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绪论1

第一篇 铟冶金3

1铟及其化合物的主要性质3

1.1 铟的历史3

1.2 铟的性质4

1.2.1 铟的物理性质4

1.2.2 铟的化学性质6

1.2.3 铟的放射性和毒性7

1.3 铟的化合物及其性质8

1.3.1 氧化物与氢氧化物8

1.3.2 铟的硫化物和硫酸盐10

1.3.3 铟的卤化物13

1.3.4 铟的磷、砷、锑化物及盐14

2铟及铟合金的应用16

2.1 铟的简介16

2.2 铟的分布17

2.3 铟的供需情况及未来走势17

2.4 铟的金属基合金22

2.5 ITO22

2.6 纳米级 ITO粉24

2.7 半导体铟化合物的用途24

2.8 焊接剂方面的应用24

2.9 涂层上的应用24

2.10 用于低熔点合金25

2.11 原子能工业方面的应用25

2.12 化工工业上的应用25

2.13 光纤通信方面的应用26

2.14 电池防腐方面的应用26

2.15 现代军事技术中的应用26

3铟的资源及富集27

3.1 铟的地质资源27

3.1.1 铟的地球化学性质27

3.1.2 铟矿物种类29

3.1.3 含铟的矿物29

3.1.4 铟矿床30

3.1.5 铟储量33

3.2 铟矿物的选矿富集34

3.2.1 多金属矿选矿过程中铟的分布34

3.2.2 铟在选矿产品中的分布35

3.2.3 含铟锌精矿成分35

4铟的来源及冶炼原理37

4.1 铟原料的主要来源37

4.2 铟在铅冶炼过程中的行为39

4.3 铟在火法炼锌过程中的行为41

4.3.1 铟在火法炼锌过程中的走向41

4.3.2 铟在火法炼锌过程中的分配42

4.4 铟在湿法炼锌过程中的行为42

4.4.1 中性浸出过程中铟的走向与富集42

4.4.2 黄钾铁矾法除铁过程中铟的走向与富集43

4.4.3 针铁矿法除铁过程中铟的走向与富集43

4.4.4 赤铁矿法除铁过程中铟的走向与富集44

4.5 炼锡过程中铟的行为46

4.6 炼铜过程中铟的行为47

4.7 高炉炼铁过程中铟的行为47

4.8 铟的二次资源48

5铟的冶炼方法49

5.1 水冶铟49

5.1.1 置换铟法49

5.1.2 水解法50

5.1.3 选择性溶解及沉淀法51

5.1.4 硫酸化提铟法52

5.1.5 电解铟法54

5.1.6 萃取铟法56

5.1.7 离子交换提铟法60

5.1.8 中和溶解提铟法61

5.1.9 液膜提铟法61

5.1.10 氧压浸出提铟法61

5.2 火冶铟62

5.2.1 氧化造渣提铟法62

5.2.2 氯化造渣提铟法63

5.2.3 合金—电解铟法64

5.2.4 选冶联合提铟法65

5.2.5 氯化挥铟法66

5.2.6 烟化提铟法67

5.2.7 真空蒸馏提铟法68

5.2.8 碱熔—汞齐法提铟69

6电铟生产实例70

6.1 从铅浮渣反射炉中提取铟70

6.2 从炼锡反射炉烟尘中提取铟72

6.3 从火法炼锌的高铟铅中回收铟73

6.4 从湿法炼锌过程中提取铟74

6.4.1 用碱洗、净化、置换法提取铟74

6.4.2 用萃取法提取铟78

7高纯铟的制备106

7.1 概述106

7.2 除Cd、 Tl后的二次电解法提取高纯铟106

7.3 高纯铟和超纯铟107

7.3.1 产品规格107

7.3.2 主要用途107

7.3.3 制取方法107

7.4 细铟粉108

7.4.1 产品规格108

7.4.2 主要用途109

7.4.3 制备方法109

7.5 三氧化二铟109

7.5.1 产品规格109

7.5.2 主要用途109

7.5.3 制备方法110

7.6 氢氧化铟粉110

7.6.1 产品规格110

7.6.2 主要用途110

7.6.3 制备方法110

7.7 高纯硫酸铟111

7.7.1 产品规格111

7.7.2 主要用途111

7.7.3 制备方法111

7.8 半导体铟化合物111

7.8.1 锑化铟单晶111

7.8.2 砷化铟单晶112

7.8.3 磷化铟单晶112

7.8.4 以InBV为主的固溶体113

7.8.5 AI InB2VI型的半导体化合物113

7.9 ITO（铟锡氧化物）113

7.9.1 ITO粉113

7.9.2 纳米ITO粉115

7.9.3 ITO靶材（铟靶）116

7.9.4 ITO薄膜118

