微波加热应用于冶金工艺的研究进展

概述微波加热的原理及特点,对微波加热技术的研究现状进行了综述。文章分别对微波加热技术在冶金烧结、粉末冶金、矿物干燥和矿物活化中的应用做出总结。微波加热技术在冶金中的应用不仅具有更高的效率,可有效提高反应转化率,而且具有加热选择性,可以改进材料性质,用于物质的性能优化。通过微波加热某些材料会出现良好的性能,比如:热性能、工程性能、声学性能等,还可以使材料具有更细致的微观结构。最后指出了目前微波加热存在的问题及在推广过程中的局限性,并对该技术在冶金领域的应用前景进行了展望。     

微波加热技术在典型冶金工艺中的应用与研究进展

概述微波加热的原理及特点,对微波加热技术在研究现状进行了综述。文章分别对微波加热技术在冶金烧结、粉末冶金、矿物干燥和矿物活化中的应用做出研究总结。结果表明：微波加热技术在冶金中的应用不仅微波加热具有更高的效率,可有效提高反应转化率,还具有加热选择性,可以改进材料性质,用于物质的性能优化,通过微波加热一些材料具有更好的性能,比如：热性能,工程性能,声学性能等,还可以使材料具有更细致的微观结构。最后指出了目前微波加热存在的问题及在推广过程中的局限性,并对该技术在冶金领域的应用前景进行了展望。     

微波加热技术在冶金渣资源化利用中的应用

冶金渣中含有大量的有价金属元素。为提高冶金渣的资源化利用率,实现固废无害化、减量化、资源化处理,进而推动我国冶金工业的增值增效、健康稳定持续发展。对近年来冶金渣的资源化利用研究进展进行了综述,重点介绍微波加热技术在冶金渣资源化中的应用,旨在为合理开发利用不同的冶金渣提供借鉴。      

月壤原位资源利用技术研究进展

月球蕴藏着大量的金属与非金属矿产资源,充分利用月球矿产资源,可减少地球发射到月球的荷载,节约深空研究、开发成本。对月壤原位资源利用中的月壤物理特性、模拟月壤材料固化成型工艺和提取冶金工艺的一般原理、基本过程、技术特点及最新研究进展情况进行了综述,并对这些方法在月球矿物原位利用方面的应用前景进行了展望。     

微波加热在稀土冶金与新材料合成的研究进展

综述了微波加热技术在稀土冶金和稀土新材料合成领域的国内外研究与应用现状，发现微波加热通过物料能量耗散，对介质直接加热，具有加热效率高、能量利用率高、明显改善产品性能等优势。微波加热作为一种新型的冶金技术越来越受到关注，随着研究的深入，其在稀土冶金与稀土新材料合成领域必将发挥重要的作用，具有广阔的发展前景。      

含锌钢铁冶金渣尘处理技术现状

结合含锌钢铁冶金渣尘碱性脉石含量高、多金属共生、一种金属以多矿相赋存的矿物学特性,简述了近年来国内外含锌钢铁冶金渣尘资源化综合利用现状和研究进展,着重介绍了氨法配位浸出工艺的研究与发展前景,并对微波、超声波强化浸出技术进行了展望,指出微波-超声波强化处理研究是钢铁冶金渣尘高效提锌技术发展的重要方向。     

矿石微波加热半工业试验

据悉,加拿大的ＥＭＲ微波工艺公司近年投产了一个半工业试验厂。该厂用微波加热堆浸含金的黄铁矿石与砷黄铁矿石。ＥＭＲ微波工艺公司的技术原理是,矿物有接受微波的性能,能有效地把微波(电磁)能转变成热能,也有一些矿物基本上是传递微波的。这种现象可以用于在围岩脉石内选择加热目标矿物。ＥＭＲ微波工艺公司的半工业试验厂有两台微波沸腾炉、一个布袋收尘器、一个洗涤器和有关辅助设备。堆浸含金的黄铁矿石与砷黄铁矿石微波加热半工业试验的流程是:第一段微波炉在还原条件下操作,以便使砷黄铁矿分解为磁黄铁矿和硫化砷。硫化砷被烟气从沸…     

