工業(yè)礦物與巖石

前言

本書第二版作為“北京市高等教育精品教材”，于2005年出版。值《工業(yè)礦物與巖石》作為“普通高等教育‘十一五’國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材”和“礦物材料科學(xué)系列教材”之一再版之際，為適應(yīng)當(dāng)前高等教育中學(xué)時(shí)減少和強(qiáng)化素質(zhì)培養(yǎng)的需要，使其內(nèi)容更好地適應(yīng)課程體系和教學(xué)內(nèi)容改革的要求，對(duì)原教材內(nèi)容進(jìn)行了適度精簡(jiǎn)和更新補(bǔ)充。  據(jù)Fleischer’s Glossary of Mineral Species（Back etal,2008）更新了有關(guān)輝石族、閃石族、云母族、沸石族的晶體化學(xué)分類等內(nèi)容；新增了伊利石、六方鉀霞石兩種礦物；精簡(jiǎn)了對(duì)一般工業(yè)礦物的論述，重點(diǎn)補(bǔ)充了近年來有關(guān)層狀硅酸鹽礦物等方面的最新研究成果。刪除了11種不太重要的晶體結(jié)構(gòu)圖和16種不太常見的礦物晶形圖。  國(guó)家發(fā)改委在《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2005年本)》中，已將角閃石石棉(即藍(lán)石棉)列為淘汰類落后產(chǎn)品，將含鉻質(zhì)耐火材料生產(chǎn)線列為限制類項(xiàng)目，因而精簡(jiǎn)了有關(guān)藍(lán)石棉性質(zhì)和工業(yè)應(yīng)用的內(nèi)容，刪除了有關(guān)鉻質(zhì)耐火材料制品的內(nèi)容。  新增了18種主要金屬礦產(chǎn)和14種重要非金屬礦產(chǎn)資源概況的內(nèi)容，有關(guān)數(shù)據(jù)主要引自國(guó)土資源部信息中心編著的《2006—2007世界礦產(chǎn)資源年評(píng)》(2008)、《2007—2008世界礦產(chǎn)資源年評(píng)》(2009)和《中國(guó)非金屬礦業(yè)》(崔越昭，2008)三本專著；對(duì)34種無機(jī)礦物原料的質(zhì)量要求，引自《無機(jī)化工原料》(第五版)(王光建，2008)，正文中不再說明。  據(jù)新版Industrial Minerals and Rocks（7thed）(Kogel et al,2006),對(duì)教材中25處內(nèi)容做了補(bǔ)充或更新。參考Geopolymer Chemistry and Applications（2nded）(Davidovits,2008)，對(duì)礦物聚合材料部分內(nèi)容做了補(bǔ)充；重寫了有關(guān)富鉀巖石的內(nèi)容；更新了近年來對(duì)礦山尾礦、煤矸石、粉煤灰等固體廢物資源化利用研究的內(nèi)容；更新或補(bǔ)充了主要工業(yè)巖石原料的應(yīng)用技術(shù)指標(biāo)和工程化應(yīng)用研究進(jìn)展等內(nèi)容。  本次教材修訂，第一篇由廖立兵、馬鴻文、李國(guó)武、杜高翔完成；第二篇由白志民、馬鴻文完成；第三篇和緒論部分由馬鴻文完成，李金洪參與了第十五章的修訂工作。全書由馬鴻文統(tǒng)稿，博士生蘇雙青、李歌負(fù)責(zé)全書內(nèi)容的核校，新增補(bǔ)圖件由劉浩清繪。教材修訂過程中，得到楊靜博士、余曉艷博士、劉梅堂博士等的協(xié)助。書中尚存的疏漏或不足之處，敬請(qǐng)讀者賜正！

內(nèi)容概要

　　《工業(yè)礦物與巖石（第3版）》是在中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)材料科學(xué)與工程、材料化學(xué)等本科專業(yè)教材，“北京市高等教育精品教材”《工業(yè)礦物與巖石》第二版(2005)的基礎(chǔ)上，為適應(yīng)當(dāng)前教學(xué)計(jì)劃中學(xué)時(shí)減少和強(qiáng)化素質(zhì)培養(yǎng)的需要，此次作為“普通高等教育‘十一五’國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材”和“礦物材料科學(xué)系列教材”之一，進(jìn)行了適度的內(nèi)容精簡(jiǎn)和更新補(bǔ)充而修編完成的。內(nèi)容包括工業(yè)礦物學(xué)、工業(yè)巖石原料、工業(yè)巖石制品三部分。工業(yè)礦物學(xué)包括常見的120余種工業(yè)礦物原材料，主要為非金屬礦物，對(duì)重要的金屬礦物和寶石礦物也作了簡(jiǎn)要論述。工業(yè)巖石原料部分重點(diǎn)加強(qiáng)了

