利用高磁场强度的电磁波预处理多相材料制造技术

本发明专利技术提供一种后续处理材料（２００）以前微波预处理多相材料（２００）的方法。材料（２００）含有第一相材料和第二相材料。该方法包括在连续过程中以至少１０↑［９］Ｗｍ↑［－３］功率密度电磁加热材料，优选的是使用微波（２０２），在此连续过程中材料（２００）进入并穿过电磁处理区域（２１２），优选的是微波处理区域。为了后续处理，在穿过处理区域（２１２）以前，材料（２００）在处理区域（２１２）中经受了１／２秒或更短的微波辐射。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及产生高磁场强度的电磁辐射，优选的是微波辐射，优选采用微波辐射弱化多相材料的相间附着力。本专利技术是由如何加工矿石的思考引发的，并在说明书中对此问题加以说明。可以理解，本专利技术具有广泛的应用范围。加工过程、例如从不需要的包裹岩石或矿物中提取需要的矿物质是众所周知，并且矿石粉碎是很成熟的行业。铣削或磨碎矿石是一个能量密集型的过程。据估测，美国所用总能量的1.5％用于粉碎矿石或矿物。这是一个很大的市场。有关在用铣削设备或研磨设备处理前如何预处理材料，存在多种方案。一些方案涉及化学处理，一些方案涉及热处理，还有一些使用微波预处理未经成功实施的建议。还有使用放电处理的建议。现有技术中已经实施的方案与推测的方案在很多观点上往往相互矛盾。此领域的一些文献包括美国专利No.5 824 1533，PCT专利申请WO 92/18249，英国专利申请No.GB 2 120 579，并且刊物有″The Influence of Minerology on Microwave AssistedGrinding″，S.W.Kingdom，W.Vorster and N.A.Rowson，Mineral Engineering Vol.13，No.2，Elsevier Science Limited，0892-6875(99)00010-8；″Effects of Microwave Radiation uponthe Mineralogy and Magnetic Processing of a MassiveNorwegian Ilmenite Ore″by S.W.Kingman，G.M.Corfield andN.A.Rowson，Magnetic and Electrical Separation，Vol.9.published by Overseas Publishers Association N.V.；″TheEffects of Microwave Radiation on the Processing of PalaboraCopper Ore″by S.W.Kingman，W.Vorster and N.A.Rowson，published by The Journal of the South African Institute ofMining and Metallurgy，May/June 2000；″Microwave Treatmentof Minerals-A Review″，by S. W. Kingman and N.A.Rowson，published by Minerals Engineering，Vol 11，Elsevier ScienceLimited，0892-6875(98)00094-6；″The Effect of MicrowaveRadiation on the Processing of Neves Corvo Copper Ore″byW.Vorster，N.A.Roswon and S.W.Kingman，InternationalJournal of Mineral Processing 63(2001)29-44 published byElsevier Science B. V.；″Short-Pulse Microwave Treatmentof Disseminated Sulfide Ores″by J.B.Salsman，R.L.Williamson，W.K.Tolley and D.A.Rice，MineralsEngineering，Vol.9，No.1，1996 published by ElsevierScience Limited 0892-6875(95)00130-1；″The Effect ofMicrowave Radiation on the Magnetic Properties ofMinerals″by S.W.Kingman and N.A.Rowson，Journal ofMicrowave Power and Electromagnetic Energy Vol 35，No.3,2000；″Applications of Microwave Radiation to EnhancePerformance of Mineral Separation Processes″by S.W.Kingman，N.A.Rowson and S.Blackburn，IMN 1997ISBN-1870706388。有关常规多种形式微波生成设备的应用存在很多讨论，利用上述设备在相当长的时间周期内(10秒或者更长时间)向一批材料施加微波处理，然后再将材料压碎或者磨碎。在上述一些刊物中报道了，微波处理矿物消耗的能量远远大于粉碎过程中节省的能量。上述的一些建议缺乏实验依据，基本上处于理论阶段。还有一些方案并非以真正的矿石进行实验，而且采用两种材料的简单混合物测定其热性能，而未在两种矿物之间施压。一些预测认为，温度升高会融化所需的矿物或使其化学变性，经济地提取矿物质相当困难或者根本就是不可能的，因此缺乏吸引力。综上所述，实际上矿石加工企业的设计人员根本不认为微波预处理是可行的，或者是需要的。当前，微波预处理也不被认为是可以降低总成本的方法。本行业中存在不予使用微波的偏见。即使是一台生产规模的设备也并未众所周知，该设备将微波预处理作为粉碎前处理矿石的调节步骤。英国专利局进行了检索，找出了下列文献GB2205559(Wollongong Uniadvice Ltd)公开了一种干燥和加热矿石的方法，其中使用碳材料进行加热。EP0041841(Cato Research Corporation)公开了一种使用微波能量改变其化学性质、从矿石中辅助提取化合物的方法。WO 97/34019(EMR Microwave Technology Corporation)公开了一种在含有金属矿石中产生冶金效果的方法。WO 92/18249(The Broken Hill Proprietory Company Ltd)公开了一种分离矿石中贵重矿物质的方法，该方法具有相当于1小时的处理时间，在此期间每隔10秒-2分钟，就用1-30秒周期的微波能量脉冲辐射矿石。US 5003144(Lindroth)公开了利用微波辐射预弱化矿物的装置。微波辐射的长时间应用充分加热了矿物，从而引起矿物中的化学变化，所需矿物质的降解。根据本专利技术的第一部分，我们提供一种后续处理以前微波预处理多相材料的方法，材料含有第一相材料和第二相材料，该方法包括在连续过程中以至少109Wm-3功率密度电磁加热材料，在此连续过程中材料进入并穿过电磁处理区域，为了后续处理，材料在处理区域中经受了1/2秒或更短的微波辐射后通过处理区域。本专利技术的一个重要应用是在处理矿物过程中弱化多相复合材料第一相材料和第二相材料之间的附着力。例如，在岩石的不同相中发现了需要提取的矿石或脉石。通过微波有差别地加热一种材料(例如岩石)的两相，两相有可能产生热膨胀差别，从而造成相界面的破裂或弱化。优选的是，依旧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理多相材料以前的微波预处理方法，所述材料含有第一相材料与第二相材料，该方法包括在连续过程中以至少１０↑［９］Ｗｍ↑［－３］功率密度电磁加热材料，优选的是使用微波，在此连续过程中材料进入并穿过电磁处理区域，优选的是微波处理区域，在处理区域内材料停留了１／２秒或更短的时间，并经受了微波辐射，最后材料穿出处理区域，以待后续处理。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：塞缪尔金曼，
申请(专利权)人：诺丁汉大学，
类型：发明
国别省市：GB[英国]