硫化铜矿的生物冶金 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:冶金工业

作者:李宏煦

出品人:

页数:289

译者:

出版时间:2007-9

价格:56.00元

装帧:

isbn号码:9787502443504

丛书系列:

图书标签:

• 生物冶金
• 硫化铜矿
• 微生物
• 浸出
• 氧化
• 铜冶金
• 环境微生物学
• 生物浸出
• 矿物加工
• 矿床学

《工业废渣资源化与可持续发展》图书简介 一、 书籍概述 本书《工业废渣资源化与可持续发展》聚焦于当前全球工业发展面临的严峻挑战之一：海量工业固体废弃物的无害化处理与资源化利用。随着工业化进程的加速，煤矸石、粉煤灰、冶炼渣、尾矿等工业废渣的堆积不仅占用大量土地资源，更对生态环境构成长期威胁。本书旨在系统梳理和深入探讨现代工业废渣的特性、处理技术、资源化产品开发及其在循环经济中的战略地位，为实现工业绿色转型和可持续发展提供理论指导与实践参考。 全书内容结构严谨，理论与实践紧密结合，不仅涵盖了废渣的微观结构分析和地球化学行为，更深入阐述了从传统填埋到高效资源化利用的技术路线变迁。本书不仅面向冶金、化工、建材、矿山等相关行业的工程师、技术人员和管理者，也适合高等院校相关专业的研究生、本科生以及从事环境保护和资源循环利用的科研工作者研读。 二、 核心内容板块详解 本书共分为六大部分，层层递进，全面覆盖了工业废渣资源化的技术链条。 第一部分：工业废渣的生成、特性与环境影响 本部分首先对全球及我国主要的工业固体废弃物类型进行了详尽的分类介绍，包括但不限于：燃煤电厂的粉煤灰和炉渣、钢铁行业的转炉渣和高炉灰、有色金属冶炼过程产生的各种冶金渣以及矿山开采产生的尾矿和废石。 生成机制与化学组分： 详细分析了不同工业过程如何形成这些废渣，并利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）配合能谱分析（EDS）等现代分析手段，揭示了废渣的矿物相组成、粒度分布及其主要和微量元素的赋存状态。重点探讨了活性组分（如未燃尽碳、游离氧化钙、玻璃体结构）对废渣后续利用潜力的影响。 环境风险评估： 深入剖析了工业废渣在堆存过程中可能引发的水文地质污染、重金属浸出风险以及粉尘污染问题。引入了静态及动态浸出试验方法，对废渣的潜在生态毒性进行定量评价，强调了早期风险识别的重要性。 第二部分：废渣资源化利用的基础理论与关键技术 本部分是全书的技术核心，着重介绍了将废渣转化为有价值产品的关键科学原理和工程技术。 物理分选与预处理技术： 探讨了针对不同废渣特点的破碎、磨矿、磁选、重选和浮选技术，旨在提高目标组分的富集效率。特别强调了对尾矿中微细粒物料的有效捕集技术。 热活化与矿化改性： 详细阐述了通过煅烧、固相反应等热化学方法，诱导废渣内部惰性物质发生晶型转变或结构活化，从而提高其作为活性掺合料的性能。例如，对粉煤灰的低温活化和对高炉渣的玻璃体结构调控。 