微波技術在冶金中的應用

趙子良 王麗

摘 要：通過我國科學技術的快速發展，冶金技術也在不斷的提高，本文在簡單陳述微波加熱的基本原理以及冶金技術使用的現狀的基礎上，重點描述微波的輻射技術還有磨礦以及濕法浸取等技術在冶金行業中的重要進展，并且通過了大量的實際研究中證明，采用微波強化的傳統冶金操作的過程，能夠顯著的減少具體工作過程中需要的時間，這樣也能夠在根本上提高自身的效率，同時在工業化的前景下，還具有良好的經濟價值以及潛在的工業化發展情況。同時在文章的最后，還表明和論述了微波技術在冶金使用過程中存在的主要問題，同時也對于未來的研究和發展方向進行詳細的探討。

關鍵詞：微波技術；冶金；外場技術；應用

微波主要指的就是一種電磁波，一般情況下其頻率在0.3～300GHz、同時波長在0.1～100cm之間。同時在工業中一般把微波作為一種能量進行利用，同時通過在無聊中的能量和耗散的選擇性加入可加熱的物料，并且微波具有加熱的速度均勻，熱效率非常高，清潔無污染的現象，甚至還可以在改善材料進而性能等方面。有著和傳統的方面無法比較的優點。因此微波在醫療環境、家庭生活的領域中得到了非常廣泛的使用。并且微波作為一種肥站迅猛的冶金方式，其研究的結果和成果也被廣泛的使用和重視，這一點也明顯的看出微波在化學冶金中起到的良好作用。

1 冶金中使用微波加熱的原理

微波技術加入冶金行業中的主要原因就是利用微波自身的熱量，對物質進行加熱，最終體現其良好的性能。微波指的就是一種電磁波，在磁場中，很多的物質會出現極化的現象，同時微波場的方向正在以每秒幾億次的情況在發生著變化，因此極性分子總是在用相同的的速度和頻率在調整其取向，這樣也能夠引起極性分子的旋轉。當這種旋轉的行為受到微波中的院子彈性散射，以及熱振動的阻礙的時候，就會引發能量的耗散，同時電磁也在逐漸轉化成熱能，最終引發物質溫度的升高[1]。

2 微波加熱在冶金技術中的優點

微波加入熱在冶金技術中的優點就是微波加熱能夠實現最終選擇性的加熱，因此速度還比較快，因此還需要大量的吸收微波，但是有些位置不能夠大量的吸收微波，不能僅僅留在被照射下的高溫區域。同時微波加熱的熱量一般情況下比較均勻，還具有加熱效率非常高的特點。微波能夠被加熱的物質由內而外的一同加熱，這一點也避免了傳統加熱過程中，出現冷中心的現象，因此微波的熱損耗比較小，熱能的利用率相對就非常高。還有一點就是微波比較干凈環保，因為微波本身沒有有害的氣體，所以還需要具有原有的氧化反應產生氣體，這樣對于環保也非常有效。

3 微波在冶金工業中的使用

（一）微波強化浸出

我國的冶金行業中原料在逐漸變得貧化，同時還很容易出現難以處理、以及低品位礦的情況，同時這些礦物也在不斷的被開采和利用。使用濕法冶金的工藝還應該更加具有優勢，但是在浸出效率比較低以及浸出時間長的缺點。因此為了改變以上的缺點，還應該增加礦石的反映面積，這也是最有效的方式[2]。

（二）微波輔助萃取

在冶金行業中使用微波，這樣還能夠保證微波穿透萃取的介質，并且直接加熱物料，這樣就具有非常簡單的特性，同時微博輔助的萃取還能夠保證冶金過程中，強調傳統的萃取過程中的傳質和傳熱現象，微波的使用還能夠減少萃取的時間，提高萃取的效率。

（三）微波碳熱還原

微波在也金鐘，使用到碳，就能夠幫助冶金過程的還原，并且這也是一種非常好的微波吸收物質，能夠保證冶金技術在開始的過程中很短的時間升溫到1000K之上，并且在碳快速升溫之后，還具有非常強烈的還原能力。同時縮短還原時間以及降低反映的溫度。微波中的碳熱還原還能夠使用碳對于微波吸收性的良好能力，還原其氧化物質，最終得到非常有用處的金屬化合物[3]。

（四）微波燒結

在微波技術中，最簡單和普通的就是干燥和脫水。在微博的吸收物質的時候，水是具有良好的作用的，這也是微波輻照含水物質能夠實現物料的快速干燥，以及均勻發熱，同時脫水的效率也非常高。微波干燥的情況還能夠克服傳統的輻射，并且在加熱之后干燥保存，使干燥的物質溫度非常高，脫水的速度比較慢。甚至還會出現局部過熱的影響而產生質量的弊端。

4 微波協同在其他外場技術冶金中的使用情況

微波的使用情況在冶金的過程中相關內容的研究還比較多，但是微波協同其他外場的技術，在冶金工作中的使用研究卻相對比較少，所以隨著微波等外場技術在冶金的使用過程中的研究結果不斷加深和成熟，微波和其他的技術，協同一起作用與冶金的過程，也成為現階段最新的研究點。并且與傳統的冶金方式相比較，傳統過程中的蒸發和結晶的方式比較之下，微波和超聲連波聯合的作用能夠得到更加細致和更加均勻、表面非常光滑的化合物，這也是微波在冶金技術中的良好作用。

5 結論

綜上所述，微波技術在微波強化浸出以及輔助萃取和發熱還原以及微波干燥的過程中都有著自己的獨特之處，由此可以看出非常良好的發展領域。微波技術在冶金中的使用過程，能夠提高金屬的回收幾率，幫助產品的轉化，同時提高產品的純度，減低冶金的高耗能，所以冶金技術還有非常廣闊的發展前景。盡管微波技術在冶金的領域中的研究成果還有著不明確的實質性的應用，但是現階段人們的環保意識不斷增加。世界上的能源也在逐漸減少，因此全球下的競爭也日益開始變的激烈，所以在這一過程中，還需要使用高效的技術來提高冶金的效益，降低其成本，這也是未來發展的必然趨勢。隨著我國高新技術產業的發展，以及對于微波冶金技術的研究也在日益加深，所以，微波在冶金中也必然會發生非常重要的作用，同時擁有非常廣泛的發展前景。

參考文獻

[1]艾立群，張彥龍，朱祎姮，張小妹.微波加熱技術在冶金工業中的應用[J].冶金能源，2013，06：42-44.

[2]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.

[3]吳建明，宋宏儒，陳國舉.微波干燥技術在硒精煉生產中的應用[J].銅業工程，2014，05：12-14.