矿冶--中国大百科全书(乙精)

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出版者:中国大百
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isbn号码:9787500002154
丛书系列:中国大百科全书第一版
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  • 工具书
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具体描述

地球深处的奥秘与人类文明的基石 一部系统阐述地球物质循环、矿产资源开发与冶金技术演进的百科全书 本书并非聚焦于《矿冶——中国大百科全书(乙精)》所涵盖的具体矿物学、选矿工程、冶金工艺等专业技术领域,而是致力于提供一个更为宏大、跨学科的视角,探讨地球科学、材料科学以及人类文明发展之间密不可分的联系。它旨在成为一本深入浅出、内容详实的综合性著作,引导读者穿越地质时间的长河,理解人类如何从自然界获取和转化物质,从而构建起现代工业社会。 本书的结构被精心设计为三大核心板块,层层递进,共同描绘出从地球深处到最终产品的完整链条。 --- 第一部分:地球的馈赠——地质学基础与矿产的起源 本部分着眼于宏观的地球系统科学,解释了构成我们所用一切材料的源头——矿物的形成机制与分布规律。 第一章:行星的演化与物质的初生 本章将追溯太阳系的形成过程,并重点阐述地球如何通过分异作用形成地壳、地幔和地核。我们将深入探讨岩浆作用、变质作用和沉积作用这三大地质营力,如何在地壳内部和表面不断地重塑物质,创造出成矿的有利环境。内容将涵盖: 地球化学基础: 元素在地球内部的迁移规律、亲岩性与亲熔性元素的行为分析。 构造运动与成矿带的关联: 板块构造理论如何解释全球主要矿床类型的空间分布,例如俯冲带相关的斑岩铜矿,以及大洋中脊相关的海底热液硫化物。 非金属矿产的形成机制: 重点解析沉积岩型矿床(如煤、石油、磷矿)和热液型非金属矿床(如石墨、萤石)的形成条件,强调时间与环境的精确匹配。 第二章:矿物学与岩石学概览 虽然本书并非专业的矿物鉴定手册,但理解矿物的晶体结构和化学性质是理解后续冶金过程的前提。本章将概述主要工业矿物(如硅酸盐、氧化物、硫化物、碳酸盐)的结构特征,并重点介绍其在物理性质(硬度、解理、密度)上的差异,这些差异直接决定了后续选矿工艺的选择。 矿物集合体: 从单晶体到工业矿石的转变,介绍矿石的品位、脉石的构成及其对开采和加工的影响。 全球矿产资源分布格局: 分析关键战略性矿产(如稀土元素、锂、钴、铂族金属)在全球的地理集中度,探讨资源安全与地缘政治的相互作用。 --- 第二部分:资源的转化——从矿石到初级金属 此板块是全书的中心枢纽,详细阐述了如何将低品位的、复杂的矿石转化为可供深加工的纯净或富集材料,重点在于“选”与“冶”的初始阶段。 第三章:矿石的准备与物理分选技术 本章聚焦于在化学反应发生之前,如何通过物理方法提高目标矿物的浓度和粒度适宜性。我们将详尽讨论破碎、磨矿的能量消耗与效率优化。 