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本書系統介紹饑葉岩分離化學冶金過程的基礎理論和技術基礎理論.內容涉及饑葉岩的結構化學、高溫固相反應、溶液化學、雜質元素的分離調控，以及葉岩輒化學冶金和高純饑化物制各等.重點總結作者及團隊在饑葉岩資源領域的重要理論研究成果，為饑葉岩的高效清潔利用提供科學理論與技術依據。
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目 錄
第1章 釩葉岩的結構化學1
1.1釩葉岩的特性1
1.1.1 葉岩中釩的賦存狀態1
1.1.2 雲母型釩葉岩的礦物特性4
1.2 雲母中釩原子的占位9
1.2.1 雲母的晶體結構9
1.2.2 雲母中釩的取代14
1.3釩原子占位引起的局部結構畸變15
1.3.1 不同取代位的晶格變化16
1.3.2 不同取代位的鍵長鍵角變化16
1.4釩氧鍵的價鍵特性18
1.5雲母的晶格瓦解19
1.5.1 雲母的溶解破壞規律20
1.5.2 四面體結構氧的脫除22
1.5.3 四面體結構鋁的脫除25
參考文獻28
第2章 釩葉岩高溫固相反應30
2.1低溫玻璃相矽束縛30
2.1.1 矽束縛的成因30
2.1.2 反應組分體系對矽束縛形成的影響38
2.2釩雲母長石化相變48
2.2.1 含釩雲母的高溫晶相重構49
2.2.2 釩的遷移行為50
2.2.3 釩的解離―氧化―轉化關係54
2.3釩葉岩高溫反應熱力學57
2.3.1 釩的氧化與釩酸鹽的生成57
2.3.2 共生礦物相關反應對釩氧化轉化的影響59
2.4釩葉岩高溫反應動力學64
2.4.1 片狀結構礦物高溫反應動力學模型的建立64
2.4.2 無焙燒介質參與的釩葉岩高溫反應動力學67
2.4.3 焙燒介質參與的釩葉岩高溫反應動力學70
參考文獻72
第3章 釩葉岩的溶液化學74
3.1酸性體系釩雲母溶解行為74
3.1.1 常壓酸浸體系74
3.1.2 氧壓酸浸體系77
3.2體系反應熱力學83
3.2.1 常壓酸性體系反應熱力學83
3.2.2 氧壓酸性體系反應熱力學95
3.3介質激發下釩的溶出100
3.3.1 含氟介質激發的釩低溫溶出100
3.3.2 硫酸鹽介質激發的釩高溫溶出104
3.4介質激發下釩浸出的表觀活化能115
3.4.1 含氟介質浸出體系116
3.4.2 硫酸鹽介質浸出體系119
3.5雲母結構的界面弛豫121
3.5.1 雲母結構弛豫的一般過程121
3.5.2 雲母中 Si/Al 原子化學環境123
3.5.3 介質激發的雲母晶格點陣畸變125
參考文獻127
第4章 釩葉岩雜質元素的分離調控129
4.1溶液體系中釩與雜質離子的存在形態129
4.1.1 V（IV）在酸浸液中的存在形態129
4.1.2 Fe（II）在酸浸液中的存在形態131
4.1.3 Fe（III）在酸浸液中的存在形態132
4.1.4 Al（III）在酸浸液中的存在形態134
4.2介質激發下雜質元素的固相遷移137
4.2.1 含氟介質激發 Fe 的固相遷移137
4.2.2 硫酸鹽介質激發 Al、Fe 的固相遷移141
4.3有機酸體系選擇性清潔提釩152
4.3.1 有機酸體系釩的選擇性浸出152
4.3.2 有機酸體系選擇性提釩機制153
4.4含釩酸性體系的雜質離子分離156
4.4.1 基於離子交換法的釩雜離子分離機理156
4.4.2 基於溶劑萃取法的釩雜離子分離機理162
