现代铜冶金学PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

现代铜冶金学PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

目录1

第一章 绪论1

1.1 铜冶金发展总论1

1.1.1 铜冶金发展史略1

1.1.2 近20年来国内外铜冶金现状2

1.2 铜工业概况10

1.2.1 铜的用途与消费10

1.2.2 铜生产量与价格统计14

1.2.3 铜的生产方法与流程16

1.3.1 铜矿床的类型及其分布与储量19

1.3 铜生产的原料19

1.3.2 铜矿石的开采及选矿21

1.3.3 铜矿石和精矿组成与冶炼过程的关系23

1.4 铜元素及其化合物27

1.4.1 铜的物理性质27

1.4.2 铜的化学性质29

1.4.3 铜的合金31

1.4.4 铜的化合物32

第二章 造锍熔炼的理论基础37

2.1 概述37

2.2 造锍熔炼的主要化学反应38

2.3.1 lgPo2-1/T图40

2.3 造锍熔炼的热力学分析40

2.3.2 lgPo2-lgPs2图41

2.3.3 Sridhar-Toguri-Simenonov（STS）状态图47

2.4 铜锍的组成和物理化学性质50

2.4.1 铜锍的化学组成50

2.4.2 铜锍的物相组成52

2.4.3 铜锍的物理化学性质53

2.5 铜锍系相平衡图63

2.5.1 三元系相平衡图63

2.5.2 四元系相平衡图68

2.6.1 Cu-S系组分活度70

2.6 铜锍组分的活度70

2.6.2 Cu-Fe-S系组分的活度72

2.6.3 Cu-Fe-S-O系中组分的活度73

2.7 炉渣75

2.7.1 炉渣的化学组成及其酸碱性75

2.7.2 炉渣结构77

2.7.3 炉渣的相图79

2.7.4 炉渣中组元的活度83

2.7.5 熔渣的物理性质86

2.8 铜在渣中的损失及其控制99

2.8.1 渣中铜损失的形式99

2.8.2 影响渣含铜的因素111

2.9 炉渣－铜锍间的相平衡118

2.10 杂质元素在造锍熔炼中的行为119

2.11 杂质元素在各相间分配的热力学120

第三章 闪速熔炼128

3.1 概述128

3.2 闪速熔炼理论基础130

3.2.1 反应塔内的传输现象130

3.2.2 反应塔内的熔炼反应和产物的形成135

3.2.3 沉淀池内的反应及闪速炉渣的物相组成143

3.2.4 杂质元素的行为与分布147

3.2.5 闪速熔炼中的Fe3O4问题148

3.3.1 闪速熔炼热化学154

3.3 闪速熔炼热化学及能源消耗154

3.3.2 闪速熔炼能量消耗155

3.3.3 闪速熔炼的能源成本157

3.4 闪速炉结构161

3.4.1 闪速炉炉型161

3.4.2 闪速炉的炉体结构161

3.4.3 闪速炉炉体结构的改进166

3.5 闪速炉耐火材料及其水冷元件167

3.5.1 耐火材料的冷却167

3.5.2 冷却元件的设计与使用170

3.5.3 闪速炉炉体的耐火材料172

3.6.1 喷嘴型式与结构173

3.6 闪速炉喷嘴173

3.6.2 喷嘴的流体力学原理175

3.7 闪速熔炼备料工艺177

3.7.1 配料177

3.7.2 进行配料需要考虑的因素179

3.7.3 精矿干燥179

3.7.4 精矿干燥的工艺参数及主要指标184

3.8 闪速熔炼的技术管理186

3.8.1 闪速炉的管理186

3.8.2 贫化电炉的管理189

3.9.1 概述190

3.9 闪速熔炼的计算机控制190

3.9.2 熔炼渣中Fe／SiO。比的控制191

3.9.3 铜锍品位和铜锍温度控制193

3.10 闪速熔炼的发展198

3.10.1 闪速熔炼的“四高”发展趋势198

3.10.2 闪速熔炼的研究与发展199

3.10.3 闪速熔炼技术的发展前景205

第四章 诺兰达熔炼...207

4.1 熔池熔炼及诺兰达法的概述207

4.2 诺兰达熔炼的理论基础209

4.2.1 熔池熔炼炉内的强化过程209

4.2.2 气体与混合液体之间的传质速率213

4.2.3 固体颗粒与混合熔体之间的传热213

