微波技術在冶金工程中的應用與實踐

劉 彬，沈仙雨，陳 浩

（貴州省六盤水師范學院化學與化學工程系，貴州六盤水 553004）

微波技術在冶金工程中的應用與實踐

劉 彬，沈仙雨，陳 浩

（貴州省六盤水師范學院化學與化學工程系，貴州六盤水 553004）

在我國工業技術不斷發展與更新的今天，微波作為最清潔能源的能源之一，在冶金技術中的更新與資源的節約是不容忽視的。

微波技術；冶金行業；工程；運用實踐

在科學技術的進步下，冶金行業也在迅猛的發展。社會對于金屬資源的需要遠遠超出現有行業的生產量，而微波技術由于其自身的高回收率成為行業中提煉金屬的有效手段之一，除此之外。降低冶金技術能耗也是微波技術的基本功能之一。本文通過對冶金工程的分析來突出微波技術在冶金過程中的發展方向與優勢，為后期的研究提供借鑒。

1 微波技術的研究背景

1.1 微波技術的定義

微波技術最初發源于上世紀初，在眾多冶金技術中，其作為新興技術得到了社會的重視，而微波技術由于自身發展特性的穩定，其在選擇性的加熱中得到了當時社會的廣泛認可，而后期由于技術進步均勻加熱與內部加熱、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用中，人類也應用其穩定的特性對于礦物進行浸出、煅燒、燒結等多種冶煉。微波技術在冶金工業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用在千家萬戶[1]。

2 微波技術在冶金過程中的應用與實踐

2.1 微波技術的萃取

在冶金生產中，微波技術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，隨著經濟發展而不斷的受到推崇。該技術在萃取的過程中，通過介質來使物體不斷的進行加熱，從而完成整個萃取過程。微波技術與萃取的結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行生產。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生變化，例如鉑（Ⅱ）、鈀（Ⅱ）的絡陰離子的分配比和飽和吸附容量會發生變化（增大）。這可直接顯示在進行萃取的過程中，其獲得率會不斷提升。因此，微波技術在冶金工程中的應用中，其技術在自身創新與研發的過程中，直接帶來技術價值：萃取輔助技術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 微波技術的浸出

在微波技術浸出的應用中，主要源自于冶金工程中的冶金原料所使用的質量層次不齊，這在很大程度上導致現有冶金原料在處理方式出現諸多的差異。而就現有的低質量的冶金原料現狀來說，通常首先選用濕法工藝進行處理，繼而再進行下一步的提煉。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定，結構更稀松。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），因此微波技術在使用的過程中也因為效果顯著而用于業界。

2.3 微波技術的干燥處理

在微波技術的處理過程中，由于微波技術自身的特性，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域。而就微波技術自身來說，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微波技術設置為功率100～300W時，而實驗對象在溫度改變的過程中，雖然溫度到達了預定目標值，但是在下降的時候便實現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并沒有太多異常的改變，這便證明實驗成功，即在微波技術反應的干燥處理中，效果是顯著且成功的[3]。

2.4 微波技術的碳熱還原

在微波技術的冶金過程中，其中最需要強調的便是碳熱處理，碳熱處理的主要工作原理是在高溫的作用下吸收物質，而在冶金的工程中碳自身可以在微波的條件進行快速反應，從而達到高溫狀態，在這個過程中，碳會因為自身所充當的還原劑作用不斷的吸收在微波技術下所放映出的重要物質。這便是微波碳熱還原技術，而就現有為止主要的原料便是利用還原氧化物來進行碳的吸收，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，會出現中心的技術問題，例如對于傳統加熱方法而言，其會產生“冷中心”的技術問題，而對于微波技術來說，其在加熱的過程中可最大程度的避免冷中心問題，使提煉結果達到最優。與此同時，微波技術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程提速，更會因為反應而收到可回收的鐵礦[3]。

3 結束語

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

[1] 柏義壯.試析微波技術在冶金工程中的運用[J].科技創新導報，2015，（10）：94-96.

[2] 崔維，王仕興，彭金輝，等.微波能技術在貴金屬領域的應用與發展[J]稀有金屬，2015，（07）：652-659.

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

合肥工業大學研發新型納米藥物載體有望實現癌癥早期預警

13日從合肥工業大學獲悉，該校科研人員制備出了一系列多功能“診療一體化”高分子納米藥物載體，使得癌癥的早期預警和干預治療成為可能。

相關研究成果已分別刊載在國際著名期刊《診斷治療學》和《大分子》。

據介紹，確保藥物分子能夠順利穿透腫瘤細胞細胞膜進入細胞核，是利用高分子納米藥物體系實施腫瘤治療的關鍵。但由于細胞膜的生物屏障作用，很多高分子物質難以進入細胞內，從而極大地限制高分子作為藥物載體在臨床治療上的應用。目前有效介導載體高效進入細胞的“細胞穿膜肽”，雖然可以實現對細胞膜的有效穿透，但由于其結構固定，進一步功能化修飾困難較大。

為解決這一難題，合肥工業大學化學與化工學院科研團隊，通過人工合成的高分子材料模擬細胞穿膜肽的功能，有效實現了納米載體對細胞膜的快速、高效的穿透。

細胞水平實驗結果證實，這一新型納米載體在20min內即可順利跨膜，穿透速度比常規無規高分子鏈提高近10倍。

同時，該團隊還將染料分子與抗癌藥物包裹在納米載體內部，設計并制備了一系列多功能的能同時有效負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、范圍和細胞繁殖情況，對腫瘤發展情況判定不夠準確。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，甚至腫瘤毛細血管的擴張，從而更加精準地判定腫瘤生長情況，并提前做出預警。”團隊負責人殷俊副教授介紹說。

在此基礎上，該研究在實現高精度成像診斷的同時，實現了癌細胞內環境觸發下的藥物程序控釋釋放，使得癌癥的早期預警和干預治療成為可能。

（摘自：中國化工信息網）

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。