微波加热技术在钛铁矿预处理过程的研究现状

钛是现代工业领域发展所需的战略金属资源。钛工业的技术发展水平是国家综合实力的重要标志。我国钛资源丰富,但钛矿资源多属于含钛品位较低的钒钛磁铁矿,在钛生产过程中需经过干燥、焙烧等多道火法预处理,能耗较高。近年来,微波加热技术在多种矿石的火法预处理领域应用广泛,微波能会高效、选择性加热矿石中的主要金属,产生热应力和表面裂纹,打破脉石包裹相,从而产生显著的提质降耗效果。综述了微波加热技术在低品位复杂钛铁矿预处理过程中的应用,尤其是钛铁矿的微波电磁特性、微波深度干燥、微波辅助磨矿等典型技术,结果可为相关企业提供理论参考。     

微波技术在矿石粉碎中应用的研究进展

矿石的粉碎作业在选矿厂中消耗的能量最多,目前国内外大多从设备和工艺两方面入手,进行节能降耗。微波技术是一种新型加热方式,由于被加热物料介电特性不同,引起被加热物料温度产生差异,这种特殊的加热方式有助于矿石粉碎。概述了微波在矿石破碎和磨矿过程中,促进裂纹的产生和扩展,降低粉碎过程中的能量消耗作用。同时对现阶段微波技术在矿石破碎中存在的问题作出分析,并对今后微波在矿石粉碎过程应用进行了展望。      

离子浮选技术研究进展

介绍了离子浮选技术在药剂作用机制和浮选动力学方面的的理论研究进展及离子浮选技术在矿物工程、湿法冶金、废水处理和化工工业等领域的应用研究现状,归纳了离子浮选技术的影响因素和工艺特点,并对离子浮选技术的发展及应用前景进行了展望。     

微波加热在干燥过程中的研究现状

本文介绍了微波加热干燥的原理和主要特点,对目前微波干燥技术在矿冶、材料和化工领域的应用进行了综述,并对微波工业应用实践进行了总结。文献结果表明:微波加热由于其独特的选择性介电加热,被广泛应用于矿石预处理、矿物脱水、材料制备、煤炭干燥等工业生产;与传统法相比,微波干燥具有选择性加热、脱水效率高、能耗低以及改善物料性能等优势。      

软锰矿的微波干燥特性研究

微波加热技术作为一种新型的干燥技术,在矿物干燥领域具有广泛的应用。本论文以广西大新县软锰矿作为微波干燥的研究对象,以微波加热作为干燥热源,分别在不同的软锰矿初始含水率、软锰矿质量、微波功率条件下进行了软锰矿的微波干燥实验,研究实验因素对软锰矿微波干燥速率等的影响规律,并以此研发出微波干燥软锰矿新工艺,并为微波干燥软锰矿的工业应用提供理论基础和实验数据。     

微波技术在选矿中的应用

介绍了微波加热的原理和所具有的即时性、整体性、选择性、高效性、无污染等特性，从碎矿、磨矿、浮选、磁选、浸出、矿石预处理等方面对微波技术在选矿中的应用情况进行了综述，指出微波技术在选矿领域中的应用有着广阔前景。     

Microwave heating of ultramafic nickel ores and mineralogical effects

Although mineral carbon sequestration (MCS) has several advantages over other carbon storage techniques, an economic process for MCS has not yet been developed. To reduce costs, it is suggested that MCS be combined with other processes and that waste products be used as feedstock. A process is proposed where ultramafic nickel ores are treated with microwave radiation to convert serpentine, the primary gangue mineral, to olivine. It is hypothesized the conversion of serpentine to olivine in ultramafic nickel ores may improve the mineral processing of these ores, and increase the carbon storage capacity of the flotation tailings. The microwave heating characteristics of ultramafic nickel ores, and the mineralogical changes that occur as a result of microwave treatment, are described in this paper. Ultramafic nickel ores were found to heat well in response to microwave radiation and the temperatures achieved were sufficient to convert serpentine to olivine. Microwave treatment was also found to convert pentlandite, the valuable nickel mineral, to other Fe–Ni–S minerals.     

Confined particle bed breakage of microwave treated and untreated ores

The effect of microwave treatment on the processing of mineral ores was investigated through simulations of microwave heating, thermal damage and confined particle bed breakage test on bonded-particle models. The simulations were undertaken on two-phase mineral ore consisting of a microwave-absorbing mineral in a non-absorbing matrix. The microwave heating was simulated by dissipating a volumetric heat source in the absorbent phase. The progeny size distribution and degree of liberation for the untreated and microwave treated ores after breakage tests were determined by undertaking image analysis of the model outputs. It was shown that microwave treatment at high power density considerably changed the progeny size distribution and enhanced the degree of liberation in confined particle bed breakage tests. It was also found that crushing velocity has a significant effect on both progeny size distribution and liberation, particularly for the ore treated at high power density.     