4.2.4 熔炼过程的热力学分析215

4.2.5 诺兰达熔炼时杂质元素的行为和分配221

4.3 诺兰达反应炉的结构223

4.3.1 反应炉炉体223

4.3.2 反应炉装置与结构226

4.3.3 诺兰达炉附属设备230

4.4 诺兰达熔炼工艺231

4.4.1 诺兰达熔炼工艺流程231

4.4.2 炉料和燃料232

4.4.3 熔炼产物233

4.4.4 余热回收237

4.4.5 收尘237

4.5 诺兰达熔炼过程作业及控制238

4.5.1 固体物料的给料与计量238

4.4.6 制酸238

4.4.7 熔炼炉渣的贫化238

4.5.2 供风与供氧239

4.5.3 铜锍与炉渣的排放241

4.5.4 车间环境控制一241

4.5.5 诺兰达系统的参数检测242

4.5.6 诺兰达熔炼工艺的参数控制244

4.5.7 诺兰达炉系统的计算机控制250

4.6 诺兰达反应炉物料平衡与热平衡256

4.6.1 物料平衡256

4.6.2 大冶诺兰达反应炉热平衡计算259

4.7 诺兰达熔炼工厂实践及其生产技术指标262

4.7.1 熔炼过程事故和故障262

4.7.2 诺兰达炉的耐火材料和开炉265

4.7.3 加拿大Horne冶炼厂266

4.7.4 大冶冶炼厂268

4.7.5 诺兰达熔炼技术经济指标述评271

第五章 澳斯麦特熔炼与艾萨熔炼273

5.1 概述273

5.2 澳斯麦特／艾萨炉的喷枪275

5.2.1 喷枪的特点与结构275

5.2.2 赛洛喷枪的传热机理及传热模型277

5.2.3 具有旋流器喷枪的传热及流动特性279

5.2.4 赛洛喷枪的内部设计280

5.2.5 喷嘴口的气流现象281

5.3 澳斯麦特／艾萨炉炉子结构284

5.3.1 澳斯麦特／艾萨炉炉型与结构284

5.3.2 炉体286

5.4 澳斯麦特／艾萨熔炼的生产工艺289

5.4.1 熔炼工艺流程289

5.4.2 澳斯麦特／艾萨熔炼工艺实践及生产指标291

第六章 白银法熔炼296

6.1 概述296

6.2.1 白银炼铜法的工艺流程297

6.2 白银炼铜法的工艺流程及特点297

6.2.2 白银炼铜法的工艺特点299

6.3 熔炼过程的基础理论300

6.3.1 白银炉内炉料和熔体的混合与运动规律300

6.3.2 熔池中的混合能量及影响混合的因素301

6.3.3 气体和液体间的传质303

6.3.4 炉子宽度与风口间距的确定304

6.4 白银炉的结构305

6.4.1 白银炉炉型的演变过程305

6.4.2 白银炉的炉体结构307

6.5.1 熔炼过程的技术条件控制308

6.5 熔炼过程的控制与操作308

6.5.2 白银炉计算机监测与控制310

6.5.3 白银炉的生产作业311

6.6 熔炼过程的物料平衡与能量平衡311

6.6.1 熔炼过程的元素平衡311

6.6.2 白银炉熔炼过程的热平衡313

6.7 白银炼铜法的经济技术指标、315

6.7.1 床能力315

6.7.2 渣含铜316

6.7.3 白银炼铜法的技术经济指标317

6.8 白银炉熔炼系统重要的附属装置与设备318

7.1 概述319

第七章 水口山炼铜法319

7.2 水口山熔炼法的理论基础320

7.2.1 炉内流体的流动现象320

7.2.2 氧枪321

7.2.3 渣含Fe。0。与渣含铜321

7.2.4 自热熔炼322

7.3 水口山炼铜法工艺323

7.3.1 水口山法熔炼工艺流程323

7.3.2 水口山法熔炼过程的杂质元素分布323

7.3.3 水口山法的技术经济指标324

8.1 概述327

第八章 其他炼铜方法327

8.2 瓦纽柯夫熔炼法328

8.2.1 概述328

8.2.2 瓦纽柯夫炉的基本结构329

8.2.3 瓦纽柯夫法的基本原理与工艺过程330

8.2.4 瓦纽柯夫法的发展前景332

8.3 特尼恩特熔炼法.333

8.3.1 概述333

8.3.2 特尼恩特炉的结构334

8.3.3 特尼恩特熔炼工艺334

8.3.4 经济技术指标336

8.4.2 三菱法工艺流程与设备连结337

8.4.1 概述337

8.4 三菱熔炼法337

