作者简介
刘时杰, 研究员, 研究生及博士后流动站进站课题研究指导教师。1961年毕业于昆明工学院(昆明理工大学)冶金系, 在昆明贵金属研究所连续工作50年。一直从事从我国贵金属矿产资源、 有色金属冶炼厂含贵金属中间产品及二次资源中提取贵金属的新技术、 新工艺研究开发。先后承担国家“六五”至“九五”各个五年计划的重点科技(攻关) 任务。解决了我国铂族金属冶金工程中许多重大科学技术问题, 是该科技领域的创业者和学术、 技术带头人之一, 并为其发展和创新, 为我国第一个 “矿产铂族金属提炼中心”及“金川镍都”建设做出了突出贡献。获国家级科技进步奖特等奖、 一等奖和部省级奖等十余次。独立编著或参编学术专著十部。1987年云南省人民政府授予“云南省首批有突出贡献的优秀专业技术人才称号”(一等奖)。1991年起享受国务院政府特殊津贴。 2010年生平及业绩入编中国科协主编的《中国科学技术专家传略》-工程技术编-有色冶金卷3。
曾任原中国有色金属工业系统科技成果奖励评审委员、 “跨世纪人才”及高级工程师和教授级高级工程师职称评审委员、 云南省有色金属学会理事、 云南省学位委员会硕士学位授权点及省教委高校重点学科评议组组员, 国际贵金属学会(IPMI)会员、 中国有色金属学会贵金属学术委员会委员、 云南省专家协会会员、 国家“九五”科技攻关项目首席专家。
前言
铂族金属, 即铂(Pt)、 钯(Pd)、 锇(Os)、 铱(Ir)、 钌(Ru)、 铑(Rh) 6种金属, 是一组具有复杂共生组合特点的天然元素, 与金、 银一起统称为贵金属。因储量及产量比金、 银少得多, 又被称为“稀有贵金属”。
铂族金属具有许多独特、 优越的物理化学性质, 不仅能作为金融财富储备, 而且作为一种战略资源, 在现代工业、 军工及高新技术产业中有重要而不能被其他金属或材料取代的特殊应用, 先后被誉为“现代工业维生素”和“第一高技术金属”。
自20世纪60年代开始, 中国勘查和开发了铂族金属资源, 自力更生创建和发展了从矿产资源和二次资源中提取铂族金属的科技和产业, 积累了丰富的科技知识, 目前整体科技水平已跻身于世界先进行列。这些成就凝聚了两代人的心血, 是该领域专家、 广大冶金科技工作者辛勤劳动的结晶。作者从1961年参与该科技领域的创业开始, 连续学习及实践了50多年。在矿产资源综合利用及二次资源再生回收冶金工艺技术研究等方面, 主持并与团队共同完成了国家“六五”至“九五”各个五年计划的重点科技(攻关)任务, 同时指导硕士、 博士研究生论文及博士后流动站进站课题研究, 形成了多项研究成果, 其中多数实现了产业化应用, 先后获十多项国家及部、 省级科技进步奖励。作者曾独著或参编了多部专著, 发表了多篇论文。为了系统、 全面地向读者介绍铂族金属冶金学的基础理论和技术知识, 本书在编写时参考了近十年来国内外专家的三百多篇科技论文、 专利, 尽力体现面向21世纪的时代要求。
全书共分12章。第1章是概述性的科普知识。第2章介绍的物理化学性质方面的知识是冶金学的基础。第3章介绍的共生矿产资源和二次资源是冶金学的对象, 都是必须学习和掌握的基础知识。第4章选矿-熔炼富集和第5章贵贱金属分离提取铂族金属精矿, 是从铂族、 镍、 铜共生矿资源中富集提取铂族金属的基本过程, 从一个侧面看属于铂族金属冶金的知识范畴; 从另一个侧面看属于镍、 铜冶金的知识范畴, 即镍铜硫化矿选矿及火法熔炼技术, 是富集铂族金属的载体技术, 再从镍、 铜选冶中间产品中提取出铂族金属精矿。这个过程充分体现了铂族金属冶金和重有色金属冶金两个学科领域的交叉和融合。其余7章从各个侧面融合其他相关学科知识, 全面介绍富集、 分离、 精炼铂族金属的专业理论和技术工艺, 包括铂族金属的溶解及低浓度溶液的二次富集, 传统的选择性沉淀分离, 高效的溶剂萃取分离及固-液萃取分离, 二次资源再生回收, 纯金属或纯功能化合物制备, 及相应的劳动安全和冶金环保等内容。
在我国社会经济和科技发展的进程中, 不同的阶段有不同的侧重点。20世纪中后期, 从矿产资源中提取铂族金属, 解决有无问题, 满足国民经济建设急需, 是该科技领域发展的重点。进入21世纪后, 面临中国铂族金属矿产资源贫乏但已成为铂族金属使用大国的客观形势, 及顺应绿色、循环经济及可持续发展的时代要求, 二次资源再生回收已上升为保障供需的战略地位。因此铂族金属冶金科技工作者的工作重心已发生转变, 将矿产资源提取冶金的理论和成熟的工艺技术移植应用于二次资源再生循环利用拓展产业规模, 在实际应用中不断完善和发展, 已成为该科技领域的重点。作者在各章内容安排方面尽力体现这一特点。
50年来作者在铂族金属提取冶金发展和创新过程中, 在资源综合利用、 科技攻关研究和产业化实施中, 先后得到了昆明贵金属研究所、 贵研铂业公司赵怀志、 何纯孝、 朱绍武、 汪云曙、 普乐、 钱琳、 侯树谦、 陈家林、 胡昌义、 云锡集团公司高文翔总经理、研究设计院王炜院长等各届、 各级领导的支持和鼓励。同时得到数十位同行以及其他科研、 设计和生产单位很多人的支持和帮助。本书编写过程中, 金川集团公司原副经理何焕华教授, 北京恩菲工程技术有限公司赵玉福教授, 昆明贵金属研究所及贵研铂业的王永录教授、 董海刚博士、 李勇博士、 范兴祥博士、 汪云华博士、 韩守礼教授、 吴晓峰高工、 陈伏生高工, 分别提供了信息、 资料。一些领导和专家从不同角度提出了宝贵的修改意见。作者一并向他们致以诚挚的感谢。作者铭记我的夫人袁素焕几十年来在生活及工作各方面给予的全力支持和帮助。
该书可作为大专院校贵金属冶金专业的教科书, 也能作为矿冶院校地质矿产、 重有色金属冶金专业教学的参考书。由于内容涉及的学科范围广,作者的知识结构和水平有限, 书中错误与疏漏在所难免, 热情欢迎阅读本书的专家和读者批评指正。