《超导耦合技术及其在资源环境领域的应用：固废有价物分离提纯与高值利用》

作者：李素芹

定价：299.00元

出版时间：2025-8

ISBN：978-7-5240-0388-5

内容简介

本书详细介绍了超导技术的产生与发展、超导磁选技术及其研究进展、超导高梯度磁分离（Superconducting High Gradient Magnetic Separation, S-HGMS）技术基本理论，特别凝聚了团队在超导高梯度磁分离耦合技术铁尾矿高附加值利用、有色金属尾矿高附加值利用、稀贵金属矿有价元素分离提纯与高附加值利用、非金属矿高附加值利用、冶金含铁尘/泥高附加值利用及低品位难选贫铁矿高值利用等方面的研究成果，并对超导高梯度耦合技术应用前景进行了分析。该书面向国家重大需求，分别从S-HGMS理论层面、技术层面及实际应用层面由浅入深展开，具有较高的创新性、学术深度和实际应用价值，在行业具有前沿性引领作用。

本书可供从事固废有价物分离提纯与高值利用领域等相关企业领导、工程技术人员、科研人员和管理人员阅读，也可作为在读博/硕士研究生的参考书。

目录

1概述1

1.1超导技术的产生与发展1

1.1.1超导现象的发现1

1.1.2超导体的分类2

1.1.3超导技术的发展历程3

1.1.4超导材料的发展4

1.1.5超导学的发展11

1.1.6我国超导技术的发展12

1.2超导的概念与特性13

1.2.1零电阻现象13

1.2.2迈斯纳效应14

1.2.3临界温度16

1.2.4临界磁场17

1.2.5临界电流17

1.2.6完全逆磁性18

1.2.7隧道效应19

1.2.8磁化特性与超导体分类20

1.2.9超导物理基础23

1.3超导磁体及超导技术应用25

1.3.1大科学装置领域25

1.3.2航空航天领域62

1.3.3民用领域67

参考文献81

2超导磁分离技术及研究进展87

2.1磁选的物理基础87

2.1.1磁选的概念及选别过程87

2.1.2磁选方法及分类87

2.1.3磁选技术发展及设备88

2.2磁选机磁体96

2.2.1永磁体97

2.2.2电磁体99

2.2.3磁场梯度的产生102

2.2.4磁场的测量106

2.3高梯度磁分离技术及应用109

2.3.1高梯度磁分离技术的概念109

2.3.2高梯度磁分离技术发展历史109

2.3.3高梯度磁分离技术产生机理111

2.3.4高梯度磁分离技术的应用111

2.4S-HGMS技术及应用114

参考文献117

3S-HGMS基本理论122

3.1磁选理论问题122

3.1.1H=H0e-ex的推导122

3.1.2消磁场124

3.2S-HGMS原理125

3.2.1矿粒磁性对分离效果影响机制分析126

3.2.2磁性颗粒受力分析及运动方程128

3.2.3磁速度作用机制分析130

3.2.4矿浆流速与磁感应强度的作用机制132

3.2.5磁团聚的临界磁场132

3.3聚磁介质磁场特性有限元数值模拟133

3.3.1计算模型的建立134

3.3.2磁场分布特征138

3.3.3粒子轨迹分析142

3.3.4多线磁介质分析144

3.3.5小结145

3.4高梯度磁选的强化理论及实践146

3.4.1概述146

3.4.2优化矿浆性质146

3.4.3强化分散148

3.4.4综合力场的应用150

3.5S-HGMS选择性改善途径150

3.5.1概述151

3.5.2磁介质的匹配及其排列形式151

3.5.3载体性质及矿浆流态151

3.5.4物料的分散152

3.5.5机械夹杂153

3.5.6小结154

参考文献154

4S-HGMS耦合技术铁尾矿高附加值利用156

4.1概述156

4.1.1铁尾矿的特征156

4.1.2铁尾矿堆存的危害157

4.1.3铁尾矿的综合利用158

4.2S-HGMS耦合技术处理强磁性铁尾矿163

4.2.1原料解析163

4.2.2基本原理166

4.2.3关键技术167

4.3S-HGMS耦合技术处理弱磁性铁尾矿175

4.3.1原料解析175

4.3.2基本原理184

4.3.3关键技术185

4.4S-HGMS耦合技术处理含硫尾矿304

4.4.1原料解析304