7.10 TMIn120

7.10.1 产品规格120

7.10.2 主要用途121

7.10.3 制备方法121

7.11 铟合金121

8含铟物料综合利用研究122

8.1 概述122

8.1.1 项目的技术原理分析122

8.1.2 含铟物料提取方法128

8.2 国内外相关技术比较129

8.2.1 铅冶炼系统中铟的回收129

8.2.2 锌冶炼系统中铟的回收130

8.2.3 ITO靶材中铟的回收134

8.3 铟综合回收技术实例分析135

8.3.1 技术目标135

8.3.2 试验方案的确定135

8.3.3 云南省含铟物料工艺矿物学研究135

8.3.4 含铟物料富集工艺研究141

8.3.5 铟浸出工艺研究144

8.3.6 中和沉铟工艺研究150

8.3.7 铟萃取工艺研究153

8.3.8 浸出渣综合利用工艺研究156

8.4 铟冶炼生产的环境保护与安全生产160

8.4.1 概述160

8.4.2 主要环境标准161

8.5 “三废”的治理162

8.5.1 冶炼烟气的治理162

8.5.2 含重金属污水的治理163

参考文献165

第二篇 锗冶金169

9锗产业发展概况169

9.1 锗的发展简史169

9.2 国外锗产业发展概况172

9.3 我国锗产业发展概况173

9.3.1 生产企业概况173

9.3.2 各企业产能与产量174

9.3.3 我国锗产业发展状况176

10锗及其化合物的性质177

10.1 锗的性质177

10.1.1 锗的物理性质177

10.1.2 锗的化学性质179

10.2 锗的硫化物180

10.2.1 硫化锗（Ⅱ）或一硫化锗（GeS）180

10.2.2 二硫化锗或硫化锗（GeS2）181

10.2.3 Ge2S3183

10.3 锗的氧化物184

10.3.1 一氧化锗或氧化锗（Ⅱ）（GeO）184

10.3.2 二氧化锗或氧化锗（Ⅳ）（GeO2）185

10.4 锗的卤化物189

10.4.1 四氟化锗或氟化锗（Ⅳ）（GeF4）190

10.4.2 二氟化锗或氟化锗（Ⅱ）（GeF2）191

10.4.3 四氯化锗或氯化锗（Ⅳ）（GeCl4）191

10.4.4 二氯化锗或氯化锗（Ⅱ）（GeC12）192

10.4.5 二氯一氧化锗（GeOC12）192

10.4.6 四溴化锗或溴化锗（Ⅳ）（GeBr4）192

10.4.7 二溴化锗或溴化锗（Ⅱ）（GeBr2）193

10.4.8 四碘化锗或碘化锗（Ⅳ）（GeI4）193

10.4.9 二碘化锗或碘化锗（Ⅱ）（GeI2）193

10.4.10 三氯锗烷（HGeC13）193

10.5 锗的氢化物194

10.6 锗的硒、碲化合物196

11锗的战略地位和用途197

11.1 锗的战略地位197

11.2 锗在电子工业领域中的应用200

11.3 锗在红外光学领域中的应用201

11.4 锗在光纤通信领域中的应用202

11.5 锗在化工、轻工领域的应用203

11.6 锗在食品领域中的应用204

11.6.1 有机锗化合物的医疗、保健作用204

11.6.2 有机锗化合物的毒副作用205

11.7 锗用于制备锗系合金205

11.7.1 锗酸铋205

11.7.2 硅锗（SiGe）晶体管207

11.8 我国发展锗产业的意义208

12锗资源及应用前景210

12.1 锗元素的地球化学特征210

12.1.1 锗的地球化学性质210

12.1.2 天体和陨石中锗的丰度213

12.1.3 不同地质体中锗的分布214

12.2 锗矿物及锗矿床分类216

12.2.1 锗矿物216

12.2.2 锗矿床分类217

12.3 煤中锗资源219

12.3.1 煤中锗的分布和含量219

12.3.2 滇西褐煤中的锗资源225

12.3.3 内蒙古褐煤中的锗资源228

12.4 铅锌矿中锗资源229

12.4.1 云南省会泽铅锌矿229

12.4.2 贵州省赫章铅锌矿230

12.4.3 广东省凡口铅锌矿231

13锗冶金的基本原理234

13.1 概述234

13.2 丹宁沉锗原理236

13.3 锗精矿的氯化浸出与蒸馏原理236

13.3.1 简单蒸馏原理237

13.3.2 锗精矿的氯化浸出原理237

13.3.3 锗精矿的氯化浸出蒸馏原理242

13.4 GeC14的水解原理245

13.5 GeO2的还原原理247

13.6 锗的区域提纯原理248

