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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