有色金屬資源循環(huán)理論與方法

前言

　　有色金屬是我國國民經(jīng)濟(jì)及社會發(fā)展不可缺少的重要材料，隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長，我國有色金屬需求將不斷上升。但我國有色金屬工業(yè)面臨嚴(yán)重的資源、能源和環(huán)境問題，實現(xiàn)有色金屬資源循環(huán)利用是解決上述問題的有力措施，是促進(jìn)我國有色金屬產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。　　郭學(xué)益教授是一位思維活躍、富于創(chuàng)新的有作為的青年學(xué)術(shù)帶頭人。近年來，他帶領(lǐng)他的學(xué)術(shù)團(tuán)隊積極探索，不斷實踐，在有色金屬提取及資源循環(huán)利用和環(huán)境友好材料制備方面開展了-系列的前沿性工作，取得了卓有價值的成果，為該書的成稿及出版發(fā)行奠定了堅實的基礎(chǔ)?！　≡摃谖覈猩饘儋Y源的現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r，闡述了有色金屬資源循環(huán)的特點和意義，建立了有色金屬資源循環(huán)利用的理論和實踐基礎(chǔ)，并以典型有色金屬資源循環(huán)為例，介紹了我國有色金屬資源循環(huán)的現(xiàn)狀并展望了發(fā)展前景。　　生命周期評價是評價產(chǎn)品或材料在其整個生命周期過程中行為的工具。它在有色金屬提取及資源循環(huán)中的應(yīng)用，對促進(jìn)資源、能源利用效率的提高及環(huán)境改善具有指導(dǎo)作用?！　∥镔|(zhì)流分析是對經(jīng)濟(jì)活動中物質(zhì)流動過程中物質(zhì)的投入和產(chǎn)出進(jìn)行量化分析，建立物質(zhì)投入和產(chǎn)出清單。對有色金屬的物質(zhì)流進(jìn)行分析，可為實現(xiàn)有色金屬的高效循環(huán)利用提供依據(jù)?！　∏鍧嵣a(chǎn)是有色金屬提取和資源循環(huán)利用可持續(xù)發(fā)展的重要措施。通過實施清潔生產(chǎn)，可合理利用有色金屬原生資源，循環(huán)利用有色金屬二次資源，并且生產(chǎn)過程環(huán)境友好?！　≡谟猩饘儋Y源循環(huán)的過程中，加強(qiáng)環(huán)境友好材料的開發(fā)，不僅有利于提高資源的再生利用率，并且可大大降低產(chǎn)品及生產(chǎn)過程所造成的環(huán)境負(fù)荷?！　∮猩饘偈俏覈鴩窠?jīng)濟(jì)及社會發(fā)展不可缺少的重要材料，隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長，我國有色金屬需求將不斷上升。但我國有色金屬工業(yè)面臨嚴(yán)重的資源、能源和環(huán)境問題，實現(xiàn)有色金屬資源循環(huán)利用是解決上述問題的有力措施，是促進(jìn)我國有色金屬產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。　　郭學(xué)益教授是一位思維活躍、富于創(chuàng)新的有作為的青年學(xué)術(shù)帶頭人。近年來，他帶領(lǐng)他的學(xué)術(shù)團(tuán)隊積極探索，不斷實踐，在有色金屬提取及資源循環(huán)利用和環(huán)境友好材料制備方面開展了-系列的前沿性工作，取得了卓有價值的成果，為該書的成稿及出版發(fā)行奠定了堅實的基礎(chǔ)?！　≡摃谖覈猩饘儋Y源的現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r，闡述了有色金屬資源循環(huán)的特點和意義，建立了有色金屬資源循環(huán)利用的理論和實踐基礎(chǔ)，并以典型有色金屬資源循環(huán)為例，介紹了我國有色金屬資源循環(huán)的現(xiàn)狀并展望了發(fā)展前景?！　∩芷谠u價是評價產(chǎn)品或材料在其整個生命周期過程中行為的工具。它在有色金屬提取及資源循環(huán)中的應(yīng)用，對促進(jìn)資源、能源利用效率的提高及環(huán)境改善具有指導(dǎo)作用。　　物質(zhì)流分析是對經(jīng)濟(jì)活動中物質(zhì)流動過程中物質(zhì)的投入和產(chǎn)出進(jìn)行量化分析，建立物質(zhì)投入和產(chǎn)出清單。對有色金屬的物質(zhì)流進(jìn)行分析，可為實現(xiàn)有色金屬的高效循環(huán)利用提供依據(jù)。　　清潔生產(chǎn)是有色金屬提取和資源循環(huán)利用可持續(xù)發(fā)展的重要措施。通過實施清潔生產(chǎn)，可合理利用有色金屬原生資源，循環(huán)利用有色金屬二次資源，并且生產(chǎn)過程環(huán)境友好。　　在有色金屬資源循環(huán)的過程中，加強(qiáng)環(huán)境友好材料的開發(fā)，不僅有利于提高資源的再生利用率，并且可大大降低產(chǎn)品及生產(chǎn)過程所造成的環(huán)境負(fù)荷。

