稀土冶金學[吳文遠 主編的圖書]

稀土冶金學包含，稀土元素的物理和化學性質、稀土的資源及精礦的分解方法、稀土元素的分離方法及化合物的製取方法、稀土金屬及稀土合金的製取方法和稀土生產過程的廢物處理

基本信息

稀土冶金學

作者：吳文遠 主編

出版日期：2005年8月

書號：7-5025-7214-7

開本：16

裝幀：平

內容簡介

本書共分為十章，內容包括稀土元素的物理和化學性質、稀土的資源及精礦的分解方法、稀土元素的分離方法及化合物的製取方法、稀土金屬及稀土合金的製取方法和稀土生產過程的廢物處理。重點講述了稀土資源的特點和不同特點資源的分解方法、溶劑萃取工藝和多組分多出口串級萃取工藝的設計與計算機模擬方法，以及具有發展前景的電解氧化還原萃取方法、萃淋樹脂色層方法和液膜萃取方法等先進的分離稀土元素工藝過程和原理。

本書為有色金屬冶金專業本科生的專業課教材，也可供科研單位研究人員以及生產企業中工程技術人員參考。

目錄

第1章緒論1

11稀土元素1

111稀土元素的概念1

112稀土元素的電子層結構和特徵2

12稀土元素的物理和化學性質3

121稀土元素的物理性質3

122稀土元素的化學性質4

13稀土元素的主要化合物6

131氧化物6

132氫氧化物6

133硫酸鹽及硫酸復鹽8

134硝酸鹽及硝酸復鹽9

135碳酸鹽10

136草酸鹽11

137稀土磷酸鹽12

138稀土鹵素化合物12

139稀土元素絡合物13

14稀土元素的套用16

141稀土在冶金工業中的套用16

142稀土在石油化工方面的套用17

143稀土在玻璃和陶瓷工業的套用17

144稀土在新材料中的套用18

145稀土在其他領域的套用20

參考文獻20

第2章稀土礦物及其精礦處理方法21

21稀土資源21

211稀土礦物的分類22

212重要的稀土礦物23

22稀土礦物富集及其精礦的處理概述25

221從原礦石中富集稀土礦物25

222稀土精礦分解方法概述30

23獨居石稀土精礦的分解32

231氫氧化鈉分解方法32

232獨居石的其他分解方法38

24氟碳鈰礦獨居石混合稀土精礦的分解40

241硫酸焙燒分解方法41

242氫氧化鈉分解方法47

243其他分解方法及研究進展50

25氟碳鈰礦的分解56

251空氣氧化焙燒分解氟碳鈰礦56

252其他分解氟碳鈰礦的方法60

26風化殼淋積型稀土礦物的處理60

261風化殼淋積型稀土礦的礦床特徵60

262滲浸法處理風化淋積型稀土礦的基本原理62

263滲浸工藝62

264從滲浸液中提取稀土的方法64

27其他稀土礦物的處理方法65

271褐釔鈮礦的氫氟酸分解65

272磷釔礦的處理66

28鈧資源及回收處理方法66

281鈧的資源66

282鈧的回收處理方法67

參考文獻69

第3章溶劑萃取法分離稀土元素71

31溶劑萃取的基本知識71

311萃取體系的組成71

312萃取體系分類72

313萃取過程的基本參數72

32分餾串級萃取工藝74

321分餾萃取過程的主要階段74

322分餾萃取理論基礎75

33多組分多出口分餾串級萃取工藝84

331多組分兩齣口工藝各組分在各級中的分布84

332三出口萃取工藝的設計86

333三出口工藝設計實例91

334四組分四出口體系萃取分離工藝93

34分餾串級萃取試驗的計算機模擬97

341計算機串級萃取模擬試驗程式設計原理97

342計算機串級萃取模擬試驗程式101

343計算機串級萃取模擬試驗實例103

35中性絡合萃取體系分離稀土元素104

351中性絡合萃取的特點104

352中性萃取劑104

353中性磷氧型萃取劑的基本萃取反應104

354影響分配比和分離係數的因素105

355中性磷氧型萃取劑套用實例107

36酸性絡合萃取體系分離稀土元素109

361酸性絡合萃取的特點109

362酸性萃取劑109

363萃取反應及影響分配比和分離係數的因素112

364酸型萃取劑的套用實例118

37離子締合萃取體系分離稀土元素124

371萃取劑及萃取特點124

372N1923萃取劑的萃取稀土元素的反應機理124

373N1923從混合型稀土精礦硫酸浸出液分離釷和稀土工藝流程125

參考文獻127

第4章離子交換色層法分離稀土元素128

41樹脂離子交換法的基礎知識128

411離子交換樹脂的類型與性質128

412樹脂離子交換過程的基本參數129

42離子交換色層法分離稀土元素的原理131

421離子交換色層法分離稀土元素的工藝過程131

422吸附過程132

423淋洗過程132

424影響稀土離子交換色層分離的因素135

43稀土元素離子交換色層分離的套用137

431操作程式137

432以EDTA為淋洗劑分離鐠和釹138

參考文獻140

第5章分離稀土元素的其他方法141

51概述141

511分級結晶法141

