內容介紹
內容簡介《稀有金屬手冊》分上、下冊出版。上冊從橫的方面
系統地介紹稀有金屬生產和科研中的有關共性知識，即以
提取冶金和材料加工為重點，闡述過程的理論、方法、設
備、分析測試及材料的套用等；下冊則從縱的方面對每種
稀有金屬逐個進行全面介紹。
本書為上冊，包括總論及元素的基本物理化學性質，
稀有金屬礦產地質，礦山開採，選礦，提取冶金和材料加
工，稀有金屬生產中的環境保護及綜合利用，稀有金屬腐
蝕與表面技術，稀有金屬分析測試，稀有金屬材料的套用
及發展等10篇54章。本書供從事稀有金屬生產、科研、設
計、套用及教學的有關人員使用，也可供高等院校有關
專業學生參考。
作品目錄
目錄總論
第一章 稀有金屬
第二章 新中國的稀有金屬工業
第一篇 元素的基本物理化學性質
第一章 元素的一般性質
一、元素的名稱
二、元素的相對原子質量
三、元素的離子半徑
四 元素的原子半徑
五、水溶液中離子的有效半徑
六、元素的電離能
七、電子親合能
八、元素的電負性
九、原子的電子層結構
參考文獻
第二章 元素的物理性質
一、元素的基本物理性質
二、金屬元素熔點的周期性
三、金屬元素的熔點與熔化熱的關係
四、金屬元素的沸點與蒸發熱的關係
五、常溫下純金屬的基本物理性質
六、不同溫度下純金屬的基本物理性質
七、液態金屬的密度 表面張力和粘度
八、不同溫度下液態金屬的比熱、熱導和電阻率
九、元素的蒸氣壓
十、元素的磁化率
十一、元素的超導性質
參考文獻
第三章 元素的基本熱化學數據
一、元素的熱化學性質數據表說明
二、元素的熱化學性質數據表
參考文獻
第四章 元素的電化學性質
一、標準電極電位
二、式量電位
三、參比電極
四、國際韋斯頓標準電池的電動勢
五、不同溫度下金屬熔融氯化物的電極電位
六、不同溫度下金屬熔融氟化物的電極電位
七、不同溫度下金屬熔融溴化物的電極電位
八、不同溫度下金屬熔融碘化物的電極電位
九、不同溫度下金屬熔融氧化物的電極電位
十、熔鹽化學電池電動勢
十一、熔鹽原電池在不同溫度下的電動勢
參考文獻
第五章 一些稀有金屬的機械性能
一、鈹的機械性能
二、矽和鍺的機械性能
三、銦和錸的機械性能
四、鎢和鋁的機械性能
五、鉭和鈮的機械性能
六、鈦、鋯和鉿的機械性能
七、釩的機械性能
八、稀土金屬的機械性能
參考文獻
第六章 金屬中的擴散
一、菲克定律
二、影響擴散的因素
三、分擴散係數
四、固態和液態金屬中的自擴散
五、化學擴散係數
參考文獻
第七章 元素的原子性質和核性質
第一節 元素的原子性質
一、原子模型
二、電子狀態及其描述
三、原子中的電子層結構
四、原子狀態及其描述
五、能級和簡併度
六、原子的激發和電離躍遷規則
七、γ和X射線對原子的作用
八、吸收係數
第二節 元素的核性質
一、原子核的結構
二、原子量、原子的質量和能量
三、基態和激發態
四、核穩定性和放射性衰變
五、核反應和結合能
六、中子和核的互動作用
參考文獻
第八章 晶體結構
一、晶體學基本概念
二、晶體結構類型
三、金屬元素的晶體結構
四、稀有金屬二元化合物的晶體結構
參考文獻
第九章 相圖
一、相圖基本概念
二、二元相圖
三、三元相圖
四、一些稀有金屬的二元合金相圖
參考文獻
第二篇 稀有金屬礦產地質
第一章 稀有金屬礦產地質概況
第一節 稀有金屬在地殼中的豐度
第二節 稀有金屬成礦區帶
第三節 稀有金屬礦床類型
第四節 稀有金屬賦存狀態及工業礦物
第五節 世界稀有金屬礦床分布及資源概況
一、鋰礦資源
二、鈹礦資源
三 鈮鉭礦資源
四、稀土礦資源
五、鎢礦資源
