中國(guó)冶金百科全書：有色金屬冶金

　　片斷：溶劑萃取富集分離過程全為液相操作，沒有鉈揮發(fā)所造成的毒害，勞動(dòng)條件好且工藝流程短。鉈的回收率從富鉈渣浸出液至鉈錠為97％，從富鉈灰至鉈錠為84％，比原用的沉淀法（布袋塵經(jīng)水浸出、高錳酸鉀氧化和堿中和得中和渣，再經(jīng)氯化沉淀、硫酸化焙燒、蘇打中和及鋅板置換）以及硫化－沉淀－置換法（富鉈灰硫酸化焙燒后經(jīng)水浸出、氯化沉淀和硫化鈉處理，再經(jīng)硫酸化焙燒浸出、硫化氫除雜、用鋅置換鉈），分別提高28％和26％。生產(chǎn)成本也大幅度降低。A101萃取提鉈流程是中國(guó)鉈生產(chǎn)中最先應(yīng)用的溶劑萃取法流程，也是世界鉈提取冶金發(fā)展歷程中較早工業(yè)化的萃取流程之一。由于A101需用戶自己合成，在后來的鉈生產(chǎn)中漸被結(jié)構(gòu)和性能很接近的商品N503（N、N′二甲庚基乙酰胺）所取代。參考書目馬榮駿，溶劑萃取在濕法冶金中的應(yīng)用，冶金工業(yè)出版社，北京，1979。（鐘祥）錒（actinium）一種放射性金屬。元素符號(hào)Ac，原子序數(shù)89，元素的相對(duì)原子質(zhì)量227.0278，屬錒系元素。1899年法國(guó)人德比恩（A.L.Debierne）從鈾礦渣中發(fā)現(xiàn)并分離出錒。它的名字來源于希臘文aktinos（射線）。已發(fā)現(xiàn)錒有質(zhì)量數(shù)從209到233的25種同位素。除227Ac和228Ac是天然放射性元素外，其余都是通過人工核反應(yīng)合成的。227Ac是最重要的錒同位素。它是錒鈾放射性衰變系的成員，半衰期21.773a。在達(dá)到放射性平衡的鈾礦石中，227Ac和鈾的質(zhì)量比為2×10－10：1。錒為銀白色金屬，熔點(diǎn)1320K士50K，沸點(diǎn)3470K土300K，密度（293K）10062kg/m3。金屬錒具有面心立方晶格。錒原子的外電子層構(gòu)型為（Rn）6d17s2。錒的氧化態(tài)為十3。它的化學(xué)性質(zhì)與鑭和釔十分相似。錒的氟化物、氫氧化物、碳酸鹽、磷酸鹽和草酸鹽不溶于水。示蹤量的錒常用氟化鑭或草酸鑭共沉淀載帶。用離子交換色層分離（見稀土元素色層分離）或溶劑萃取法可使鑭系元素與錒分離。由于鈾礦石中含有稀土元素，因此，從鈾礦石提取只能得到錒的濃縮物。在反應(yīng)堆中用熱中子輻照鐳226靶，由核反應(yīng)可制得高純度的227Ac。用稀硝酸將輻照過的鐳靶溶解，加入濃硝酸使鐳沉淀。過濾，濾液通過陰離子交換樹脂柱，使227Ac與釷－228分離。再用草酸鹽沉淀法提純錒，于973K溫度下灼燒得到Ac2O3。比利時(shí)于20世紀(jì)70年代用這種方法，生產(chǎn)了約20g錒－227。參考書目J.J.Katzetal.，TheChemistryoftheActinideEle－ments，Vol.I，ChapmanandHall，London，1986.（岑運(yùn)驊）axihouyuansu錒系后元素（transactinideelement）原子序數(shù)在103號(hào)元素鐒以后的元素，或稱超鐒元素。現(xiàn)已合成的有104號(hào)元素、105號(hào)元素、106號(hào)元素、107號(hào)元素、108號(hào)元素和109號(hào)元素。根據(jù)核理論和元素周期表，科學(xué)家們預(yù)言，可能存在原子序數(shù)大于110的化學(xué)元素。在121號(hào)元素至152號(hào)元素之間，將有一個(gè)類似錒系元素的過渡元素系列，稱為超錒系元素（Su－peractinideelements）。