本书属于钛、锆、镍提取冶金领域的专著。全书分为三篇，第一篇钛冶金，第二篇锆冶金，第三篇镍冶金。内容涉及钛、锆、镍的性质和用途，国内外资源状况，钛、锆、镍提取冶金的发展概况等。本书的特点是，对本研究团队近年来在相关领域的最新研究进展与成果——钛、锆、镍的湿法冶金清洁生产新技术进行了较系统的总结与介绍，主要包括二氧化钛的碱熔盐生产新方法及技术示范情况，从锆英砂制备氧氯化锆的碱-酸联合新工艺，红土镍矿的碱-酸联合冶金新方法及技术示范情况，分别涉及有关新方法的实验室研发工作、相关的应用基础及机理研究以及有关新技术的应用与示范工程进展情况等。
样章试读
目录
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前言
第一篇钛冶金
第1章 钛的性质及用途3
1.1钛的物理性质3
1.2钛的化学性质4
1.3钛的用途4
1.3.1军工5
1.3.2航空和航天5
1.3.3海洋工程5
1.3.4化工和石化5
1.3.5汽车5
1.3.6医疗6
1.3.7体育和日用品6
1.3.8建筑6
1.3.9钢铁工业6
1.3.10特种功能材料6
第2章 钛资源概况7
2.1世界钛资源储量及其分布7
2.1.1澳大利亚8
2.1.2加拿大8
2.1.3南非8
2.1.4美国8
2.1.5俄罗斯及前独联体其他国家8
2.1.6其他国家9
2.2中国钛资源现状9
2.2.1钛铁矿岩矿9
2.2.2钛铁矿砂矿10
2.2.3原生金红石矿10
2.2.4金红石砂矿11
第3章 TiO2的传统生产方法12
3.1硫酸法12
3.2氯化法14
3.3盐酸法15
第4章 碱熔盐生产二氧化钛新方法17
4.1引言17
4.2碱熔盐法特点与优势18
4.3原则流程18
4.4碱熔盐反应体系热力学19
4.4.1酸溶性钛渣的表征与分析20
4.4.2碱熔盐分解钛渣的热力学分析20
4.5碱熔盐分解过程宏观动力学34
4.5.1研究方法及模型34
4.5.2未反应核收缩模型35
4.5.3高钛渣在NaOH熔盐体系中的分解动力学39
4.5.4酸溶渣在NaOH熔盐体系中的分解动力学41
4.5.5酸溶渣在NaOH-KOH混合熔盐体系中的分解动力学44
4.5.650渣在NaOH熔盐体系中的分解动力学46
4.6工艺过程49
4.6.1碱熔盐分解过程49
4.6.2多级洗涤过程54
4.6.3低温酸解过程56
4.6.4钛液水解过程61
4.6.5偏钛酸洗涤68
4.6.6偏钛酸盐处理69
4.6.7偏钛酸煅烧72
4.7钛产物转化机理74
4.7.1钛酸钠的结构及形成机理75
4.7.2钛液的水解机理83
4.7.3离子掺杂对于TiO2晶型转化的作用机理86
4.7.4二氧化钛表面包覆的理论研究88
第5章 新技术应用与示范工程91
5.1熔盐反应工序92
5.1.1熔盐反应工序运行情况简介92
5.1.2熔盐反应工艺核心技术92
5.1.3现场运行数据93
5.2离子交换、洗涤工序95
5.2.1离子交换、洗涤工序运行情况简介95
5.2.2离子交换、洗涤工艺关键技术95
5.2.3现场运行数据95
5.3钛液制备、精制及水解工序96
5.3.1工序运行情况简介96
5.3.2钛液制备、精制及水解工艺关键技术96
5.4偏钛酸洗涤、盐处理、煅烧工序97
5.4.1运行情况简介97
5.4.2偏钛酸洗涤、盐处理、煅烧工艺关键技术98
5.5碱介质循环工序98
第6章 小结99
参考文献100
第二篇锆冶金
第7章 锆的性质及用途105
7.1锆的物理性质105
7.2锆的核性质106
7.3锆的化学性质107
7.4锆化学制品及其应用108
第8章 锆矿类型和资源110
8.1锆英石的特性110
8.2锆英石的主要矿物及化学组成111
8.3世界及中国的锆资源分布和储量112
