中国冶金百科全书:有色金属冶金

前言

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前言
《中国冶金百科全书》是我国**部荟萃古今中外冶金科技知识,反映当
代冶金科学技术水平的大型专业工具书。
在冶金科学技术领域里,中国曾经有过光辉灿烂的历史,对人类做出过重
要的贡献。中国是*早生产和使用金属的国家之一。夏代(公元前21~前16
世纪)已进入青铜时代,创造了优秀的青铜文化;春秋战国时期已经能够制造
和使用铁器。但是在半封建、半殖民地时代,由于生产关系的桎梏,中国近代冶
金工业长期处于落后停滞状态。中华人民共和国成立后,冶金工业发展很快,
冶金科技一些领域已达到或接近世界先进水平,在生产、建设、科研、教育等方
面都积累了丰富的经验。目前,改革开放正方兴未艾,广大职工积极要求掌握
冶金科技知识和生产技能。在这样的形势下,冶金工业部和中国有色金属工业
总公司决定编辑出版《中国冶金百科全书》,具有十分重要的时代意义。
编辑出版《中国冶金百科全书》的目的是,整理和总结人类迄今所积累的
冶金科技知识和实践经验,为冶金工作者提供冶金领域的基本知识和可靠的
技术依据;向广大读者普及冶金常识,为他们解惑释疑。
《中国冶金百科全书》遵循百科全书的客观、准确、全面的原则,反映世界
冶金科学技术水平,同时重点介绍中国冶金工业的发展状况和科研成就。
《中国冶金百科全书》以冶金领域各学科为基础设卷,以条目为单元介绍
知识和提供资料。一个条目是一个独立的、完整的知识主题。每卷由众多的条
目组成,它们所包含的知识互相衔接,构成该学科的完整的知识体系和网络。
重要条目的文末,还提供参考书目,向读者推荐进一步钻研该知识主题时可供
系统阅读的专著。
《中国冶金百科全书》共约2000万字,内容包括冶金地质、采矿、选矿、冶
金基础理论、钢铁冶金、有色金属冶金、金属塑性加工、金属材料、炼焦化工、耐
火材料、炭素材料、冶金热能工程、冶金设备、冶金自动化、冶金安全环保、冶金
物化测试以及冶金工厂建设等专业。每卷标示卷名,不列卷次。各卷正文按条
目标题的汉语拼音字母顺序编排。为了给读者提供多种检索渠道,各卷除设条
目分类目录外,还设有条题汉字笔画索引、条题外文索引和内容索引。综合卷
还设冶金大事年表。
《中国冶金百科全书》的编纂工作由冶金工业部和中国有色金属工业总公
司的有关领导和部分专家、学者组成的总编辑委员会领导,由冶金工业出版社
组成的《中国冶金百科全书》编辑部进行具体组织和指导。各卷均设卷编辑委
员会和学科分支编写组,负责组织该卷的撰写和审稿工作。参加撰写工作的有
冶金工业部和中国有色金属工业总公司所属几十个科研、设计院所,高等院校
以及中国科学院等单位的专家、学者近4000人。本书的编纂工作得到各有关
单位和企业的大力支持,也得到中国大百科全书出版社和中国水利电力出版
社的热情帮助。在此,谨向他们致以衷心的谢意。
编纂冶金百科全书,对我们来说,是初次尝试,书中难免存在错误和疏漏,
恳请读者不吝指正,以期再版时修改,使这部书臻于完善。
《中国冶金百科全书》编辑部
一九九二年六月