六、鉬礦資源
七、釩礦資源
八、鈦礦資源
參考文獻
第二章 中國稀有金屬礦產分布特徵
第一節 稀有金屬礦產分布
一、南嶺成礦帶
二、新疆北部成礦帶
三、內蒙成礦帶
四、川西成礦帶
五、滇西成礦帶
六、康滇成礦帶
七、秦嶺成礦帶
八、華北成礦帶
九、柴達木盆地成礦帶
十、北山成礦帶
十一、遼東－吉南成礦帶
十二、大興安嶺南段成礦帶
第二節 稀有金屬礦床特徵
一、內生礦床
二、外生礦床
三、變質礦床
第三節 稀有金屬礦床工業指標
參考文獻
第三章 中國稀有金屬礦床成礦規律
第一節 成礦規律
一、區域分布規律
二、成礦時代分布規律
第二節 找礦標誌
一、時空找礦標誌
二、找礦岩石學標誌
三、找礦礦物學標誌
四、幾種礦床類型的主要找礦標誌
參考文獻
第四章 中國典型稀有金屬礦床實例
第一節 可可托海稀有金屬礦床
第二節 宜春鉭（鈮）礦床
一、礦床地質概況
二、礦床成因類型
三、找礦標誌
第三節 江西脈鎢礦床
一、大吉山鎢礦及其他稀有金屬礦床
二、西華山稀有金屬脈鎢礦床
第四節 風化殼離子吸附稀土礦床
一、A區花崗岩風化殼離子吸附稀土礦床
二、B區火山岩風化殼離子吸附稀土礦床
第五節 白雲鄂博鐵鈮稀土礦床
一、礦區地質概況
二、礦石類型和稀有元素礦物
三、礦床成因
第六節 攀枝花釩鈦磁鐵礦床
第七節 楊家仗子鉬礦床
參考文獻
第三篇 稀有金屬採礦
第一章 稀有金屬礦山開採概況
第一節 稀有金屬礦床的賦存和開採特點
第二節 稀有金屬礦山開採的現狀
參考文獻
第二章 露天開採
第一節 露天開採的開拓運輸和采剝方法
一、露天開採的評價
二、開拓運輸方法
三、采剝方法
第二節 穿孔作業
一、牙輪鑽機穿孔作業
二、潛孔鑽機穿孔作業
第三節 爆破作業
一、爆破技術
二、爆破器材
第四節 采裝作業
一、單斗挖掘機采裝作業
二、前端式裝載機采裝作業
三、鏟運機采裝作業
第五節 運輸作業
一、自卸汽車運輸
二、鐵路運輸
三、膠帶運輸機運輸
第六節 排土作業
一、排棄場的分類及適用條件
二、汽車運輸的排土
三、鐵路運輸的排土
四、膠帶運輸機運輸的排土
第七節 輔助作業
一、露天礦的防 排水
二、滑坡防治
第八節 露天開採境界設計
一、露天開採境界的構成要素
二、圈定露天開採境界的一般方法
三、露天分期開採境界
四、用電子計算機確定露天礦開採境界
參考文獻
第三章 地下開採
第一節 礦床及其開拓方法
一、礦床及其分類
二、礦床開採步驟及三級礦量
三、礦床開拓方法
第二節 井巷掘進工藝與設備
一、豎井掘進
二、平巷掘進
三、天井掘進
四、斜井及斜坡道掘進
第三節 採礦方法
一、採礦方法分類
二、留礦法
三、充填採礦法
四、崩落採礦法
五、V.C.R採礦法
第四節 井巷支護與采場護頂技術
一、井巷支護與加固
二、采場頂板支護
參考文獻
第四章 砂礦開採
第一節 水槍開採
一、水槍開採的優點和適用條件
二、水槍開採的設備
三、水槍開採的開拓與沖采 運輸
第二節 采砂船開採
一、開採設備
二、開拓方法
三、采池供水
四、開採方法
參考文獻
第四篇 稀有金屬選礦
第一章 稀有金屬選礦工藝礦物學
第一節 稀有金屬工藝礦物學的研究試樣
第二節 稀有金屬選礦工藝礦物學的研究內容
一、礦石的物質組成研究
二、礦石嵌布關係及破碎磨礦條件的研究
三、有益及有害元素的賦存狀態研究
四、礦石的綜合利用條件
五、礦物的可選性及其在選礦作業中行為的研究
第三節 工藝礦物學的分析測試技術及設備
一、常規的礦物學鑑定測試技術
二、近代微區微量分析技術
三、圖像分析儀在礦物定量分析中的套用
