Вольдман Г.М., Зеликман А.Н. Теория гидрометаллургических процессов

Учебное пособие для вузов. — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Интермет Инжиниринг, 2003. — 464 с.: ил. — ISBN 5-89594-088-9.ч/б, dpi300, OCR, навигатор.На базе современных представлений физической химии рассмотрены термодинамика, механизм и кинетика гидрометаллургических процессов: выщелачивания металлов, оксидов, сульфидов, ионного обмена и жидкостной экстракции, выделения металлов или их соединений из растворов методами осаждения, кристаллизации, электролиза, автоклавного восстановления и цементации. Приведены примеры, иллюстрирующие проявление и использование рассмотренных закономерностей в реальных или перспективных технологических процессах, описаны методы расчета равновесий, исследования и обработки экспериментальных данных и методики расчета оборудования. Издание дополнено описанием основ выделения металлов из растворов электролизом.
Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлениям подготовки бакалавров и магистров («Металлургия» и «Материаловедение и технология новых материалов»), а также для подготовки дипломированных специалистов по ряду специальностей (110200 «Металлургия цветных металлов», 250900 «Химическая технология материалов современной энергетики», 251700 «Химическая технология редких элементов и материалов на их основе», 210200 «Автоматизация технологических процессов», 071000 «Материаловедение и технология новых материалов»). Может быть полезно специалистам, работающим в области металлургии и химической технологии цветных, благородных и редких металлов, а также новых материалов на их основе.Предисловие.
Введение.
Основы процессов выщелачивания
Необходимые сведения из термодинамики растворов электролитов
Основные характеристики раствора.
Термодинамические свойства идеальных растворов.
Термодинамические свойства реальных растворов.
Коэффициенты активности электролитов и их определение.
Расчет коэффициентов активности электролитов.
Термодинамика простого растворения
Характеристика воды как растворителя.
Энергия гидратации ионов.
Растворимость солей.
Термодинамика процессов выщелачивания, сопровождающихся химическими реакциями
Связь между расходом реагентов и константой равновесия.
Методы определения константы равновесия.
Диаграммы потенциал — рН (диаграммы Пурбэ).
Термодинамика некоторых промышленных процессов выщелачивания.
Теоретические основы кинетики выщелачивания
Общее уравнение потока выщелачивания.
Особенности процесса выщелачивания с участием газообразного реагента.
Закономерности внешней диффузии.
Закономерности внутренней диффузии.
Диффузионная кинетика с участием двух (или более) растворенных реагентов.
Закономерности протекания процесса в кинетической области.
Влияние условий выщелачивания на лимитирующую стадию процесса.
Методика исследования кинетики выщелачивания.
Кинетика выщелачивания дисперсных твердых веществ. Роль геометрии зерна.
Влияние дефектов кристаллической решетки на равновесие и кинетику реакций твердое — жидкость.
Использование кинетических закономерностей для расчета аппаратов для выщелачивания.
Интенсификация процессов выщелачивания.
Кинетика выщелачивания металлоксидов и сульфидов
Выщелачивание металлов.
Выщелачивание оксидов.
Выщелачивание сульфидных минералов в присутствии окислителей.
Бактериальное выщелачивание сульфидов.Экстракционные и ионообменные процессы
Основы экстракционных процессов
Общие понятия и терминология процессов экстракции.
Экстракция нейтральными экстрагентами.
Анионообменная экстракция.
Катионообменная экстракция.
Экстракционные равновесия.
Синергетный эффект при использовании двух экстрагентов.
Методы исследования состава экстрагируемых соединений.
Диаграммы распределения и разделения.
Кинетика процессов экстракции.
Аппаратурное оформление процессов экстракции.
Использование жидких экстрагентов, находящихся в порах полимерного носителя.
Основы ионообменных процессов
Общие сведения.
Состав и синтез ионообменных смол.
Основные характеристики ионообменных смол.
Равновесие ионного обмена.
Ионный обмен как мембранное равновесие.
Селективность ионного обмена.
Кинетика ионного обмена.
Ионный обмен в колоннах.
Ионный обмен из пульп.
Ионообменная хроматография.
Ионитовые мембраны, их использование в электродиализе.Основы процессов выделения металлов или их соединений из водных растворов
Выделение малорастворимых соединений
Факторы, влияющие на растворимость солей.
Условия осаждения гидроксидов и основных солей.
Осаждение сульфидов металлов.
Разделение металлов осаждением труднорастворимых соединений. Закономерности соосаждения примесей.
Старение осадков.
Основы процессов кристаллизации из растворов
Фазовые равновесия кристаллов с раствором для двух- и трехкомпонентных систем с участием воды.
Растворимость кристаллов разной крупности.
Образование центров кристаллизации.
Рост кристаллов.
Кинетика массовой кристаллизации.
Использование кристаллизации для очистки солей от примесей и разделения близких по свойствам элементов.
Выделение металлов электролизом
Термодинамика электродных процессов.
Скорость процессов разряда и ионизации.
Электродные потенциалы.
Электрохимические системы с самопроизвольным протеканием электрохимических процессов.
Механизм электродных процессов и электродная поляризация.
Поляризационные кривые.
Параллельно протекающие электродные процессы и выход по току.
Анодная пассивация.
Структура катодных осадков.
Использование электролиза для выделения металлов из раствора.
Осаждение металлов и оксидов из растворов восстановлением водородом и другими газами
Термодинамика восстановления водородом.
Механизм и кинетика восстановления водородом.
Выделение малорастворимых оксидов низшей валентности.
Восстановление другими газами.
Выделение металлов цементацией
Термодинамика процесса цементации.
Механизм и кинетика цементации.
Побочные процессы при цементации.
Аппаратура для проведения цементации.
Цементация на амальгамах.Вопросы и задачи
Рекомендательный библиографический список