8.4锆英砂的分类规范113
第9章 氧氯化锆的传统生产方法114
9.1氧氯化锆的性质及应用领域114
9.2氧氯化锆的传统制备工艺115
9.2.1氢氧化钠/碳酸钠烧结分解锆英砂制备氧氯化锆115
9.2.2碳酸钙、氧化钙或氢氧化钙高温分解锆英砂制备氧氯化锆117
9.2.3氯化水解法制取氧氯化锆118
9.3国内氧氯化锆生产企业及面临的挑战119
第10章 氧氯化锆的清洁生产新工艺121
10.1氧氯化锆的清洁生产新工艺简介121
10.2氢氧化钠碱熔分解锆英砂新工艺研究122
10.2.1氢氧化钠分解锆英砂基本原理122
10.2.2影响锆英砂碱熔分解过程的因素126
10.2.3反应过程中硅锆酸钠的生成过程129
10.2.4氢氧化钠分解锆英砂新工艺131
10.3水洗工艺研究132
10.3.1水洗过程主要参数对脱硅脱钠的影响132
10.3.2逆流水洗对脱硅脱钠的影响135
10.3.3水洗过程硅/锆形态及其分离规律136
10.4转型新工艺研究140
10.4.1转型过程主要参数对脱钠的影响141
10.4.2转型过程硅/锆形态及其分离规律143
10.5酸解工艺优化及硅胶聚合过程讨论149
10.5.1酸解条件的优化149
10.5.2硅酸聚合过程讨论151
10.6絮凝工艺及硅胶聚合过程讨论153
10.6.1絮凝工艺影响因素153
10.6.2絮凝过程硅酸聚合过程讨论155
10.7新技术的工程应用157
10.7.1氧氯化锆产品指标158
10.7.2连续碱熔工艺的中试验证159
10.7.3转型工艺的应用159
10.7.4酸解-絮凝工艺的应用160
10.7.5新工艺产品与传统工艺对比160
第11章 小结162
参考文献163
第三篇镍冶金
第12章 镍的性质及用途169
12.1镍的物理性质169
12.2镍的化学性质169
12.3镍的化合物169
12.3.1镍的氧化物169
12.3.2镍的硫化物170
12.3.3镍的砷化物170
12.4用途170
第13章 镍矿类型和资源171
13.1镍矿类型171
13.2镍矿资源172
13.2.1世界镍资源172
13.2.2国内镍资源174
第14章 镍的传统生产方法176
14.1镍的火法冶金176
14.1.1硫化镍矿的火法冶金176
14.1.2氧化镍矿的火法冶金177
14.2镍的湿法冶金178
14.2.1硫化镍矿的湿法冶金178
14.2.2氧化镍矿的湿法冶金180
第15章 镍的碱-酸联合冶金新方法186
15.1引言186
15.1.1碱-酸双循环工艺的技术路线186
15.1.2碱-酸双循环工艺过程及创新点187
15.2碱熔活化处理红土镍矿的基础研究188
15.2.1碱熔活化处理褐铁型红土镍矿的热力学研究188
15.2.2碱熔活化处理褐铁型红土镍矿提取铬、铝的动力学研究207
15.2.3碱熔活化处理褐铁型红土镍矿机理分析213
15.3红土镍矿碱熔活化提取铬、铝工艺221
15.3.1碱熔反应221
15.3.2浸出反应224
15.3.3铝的碳化分离228
15.3.4铬的液相还原236
15.4碱浸渣酸浸提取镍、钴239
15.4.1酸浸反应240
15.4.2镍、钴分离243
第16章 新技术应用与示范工程247
16.1碱熔焙烧万吨中试线的工艺流程设计248
16.1.1工艺流程248
16.1.2主体设备的参数计算248
16.1.3物料及能量消耗估算252
16.2万吨级示范工程碱熔焙烧试验研究254
16.2.1试验条件254
16.2.2试验方法256
16.2.3试验结果与讨论258
16.3万吨级示范工程的意义260
第17章 小结261
参考文献262
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