固体物料分选理论与工艺 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:冶金工业

作者:张一敏

出品人:

页数:492

译者:

出版时间:2007-1

价格:68.00元

装帧:

isbn号码:9787502441753

丛书系列:

图书标签:

• 固体物料分选
• 颗粒物料
• 分离技术
• 矿物加工
• 化工分离
• 物料处理
• 工业过程
• 选矿工程
• 过程工程
• 分离科学

矿物加工中的界面现象与分离机理 本书简介 本书深入探讨了矿物加工过程中至关重要的界面现象及其在物料分离中的核心作用。聚焦于固体颗粒与流体、固体颗粒之间复杂相互作用的物理化学本质，旨在为矿物工程、材料科学以及相关领域的研究人员和工程师提供一个全面、系统的理论框架与实践指导。 第一部分：界面化学与物理基础 第一章：固体表面的能态与结构 本章从原子和分子层面剖析了固体颗粒表面的结构特征。详细阐述了晶体表面与非晶态表面的差异，重点讨论了表面缺陷（如台阶、折角、空位）对表面能和表面反应活性的影响。引入表面能的计算方法，包括热力学方法和基于密度泛函理论（DFT）的计算模拟。探讨了不同晶向比表面能的差异，并分析了颗粒形状对整体表面能分布的影响。 第二章：固-液界面的双电层理论 深入解析了矿物颗粒在水溶液中形成的电化学双电层结构。系统阐述了电位理论，包括零电荷点（IEP）的测定及其对颗粒表面电荷特性的控制意义。详细对比了传统的亥姆霍兹模型、古伊-查普曼（Gouy-Chapman）模型和斯特恩（Stern）模型，并结合高浓度电解质环境下的修正模型，揭示了双电层厚度和电荷分布的实际分布规律。讨论了表面活性物质（如捕收剂、调整剂）在双电层中的吸附行为及其对界面电势的改变机制。 第三章：润湿性与接触角的热力学 本章聚焦于颗粒表面亲疏水性的量化描述。系统介绍了测定固体颗粒接触角（$ heta$）的经典方法，如气泡法、悬滴法和片状法，并探讨了颗粒表面粗糙度、曲率对表观接触角测量的影响。深入探讨了Young方程的局限性，并引入Wenzel模型和Cassie-Baxter模型来解释表面微观结构对润湿行为的调控作用。从热力学角度分析了固-液、固-气、液-气三相界面的张力平衡，为理解浮选等表面分离过程提供了基础。 第二部分：界面作用力与颗粒动力学 第四章：颗粒间相互作用力 详细分析了悬浮系统中颗粒间作用力的来源与量级。重点阐述了范德华力（Van der Waals forces）的计算，包括Hamaker常数的确定及其在不同介质中的适用性。系统介绍了静电力（DLVO理论的核心）在颗粒团聚与分散过程中的作用。此外，还引入了空间位阻力（如聚合物吸附层引起的排斥力）和毛细管力（在部分水化或干燥条件下出现）的理论模型，构建了一个多因素耦合作用下的颗粒间作用力分析框架。 第五章：颗粒在流体中的运动学 本章关注固体颗粒在不同流场中的受力与运动响应。分析了牛顿流体和非牛顿流体中颗粒沉降、上升和横向运动的规律。深入讨论了斯托克斯定律（Stokes’ Law）的适用条件与修正，引入了高雷诺数下的阻力系数计算方法。详细分析了电场、磁场或密度梯度场对颗粒运动轨迹的导向作用，为沉降、磁选和离心选矿过程的动力学模拟奠定了基础。 第六章：界面反应动力学与吸附过程 考察了矿物表面与化学试剂之间发生的化学反应动力学。着重分析了矿物活化、抑制过程中表面络合反应、离子交换反应的速率控制步骤。利用Langmuir、Freundlich等经典吸附等温线模型来描述捕收剂在矿物表面的饱和吸附量和亲和性。探讨了温度、pH值和离子强度对吸附速率和平衡的影响，并引入了准-固态模型（Quasi-steady state approximation）来描述矿物表面动态反应过程。 第三部分：界面现象在分离过程中的应用 第七章：浮选过程中的界面过程控制 本章将前述界面理论应用于最广泛的矿物分离技术——浮选。详细分析了捕收剂分子在目标矿物表面的选择性吸附机制，解释了如何通过调节表面疏水性实现矿物与脉石的分离。深入研究了气泡与颗粒的附着、分离过程中的动力学限制，包括气液界面张力和颗粒冲击捕捉效率的计算。讨论了起泡剂、抑制剂在界面上的协同作用，并结合表面活性测试，优化工业浮选体系的设计。 第八章：磁力与电场中的界面分离 本章探讨了在非重力场下，矿物颗粒的界面特性如何影响其分离效率。对于磁选，分析了磁性颗粒在弱磁场中的定向运动机制，以及非磁性脉石颗粒表面与磁介质（如磁滚筒或介质）之间的弱相互作用力。对于电选，详细阐述了颗粒表面荷电性与电泳迁移率的关系，讨论了电场梯度对颗粒路径的偏折效应，特别是对细微颗粒的有效捕集策略。 第九章：絮凝、沉降与过滤中的界面控制 考察了界面相互作用力在固液分离后处理中的应用。阐述了聚合物絮凝剂通过“架桥”和“电荷中和”机制促进颗粒快速团聚的微观过程。分析了沉降过程中絮体结构对沉降速率的影响，并引入了固液界面扩散现象在过滤和膜分离过程中的作用，为提高泥浆脱水效率提供界面工程的视角。 总结与展望 本书的最后一部分总结了界面科学在现代矿物加工中的集成地位，强调了从基础物理化学原理出发，指导工程实践的必要性。展望了利用纳米技术、智能表面改性技术和高精度模拟方法（如分子动力学模拟）来进一步提升矿物分选效率的前沿研究方向。 本书内容严谨、逻辑清晰，配有大量的实例分析和计算图表，是矿物加工、环境工程、化学工程等专业学生和专业技术人员的理想参考书。

