有色金属提取冶金手册(能源与节能)

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isbn号码:9787502408886
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  • 有色金属
  • 提取冶金
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  • 选矿
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具体描述

《现代化学工程原理与实践》 —— 从理论基石到工业前沿的深度探索 书籍简介 《现代化学工程原理与实践》是一部面向高年级本科生、研究生以及一线化学工程师的综合性参考著作。本书旨在系统、深入地阐述支撑现代化学工业运转的核心科学原理,并结合最新的工程技术和应用案例,搭建起理论知识与实际生产之间的坚实桥梁。全书内容涵盖了化学工程领域最基础且至关重要的单元操作、过程控制、反应动力学,直至新兴的绿色化工与可持续发展技术,力求为读者提供一个全面、连贯且具有前瞻性的知识框架。 第一部分:化学工程的基石——物质与能量的传递 本部分聚焦于化学工程学的核心——传递现象。我们深知,无论是分离提纯还是化学反应的实现,都离不开对动量、热量和质量的精确控制。 第一章:流体力学基础与应用 本章从牛顿力学和流体静力学出发,深入探讨了粘性流体的本构方程、流型判断(如雷诺数与层流/湍流的过渡)。重点解析了管道、设备内的流阻计算,包括摩擦系数的确定与修正,以及泵、压缩机等动量传递设备的工作原理、选型与优化。特别引入了非牛顿流体的流变学特性及其在特定工业过程中的处理方法。 第二章:热量传递的原理与强化 热量传递是化工过程能效的关键。本章系统回顾了三大传热机理:导热、对流与辐射,并详细分析了复合传热问题的求解。在工程应用方面,对换热器设计进行了详尽的论述,包括壳管式、板式换热器的几何设计、污垢热阻的评估以及热点分析。为应对日益严格的节能要求,本章还专门开辟章节讨论了强化传热技术,如紧凑型换热器、微通道技术及相变传热的优化策略。 第三章:质量传递与分离过程 I:扩散与吸收 质量传递是实现物质分离和转化的驱动力。本章首先建立了扩散的理论基础,区分了气相、液相和固相中的扩散机制,并引入了菲克定律及更高维度的扩散模型。随后,重点聚焦于气液分离的典型单元操作——吸收过程。内容覆盖了吸收塔的设计计算,如吸收剂的选择、传质阻力的考量、操作线的确定以及吸收速率的动力学分析。 第二部分:化学反应工程与过程控制 离开了化学反应,化工过程便失去了其核心价值。本部分旨在将热力学与动力学知识转化为可行的反应器设计与高效的系统控制方案。 第四章:化学反应动力学与反应器设计 本章深入探究了反应速率的测量方法、反应机理的推导以及活化能的确定。随后,我们将理论转化为工程实践,详细分析了间歇反应器(Batch)、连续搅拌釜式反应器(CSTR)和管式反应器(PFR)的性能评估、放大效应(Scale-up)及其优缺点。对于复杂反应体系,如多相催化反应,本章探讨了宏观反应动力学与微观催化剂表面效应的耦合分析。 第五章:复杂反应体系与反应器优化 超越理想模型,本章讨论了返混对反应器性能的影响、非等温反应器的稳定性分析,以及如何处理反应器中的热点和失控风险。针对日益重要的多相反应(如气-固催化反应),详细阐述了反应器内的流态表征(如鼓泡塔、流化床)及其对传质和反应效率的影响。 第六章:化工过程的测量与自动控制 现代工厂的稳定运行依赖于精确的过程控制。本章从测量学基础入手,介绍温度、压力、流量和成分的传感器原理与误差分析。继而,系统阐述了经典控制理论,包括传递函数模型的建立、PID控制器的整定(如Ziegler-Nichols法),以及控制系统的频率响应分析。此外,对先进控制策略(如模型预测控制MPC)在复杂耦合系统中的应用进行了前沿介绍。 第三部分:分离精制技术与过程强化 分离过程的能耗和效率直接决定了产品的成本和环境影响。本部分着重于高分离效能和过程强化的前沿技术。 第七章:精馏与萃取的深度解析 精馏作为最基础也是最重要的分离单元,本章不仅涵盖了平衡数据、塔板效率的确定,更深入探讨了非常规精馏技术,如共沸精馏、萃取精馏、反应精馏的工作原理与设计计算。对于液液萃取,本章分析了溶剂的选择标准、多级萃取塔的设计计算,以及萃取设备(如搅拌桨式、喷射式)的选择指南。 第八章:膜分离技术与新型分离方法 随着对高纯度产品需求的增加,膜分离技术的重要性日益凸显。本章详细介绍了微滤、超滤、纳滤和反渗透的机理、膜材料的特性及其在气体分离、液体纯化中的应用。此外,还涵盖了吸附分离(如变压吸附PSA、变温吸附TSA)的模拟与设计,以及电渗析等新兴电化学分离技术。 第九章:过程强化与绿色化工 本章展望了化学工程的未来方向。过程强化(Process Intensification, PI)是提高生产效率、降低设备体积和能耗的核心途径。书中介绍了诸如微通道反应器、反应精馏、旋转填充床等集成化技术。绿色化工方面,重点讨论了原子经济性、溶剂替代(如超临界流体技术)、生物催化在化工过程中的整合,以及如何通过工艺优化实现污染物源头削减。 总结 《现代化学工程原理与实践》力求在深度和广度上达到高度平衡。它不仅是学生构建严谨工程思维的教科书,更是工程师在面对复杂工艺优化、设备选型和新流程开发时,可以信赖的、与时俱进的参考手册。通过本书的学习和查阅,读者将能够系统掌握现代化学工程的理论武器,并能够有效应对当前工业界对高效率、低能耗、环境友好型生产工艺的迫切需求。

