绪论 1
第一章 冶金溶液 3
第一节 液体金属的性质与结构 3
一、液体金属与固体金属性质的比较 3
二、液体金属的X射线衍射研究 5
三、液体金属的结构 7
第二节 理想溶液 8
一、溶液的概念 8
二、溶液的浓度 9
三、理想溶液与稀溶液 10
一、活度与活度系数 15
第三节 真实溶液 15
二、活度的标准状态 17
三、不同标准状态时活度值的换算 20
四、超额函数 23
五、正规溶液 24
第四节 活度的测定与计算 27
一、蒸气压法求活度 27
二、化学平衡法求活度 28
三、分配平衡法求活度 31
四、由二元相图求活度 34
五、由相对偏摩尔性质求活度 39
六、电动势法求活度 40
七、用二元吉布斯－杜亥姆方程计算活度 41
八、用三元吉布斯－杜亥姆方程计算活度 47
九、三元等活度曲线的几何关系 50
第五节 多元金属熔体中组元的活度及其相互影响 53
一、多元金属熔体中溶质的活度及其相互影响参数 53
二、εji与εij的关系及εji与ej的关系 56
三、稀溶液中溶剂的活度 57
第二章 多相反应过程动力学 63
第一节 概述 63
一、冶金反应过程动力学 63
二、化学反应速率 64
三、传热速率对反应温度的影响 66
四、单相反应和多相反应 67
第二节 传质过程原理 68
一、传质过程的基本概念 68
二、菲克第一定律 69
三、扩散系数 71
四、通过“静止”介质层的稳态扩散传质 75
五、非稳态扩散传质——菲克第二定律 77
六、对流传质 79
七、浓度界面层 81
八、综合传质问题 82
九、稳态和准稳态过程 85
一、相界面对多相反应过程的影响 88
第三节 多相反应过程动力学特征及其速率方程 88
二、扩散控制和化学反应控制 95
三、某些多相化学反应过程中的自动催化现象 101
四、固体产物层的致密程度对多相化学反应过程速率的影响 104
四、与挥发－凝聚现象有关的火法冶金过程 107
一、凝聚相晶核的生成和长大 110
第四节 新相生成的理论基础 110
二、液相中气泡的生成和上浮 118
三、上浮速度 121
第五节 多相化学反应过程控制步骤分析 123
一、假定控制步骤并导出速率方程 124
二、实验部分 128
第三章 化合物的生成－离解反应 133
第一节 热力学一般规律 133
一、离解压、生成自由焓变量及反应方向 133
二、溶液中化合物生成－离解反应的离解压和自由焓变量 135
三、影响离解压的其它因素 137
第二节 碳酸盐的生成－离解反应 139
一、概述 139
二、碳酸钙的生成－离解反应 140
三、几种碳酸盐稳定性的比较 144
第三节 氧化物的生成－离解反应 145
一、概述 145
二、氧化物的△G-T图 146
三、铁氧化物和其他多价金属氧化物的生成－离解反应 151
四、铁氧化物分解析出金属的反应 157
第四节 硫化物的生成－离解反应 159
一、概述 159
第五节 氯化物的生成－离解反应 162
二、铁硫化物的生成－离解反应 162
第四章 氧化－还原过程 167
第一节 概述 167
第二节 金属热还原 168
一、金属热还原的一般特点 168
二、金属氧化物在常压下的热还原 169
三、金属氧化物在真空条件下的热还原 171
第三节 燃烧反应 176
一、碳－氧系燃烧反应 176
二、氢－氧系和碳－氢－氧系燃烧反应 180
第四节 一氧化碳和固体碳还原金属氧化物 181
一、热力学一般规律 181
二、铁氧化物的还原 187
三、铅氧化物的还原 191
四、氧化锌的还原 191
第五节 氢还原金属氧化物 196
一、氢还原金属氧化物的热力学特点 196
二、氢还原三氧化钨 197