內(nèi)容概要

　　基于我國有色金屬資源的現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r，闡述了有色金屬資源循環(huán)的特點和意義，建立了有色金屬資源循環(huán)利用的理論和實踐基礎(chǔ)，并以典型有色金屬資源循環(huán)為例，介紹了我國有色金屬資源循環(huán)的現(xiàn)狀并展望了發(fā)展前景。 《有色金屬資源循環(huán)理論與方法》內(nèi)容翔實，層次清楚，是一部系統(tǒng)闡述有色金屬資源循環(huán)理論與方法的專著，不但具有很高的學(xué)術(shù)價值，而且對實際過程具有指導(dǎo)作用。該書的出版對加強(qiáng)我國有色金屬資源循環(huán)研究和實踐、促進(jìn)有色金屬產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有積極的作用。物質(zhì)流分析是對經(jīng)濟(jì)分析是對經(jīng)濟(jì)活動中物質(zhì)流動過程中物質(zhì)的投入和產(chǎn)出進(jìn)行量化分析，建立物質(zhì)投入和產(chǎn)出清單。對有色金屬的物質(zhì)流進(jìn)行分析，可為實現(xiàn)有色金屬的高效循環(huán)利用提供依據(jù)。在有色金屬資源循環(huán)的過程中，加強(qiáng)環(huán)境友好材料的開發(fā)，不僅有利于提高資源的再生利用率，并且可大大降低產(chǎn)品及生產(chǎn)過程所造成的環(huán)境負(fù)荷。

作者簡介

　　郭學(xué)益，1966年生，籍貫湖南望城。工學(xué)博士，博士后?，F(xiàn)任中南大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師，日本東京大學(xué)客座教授。美國TMS學(xué)會、日本金屬學(xué)會、資源與素材學(xué)會會員，中國有色金屬學(xué)會重金屬學(xué)術(shù)委員會理事，中國材料學(xué)會環(huán)境材料分會理事。研究方向為有色金屬資源循環(huán)利用與環(huán)境材料制備。主持完成包括國家“863”計劃、國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范工程、國家自然科學(xué)基金等課題研究。在有色金屬資源循環(huán)及先進(jìn)電池材料、環(huán)境材料等方面擁有系列原創(chuàng)性成果。獲省部級科技進(jìn)步獎4項，2006年度湖南十大杰出青年科技創(chuàng)新獎、2006年度教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計劃?！　√飸c華，1981年生，籍貫四川宜賓。中南大學(xué)優(yōu)秀青年教師，工學(xué)博士，曾任湖南省學(xué)聯(lián)副主席。研究方向為有色金屬資源循環(huán)、金屬泡沫材料及功能粉體材料制備與應(yīng)用研究。編著出版學(xué)術(shù)專著1部，參編研究生教材1部，內(nèi)部刊物2部，發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文20余篇，主持或參與科研產(chǎn)業(yè)化項目近10項，曾獲省級以上獎勵近10項。

