稀散金属冶金PDF电子书下载

绪论 1

第一篇 铟冶金 3

1铟及其化合物的主要性质 3

1.1 铟的历史 3

1.2 铟的性质 4

1.2.1 铟的物理性质 4

1.2.2 铟的化学性质 6

1.2.3 铟的放射性和毒性 7

1.3 铟的化合物及其性质 8

1.3.1 氧化物与氢氧化物 8

1.3.2 铟的硫化物和硫酸盐 10

1.3.3 铟的卤化物 13

1.3.4 铟的磷、砷、锑化物及盐 14

2铟及铟合金的应用 16

2.1 铟的简介 16

2.2 铟的分布 17

2.3 铟的供需情况及未来走势 17

2.4 铟的金属基合金 22

2.5 ITO 22

2.6 纳米级 ITO粉 24

2.7 半导体铟化合物的用途 24

2.8 焊接剂方面的应用 24

2.9 涂层上的应用 24

2.10 用于低熔点合金 25

2.11 原子能工业方面的应用 25

2.12 化工工业上的应用 25

2.13 光纤通信方面的应用 26

2.14 电池防腐方面的应用 26

2.15 现代军事技术中的应用 26

3铟的资源及富集 27

3.1 铟的地质资源 27

3.1.1 铟的地球化学性质 27

3.1.2 铟矿物种类 29

3.1.3 含铟的矿物 29

3.1.4 铟矿床 30

3.1.5 铟储量 33

3.2 铟矿物的选矿富集 34

3.2.1 多金属矿选矿过程中铟的分布 34

3.2.2 铟在选矿产品中的分布 35

3.2.3 含铟锌精矿成分 35

4铟的来源及冶炼原理 37

4.1 铟原料的主要来源 37

4.2 铟在铅冶炼过程中的行为 39

4.3 铟在火法炼锌过程中的行为 41

4.3.1 铟在火法炼锌过程中的走向 41

4.3.2 铟在火法炼锌过程中的分配 42

4.4 铟在湿法炼锌过程中的行为 42

4.4.1 中性浸出过程中铟的走向与富集 42

4.4.2 黄钾铁矾法除铁过程中铟的走向与富集 43

4.4.3 针铁矿法除铁过程中铟的走向与富集 43

4.4.4 赤铁矿法除铁过程中铟的走向与富集 44

4.5 炼锡过程中铟的行为 46

4.6 炼铜过程中铟的行为 47

4.7 高炉炼铁过程中铟的行为 47

4.8 铟的二次资源 48

5铟的冶炼方法 49

5.1 水冶铟 49

5.1.1 置换铟法 49

5.1.2 水解法 50

5.1.3 选择性溶解及沉淀法 51

5.1.4 硫酸化提铟法 52

5.1.5 电解铟法 54

5.1.6 萃取铟法 56

5.1.7 离子交换提铟法 60

5.1.8 中和溶解提铟法 61

5.1.9 液膜提铟法 61

5.1.10 氧压浸出提铟法 61

5.2 火冶铟 62

5.2.1 氧化造渣提铟法 62

5.2.2 氯化造渣提铟法 63

5.2.3 合金—电解铟法 64

5.2.4 选冶联合提铟法 65

5.2.5 氯化挥铟法 66

5.2.6 烟化提铟法 67

5.2.7 真空蒸馏提铟法 68

5.2.8 碱熔—汞齐法提铟 69

6电铟生产实例 70

6.1 从铅浮渣反射炉中提取铟 70

6.2 从炼锡反射炉烟尘中提取铟 72

6.3 从火法炼锌的高铟铅中回收铟 73

6.4 从湿法炼锌过程中提取铟 74

6.4.1 用碱洗、净化、置换法提取铟 74

6.4.2 用萃取法提取铟 78

7高纯铟的制备 106

7.1 概述 106

7.2 除Cd、 Tl后的二次电解法提取高纯铟 106

7.3 高纯铟和超纯铟 107

7.3.1 产品规格 107

7.3.2 主要用途 107

7.3.3 制取方法 107

7.4 细铟粉 108

7.4.1 产品规格 108

7.4.2 主要用途 109

7.4.3 制备方法 109

7.5 三氧化二铟 109

7.5.1 产品规格 109

7.5.2 主要用途 109

7.5.3 制备方法 110

7.6 氢氧化铟粉 110

