粉体材料微波煅烧应用,微波节能助力碳中和

粉体材料微波煅烧应用,微波节能助力碳中和

一、微波高温加热工业设备技术特点：

  微波设备加热原理：微波是一种电磁波。由极性分子和非极性分子组成的介质材料，在微波高频电磁场作用下，极性分子从原来的随机分布状态转向按照电场的极性排列取向，介质中的极性分子从原来的热运动状态转为跟随微波电磁场的交变而排列取向，产生激烈的磨擦而生热。微波能量转化为介质内的热能，使介质温度呈现为宏观上的升高，这就是微波加热的基本原理。微波加热属于穿透性内部加热方式，电磁能直接作用于介质分子转换成热，且透射性能使物料内外介质同时受热，不需要热传导，而内部缺乏散热条件，造成内部温度高于外部的温度梯度分布，形成驱动内部热量或水分向表面渗透的压差。而常规加热方式是采用热辐射、对流、热传导过程，被加热物按由外向内的方向传热，热损高、能效低、升温时长,物体受热不均，易出现结焦现象，尾气处理量大，窑炉基础工程大，生产环境粗放,设备要定期清炉，停机检修更换,检修维护费用耗时费力。

  微波工业窑炉优势：节能（转化成热能比效高，比传统加热方式节能30%以上）、环保（对外无排放，有效减少有害物质产生）、清洁（物料自身吸收微波发热,无接触污染,提高产品品质和成品率）、高效（加热升温速度快,能量利用率高）；并且中晟生产的微波工业设备使用温度达1600℃，窑炉温度稳定度±5℃，窑炉温度稳定度±5℃，可配合自动化、智能化作业，有效改善生产环境。

二、微波在多种工业粉体原材料中的加热应用

 粉末粉体材料微波煅烧采用微波钟罩炉、梭式窑或推板窑与特用微波烧结工艺，对粉末粉体进行真空烧结或气氛保护烧结。与常规烧结工艺相比，可降低烧结温度，烧结快速均匀，晶粒细小，致密度高，不形变、不开裂；大幅缩短烧结周期；明显节电。因此微波加热取代原有煤、电、气加热模式，节能30%以上；每节约1度电，节省标煤0.4公斤，节省二氧化碳排放0.997公斤。通过节能提效助力碳中和，微波加热时代已经到来，微波加热成为21世纪新一代加热技术已正在实现！

三、微波在矿业粉末冶金加热工艺的几种实际应用 

1.烘干 烘干是微波能应用中相当简单的，也是更经济实惠的。烘干的目的就是脱水，包含脱游离水和结构水，而水是吸收微波能力的，并且控制温度在100℃～300℃左右即可完全烘干游离水和结构水，同时对部分吸波能力好的矿物进行了一定的加热裂解，改善了后续矿物破碎、研磨工艺。

2、碳的再生 微波加热的另外一种应用是活性碳的再生，典型的碳的再生在电、天然气或者其他能源的输送带上完成。直接的微波加热减少了能量消耗和碳的损失，当使用温和可控的操作系统时，碳出现突变。

3、浮选 微波辐射预处理能有效地改善钛铁矿的表面特性提高矿物的浮选能力。

例如：钛铁矿，即钛和铁的金属氧化物，它在2.45GHz的微波炉中具有很快的介电加热特性。研究发现2600W功率辐射时，钛铁矿块体样品在10秒内即达到180℃，1分钟后达到720℃；石英和长石则只有很小的微波加热性能，相应地在1分钟后仅能达到53℃和65℃。 在微波辐射后，钛铁矿回收增加20％以上。钛铁矿样品局部表面区域随着微波辐射，出现了有价值地变化，同时观察到新相的出现。当钛铁矿（铁钛，FeTiO3）出现在空气中时出现氧化，Fe+2氧化成Fe＋3，在室温时，这种氧化速度很慢，但随着温度的提高而加快。微波选择性加热特性加速了钛铁矿表面Fe的氧化，氧化增强了浮选－反应物的吸波性能，从而提高浮选速度。研究结果显示微波辐射10秒钛铁矿的回收提高10％，随着微波辐射时间的增加钛铁矿的回收增加大约64％，可到87％。通过浮选矿物表面化学特性的改善完成矿物的回收。微波辐射可减少油酸钠用量，钛铁矿浮选回收率达到60％时，油酸钠用量2×10－4摩尔；对于微波处理的钛铁矿，油酸钠用量是7×10－5摩尔，回收率达到65％ 。