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这本书带给我的,是一种对行业宏观趋势的深刻洞察。我曾以为,只要掌握了核心的冶金技术,就能够应对行业的变化。然而,《有色金属提取冶金手册(能源与节能)》这本书,让我看到了更广阔的天地。它不仅仅是关于“提取”的技术手册,更是一本关于“未来”的指南。书中对全球能源格局变化对有色金属产业的影响,以及各国在推动有色金属行业绿色发展方面的政策导向,都有详尽的分析。我尤其欣赏书中对“智能化冶金”的探讨,它预见了未来冶金生产将如何与大数据、人工智能等技术深度融合,从而实现更精准的工艺控制、更优化的能源调度以及更高效的资源利用。例如,在关于金属提纯的部分,书中不仅详细介绍了传统的精炼方法,还探讨了如何利用机器学习算法来预测和控制精炼过程中的杂质含量,以达到更高的纯度要求,同时减少能源消耗。这本书的内容,让我对有色金属行业的未来发展充满了信心,也为我个人的职业发展提供了清晰的方向。它不仅仅是一本工具书,更是一本启发我思考、指引我前进的灯塔。

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《有色金属提取冶金手册(能源与节能)》这本书,给我最大的感受是它的“前瞻性”和“实用性”的完美结合。它不仅仅是一本记录当下有色金属冶金技术现状的书籍,更是一本预见未来发展趋势的指南。我尤其喜欢书中关于“战略性金属”提取的部分。例如,在讨论钼、钨等战略性金属的提取工艺时,书中不仅详细介绍了其传统的提取方法,还重点阐述了如何通过优化工艺流程,降低能源消耗,减少对环境的影响。让我印象深刻的是,书中对“智能化能源管理”的探讨,它提出了如何利用先进的传感技术和数据分析,对冶金过程中产生的各项能源数据进行实时监测和优化调度,从而实现能源利用效率的最大化。这种将智能化技术与传统冶金工艺深度融合的思路,让我看到了有色金属行业未来的发展方向。此外,书中对“清洁生产”理念的强调,也让我受益匪浅。它不仅仅关注产品本身的质量,更关注生产过程的环保性。例如,在讨论铜的提取时,书中详细介绍了如何通过改进烟气净化系统,回收利用废气中的硫化物,减少SO2的排放。这本书就像一位睿智的长者,用深刻的洞察力和丰富的经验,为我指明了通往绿色、智能、高效的有色金属冶金之路。

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这本书的知识密度之大,让我一开始有些“望而生畏”,但随着阅读的深入,我越来越感受到其内容的精妙和价值。它并非简单地堆砌知识点,而是将复杂的冶金原理、前沿的节能技术以及实际的工程应用巧妙地融为一体。我尤其对书中关于“稀土金属”提取的章节印象深刻。它详细介绍了稀土元素的分离和提纯过程,这本身就是一项极其复杂和精密的工艺。更让我惊叹的是,书中并没有忽视这个过程中巨大的能源消耗和潜在的环境污染问题,而是积极地提出了多种节能减排的解决方案。比如,在讨论湿法离子交换法分离稀土时,书中详细分析了如何优化树脂的选择、溶剂的配比以及洗脱条件,以降低试剂消耗和废水排放,同时提高分离效率。此外,书中对“循环经济”理念的贯穿,也让我耳目一新。它不只是关注“从矿石到金属”,更是关注“从废料到资源”。例如,在讨论铝的回收利用时,书中详细介绍了不同来源的铝废料的处理方法,以及如何通过节能的熔炼和精炼工艺,重新获得高品质的再生铝。这本书就像一位博学的老师,用严谨的态度和丰富的实例,为我打开了一扇通往有色金属世界的新大门。