7.6.1 产品规格 110

7.6.2 主要用途 110

7.6.3 制备方法 110

7.7 高纯硫酸铟 111

7.7.1 产品规格 111

7.7.2 主要用途 111

7.7.3 制备方法 111

7.8 半导体铟化合物 111

7.8.1 锑化铟单晶 111

7.8.2 砷化铟单晶 112

7.8.3 磷化铟单晶 112

7.8.4 以InBV为主的固溶体 113

7.8.5 AI InB2VI型的半导体化合物 113

7.9 ITO（铟锡氧化物） 113

7.9.1 ITO粉 113

7.9.2 纳米ITO粉 115

7.9.3 ITO靶材（铟靶） 116

7.9.4 ITO薄膜 118

7.10 TMIn 120

7.10.1 产品规格 120

7.10.2 主要用途 121

7.10.3 制备方法 121

7.11 铟合金 121

8含铟物料综合利用研究 122

8.1 概述 122

8.1.1 项目的技术原理分析 122

8.1.2 含铟物料提取方法 128

8.2 国内外相关技术比较 129

8.2.1 铅冶炼系统中铟的回收 129

8.2.2 锌冶炼系统中铟的回收 130

8.2.3 ITO靶材中铟的回收 134

8.3 铟综合回收技术实例分析 135

8.3.1 技术目标 135

8.3.2 试验方案的确定 135

8.3.3 云南省含铟物料工艺矿物学研究 135

8.3.4 含铟物料富集工艺研究 141

8.3.5 铟浸出工艺研究 144

8.3.6 中和沉铟工艺研究 150

8.3.7 铟萃取工艺研究 153

8.3.8 浸出渣综合利用工艺研究 156

8.4 铟冶炼生产的环境保护与安全生产 160

8.4.1 概述 160

8.4.2 主要环境标准 161

8.5 “三废”的治理 162

8.5.1 冶炼烟气的治理 162

8.5.2 含重金属污水的治理 163

参考文献 165

第二篇 锗冶金 169

9锗产业发展概况 169

9.1 锗的发展简史 169

9.2 国外锗产业发展概况 172

9.3 我国锗产业发展概况 173

9.3.1 生产企业概况 173

9.3.2 各企业产能与产量 174

9.3.3 我国锗产业发展状况 176

10锗及其化合物的性质 177

10.1 锗的性质 177

10.1.1 锗的物理性质 177

10.1.2 锗的化学性质 179

10.2 锗的硫化物 180

10.2.1 硫化锗（Ⅱ）或一硫化锗（GeS） 180

10.2.2 二硫化锗或硫化锗（GeS2） 181

10.2.3 Ge2S3 183

10.3 锗的氧化物 184

10.3.1 一氧化锗或氧化锗（Ⅱ）（GeO） 184

10.3.2 二氧化锗或氧化锗（Ⅳ）（GeO2） 185

10.4 锗的卤化物 189

10.4.1 四氟化锗或氟化锗（Ⅳ）（GeF4） 190

10.4.2 二氟化锗或氟化锗（Ⅱ）（GeF2） 191

10.4.3 四氯化锗或氯化锗（Ⅳ）（GeCl4） 191

10.4.4 二氯化锗或氯化锗（Ⅱ）（GeC12） 192

10.4.5 二氯一氧化锗（GeOC12） 192

10.4.6 四溴化锗或溴化锗（Ⅳ）（GeBr4） 192

10.4.7 二溴化锗或溴化锗（Ⅱ）（GeBr2） 193

10.4.8 四碘化锗或碘化锗（Ⅳ）（GeI4） 193

10.4.9 二碘化锗或碘化锗（Ⅱ）（GeI2） 193

10.4.10 三氯锗烷（HGeC13） 193

10.5 锗的氢化物 194

10.6 锗的硒、碲化合物 196

11锗的战略地位和用途 197

11.1 锗的战略地位 197

11.2 锗在电子工业领域中的应用 200

11.3 锗在红外光学领域中的应用 201

11.4 锗在光纤通信领域中的应用 202

11.5 锗在化工、轻工领域的应用 203