第六节 氧化铅间接还原过程动力学 202
第五章 冶金炉渣 212
第一节 概述 212
一、炉渣的化学组成 212
二、炉渣在冶炼过程中的作用 214
第二节 炉渣相图 215
一、相律 215
二、二元系相图的基本类型 216
三、CaO-SiO2二元系 218
四、A1 2O 3-SiO2二元系 221
五、FeO-SiO-2二元系 223
六、CaO-Al 2O 3和CaF2-Al 2O 3二元系 225
七、三元系相图基础知识 226
八、三元系相图的基本类型及三角形划分法 234
九、温度降低方向的判断 238
十、共晶线和包晶线的判别方法 239
十一、熔体冷却过程分析 239
十二、CaO-A12O3-SiO2三元系 241
十三、CaO-FeO-SiO 2三元系 247
第三节 熔渣的结构理论 248
一、分子理论 249
二、离子理论 251
第四节 熔渣中离子间相互作用 259
一、熔渣－金属间的化学反应平衡 259
二、完全离子溶液理论 261
三、实际熔渣的微观不均匀性 263
四、炉渣的氧化性和酸碱性 265
第五节 熔渣的物理化学性质 266
一、粘度 266
二、密度 273
三、熔渣的表面现象和界面现象 275
第六章 硫化物的火法冶金 287
第一节 硫化物焙烧 287
一、焙烧反应类型 287
二、M-S-O系平衡图 289
三、硫酸化焙烧及硫酸盐的稳定性 296
四、硫化物的氧化还原焙烧 300
五、焙烧过程动力学 303
第二节 锍及造锍熔炼 307
一、熔锍 308
二、熔渣 312
三、造锍熔炼过程热力学分析 315
四、杂质在熔炼过程中的行为 323
第三节 熔锍吹炼 327
一、熔锍吹炼的热力学分析 327
二、镍锍实际吹炼温度的确定 331
一、氯化冶金的分类 339
第一节 氯化冶金 339
第七章 卤化冶金与羰基化冶金 339
二、金属氯化物的挥发性 340
三、金属氯化物的稳定性 342
四、金属氧化物用氯及氯化氢进行氯化 343
五、金属硫化物用氯气及氯化氢进行氯化 352
六、复杂金属化合物的氯化 354
七、金属化合物用固体氯化剂进行氯化 357
八、金属氧化物用氯气氯化的动力学 362
第二节 氟化冶金 364
一、金属氟化物的稳定性 364
二、金属氧化物用氟进行氟化 364
三、金属氧化物用氟化氢气体进行氟化 366
第三节 碘化冶金 368
第四节 羰基化冶金 370
一、羰基化合物的一般性质 371
二、金属羰化物生成和分解反应的热力学 373
第八章 粗金属的火法精炼 380
第一节 概述 380
第二节 熔析精炼 381
第三节 氧化精炼 385
一、氧化精炼过程的热力学分析 385
二、粗铜的氧化精炼 388
一、硫化精炼过程的热力学分析 392
第四节 硫化精炼 392
二、粗铅加硫除铜精炼 393
第五节 蒸馏精炼 394
一、金属蒸气压 394
二、二元溶液的蒸气压 398
三、化合物的挥发现象 407
五、金属的蒸发和凝聚速率 411
六、真空蒸馏过程 416
第六节 区域提纯 422
一、化学偏析和平衡分配系数 422
二、区域熔化 423
三、区域提纯 424
附表1 基本单位及导出单位表 435
附表2 具有专门名称的单位表及转换关系式 436
附表3 某些常数表 438
附表4 元素在液态金属中极稀溶液时的活度系数 439
附表5 铁液中溶质相互影响参数εji(1600℃) 442
附表6 铁液中溶质相互影响参数eji×102(1600℃) 443
附表7 有色金属相互影响参数 444
附表8 反应标准自由焓变量 449
附表9 氯化物蒸气压常数表 460
附表10 金属蒸气压常数表 465