

5.5液膜萃取与萃取色层分离法 427

5.5.1液膜萃取 427

5.5.1.1乳化液膜萃取 428

5.5.1.2支持液膜萃取 433

5.5.2萃取色层分离法 434

参考文献 440

第6章还原 441

6.1概述 441

6.2金属还原剂还原法 443

6.2.1基本原理 443

6.2.1.1置换反应的热力学 443

6.2.1.2置换过程的动力学 448

6.2.1.3影响置换过程速度的因素 451

6.2.1.4置换沉积过程的副反应 452

6.2.2置换沉积法在提取冶金中的应用 455

6.2.2.1金属提取 455

6.2.2.2溶液净化 459

6.3.1高压氢还原 463

6.3.1.1基本原理 463

6.3气体还原剂还原法 463

6.3.1.2 高压氢还原法在提取冶金中的应用 468

6.3.2二氧化硫还原法 473

6.3.2.1基本原理 473

6.3.2.2二氧化硫还原法在有色冶金中的应用 475

6.4有机物还原法 479

6.4.1联胺还原法 479

6.4.2甲醛还原法 480

6.4.3草酸还原法 481

6.5还原法在新型材料制备中的应用 483

6.5.1特种金属粉末的制备 483

6.5.2化学镀 487

6.5.2.1基本原理 488

6.5.2.2化学镀镍 491

6.5.2.3化学镀铜 493

参考文献 494