四、分析測試技術的評述與展望
第四節 主要稀有元素工業礦物的鑑定
參考文獻
第二章 稀有金屬選礦原理選礦設備及選礦藥劑
第一節 選礦一般原理
一、重力選礦一般原理
二、浮游選礦一般原理
三、磁力選礦一般原理
四、電選一般原理
第二節 礦石破碎 磨礦 分級設備
一、破碎設備
二、磨礦設備
三、分級設備
第三節 預選設備
一、光選設備
二、重介質選礦設備
第四節 重力選礦設備
一、跳汰機
二、搖床
三、溜槽
第五節 浮游選礦設備和選礦藥劑
一、浮游選礦設備
二、選礦藥劑
第六節 磁選設備
一、弱磁場磁選機
二、強磁磁選機
三、高梯度磁選機
四、超導磁選機
第七節 電選設備
一、靜電選礦機
二、電暈（高壓）電選機
參考文獻
第三章 稀有金屬選礦工藝
第一節 鋰鈹礦選礦
一、鋰礦和鈹礦的選礦方法
二、鋰礦和鈹礦的選礦工藝流程
三、銣和銫的選礦
第二節 鉭鈮礦選礦
一、鉭鐵礦 鈮鐵礦和褐釔鈮礦石的選礦
二、碳酸鹽黃綠石礦石的選礦
三、偉晶岩黃綠石礦石的選礦
四、黑稀金礦、鈦鈮鈣鈰礦、等軸鉭鈣石礦的選礦
第三節 鈦鋯礦選礦
一、鈦鋯礦的選礦
二、鈦鋯精礦的產品質量標準
第四節 鎢鉬礦選礦
一、鎢選礦方法及工藝流程
二、鋁選礦方法及工藝流程
第五節 稀土礦選礦
一、內生稀土礦選礦
二、外生稀土礦選礦
參考文獻
第五篇 稀有金屬提取冶金
第一章 鹵化冶金
第一節 概述
一、鹵化冶金在稀有金屬冶金中的套用
二、氯化過程分類及氯化劑
第二節 氯化過程的熱力學
一、金屬氧化物 碳化物及氮化物的氯化
二、有還原劑存在時金屬氧化物的氯化
三、非標準狀態下的氯化反應
四、金屬氧化物的選擇性氯化
第三節 氯化過程的動力學
一、氯化反應過程的步驟
二、影響氯化過程的主要因素
第四節 氯化工藝方法及設備
一、沸騰層氯化
二、熔鹽氯化
三、豎爐氯化
四 氯化冶金中的三廢處理
第五節 氯化產物的分離與提純
一、氯化產物的分離原理
二、氯化產物的分離方法及設備
三、氯化產物的淨化提純
第六節 其它氯化方法和氟化法
一、金屬氧化物用氯化氫進行氯化
二、氯化浸出（濕法氯化冶金）
三、固體氯化劑在稀有金屬氯化冶金中的套用
四、氟化冶金
參考文獻
第二章 浸出
第一節 概述
一、浸出過程的分類
二、稀有金屬礦物的分類及其適用的浸出方法
三、浸出劑的選擇
第二節 浸出過程的熱力學基礎
一、浸出反應標準自由能變化的計算
二、浸出反應平衡常數的計算
三、電位－pH圖在浸出過程中的套用
四、化合物－水系溶解度圖的套用
第三節 浸出過程的動力學基礎
一、浸出過程的基本步驟、動力學方程及特徵
二、某些稀有金屬礦物浸出過程動力學研究結果
三、浸出過程的強化
第四節 浸出設備及工藝
一、浸出設備
二、浸出工藝
參考文獻
第三章 溶劑萃取
第一節 概述
一、各類溶劑的互溶性規律
二、常用有機溶劑的物理常數
三、萃取體系的分類
第二節 萃取劑及幾種主要萃取體系的分配比
一、用於稀有金屬的一些主要萃取劑
二、幾種主要萃取體系對稀有元素及其他元素的分配比
第三節 萃取的基本原理和影響因素
一、中性絡合萃取體系的基本反應
二、酸性絡合和螯合萃取體系的基本反應
三、離子締合萃取體系的基本反應
四、影響萃取率的各種因素
五、萃取中的乳化及第三相的生成和消除
第四節 萃取設備
一、萃取設備的分類和各種型式萃取設備的優缺點
二、各種萃取設備
第五節 液膜萃取
一、液膜及其分類
二、液膜組分的選擇
三、液膜製備方法
四、液膜萃取的操作程式
五、液膜萃取所用設備
參考文獻
第四章 離子交換
第一節 概述