11.6 锗在食品领域中的应用 204

11.6.1 有机锗化合物的医疗、保健作用 204

11.6.2 有机锗化合物的毒副作用 205

11.7 锗用于制备锗系合金 205

11.7.1 锗酸铋 205

11.7.2 硅锗（SiGe）晶体管 207

11.8 我国发展锗产业的意义 208

12锗资源及应用前景 210

12.1 锗元素的地球化学特征 210

12.1.1 锗的地球化学性质 210

12.1.2 天体和陨石中锗的丰度 213

12.1.3 不同地质体中锗的分布 214

12.2 锗矿物及锗矿床分类 216

12.2.1 锗矿物 216

12.2.2 锗矿床分类 217

12.3 煤中锗资源 219

12.3.1 煤中锗的分布和含量 219

12.3.2 滇西褐煤中的锗资源 225

12.3.3 内蒙古褐煤中的锗资源 228

12.4 铅锌矿中锗资源 229

12.4.1 云南省会泽铅锌矿 229

12.4.2 贵州省赫章铅锌矿 230

12.4.3 广东省凡口铅锌矿 231

13锗冶金的基本原理 234

13.1 概述 234

13.2 丹宁沉锗原理 236

13.3 锗精矿的氯化浸出与蒸馏原理 236

13.3.1 简单蒸馏原理 237

13.3.2 锗精矿的氯化浸出原理 237

13.3.3 锗精矿的氯化浸出蒸馏原理 242

13.4 GeC14的水解原理 245

13.5 GeO2的还原原理 247

13.6 锗的区域提纯原理 248

13.7 单晶锗的生长原理 249

14煤中锗的提取 251

14.1 水冶法提取煤中锗 251

14.2 火冶法提取煤中锗 251

14.2.1 合金法 251

14.2.2 再次挥锗法 252

14.2.3 碱熔—中和法 252

14.2.4 加氢氟酸浸出法 253

14.3 萃取法提取煤中锗 253

14.3.1 萃取原理 253

14.3.2 萃取工艺 254

14.3.3 萃取体系 254

14.4 微生物浸出法提取褐煤中的锗 256

14.4.1 试验原料 256

14.4.2 微生物的培养筛选与染色鉴别 257

14.4.3 微生物浸出褐煤中锗的热力学 260

14.4.4 微生物浸取煤中锗的工艺 265

14.5 干馏法提取煤中锗 269

14.5.1 含锗褐煤资源利用现状 269

14.5.2 含锗褐煤锗挥发试验 270

14.6 国外从煤或煤相关产品中回收锗的工艺 278

14.6.1 从煤焦油残渣中回收锗的工艺 278

14.6.2 煤中锗的回收 279

14.6.3 从煤中提取锗的方法 280

14.6.4 从碱性煤灰、烟尘以及类似褐煤燃烧渣中回收锗 282

14.6.5 从水煤气中回收锗的工艺 285

14.6.6 从煤烟尘中回收镓和锗 286

15有色冶炼副产品中锗的提取 291

15.1 锌矿中提取锗 291

15.1.1 锌冶炼中回收锗 291

15.1.2 锌矿中提取和纯化锗 292

15.1.3 从锌精矿富集的锗溶液中提取锗 303

15.2 从铜、铅、锌硫化矿中提取锗 306

15.3 从铜锌硫化矿中提取锗 309

15.4 从闪锌矿中提取锗 311

15.5 从铅锌矿中提取锗 314

15.6 从风化岩石和烟气中回收锗 315

15.7 从含锗废料中回收锗 316

15.7.1 从含锗废料中回收锗的方法 317

15.7.2 从锗生产过程产生的废料中回收锗 317

15.7.3 从锗半导体废料中回收锗 318

15.7.4 从含锗废水中回收锗 319

15.7.5 从生产光导纤维的废料中回收锗 320

15.7.6 从锗浸蚀废料中回收锗 320

16制备和提取四氯化锗的方法 322

16.1 四氯化锗的制备 322

16.2 从含锗的硫化矿中制备四氯化锗 323

16.3 用气态氯化氢从锗酸盐物料中提取四氯化锗的方法 325

16.3.1 基本原理 325