（岑運(yùn)驊）axiyuansu錒系元素（actinideelement）元素周期表第7周期ⅢB族元素，錒、釷、鏷、鈾、镎、钚、镅、鋦、锫、锎、锿、鐨、鍆、鍩及鐒15個(gè)放射性元素的統(tǒng)稱，原子序數(shù)從89到103。除前4種在自然界中存在外，其余11種均由人工核反應(yīng)制得。α衰變和自發(fā)裂變是錒系元素共同的核性質(zhì)。錒系元素原子的外電子層構(gòu)型和鑭系元素相似，它們的化學(xué)性質(zhì)與鑭系元素也極為相近。隨著原子序數(shù)的增大，錒系元素的離子半徑反而減小，這稱為離子半徑收縮現(xiàn)象。錒系元素在水溶液中最常見的價(jià)態(tài)為十3，但鏷有十5價(jià)態(tài)，鈾、镎、镅有十5和十6價(jià)態(tài)，镎和钚有十7價(jià)態(tài)，鈾、釷、钚有十4價(jià)態(tài)，锎、锿、鐨、鍆和锘等元素有十2價(jià)態(tài)。錒系元素的氫氧化物、氟化物、碳酸鹽和草酸鹽不溶于水，而其硝酸鹽、硫酸鹽、高氯酸鹽和鹵化物易溶于水。錒系元素的年生產(chǎn)量：鈾為萬(wàn)噸量級(jí)；釷為百噸量級(jí)；钚為噸量級(jí)；镎、镅、鋦為公斤量級(jí)；錒、鏷、锎為克量級(jí)；锫為百毫克量級(jí)；锿為毫克量級(jí)，其余為微量級(jí)。錒系元素的用途越來越廣，鈾－233、鈾－235和钚－239是核反應(yīng)堆和核電站用的燃料，錒－227、鋦－244和钚－238等則用作宇航飛行器的熱源。參考書目J.J.Katzetal.，TheChemistryoftheActinideEle－ments，Vol.I，ChapmanandHall，London，1986.（岑運(yùn)驊）ai锿（einsteinium）一種人造元素，元素符號(hào)Es，原子序數(shù)99，屬錒系元素。半衰期最長(zhǎng)的同位素是254Es。1952年美國(guó)人肖彬（G.R.Choppin）等在熱核爆炸產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)了99號(hào)元素。為紀(jì)念著名物理學(xué)家愛因斯坦（A.Einstein），命名新元素為Einsteinium。锿有12個(gè)同位素，其質(zhì)量數(shù)從245到256，半衰期從20s到400d。253Es和254Es是锿的重要同位素。锿為銀白色金屬，熔點(diǎn)1130K士30K，密度（293K）為13700Kg/m3。锿原子的外電子層構(gòu)型為〔Rn〕5f117s2。在熱核爆炸過程中，鈾－238多次吸收中子、經(jīng)β衰變生成253Es。其核反應(yīng)為：238U＋15n→253U7β－253Es1961年從在反應(yīng)堆中用高通量的中子照射了3年的钚中，分離出可稱量的锿。用中子照射253Es，可制得254Es和255Es。（張文青）aigufengluhuanyuanliantong矮鼓風(fēng)爐還原煉銅（reductionsmeltingofcopperinlow－shaftblastfurnace）用矮料柱鼓風(fēng)爐處理由硫化銅精礦經(jīng)死焙燒得到的銅焙砂生產(chǎn)黑銅的銅熔煉方法。此法對(duì)銅精礦的化學(xué)成分有一定要求，即要求含銅15％～45％、鐵15％～40％、硫20％～45％，三者的總和大于85％。主要包括硫化銅精礦死焙燒、焙砂熱壓團(tuán)和矮鼓風(fēng)爐還原熔煉三個(gè)環(huán)節(jié)。硫化銅精礦死焙燒是在流態(tài)化焙燒爐內(nèi)進(jìn)行，焙燒溫度為1133～1173K，脫硫率超過96％。在焙燒過程中，硫化銅精礦中的銅被氧化成銅的氧化物，絕大部分鐵被氧化成Fe2O3。銅焙砂含硫低于1.5％。