微波技術(shù)在冶金工程中的應(yīng)用與實踐

劉 彬，沈仙雨，陳 浩

（貴州省六盤水師范學(xué)院化學(xué)與化學(xué)工程系，貴州六盤水 553004）

微波技術(shù)在冶金工程中的應(yīng)用與實踐

劉 彬，沈仙雨，陳 浩

（貴州省六盤水師范學(xué)院化學(xué)與化學(xué)工程系，貴州六盤水 553004）

在我國工業(yè)技術(shù)不斷發(fā)展與更新的今天，微波作為最清潔能源的能源之一，在冶金技術(shù)中的更新與資源的節(jié)約是不容忽視的。

微波技術(shù)；冶金行業(yè)；工程；運(yùn)用實踐

在科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步下，冶金行業(yè)也在迅猛的發(fā)展。社會對于金屬資源的需要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出現(xiàn)有行業(yè)的生產(chǎn)量，而微波技術(shù)由于其自身的高回收率成為行業(yè)中提煉金屬的有效手段之一，除此之外。降低冶金技術(shù)能耗也是微波技術(shù)的基本功能之一。本文通過對冶金工程的分析來突出微波技術(shù)在冶金過程中的發(fā)展方向與優(yōu)勢，為后期的研究提供借鑒。

1 微波技術(shù)的研究背景

1.1 微波技術(shù)的定義

微波技術(shù)最初發(fā)源于上世紀(jì)初，在眾多冶金技術(shù)中，其作為新興技術(shù)得到了社會的重視，而微波技術(shù)由于自身發(fā)展特性的穩(wěn)定，其在選擇性的加熱中得到了當(dāng)時社會的廣泛認(rèn)可，而后期由于技術(shù)進(jìn)步均勻加熱與內(nèi)部加熱、快速加熱等形式也不斷的被人類挖掘，因此在冶金工程的應(yīng)用中，人類也應(yīng)用其穩(wěn)定的特性對于礦物進(jìn)行浸出、煅燒、燒結(jié)等多種冶煉。微波技術(shù)在冶金工業(yè)中的作用是不容小覷的，微波干燥等有非常顯著的作用，因而受到冶金工程的重視，而在人民日常生活中也同樣的應(yīng)用在千家萬戶[1]。

2 微波技術(shù)在冶金過程中的應(yīng)用與實踐

2.1 微波技術(shù)的萃取

在冶金生產(chǎn)中，微波技術(shù)之所以不能夠被忽視，最大程度還是得益于其萃取輔助技術(shù)，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展而不斷的受到推崇。該技術(shù)在萃取的過程中，通過介質(zhì)來使物體不斷的進(jìn)行加熱，從而完成整個萃取過程。微波技術(shù)與萃取的結(jié)合最主要的便是可以最大程度的縮短萃取的時間，提高萃取效率。而值得注意的是，為了提升現(xiàn)有的溶劑活性，在萃取之前可以選取極性溶劑效果好的溶液進(jìn)行生產(chǎn)。而在對鉑與鈀的萃取過程中，其離子成分會因為分配行為而在微波輻射下產(chǎn)生變化，例如鉑（Ⅱ）、鈀（Ⅱ）的絡(luò)陰離子的分配比和飽和吸附容量會發(fā)生變化（增大）。這可直接顯示在進(jìn)行萃取的過程中，其獲得率會不斷提升。因此，微波技術(shù)在冶金工程中的應(yīng)用中，其技術(shù)在自身創(chuàng)新與研發(fā)的過程中，直接帶來技術(shù)價值：萃取輔助技術(shù)由于其萃取速率相對較高，在冶金工程中提煉出金屬資源成本較低。