16.3.2 工艺技术 326

17净化四氯化锗及相关提纯工艺 334

17.1 可满足半导体器件质量要求的四氯化锗提纯工艺 334

17.2 由粗GeCl4提纯GeC14的方法 336

17.3 用氢氧化铵纯化GeC14的方法 340

17.4 从光纤母体材料中去除—OH杂质 341

17.4.1 发明背景 341

17.4.2 工艺技术 342

17.5 去除溶解在SiC14或GeC14中氢化物的技术 344

17.5.1 发明背景 344

17.5.2 工艺技术 344

17.6 制备超纯SiC14或 GeCl4的技术 346

参考文献 348

第三篇 镓冶金 353

18镓的主要性质、资源及用途 353

18.1 镓的性质 353

18.1.1 镓的物理性质 353

18.1.2 镓的化学性质 354

18.2 镓的资源 356

18.2.1 镓的丰度 356

18.2.2 镓的地球化学性质 356

18.2.3 镓的储量 357

18.3 镓的用途 357

18.4 镓的生产 359

18.5 镓的价格 359

18.6 高纯镓 359

18.7 镓的市场概况 360

19冶金过程中镓的富集与走向 361

19.1 湿法冶金过程中镓的富集与走向 361

19.1.1 铝土矿溶出过程中镓的富集 361

19.1.2 湿法炼锌过程中镓的富集和走向 364

19.1.3 湿法提锗过程中镓的富集和走向 365

19.2 火法冶金过程中镓的富集与走向 365

19.2.1 火法炼锌过程中镓的富集与走向 365

19.2.2 处理铁矿过程中镓的富集与走向 366

19.3 煤中镓的富集与走向 367

20镓的提取冶金技术 368

20.1 电解法 368

20.1.1 石灰乳—电解法 368

20.1.2 碳酸化—电解法 369

20.1.3 中和溶解—电解法 370

20.1.4 汞齐电解法 371

20.1.5 直接用铝酸钠溶液电解法提取镓 373

20.1.6 电解合金法 374

20.1.7 选—冶联合法回收镓和锗 375

20.2 溶剂萃取法 376

20.2.1 Kelex-100萃取镓 376

20.2.2 碳酸化—萃取法 378

20.2.3 中性挥发—萃取法 379

20.2.4 中和—萃取法 380

20.2.5 氯化—萃取法 380

20.2.6 酸、碱处理—萃取镓 380

20.2.7 电溶阳极合金—萃取法 383

20.2.8 ？烧—萃取法 383

20.2.9 高压还原—萃取法提镓和铟 383

20.2.1 0 P-M法提镓 385

20.2.1 1合金—萃镓法 386

20.3 吸附法 388

20.3.1 树脂吸附法 388

20.3.2 固体吸附法 388

20.4 烟化—综合法提镓 388

20.5 萃淋树脂法 391

20.6 离子交换法 392

20.6.1 设备 392

20.6.2 工艺过程 392

20.6.3 工艺流程 393

20.7 乳状液膜法 394

20.8 置换法 394

20.8.1 反应机理 394

20.8.2 操作过程 395

20.8.3 置换法优缺点 395

20.9 生化法提镓 395

21镓的制备及再生镓资源回收 397

21.1 镓的提纯方法 397

21.1.1 间接提纯法 397

21.1.2 直接提纯法 397

21.2 高纯镓的生产 398

21.2.1 化学处理法 399

21.2.2 电解精炼法 399

21.2.3 真空精炼法 400

21.2.4 结晶提纯法 400

21.2.5 其他提纯方法 401

21.3 再生镓资源回收技术 402

21.3.1 砷化镓废料硝酸分解—中和沉淀分离 402

21.3.2 砷化镓废料硝酸分解—硫化沉淀分离 404

21.3.3 砷化镓废料氯化分解—蒸馏分离 404