含SO210％～14％的煙氣用于制酸。焙砂熱壓團(tuán)是在銅焙砂中添加少量熔劑，經(jīng)混合后熱壓成團(tuán)（見爐料制團(tuán)）。矮鼓風(fēng)爐還原熔煉是將焦炭與塊狀無煙煤的混合燃料，同團(tuán)礦一起加入矮鼓風(fēng)爐在焦比14％下熔煉。由于料柱矮，爐料在爐內(nèi)停留時(shí)間短，在還原焙煉過程中，其中氧化銅被還原成金屬，形成含銅大于94％的黑銅；而Fe2O3只還原成FeO，隨后與二氧化硅等熔劑反應(yīng)形成爐渣。渣含銅2.0％～2.5％，銅的直收率為96％。鼓風(fēng)含氧23％～24％，采用富氧鼓風(fēng)的目的是盡量使殘留在焙砂中的硫進(jìn)入煙氣。爐渣如采用電爐貧化（見煉銅爐渣貧化），可得到含銅75％～80％、含鐵10％～15％的黑銅。棄渣含銅0.4％～0.5％，電爐貧化銅的回收率為75％，鼓風(fēng)爐焙煉和電爐貧化銅總的回收率超過98％。磨浮法（見高鎳銃磨浮分離法）貧化銅的回收率也可達(dá)98％。美國(guó)阿麥克斯（Amax）公司的威廉（R.O.William）等人在1975年提出了矮鼓風(fēng)爐還原煉銅，并進(jìn)行了小型、中間和生產(chǎn)規(guī)模試驗(yàn)。此法取消了易產(chǎn)生污染的造锍熔煉和吹煉等中間過程，與傳統(tǒng)煉銅法相比具有煙氣污染小、所產(chǎn)硫酸成本低和建廠投資省等優(yōu)點(diǎn)。由于黑銅質(zhì)量差，鼓風(fēng)爐低濃度二氧化硫煙氣難于經(jīng)濟(jì)、有效回收，直至20世紀(jì)80年代末尚未獲得工業(yè)應(yīng)用。（王德全）aisaronglanfalignqian艾薩熔煉法煉鉛（ISAsmeltingprocessoflead）在兩臺(tái)豎爐內(nèi)，通過在爐頂插入的噴槍將空氣和煤粉噴入到熔融爐料中，熔煉硫化鉛精礦產(chǎn)出粗鉛的鉛熔煉方法。又稱賽羅煉鉛法（SIRO）。此法是由澳大利亞的芒特·艾薩礦業(yè)有限公司（MountIsaMinesLimited）和聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織（CSIRO）共同開發(fā)的直接煉鉛技術(shù)。芒特·艾薩礦業(yè)有限公司建造的日處理5t硫化鉛精礦的示范設(shè)備經(jīng)過1983～1986年間的運(yùn)行，證明熔煉效果良好。該公司于1990年建成了年產(chǎn)6萬(wàn)t鉛的艾薩熔煉法煉鉛廠。本書前言前言《中國(guó)冶金百科全書》是我國(guó)第一部薈萃古今中外冶金科技知識(shí)，反映當(dāng)代冶金科學(xué)技術(shù)水平的大型專業(yè)工具書。在冶金科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域里，中國(guó)曾經(jīng)有過光輝燦爛的歷史，對(duì)人類做出過重要的貢獻(xiàn)。中國(guó)是最早生產(chǎn)和使用金屬的國(guó)家之一。夏代（公元前21～前16世紀(jì)）已進(jìn)入青銅時(shí)代，創(chuàng)造了優(yōu)秀的青銅文化；春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期已經(jīng)能夠制造和使用鐵器。但是在半封建、半殖民地時(shí)代，由于生產(chǎn)關(guān)系的桎梏，中國(guó)近代冶金工業(yè)長(zhǎng)期處于落后停滯狀態(tài)。中華人民共和國(guó)成立后，冶金工業(yè)發(fā)展很快，冶金科技一些領(lǐng)域已達(dá)到或接近世界先進(jìn)水平，在生產(chǎn)、建設(shè)、科研、教育等方面都積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。