512分步沉澱法142

513化學氣相傳輸法142

52選擇性氧化還原法分離變價稀土元素143

521鈰的氧化分離143

522銪的還原分離151

53萃取樹脂色層法分離稀土元素155

531萃取樹脂色層法分離的原理156

532稀土元素的分離158

533套用實例161

54液膜萃取稀土元素162

541液膜的分類162

542含載體液膜的傳質機理163

543乳狀有載體液膜萃取的主要工藝過程164

544影響乳狀有載體液膜萃取的主要因素165

545套用實例165

參考文獻166

第6章稀土化合物的製備168

61稀土元素與非稀土雜質分離方法168

611中和法168

612草酸鹽沉澱法169

613硫化物沉澱法169

614萃取法170

615非金屬雜質SO2-4、Cl－的分離171

62晶型稀土碳酸鹽的製備171

63稀土氧化物及超細粉體的製備（包括CeO2ZrO2）173

631超細稀土氧化物的製備174

632大比表面積CeO2ZrO2複合氧化物的製備175

64稀土氯化物的製備（氯化物脫水與提純）176

641金屬直接氯化176

642用水合稀土氯化物脫水176

643用氧化物製備無水氯化稀土178

644稀土氯化物的淨化180

65稀土氟化物的製備（包括脫水）180

651氫氟酸沉澱脫水法180

652氟化氫銨氟化法182

653氟化氫氣體氟化法182

66稀土硝酸鹽的製備183

67稀土拋光粉的製備184

671拋光粉簡介184

672拋光粉的製備185

68稀土發光材料的製備188

681照明用發光材料188

682稀土顯示用發光材料191

683稀土長餘輝發光材料193

參考文獻196

第7章稀土金屬及其合金的製取198

71概述198

72稀土氯化物熔鹽電解製取稀土金屬198

721稀土氯化物熔鹽電解質的組成與性質198

722稀土氯化物熔鹽電解的電極過程205

723電流效率及影響電流效率的因素207

724稀土氯化物熔鹽電解操作工藝及設備211

73稀土氧化物熔鹽電解製取稀土金屬213

731稀土氧化物熔鹽電解質的組成與性質213

732稀土氧化物熔鹽電解的電極過程214

733稀土氧化物熔鹽電解操作工藝及設備216

74熔鹽電解製取稀土合金218

741電解共析法製取稀土合金（REAl）218

742液體陰極電解製取稀土合金（REMg）220

743自耗陰極電解製取稀土合金（NdFe）221

75金屬熱還原法製取稀土金屬222

751金屬熱還原原理222

752鈣還原稀土氟化物223

753鈣或鋰還原稀土氯化物226

754鑭或鈰還原稀土氧化物227

參考文獻231

第8章稀土金屬的提純232

81概述232

82真空蒸餾法提純稀土金屬232

821基本原理233

822真空蒸餾工藝方法及影響因素234

823套用實例235

83電遷移法提純稀土金屬237

831基本原理237

832電遷移法精煉提純稀土金屬工藝方法及影響因素238

833套用實例238

84區域熔煉法提純稀土金屬239

841基本原理239

842區域熔煉的方法及影響因素239

843套用實例241

85稀土金屬提純的其他方法241

851電解精煉法提純稀土金屬241

852區熔電遷移聯合法242

853熔鹽萃取法提純稀土金屬242

參考文獻243

第9章火法冶煉生產稀土矽鐵基合金244

91概述244

911稀土矽鐵基合金生產發展史244

912稀土矽鐵合金產品及系列化245

92矽熱還原法製取稀土矽鐵合金的熱力學原理247

921矽熱還原法製取稀土矽鐵合金的反應熱力學247

922矽熱還原法製取稀土矽鐵合金的反應機理252

93矽熱還原法製取稀土矽鐵合金254

931原料製備254

932冶煉設備260

933生產工藝261

934矽熱還原法製取稀土矽鐵合金工藝的趨向266

94碳熱還原法製取稀土矽鐵合金267

941碳熱還原法製取稀土矽鐵合金的基本原理268

942礦熱爐碳熱還原一步法冶煉稀土矽化物合金270

943碳熱還原法與矽熱還原法的比較274

944稀土矽鐵合金的粉化及防治措施274

參考文獻277

第10章稀土生產過程的三廢處理與放射性防護278

101概述278

102廢氣的產生及處理方法279

1021稀土生產中廢氣的產生過程及組成279

1022常用的廢氣處理方法281

103廢水的產生及處理方法285

1031 稀土生產中廢水的來源及組成285

1032稀土生產中廢水處理的方法286

104固體廢物的產生及處理方法289

1041稀土生產中固體廢物的產生及特點289

1042稀土生產中固體廢物的處理方法289

105稀土生產中的放射性防護292

1051放射性的基本知識292

1052稀土生產中的放射性分布294

1053稀土生產中的放射性防護295

參考文獻296