書籍目錄

第一章　有色金屬資源循環(huán)與利用1.1 有色金屬礦產(chǎn)資源1.1.1 全球有色金屬礦產(chǎn)資源概況1.1.2 中國有色金屬礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀1.1.3 中國有色金屬礦產(chǎn)資源特點1.1.4 中國主要有色金屬礦產(chǎn)資源1.1.5 中國有色金屬資源未來需求預(yù)測及資源保證1.2 資源循環(huán)的科學(xué)界定1.2.1 資源循環(huán)的基本概念1.2.2 資源循環(huán)的核心內(nèi)涵1.2.3 資源循環(huán)的重要性和必然性1.3 有色金屬資源循環(huán)的理論基礎(chǔ)1.3.1 有色金屬資源循環(huán)的特點1.3.2 有色金屬資源循環(huán)的目標(biāo)原則1.3.3 有色金屬資源循環(huán)的基本理論1.3.4 有色金屬資源循環(huán)的學(xué)科基礎(chǔ)及關(guān)聯(lián)學(xué)科1.3.5 有色金屬資源循環(huán)的關(guān)鍵科學(xué)問題1.3.6 有色金屬資源循環(huán)的研究內(nèi)容1.3.7 有色金屬資源循環(huán)的基本方法1.4 國內(nèi)外有色金屬資源循環(huán)現(xiàn)狀及發(fā)展1.4.1 發(fā)達(dá)國家資源循環(huán)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢1.4.2 我國主要有色金屬循環(huán)利用現(xiàn)狀1.4.3 我國主要有色金屬循環(huán)利用現(xiàn)狀分析1.4.4 資源循環(huán)是有色金屬工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑1.5 有色金屬資源循環(huán)實踐1.5.1 從工業(yè)廢渣中循環(huán)利用有色金屬1.5.2 含鋅煙塵循環(huán)利用有色金屬1.5.3 廢舊電池循環(huán)利用有色金屬1.5.4 有色金屬銅二次資源循環(huán)利用1.5.5 從含釩固體廢棄物中回收金屬釩1.6 結(jié)束語參考文獻(xiàn)第2章　生命周期評價及其在冶金中的應(yīng)用2.1 LCA的發(fā)展及定義2.1.1 LCA的發(fā)展2.1.2 LCA的概念2.1.3 LCA的評價對象2.1.4 LCA的意義2.2 LCA的基本原則及方法2.2.1 LCA方法的基本原則2.2.2 LcA方法的主要思路2.2.3 LCA的理論框架2.2.4 LCA的局限性2.2.5 材料LCA的方法2.3 LCA的數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用軟件2.3.1 LcA的數(shù)據(jù)庫2.3.2 LCA的應(yīng)用軟件2.4 LCA的應(yīng)用2.4.1 固體廢棄物資源化方面的應(yīng)用2.4.2 清潔生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用2.4.3 LCA在可持續(xù)環(huán)境管理中的應(yīng)用2.5 LCA在有色金屬領(lǐng)域的應(yīng)用2.5.1 在礦產(chǎn)和金屬產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用2.5.2 黃金提取方法的環(huán)境負(fù)荷評價2.5.3 韶冶ISP鉛鋅生產(chǎn)過程環(huán)境負(fù)荷評價及改進(jìn)措施2.5.4 再生銅的生命周期評價2.5.5 我國電解鋁工業(yè)綜合生命周期評價2.6 結(jié)束語參考文獻(xiàn)第3章　有色金屬物質(zhì)流分析3.1 物質(zhì)流的概念及其發(fā)展3.1.1 物質(zhì)流的概念3.1.2 物質(zhì)流分析的發(fā)展3.1.3 我國的物質(zhì)流分析研究進(jìn)展3.2 物質(zhì)流分析的理論方法3.2.1 物質(zhì)流分析的模型3.2.2 物質(zhì)流管理的內(nèi)容和特點3.2.3 以物質(zhì)流分析為基礎(chǔ)的指標(biāo)體系3.3 物質(zhì)流分析與循環(huán)經(jīng)濟(jì)的關(guān)系3.4 物質(zhì)流分析對我國政策制定的影響3.4.1 資源利用效率及其政策意義3.4.2 物質(zhì)循環(huán)效率與靜脈產(chǎn)業(yè)的發(fā)展政策3.5 物質(zhì)流分析方法的應(yīng)用3.5.1 在我國水泥制造業(yè)中的應(yīng)用3.5.2 