目前，改革開放正方興未艾，廣大職工積極要求掌握冶金科技知識(shí)和生產(chǎn)技能。在這樣的形勢(shì)下，冶金工業(yè)部和中國(guó)有色金屬工業(yè)總公司決定編輯出版《中國(guó)冶金百科全書》，具有十分重要的時(shí)代意義。編輯出版《中國(guó)冶金百科全書》的目的是，整理和總結(jié)人類迄今所積累的冶金科技知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為冶金工作者提供冶金領(lǐng)域的基本知識(shí)和可靠的技術(shù)依據(jù)；向廣大讀者普及冶金常識(shí)，為他們解惑釋疑?！吨袊?guó)冶金百科全書》遵循百科全書的客觀、準(zhǔn)確、全面的原則，反映世界冶金科學(xué)技術(shù)水平，同時(shí)重點(diǎn)介紹中國(guó)冶金工業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r和科研成就。《中國(guó)冶金百科全書》以冶金領(lǐng)域各學(xué)科為基礎(chǔ)設(shè)卷，以條目為單元介紹知識(shí)和提供資料。一個(gè)條目是一個(gè)獨(dú)立的、完整的知識(shí)主題。每卷由眾多的條目組成，它們所包含的知識(shí)互相銜接，構(gòu)成該學(xué)科的完整的知識(shí)體系和網(wǎng)絡(luò)。重要條目的文末，還提供參考書目，向讀者推薦進(jìn)一步鉆研該知識(shí)主題時(shí)可供系統(tǒng)閱讀的專著。《中國(guó)冶金百科全書》共約2000萬(wàn)字，內(nèi)容包括冶金地質(zhì)、采礦、選礦、冶金基礎(chǔ)理論、鋼鐵冶金、有色金屬冶金、金屬塑性加工、金屬材料、煉焦化工、耐火材料、炭素材料、冶金熱能工程、冶金設(shè)備、冶金自動(dòng)化、冶金安全環(huán)保、冶金物化測(cè)試以及冶金工廠建設(shè)等專業(yè)。每卷標(biāo)示卷名，不列卷次。各卷正文按條目標(biāo)題的漢語(yǔ)拼音字母順序編排。為了給讀者提供多種檢索渠道，各卷除設(shè)條目分類目錄外，還設(shè)有條題漢字筆畫索引、條題外文索引和內(nèi)容索引。綜合卷還設(shè)冶金大事年表?！吨袊?guó)冶金百科全書》的編纂工作由冶金工業(yè)部和中國(guó)有色金屬工業(yè)總公司的有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和部分專家、學(xué)者組成的總編輯委員會(huì)領(lǐng)導(dǎo)，由冶金工業(yè)出版社組成的《中國(guó)冶金百科全書》編輯部進(jìn)行具體組織和指導(dǎo)。各卷均設(shè)卷編輯委員會(huì)和學(xué)科分支編寫組，負(fù)責(zé)組織該卷的撰寫和審稿工作。參加撰寫工作的有冶金工業(yè)部和中國(guó)有色金屬工業(yè)總公司所屬幾十個(gè)科研、設(shè)計(jì)院所，高等院校以及中國(guó)科學(xué)院等單位的專家、學(xué)者近4000人。本書的編纂工作得到各有關(guān)單位和企業(yè)的大力支持，也得到中國(guó)大百科全書出版社和中國(guó)水利電力出版社的熱情幫助。在此，謹(jǐn)向他們致以衷心的謝意。編纂冶金百科全書，對(duì)我們來說，是初次嘗試，書中難免存在錯(cuò)誤和疏漏，懇請(qǐng)讀者不吝指正，以期再版時(shí)修改，使這部書臻于完善。《中國(guó)冶金百科全書》編輯部一九九二年六月

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