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目 录1

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

第三节真实溶液15

一、活度与活度系数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eji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

第三节多相反应过程动力学特征及其速率方程88

一、相界面对多相反应过程的影响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

第四节新相生成的理论基础110

一、凝聚相晶核的生成和长大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

一、概述145

第三节氧化物的生成－离解反应145

二、氧化物的ΔG°-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

二、铁硫化物的生成－离解反应162

第五节氯化物的生成－离解反应162

第四章氧化－还原过程167

第一节概述167

一、金属热还原的一般特点168

第二节金属热还原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-SiO 2二元系218

四、Al 2O 3-SiO 2二元系221

五、FeO-SiO 2二元系223

六、CaO-A1 2O 3和CaF 2-A12O 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-Al 2O 3-SiO 2三元系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

一、熔渣－金属间的化学反应平衡259

第四节熔渣中离子间相互作用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

第七章卤化冶金与羰基化冶金339

第一节氯化冶金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

四、与挥发－凝聚现象有关的火法冶金过程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°C）442

附表6铁液中溶质相互影响参数eji×102（1600°C)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