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| 內容簡介： |
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《资源循环科学与工程综合实验》结合理论教学，将资源循环科学与工程热点问题转化为实验内容。全书分3篇7章，共计32个实验，旨在介绍典型二次资源如废弃钴镍材料、废弃稀有金属材料和电子废弃物循环再造过程中涉及的关键技术和分析测试方法，包括物理分选技术(破碎、筛分、分选等)、湿法冶金技术(金属浸出、沉淀、溶剂萃取、水溶液电解、高温合成、离子交换、吸附等)、火法冶金技术(熔盐电解)，以及材料物理化学测试(电化学测试、元素含量测试、材料性能测试技术等)。书中具体介绍废弃钴、镍、钨、锑、铝、镁等稀缺金属材料回收、提取、再制造相关实验的实验目的、实验原理、实验设备以及具体实验操作，同时还详细介绍了相关分析和测试方法、实验数据处理及安全注意事项，并设置了实验相关思考题，启发读者思考。本书是高等学校资源循环科学与工程等专业本科生的教学用书，也可供在材料工程、环境工程、化学工程、冶金工程领域从事科研、设计、生产的工程技术人员参考。
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| 關於作者： |
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席晓丽，教授，博士生导师。国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金优秀青年科学基金获得者。兼任中国材料研究学会青年工作委员会副主任、中国金属学会熔盐化学委员分会委员、中国有色金属学会稀有金属冶金学术委员会委员。长期从事稀缺金属材料高效循环再造、冶金过程仿真模拟、材料与环境电化学等科研工作。发表学术论文80余篇；编著1部、参编教材1部；授权中国专利40余项，授权美国、日本等专利6项；制定体标准5项。获得国家科技进步二等奖2项，日内瓦国际发明展金奖1项。
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| 目錄：
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第1篇 废弃钴镍材料循环再制造
第1章 钴镍材料分离实验 002
1.1 废弃钴镍材料的预处理及物理分离实验 002
1.2 废弃钴镍材料的浸出实验 009
1.3 废弃钴镍材料的沉淀除杂实验 018
1.4 钴镍萃取分离实验 026
第2章 钴镍化合物的制备实验 031
2.1 水溶液电解制备金属镍实验 031
2.2 钴化合物的合成实验 035
2.3 金属(钴)盐煅烧和还原实验 039
2.4 原子吸收法测定钴含量实验 042
第3章 金属离子吸附及离子交换实验 045
3.1 废水的离子交换处理实验 045
3.2 离子液体回收贵金属实验 050
3.3 活性炭改性及吸附重金属实验 058
第2篇 废弃稀有金属材料循环再造
第4章 钨的熔盐电化学实验 066
4.1 高温熔盐物理化学性能测试实验 066
4.2 熔盐电解质电化学窗口的测试实验 073
4.3 废硬质合金溶解电位测定实验(阳极极化法) 082
4.4 熔盐体系中钨、钴离子浓度测定实验 087
4.5 熔盐中钨离子价态测试实验 092
4.6 阴极沉积制备钨金属粉末实验 097
第5章 其他稀有金属还原实验 102
5.1 钛废料的氯化焙烧实验 102
5.2 粗锑的火法精炼实验 105
5.3 铝热法还原五氧化二铌实验 110
5.4 氧化镁真空硅还原实验 114
5.5 火法提金实验 122
第3篇 电子废弃物有价元素提取与分析
第6章 电子废弃物分离及有价元素测定实验 128
6.1 电子废弃物组成成分测定实验 128
6.2 机械物理分离实验 132
6.3 有价元素浸出实验 135
6.4 浸出液中有价元素含量测定实验 137
6.5 电沉积有价元素实验 140
6.6 贵金属浸出实验 143
6.7 贵金属提取实验 146
第7章 金属氧化物粉末的性能及光催化实验 149
7.1 回收金属氧化物粉末性能测定实验 149
7.2 粉末颗粒光催化降解有机染料实验 153
7.3 粉末颗粒光催化还原重金属离子实验 159
附录 163
附录1 误差分析 163
1.真值与平均值 163
2.误差及其分类 164
3.误差的表示方法 165
4. “过失”误差的舍弃 168
5.间接测量中的误差传递 168
附录2 实验数据的有效数字与计数法 170
1.有效数字 170
2.有效数字的运算 170
