微波技術(shù)在冶金工程中的運(yùn)用與實(shí)踐探索

李曉曉(甘肅鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院,甘肅　嘉峪關(guān)　735100)

微波技術(shù)在冶金工程中的運(yùn)用與實(shí)踐探索

李曉曉(甘肅鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院,甘肅嘉峪關(guān)735100)

科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)了冶金行業(yè)的發(fā)展。微波技術(shù)因其能夠提升金屬的回收率、降低冶金技術(shù)的能耗、減少工作時(shí)間等優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用于冶金領(lǐng)域，因此，本文主要分析在萃取、浸出等工序中，微波技術(shù)在冶金工程中的運(yùn)用，以期對(duì)冶金工程的發(fā)展做出一些貢獻(xiàn)。

微波技術(shù)；冶金工程；運(yùn)用；實(shí)踐

微波技術(shù)，作為一門上世紀(jì)初發(fā)展起來的新技術(shù)，在眾多行業(yè)領(lǐng)域中都得到了認(rèn)可。在冶金工程中，更是少不了微波技術(shù)的應(yīng)用，由于微波技術(shù)具有選擇性加熱、均勻加熱、內(nèi)部加熱、快速加熱等特性，對(duì)于礦物浸出、微波煅燒、微波燒結(jié)、微波干燥等有非常顯著的作用，因而受到冶金工程的重視。

1　微波技術(shù)

微波技術(shù)，是利用特殊的電磁波段而產(chǎn)生作用的一種技術(shù)，微波加熱，由于是通過對(duì)象內(nèi)部耗散從對(duì)象材料內(nèi)部進(jìn)行加熱，因而其微波本身產(chǎn)生廢渣、廢氣等有害物質(zhì)的可能性不大。其電磁波段存在于無線電波和紅外輻射之間，以產(chǎn)生方式、傳播途徑以及應(yīng)用可將三者進(jìn)行區(qū)分［1］。另外，微波波長(zhǎng)1m m～1m，微波相應(yīng)頻率300GH z～300M Hz。在微波頻率中，915MHz、2450MHz代表民用的微波頻率。微波加熱的工作原理，磁場(chǎng)環(huán)境中的物質(zhì)的分子（發(fā)生極化）會(huì)隨著微波場(chǎng)方向出現(xiàn)變化，而在運(yùn)動(dòng)過程中，極性分子在調(diào)整自身速率的過程中會(huì)致使自身旋轉(zhuǎn)，但是原子彈性散射在阻礙極性分子旋轉(zhuǎn)過程中會(huì)因能量耗散而將電磁能直接轉(zhuǎn)化為熱能，因此，微波技術(shù)就能對(duì)物質(zhì)進(jìn)行作用，從而進(jìn)行加熱升溫。

2　微波技術(shù)在冶金工程中的運(yùn)用與實(shí)踐

2.1微波技術(shù)在冶金工程中的萃取輔助

在實(shí)際應(yīng)用中，微波技術(shù)的效用不可被忽視。由于其通過萃取介質(zhì)達(dá)到對(duì)加熱物直接加熱的目的，所以，在萃取的過程中，應(yīng)用該技術(shù)可縮短萃取工作的時(shí)間，對(duì)于提高萃取效率也具有一定的積極意義。在對(duì)萃取進(jìn)行輔助的過程中，應(yīng)用微波技術(shù)要注意使用溶劑的選?。?］。通常，為了提升溶劑活性，萃取中使用極性溶劑的效果更顯著一些。主要是因?yàn)闃O性溶劑相比于非極性溶劑，其吸收微波的能力要更強(qiáng)。例如在鉑（Ⅱ）和鈀（Ⅱ）絡(luò)陰離子的萃取及分配行為中，微波輻射下的鉑（Ⅱ）、鈀（Ⅱ）絡(luò)陰離子的分配比和飽和吸附容量會(huì)發(fā)生變化（增大），可表明萃取率會(huì)提升。因此，將微波技術(shù)應(yīng)用于冶金工程中萃取輔助方面，對(duì)于提升萃取速率有非常積極的作用。

