微波技术在冶金工程中的运用与实践探索

李晓晓(甘肃钢铁职业技术学院,甘肃　嘉峪关　735100)

微波技术在冶金工程中的运用与实践探索

李晓晓(甘肃钢铁职业技术学院,甘肃嘉峪关735100)

科学技术的进步推动了冶金行业的发展。微波技术因其能够提升金属的回收率、降低冶金技术的能耗、减少工作时间等优势被广泛应用于冶金领域，因此，本文主要分析在萃取、浸出等工序中，微波技术在冶金工程中的运用，以期对冶金工程的发展做出一些贡献。

微波技术；冶金工程；运用；实践

微波技术，作为一门上世纪初发展起来的新技术，在众多行业领域中都得到了认可。在冶金工程中，更是少不了微波技术的应用，由于微波技术具有选择性加热、均匀加热、内部加热、快速加热等特性，对于矿物浸出、微波煅烧、微波烧结、微波干燥等有非常显著的作用，因而受到冶金工程的重视。

1　微波技术

微波技术，是利用特殊的电磁波段而产生作用的一种技术，微波加热，由于是通过对象内部耗散从对象材料内部进行加热，因而其微波本身产生废渣、废气等有害物质的可能性不大。其电磁波段存在于无线电波和红外辐射之间，以产生方式、传播途径以及应用可将三者进行区分［1］。另外，微波波长1m m～1m，微波相应频率300GH z～300M Hz。在微波频率中，915MHz、2450MHz代表民用的微波频率。微波加热的工作原理，磁场环境中的物质的分子（发生极化）会随着微波场方向出现变化，而在运动过程中，极性分子在调整自身速率的过程中会致使自身旋转，但是原子弹性散射在阻碍极性分子旋转过程中会因能量耗散而将电磁能直接转化为热能，因此，微波技术就能对物质进行作用，从而进行加热升温。

2　微波技术在冶金工程中的运用与实践

2.1微波技术在冶金工程中的萃取辅助

在实际应用中，微波技术的效用不可被忽视。由于其通过萃取介质达到对加热物直接加热的目的，所以，在萃取的过程中，应用该技术可缩短萃取工作的时间，对于提高萃取效率也具有一定的积极意义。在对萃取进行辅助的过程中，应用微波技术要注意使用溶剂的选取［2］。通常，为了提升溶剂活性，萃取中使用极性溶剂的效果更显著一些。主要是因为极性溶剂相比于非极性溶剂，其吸收微波的能力要更强。例如在铂（Ⅱ）和钯（Ⅱ）络阴离子的萃取及分配行为中，微波辐射下的铂（Ⅱ）、钯（Ⅱ）络阴离子的分配比和饱和吸附容量会发生变化（增大），可表明萃取率会提升。因此，将微波技术应用于冶金工程中萃取辅助方面，对于提升萃取速率有非常积极的作用。

2.2微波技术在冶金工程中的浸出

由于冶金原料的质量有高有低，所以相应的冶金原料处理方式会存在差异。对于低质量的冶金原料，通常采用湿法冶金工艺手段进行处理。虽然可达到处理的目的，但是这种方式处理的浸出率不尽如人意。加之处理所用的时间过长，因此难以保证工作效率。将微波技术应用于处理低质量的冶金原料中，矿石中的总碳量降低的值能够达到预期目标，且矿物中的致密硫化物被氧化可成为氧化物（结构更为稀松）。金矿（接受微波处理后）在氰化物中浸出，金回收率非常高，至少可达到9 5%。由此可见，微波技术应用于此，效果显著。

2.3微波技术在冶金工程中的干燥处理

在微波技术的应用上，干燥处理是必不可少的一项。主要是因为微波可以被水吸收。以往的干燥处理会采用辐射的方式进行，但是应用微波技术，其干燥处理的速率更高一些。同时，微波干燥还能有效的保护物品。以硼酸干燥实验为例，运用微波技术时，将其微波功率设定为1 0 0至7 0 0W，实验对象的温度在短时间内达到预定目标值，又快速下降，水与实验对象实现了分离，且实验对象的外表形态无损［3］。这就充分的说明了将微波技术应用于干燥处理中，效果显著。

2.4微波技术在冶金工程中的碳热还原

由于碳在微波条件下可快速升温，因此，碳在冶金中充当着冶金中的还原剂，是效吸收微波的重要物质。微波碳热还原技术，主要的作用就是还原氧化物（利用碳吸收微波的能力），将其用于冶金的金属和化合物中。一直以来，所应用的传统加热方法中一直存在“冷中心”技术问题，而微波加热可避免这方面的问题。除此之外，将微波技术应用于含铁废渣的处理方面，若将磁铁矿和碳加入其中，不仅会提升加热速度，而且还能够回收废渣中的铁矿。

3　结语

综上所述，在冶金工程中的应用中，微波技术的应用范围非常广泛。微波技术因其特有的优势（提升金属的回收率、降低冶金技术的能耗、减少工作时间等）得到更多行业的青睐。在此背景下，微波技术取得了良好的成绩。但是，社会生产的需求是在不断的发生变化的，因而加强微波技术与其他外场技术的结合则是之后微波技术在冶金工程中的发展方向，为此，相关的研究者和从业人员要继续努力，为推动冶金行业发展提供可靠依据。

［1］柏义壮.试析微波技术在冶金工程中的运用［J］.科技创新导报，2015，10：94+96.

［2］崔维，王仕兴，彭金辉，张耕玮.微波能技术在贵金属领域的应用与发展［J］.稀有金属，2015，07：652-659.

［3］宋增凯，陈菓，彭金辉，赵巍，赵云飞，王占奎.微波加热技术在典型冶金工艺中的应用研究进展［J］.矿冶，2014，03：57-63.