在我國磷物質(zhì)循環(huán)中的應(yīng)用3.6 物質(zhì)流分析方法在有色金屬工業(yè)中的應(yīng)用3.6.1 有色金屬物質(zhì)流分析方法的提出3.6.2 有色金屬物質(zhì)流分析方法的研究3.7 有色金屬物質(zhì)流分析方法的應(yīng)用實例3.7.1 歐洲銅物質(zhì)流分析3.7.2 我國銅物質(zhì)流分析3.7.3 瑞典的鎘物質(zhì)流分析3.7.4 我國臺灣地區(qū)鎘資源的物質(zhì)流分析3.7.5 我國鉛鋅業(yè)物質(zhì)流分析3.8 結(jié)束語參考文獻(xiàn)第4章　有色金屬清潔生產(chǎn)4.1 清潔生產(chǎn)概述4.1.1 清潔生產(chǎn)的定義4.1.2 清潔生產(chǎn)的原則4.1.3 清潔生產(chǎn)的目的4.1.4 清潔生產(chǎn)的內(nèi)容4.1.5 清潔生產(chǎn)的意義4.2 清潔生產(chǎn)的方法學(xué)原理4.2.1 清潔生產(chǎn)方法學(xué)的理論基礎(chǔ)4.2.2 末端治理與全過程控制理論4.2.3 推進(jìn)清潔生產(chǎn)的相關(guān)理論4.3 國內(nèi)外清潔生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展4.3.1 國外清潔生產(chǎn)情況4.3.2 國內(nèi)清潔生產(chǎn)情況4.4 有色金屬清潔冶金生產(chǎn)實例4.4.1 銅冶金的清潔生產(chǎn)4.4.2 鋁冶金的清潔生產(chǎn)4.4.3 鋅冶金的清潔生產(chǎn)4.4.4 鉛的清潔冶金4.5 結(jié)束語參考文獻(xiàn)第5章　環(huán)境材料5.1 環(huán)境材料概論5.1.1 引　言5.1.2 環(huán)境與材料5.1.3 環(huán)境材料的研究歷史5.1.4 環(huán)境材料的概念5.1.5 環(huán)境材料的特征5.1.6 環(huán)境材料的分類5.1.7 環(huán)境材料研究應(yīng)注意的問題5.2 環(huán)境材料的研究內(nèi)容5.2.1 材料的循環(huán)再生設(shè)計5.2.2 材料的評價理論5.2.3 材料的生產(chǎn)模式5.3 環(huán)境材料研究中的幾個基本關(guān)系5.3.1 環(huán)境材料與傳統(tǒng)材料和新材料的關(guān)系5.3.2 環(huán)境材料與發(fā)展的關(guān)系5.3.3 環(huán)境材料與環(huán)境協(xié)調(diào)產(chǎn)品的關(guān)系5.3.4 環(huán)境材料與材料的生命周期評價5.4 有色金屬環(huán)境材料的生態(tài)設(shè)計5.4.1 努力降低溫室效應(yīng)氣體排放量5.4.2 促進(jìn)持續(xù)的循環(huán)利用5.4.3 限制使用有害物質(zhì)和實施循環(huán)管理環(huán)境保護(hù)5.4.4 金屬制造過程與其他產(chǎn)業(yè)廢棄物處理過程的融合5.5 環(huán)境材料研究開發(fā)進(jìn)展5.5.1 不含有毒物質(zhì)的材料5.5.2 綠色環(huán)境化5.5.3 可循環(huán)材料5.5.4 更高的材料效率5.5.5 可設(shè)計的材料5.6 典型有色金屬環(huán)境材料5.6.1 無鉛焊料5.6.2 光觸媒5.6.3 儲氫合金5.6.4 無汞鋅粉5.7 結(jié)束語參考文獻(xiàn)第6章　有色冶金生態(tài)設(shè)計6.1 生態(tài)設(shè)計概述6.1.1 生態(tài)設(shè)計的基本概念6.1.2 生態(tài)設(shè)計的歷史及發(fā)展6.1.3 生態(tài)設(shè)計的普及6.2 生態(tài)設(shè)計方法6.2.1 生態(tài)設(shè)計的原則及戰(zhàn)略6.2.2 生態(tài)設(shè)計方法6.2.3 生態(tài)設(shè)計過程6.2.4 模塊化設(shè)計6.2.5 生態(tài)設(shè)計數(shù)據(jù)庫和知識庫6.3 生態(tài)設(shè)計的應(yīng)用6.3.1 在金屬材料領(lǐng)域中的應(yīng)用6.3.2 在無機(jī)非金屬材料領(lǐng)域中的應(yīng)用6.3.3 在復(fù)合材料領(lǐng)域中的應(yīng)用6.3.4 機(jī)電產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計6.3.5 汽車輕量化設(shè)計6.4 有色金屬工業(yè)生態(tài)設(shè)計6.4.1 生態(tài)設(shè)計對有色金屬工業(yè)的意義6.4.2 有色金屬工業(yè)生態(tài)設(shè)計6.4.3 生態(tài)設(shè)計在有色金屬工業(yè)中的應(yīng)用與實踐6.5 結(jié)束語參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　在人類社會發(fā)展的歷史進(jìn)程中，材料起著舉足輕重的作用，成為推動人類文明進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的車輪，是社會發(fā)展的重要標(biāo)志之一。