化学浸出与萃取分离： 重点介绍了湿法冶金原理在废渣处理中的应用。包括酸浸、碱浸、微生物浸出等技术，用于选择性地从复杂废渣体系中回收铜、锌、稀土等有价金属。对比了不同浸出剂的选择性、效率和环境友好性。 第三部分：建筑材料领域的深度应用 建筑材料是当前工业废渣资源化最主要的去向。本部分聚焦于如何将废渣转化为高性能、环保型的建材产品。 水泥与混凝土掺合料： 详尽论述了粉煤灰和磨细矿渣作为硅质活性掺合料，在改善混凝土耐久性、降低水化热、提高后期强度方面的机理和应用实例。给出了不同等级水泥中废渣掺量的优化设计方法。 新型胶凝材料： 深入探讨了地聚合物（Geopolymer）技术，利用废渣中的铝硅酸盐成分，通过碱激发反应形成具有优异耐酸碱、耐火性能的新型无熟料胶凝材料。 砌体与道路材料： 介绍了利用煤矸石、尾矿砂等生产烧结砖、免烧砖以及作为路基、垫层材料的技术标准和工程应用案例，关注其力学性能和长期稳定性。 第四部分：环境修复与工程化应用 本部分将废渣资源化与土壤/水体环境治理相结合，拓展了废渣的应用边界。 重金属固化与稳定化： 分析了不同固化剂（如水泥、石灰、硅酸盐）与废渣中重金属的反应机理，并展示了电化学方法在加速稳定化过程中的潜力。 污染土壤改良剂： 探讨了利用某些特定废渣（如富含硅钙质的渣类）作为土壤改良剂，改善酸性土壤或提高土壤保水保肥能力的实践。 吸附材料开发： 阐述了通过对废渣进行改性（如磁化、表面功能化），开发用于废水处理中吸附有机污染物或特定阴离子的新型低成本吸附剂。 第五部分：循环经济下的废渣高值化与前沿探索 本部分着眼于未来技术发展方向，探讨了废渣向高附加值产品转化的前沿研究。 稀有金属与关键元素回收： 针对复杂尾矿和电子废渣，介绍了熔融还原、等离子体技术等先进工艺，用于回收锂、钴、镍、稀土等战略性金属。 先进陶瓷与功能材料制备： 讨论了利用高纯度废渣作为原料，制备特种陶瓷、耐火材料乃至纳米材料的可能性。 能源化利用： 探讨了低热值煤矸石的清洁燃烧技术、气化技术及其伴随的炉渣综合利用方案，实现能源与物料的协同增效。 第六部分：政策法规、经济性评估与可持续发展路径 本部分从宏观管理和经济角度审视工业废渣资源化。 政策驱动与标准体系： 梳理了国家在工业固体废弃物管理、资源综合利用方面的法律法规和产业政策导向，强调了标准制定对技术推广的支撑作用。 全生命周期成本分析（LCA）： 提供了评估废渣资源化项目经济可行性和环境效益的分析框架，对比了资源化与传统处置方式的综合成本差异。 区域协同与闭环模式构建： 提出了构建工业园区内部“固废—原料”的物质流闭环系统，实现跨行业、跨区域的协同利用，最终构建面向低碳社会的工业生态体系。 三、 本书的特色与贡献 本书最大的特色在于其系统性和前瞻性。它不仅提供了一系列成熟的工程应用技术，更将研究视野延伸至高值化回收和环境修复等新兴领域。通过对大量工程案例的剖析，确保了理论指导的可操作性和实用性。本书致力于推动工业废渣从“负担”向“资源”的根本性转变，为实现我国乃至全球的“碳达峰、碳中和”目标提供坚实的物质技术基础。

