煤炭工业可持续发展的开发与利用技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:煤炭工业出版社

作者:李金柱主编

出品人:

页数:299

译者:

出版时间:1998-09

价格:48.0

装帧:平装

isbn号码:9787502015916

丛书系列:

图书标签:

• 煤炭
• 可持续发展
• 开发与利用
• 技术
• 能源
• 工业
• 清洁煤技术
• 煤炭化学
• 环境保护
• 资源利用

矿物学与地球化学基础：岩石圈的物质循环与演化 本书简介 本书深入探讨了矿物学和地球化学的核心原理及其在理解地球内部结构、地质过程以及资源形成中的关键作用。内容涵盖了从原子尺度到行星尺度的物质组成、结构演化及其相互作用机制，旨在为地质学、环境科学、材料科学及能源地质等领域的研究者和专业人士提供一个全面、系统的理论框架和实践指导。 第一部分：晶体结构与矿物物理化学 第一章 晶体化学基础 本章从晶体学的基本概念入手，详细阐述了矿物的内部结构。重点解析了晶胞、晶带、晶面指数的确定方法，以及不同对称群的分类。在此基础上，深入讨论了离子键、共价键、范德华力等在矿物晶体中的作用，并引入了电荷平衡原理（Bond Valence Theory）来解释复杂硅酸盐和氧化物中阳离子的配位数和晶格畸变。 晶体缺陷与非化学计量学： 探讨了点缺陷（空位、间隙原子、取代杂质）、线缺陷和面积缺陷对矿物物理性质（如导电性、光学特性）的影响。重点分析了过渡金属氧化物和硫化物中常见的非化学计量现象及其对热力学稳定性的意义。 矿物结构解析技术： 详细介绍了X射线衍射（XRD）的基本原理，包括布拉格定律的应用、单晶和粉末衍射数据的解析方法，以及结构精修的过程。同时，引入了透射电子显微镜（TEM）在晶体结构形貌观察和高分辨率成像中的应用。 第二章 矿物热力学与相平衡 本章聚焦于矿物形成和转化的热力学驱动力。从吉布斯自由能出发，构建了矿物体系的相图理论基础。 矿物的稳定性与变质反应： 详细分析了压力-温度（P-T）相图中不同矿物组合的稳定性区域。运用反应平衡条件（$Delta G = 0$），推导了典型的变质反应（如绿片岩相到角闪岩相的矿物转化），并讨论了水、二氧化碳等挥发分在相平衡中的作用。 溶液热力学与矿物沉淀： 探讨了水溶液中离子活度、离子强度对矿物溶解度和沉淀速率的影响。引入溶解度积（$K_{sp}$）的概念，解释了在热液蚀变、沉积环境以及生物地球化学循环中，矿物如何精确地在特定条件下成核和生长。 第二部分：地球化学过程与同位素示踪 第三章 岩石地球化学：元素迁移与分馏 本章系统阐述了地球化学的四大基本分区——地壳、地幔、海洋和大气——中元素（包括亲石元素、亲铁元素、亲硫元素）的迁移、富集与分馏机制。 岩浆分异作用的地球化学模型： 深入分析了部分熔融（Partial Melting）和岩浆结晶分异（Fractional Crystallization）过程中的元素分配系数（D值）变化。重点介绍了根据岩浆岩中微量元素和稀土元素（REE）配分模式，反演出地幔源区性质和结晶过程的地球化学方法。 地幔的化学异质性： 基于橄榄石、辉石等主要造岩矿物的微量元素捕获机制，讨论了俯冲带物质对地幔楔的改造（加熔，Metasomatism），以及地幔柱物质的起源和组成。 第四章 同位素地球化学：时间与物质追踪 同位素地球化学被视为重建地球历史的“时间探针”和“物质指纹”。本章详细介绍了放射性同位素和稳定同位素在测年和示踪中的应用。 放射性测年系统： 详述了铀-铅（U-Pb）、钐-钕（Sm-Nd）、钾-氩（K-Ar）和铷-锶（Rb-Sr）系统的基本原理、衰变链、定年方程的求解与误差分析。重点讨论了等时线法和加权平均法在确定岩石形成年龄和变质时间中的应用，以及对地质事件的精确锁定。 稳定同位素地球化学（$delta$值）： 侧重于氧、氢、碳、硫稳定同位素分馏的物理化学机制，特别是温度依赖性分馏（热力学控制）和生物过程控制的分馏。实例分析包括利用$delta^{18} ext{O}$和$delta ext{D}$追踪水-岩反应的温度和水体来源，以及利用$delta^{13} ext{C}$示踪古海洋碳循环的剧烈变化事件。 第三部分：矿物与环境的相互作用 第五章 矿物表面化学与界面过程 本章转向关注矿物颗粒表面的物理化学过程，这对于环境地球化学、土壤科学和生物地球化学至关重要。 矿物表面络合与吸附： 阐述了矿物表面电荷的产生机制（如零点电荷 $ ext{pH}_{pz}$）。详细分析了特定离子（如重金属、磷酸盐）在不同pH条件下与矿物表面官能团（如Si-OH, Al-OH）形成内界限络合物或外界限络合物的动力学和平衡过程。 矿物风化速率： 探讨了控制岩石圈风化速率的关键因素——矿物结构稳定性、环境介质的酸度、温度和微生物活动。引入了反应动力学模型来量化不同硅酸盐矿物在自然环境中的溶解速率。 第六章 矿物在地下水系统中的行为 本章将理论应用于实际的地下水地球化学问题。 水-岩相互作用的模拟： 使用PHREEQC等化学平衡模型，演示如何模拟深层地下水中矿物的溶解、沉淀、离子交换和络合反应。分析了矿物-水界面过程如何控制地下水的地球化学特征和水质安全。 固废与污染物迁移： 侧重于矿山废弃物和工业沉积物中重金属的固定化和释放机制。研究了各种铁氧化物、粘土矿物（如伊利石、高岭石）对砷、镉、铀等有毒元素的吸附/共沉淀能力，评估其长期环境风险。 全书结构严谨，理论推导与实例分析相结合，旨在提供一个扎实的地球科学基础，以应对当前在资源评估、环境修复和深部过程理解等领域面临的复杂挑战。