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内容简介

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片断:
溶剂萃取富集分离过程全为液相操作,没有
铊挥发所造成的毒害,劳动条件好且工艺流程短。铊的
回收率从富铊渣浸出液至铊锭为97%,从富铊灰至铊
锭为84%,比原用的沉淀法(布袋尘经水浸出、高锰
酸钾氧化和碱中和得中和渣,再经氯化沉淀、硫酸化焙
烧、苏打中和及锌板置换)以及硫化-沉淀-置换法(富
铊灰硫酸化焙烧后经水浸出、氯化沉淀和硫化钠处理,
再经硫酸化焙烧浸出、硫化氢除杂、用锌置换铊),分
别提高28%和26%。生产成本也大幅度降低。
A101萃取提铊流程是中国铊生产中*先应用的
溶剂萃取法流程,也是世界铊提取冶金发展历程中较
早工业化的萃取流程之一。由于A101需用户自己合
成,在后来的铊生产中渐被结构和性能很接近的商品
N503(N、N′二甲庚基乙酰胺)所取代。
参考书目
马荣骏,溶剂萃取在湿法冶金中的应用,冶金工业出版
社,北京,1979。
(钟祥)
錒(actinium)一种放射性金属。元素符号
Ac,原子序数89,元素的相对原子质量227.0278,属
錒系元素。
1899年法国人德比恩(A.L.Debierne)从铀矿渣
中发现并分离出錒。它的名字来源于希腊文aktinos
(射线)。
已发现锕有质量数从209到233的25种同位素。
除227Ac和228Ac是天然放射性元素外,其余都是通过
人工核反应合成的。227Ac是*重要的锕同位素。它是
锕铀放射性衰变系的成员,半衰期21.773a。在达到放
射性平衡的铀矿石中,227Ac和铀的质量比为2×10-10:
1。
锕为银白色金属,熔点1320K士50K,沸点3470K
土300K,密度(293K)10062kg/m3。金属锕具有面心
立方晶格。锕原子的外电子层构型为(Rn)6d17s2。锕
的氧化态为十3。它的化学性质与镧和钇十分相似。锕
的氟化物、氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐和草酸盐不溶于
水。示踪量的锕常用氟化镧或草酸镧共沉淀载带。用离
子交换色层分离(见稀土元素色层分离)或溶剂萃取法
可使镧系元素与锕分离。
由于铀矿石中含有稀土元素,因此,从铀矿石提取
只能得到锕的浓缩物。在反应堆中用热中子辐照镭
226靶,由核反应
可制得高纯度的227Ac。用稀硝酸将辐照过的镭靶溶
解,加入浓硝酸使镭沉淀。过滤,滤液通过阴离子交换
树脂柱,使227Ac与钍-228分离。再用草酸盐沉淀法提
纯锕,于973K温度下灼烧得到Ac2O3。比利时于20世
纪70年代用这种方法,生产了约20g锕-227。
参考书目
J.J.Katzetal.,TheChemistryoftheActinideEle-
ments,Vol.I,ChapmanandHall,London,1986.
(岑运骅)
axihouyuansu
锕系后元素(transactinideelement)原
子序数在103号元素铹以后的元素,或称超铹元素。现
已合成的有104号元素、105号元素、106号元素、107
号元素、108号元素和109号元素。根据核理论和元素
周期表,科学家们预言,可能存在原子序数大于110的
化学元素。在121号元素至152号元素之间,将有一个
类似锕系元素的过渡元素系列,称为超锕系元素(Su-
peractinideelements)。
(岑运骅)
axiyuansu
锕系元素(actinideelement)元素周期表
第7周期ⅢB族元素,锕、钍、镤、铀、镎、钚、镅、
锔、锫、锎、锿、镄、鍆、鍩及铹15个放射性元素的
统称,原子序数从89到103。除前4种在自然界中存
在外,其余11种均由人工核反应制得。α衰变和自发
裂变是锕系元素共同的核性质。
锕系元素原子的外电子层构型和镧系元素相似,
它们的化学性质与镧系元素也极为相近。随着原子序
数的增大,锕系元素的离子半径反而减小,这称为离子
半径收缩现象。
锕系元素在水溶液中*常见的价态为十3,但镤
有十5价态,铀、镎、镅有十5和十6价态,镎和钚有
十7价态,铀、钍、钚有十4价态,锎、锿、镄、鍆和
锘等元素有十2价态。锕系元素的氢氧化物、氟化物、
碳酸盐和草酸盐不溶于水,而其硝酸盐、硫酸盐、高氯
酸盐和卤化物易溶于水。
锕系元素的年生产量:铀为万吨量级;钍为百吨量
级;钚为吨量级;镎、镅、锔为公斤量级;锕、镤、锎
为克量级;锫为百毫克量级;锿为毫克量级,其余为微
量级。
锕系元素的用途越来越广,铀-233、铀-235和钚-
