孔俠歆 呂玉榮
[摘要]科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)了冶金行業(yè)的發(fā)展。微波技術(shù)因其能夠提升金屬的回收率、降低冶金技術(shù)的能耗、減少工作時(shí)間等優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用于冶金領(lǐng)域,因此,本文主要分析在萃取、浸出等工序中,微波技術(shù)在冶金工程中的運(yùn)用,以期對(duì)冶金工程的發(fā)展做出一些貢獻(xiàn)。
[關(guān)鍵詞]微波技術(shù) 冶金工程 運(yùn)用 實(shí)踐
一、微波技術(shù)的簡(jiǎn)要分析
微波加熱有其明顯的特點(diǎn),與傳統(tǒng)加熱方式有很大不同。傳統(tǒng)加熱方式是傳導(dǎo)式的加熱,是一種通過外部熱源由表面到內(nèi)部的加熱方式。微波加熱是從對(duì)象材料內(nèi)部進(jìn)行,通過對(duì)象內(nèi)部耗散來對(duì)目標(biāo)進(jìn)行加熱,微波加熱方式與傳統(tǒng)方式相比也有其明顯的優(yōu)勢(shì)。微波加熱的方法是使受熱目標(biāo)本身成為發(fā)熱體,這樣能夠使受熱目標(biāo)在加熱的過程中做到受熱均勻,避免了傳統(tǒng)加熱方式中存在的冷中心問題,無論受熱物體的形狀如何,都可以做到均勻受熱。由于受熱目標(biāo)直接成為發(fā)熱體,所有在微波加熱的過程中,不需要經(jīng)歷熱傳導(dǎo)的過程,而且可以減少能耗提升受熱速度。在微波的作用下,物質(zhì)的原子和分子會(huì)發(fā)生高速振動(dòng),從而為化學(xué)反應(yīng)建立更為有利的環(huán)境,進(jìn)而降低能耗。微波加熱可以在較低溫度下完成殺菌保鮮的任務(wù),微波加熱快,對(duì)食物內(nèi)維生素等物質(zhì)活性能夠做到最大程度的保留,而且微波本身不會(huì)產(chǎn)生廢渣、廢氣等有害物質(zhì),更利于環(huán)境保護(hù)。
二、微波技術(shù)在冶金工程中的有效利用
(一)萃取的有效利用
在進(jìn)行冶金工程的生產(chǎn)階段,微波技術(shù)不能不被重視,其原因就是本身具有萃取輔助技術(shù),在經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的過程中逐漸被利用。有效的運(yùn)用微波技術(shù)將萃取技術(shù)的結(jié)合,其目的就是能夠最大限度的縮短萃取所利用的時(shí)間,提高萃取的效率。與此同時(shí),更要注意的是,要想使得溶劑的活性程度有所提升,在進(jìn)行萃取的初始階段就應(yīng)該選擇易容效果好的溶液來完成生產(chǎn)。在對(duì)鉑元素和鈀元素的萃取過程中,所在的離子成分能夠通過微波的輻射作用而發(fā)生一定的轉(zhuǎn)變。由此可見,微波技術(shù)有效的利用在冶金工程當(dāng)中,其技術(shù)能夠在創(chuàng)新中,帶來更多可以利用的價(jià)值。此外,萃取輔助技術(shù)的萃取率一般情況下都很高,所以冶金工程對(duì)金屬資源的提取成本比以往的情況要低許多。
(二)浸出的有效利用
在微波技術(shù)浸出有效利用階段,因?yàn)樵谝苯鸸こ躺a(chǎn)過程中,其材料在利用中經(jīng)常有質(zhì)量?jī)?yōu)劣不等的現(xiàn)象發(fā)生,這種情況下就造成了冶金原料在方式選擇處理中有著較大的差異性。而現(xiàn)階段冶金原料的質(zhì)量都不能夠符合標(biāo)準(zhǔn),因此在方法的選擇上經(jīng)常選擇濕法工藝來處理,處理妥善后才能夠進(jìn)行下一步的操作。雖說完成后的產(chǎn)品與其他技術(shù)方法之間的差距并不是很大,但是這種方法的浸出效果不是非常理想好。在處理的過程中加工的時(shí)間比較久,不能保證工作效率的問題。根據(jù)礦石自身的特殊性質(zhì)而言,其總碳量的逐漸降低就使得與預(yù)期值更加靠近能。
(三)干燥處理的有效進(jìn)行
