一、微波加熱在礦業中能節能增效的原理

    1. 礦物在粉碎加工中消耗的能量占整個加工能量消耗的50～70％或者更高，一般的礦物的加工以改變礦物的物理特性（礦物的粒度和礦物的濃度）達到要求。找到更有效的辦法降低礦物加工過程中的能量消耗，簡化材料中的物理變化就能提高整個加工的經濟效益。   

    2. 礦物顆粒的局部加熱引起材料的微裂紋和脆性將導致更加高效的研磨，使用微波加熱將增強這種局部加熱。高能量的礦物顆粒在長時間的加熱（按秒計算）或增加熱能引起相或者化學變化，這樣產生更多的內部應力并改善了下一道工序。研究顯示微波輻射是提高礦物粉碎的一種有效方法，因為微波增加了礦物的穿晶與沿晶斷裂。

    3. 微波在礦業粉碎加工中存在的潛在降低能源消耗優勢，表現在改變了礦物的表面化學和推進了在更多的可控環境中形成新的冶煉方法。如果能完全應用微波技術，讓每種礦物都能用微波加工將減少整個礦業的運行費用。在研磨傳送過程中增加或直接用微波將很容易地高效地減少25％研磨能源費用。

二、微波設備在礦業加工中的幾種實際應用 

    1.  烘干    烘干是微波能應用中最簡單的，也是更經濟實惠的。烘干的目的就是脫水，包含脫游離水和結構水，而水是吸收微波能力最強的，并且控制溫度在100℃～300℃左右即可完全烘干游離水和結構水，同時對部分吸波能力好的礦物進行了一定的加熱裂解，改善了后續礦物破碎、研磨工藝。

    2、碳的再生  微波加熱的另外一種應用是活性碳的再生，典型的碳的再生在電、天然氣或者其他能源的輸送帶上完成。直接的微波加熱減少了能量消耗和碳的損失，當使用溫和可控的操作系統時，碳出現突變。

    3、浮選  微波輻射預處理能有效地改善鈦鐵礦的表面特性提高礦物的浮選能力。

例如：鈦鐵礦，即鈦和鐵的金屬氧化物，它在2.45GHz的微波爐中具有很快的介電加熱特性。研究發現2600W功率輻射時，鈦鐵礦塊體樣品在10秒內即達到180℃，1分鐘后達到720℃；石英和長石則只有很小的微波加熱性能，相應地在1分鐘后僅能達到53℃和65℃。 在微波輻射后，鈦鐵礦回收增加20％以上。鈦鐵礦樣品局部表面區域隨著微波輻射，出現了有價值地變化，同時觀察到新相的出現。當鈦鐵礦（鐵鈦，FeTiO3）出現在空氣中時出現氧化，Fe+2氧化成Fe＋3，在室溫時，這種氧化速度很慢，但隨著溫度的提高而加快。微波選擇性加熱特性加速了鈦鐵礦表面Fe的氧化，氧化增強了浮選－反應物的吸波性能，從而提高浮選速度。研究結果顯示微波輻射10秒鈦鐵礦的回收提高10％，隨著微波輻射時間的增加鈦鐵礦的回收增加大約64％，可到87％。通過浮選礦物表面化學特性的改善完成礦物的回收。微波輻射可減少油酸鈉用量，鈦鐵礦浮選回收率達到60％時，油酸鈉用量2×10－4摩爾；對于微波處理的鈦鐵礦，油酸鈉用量是7×10－5摩爾，回收率達到65％ 。

    4、煅燒   微波能的應用還出現在礦業的工業化生產，特別是應用于難熔礦物及其冶煉。例如：典型的難熔含砷黃鐵礦－黃鐵礦金礦需要煅燒、高壓、過濾來提煉金，高壓和煅燒最后出現難題。利用微波的選擇性吸收原理僅讓礦中部分與微波起作用。這樣出現有價值的能量節約，同時避免某些副產品的出現滯留在生產線。 

    5、金的冶煉    標準的烘烤是氧化黃鐵礦中的鐵和硫，考慮經濟效益的原因，加工時利用其中的硫的氧化放出的熱量。微波設備能成功地進行鐵的選擇性氧化，很好的分離出硫。通過控制溫度在硫的燃燒點以下和控制氧含量這樣直接將黃鐵礦加工成赤鐵礦。我們可以應用微波技術設備在液化反應床中完成了氧化。

    6、含砷黃鐵礦金地冶煉     傳統煅燒含砷黃鐵礦產生赤鐵礦方解石，副產物是SO2和AsO3。通過控制反應條件，改變反應產物形成磁鐵礦和AsS和SO2 ，這個反應應用微波提供反應條件在減少氧含量的條件下在液化床中可持續進行。

    7、含碳的礦物    含碳的礦物中的有機碳很適合微波加工，快速的微波加熱形成CO2氣體。

    8、黃銅礦的冶煉    采用金的冶煉同樣的方法微波熔融冶煉銅。通過有效地控制加熱速度和氧含量，氣體逸出時產生酸。研究證實微波加工能有效地氧化硫。在酸中溶解的銅的回收率超過99％。

   9、微波處理礦物尾渣   應用微波加工的礦物尾渣料，它們包括針鐵礦、方解石、石英和黃鉀鐵礬，其中含有與針鐵礦結合的金和銀，接近50％的金不能用CN（氰）濾取。微波預處理尾渣料，再采用CN濾取方解石得到很高的金的回收率，破碎針鐵礦的反應副產物只有水。 

    10、塊狀金屬硫化物礦   經對幾種金屬硫化物礦所作的分析研究，包括Pb和Zn結合Cu,Au,Co,Ag，幾乎所有的金屬硫化物已顯示微波加熱特性，研究證實微波加工復雜塊狀硫化物的選擇性氧化技術是可行的。