绪论 1
第一章 冶金溶液热力学 3
第一节 理想溶液 3
一、溶液的概念 3
二、溶液组成表示法 3
三、理想溶液与稀溶液 4
第二节 真实溶液 7
一、活度与活度系数 7
二、活度的标准状态 8
三、不同标准状态时活度值的换算 11
五、正规溶液 13
四、超额函数 13
六、亚正规溶液 15
第三节 活度的测定与计算 15
一、蒸气压法求活度 15
二、化学平衡法求活度 16
三、分配平衡法求活度 18
四、由二元相图求活度 20
五、由相对偏摩尔性质求活度 23
六、电动势法求活度 23
七、用二元吉布斯-杜亥姆(Gibbs-Duhem)方程计算活度 24
八、用三元吉布斯-杜亥姆(Cibbs-Duhem)方程计算活度 28
第四节 多元金属熔体中组元的活度及其相互影响 30
一、多元金属熔体中溶质的活度及其相互影响参数 30
二、εj i与εj i的关系及εj i与ｅj i的关系 34
三、稀溶液中溶剂的活度 35
第五节 由热力学数据计算相图 35
一、吉布斯自由能公切线法 36
二、熔化吉布斯自由能法 37
三、系统吉布斯自由能最低法 39
二、化学反应速率 43
一、冶金反应过程动力学 43
第一节 概述 43
第二章 多相反应过程动力学 43
三、传热速率对反应温度的影响 45
四、单相反应和多相反应 45
第二节 传质过程原理 46
一、传质过程的基本概念 46
二、菲克第一定律 46
三、扩散系数 48
四、通过“静止”介质层的稳态扩散传质 50
五、非稳态扩散传质——菲克第二定律 52
六、对流传质 53
七、浓度界面层 54
八、综合传质问题 55
九、稳态和准稳态过程 57
第三节 多相反应过程动力学特征及其速率方程 58
一、相界面对多相反应过程的影响 58
二、扩散控制和化学反应控制 62
三、某些多相化学反应过程中的自动催化现象 66
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 68
第四节 新相生成的理论基础 71
一、凝聚相晶核的生成和长大 71
二、液相中气泡的生成和上浮 76
三、上浮速度 77
第五节 多相化学反应过程控制步骤分析 78
一、假定控制步骤并导出速率方程 79
二、实验部分 82
第三章 化合物的生成-离解反应 86
第一节 热力学一般规律 86
一、离解压、吉布斯自由能变化值及反应方向 86
二、溶液中化合物生成-离解反应的离解压和吉布斯自由能变化值 87
三、影响离解压的其它因素 88
第二节 碳酸盐的生成-离解反应 90
一、概述 91
第三节 氧化物的生成-离解反应 91
二、氧化物的△tＧ°-T图 92
三、铁氧化物和其他多价金属氧化物的生成-离解反应 96
四、铁氧化物分解析出金属的反应 99
第四节 硫化物的生成-离解反应 100
一、概述 100
二、铁硫化物的生成-离解反应 102
第五节 氯化物的生成-离解反应 103
第四章 氧化-还原过程 107
第一节 概述 107
第二节 金属热还原 108
一、金属氧化物在常压下的热还原 109
二、金属氧化物在真空条件下的热还原 110
第三节 燃烧反应 112
一、碳-氧系燃烧反应 113
二、氢-氧系和碳-氢-氧系燃烧反应 115
第四节 一氧化碳和固体碳还原金属氧化物 115
一、热力学一般规律 115
二、铁氧化物的还原 119
三、铅氧化物的还原 121
四、氧化锌的还原 122
第五节 氢还原金属氧化物 124
二、氢还原三氧化钨 125
一、氢还原金属氧化物的热力学特点 125
第六节 氧化铅间接还原过程动力学 128
第五章 冶金炉渣 136
第一节 概述 136
一、炉渣的化学组成 136
二、炉渣在冶炼过程中的作用 136
第二节 炉渣相图 138
一、相律 138
二、二元系相图的基本类型 138
三、CaO-SiO2二元系 140
五、FeO-SiO2二元系 142
四、Al2O3—SiO2二元系 142
六、CaO-Al2O3和CaF2-Al2O3二元系 144
七、三元系相图基础知识 144
八、三元系相图的基本类型及三角形划分法 149
九、温度降低方向的判断 151
十、共晶线和包晶线的判别方法 152
十一、熔体冷却过程分析 152
十二、CaO-Al2为O3-SiO2三元系 153
十三、CaO-FeO-SiO2三元系 155
第三节 熔渣的结构理论 158
一、离子理论 158
二、熔渣的热力学模型 162
三、炉渣的酸碱性和氧化性 166
第四节 熔渣的物理化学性质 168
一、粘度 168
二、密度 171
三、熔渣的表面现象和界面现象 172
第六章 硫化物的火法冶金 180
第一节 硫化物焙烧 180
一、焙烧反应类型 180
二、M-S-O系平衡图 181
三、硫酸化焙烧及硫酸盐的稳定性 185
五、焙烧过程动力学 189
四、硫化物的氧化还原焙烧 189
第二节 锍及造锍熔炼 192
一、熔锍 192
二、熔渣 195
三、造锍熔炼过程热力学分析 197
四、杂质在熔炼过程中的行为 202
第三节 熔锍吹炼 204
一、熔锍吹炼的热力学分析 204
二、镍锍实际吹炼温度的确定 206
二、金属氯化物的挥发性 211
一、氯化冶金的分类 211
第七章 卤化冶金与羰基化冶金 211
第一节 氯化冶金 211
三、金属氯化物的稳定性 212
四、金属氧化物用氯及氯化氢进行氯化 213
五、金属硫化物用氯气及氯化氢进行氯化 218
六、复杂金属化合物的氯化 219
七、金属化合物用固体氯化剂进行氯化 221
八、金属氧化物用氯气氯化的动力学 224
一、金属氟化物的稳定性 225
二、金属氧化物用氟进行氟化 225
第二节 氟化冶金 225
三、金属氧化物用氟化氢气体进行氟化 227
第三节 碘化冶金 228
第四节 羰基化冶金 230
一、羰基化合物的一般性质 230
二、金属羰化物生成和分解反应的热力学 231
第八章 粗金属的火法精炼 236
第一节 概述 236
第二节 熔析精炼 236
第三节 氧化精炼 239
一、氧化精练过程的热力学分析 239
二、粗铜的氧化精炼 241
第四节 硫化精炼 244
一、硫化精炼过程的热力学分析 244
二、粗铅加硫除铜精炼 244
第五节 蒸馏精炼 245
一、金属蒸气压 245
二、二元溶液的蒸气压 247
三、化合物的挥发现象 252
四、与挥发-凝聚现象有关的火法冶金过程 253
五、金属的蒸发和凝聚 255
六、真空蒸馏过程 257
第六节 区域提纯 261
一、化学偏析和平衡分配系数 261
二、区域熔化 262
三、区域提纯 263
附录1 国际单位制(SI) 270
附录2 某些基本常数(1986年国际推荐值) 271
附录3 常用的换算因数 271
附录4 用于构成十进倍数和分数单位的词头 272
附录5 本书所用符号表 272
参考文献 274