一、離子交換體的分類
二、離子交換樹脂的種類
三、離子交換樹脂的套用
第二節 離子交換樹脂結構、性質及常用樹脂
一、離子交換樹脂的結構
二、離子交換樹脂的物理性質
三、離子交換樹脂的化學性質
四、常用離子交換樹脂
第三節 離子交換平衡
一、選擇性係數K′
二、分配比D
三、分離係數β
四、離子交換反應
第四節 淋洗劑與延緩離子
一、淋洗劑
二、延緩離子
第五節 離子交換技術的套用
一、離子交換樹脂的選擇
二、離子交換工藝
三、工業廢水處理
四、離子交換在濕法冶金中的套用
參考文獻
第五章 沉澱與結晶
第一節 沉澱過程
一、沉澱過程的熱力學分析
二、沉澱物的形式與陳化
三、共沉澱機理及影響共沉澱的因素
四、分步沉澱法
第二節 結晶過程
一、過飽和溶液
二、成核
三、晶體的生長
四、分步結晶法
五、結晶設備
第三節 沉澱與結晶的物理化學性質
一、某些稀有金屬鹽類的溶解度
二、某些金屬電極反應的標準電位
三、某些物質在水溶液中標準生成自由能
參考文獻
第六章 水溶液電解
第一節 水溶液電解理論基礎
一、法拉第定律
二、電導及電導率
三、正負離子遷移數
四、電解質溶液的活度
第二節 原電池及電池電動勢
一、濃差電池
二、化學電池
第三節 電極電位
一、電極電位
二、可逆電極
三、電極
第四節 電位－pH圖
一、電位－pH圖及其在金屬腐蝕和防護中的套用
二、電位－pH圖在金屬電沉積中的套用
第五節 電極過程動力學
一、界面電化學
二、電極電解質界面上的雙電層理論
三、動電現象和電毛細現象
四、零電荷電位
五、電荷傳遞及電化學反應速度
第六節 電極的極化
一、電極的極化作用和去極化作用
二、電化學體系中的液相傳質過程
三、菲克第一、第二定律在水溶液電解中的套用
四、濃差極化
第七節 分解電位與殘餘電流
第八節 電壓衡算
第九節 熱量衡算
第十節 電化學過程中的相變
一、相過電位
二、影響電結晶生長的因素
第十一節 汞齊電解
第十二節 置換沉澱
參考文獻
第七章 熔鹽電解
第一節 概述
一、熔鹽電解法分類
二、熔鹽電解對電解質的主要要求
三、熔鹽電解法在稀有金屬冶金中的地位
第二節 熔鹽的物理化學性質
一、熔鹽結構和熱力學性質
二、鹽類的熔點揮發性和導電性
三、熔鹽相圖
四、熔鹽的密度
五、熔鹽的粘度
六、熔鹽的表面性質
七、熔鹽體系中離子的遷移數
八、熔鹽體系中金屬離子的擴散係數
九、金屬及其化合物和氣體在熔鹽中的溶解
第三節 熔鹽參比電極
一、鹵素電極
二、金屬參比電極
第四節 熔鹽電極過程基礎
一、金屬在熔鹽中的電極電位
二、熔鹽分解電壓及電壓序
三、熔鹽中的交換電流
四、熔鹽電極過程的特點
第五節 熔鹽電解
一、熔鹽電解的電流效率
二、陽極效應及其影響因素
三、熔鹽電解法生產稀有金屬
參考文獻
第八章 熱還原
第一節 概述
一、熱還原定義及分類
二、熱還原法在稀有金屬生產中的地位與套用
三、稀有金屬冶金中常用還原劑的選擇
第二節 熱還原法生產稀有金屬的理論基礎
一、金屬氧化物還原的一般熱力學條件
二、金屬鹵化物還原的熱力學基礎
三、還原產物分離的基本原理
第三節 金屬熱還原法生產稀有金屬
一、鎂熱還原四氯化鈦過程原理
二、鎂熱還原法生產海綿鈦工藝及設備
三、鈉熱還原氟鉭酸鉀生產金屬鉭
第四節 氫還原法生產稀有金屬
一、三氧化鎢氫還原的理論基礎
二、氫還原法製取金屬鎢粉用設備
三、由仲鎢酸銨製取金屬鎢粉
第五節 碳還原法生產稀有金屬
一、碳還原金屬氧化物反應
二、五氧化二鈮碳還原的熱力學分析
三、五氧化二鈮碳還原的動力學分析