Microwaves in extractive metallurgy: Part 1 – Review of fundamentals

Microwave radiation is a relatively new energy source, which has considerable potential for various applications in mineral processing and extractive metallurgy. However, the strengths of the interaction of the microwave radiation with the materials of interest are largely unknown. Additionally, in contrast to the aqueous solutions used in hydrometallurgy, the microwave interaction with the heterogeneous solids used in pyrometallurgical processes is difficult to model from fundamentals. Since the microwave heating characteristics of most of the materials cannot be predicted, research is being performed to determine the underlying factors which govern the microwave response of ores, concentrates, reducing agents and other feedstocks used in pyrometallurgical processes. In the present research, the techniques used to measure the microwave coupling characteristics are outlined and the application of these techniques to some relevant pyrometallurgical materials is reviewed.     

微波干燥白钨精矿响应曲面法优化工艺研究

开展了白钨精矿的微波干燥新工艺研究,考察了微波干燥温度、干燥时间以及物料质量三因素对相对脱水率的影响。在条件试验的基础上以白钨精矿相对脱水率为响应值,采用响应曲面组合设计对工艺参数进行优化。所得优化工艺条件为:物料温度92℃,微波干燥时间174 s,物料质量135 g,白钨精矿的相对脱水率达到82.4%,验证试验实际值与预测值比较接近,可靠性较高。优化试验结果表明,与常规电加热干燥相比,微波干燥时间缩短了97.5%,基于响应曲面法的优化设计对工艺参数具有较好的优化和预测,微波干燥白钨精矿新工艺合理可行,对矿物的微波干燥工艺推广具有一定的参考价值。     

低品位铁矿球团微波加热煤基直接还原-磁选试验研究

针对某铁品位48.92%的赤褐铁矿采用内配煤粉的方式造球, 再进行微波加热直接还原-磁选分离。研究结果表明, 微波对整个内配碳球团同时加热, 且优先加热其中的煤颗粒和铁矿物, 有助于赤褐铁矿快速分解和还原成金属铁, 此时脉石矿物温度较低, 不仅抑制了铁橄榄石等化合物的生成, 而且在热应力的作用下有利于金属化球团的磨选分离。在物料量270 g, 微波输出功率1.4 kW, 内配碳球团经62 min焙烧后温度可达1 200 ℃, 此时球团金属化率高达96.23%; 当磨矿时间20 min, 磁场强度120 kA/m时, 可获得铁品位75.83%、铁回收率91.45%的铁精矿。     

低阶煤微波辅助热提质研究进展

微波热处理技术具有快速均匀、选择性加热和操作灵活、安全环保的优势,为实现低阶煤的清洁高效利用提供了新途径。从低阶煤的微波辅助干燥提质和热解提质出发,综述了低阶煤对微波的介电响应特性,梳理了影响低阶煤微波干燥提质过程的因素,阐述了微波干燥提质对低阶煤品质和理化性质的作用规律,不同工艺条件对低阶煤微波热解提质的影响以及引入吸波剂和催化剂对强化低阶煤微波热解提质的作用特性。结果表明:低阶煤中的水分和矿物含量是影响其介电损耗能力的主要因素,内在水分对微波的快速响应有利于实现微波对低阶煤的快速干燥提质。微波加热干燥有效提升了低阶煤固定碳含量和燃烧热值,内在水分被优先加热发生快速迁移可促进孔隙结构形成进而增强了其可磨性,极性含氧官能团在微波诱导下易发生分解有助于抑制低阶煤的自燃倾向。相比常规热解,微波辅助低阶煤热解提质表现出加热速率快、热解效率高、焦油轻质组分丰富以及合成气产量高的优势。微波功率、辐射时间、热解终温和反应气氛是影响低阶煤微波热解提质的主要因素,基于目标导向的热解工艺参数优化是实现低阶煤高效分级分质利用的核心。利用吸波剂和催化剂充分强化低阶煤微波热解提质,有利于提高微波能利用率、加深煤热解程度、定向调控产物分布以及改善热解产物品质。此外,微波辅助低阶煤和生物质、油页岩和废塑料等富氢物质进行共热解,能够增强焦油向轻质化的转变以及提升有效气体收率,是实现低阶煤清洁高效梯级利用的重要发展方向。