1 微波加熱簡(jiǎn)介
微波是頻率在13~300GHz,即波長(zhǎng)在0.1~100cm之間的電磁波,微波加熱常用的頻率為915MHz,2450MHz。與常規(guī)加熱不同,微波加熱不需要由表及里的熱傳導(dǎo),而是通過微波在物料內(nèi)部的能量耗散來(lái)直接加熱物料,根據(jù)物料電磁特性的不同,可及時(shí)有效地在整個(gè)物料內(nèi)部產(chǎn)生熱量。微波通過在物料內(nèi)部的介電損耗直接將化學(xué)反應(yīng)所需要的能量傳遞給反應(yīng)的分子或原子,這種原位能量轉(zhuǎn)換方式可促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)和擴(kuò)散過程快速進(jìn)行。
根據(jù)材料和微波相互作用情況可以將材料分為微波透過體、微波反射體、微波吸收體和混合體四大類。一般冶金礦物都屬于第四類,礦物中FeTiO3、Fe、Fe3O4、FeS2、CuCl、MnO2和木炭等物質(zhì)均為微波吸收體,屬于高活性材料,在微波場(chǎng)中的升溫速率非??欤憾V物CaO,CaCO3和SiO2等物質(zhì)都是微波透過體屬于惰性材料,不能被微波加熱。利用微波選擇性加熱礦物組分的特點(diǎn),向礦石中配入適當(dāng)?shù)慕M分,可以有效地實(shí)現(xiàn)有用組分從礦物中的分離。
2 微波技術(shù)在礦物冶金中的應(yīng)用
2.1 微波助磨
微波技術(shù)在煤礦、鐵礦以及其它礦物加工中的研究已取得較好進(jìn)展,如微波技術(shù)可使煤礦和鐵礦石的功指數(shù)分別降低50%和90%以上,使黃鐵礦磨耗降低5/6。微波處理鈦鐵礦時(shí),不但降低能耗、提高磨礦效率和產(chǎn)量,而且對(duì)提高下游浮選和磁分離等過程的回收率非常有利。研究表明,微波磨礦克服了傳統(tǒng)磨礦中能耗大、能效低的缺點(diǎn),從而大幅降低磨礦成本、提高產(chǎn)量。但是,使用中要考慮可磨性的改善程度與礦石種類、粒徑以及組分的分散程度的關(guān)系,根據(jù)情況選擇合適的微波頻率、強(qiáng)度和加熱時(shí)間。
2.2 微波助浸
微波技術(shù)在處理含砷、硫、碳的難處理金精礦,以及鉑鈀的銅鎳精礦和紅土礦等方面研究較多。如微波處理含砷、硫、碳的難浸金精礦后,金氰化浸出率從40.63%提至68.63~97.90%以上。而微波處理時(shí)如加入NaOH,還可將礦石中的S和As分別轉(zhuǎn)化為Na2O4和Na3AsO3,避免了As2O3和SO2等污染環(huán)境,微波技術(shù)處理難浸黃鐵礦和砷黃鐵礦型金礦時(shí),不但使金的回收率從30%提至90%以上,而且沒有SO2產(chǎn)生,副產(chǎn)品硫磺可出售,另外,微波預(yù)處理含碳的微細(xì)金礦和鉑鈀的銅鎳精礦后金的氰化浸出率由幾乎為0和50%分別提至86.53%和87.00%以上,而且大幅降低能耗和作業(yè)時(shí)間。研究表
聲明:
“微波加熱在礦物冶金以及鈦冶金中的應(yīng)用” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)