書籍目錄

緒論1第一節(jié) 工業(yè)礦物與巖石的概念及分類1第二節(jié) 工業(yè)礦物與巖石的研究歷史4第三節(jié) 工業(yè)礦物與巖石的發(fā)展現(xiàn)狀13第四節(jié) 工業(yè)礦物與巖石的研究方法18參考文獻(xiàn)27第一篇工業(yè)礦物學(xué)第一章 硅酸鹽礦物29第一節(jié) 架狀硅酸鹽29石英族：α-石英，β-石英，鱗石英，方石英，蛋白石29長(zhǎng)石族：堿性長(zhǎng)石，斜長(zhǎng)石36似長(zhǎng)石：霞石，六方鉀霞石，白榴石43綠柱石，堇青石46沸石族:沸石49第二節(jié) 層狀硅酸鹽57云母族：白云母，金云母，鋰云母，伊利石57蛭石62滑石，葉蠟石65蛇紋石70黏土礦物：高嶺石，蒙脫石，坡縷石,海泡石73第三節(jié) 鏈狀硅酸鹽83輝石族：頑輝石，透輝石，硬玉，鋰輝石83閃石族：角閃石石棉，透閃石、陽起石89硅灰石94薔薇輝石96莫來石97第四節(jié) 環(huán)狀硅酸鹽98電氣石98第五節(jié) 島狀硅酸鹽99鋯石100石榴子石102橄欖石104黃玉107綠簾石族：黝簾石，綠簾石，褐簾石107紅柱石族：紅柱石、藍(lán)晶石、夕線石110第二章 自然元素與鹵化物礦物114第一節(jié) 自然元素礦物114自然金，自然銅114金剛石116石墨120自然硫123第二節(jié) 鹵化物礦物124螢石，氟鎂石，冰晶石125石鹽，鉀石鹽129光鹵石131第三章 硫化物礦物132第一節(jié) 四面體硫化物132閃鋅礦132黃銅礦134斑銅礦135第二節(jié) 八面體硫化物136方鉛礦136磁黃鐵礦，紅砷鎳礦136第三節(jié) 混合型硫化物137鎳黃鐵礦137第四節(jié) 異常配位及其它復(fù)雜硫化物139輝鉬礦139辰砂140輝銅礦140輝銀礦141黃鐵礦141毒砂143輝銻礦，輝鉍礦143淡紅銀礦，濃紅銀礦145雄黃146雌黃147第四章 氧化物與氫氧化物礦物148第一節(jié) 四面體氧化物148紅鋅礦148第二節(jié) 八面體氧化物149剛玉，赤鐵礦，鈦鐵礦149方鎂石154金紅石,銳鈦礦，錫石，軟錳礦155黑鎢礦159鈮鐵礦鉭鐵礦159易解石160燒綠石161第三節(jié) 立方體氧化物162晶質(zhì)鈾礦，方釷石162第四節(jié) 混合型及異常配位氧化物163尖晶石，磁鐵礦，鉻鐵礦163金綠寶石167鈣鈦礦168硬錳礦169第五節(jié) 氫氧化物礦物169水鎂石170硬水鋁石，軟水鋁石，三水鋁石172針鐵礦174水錳礦175第五章 其它含氧鹽礦物176第一節(jié) 碳酸鹽礦物176方解石，菱鎂礦，菱鐵礦，菱錳礦，菱鋅礦，白云石177碳酸鍶礦，碳酸鋇礦184孔雀石，藍(lán)銅礦185第二節(jié) 硫酸鹽礦物187重晶石，天青石188硬石膏，石膏190膽礬193芒硝，無水芒硝，瀉利鹽193明礬石195第三節(jié) 其它鹽類礦物195鈉硝石196方硼石196硼砂，鈉硼解石，硼鎂石197白鎢礦199獨(dú)居石199磷灰石200綠松石202參考文獻(xiàn)203第二篇 工業(yè)巖石原料第六章 超鎂鐵鎂鐵質(zhì)巖類208第一節(jié) 橄欖巖、蛇紋巖208第二節(jié) 輝石巖、角閃（石）巖211第三節(jié) 玄武巖、輝綠巖、輝長(zhǎng)巖212第七章 硅鋁質(zhì)巖類218第一節(jié) 石英巖、石英砂、石英砂巖、脈石英、粉石英218第二節(jié) 花崗巖類223第三節(jié) 玻璃質(zhì)巖石225第四節(jié) 浮巖、火山渣、火山灰230第五節(jié) 黏土巖233第六節(jié) 沸石巖249第七節(jié) 板巖、千枚巖、片巖251第八章 堿性巖類254第一節(jié) 金伯利巖與鉀鎂煌斑巖254第二節(jié) 霞石正長(zhǎng)巖258第三節(jié) 富鉀巖石263第四節(jié) 碳酸巖267第九章 碳酸鹽巖類269第一節(jié) 石灰?guī)r、白云巖269第二節(jié) 大理巖275第十章 有機(jī)質(zhì)巖類279第一節(jié) 煤矸巖279第二節(jié) 泥炭283第三節(jié) 油頁巖、天然瀝青285第四節(jié) 磷塊巖287第五節(jié) 硅藻土290參考文獻(xiàn)293第三篇 工業(yè)巖石制品第十一章 硅酸鹽陶瓷296第一節(jié) 概述296第二節(jié) 日用陶瓷305第三節(jié) 建筑陶瓷309第四節(jié) 電瓷314第五節(jié) 化工陶瓷316第六節(jié) 多孔陶瓷318第十二章 硅酸鹽玻璃322第一節(jié) 概述322第二節(jié) 器皿玻璃331第三節(jié) 光學(xué)玻璃336第四節(jié) 石英玻璃338第五節(jié) 平板玻璃339第六節(jié) 微晶玻璃342第十三章 耐火材料347第一節(jié) 概述347第二節(jié) Al2O3 SiO2體系耐火制品348第三節(jié) MgO CaO體系耐火制品352第四節(jié) 尖晶石耐火制品361第五節(jié) 碳質(zhì)耐火制品362第六節(jié) 鋯質(zhì)耐火制品366第七節(jié) 絕熱耐火制品368第十四章 無機(jī)膠凝材料370第一節(jié) 水泥概述370第二節(jié) 硅酸鹽水泥熟料371第三節(jié) 通用水泥375第四節(jié) 專用水泥和特性水泥381第五節(jié) 混凝土382第六節(jié) 礦物聚合材料387第十五章 工業(yè)固體廢物資源394第一節(jié) 概述394第二節(jié) 礦山尾礦395第三節(jié) 冶金渣397第四節(jié) 粉煤灰401第五節(jié) 化工廢渣406參考文獻(xiàn)408附錄 常見工業(yè)礦物的主要理化性質(zhì)410