4.4.2基本原理305

4.4.3关键技术306

4.5应用前景分析318

4.5.1高纯SiO2的应用319

4.5.2富铁粉的应用320

4.5.3尾渣微粉的应用321

参考文献326

5S-HGMS耦合技术冶金含铁尘/泥高附加值利用331

5.1概述331

5.2S-HGMS技术转炉除尘制备α-Fe2O3光催化应用研究333

5.2.1原料解析333

5.2.2基本原理336

5.2.3关键技术346

5.2.4延伸产业链高附加值产品制备365

5.3S-HGMS耦合焙烧工艺除尘灰制备氧化铁红366

5.3.1原料解析366

5.3.2基本原理367

5.3.3关键技术375

5.3.4延伸产业链高附加值产品制备381

5.4应用前景分析381

5.4.1转炉除尘灰的利用现状381

5.4.2转炉除尘灰的应用前景383

参考文献387

6S-HGMS处理低品位难选矿高附加值利用390

6.1低品位难选铁矿390

6.1.1低品位难选铁矿的利用价值390

6.1.2低品位难选铁矿储量及开发利用390

6.2S-HGMS技术分离低品位赤铁矿提铁392

6.2.1原料解析392

6.2.2基本原理393

6.2.3关键技术393

6.2.4延伸产业链高附加值产品制备396

6.3S-HGMS技术分离针铁矿提铁397

6.3.1原料解析397

6.3.2基本原理399

6.3.3关键技术399

6.3.4延伸产业链高附加值产品制备405

6.4应用前景分析407

6.4.1低品位铁矿开发面临的挑战407

6.4.2低品位铁矿处理技术创新推动应用发展409

参考文献411

7S-HGMS耦合技术非金属矿高附加值利用414

7.1概述414

7.2S-HGMS技术石英砂耦合酸浸技术制备高纯SiO2415

7.2.1原料解析（以脉石英为例）416

7.2.2基本原理418

7.2.3关键技术421

7.2.4原料解析（以海砂为例）428

7.2.5基本原理428

7.2.6关键技术430

7.3无氟浮选与S-HGMS耦合工艺钾长石深度提纯435

7.3.1原料解析436

7.3.2基本原理437

7.3.3关键技术440

7.4延伸产业链高附加值产品制备447

7.4.1石英矿延伸产业链高附加值产品制备447

7.4.2钠长石延伸产业链高附加值产品制备449

7.4.3海砂延伸产业链高附加值产品制备450

7.5应用前景分析451

7.5.1石英市场需求451

7.5.2石英的应用前景452

7.5.3长石矿应用前景分析455

7.5.4海砂应用前景分析458

参考文献460

8S-HGMS耦合技术有色金属矿高附加值利用463

8.1概述463

8.1.1矿物来源463

8.1.2矿物概况465

8.1.3处理现状468

8.2S-HGMS回收提钒残渣中的有价组分475

8.2.1原料解析475

8.2.2关键技术476

8.3S-HGMS铅锌矿除杂提纯试验478

8.3.1原料解析478

8.3.2基本原理480

8.3.3结果与讨论480

8.4S-HGMS技术金尾矿-无氟浮选制备高品位SiO2487

8.4.1原料解析487

8.4.2基本原理488

8.4.3关键技术489

8.5S-HGMS技术处理稀土矿除杂提纯497

8.5.1原料解析497

8.5.2基本原理497

8.5.3关键技术498

8.6延伸产业链高附加值产品制备501

8.6.1金尾矿延伸产业链高附加值产品制备501

8.6.2稀土矿延伸产业链高附加值产品制备502

8.6.3铅锌矿延伸产业链高附加值产品制备503

8.6.4页岩钒矿延伸产业链高附加值产品制备503

8.7应用前景分析504

参考文献505

9S-HGMS技术的优势及展望509

9.1超导高梯度磁选技术优势509

9.1.1强大的磁场性能509

9.1.2高效分选微弱磁性物质510

9.1.3节能与空间优势510

9.1.4高处理能力与稳定性511

9.2超导高梯度磁选技术展望512

9.2.1超导高梯度磁分离技术未来展望512

9.2.2应用拓展趋势514

9.2.3推广挑战515

9.2.4结语515

参考文献516