一、微波加热在矿业中能节能增效的原理

1、在选矿行业中，矿物的粉碎所消耗的能量占整个加工能量消耗的50～70％，粉碎改变矿物的物理特性（矿物的粒度和矿物的浓度）以提高整个加工的经济效益。

2、对矿物进行加热能引起材料的微裂纹和脆性，将有更加高效的粉碎和研磨效果，因为矿物在长时间的加热或增加热能会引起相或者化学变化，这样产生更多的内部应力并改善了粉碎和研磨效果。而微波辐射是提高矿物粉碎的一种有效方法，因为微波增加了矿物的穿晶与沿晶断裂。

3、微波在矿业粉碎加工中能降低能源消耗，表现在粉碎、研磨过程中微波将很容易、高效地减少25％的研磨、粉碎能源费用。

二、微波在选矿和矿物加工中的几种应用 

1、烘干：烘干是微波能应用中最简单的，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最强的，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、浮选：微波辐射加热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）在空气中会出现氧化，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％，zui高可到87％。微波辐射还可减少油酸钠用量，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％。

3、煅烧：微波高温加热应用于难熔矿物及其冶炼。

例如：典型的难熔含砷黄铁矿－黄铁含金矿需要煅烧、高压、过滤来提炼金，高压和煅烧时间长能耗大。利用微波的选择性加热原理仅让矿物中部分与微波起作用，这样会节约能量，同时避免某些难处理副产品的出现并滞留在生产线上。

4、金的冶炼：包裹金矿物，采用传统方法加工，其金的析出率只有60%多，如先采用微波加热，利用微波的选择性加热特性，使包裹金中的氧化物首先被加热并放出热量膨胀，而使包裹体炸裂。这样，后续析出工艺可使金的析出率提高至90%左右。

5、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。研究证实微波加热工艺能有效地氧化硫。在酸中溶解的铜的回收率超过99％。

6、含碳的矿物：含碳的矿物中的有机物很适合微波加工，微波加热升温快速，其选择性加热特性能激发有机物的裂解并产生放热反应，减少能量消耗。

7、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。

8、微波处理赤泥，磷石膏：通过微波煅烧将废渣磷石膏和赤泥中的CaO-SiO₂ -Al₂O₃重组，获取有用的硫酸H₂SO₄ ，氧化铝Al₂O₃，工程建材原料CaO·SiO₂；做到“以渣治渣”、“吃干榨净”。采用微波加热焙烧，降低烧成温度，扩大烧成温度范围，提高熟料质量和窑产能，新工艺中不再大量添加其它物质，不会产生新的污染。

三、微波选矿及矿物加工的工业化应用案例

1、云母矿的煅烧：可有效提高云母的分层层数，提高后续工艺中所研磨的珠光粉的产量和品质。

  云母矿微波煅烧

2、钨矿的干燥：效率高、产量大，改善了工作环境，降低了对外排放。 

                                                                      钨矿微波干燥

3. 微波加热尾矿矿渣制备发泡陶瓷,传统电气加热，发泡时间6小时，采用微波发泡只要2.5小时，节能40%以上。

                       尾矿矿渣微波加热制备发泡陶瓷