4.5鹼性體系釩的一步還原沉澱176
4.5.1 釩的氫還原沉澱熱力學176
4.5.2 氫還原沉釩的控制因素178
4.5.3 雜質元素對氫還原沉釩的影響178
參考文獻184
第5章 葉岩釩化學冶金186
5.1循環氧化提釩186
5.1.1 循環氧化提釩機理186
5.1.2 循環氧化提釩特點202
5.2沸騰氧化提釩202
5.2.1 沸騰氧化提釩機理202
5.2.2 沸騰氧化提釩特點213
5.3低溫酸化焙燒提釩214
5.3.1 低溫酸化焙燒提釩機理214
5.3.2 低溫酸化焙燒提釩特點218
5.4介質激發下的壓力浸出提釩218
5.4.1 壓力浸出提釩機理219
5.4.2 壓力浸出提釩特點224
5.5外場微波提釩225
5.5.1 外場微波提釩機理225
5.5.2 外場微波提釩特點237
5.6有機酸體系提釩237
5.6.1 有機酸體系提釩原理238
5.6.2 有機酸體系提釩特點243
參考文獻244
第6章 高純釩化物製備247
6.1酸性淨化富集體系製備超高純釩氧化物247
6.1.1 雜質離子對酸性銨鹽沉釩的影響機理247
6.1.2 雜質離子的化學沉澱去除機制252
6.1.3 酸性淨化富集體系製備超高純釩氧化物的特點256
6.2高壓氫還原無銨沉釩製備高純釩氧化物257
6.2.1 氫還原沉釩過程的控制因素257
6.2.2 氫還原沉釩過程的相變機制260
6.3釩氮合金的短流程製備262
6.3.1 氮化釩形成的控制因素262
6.3.2 前驅體結構與性質267
6.3.3 氮化釩形成的前驅體促進機理270
參考文獻279
附表 1V-H2O 體系 V(II)-V(V)溶解反應熱力學數據280
附表 2V-H2O 體系釩價態轉化的 Eh-pH 關係式281
附表 3V-S-H2O 體系 V(II)-V(V)溶解反應熱力學數據282
附表 4V-S-H2O 體系釩價態轉化的 Eh-pH 關係式283
第1章 釩葉岩的結構化學1
1.1釩葉岩的特性1
1.1.1 葉岩中釩的賦存狀態1
1.1.2 雲母型釩葉岩的礦物特性4
1.2 雲母中釩原子的占位9
1.2.1 雲母的晶體結構9
1.2.2 雲母中釩的取代14
1.3釩原子占位引起的局部結構畸變15
1.3.1 不同取代位的晶格變化16
1.3.2 不同取代位的鍵長鍵角變化16
1.4釩氧鍵的價鍵特性18
1.5雲母的晶格瓦解19
1.5.1 雲母的溶解破壞規律20
1.5.2 四面體結構氧的脫除22
1.5.3 四面體結構鋁的脫除25
參考文獻28
第2章 釩葉岩高溫固相反應30
2.1低溫玻璃相矽束縛30
2.1.1 矽束縛的成因30
2.1.2 反應組分體系對矽束縛形成的影響38
2.2釩雲母長石化相變48
2.2.1 含釩雲母的高溫晶相重構49
2.2.2 釩的遷移行為50
2.2.3 釩的解離―氧化―轉化關係54
2.3釩葉岩高溫反應熱力學57
2.3.1 釩的氧化與釩酸鹽的生成57
2.3.2 共生礦物相關反應對釩氧化轉化的影響59
2.4釩葉岩高溫反應動力學64
2.4.1 片狀結構礦物高溫反應動力學模型的建立64
2.4.2 無焙燒介質參與的釩葉岩高溫反應動力學67
2.4.3 焙燒介質參與的釩葉岩高溫反應動力學70
參考文獻72
第3章 釩葉岩的溶液化學74
3.1酸性體系釩雲母溶解行為74
3.1.1 常壓酸浸體系74
3.1.2 氧壓酸浸體系77
3.2體系反應熱力學83
3.2.1 常壓酸性體系反應熱力學83
