月球矿物资源的原位利用技术是月球基地建立和后续深空探索的基础。由于月球特殊环境及地月运输成本的限制，现有矿冶技术难以直接应用于月球矿物的原位开发。各国的科研人员围绕月球矿物资源原位利用方向开展了卓有成效的研究工作，发展了几种极具应用潜力的技术。这些方法可分为材料化成型和提取冶金两类，其中材料化成型工艺如烧结法、3D增材制造法等，主要用于将月壤直接材料化成型以制备月球基地建材。提取冶金工艺包括碳/氢化学介质还原法、电解还原法以及真空热解法等，可生产月壤矿物对应的金属单质或其低价氧化物，并获得氧气。本文概述了已有月壤原位利用技术的一般原理、基本过程、热力学动力学基础及近期研究进展。探讨了这些方法的一些优缺点，并展望了其在月球矿物原位利用上的应用前景

7.1 氧化熔炼反应的热力学原理. 2 7.1.1 氧化反应的类型. 2 7.1.2 铁液中溶解元素氧化反应的  rGm 及氧势图 . 3 7.1.3 元素氧化的分配常数. 5 7.2 Mn、Si、Cr 的氧化反应. 5 7.2.1Mn 的氧化反应热力学. 6 7.2.2Si 氧化反应的热力学. 6 7.2.3 Cr 氧化反应的热力学. 7 7.3 脱碳反应. 9 7.3.1 碳氧化反应的热力学.10 7.3.2 脱碳反应过程的机理.12 7.4 脱磷反应.14 7.4.1 脱磷反应热力学.14 7.4.2 磷和碳的选择性氧化.16 7.4.3 溶渣中磷酸盐的还原.17 7.5 脱硫反应.17 7.5.1 炼钢脱硫反应的热力学.17 7.5.2 气化脱硫.18 7.7 脱氧反应.18 7.7.1 脱氧反应的热力学原理.19 7.7.2 脱氧产物的排出及被溶渣吸收.21 7.7.3 Mn、Si、Al 的脱氧反应.22 7.7.4 复合脱氧反应.25 7.7.5 脱氧剂用量的计算.25

5.1 热力学原理. 3 5.1.1 分解压. 3 5.1.2 分解反应的平衡图（热力学参数状态图）. 4 5.1.3 分解压的影响因素. 6 5.2 碳酸盐的分解反应. 8 5.3 氧化物的形成－分解反应. 9 5.3.1 氧势. 9 5.3.2 氧势图.11 5.3.3 氧势图的应用.14 5.3.4 氧化物形成－分解的热力学原理.18 5.3.5 氧化铁分解的优势区图.19 5.3.6 Fe−O 相图（或称 Fe−O 状态图） .20 5.5 燃烧反应.22 5.5.1 可燃气体与氧反应的热力学.22 5.6 固体碳的燃烧反应.26 5.6.1 固体碳的性质及结构（自学）.26 5.6.2 固体碳燃烧反应的热力学.26 5.6.3 固体碳燃烧的机理及动力学.29 5.7 燃烧反应体系气相平衡成分的计算.30

6.1 氧化物还原的热力学条件 . 2 6.2 氧化物的间接还原反应 . 5 6.2.1 间接还原反应热力学 . 5 6.3 氧化物的直接还原反应 . 13 6.3.1 直接还原热力学原理 . 14 6.3.2 铁氧化物的直接还原反应 . 16 6.3.3 复杂氧化物的还原反应 . 18 6.3.4 其它元素的还原反应 . 18 6.4 金属热还原反应 .19 6.5 铁的渗碳 . 19 6.5.1 碳化物及碳势 .19 6.5.3 CO-CO2 气体对 Fe 的渗碳. 20 6.5.5 高炉内的渗碳过程及生铁含碳量 .22 6.6 炉渣中氧化物的还原反应 . 22 6.6.1 还原反应的分配系数及其影响因素 . 23 6.6.2 (SiO2)的还原. 23 6.7 高炉冶炼的脱 S 反应.23 6.7.1 气－固相的脱 S 反应. 23 6.7.2 渣铁间的脱 S 反应. 24 6.7.4 铁液的炉外脱 S（一般在炼钢 T，为炼钢原料的预处理）. 24

8.1 二次精炼概述 . 2 8.1.1 二次精炼的概念 . 2 8.1.2 炉外精炼的主要目的和任务 . 2 8.1.3 炉外精炼的手段 . 3 8.2 钢液的真空处理 . 4 8.2.1 挥发性杂质的去除 . 4 8.2.2 真空脱气 . 6 8.2.3 真空脱碳（脱氧） . 6 8.2.4 真空处理时钢液和耐火材料的反应 . 7 8.2.5 真空脱气方法 . 7 8.3 吹氩处理 . 9 8.3.1 吹氩脱气 . 10 8.3.2 吹氩脱氧（AOD）. 11 8.4 合成渣处理 . 12 8.5 喷吹粉料处理 . 13 8.6 钢中夹杂物的变形（变性）处理 . 13 8.6.1 夹杂物的性能及其对钢性能的影响 . 14 8.6.2 稀土元素的变性作用 . 14 8.6.3 钙的变性作用 . 16