13.7 单晶锗的生长原理249

14煤中锗的提取251

14.1 水冶法提取煤中锗251

14.2 火冶法提取煤中锗251

14.2.1 合金法251

14.2.2 再次挥锗法252

14.2.3 碱熔—中和法252

14.2.4 加氢氟酸浸出法253

14.3 萃取法提取煤中锗253

14.3.1 萃取原理253

14.3.2 萃取工艺254

14.3.3 萃取体系254

14.4 微生物浸出法提取褐煤中的锗256

14.4.1 试验原料256

14.4.2 微生物的培养筛选与染色鉴别257

14.4.3 微生物浸出褐煤中锗的热力学260

14.4.4 微生物浸取煤中锗的工艺265

14.5 干馏法提取煤中锗269

14.5.1 含锗褐煤资源利用现状269

14.5.2 含锗褐煤锗挥发试验270

14.6 国外从煤或煤相关产品中回收锗的工艺278

14.6.1 从煤焦油残渣中回收锗的工艺278

14.6.2 煤中锗的回收279

14.6.3 从煤中提取锗的方法280

14.6.4 从碱性煤灰、烟尘以及类似褐煤燃烧渣中回收锗282

14.6.5 从水煤气中回收锗的工艺285

14.6.6 从煤烟尘中回收镓和锗286

15有色冶炼副产品中锗的提取291

15.1 锌矿中提取锗291

15.1.1 锌冶炼中回收锗291

15.1.2 锌矿中提取和纯化锗292

15.1.3 从锌精矿富集的锗溶液中提取锗303

15.2 从铜、铅、锌硫化矿中提取锗306

15.3 从铜锌硫化矿中提取锗309

15.4 从闪锌矿中提取锗311

15.5 从铅锌矿中提取锗314

15.6 从风化岩石和烟气中回收锗315

15.7 从含锗废料中回收锗316

15.7.1 从含锗废料中回收锗的方法317

15.7.2 从锗生产过程产生的废料中回收锗317

15.7.3 从锗半导体废料中回收锗318

15.7.4 从含锗废水中回收锗319

15.7.5 从生产光导纤维的废料中回收锗320

15.7.6 从锗浸蚀废料中回收锗320

16制备和提取四氯化锗的方法322

16.1 四氯化锗的制备322

16.2 从含锗的硫化矿中制备四氯化锗323

16.3 用气态氯化氢从锗酸盐物料中提取四氯化锗的方法325

16.3.1 基本原理325

16.3.2 工艺技术326

17净化四氯化锗及相关提纯工艺334

17.1 可满足半导体器件质量要求的四氯化锗提纯工艺334

17.2 由粗GeCl4提纯GeC14的方法336

17.3 用氢氧化铵纯化GeC14的方法340

17.4 从光纤母体材料中去除—OH杂质341

17.4.1 发明背景341

17.4.2 工艺技术342

17.5 去除溶解在SiC14或GeC14中氢化物的技术344

17.5.1 发明背景344

17.5.2 工艺技术344

17.6 制备超纯SiC14或 GeCl4的技术346

参考文献348

第三篇 镓冶金353

18镓的主要性质、资源及用途353

18.1 镓的性质353

18.1.1 镓的物理性质353

18.1.2 镓的化学性质354

18.2 镓的资源356

18.2.1 镓的丰度356

18.2.2 镓的地球化学性质356

18.2.3 镓的储量357

18.3 镓的用途357

18.4 镓的生产359

18.5 镓的价格359

18.6 高纯镓359

18.7 镓的市场概况360

19冶金过程中镓的富集与走向361

19.1 湿法冶金过程中镓的富集与走向361

19.1.1 铝土矿溶出过程中镓的富集361

19.1.2 湿法炼锌过程中镓的富集和走向364

19.1.3 湿法提锗过程中镓的富集和走向365

19.2 火法冶金过程中镓的富集与走向365

19.2.1 火法炼锌过程中镓的富集与走向365

19.2.2 处理铁矿过程中镓的富集与走向366

19.3 煤中镓的富集与走向367

20镓的提取冶金技术368

20.1 电解法368

20.1.1 石灰乳—电解法368

20.1.2 碳酸化—电解法369

20.1.3 中和溶解—电解法370

20.1.4 汞齐电解法371

20.1.5 直接用铝酸钠溶液电解法提取镓373

20.1.6 电解合金法374

20.1.7 选—冶联合法回收镓和锗375

20.2 溶剂萃取法376

20.2.1 Kelex-100萃取镓376

20.2.2 碳酸化—萃取法378

20.2.3 中性挥发—萃取法379