在微波技術(shù)的處理階段,因?yàn)槲⒉夹g(shù)本身存在許多特殊性質(zhì),在干燥處理過程中成為不可缺失的一項(xiàng)重要階段。微波技術(shù)能夠被水吸收,在干燥處理時(shí)常會(huì)觸及到輻射等各個(gè)領(lǐng)域。根據(jù)微波技術(shù)自身睛況開說,干燥水平不僅能夠促進(jìn)速率升高,在此期間也能夠確保物品的完整性。在硼酸干燥的試驗(yàn)階段,當(dāng)微波技術(shù)的功率達(dá)到一定的范圍時(shí),實(shí)驗(yàn)對(duì)象在溫度的變化中也會(huì)發(fā)生改變,雖說能夠達(dá)到初始的目標(biāo),但是在下降中不能夠?qū)崿F(xiàn)水與實(shí)驗(yàn)對(duì)象的離析。在實(shí)驗(yàn)中硼酸的外表情況并未發(fā)生變化,就說明實(shí)驗(yàn)得到成功,同時(shí)意在表明在微波技術(shù)的干燥處理中,是非常成功的。
(四)熱碳還原的有效利用
在利用微波技術(shù)進(jìn)行冶金中,最重要的就是碳熱的處理階段,在進(jìn)行處理時(shí)的工作原理是在高溫的狀態(tài)下可以吸收物質(zhì),在冶金過程中碳可以發(fā)揮出自身存在的微波狀態(tài)下的反映狀況,而實(shí)效高溫的效果。在此階段,碳可以根據(jù)還原劑作用將微波技術(shù)下放映出的物質(zhì)吸收,這種方式就是微波碳熱還原技術(shù)?,F(xiàn)階段主要運(yùn)用的方式就是利用還原氧化物的形式來實(shí)現(xiàn)碳的吸收,在微波的作用中,可以冶煉出金屬化合物。就微波技術(shù)而言,在加熱時(shí)要盡量的防止冷中心問題,從而使得提煉能夠達(dá)到最好狀態(tài)。除此之外,微波技術(shù)自身的廢渣處理也展現(xiàn)出其效果,特別是含有鐵的廢渣的處理中,可以把磁鐵礦和碳進(jìn)行同時(shí)處理,這樣不但能夠使原有的加熱進(jìn)程加快,也能將其中受到的鐵進(jìn)行回收利用。
(五)微波燒結(jié)
微波燒結(jié)是利用微波技術(shù)對(duì)材料進(jìn)行加熱,并提升至燒結(jié)溫度實(shí)現(xiàn)材料的致密化。在進(jìn)行微波燒結(jié)的過程中,升溫速度快,但是在材料內(nèi)部溫度始終保持均勻,材料晶粒會(huì)受到抑制,材料質(zhì)量會(huì)提升。
三、微波技術(shù)在冶金工程中未來的發(fā)展
微波技術(shù)在冶金工程中的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)越來越多,使用微波技術(shù)能夠提升金屬的回收率、降低冶金技術(shù)的能耗、減少工作時(shí)間等,微波技術(shù)在冶金行業(yè)中有著廣闊的發(fā)展前景。微波技術(shù)在冶金中的應(yīng)用愈加成熟,但是隨著生產(chǎn)需要,微波協(xié)調(diào)其他外場(chǎng)技術(shù)在冶金中的應(yīng)用必須得到發(fā)展。如超聲波技術(shù)能夠通過空化反應(yīng)將懸浮在溶液上的團(tuán)聚顆粒進(jìn)行粉碎,使水溶液吸收微波性能提升。但是類似于這種外場(chǎng)技術(shù)的聯(lián)合工作技術(shù)尚不成熟,仍然需要進(jìn)行完善和增加。外場(chǎng)技術(shù)的聯(lián)用符合冶金行業(yè)發(fā)展需要,是冶金行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì),因此,廣大冶金行業(yè)研究者和工作者,應(yīng)在實(shí)踐中刻苦攻關(guān),實(shí)現(xiàn)技術(shù)的發(fā)展。
四、結(jié)束語
通過文章的分析可知,在現(xiàn)有冶金的過程中,最具有競(jìng)爭(zhēng)力的便是微波技術(shù),而其也因?yàn)樽陨砑夹g(shù)的特殊優(yōu)勢(shì)而不斷的被行業(yè)肯定。其中提高金屬回收率的技術(shù)不僅可以為企業(yè)節(jié)省成本,更可以節(jié)省社會(huì)資源。而降低冶金技術(shù)多產(chǎn)生的能耗也是符合我國(guó)建設(shè)集約型社會(huì)的重要技術(shù)之一,而對(duì)于企業(yè)的勞工來說,該技術(shù)的掌握也可在一定程度上減少工作的時(shí)間與經(jīng)歷,因此在備受行業(yè)重視的背景下不斷的受到青睞。但在取得優(yōu)異成績(jī)的背景下,社會(huì)生產(chǎn)與技術(shù)的革新也在不斷的進(jìn)行變換,因此微波技術(shù)只有不斷同其他外場(chǎng)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合,并逐漸在冶金工程中尋求發(fā)展才能為推動(dòng)冶金行業(yè)貢獻(xiàn)自身的力量與數(shù)據(jù)。