2.1 化学反应的速率. 2 2.1.1 化学反应的速率式. 3 2.1.2 反应级数的确定及反应速率常数式. 5 2.1.3 可逆反应的速率式. 6 2.1.4 多相化学反应的速率式(自学，不作课上讲解). 7 2.2 分子扩散及对流传质. 7 2.2.1 分子扩散——静止体系. 8 2.2.2 对流扩散——流体运动体系.13 2.2.3 小结.17 2.3 吸附化学反应的速率（简单介绍）.17 2.4 反应过程动力学方程的建立.18 2.4.1 建立动力学方程的原则.18 2.4.2 液液两相反应动力学模型——双膜理论.18 2.4.3 气－固相间的反应动力学模型.20 2.4.4 反应过程速率的影响因素.23 2.5 新相形成的动力学.24 2.5.1 均相形核.24 2.5.2 异相形核.25 2.5.3 钢液的结晶动力学.26

综述了钨冶炼渣中有用金属回收利用现状与研究进展，介绍了黑钨和白钨的冶炼工艺、钨、锡、钽、铌、钪回收工艺与理论、钨冶炼渣的减量化处理研究进展.重选和浮选工艺可回收钨锡，得到钨锡精矿后再进行冶炼，选矿工艺流程简单易工业生产且成本低，但适应性较差，对于较细物料无法有效回收，湿法冶金工艺可回收钨、锡、钽、铌、钪，适应性强但流程复杂，酸碱废水对环境影响大；钨冶炼渣减量化是综合利用的根本要求，目前主要用来制做水泥辅料、建筑胶砂、多孔材料、微晶玻璃等，介绍了目前减量化处理的研究现状.最后提出了问题与建议，钪钽铌稀有金属提取工艺的进步依赖萃取剂和离子交换树脂的发展，可利用材料领域内第一性原理和化学配位理论，研发选择性强的萃取剂和交换容量大的离子交换树脂，解决萃取剂选择性差、离子交换树脂交换容量小、废水量大的问题，从原子层面研究出相互作用机理，最终筛选出高效萃取剂及离子交换树脂.指出选冶联合工艺，开发短流程绿色提取技术、冶炼渣高附加值材料研制技术可能是今后研究的重点

基于最小Gibbs自由能原理建立了铁氧化物气固还原反应的热力学模型,由模型计算结果作出铁氧化物气固还原反应平衡图,与文献中实验数据吻合良好.与常用冶金学教材和热力学数据库中给出的参考数据进行了对比,不同来源的热力学数据差异较大.探究了铁氧化物逐级还原的热力学平衡情况.计算了CO和H2混合气体还原铁氧化物的热力学平衡,推导了平衡时气体总利用率η总的计算公式,作出了CO和H2混合气体还原铁氧化物的三维平衡图,并与文献中实验数据对比,验证了结果的正确性

1学科基础课平台必修课 《高等数学 A1》 《高等数学 A2》 《线性代数》 《概率论与数理统计 B》 《大学物理 A1》 《大学物理 A2》 《大学物理实验》 《电工电子技术 C》 《电工电子实训》 《金工实训 B》 《物理化学 F》 《物理化学 F 实验》 《分析测试技术》 《化工原理 C》 《化工原理实验》 2 学科基础课平台选修课 《无机化学与放射化学》 《有机化学 E》 《矿物加工专业导论》 《粉体工程导论》 《湿法冶金》 《机械设计基础 C》 《机械设计基础课程设计》 《画法几何与工程制图》 《工程力学 B》 《流体力学 D》 《矿物岩石学》 3专业课平台必修课 《矿物加工认识实习》 《磁重分选》 《碎磨与浮选》 《矿物加工专业实验》 《溶浸采铀 A》 《铀水冶工艺学 B》 《溶浸采铀与水冶》 《选矿厂设计》 《矿物加工工程生产实习》 《矿物加工毕业实习》 《矿加毕业设计（论文）》 4专业课平台选修课 《矿物加工 autocad 制图实验》 《矿物加工试验研究方法》 《浮选药剂化学原理与应用》 《矿山污染治理技术》 《矿物加工科研写作》 《矿加专业英语》 《矿物资源加工前沿技术》 《核工业生物学》 《矿业经济与管理》 《非金属矿加工与应用》

本文列举了世界各国控制VOD过程的方法,指出使用氧浓差电池控制VOD过程的基本原理及其优点。论述了氧浓差电池的构造、安装及使用。在实验室条件下,运用热力学计算求得一定温度下氧浓差电势（E0）和氧浓度O2%的对应值。通过在大连钢厂应用氧浓差电池控制VOD过程的工业性实验,得出了各种正常冶炼和不正常冶炼的典型曲线。用氧浓差电池並辅以其他方法控制VOD过程,炼出了不锈钢、超低碳不锈钢、超纯工业纯铁及精密合金20多炉。超低碳不锈钢的成功率达100%,铬回收率超过96%。由于氧浓差电池在VOD过程控制上的应用在国内还是首次,要使它成为冶金自动化的工具,还要做大量工作