20.2.4 中和—萃取法380

20.2.5 氯化—萃取法380

20.2.6 酸、碱处理—萃取镓380

20.2.7 电溶阳极合金—萃取法383

20.2.8 ？烧—萃取法383

20.2.9 高压还原—萃取法提镓和铟383

20.2.1 0 P-M法提镓385

20.2.1 1合金—萃镓法386

20.3 吸附法388

20.3.1 树脂吸附法388

20.3.2 固体吸附法388

20.4 烟化—综合法提镓388

20.5 萃淋树脂法391

20.6 离子交换法392

20.6.1 设备392

20.6.2 工艺过程392

20.6.3 工艺流程393

20.7 乳状液膜法394

20.8 置换法394

20.8.1 反应机理394

20.8.2 操作过程395

20.8.3 置换法优缺点395

20.9 生化法提镓395

21镓的制备及再生镓资源回收397

21.1 镓的提纯方法397

21.1.1 间接提纯法397

21.1.2 直接提纯法397

21.2 高纯镓的生产398

21.2.1 化学处理法399

21.2.2 电解精炼法399

21.2.3 真空精炼法400

21.2.4 结晶提纯法400

21.2.5 其他提纯方法401

21.3 再生镓资源回收技术402

21.3.1 砷化镓废料硝酸分解—中和沉淀分离402

21.3.2 砷化镓废料硝酸分解—硫化沉淀分离404

21.3.3 砷化镓废料氯化分解—蒸馏分离404

21.3.4 砷化镓废料氯化分解—蒸馏分离404

21.3.5 从其他废半导体元器件再生回收镓405

21.3.6 从半导体晶片生产中的切屑、磨料回收镓、铟、锗405

21.4 镓与新材料406

21.4.1 GaAs太阳能电池材料406

21.4.2 GaN半导体材料407

21.4.3 硅酸镓镧晶体407

21.4.4 CuIn（2-x）GaxSe2 （GIGS）太阳能薄膜材料408

21.4.5 Fe-Ga合金磁致伸缩材料408

21.4.6 Ga基液态金属408

参考文献410

第四篇 铊冶金415

22铊的主要性质、资源及用途415

22.1 铊的性质415

22.1.1 铊的物理性质415

22.1.2 铊的化学性质415

22.1.3 铊的资源418

22.1.4 铊的毒性422

22.1.5 铊的环境污染与迁移转化423

22.2 铊的用途424

22.2.1 医学424

22.2.2 工业应用424

22.2.3 高温超导425

22.2.4 电子仪表工业425

22.2.5 光学应用425

22.2.6 地质工作应用426

22.2.7 其他用途426

23铊冶金提取技术427

23.1 火法冶炼过程中铊的富集与走向427

23.1.1 铅冶炼过程中铊的富集与走向427

23.1.2 锌冶炼过程中铊的富集与走向428

23.1.3 ISP工艺过程中铊的富集与走向428

23.1.4 铜冶炼过程中铊的富集与走向428

23.1.5 黄铁矿生产硫酸过程中铊的富集与走向429

23.1.6 炼锰中铊的富集与走向430

23.2 湿法冶金过程中铊的富集与走向430

23.2.1 锌湿法冶金过程中铊的富集与走向430

23.2.2 砷精矿和砷渣处理过程中铊的富集与走向430

23.2.3 含铊锑精矿处理过程中铊的富集与走向431

23.3 铊的冶金提取技术431

23.3.1 沉淀法431

23.3.2 置换法439

23.3.3 酸浸—结晶法441

23.3.4 真空蒸馏法441

23.3.5 酸浸—萃取法443

23.3.6 离子交换法446

23.3.7 液膜法447

23.3.8 高纯铊的制备448

23.4 铊材料与应用市场449

23.4.1 高温超导膜材料449

23.4.2 Cs1（TI）晶体材料449

23.4.3 铊的市场概况450

参考文献451

第五篇 硒碲冶金453

24硒、碲的性质、资源及用途453

24.1 硒的主要性质453

24.1.1 物理性质453

24.1.2 化学性质453

24.1.3 发展历史454

24.2 硒资源概况454

24.3 硒的用途455

24.3.1 静电复印456

24.3.2 电子工业457

24.3.3 玻璃工业457

24.3.4 医学与环境457

24.3.5 化工458

24.3.6 冶金459

24.3.7 其他460

24.4 碲的主要性质460