粒度控制的艺术: 阐述粒度分布对后续选矿效率的关键性,介绍各种破碎设备(颚式、旋回式、辊式)和磨矿设备(球磨、棒磨、自磨)的工作原理、能耗特点及维护策略。 浮选原理与实践: 详细解析表面化学在浮选过程中的作用,包括捕收剂、调整剂和起泡剂的选择与配比。深入讨论不同矿物(硫化矿、氧化矿、碳酸盐矿)的浮选工艺流程设计,例如正浮选与反浮选的适用场景。 重力选矿与磁力选矿: 探讨密度差异和磁性差异在分选中的应用,如跳汰、摇床、螺旋分选机以及高强度磁选机的技术发展。 第四章:湿法冶金的化学路径 湿法冶金是处理复杂矿石、回收贵金属和稀有金属不可或缺的手段。本章将侧重于化学浸出、净化与金属的回收。 浸出技术: 深入分析酸性、碱性及中性浸出体系的化学反应动力学。重点介绍常压浸出、高压氧浸出(如镍钴湿法冶金中的应用)和生物浸出(Bioleaching)的原理、优缺点及环境影响控制。 溶液净化与萃取: 详细介绍溶剂萃取技术(SX)在分离同种元素(如稀土元素分离、铀的提纯)中的核心地位,讨论萃取剂的选择标准、反萃取过程的优化,以及离子交换树脂的应用。 电化学回收: 阐述电解(Electrowinning)和电积(Electrorefining)在获得高纯度金属产品中的关键作用,包括电解槽的设计、电流密度控制及阴阳极反应的平衡。 --- 第三部分:材料的精炼——高温冶金与先进材料 本部分将视野转向高温过程,探讨如何通过热力学和动力学控制,将精炼后的化合物转化为具有特定物理和机械性能的金属材料。 第五章:火法冶金的能量与热力学 火法冶金是处理硫化矿和氧化矿的传统核心技术。本章将深入探讨高温反应的本质。 熔炼与富集: 分析熔炼炉(如闪速炉、电炉)中的传热传质过程。重点解析硫化矿熔炼中的“造渣”与“富集”原理,包括对铁、铜、镍等金属的分配系数控制。 热力学基础: 运用Ellingham图等工具,解释金属氧化物还原的温度窗口,以及副产物(如二氧化硫)的处理和资源化问题。 连续吹炼与精炼: 详细介绍铜、镍等有色金属从冰铜到粗铜,再到阴极铜的吹炼和电解精炼过程,强调炉内气氛控制对杂质转化的影响。 第六章:现代金属的形塑与功能化 本书最后一部分将目光投向冶金的终点——如何赋予金属特定的结构和性能,以满足航空航天、能源存储等尖端领域的需求。 铸造与凝固理论: 探讨金属熔体在模具中的流动性、凝固收缩和晶粒生长控制。介绍定向凝固、单晶生长等先进铸造技术在提高部件可靠性方面的应用。 粉末冶金与增材制造: 阐述从金属粉末的制备(雾化、气相合成)到烧结成型的一系列工艺。着重分析近年来快速发展的金属增材制造(3D打印)技术,如何通过精确控制熔池的快速凝固,实现传统工艺难以达到的复杂结构和梯度材料。 新材料的冶金视角: 概述特种合金(如高温镍基合金、形状记忆合金)的成分设计原则,以及它们在极端环境下的服役性能,强调冶金学在材料科学创新中的基础性地位。 --- 总结: 本书以严谨的科学态度,构建了一条贯穿“地球→矿石→精矿→金属→材料”的知识体系。它不仅服务于矿冶工程领域的专业人士,也为地质学家、材料科学家以及关注资源战略的政策制定者提供了一个全面、深入的参考框架,展示了人类利用地球物质创造现代文明的伟大历程与不懈探索。