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读完这本书后，我最大的收获是对“复杂矿石”的处理有了全新的认识。以往总觉得，品位低的矿石只能束之高阁，等待技术突破。但这本书清晰地揭示了生物冶金如何将这些“废物”转化为宝贵的二次资源。作者对“顽固性”硫化矿物的生物解硫机理进行了深入剖析，其中关于如何利用特定的嗜酸性细菌打开矿物晶格结构的部分，语言精确且充满力量感。书中穿插了几幅高分辨率的扫描电镜照片，直观地展示了微生物附着在矿物表面，进行“生物攻击”的瞬间，这种视觉冲击力远胜于纯文字描述。此外，书中关于浸出液循环利用和尾矿无害化处理的章节，也非常具有前瞻性。它展示了一个完整的、闭环的生态冶金系统，不再是简单的采掘与排放，而是一种资源高效利用的可持续模式，让人看到了金属工业在21世纪的全新面貌。

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初读此书时，我最大的感受是其学术深度令人敬畏，但同时，阅读体验却出奇地流畅。这绝非一本枯燥的教科书，它更像是经验丰富的老工程师在与后辈交流心得。作者在论述生物浸出过程的动力学模型时，没有止步于公式的堆砌，而是深入分析了温度、pH值、氧化还原电位这些环境参数对微生物活性的制约关系，这一点非常关键，因为在实际的工业生产中，这些变量是动态变化的。我特别留意了其中关于“生物氧化池”设计的章节，书里对比了塔式反应器和浸矿堆的设计优劣，并结合了流体力学和传质效率的概念进行了建模分析。这部分内容展现了作者跨学科的扎实功底，将生物学、化学工程学和矿物加工学巧妙地融合在一起。我甚至能想象出作者在撰写此书时，是多么细致地查阅和整理了过去几十年间全球范围内积累的实践数据，才得以构建出如此宏大而又微观的知识体系。对于希望深入理解生物冶金工艺放大（Scale-up）挑战的读者来说，这本书简直是无可替代的指南。

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如果要用一个词来形容这本书的风格，那可能是“精益求精”的工匠精神。从排版设计到图表质量，都透露出一种对细节的苛求。我特别留意了书中对“生物浸出过程的数学建模与控制”那一章，它对如何利用传感器实时监测反应进程并进行反馈控制的描述，简直是一份现成的工业控制蓝图。作者没有使用过于花哨的语言，而是用严谨的数学逻辑来描述生物系统的可控性，这极大地提升了这本书的实用价值。对我个人而言，书中关于“微生物生物量对浸出速率的拟合曲线”的分析尤其受用，它解答了我长期以来对反应速率瓶颈的疑惑。这本书的作者似乎深谙，理论的优美必须建立在可操作性的基础之上，因此，每一项理论推导后面，都紧跟着对其在工业尺度下局限性的诚恳评估。这是一本可以反复研读、每次都能发现新亮点的专业巨著。

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这本书的叙事风格极其注重“演变”和“历史脉络”。它没有直接跳到最新的技术热点，而是花了相当大的篇幅回顾了生物冶金从最初偶然发现到逐步成为主流技术的漫长历程。这种宏观视角极大地增强了读者的代入感和历史责任感。我尤其欣赏作者对早期先驱者们探索过程的描绘，那些充满着试错和不确定性的早期实验，让今天的我们更能体会到科学进步的不易。书中对“生态毒性”和“微生物耐受性”的探讨也尤为深刻，它提醒我们，生物方法虽然“绿色”，但并非没有环境成本，如何筛选出既能高效处理矿石，又对周边生态系统影响最小的微生物群落，是未来研发的重点。这种辩证的视角，使得全书的论述显得非常成熟和审慎。它不仅仅在歌颂技术，更是在审视技术与自然环境之间的平衡点，引导读者以更负责任的态度去面对资源开发这一永恒的主题。

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这本书的封面设计极具工业美感，那种深沉的铜绿色调和略显粗粝的纹理，一下子就把人带入了一个充满挑战和机遇的冶金世界。我原本对“生物冶金”这个概念只是有些模糊的认识，以为它顶多是实验室里的一些小打小闹，但翻开这本书，才发现自己完全低估了其广阔的应用前景。作者的叙述非常扎实，从基础的微生物学原理讲起，娓娓道来那些那些厌氧菌、好氧菌是如何在严酷的矿石环境中“工作”的。书中对不同类型矿石的预处理方法也做了详尽的阐述，特别是对那些传统火法冶金难以处理的复杂硫化物矿，生物浸出展现出的环境友好性和经济性优势被描绘得淋漓尽致。尤其让我印象深刻的是，书中提到了一些案例研究，详细记录了某个特定矿区如何通过优化微生物菌株和浸出液配比，成功将回收率提高了好几个百分点，这种实操层面的细节，对于正在从事相关领域工作的人来说，无疑是宝贵的财富。虽然专业术语不少，但作者的逻辑梳理能力极强，总能在关键时刻用形象的比喻来解释复杂的化学反应，让非专业背景的读者也能大致跟上思路。这本书不仅仅是一本技术手册，更像是一扇通往未来绿色采矿业的大门。

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