四、五氧化二鈮碳還原生產金屬鈮的工藝與設備
參考文獻
第九章 真空冶金
第一節 真空冶金中的熱力學
一、基本熱力學關係
二、氣體的溶解度
三、利用還原過程或低價氧化物揮發脫氧
第二節 真空冶金中的動力學
一、基本的動力學公式
二、動力學公式使用說明
第三節 真空技術在提取冶金和金屬精煉中的套用
一、真空冶金的還原過程
二、金屬在真空中蒸餾和精煉
第四節 真空技術
一、真空測量儀表
二、真空系統設計
參考文獻
第十章 區域熔煉
第一節 概述
第二節 區域熔煉原理
一、區域熔煉提純原理
二、區域熔煉拉制單晶
第三節 區域熔煉設備
一、半導體和稀散金屬區域熔煉設備
二、稀有難熔金屬電子束懸浮區域熔煉裝置
三、釔的電泳區域熔煉裝置
參考文獻
第十一章 等離子冶金
第一節 概述
第二節 電漿在稀有金屬冶金中的套用
一、礦石處理
二、氧化物和其他化合物的還原
三、製取氧化物粉末
四、超細粉末製取
五、等離子熔煉和重熔金屬及合金
參考文獻
第十二章 冶金反應工程基礎
第一節 概述
一、冶金反應工程學的定義和任務
二、冶金反應器的類型
第二節 物料在反應器內的反應特性
一、物料衡算式
二、速率方程式
三、冶金過程動力學
第三節 物料在反應器內的傳遞特性
一、停留時間分布
二、物料在典型反應器內的停留時間
第四節 無因次設計曲線
一、計算得到各種無因次設計曲線
二、F曲線在過程設計中的套用
第五節 在反應技術開發中的套用
一、反應技術開發的方法
二、反應器容積計算的幾個實例
參考文獻
第六篇 稀有金屬材料加工
第一章 熔煉和鑄造
第一節 概述
一、稀有金屬熔鑄的冶金特性
二、真空熔煉方法及選擇
三、真空熔煉的熱力學
四、真空熔煉的動力學
五、真空熔煉中的真空技術
第二節 真空電弧熔煉
一、真空電弧熔煉原理
二、真空自耗電弧爐
三 非自耗電極真空電弧熔煉
第三節 電子束熔煉
一、電子束熔煉原理
二、電子束熔煉爐
三、電子束熔煉工藝
第四節 真空感應熔煉
一、真空感應熔煉原理
二、真空感應熔煉的套用及發展
第五節 真空等離子熔煉
一、真空等離子熔煉原理
二、真空等離子束熔煉爐
三、真空等離子弧熔煉爐
第六節 凝殼熔煉與鑄造
第三章 能源材料
第一節 核能材料
一、核燃料
二、結構材料
三、控制材料
四、減速和反射材料
五、冷卻材料
六、禁止材料
七、冷凝器材料
八、聚變堆用的主要材料
第二節 太陽能材料
一、太陽電池
二、重要太陽電池及其材料
三、熱電轉換材料
第三節 貯氫材料
一、貯氫材料的貯氫原理
二、幾種典型貯氫合金
三、貯氫材料的套用
第四節 其它能源材料
一、固態離子導電材料
二、電池材料
三、鋰電池材料
四、磁流體發電材料
參考文獻
第四章 結構材料
第一節 耐腐蝕材料
一、稀有金屬在化學工業中的耐蝕套用
二、稀有金屬在冶金過程中的耐蝕套用
三、稀有金屬在造紙和紡織業中的套用
第二節 航空航天材料
一、航空用稀有金屬
二、火箭、飛彈和宇宙飛行器用稀有金屬
第三節 海洋材料
第四節 兵器材料
第五節 醫用材料
參考文獻
第五章 新興材料
第一節 複合材料
第二節 超導材料
一、實用超導材料
二、多元氧化物新型超導材料
三、超導材料的套用
四、技術及經濟市場展望
第三節 超塑性材料
第四節 特種陶瓷材料
第五節 形狀記憶合金
一、形狀記憶合金製造工藝
二、形狀記憶合金性能
三、形狀記憶合金套用
第六節 超細粉末
一、工藝過程
二、發展現狀
三、性能和套用
四、發展趨勢
第七節 非晶態材料
一、基本工藝過程
二、性能和套用
三、發展趨勢
參考文獻