3.2.2 氧壓酸性體系反應熱力學95
3.3介質激發下釩的溶出100
3.3.1 含氟介質激發的釩低溫溶出100
3.3.2 硫酸鹽介質激發的釩高溫溶出104
3.4介質激發下釩浸出的表觀活化能115
3.4.1 含氟介質浸出體系116
3.4.2 硫酸鹽介質浸出體系119
3.5雲母結構的界面弛豫121
3.5.1 雲母結構弛豫的一般過程121
3.5.2 雲母中 Si/Al 原子化學環境123
3.5.3 介質激發的雲母晶格點陣畸變125
參考文獻127
第4章 釩葉岩雜質元素的分離調控129
4.1溶液體系中釩與雜質離子的存在形態129
4.1.1 V（IV）在酸浸液中的存在形態129
4.1.2 Fe（II）在酸浸液中的存在形態131
4.1.3 Fe（III）在酸浸液中的存在形態132
4.1.4 Al（III）在酸浸液中的存在形態134
4.2介質激發下雜質元素的固相遷移137
4.2.1 含氟介質激發 Fe 的固相遷移137
4.2.2 硫酸鹽介質激發 Al、Fe 的固相遷移141
4.3有機酸體系選擇性清潔提釩152
4.3.1 有機酸體系釩的選擇性浸出152
4.3.2 有機酸體系選擇性提釩機制153
4.4含釩酸性體系的雜質離子分離156
4.4.1 基於離子交換法的釩雜離子分離機理156
4.4.2 基於溶劑萃取法的釩雜離子分離機理162
4.5鹼性體系釩的一步還原沉澱176
4.5.1 釩的氫還原沉澱熱力學176
4.5.2 氫還原沉釩的控制因素178
4.5.3 雜質元素對氫還原沉釩的影響178
參考文獻184
第5章 葉岩釩化學冶金186
5.1循環氧化提釩186
5.1.1 循環氧化提釩機理186
5.1.2 循環氧化提釩特點202
5.2沸騰氧化提釩202
5.2.1 沸騰氧化提釩機理202
5.2.2 沸騰氧化提釩特點213
5.3低溫酸化焙燒提釩214
5.3.1 低溫酸化焙燒提釩機理214
5.3.2 低溫酸化焙燒提釩特點218
5.4介質激發下的壓力浸出提釩218
5.4.1 壓力浸出提釩機理219
5.4.2 壓力浸出提釩特點224
5.5外場微波提釩225
5.5.1 外場微波提釩機理225
5.5.2 外場微波提釩特點237
5.6有機酸體系提釩237
5.6.1 有機酸體系提釩原理238
5.6.2 有機酸體系提釩特點243
參考文獻244
第6章 高純釩化物製備247
6.1酸性淨化富集體系製備超高純釩氧化物247
6.1.1 雜質離子對酸性銨鹽沉釩的影響機理247
6.1.2 雜質離子的化學沉澱去除機制252
6.1.3 酸性淨化富集體系製備超高純釩氧化物的特點256
6.2高壓氫還原無銨沉釩製備高純釩氧化物257
6.2.1 氫還原沉釩過程的控制因素257
6.2.2 氫還原沉釩過程的相變機制260
6.3釩氮合金的短流程製備262
6.3.1 氮化釩形成的控制因素262
6.3.2 前驅體結構與性質267
6.3.3 氮化釩形成的前驅體促進機理270
參考文獻279
附表 1V-H2O 體系 V(II)-V(V)溶解反應熱力學數據280
附表 2V-H2O 體系釩價態轉化的 Eh-pH 關係式281
附表 3V-S-H2O 體系 V(II)-V(V)溶解反應熱力學數據282
附表 4V-S-H2O 體系釩價態轉化的 Eh-pH 關係式283
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