2.2微波技術(shù)在冶金工程中的浸出

由于冶金原料的質(zhì)量有高有低，所以相應(yīng)的冶金原料處理方式會(huì)存在差異。對(duì)于低質(zhì)量的冶金原料，通常采用濕法冶金工藝手段進(jìn)行處理。雖然可達(dá)到處理的目的，但是這種方式處理的浸出率不盡如人意。加之處理所用的時(shí)間過長(zhǎng)，因此難以保證工作效率。將微波技術(shù)應(yīng)用于處理低質(zhì)量的冶金原料中，礦石中的總碳量降低的值能夠達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，且礦物中的致密硫化物被氧化可成為氧化物（結(jié)構(gòu)更為稀松）。金礦（接受微波處理后）在氰化物中浸出，金回收率非常高，至少可達(dá)到9 5%。由此可見，微波技術(shù)應(yīng)用于此，效果顯著。

2.3微波技術(shù)在冶金工程中的干燥處理

在微波技術(shù)的應(yīng)用上，干燥處理是必不可少的一項(xiàng)。主要是因?yàn)槲⒉梢员凰?。以往的干燥處理?huì)采用輻射的方式進(jìn)行，但是應(yīng)用微波技術(shù)，其干燥處理的速率更高一些。同時(shí)，微波干燥還能有效的保護(hù)物品。以硼酸干燥實(shí)驗(yàn)為例，運(yùn)用微波技術(shù)時(shí)，將其微波功率設(shè)定為1 0 0至7 0 0W，實(shí)驗(yàn)對(duì)象的溫度在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到預(yù)定目標(biāo)值，又快速下降，水與實(shí)驗(yàn)對(duì)象實(shí)現(xiàn)了分離，且實(shí)驗(yàn)對(duì)象的外表形態(tài)無損［3］。這就充分的說明了將微波技術(shù)應(yīng)用于干燥處理中，效果顯著。

2.4微波技術(shù)在冶金工程中的碳熱還原

由于碳在微波條件下可快速升溫，因此，碳在冶金中充當(dāng)著冶金中的還原劑，是效吸收微波的重要物質(zhì)。微波碳熱還原技術(shù)，主要的作用就是還原氧化物（利用碳吸收微波的能力），將其用于冶金的金屬和化合物中。一直以來，所應(yīng)用的傳統(tǒng)加熱方法中一直存在“冷中心”技術(shù)問題，而微波加熱可避免這方面的問題。除此之外，將微波技術(shù)應(yīng)用于含鐵廢渣的處理方面，若將磁鐵礦和碳加入其中，不僅會(huì)提升加熱速度，而且還能夠回收廢渣中的鐵礦。

3　結(jié)語

綜上所述，在冶金工程中的應(yīng)用中，微波技術(shù)的應(yīng)用范圍非常廣泛。微波技術(shù)因其特有的優(yōu)勢(shì)（提升金屬的回收率、降低冶金技術(shù)的能耗、減少工作時(shí)間等）得到更多行業(yè)的青睞。在此背景下，微波技術(shù)取得了良好的成績(jī)。但是，社會(huì)生產(chǎn)的需求是在不斷的發(fā)生變化的，因而加強(qiáng)微波技術(shù)與其他外場(chǎng)技術(shù)的結(jié)合則是之后微波技術(shù)在冶金工程中的發(fā)展方向，為此，相關(guān)的研究者和從業(yè)人員要繼續(xù)努力，為推動(dòng)冶金行業(yè)發(fā)展提供可靠依據(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(bào)，2015，10：94+96.

［2］崔維，王仕興，彭金輝，張耕瑋.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，陳菓，彭金輝，趙巍，趙云飛，王占奎.微波加熱技術(shù)在典型冶金工藝中的應(yīng)用研究進(jìn)展［J］.礦冶，2014，03：57-63.