21.3.4 砷化镓废料氯化分解—蒸馏分离 404

21.3.5 从其他废半导体元器件再生回收镓 405

21.3.6 从半导体晶片生产中的切屑、磨料回收镓、铟、锗 405

21.4 镓与新材料 406

21.4.1 GaAs太阳能电池材料 406

21.4.2 GaN半导体材料 407

21.4.3 硅酸镓镧晶体 407

21.4.4 CuIn（2-x）GaxSe2 （GIGS）太阳能薄膜材料 408

21.4.5 Fe-Ga合金磁致伸缩材料 408

21.4.6 Ga基液态金属 408

参考文献 410

第四篇 铊冶金 415

22铊的主要性质、资源及用途 415

22.1 铊的性质 415

22.1.1 铊的物理性质 415

22.1.2 铊的化学性质 415

22.1.3 铊的资源 418

22.1.4 铊的毒性 422

22.1.5 铊的环境污染与迁移转化 423

22.2 铊的用途 424

22.2.1 医学 424

22.2.2 工业应用 424

22.2.3 高温超导 425

22.2.4 电子仪表工业 425

22.2.5 光学应用 425

22.2.6 地质工作应用 426

22.2.7 其他用途 426

23铊冶金提取技术 427

23.1 火法冶炼过程中铊的富集与走向 427

23.1.1 铅冶炼过程中铊的富集与走向 427

23.1.2 锌冶炼过程中铊的富集与走向 428

23.1.3 ISP工艺过程中铊的富集与走向 428

23.1.4 铜冶炼过程中铊的富集与走向 428

23.1.5 黄铁矿生产硫酸过程中铊的富集与走向 429

23.1.6 炼锰中铊的富集与走向 430

23.2 湿法冶金过程中铊的富集与走向 430

23.2.1 锌湿法冶金过程中铊的富集与走向 430

23.2.2 砷精矿和砷渣处理过程中铊的富集与走向 430

23.2.3 含铊锑精矿处理过程中铊的富集与走向 431

23.3 铊的冶金提取技术 431

23.3.1 沉淀法 431

23.3.2 置换法 439

23.3.3 酸浸—结晶法 441

23.3.4 真空蒸馏法 441

23.3.5 酸浸—萃取法 443

23.3.6 离子交换法 446

23.3.7 液膜法 447

23.3.8 高纯铊的制备 448

23.4 铊材料与应用市场 449

23.4.1 高温超导膜材料 449

23.4.2 Cs1（TI）晶体材料 449

23.4.3 铊的市场概况 450

参考文献 451

第五篇 硒碲冶金 453

24硒、碲的性质、资源及用途 453

24.1 硒的主要性质 453

24.1.1 物理性质 453

24.1.2 化学性质 453

24.1.3 发展历史 454

24.2 硒资源概况 454

24.3 硒的用途 455

24.3.1 静电复印 456

24.3.2 电子工业 457

24.3.3 玻璃工业 457

24.3.4 医学与环境 457

24.3.5 化工 458

24.3.6 冶金 459

24.3.7 其他 460

24.4 碲的主要性质 460

24.4.1 化学性质 460

24.4.2 碲的发现 460

24.5 碲的资源 461

24.5.1 概述 461

24.5.2 碲资源的分布类型 461

24.5.3 碲的制取 462

24.6 碲的用途 462

24.6.1 冶金中的应用 463

24.6.2 电子工业中的应用 464

24.6.3 化工的应用 464

24.6.4 玻璃工业的应用 465

24.6.5 其他应用 465

24.7 硒碲冶金的主要原料 465

24.7.1 有色金属冶炼的阳极泥及其他副产物 465

24.7.2 有色冶炼与化工厂的酸泥 467

25硒、碲湿法冶金方法 470

25.1 硫酸化提硒、碲法 470

25.1.1 硫酸化焙烧—电解碲法 474

25.1.2 硫酸化焙烧—碱浸法 475