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用户评价

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这本书的体量和内容的专业性,决定了它不会是人人都能轻松消化的读物。我感觉它更像是一本为行业内人士准备的“知识圣经”,或者是对该领域充满好奇心、愿意付出大量时间精力去钻研的“硬核”学习者的最佳伴侣。我注意到,不同章节之间的语言风格和侧重点有细微的差异,这很可能是不同领域专家撰写的结果,使得全书保持了高度的专业性,但偶尔也需要读者在不同“语境”间快速切换。比如,讲材料科学的部分可能更偏向于微观结构分析,而讲采矿工程的部分则更侧重于地质力学和安全规范。对我来说,最好的使用方式是将其作为一本参考书来使用,遇到不解的概念,翻阅相关章节,总能找到比网络搜索更系统、更权威的解释。它不是一本用来消磨时间的娱乐读物,而是一项需要投入精力的知识投资,一旦你投入了时间,它所提供的知识深度和广度,绝对物超所值,能构建起一个非常坚固的专业知识地基。

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我个人在使用这本书的过程中,发现它最大的亮点在于其历史视野和前瞻性。很多同类书籍往往只关注当前的主流技术,但这部“乙精”系列,似乎有一种强烈的使命感,要记录下所有重要的技术分支,包括那些已经式微甚至被淘汰的“老”工艺。这种记录,不仅仅是技术描述,更包含了对当时社会经济背景的映照,让你理解技术是如何在特定历史条件下孕育和发展的。例如,对于早期的高炉冶铁技术,书中对炉衬材料的选择变化、鼓风方式的改进等细节的描述,生动地展现了早期工程师们在有限条件下的智慧和挣扎。同时,它也对未来几十年可能面临的挑战给出了深入的预测,比如深海采矿的伦理困境、月球资源的初步构想,这些内容极大地拓展了我的思维边界。这让我觉得,这本书不仅是对过去工业成就的总结,更是对未来科技走向的一种严肃探讨。它让我意识到,矿冶工程远不止于开采和提炼,它与地缘政治、能源安全、甚至太空探索都紧密相连。

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说实话,我最初是冲着它“大百科全书”的名头才购买的,期待的是一个能快速检索特定信息的平台。然而,实际使用下来,我发现它更偏向于“深度剖析”而非“快速索引”。举个例子,如果你想知道某个特定年代、特定地区某个小型矿山的技术改进,这本书可能不会直接给出答案,它更关注的是该技术在全球范围内的原理和演进。它在宏观概念的阐述上是无与伦比的,比如对“选矿”原理的分类和解释,清晰得像是教科书的高级版本。但当我需要针对一个非常具体、边界非常清晰的技术问题寻求即时解决方案时,我发现自己还得借助其他更专业、更聚焦的行业手册。这本书的价值在于它的广度与理论高度的结合,它能让你站在一个制高点去俯瞰整个矿冶工业的脉络,明白不同工艺之间的相互制约和影响。它的排版虽然工整,但由于信息密度极高,对于电子阅读设备的用户来说可能不太友好,纸质版的厚重感反而成了阅读的仪式感的一部分。它要求你像对待一位老教授一样,恭敬地对待它所承载的知识重量。

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这本书,拿到手里沉甸甸的,封面设计得很有分量感,一看就知道是那种需要静下心来慢慢啃的大部头。我原本对“矿冶”这个领域了解不多,觉得它可能偏向于枯燥的工程技术或者化学反应。然而,翻开目录,我立刻被它广博的覆盖面给吸引住了。它不仅仅是简单地罗列冶炼工艺,而是深入到材料的起源、历史演变,甚至触及到矿物资源的全球战略意义。比如,有一章专门讲了古代文明中冶金术的突破,从黄铜时代到铁器时代的跨越,那种对人类文明进程的梳理,写得如同史诗一般壮阔。再比如,它对现代高新材料,比如稀土元素在尖端科技中的应用,做了非常细致的解读,连我这个非专业人士都能大致理解其重要性。书中对各种复杂术语的解释都非常到位,往往会配上清晰的图表和流程图,这让阅读体验大大提升,减少了那种一头雾水的感觉。我尤其欣赏它对环境保护和可持续发展的关注,现代采矿和冶炼业的挑战被坦诚地摆在了台面上,并探讨了绿色冶金的前沿技术。总的来说,它像是一个百科全书式的向导,把我从一个对矿物世界一无所知的新手,领进了这个宏大而精密的领域,激发了我对基础科学和工程的浓厚兴趣。

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这套书的阅读过程,对我而言,与其说是学习,不如说是一场探险。它绝非那种可以随手翻阅,获取零散知识的工具书,它更像是一套需要被“征服”的知识堡垒。我的体会是,如果你想在某个具体矿物(比如铝土矿的拜耳法提纯)上找到一个快速的步骤指南,这本书可能显得过于“学术”和“全面”了。它似乎更倾向于构建一个完整的知识体系框架,告诉你“为什么”会是这样,而不是仅仅告诉你“怎么做”。我花了好大力气才适应它那种严谨的论述风格,特别是涉及热力学和动力学的部分,需要反复咀嚼才能真正领悟其内在的逻辑。书中大量的引用和参考文献,也暗示了其内容的权威性和深度,这对于研究人员来说无疑是宝贵的财富,但对于时间有限的普通读者来说,则意味着你需要极强的自制力才能不被那些专业细节牵着走。有一次,我尝试快速浏览关于贵金属回收的部分,结果被复杂的电化学分离过程细节卡住了近一个小时,最终不得不退回去,重新补习前面的基础电解理论。所以,这绝对是一本需要“沉浸式”阅读的书籍,它回报你的,是结构化的、牢不可破的专业认知,而不是碎片化的知识点。

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