微波技術在冶金工程中的運用與實踐探索

李曉曉(甘肅鋼鐵職業技術學院,甘肅　嘉峪關　735100)

微波技術在冶金工程中的運用與實踐探索

李曉曉(甘肅鋼鐵職業技術學院,甘肅嘉峪關735100)

科學技術的進步推動了冶金行業的發展。微波技術因其能夠提升金屬的回收率、降低冶金技術的能耗、減少工作時間等優勢被廣泛應用于冶金領域，因此，本文主要分析在萃取、浸出等工序中，微波技術在冶金工程中的運用，以期對冶金工程的發展做出一些貢獻。

微波技術；冶金工程；運用；實踐

微波技術，作為一門上世紀初發展起來的新技術，在眾多行業領域中都得到了認可。在冶金工程中，更是少不了微波技術的應用，由于微波技術具有選擇性加熱、均勻加熱、內部加熱、快速加熱等特性，對于礦物浸出、微波煅燒、微波燒結、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

微波技術，是利用特殊的電磁波段而產生作用的一種技術，微波加熱，由于是通過對象內部耗散從對象材料內部進行加熱，因而其微波本身產生廢渣、廢氣等有害物質的可能性不大。其電磁波段存在于無線電波和紅外輻射之間，以產生方式、傳播途徑以及應用可將三者進行區分［1］。另外，微波波長1m m～1m，微波相應頻率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，磁場環境中的物質的分子（發生極化）會隨著微波場方向出現變化，而在運動過程中，極性分子在調整自身速率的過程中會致使自身旋轉，但是原子彈性散射在阻礙極性分子旋轉過程中會因能量耗散而將電磁能直接轉化為熱能，因此，微波技術就能對物質進行作用，從而進行加熱升溫。

2　微波技術在冶金工程中的運用與實踐

2.1微波技術在冶金工程中的萃取輔助

在實際應用中，微波技術的效用不可被忽視。由于其通過萃取介質達到對加熱物直接加熱的目的，所以，在萃取的過程中，應用該技術可縮短萃取工作的時間，對于提高萃取效率也具有一定的積極意義。在對萃取進行輔助的過程中，應用微波技術要注意使用溶劑的選取［2］。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。主要是因為極性溶劑相比于非極性溶劑，其吸收微波的能力要更強。例如在鉑（Ⅱ）和鈀（Ⅱ）絡陰離子的萃取及分配行為中，微波輻射下的鉑（Ⅱ）、鈀（Ⅱ）絡陰離子的分配比和飽和吸附容量會發生變化（增大），可表明萃取率會提升。因此，將微波技術應用于冶金工程中萃取輔助方面，對于提升萃取速率有非常積極的作用。

2.2微波技術在冶金工程中的浸出

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

2.3微波技術在冶金工程中的干燥處理

在微波技術的應用上，干燥處理是必不可少的一項。主要是因為微波可以被水吸收。以往的干燥處理會采用輻射的方式進行，但是應用微波技術，其干燥處理的速率更高一些。同時，微波干燥還能有效的保護物品。以硼酸干燥實驗為例，運用微波技術時，將其微波功率設定為1 0 0至7 0 0W，實驗對象的溫度在短時間內達到預定目標值，又快速下降，水與實驗對象實現了分離，且實驗對象的外表形態無損［3］。這就充分的說明了將微波技術應用于干燥處理中，效果顯著。

2.4微波技術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，碳在冶金中充當著冶金中的還原劑，是效吸收微波的重要物質。微波碳熱還原技術，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，所應用的傳統加熱方法中一直存在“冷中心”技術問題，而微波加熱可避免這方面的問題。除此之外，將微波技術應用于含鐵廢渣的處理方面，若將磁鐵礦和碳加入其中，不僅會提升加熱速度，而且還能夠回收廢渣中的鐵礦。

3　結語

綜上所述，在冶金工程中的應用中，微波技術的應用范圍非常廣泛。微波技術因其特有的優勢（提升金屬的回收率、降低冶金技術的能耗、減少工作時間等）得到更多行業的青睞。在此背景下，微波技術取得了良好的成績。但是，社會生產的需求是在不斷的發生變化的，因而加強微波技術與其他外場技術的結合則是之后微波技術在冶金工程中的發展方向，為此，相關的研究者和從業人員要繼續努力，為推動冶金行業發展提供可靠依據。

［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，張耕瑋.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，陳菓，彭金輝，趙巍，趙云飛，王占奎.微波加熱技術在典型冶金工藝中的應用研究進展［J］.礦冶，2014，03：57-63.