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：沸石的催化性質(zhì)主要決定于晶體結(jié)構(gòu)中的酸性位置、孔穴大小及陽離子交換性能。Si被Al置換使格架中的部分氧呈現(xiàn)負(fù)電荷，為中和四面體所出現(xiàn)的負(fù)電荷而進(jìn)入沸石中的陽離子，是使沸石產(chǎn)生局部高電場(chǎng)和格架中酸性位置的原因。格架中的Si、A1、O和格架外的金屬離子一起構(gòu)成催化活性中心。這些金屬離子處于高度分散狀態(tài)，因而沸石的活性和抗中毒性能優(yōu)于一般金屬催化劑。許多具有催化活性的金屬離子如cu、Ni、Ag等，可以通過離子交換進(jìn)入沸石孔穴，隨反應(yīng)還原為金屬元素狀態(tài)或轉(zhuǎn)化為化合物。沸石催化活性位置都在晶體內(nèi)部。反應(yīng)物分子只有擴(kuò)散到晶體內(nèi)的孔穴中才能發(fā)生反應(yīng)，生成物也要經(jīng)過孔穴才能擴(kuò)散出來。因此，沸石的孔徑大小和連接方式直接影響其催化性能。沸石晶格中相互連通的孔道和孔穴為反應(yīng)分子自由擴(kuò)散提供了條件，尤其是具有三維孔道的沸石更有利于反應(yīng)物的自由出入。例如X型、Y型沸石為雙六元環(huán)（D6R），有三維交叉孔道，有機(jī)分子可自由擴(kuò)散，因而在石油化工方面用作催化劑。耐熱、耐酸堿性沸石的耐熱性主要取決于其中Si+A1與平衡陽離子的比例。在其組成變化范圍內(nèi)，一般Si含量越高，熱穩(wěn)定性越好。平衡陽離子對(duì)熱穩(wěn)定性也有明顯影響。例如，富Ca的斜發(fā)沸石在500℃以下即發(fā)生分解；而當(dāng)其用K+交換處理后，升溫至800℃：仍不會(huì)破壞。天然沸石的陽離子組成是可變的，因而其分解溫度不是一個(gè)確定值。如菱沸石的分解溫度是600～865℃，鈣十字沸石為260～400℃，濁沸石為345～800℃。天然沸石具有良好的耐酸性能。沸石在100℃以下與強(qiáng)酸作用2h，其晶格基本不受破壞。絲光沸石在王水中也能保持穩(wěn)定。因此，天然沸石常用酸處理方法進(jìn)行活化和再生利用。由于沸石晶體格架中存在酸性位置，故其耐堿性遠(yuǎn)不如耐酸性好。置于低濃度的強(qiáng)堿性介質(zhì)中，其結(jié)構(gòu)即遭破壞。

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《工業(yè)礦物與巖石(第3版)》由化學(xué)工業(yè)出版社出版。

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