3.科学计数法 171
附录3 实验结果的表示方法与数据处理 171
1.列表法 171
2.图示法 172
3.实验数据数学方程表示法 172
附录4 实验要求及注意事项 174
1.实验预习 174
2.实验操作 174
3.测定、记录和数据处理 174
4.编写实验报告 176
附录5 实验室基本知识 177
1.实验室规则 177
2.实验室的安全常识 177
3.实验室事故的处理措施 179
4.实验室“三废”的处理 180
参考文献 181
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| 內容試閱：
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随着稀缺金属矿物资源的开采和枯竭以及废弃稀缺金属材料的不断增加，开发“城市矿山”，形成资源循环的技术体系和经济模式，已经成为世界各国可持续发展的必由之路，也是我国生态文明建设发展战略的重要内容。近十年来，我国稀有金属的产量和消费量连续翻了两番。稀有金属的生产和使用过程带来了前所未有的资源和环境问题。资源短缺和环境污染成为制约我国稀有金属工业发展的主要障碍，只有对稀有金属资源进行循环利用，才有可能从根本上解决可持续发展的问题。
我国力争在2030年前实现“碳达峰”，2060年实现“碳中和” 的目标，开启了我国经济社会低碳转型发展的新征程。作为实现“双碳”目标的重要途径，发展循环经济，推进资源循环利用，是推动我国可持续发展的重要手段。2021年， 《国家“十四五”规划和2035年远景目标纲要》明确提出“构建资源循环利用体系”“推进能源资源梯级利用、废物循环利用和污染物集中处置”。2022年，工业和信息化部等八部门联合印发《关于加快推动工业资源综合利用的实施方案》中提出“到2025年，大宗工业固废的综合利用水平显著提升，再生资源行业持续健康发展，工业资源综合利用效率明显提升”。因此，稀缺金属等关键战略矿产资源的循环利用及相关工业低碳减排，进一步成为国家生态文明建设的重要内容。
早在2010年，为了满足国家节能减排，以及低碳经济和循环经济等战略性相关新兴产业对高素质人才的迫切需求，增设了资源循环科学与工程本科专业。作为新兴交叉学科专业，该专业涉及环境科学、经济学、管理学等诸多学科和专业。北京工业大学首批获得资源循环科学与工程本科专业办学资格，一直以来在教学过程中十分注重课程教学与基地实训的深度结合。
本书作为北京工业大学资源循环科学与工程专业本科综合实验课程指导用书，以冶金工程、环境科学、化学工程等诸多学科交叉与融合为特色，结合北京工业大学稀缺金属科学研究的优势基础，选取典型稀缺金属钴、镍、钨的二次资源，设计典型实验，串联资源循环利用过程的原理与技术，同时配套设置相关的分析和测试实验。书中实验独立性强、可操作性强，较为全面地介绍了循环资源科学与工程专业基础理论知识相关的典型稀缺金属材料资源循环实验技术，培养学生从事循环资源科学与工程基础理论研究以及实验工艺技术开发的能力。全书共分3篇7章，第 1篇是废弃钴镍材料循环再制造，主要介绍钴镍材料分离实验、钴镍化合物的制备实验、金属离子吸附及离子交换实验，涉及沉淀法、萃取法、吸附法。第2篇是废弃稀有金属材料循环再造，包括钨的熔盐电化学实验及其他稀有金属还原实验。第3篇是电子废弃物有价元素提取与分析，介绍了电子废弃物分离及有价元素测定实验和金属粉末的性能及光催化实验。附录部分介绍实验误差与数据处理、实验室基本安全知识。
本书自北京工业大学资源循环科学与工程专业获批招生起，即以实验指导书的方式支撑本科实验教学，历经十年不断完善，最终成书。本书由席晓丽、马立文等编著，由聂祚仁院士主审。席晓丽负责整体书稿框架制定与内容统筹。席晓丽和马立文编写第1篇;席晓丽和张力文编写第2篇及附录;王维、马立文和刘阳思编写第3篇;宋姗姗、张青华、李铭、司冠豪、张丛健、冯明等参与了编写资料的收集、整理和对书稿进行排版等工作。感谢北京工业大学及相关兄弟院校同行的帮助和支持。
资源循环科学与工程专业作为交叉学科专业，其教材本身就相对较少，配套实验指导书更少。本书弥补了此类图书的稀缺，可作为高等学校资源循环科学与工程专业本科生的实验课教材，亦可作为材料科学与工程、冶金工程、化学工程与技术、环境科学与工程等专业本科生、研究生的实验课程辅助指导用书或者专业参考书，还可供在材料、环境、化工、冶金领域从事科研、设计、生产的工程技术人员阅读参考。
由于资源循环涉及的废料成分复杂多变，工艺技术不断发展，加之编著者学识有限，书中难免有不当之处，敬请读者批评指正。
编著者
2023年2月
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