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这本书带给我的震撼,是一种源自于系统性思维的深刻启发。我之前接触过的冶金书籍,大多侧重于某一特定金属的提取工艺,或者某个技术环节的深入研究。而《有色金属提取冶金手册(能源与节能)》则以一种鸟瞰的视角,将整个有色金属行业置于宏观的能源与环境背景下进行审视。它不仅仅是告诉你如何“提取”,更是告诉你如何在“提取”的过程中,将能源消耗降到最低,将环境影响降到最小。我尤其欣赏书中对不同提取工艺的比较分析,不仅仅从技术可行性和经济效益的角度,更加入了对能源消耗强度和温室气体排放量的量化评估。比如,在镍的提取方面,书中对苏尔巴赫法、氯化浸出法等不同工艺的能耗、物耗以及相关的环保指标都进行了详细的对比,并提出了相应的节能优化建议。这让我意识到,在选择和改进冶金工艺时,能源与节能已经不再是锦上添花,而是决定性因素。更让我印象深刻的是,书中并非停留在理论层面,而是穿插了大量的工程实例和案例分析,这些鲜活的案例让我能够更直观地理解抽象的理论,并将其转化为实际可行的操作。例如,在对某大型铜冶炼厂的节能改造案例分析中,书中详细描述了他们如何通过优化富氧顶吹炼铜工艺,结合余热发电和废气制酸,实现了显著的节能效果。这样的内容,对于像我这样身处生产一线的技术人员来说,无疑是极其宝贵的财富。

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这本书给我最大的触动,是它让我看到了有色金属冶金行业在应对全球性挑战方面的责任与担当。在翻阅《有色金属提取冶金手册(能源与节能)》的过程中,我深刻体会到,现代冶金工业已经不再是单纯的物质转化过程,而是与能源、环境、经济、社会等多个层面紧密相连的复杂系统。我尤其欣赏书中对“循环经济”理念的深入阐释。在讨论镍的提取和回收时,书中不仅详细介绍了从原矿到精镍的整个流程,还重点强调了如何通过回收废旧电池、工业废渣中的镍,实现资源的二次利用,并分析了不同回收途径的能耗和经济效益。这种“闭环思维”,让我看到了有色金属行业实现可持续发展的希望。此外,书中对“智能化制造”的探讨,也让我眼前一亮。它预见了未来冶金生产将如何利用大数据、人工智能等技术,实现对生产过程的精细化控制,优化能源消耗,降低污染物排放,并提高产品质量。例如,在讨论电解铝的节能技术时,书中就提到了如何利用先进的传感器和控制系统,实时监测电解槽的运行状态,并根据监测数据进行智能化的调整,以达到最佳的能耗和产量。这本书就像一位富有远见的教育家,用深刻的洞察力和严谨的论证,让我认识到,只有走绿色、智能、高效的发展道路,有色金属冶金行业才能在未来的竞争中立于不败之地。

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不得不说,《有色金属提取冶金手册(能源与节能)》这本书在细节处理上,达到了令人惊叹的程度。它不仅仅是一本大而全的百科全书,更是在每一个细微之处都精益求精。我曾遇到一个关于锡的回收利用的技术难题,书中关于锡精炼部分的阐述,从粗锡的化学组成分析,到各种除杂工艺(如脱硫、脱砷、脱锑)的原理、设备和操作要点,再到最终的电解精炼和区域熔炼,每一个环节都描述得细致入微,甚至连杂质的化学性质、反应动力学以及工艺参数的选取都进行了详尽的说明。让我欣喜的是,书中关于“节能”的部分,更是将理论与实践完美结合。例如,在对锌冶炼的湿法工艺的节能分析中,书中详细介绍了如何通过优化浸出液的循环利用、提高浸出率、降低电解槽的电压降,以及对浮选药剂的精细化配比来达到节能目的。更难得的是,书中还引用了大量的最新的研究成果和专利技术,为读者提供了前沿的技术信息。这些信息对于我来说,不仅仅是知识的更新,更是技术突破的灵感来源。它让我能够站在巨人的肩膀上,去思考和解决那些看似棘手的问题。整本书就像一位经验丰富的导师,耐心地引导我一步步走向更深层次的理解和更高效的实践。

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这本书带给我的,是一种深刻的“系统性”认知。在翻阅《有色金属提取冶金手册(能源与节能)》之前,我对有色金属冶金的理解,更多是碎片化的,停留在单一的工艺环节。而这本书,以一种宏观的视角,将整个有色金属产业链条,从矿石的开采,到金属的提取,再到合金的制备,以及最终的回收利用,都进行了系统性的梳理和分析。更让我惊喜的是,书中将“能源与节能”作为贯穿始终的核心要素,为每一个环节的分析都注入了新的维度。我尤其对书中关于“低品位矿的综合利用”章节印象深刻。它详细介绍了如何通过创新的浸出技术、浮选技术以及生物冶金技术,将那些过去难以利用的低品位矿石,转化为有经济价值的金属产品,而在这个过程中,如何最大限度地降低能源消耗和环境污染,是书中着重探讨的重点。比如,书中对生物浸出技术的详细介绍,就展现了利用微生物的代谢活动来提取金属,这不仅能耗低,而且对环境友好。这种“变废为宝”、“化劣为优”的思路,让我看到了有色金属行业可持续发展的巨大潜力。这本书就像一位经验丰富的战略家,为我描绘了一幅宏伟的有色金属产业发展蓝图,并指明了实现路径。