8.4.3 三菱法的工艺过程及特点338

8.5 卡尔多炉熔炼340

8.5.1 概述340

8.5.2 卡尔多炉的结构与工艺341

8.6 旋涡顶吹熔炼法343

8.6.1 概j盔343

8.6.2 旋涡顶吹熔炼的基本原理与工艺过程345

8.7 顶吹底部搅拌转炉熔炼法346

8.8.1 概j盎348

8.8 氧气顶吹熔炼348

8.8.2 低硫铁铜精矿的熔炼方法选择349

8.8.3 喷射冶金的基本原理350

8.8.4 氧气顶吹熔炼炉结构及其附属设备353

8.8.5 氧气顶吹熔炼工艺实践354

第九章 传统熔炼方法的改造357

9.1 概j盔357

9.1.1 反射炉熔炼及改造357

9.1.2 电炉熔炼359

9.1.3 密闭鼓风炉熔炼360

9.2 密闭鼓风炉富氧熔炼362

9.2.1 密闭鼓风炉的工作原理362

9.2.2 密闭鼓风炉内的冶金过程364

9.2.3 密闭鼓风炉的结构367

9.2.4 富氧在密闭鼓风炉中的应用368

第十章 铜锍的吹炼374

10.1 概述374

10.2 铜锍吹炼过程的物理化学375

10.2.1 吹炼过程中的硫化物氧化反应375

10.2.2 间断吹炼过程的理论分析376

10.2.3 连续吹炼的热力学分析382

10.2.4 吹炼过程中杂质元素的行为及其在产物中的分配384

10.2.5 锍吹炼过程热化学388

lO.3.1 侧吹转炉内的喷流现象及其性质390

10.3 侧吹卧式转炉内的流体流动及吹炼动力学390

10.3.2 吹炼过程动力学398

10.4 侧吹卧式（P-S）转炉吹炼401

10.4.1 侧吹卧式转炉结构401

10.4.2 转炉吹炼实践403

10.4.3 吹炼过程的技术经济指标407

10.4.4 富氧吹炼411

10.4.5 侧吹卧式转炉的改进——Hoboken（虹吸式）转炉413

10.5 闪速吹炼414

10.5.1 闪速吹炼概述414

10.5.2 闪速吹炼工艺415

10.6.1 诺兰达连续吹炼转炉418

10.6 其他吹炼方法418

10.6.2 顶吹炉吹炼420

10.6.3 反射炉式连续吹炼422

第十一章 炉渣贫化424

11.1 概述424

11.2 火法贫化的理论基础424

11.2.1 贫化过程反应的热力学分析424

11.2.2 Fe3O4还原反应动力学426

11.3 电炉贫化428

11.3.1 贫化电炉的特点428

11.3.2 电炉贫化过程及其影响贫化效果的因素429

11.4 特尼恩特转炉贫化法433

11.3.3 电炉贫化技术经济数据433

11.5 浮选法贫化434

11.5.1 概述434

11.5.2 熔炼炉渣与吹炼渣的冷却及其性质435

11.5.3 浮选法的工艺流程及作业436

11.5.4 浮选法的技术经济指标及设备441

第十二章 粗铜火法精炼443

12.1 概述443

12.2 火法精炼的理论基础444

12.2.1 铜液中的氧及Cu-O体系444

12.2.2 杂质在铜液中的氧化446

12.2.3 粗铜中杂质的物相形态448

12.2.4 杂质的除去449

12.2.5 还原脱氧的热力学及动力学分析454

12.2.6 杂质的还原458

12.2.7 铜液中的氢459

12.3 精炼炉及精炼工艺460

12.3.1 反射炉精炼460

12.3.2 回转炉精炼466

12.3.3 倾动式精炼炉468

12.4 阳极浇铸470

12.4.1 概述470

12.4.2 圆盘浇铸471

12.4.3 阳极铸模473

12.4.4 阳极外形质量与修整474

12.4.5 Hazelett连铸机476

12.5 精炼炉产物及精炼技术经济指标479

12.6 火法精炼的新动向480

第十三章 铜冶金炉使用的耐火材料483

13.1 铜冶金炉耐火材料的工作基础483

13.2 铜冶金炉耐火材料的损坏机理485

13.3 镁铬砖的改进与发展487

13.4 镁铬砖在铜冶炼炉中的使用489

13.4.1 转炉风口用砖489

13.4.2 熔炼炉渣线区用耐火材料490

14.2.1 铜电解过程的电极反应491

14.2 铜电解过程理论基础491

第十四章 铜的电解精炼491

14.1 铜电解精炼概述491