2.2 微波技術(shù)的浸出

在微波技術(shù)浸出的應(yīng)用中，主要源自于冶金工程中的冶金原料所使用的質(zhì)量層次不齊，這在很大程度上導(dǎo)致現(xiàn)有冶金原料在處理方式出現(xiàn)諸多的差異。而就現(xiàn)有的低質(zhì)量的冶金原料現(xiàn)狀來說，通常首先選用濕法工藝進(jìn)行處理，繼而再進(jìn)行下一步的提煉。雖然最終的成品與其他手法比差距無幾，但是該方法的浸出率卻不高。但是由于在處理的過程中會因為加工時間長，因此無法保證工作效率。對于礦石自身來說，由于礦石的特性，其總碳量在不斷降低的過程中會最大程度的接近預(yù)期值。而通過不斷的提煉在致密硫化物中會不斷被氧化成為氧化物，相對的其也更加不穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)更稀松。而對于金礦來說，其所接收到便是氰化物浸出，而由于金自身的回收率相對高（95%及以上），因此微波技術(shù)在使用的過程中也因為效果顯著而用于業(yè)界。

2.3 微波技術(shù)的干燥處理

在微波技術(shù)的處理過程中，由于微波技術(shù)自身的特性，致使干燥處理也是處理過程中必不可少的一項。微波由于其可以被水吸收這個特點，其在干燥的處理上會涉及到輻射的諸多領(lǐng)域。而就微波技術(shù)自身來說，其干燥水平不僅速率較高，同時也能最大程度的保證物品的完整性。在硼酸干燥實驗中當(dāng)微波技術(shù)設(shè)置為功率100～300W時，而實驗對象在溫度改變的過程中，雖然溫度到達(dá)了預(yù)定目標(biāo)值，但是在下降的時候便實現(xiàn)了水與對象的快速分離，而在目前的實驗中硼酸的外表形態(tài)并沒有太多異常的改變，這便證明實驗成功，即在微波技術(shù)反應(yīng)的干燥處理中，效果是顯著且成功的[3]。

2.4 微波技術(shù)的碳熱還原

在微波技術(shù)的冶金過程中，其中最需要強(qiáng)調(diào)的便是碳熱處理，碳熱處理的主要工作原理是在高溫的作用下吸收物質(zhì)，而在冶金的工程中碳自身可以在微波的條件進(jìn)行快速反應(yīng)，從而達(dá)到高溫狀態(tài)，在這個過程中，碳會因為自身所充當(dāng)?shù)倪€原劑作用不斷的吸收在微波技術(shù)下所放映出的重要物質(zhì)。這便是微波碳熱還原技術(shù)，而就現(xiàn)有為止主要的原料便是利用還原氧化物來進(jìn)行碳的吸收，而在微波的作用下，其會逐漸冶煉出金屬化合物。在原有的加熱過程中，會出現(xiàn)中心的技術(shù)問題，例如對于傳統(tǒng)加熱方法而言，其會產(chǎn)生“冷中心”的技術(shù)問題，而對于微波技術(shù)來說，其在加熱的過程中可最大程度的避免冷中心問題，使提煉結(jié)果達(dá)到最優(yōu)。與此同時，微波技術(shù)自身在廢渣的處理中也有獨特的影響，尤其是對含鐵的廢渣進(jìn)行處理時，在將磁鐵礦與碳共同加入處理過程中時，不僅會使得原有的加熱進(jìn)程提速，更會因為反應(yīng)而收到可回收的鐵礦[3]。

3 結(jié)束語

通過文章的分析可知，在現(xiàn)有冶金的過程中，最具有競爭力的便是微波技術(shù)，而其也因為自身技術(shù)的特殊優(yōu)勢而不斷的被行業(yè)肯定。其中提高金屬回收率的技術(shù)不僅可以為企業(yè)節(jié)省成本，更可以節(jié)省社會資源。而降低冶金技術(shù)多產(chǎn)生的能耗也是符合我國建設(shè)集約型社會的重要技術(shù)之一，而對于企業(yè)的勞工來說，該技術(shù)的掌握也可在一定程度上減少工作的時間與經(jīng)歷，因此在備受行業(yè)重視的背景下不斷的受到青睞。但在取得優(yōu)異成績的背景下，社會生產(chǎn)與技術(shù)的革新也在不斷的進(jìn)行變換，因此微波技術(shù)只有不斷同其他外場技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，并逐漸在冶金工程中尋求發(fā)展才能為推動冶金行業(yè)貢獻(xiàn)自身的力量與數(shù)據(jù)。

[1] 柏義壯.試析微波技術(shù)在冶金工程中的運(yùn)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2015，（10）：94-96.