239是核反应堆和核电站用的燃料,锕-227、锔-244和
钚-238等则用作宇航飞行器的热源。
参考书目
J.J.Katzetal.,TheChemistryoftheActinideEle-
ments,Vol.I,ChapmanandHall,London,1986.
(岑运骅)
ai
锿(einsteinium)一种人造元素,元素符号
Es,原子序数99,属锕系元素。半衰期*长的同位素
是254Es。
1952年美国人肖彬(G.R.Choppin)等在热核爆
炸产物中发现了99号元素。为纪念著名物理学家爱因
斯坦(A.Einstein),命名新元素为Einsteinium。
锿有12个同位素,其质量数从245到256,半衰
期从20s到400d。253Es和254Es是锿的重要同位素。
锿为银白色金属,熔点1130K士30K,密度
(293K)为13700Kg/m3。锿原子的外电子层构型为
〔Rn〕5f117s2。
在热核爆炸过程中,铀-238多次吸收中子、经β
衰变生成253Es。其核反应为:
238U+15n→253U7β-253Es
1961年从在反应堆中用高通量的中子照射了3年的
钚中,分离出可称量的锿。用中子照射253Es,可制得
254Es和255Es。
(张文青)
aigufengluhuanyuanliantong
矮鼓风炉还原炼铜(reductionsmeltingof
copperinlow-shaftblastfurnace)用矮料
柱鼓风炉处理由硫化铜精矿经死焙烧得到的铜焙砂生
产黑铜的铜熔炼方法。此法对铜精矿的化学成分有一
定要求,即要求含铜15%~45%、铁15%~40%、硫
20%~45%,三者的总和大于85%。主要包括硫化铜
精矿死焙烧、焙砂热压团和矮鼓风炉还原熔炼三个环
节。
硫化铜精矿死焙烧是在流态化焙烧炉内进行,焙
烧温度为1133~1173K,脱硫率超过96%。在焙烧过
程中,硫化铜精矿中的铜被氧化成铜的氧化物,绝大部
分铁被氧化成Fe2O3。铜焙砂含硫低于1.5%。含
SO210%~14%的烟气用于制酸。
焙砂热压团是在铜焙砂中添加少量熔剂,经混合
后热压成团(见炉料制团)。
矮鼓风炉还原熔炼是将焦炭与块状无烟煤的混合
燃料,同团矿一起加入矮鼓风炉在焦比14%下熔炼。
由于料柱矮,炉料在炉内停留时间短,在还原焙炼过程
中,其中氧化铜被还原成金属,形成含铜大于94%的
黑铜;而Fe2O3只还原成FeO,随后与二氧化硅等熔剂
反应形成炉渣。渣含铜2.0%~2.5%,铜的直收率为
96%。鼓风含氧23%~24%,采用富氧鼓风的目的是
尽量使残留在焙砂中的硫进入烟气。
炉渣如采用电炉贫化(见炼铜炉渣贫化),可得到
含铜75%~80%、含铁10%~15%的黑铜。弃渣含铜
0.4%~0.5%,电炉贫化铜的回收率为75%,鼓风炉
焙炼和电炉贫化铜总的回收率超过98%。磨浮法(见
高镍铳磨浮分离法)贫化铜的回收率也可达98%。
美国阿麦克斯(Amax)公司的威廉
(R.O.William)等人在1975年提出了矮鼓风炉还原
炼铜,并进行了小型、中间和生产规模试验。此法取消
了易产生污染的造锍熔炼和吹炼等中间过程,与传统
炼铜法相比具有烟气污染小、所产硫酸成本低和建厂
投资省等优点。由于黑铜质量差,鼓风炉低浓度二氧化
硫烟气难于经济、有效回收,直至20世纪80年代末尚
未获得工业应用。
(王德全)
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艾萨熔炼法炼铅(ISAsmeltingprocessof
lead)在两台竖炉内,通过在炉顶插入的喷枪将
空气和煤粉喷入到熔融炉料中,熔炼硫化铅精矿产出
粗铅的铅熔炼方法。又称赛罗炼铅法(SIRO)。此法是
由澳大利亚的芒特·艾萨矿业有限公司(MountIsa
MinesLimited)和联邦科学与工业研究组织
(CSIRO)共同开发的直接炼铅技术。芒特·艾萨矿业
有限公司建造的日处理5t硫化铅精矿的示范设备经
过1983~1986年间的运行,证明熔炼效果良好。该公
司于1990年建成了年产6万t铅的艾萨熔炼法炼铅
厂。

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中国冶金百科全书:有色金属冶金

书名:中国冶金百科全书:有色金属冶金

作者:主编:刘今

页数:1045

定价:¥248.0

出版社:冶金工业出版社

出版日期:1999-01-01

ISBN:9787502421489

PDF电子书大小:148MB 高清扫描完整版

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