24.4.1 化学性质460

24.4.2 碲的发现460

24.5 碲的资源461

24.5.1 概述461

24.5.2 碲资源的分布类型461

24.5.3 碲的制取462

24.6 碲的用途462

24.6.1 冶金中的应用463

24.6.2 电子工业中的应用464

24.6.3 化工的应用464

24.6.4 玻璃工业的应用465

24.6.5 其他应用465

24.7 硒碲冶金的主要原料465

24.7.1 有色金属冶炼的阳极泥及其他副产物465

24.7.2 有色冶炼与化工厂的酸泥467

25硒、碲湿法冶金方法470

25.1 硫酸化提硒、碲法470

25.1.1 硫酸化焙烧—电解碲法474

25.1.2 硫酸化焙烧—碱浸法475

25.1.3 分段硫酸化焙烧法477

25.1.4 干式硫酸化焙烧479

25.1.5 硫酸化—还原熔炼479

25.2 氧化焙烧—碱浸提硒、碲法479

25.3 氧压浸煮提硒、碲法480

25.4 碲化铜法提碲482

25.5 水溶液氯化提硒、碲法482

25.6 碱金属氯化硒、碲法483

25.7 选冶提硒、碲法484

25.7.1 阳极泥选冶提硒、碲484

25.7.2 酸泥选冶提硒、碲485

25.8 斐济碲化物浸出法486

25.9 萃取硒、碲法486

25.9.1 盐酸介质中萃取硒与碲486

25.9.2 在硫酸介质中萃取硒、碲488

25.10 离子交换树脂吸附硒、碲法489

25.11 生化法提硒、碲490

25.12 硫化提硒、碲法490

25.13 液膜法提碲490

26硒、碲火法冶金方法492

26.1 苏打法提硒、碲492

26.1.1 苏打熔炼法综合回收硒与碲492

26.1.2 苏打烧结法回收硒与碲497

26.2 加钙提硒法499

26.3 氯化硒（碲）法501

26.4 热滤脱硫—精馏硒法501

26.5 加铝富集法从锑矿中回收硒503

26.6 真空蒸馏提硒法504

26.7 造冰铜提硒法504

26.8 灰吹提硒法505

26.9 汞炱中硒的回收505

26.9.1 苏打焙烧—SO2还原沉硒法505

26.9.2 酸浸—SO2还原沉硒法506

参考文献507

第六篇 铼冶金509

27铼的性质、资源及用途509

27.1 铼的性质509

27.1.1 铼的物理性质510

27.1.2 铼的化学性质511

27.1.3 铼的主要化合物512

27.2 铼的资源513

272.1 铼的丰度513

27.2.2 铼的地球化学513

27.2.3 铼的分布514

27.2.4 铼的矿物514

27.2.5 铼的储量516

27.3 铼的用途516

27.3.1 铼在石油和化学领域的应用517

27.3.2 铼在国防工业领域的应用517

27.3.3 铼在电子工业领域的应用519

27.3.4 铼在测温和加热器件领域的应用520

27.3.5 铼的其他应用520

27.4 铼的市场521

28铼冶金提取技术523

28.1 提铼原料523

28.2 火法冶金提铼技术523

28.2.1 辉钼矿焙烧—石灰烧结法提取铼523

28.2.2 含铼冰铜高温氧化法提取铼524

28.3 湿法冶金提铼技术525

28.3.1 辉钼矿氧化挥发—沉淀提铼法525

28.3.2 含铼铜矿鼓风炉熔炼挥发—硫化沉淀法提铼527

28.3.3 高压氧化浸出法提铼528

28.3.4 高压硝酸分解法提铼529

28.3.5 高压碱浸法提铼530

28.3.6 铜精矿碱浸—置换铼532

28.3.7 铜阳极泥硫酸化—沉淀法提铼533

28.4 电化学法提铼技术533

28.4.1 钼中矿电溶氧化法提铼533

28.4.2 电渗析提铼法536

28.4.3 电解铼法536

28.5 有机物提铼536

28.5.1 有机沉淀剂提取铼536

28.5.2 萃取铼法537

28.6 铼的回收利用542

28.6.1 从废铂铼催化剂中回收铼542

28.6.2 从含铼的合金废料中回收铼543

28.7 高纯铼的制备544

28.7.1 高铼酸铵氢还原法544

28.7.2 高纯二氧化铼氢还原法544

28.7.3 氧化铼升华提纯氢还原法544

28.7.4 铼的卤化物热离解法和化学气相沉积法545

28.7.5 电子束熔炼和区域熔炼法545

28.8 铼锭或铼条的生产方法545

28.8.1 高温烧结法545

28.8.2 熔炼法545

参考文献546