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初次翻开这本《有色金属提取冶金手册(能源与节能)》,我最大的感受就是其内容的厚重与深邃。并非说它艰涩难懂,恰恰相反,它以一种极其扎实的学术态度,为读者徐徐展开了一幅宏大的有色金属冶金全景图。从最基础的矿石预处理,到各种复杂的火法、湿法、电化学提取工艺,再到最终的精炼和合金化,几乎涵盖了有色金属冶金的每一个重要环节。更令人惊喜的是,书中并非仅仅罗列枯燥的理论和公式,而是紧密结合了当下的能源消耗与节能减排的时代主题。当我深入阅读关于铜、铝、锌、铅等主要有色金属的提取部分时,我能清晰地看到作者们是如何将能源效率的考量融入到每一个工艺步骤的设计与优化中。例如,在铝电解的部分,不仅仅是传统的能耗分析,还探讨了新型电解槽技术、阴极材料的改进以及惰性阳极的可能性,这些前沿的探讨让我对未来铝工业的绿色发展充满了期待。对于书中关于“能源”与“节能”的论述,更是详尽入微,从能源的来源、利用效率,到余热回收、废弃物资源化利用,再到环境监测和污染治理,无不体现了作者们对整个行业可持续发展的深切关怀。这本书更像是我的一个良师益友,在解决实际工作中遇到的技术难题时,总能提供理论上的支撑和实践上的指导,让我能够更科学、更高效地开展工作,并时刻保持对行业发展趋势的敏锐洞察。它不仅仅是一本工具书,更是一本启发思考、指引方向的航海图。

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我一直对金属材料的加工过程有着浓厚的兴趣,尤其是那些支撑着现代工业发展、却又常常被大众所忽视的有色金属。当我拿到《有色金属提取冶金手册(能源与节能)》这本书时,便被其宏大的叙事所吸引。它并没有回避现代冶金工业所面临的严峻挑战——能源的高消耗和环境的巨大压力。相反,它将“能源与节能”作为核心议题,贯穿于全书的始终。在阅读关于铅的提取部分时,我惊喜地发现,书中不仅仅详细介绍了传统的鼓风炉炼铅,还对更环保、更节能的富氧底吹炼铅技术进行了深入的探讨,并对两种工艺的能耗、物耗、污染物排放以及经济效益进行了细致的对比分析。这让我对铅工业的未来发展方向有了更清晰的认识。此外,书中对各种能源形式在冶金过程中的应用,如电力、天然气、煤炭以及新能源的潜力,都进行了全面的分析。我特别喜欢书中关于余热回收利用的章节,它列举了大量实际案例,说明如何通过改进烟气余热锅炉、热风炉等设备,以及利用热电联产等方式,显著降低了生产过程中的能源消耗。这本书就像一面镜子,让我看到了有色金属行业的光辉成就,也看到了其未来的发展方向,更让我看到了我个人在其中能够贡献的力量。

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这本书对我而言,不仅仅是一次知识的汲取,更是一次思维方式的重塑。在接触《有色金属提取冶金手册(能源与节能)》之前,我对有色金属冶金的理解,更多停留在“如何高效提取”的层面。而这本书,将“高效”的概念,提升到了“高效且节能”的维度。它让我明白,真正的“高效”,不仅仅是产量的提升,更是资源的节约和环境的保护。我对于书中关于“稀有金属”的提取章节尤为着迷。例如,在对锂、钴、镍等新能源电池关键金属的提取工艺描述中,书中不仅详细介绍了其复杂的化学过程,更重点强调了如何通过优化浸出、萃取、沉淀等环节,降低试剂消耗,减少废水产生,并积极探索利用工业废弃物作为辅助材料的可能性。这种“循环经济”的理念,贯穿于书中对每一个有色金属品种的论述之中。让我印象深刻的是,书中关于“绿色冶金”的论述,并非空泛的口号,而是落实在每一个具体的工艺细节上。例如,在对镁的提取方面,书中详细探讨了电解镁过程中阴极材料的改进,以降低能耗,以及对氯化氢废气的有效回收和利用。这本书就像一位严谨的科学家,用无可辩驳的事实和数据,向我展示了如何才能实现工业的可持续发展。

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