14.2.2 阳极杂质在电解过程中的行为493

14.2.3 阳极钝化506

14.2.4 金属电结晶的基本概念511

14.3 铜电解工艺及工艺要素512

14.3.1 铜电解工艺流程512

14.3.2 电解液的成分及其物理性质512

14.3.3 阳极517

14.3.4 种板518

14.3.6 添加剂522

14.3.5 阴极522

14.4 电解精炼的主要设备与装置531

14.4.1 电解槽531

14.4.2 铜电解车间的电路连接533

14.4.3 极板作业机组及其他设备534

14.5 铜电解精炼的操作实践535

14.5.1 铜电解精炼技术条件的控制535

14.5.2 铜电解精炼的电能消耗542

14，5.3 种板槽的技术条件546

14.5.4 阴极铜质量的控制547

14.5.5 阴极铜质量问题及其控制548

14.5.6 高砷、锑阳极的电解精炼555

14.5.7 高银阳极电解精炼556

14.5.8 高镍阳极的电解精炼558

14.6 电解液的净化558

14.6.1 概j鲞558

14.6.2 电解液的净化流程559

14.6.3 硫酸铜的生产561

14.6.4 电解液脱铜及脱砷锑铋564

14.6.5 净化过程中硫酸镍的回收573

14.7 永久性阴极铜电解技术575

14.7.1 概述575

14.7.2 永久性不锈钢阴极576

14.7.3 永久性不锈钢阴极铜电解工艺与设备578

14.7.4 永久性不锈钢阴极电解技术的主要特点579

14.8 周期反向电流电解(PRC)581

第十五章 铜箔的生产584

15.1 电解铜箔概述584

15.2 电解铜箔生产585

15.2.1 电解铜箔生产工艺585

15.2.2 铜箔表面处理586

15.3 电解铜箔生产实践588

15.4 电解铜箔及其制造技术的发展589

第十六章 二次铜资源的利用591

16.1 概述591

16.2 二次铜资源再生利用前的预处理594

16.3 从杂铜生产合金和铜线锭596

16.3.1 再生铜合金的精炼597

16.3.2 用纯净杂铜生产铜合金597

16.3.3 用纯净的紫铜生产线锭铜598

16.4 火法熔炼生产再生铜599

16.4.1 一段法599

16.4.2 二段法599

16.4.3 三段法601

16.5.1 再生铜湿法冶炼前的物料准备602

16.5.2 再生铜湿法冶炼工艺602

16.5 再生铜的湿法冶炼602

16.6 国内外再生铜工厂604

第十七章 湿法炼铜605

17.1 概述605

17.2 浸出过程的物理化学606

17.2.1 浸出过程的热力学基础606

17.2.2 浸出过程动力学613

17.3 浸出过程622

17.3.1 浸出剂体系622

17.3.2 浸出方式629

17.4 浸出液的处理637

17.4.1 概述637

17.4.2 溶剂萃取的基本原理638

17.4.3 铜的萃取剂与稀释剂639

17.4.4 萃取工艺及条件643

17.4.5 萃取设备645

17.4.6 处理浸出液的其他方法645

17.5 铜的电解沉积648

17.6 湿法处理氧化铜矿的生产实践649

17.6.1 国外的浸出－萃取－电积工厂649

17.6.2 国内的浸出－萃取－电积工厂652

17.6.3 地下溶浸－萃取－电积653

17.7.1 铜精矿的焙烧－浸出－电积实践656

17.7 湿法处理硫化矿和混合矿的生产实践656

17.7.2 混合矿的处理实践657

17.7.3 细菌浸出实践659

17.7.4 加压氧化浸出－萃取－电积工艺实践663

17.7.5 硫化矿氨浸工艺实践664

17.8 湿法炼铜的发展动态664

17.8.1 浸出－溶剂萃取－电积技术的发展664

17.8.2 湿法冶金新方法667

参考文献672

附录Ⅰ 铜熔炼中一些杂质的反应自由焓、活度与蒸气压684

附录Ⅱ As、Sb、Bi及某些硫化物在CuS0.5 -FeS-FeO-FeO1.5 -X锍系（无限稀溶液）中以及某些氧化物在FeO-FeO1.5 -SiO2-X渣系（无限稀溶液）中的拉乌尔活度系数685

附录Ⅲ 铜熔炼中某些纯固体和液体的蒸气压686