砷作為銅冶煉過程中典型的有毒有害元素，其遷移、轉(zhuǎn)化與資源化處置一直是制約有色金屬行業(yè)綠色、高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵難題之一。隨著全球銅礦資源的日益復雜化與低品位化，高砷銅精礦的使用比例逐年上升，導致冶煉煙塵中砷大量富集，不僅對環(huán)境構(gòu)成嚴重威脅，也造成有價金屬資源的浪費。如何實現(xiàn)銅冶煉含砷煙塵中砷的高效分離與資源化回收，已成為行業(yè)亟須突破的技術(shù)瓶頸與科研熱點。

目前，國內(nèi)外對銅冶煉煙塵中砷的研究多集中于其賦存形態(tài)、釋放機制或單一控制技術(shù)，尚缺乏對砷煙塵全過程、多路徑資源化治理的系統(tǒng)性總結(jié)與深入探討?；诖耍緯髡吡⒆阌趪鴥?nèi)外銅冶煉砷污染控制與資源化研究的前沿進展，結(jié)合團隊在有色金屬冶金、環(huán)境工程與材料科學等多學科的長期科研積累，系統(tǒng)梳理銅冶煉過程中砷的來源、分布、轉(zhuǎn)化行為及其在煙塵中的賦存特性，深入探討砷的揮發(fā)機制、定向分離工藝、冷凝行為及重金屬顆粒物的形成與調(diào)控機理，旨在為銅冶煉企業(yè)提供一套從理論到實踐的砷煙塵資源化治理技術(shù)體系。

劉恢 李青竹 梁彥杰 柴立元 著 北京：科學出版社 2026.3

ISBN 978-7-03-085067-6

本書首次介紹“強化入氣—煙塵富集”的砷集中治理新思路，兼具理論與工藝，系統(tǒng)介紹銅冶煉含砷煙塵特征、冷凝特性及砷賦存狀態(tài)、高砷銅熔煉爐料中砷揮發(fā)特性、高砷銅熔煉爐料中砷釋放機制、黃鐵礦釋放高砷銅冶煉煙塵砷的反應歷程、含砷重金屬顆粒物的形成、轉(zhuǎn)化及其調(diào)控機理，并列舉含砷煙塵資源化處理的案例。本書的主要內(nèi)容及材料來源于對國內(nèi)外該領(lǐng)域研究情況的歸納分析以及作者團隊多年研究成果的總結(jié)。

本書不僅可以作為從事銅冶煉、砷資源化工程技術(shù)人員的參考書，也可以作為本科生、研究生的參考教材，為銅冶煉含砷煙塵資源化治理提供研究范式。

全書共分為6章。

第1章為緒論，概述銅冶煉工藝及砷的來源、分布與危害，系統(tǒng)總結(jié)含砷煙塵的處理技術(shù)現(xiàn)狀。

第2章聚焦銅熔煉爐料特性及煙塵中砷的賦存形態(tài)，揭示不同冶煉工藝下煙塵的物理化學特征與環(huán)境效應。

第3章深入分析高砷銅熔煉爐料中砷的揮發(fā)特性及其動力學機制，系統(tǒng)研究溫度、保溫時間、氣氛等因素對砷釋放行為的影響，并建立砷揮發(fā)的動力學模型。

第4章提出并闡述高砷煙塵中砷的定向分離工藝與反應歷程。

第5章探討煙塵在冷凝過程中的元素價態(tài)與物相變化規(guī)律，為煙塵中金屬的分離與富集提供理論依據(jù)。

第6章則系統(tǒng)研究含砷重金屬顆粒物的形成機理及其調(diào)控方法。

全書貫穿“強化入氣—煙塵富集”的砷集中治理新思路，力求在理論與工藝層面實現(xiàn)有機結(jié)合，推動砷的資源化與污染控制協(xié)同發(fā)展。

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作者簡介

劉恢現(xiàn)為中南大學二級教授，博士生導師，國家萬人計劃科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才、國家優(yōu)秀青年科學基金獲得者，教育部課程思政教學名師，國家科技重大專項與國家重點研發(fā)計劃項目首席科學家。現(xiàn)任中南大學冶金與環(huán)境學院副院長，有色金屬強化冶金新技術(shù)全國重點實驗室副主任，國家重金屬污染防治工程技術(shù)研究中心副主任等。從事冶金工業(yè)煙氣治理與資源循環(huán)領(lǐng)域的科研教學工作，主持國家科技重大專項、國家重點研發(fā)計劃項目、國家自然科學基金重點項目、國家優(yōu)秀青年科學基金等國家級和省部級課題20余項。獲國家科技進步二等獎、湖南省首屆科技創(chuàng)新獎、江西省科學技術(shù)獎、中國有色金屬工業(yè)科學技術(shù)獎等獎勵9項。獲中國有色金屬創(chuàng)優(yōu)爭先獎、第二屆全國有色金屬優(yōu)秀青年科技者獎、中國環(huán)境科學學會第十屆青年科技獎，是2023年科睿唯安交叉學科領(lǐng)域“高被引科學家”；2024年獲國際鋅協(xié)會授予的“科技創(chuàng)新杰出青年獎”。

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本文編輯：劉暢[email protected]

本文摘錄自《銅冶煉煙塵資源化利用》前言

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