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作为一名经常需要撰写技术报告的工程师，我发现这本书的专业术语表和附录部分极其宝贵。它不仅仅罗列了常见的缩写词汇，更对一些关键参数的计算公式给出了详细的出处和适用条件限制，这一点在实际工作中太重要了，避免了因为误用公式而导致的计算偏差。我尤其欣赏它在讨论新材料分选（如稀土矿物和回收电子废料）时所采取的开放性态度，作者没有把结论定死，而是提出了多套“假设情景”下的优化策略，并留出了大量的空白区域供读者进行笔记和未来研究的补充。这本书的结尾部分，关于“智能化分选”的展望部分，虽然没有深入探讨具体的AI算法，但它对数据采集的准确性和反馈回路的实时性提出了极高的要求，这为我们指明了未来研究和设备升级的方向。它不是终点，而是一张详尽的、值得信赖的路线图。

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这本书的深度远超出了我预期的“理论指导手册”范畴，更像是一本详尽的“工程哲学论述”。其中对现代分选技术中遇到的瓶颈问题进行了非常尖锐的剖析，尤其是在处理复杂多组分混合物料时的局限性，作者毫不避讳地指出了现有模型的不足之处，这体现了一种难能可贵的学术诚实。我花了好几天时间，仔细研读了关于电磁感应分选和光电分选的章节，那些关于信号处理和传感器响应速度的讨论，简直是为我正在进行的一个高精度分选项目量身定做的参考资料。作者对于不同物理场作用下颗粒响应特性的建模，展现了深厚的跨学科功底，将物理学、材料科学乃至控制工程的知识融会贯通。最让我印象深刻的是，书中反复强调了“工艺适应性”的重要性，告诫读者不要盲目追求单一技术的极限性能，而应着眼于整体流程的优化匹配。这种全局视野和务实的态度，让整本书的论述充满了实践的重量感。

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这本书的封面设计简直是工业美学的典范，那种沉稳的深蓝色调配上醒目的字体，一下子就抓住了我的眼球。初翻开扉页，那种纸张的质感就让人感到踏实，仿佛握住了知识的重量。我之前对“分选”这个领域了解有限，总觉得它枯燥且技术性太强，但这本书的引言部分却以一种近乎哲学的角度探讨了物质的“分离与统一”，让我立刻产生了浓厚的兴趣。作者似乎非常注重理论的系统性构建，开篇就花了大篇幅梳理了从宏观到微观尺度的物料特性差异，这对于我这种需要快速建立全局观的读者来说，无疑是极大的帮助。特别是关于颗粒运动学的描述，那些复杂的力学公式被巧妙地穿插在清晰的图示和实际工程案例中，让原本晦涩的数学模型变得生动起来。我特别欣赏它在章节衔接上的流畅处理，仿佛在引导读者进行一次结构严谨的学术漫步，而不是简单的知识堆砌。光是阅读前几章的绪论部分，我就感觉到自己的思维框架正在被重新搭建，对后续深入的工艺探讨充满了期待。

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这本书的行文风格极其严谨，但又带着一种不易察觉的幽默感，让我在学习过程中保持了高度的专注力。作者似乎非常擅长使用类比来解释那些极度抽象的概念。比如，在解释重力分选中的“湍流边界层”效应时，他引用了对河流中泥沙淤积的观察，瞬间就将一个复杂的流体力学问题拉回到了日常生活的经验层面。这种“高屋建瓴”又“脚踏实地”的叙事方式，极大地降低了理论知识的吸收门槛。此外，我注意到书中对历史背景的梳理非常到位，每当介绍一项新的分选原理时，总会追溯到其早期的理论雏形和关键性的实验突破，这使得我们不仅知道“是什么”，更明白了“为什么是这样发展而来的”。这种对学科发展脉络的尊重和展现，让这本书不仅仅是一本工具书，更像是一部浓缩的行业发展史。

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我必须说，这本书的排版和插图质量达到了业内顶尖水平。很多专业书籍为了压缩成本，会牺牲图表的清晰度，但这本显然是个例外。每一个流程图、每一个剖面示意图，都经过了精心的绘制和标注，线条清晰，层次分明，即便是那些复杂的分选腔体结构，通过三维透视图也能一目了然。特别是关于气流动力学分选那几章，那些展示颗粒在湍流场中轨迹的仿真图，色彩梯度把握得恰到好处，直观地展示了速度、密度和流场之间的微妙平衡。对于我们这些需要通过图表来辅助理解抽象概念的人来说，这简直是福音。我甚至发现，有些图表的设计本身就可以作为一种教学辅助工具，其信息密度和逻辑清晰度都非常高。这说明编辑和设计团队在制作过程中投入了巨大的心血，真正做到了“内容为王，形式服务”。

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