4、煅烧 微波能的应用还出现在矿业的工业化生产，特别是应用于难熔矿物及其冶炼。例如：典型的难熔含砷黄铁矿－黄铁矿金矿需要煅烧、高压、过滤来提炼金，高压和煅烧最后出现难题。利用微波的选择性吸收原理仅让矿中部分与微波起作用。这样出现有价值的能量节约，同时避免某些副产品的出现滞留在生产线。 

5、金的冶炼 标准的烘烤是氧化黄铁矿中的铁和硫，考虑经济效益的原因，加工时利用其中的硫的氧化放出的热量。微波设备能成功地进行铁的选择性氧化，很好的分离出硫。通过控制温度在硫的燃烧点以下和控制氧含量这样直接将黄铁矿加工成赤铁矿。我们可以应用微波技术设备在液化反应床中完成了氧化。

6、含砷黄铁矿金地冶炼 传统煅烧含砷黄铁矿产生赤铁矿方解石，副产物是SO2和AsO3。通过控制反应条件，改变反应产物形成磁铁矿和AsS和SO2 ，这个反应应用微波提供反应条件在减少氧含量的条件下在液化床中可持续进行。

7、含碳的矿物 含碳的矿物中的有机碳很适合微波加工，快速的微波加热形成CO2气体。

8、黄铜矿的冶炼 采用金的冶炼同样的方法微波熔融冶炼铜。通过有效地控制加热速度和氧含量，气体逸出时产生酸。研究证实微波加工能有效地氧化硫。在酸中溶解的铜的回收率超过99％。

9、微波处理矿物尾渣 应用微波加工的矿物尾渣料，它们包括针铁矿、方解石、石英和黄钾铁矾，其中含有与针铁矿结合的金和银，接近50％的金不能用CN（氰）滤取。微波预处理尾渣料，再采用CN滤取方解石得到很高的金的回收率，破碎针铁矿的反应副产物只有水。 

10、块状金属硫化物矿 经对几种金属硫化物矿所作的分析研究，包括Pb和Zn结合Cu,Au,Co,Ag，几乎所有的金属硫化物已显示微波加热特性，研究证实微波加工复杂块状硫化物的选择性氧化技术是可行的。

四、中晟微波工业设备品质优势：

  中晟热能公司成立于2011年，注册资金1200万元，是一家长期从事微波热能技术在工业上研发，应用及装备的集设计，制造，销售一体化微波设备公司。主要生产适合企业科研院所微波实验炉以及定制型微波工业设备。在微波应用领域，具有专力发明12项和实用型专力证57项，其中微波加热窑炉技术早已入选发改委第五批重点节能技术推广目录。相比于低功率的家用型微波炉，中晟热能开发的微波工业设备适应工业生产中设备连续运行，稳定生产作业，装备耐久要求，特配置1.5KW工业级微波源，且功率连续可调，保证炉腔温度均匀，可调，可控。确保24小时不间断使用，同时，采用特有的裂缝天线馈能装置，确保微波场均匀且微波反射不对磁控管产生损害，保证磁控管能24小时不停机使用，也可在线不停机更换易损件而不影响正常生产运行。并采用特特的微波防泄漏装置:微波泄漏量不大1mW/cm2 (标准要求微波泄漏量不大于5mW/cm2 ),生产安全性大大提高，而其他厂家一般只能达到行业要求。中晟公司的微波干燥设备、微波实验炉、微波高温钟罩窑、微波高温推板窑、微波高温辊道窑、微波热裂解窑等都具备成功应用案例。

五、服务事项:技术交流/小量试样/来访考察/设备订购

粉体材料微波煅烧咨询：中晟许经理:156 74393491

工厂地址：湖南省岳阳市经济开发区通海路