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这本书的封面设计给我留下了深刻的印象，那种深邃的黑色背景上点缀着微弱的橙黄色光芒，仿佛预示着在幽暗的矿井深处蕴藏着无限的可能与挑战。我最初是抱着一种对技术革新抱有的好奇心来翻阅它的。我期望看到一些关于如何利用现代科技手段，比如大数据分析、物联网技术，来优化煤炭开采流程，减少资源浪费和环境影响的深度探讨。特别是关于那些前沿的智能化采矿系统，我总觉得那才是未来工业发展的关键所在。书中应该会涉及如何通过更精准的勘探技术，最大化地提高煤层开采率，同时最大限度地降低对地质结构的破坏。然而，在浏览了目录和一些章节标题后，我发现这本书似乎更侧重于宏观的政策导向和基础性的理论框架，对于我期待的那种具体到某个新型钻探设备参数、或是某个新型脱硫除尘装置运行效率的详尽数据分析，着墨似乎不够。这让我有点遗憾，但同时也理解，要在一本书中涵盖所有具体的技术细节可能不太现实。总体而言，它给我的第一印象是严谨且具有战略高度，像是一份行业蓝皮书而非一本操作手册。

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这本书的装帧和排版给我一种非常学术化的感觉，厚重的篇幅和密集的文字，暗示着内容的深度和广度。我带着学习新体系、理解新范式的目的来阅读它，特别是希望能领会一下“开发与利用技术”在当前国际能源格局下如何被重新定义。我非常关注技术迭代如何影响到煤炭供应链的重塑，比如无人化运输、智能仓储如何降低运营成本并提高安全性。此外，书中对国际合作与技术引进的探讨，也应该反映出中国煤炭工业在接轨国际标准方面的努力和面临的挑战。然而，当我试图在其中寻找关于“跨国技术转移中的知识产权保护”或者“全球碳市场波动对国内技术投资的影响”这类更具前瞻性和宏观经济性的分析时，却发现内容显得有些保守和内敛，更多的是立足于国内现有体系的优化，而非面向全球竞争格局的布局。这本书在构建技术框架上很有体系，但在将其置于瞬息万变的全球化背景下进行动态审视时，略显不足。

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从一个环境科学研究者的角度来看待这本关于煤炭工业的书籍，我的关注点自然会落在生态修复和污染物治理上。煤矸石的无害化处理和资源化利用，以及矿区土地复垦的标准与技术规范，是这类书籍中我一定会仔细研读的部分。我原本设想这本书会花大量篇幅介绍新的微生物修复技术，或者利用人工智能算法来预测和控制矿井水排放对周边水系的潜在影响。那些关于粉尘污染控制的最新标准和自动化监测系统的介绍，也是我非常期待的内容。但是，阅读下来，我感觉这本书在环境治理这块的讨论，似乎还停留在“应采取措施”的阶段，而对于“如何用最有效、最经济的方式去实现这些措施”的细节着墨较少。就好比，它指出了靶子在哪里，但没有给出最精良的“弹药”配方。对于致力于解决实际环境问题的专业人士来说，这种理论上的高度留白，使得实际操作层面的参考价值大打折扣。

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我是一名对能源经济模型感兴趣的非专业读者，我购买这本书的初衷是希望通过技术层面的革新，来反推能源成本结构的变化，并预测未来煤炭在整个能源结构中的占比趋势。我期待看到成熟的“技术投入—环境成本内部化—市场份额变化”的数学模型分析。例如，某个先进的超低排放改造技术，其边际成本的增加，如何被国家补贴政策、碳税的引入以及发电效率的提升所抵消，最终如何影响煤电与新能源的平价上网之争。这本书的理论框架无疑为理解技术与经济的耦合关系提供了基础，但它似乎更偏向于技术本身的“可行性”，而非技术应用后的“经济性”和“社会接受度”。我希望能看到更多关于技术推广过程中的利益相关者博弈，以及技术路线选择对区域经济发展差异的影响，这些“软性”因素对于理解“可持续发展”的真正含义至关重要，但这些内容在书中着墨不多。

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我是一位长期在能源转化领域工作的老兵，见证了太多从“高污染、高能耗”到“绿色低碳”转型的阵痛与抉择。因此，当我拿起这本书时，我最关注的焦点在于“可持续性”这三个字如何被具体地量化和实现。我希望能看到关于碳捕集、利用与封存（CCUS）技术的最新进展，以及这些技术在实际煤电厂中的经济可行性分析。毕竟，技术再好，如果成本高昂到无法在市场中立足，那也只是空中楼阁。我特别留意了书中对于煤炭清洁高效利用路径的描绘，比如煤制油、煤制气等现代煤化工的方向。我期待看到成熟的案例研究，展示如何平衡能源供应安全与环境责任之间的微妙关系。遗憾的是，书中对这些复杂经济模型和工程可行性论证的深入剖析显得有些蜻蜓点外，更多的是概念上的介绍，缺乏那种久经沙场的工程师们所需要的详实的数据支撑和风险评估。它更像是对未来愿景的描绘，而非对当前瓶颈的精准诊断。

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