25.1.3 分段硫酸化焙烧法 477

25.1.4 干式硫酸化焙烧 479

25.1.5 硫酸化—还原熔炼 479

25.2 氧化焙烧—碱浸提硒、碲法 479

25.3 氧压浸煮提硒、碲法 480

25.4 碲化铜法提碲 482

25.5 水溶液氯化提硒、碲法 482

25.6 碱金属氯化硒、碲法 483

25.7 选冶提硒、碲法 484

25.7.1 阳极泥选冶提硒、碲 484

25.7.2 酸泥选冶提硒、碲 485

25.8 斐济碲化物浸出法 486

25.9 萃取硒、碲法 486

25.9.1 盐酸介质中萃取硒与碲 486

25.9.2 在硫酸介质中萃取硒、碲 488

25.10 离子交换树脂吸附硒、碲法 489

25.11 生化法提硒、碲 490

25.12 硫化提硒、碲法 490

25.13 液膜法提碲 490

26硒、碲火法冶金方法 492

26.1 苏打法提硒、碲 492

26.1.1 苏打熔炼法综合回收硒与碲 492

26.1.2 苏打烧结法回收硒与碲 497

26.2 加钙提硒法 499

26.3 氯化硒（碲）法 501

26.4 热滤脱硫—精馏硒法 501

26.5 加铝富集法从锑矿中回收硒 503

26.6 真空蒸馏提硒法 504

26.7 造冰铜提硒法 504

26.8 灰吹提硒法 505

26.9 汞炱中硒的回收 505

26.9.1 苏打焙烧—SO2还原沉硒法 505

26.9.2 酸浸—SO2还原沉硒法 506

参考文献 507

第六篇 铼冶金 509

27铼的性质、资源及用途 509

27.1 铼的性质 509

27.1.1 铼的物理性质 510

27.1.2 铼的化学性质 511

27.1.3 铼的主要化合物 512

27.2 铼的资源 513

272.1 铼的丰度 513

27.2.2 铼的地球化学 513

27.2.3 铼的分布 514

27.2.4 铼的矿物 514

27.2.5 铼的储量 516

27.3 铼的用途 516

27.3.1 铼在石油和化学领域的应用 517

27.3.2 铼在国防工业领域的应用 517

27.3.3 铼在电子工业领域的应用 519

27.3.4 铼在测温和加热器件领域的应用 520

27.3.5 铼的其他应用 520

27.4 铼的市场 521

28铼冶金提取技术 523

28.1 提铼原料 523

28.2 火法冶金提铼技术 523

28.2.1 辉钼矿焙烧—石灰烧结法提取铼 523

28.2.2 含铼冰铜高温氧化法提取铼 524

28.3 湿法冶金提铼技术 525

28.3.1 辉钼矿氧化挥发—沉淀提铼法 525

28.3.2 含铼铜矿鼓风炉熔炼挥发—硫化沉淀法提铼 527

28.3.3 高压氧化浸出法提铼 528

28.3.4 高压硝酸分解法提铼 529

28.3.5 高压碱浸法提铼 530

28.3.6 铜精矿碱浸—置换铼 532

28.3.7 铜阳极泥硫酸化—沉淀法提铼 533

28.4 电化学法提铼技术 533

28.4.1 钼中矿电溶氧化法提铼 533

28.4.2 电渗析提铼法 536

28.4.3 电解铼法 536

28.5 有机物提铼 536

28.5.1 有机沉淀剂提取铼 536

28.5.2 萃取铼法 537

28.6 铼的回收利用 542

28.6.1 从废铂铼催化剂中回收铼 542

28.6.2 从含铼的合金废料中回收铼 543

28.7 高纯铼的制备 544

28.7.1 高铼酸铵氢还原法 544

28.7.2 高纯二氧化铼氢还原法 544

28.7.3 氧化铼升华提纯氢还原法 544

28.7.4 铼的卤化物热离解法和化学气相沉积法 545

28.7.5 电子束熔炼和区域熔炼法 545

28.8 铼锭或铼条的生产方法 545

28.8.1 高温烧结法 545

28.8.2 熔炼法 545

参考文献 546