[2] 崔維，王仕興，彭金輝，等.微波能技術(shù)在貴金屬領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展[J]稀有金屬，2015，（07）：652-659.

[3] 宋增凱，陳果，彭金輝，等.微波加熱技術(shù)在典型冶金工藝中的應(yīng)用研究進(jìn)[J].礦冶，2014，（03）：57-63.

合肥工業(yè)大學(xué)研發(fā)新型納米藥物載體有望實現(xiàn)癌癥早期預(yù)警

13日從合肥工業(yè)大學(xué)獲悉，該?？蒲腥藛T制備出了一系列多功能“診療一體化”高分子納米藥物載體，使得癌癥的早期預(yù)警和干預(yù)治療成為可能。

相關(guān)研究成果已分別刊載在國際著名期刊《診斷治療學(xué)》和《大分子》。

據(jù)介紹，確保藥物分子能夠順利穿透腫瘤細(xì)胞細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞核，是利用高分子納米藥物體系實施腫瘤治療的關(guān)鍵。但由于細(xì)胞膜的生物屏障作用，很多高分子物質(zhì)難以進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，從而極大地限制高分子作為藥物載體在臨床治療上的應(yīng)用。目前有效介導(dǎo)載體高效進(jìn)入細(xì)胞的“細(xì)胞穿膜肽”，雖然可以實現(xiàn)對細(xì)胞膜的有效穿透，但由于其結(jié)構(gòu)固定，進(jìn)一步功能化修飾困難較大。

為解決這一難題，合肥工業(yè)大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院科研團(tuán)隊，通過人工合成的高分子材料模擬細(xì)胞穿膜肽的功能，有效實現(xiàn)了納米載體對細(xì)胞膜的快速、高效的穿透。

細(xì)胞水平實驗結(jié)果證實，這一新型納米載體在20min內(nèi)即可順利跨膜，穿透速度比常規(guī)無規(guī)高分子鏈提高近10倍。

同時，該團(tuán)隊還將染料分子與抗癌藥物包裹在納米載體內(nèi)部，設(shè)計并制備了一系列多功能的能同時有效負(fù)載藥物和造影劑的具有“診療一體化”功能的納米載體。

“目前廣泛采用的熒光手段無法精確反映腫瘤的位置、范圍和細(xì)胞繁殖情況，對腫瘤發(fā)展情況判定不夠準(zhǔn)確。而通過這一新型體系攜載造影劑，通過光聲成像可以精確觀察腫瘤部位，甚至腫瘤毛細(xì)血管的擴(kuò)張，從而更加精準(zhǔn)地判定腫瘤生長情況，并提前做出預(yù)警。”團(tuán)隊負(fù)責(zé)人殷俊副教授介紹說。

在此基礎(chǔ)上，該研究在實現(xiàn)高精度成像診斷的同時，實現(xiàn)了癌細(xì)胞內(nèi)環(huán)境觸發(fā)下的藥物程序控釋釋放，使得癌癥的早期預(yù)警和干預(yù)治療成為可能。

（摘自：中國化工信息網(wǎng)）

Application and Practice of Microwave Technology in Metallurgical Engineering

Liu Bin，Shen Xian-yu，Chen Hao

Update and industrial technology development in our country today，the basis of a microwave as a clean energy，in metallurgy technology is the update and resource saving should not be ignored.

microwave technology；metallurgical industry；engineering；using the practice

TN015；TF111.3

A

1003–6490（2016）10–0029–02

2016–10–12

劉彬（1997—），男，貴州黔西人，本科在讀，主要研究方向為冶金工程。