從歷史發(fā)展的角度看，材料是人類文明進(jìn)步的標(biāo)志。人類社會早期就依據(jù)所用材料的不同，被分為石器時代、青銅器時代、鐵器時代等，在當(dāng)今社會，材料更是成為國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的基礎(chǔ)和先導(dǎo)，它與能源、信息并行，被視為現(xiàn)代高科技的三大支柱。縱觀人類數(shù)千年的發(fā)展史，我們可以發(fā)現(xiàn)，社會的發(fā)展與進(jìn)步，都與材料的發(fā)展密不可分，可以這樣說，人類的文明進(jìn)程在某種程度上是由材料所決定的，當(dāng)人類文明進(jìn)展面臨瓶頸時，新材料的發(fā)明就帶動了文明的又一次突破?！　≡跒閿?shù)眾多的材料中，金屬材料特別是有色金屬材料以其為人類使用的時間最長、物化性能優(yōu)異等優(yōu)勢占據(jù)著至關(guān)重要的地位。金屬礦產(chǎn)的冶煉、加工和金屬工具的制造、使用，對人類社會文明的發(fā)展起了極其重要的作用，也是人類社會由蒙昧轉(zhuǎn)向文明的轉(zhuǎn)折點之一。銅礦是最早被人類利用的有色金屬礦產(chǎn)，早在距今6000多年前的新石器時代末期，人類在燒制陶器的過程中就冶煉出了銅和錫，創(chuàng)造了銅的冶煉技術(shù)，使人類社會進(jìn)入了青銅器時代。隨后，冶金技術(shù)的發(fā)展提供了鐵、鉛等金屬及各種合金材料，用這些材料能制造性能更優(yōu)異的生產(chǎn)工具、生活器具和武器，從而提高了社會生產(chǎn)力，推動了社會的進(jìn)步。　　眾所周知，所有材料都必須以資源為依托，有色金屬材料也不例外，必須有豐富的有色金屬礦產(chǎn)作為資源儲備和來源。剛剛過去的20世紀(jì)是人類大量消耗資源、快速積累財富、高速發(fā)展經(jīng)濟(jì)的世紀(jì)，科技的進(jìn)步和發(fā)展使人類煥發(fā)出前所未有的創(chuàng)造力。在短短100多年間，全球GDP增長了18倍，人類所創(chuàng)造的財富超過了以往歷史時期的總和。與此同時，地球資源消耗的速度和數(shù)量也隨著科技的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而迅猛增長，鋼、銅、鋁的年消費量，由1900年的2780萬t、49．5萬t和6800t增加到2006年的11．21億t、2540多萬t和3400萬t，分別增長了40倍、51倍和5000倍……世界經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人口的飛速增長、工業(yè)化、城市化、龐大的人口數(shù)量和不斷提高的生活水平極大地消耗著地球資源。　　為了更有效地利用資源，世界各國都將可持續(xù)發(fā)展作為21世紀(jì)的發(fā)展戰(zhàn)略?？沙掷m(xù)發(fā)展是指，既可以滿足當(dāng)代人的需要，又不損害后代人需求的發(fā)展，就是說，經(jīng)濟(jì)建設(shè)與人口、資源和環(huán)境要協(xié)調(diào)發(fā)展，既要達(dá)到發(fā)展經(jīng)濟(jì)的目的，又要保護(hù)人類賴以生存的自然資源和環(huán)境，使人類能夠連續(xù)不斷地發(fā)展。

編輯推薦

　　《有色金屬資源循環(huán)理論與方法》內(nèi)容翔實，層次清楚，是一部系統(tǒng)闡述有色金屬資源循環(huán)理論與方法的專著，不但具有很高的學(xué)術(shù)價值，而且對實際過程具有指導(dǎo)作用?！队猩饘儋Y源循環(huán)理論與方法》的出版對加強(qiáng)我國有色金屬資源循環(huán)研究和實踐、促進(jìn)有色金屬產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有積極的作用。

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