[实用新型]连续式微波焙烧矿物设备

说明书

本实用新型属于贵金属矿冶装置，特别涉及贵金属矿的预处理-湿法冶金技术。

众所周知，在矿物焙烧-湿法冶金工艺中，进行焙烧不仅使物料化学性质上适于后续作业，而且也提供适宜的物理状态。主要的工业焙烧装置有：多膛焙烧炉，飘悬焙烧炉，沸腾焙烧炉，鼓风焙烧炉和烧结焙烧炉(见《提取冶金单元过程)》[美]罗伯特D.佩克著，冶金工业出版社，1982年)。但火法焙烧升温慢，保温时间长，能耗高，需配备提供焙烧空气，废热利用锅炉等装置，体积庞大，工作环境恶劣，污染较大，而且对包裹型难处理复合矿来说，由于火法焙烧不能打开包裹层，后续浸出时间长，浸出率不高，浸出剂耗量大，矿物中有价金属浪费严重。

在微波能作用下，矿物吸收微波，自身介质损耗发热，加热过程是内外同时进行的，因而大幅度减少了热传导的时间，可避免传统加热方式中的“冷中心”现象；在微波能作用下，物质分子发生超高频振动，在915MHz频率下每秒振动8.3×10⁸次，不仅产生了热量，促使温度升高，而且增加了物质的相互碰撞，强化了反应的进行，黄铁矿转变成磁黄铁矿，它在化学上比黄铁矿更易起反应，并且易于用磁选机分离；同样，砷黄铁矿转变成磁黄铁矿和砷，金属元素将与砷和硫从矿物基质中解离出来，而且物质分子在超高频振动、旋转、摩擦和碰撞作用下，包裹层将减薄或破裂，同时由于微波加热具有选择性，大多数金属硫化物和一些金属氧化物能够大量吸收微波，几分钟后物料温度可升至几百度甚至上千度(跟功率和物料量有关)，方铅矿、黄铁矿、磁铁矿、磁黄铁矿具有高的加热速率；赤铁矿、钛铁矿、锡矿石具有中等加热速率；云母、闪锌矿、石英具有很差的加热速率。应用微波对某些物质能够加热，而脉石矿物却不吸收或很少吸收微波，这种选择性加热和快速加热的特性，可使矿物相的界面发生足够大的热应力，在矿粒边缘形成微裂纹。在选矿时，因为微裂纹会改进并简化矿石的粉碎、研磨和精选工作，应力粉矿可应用于不同类型的金属氧化物和硫化物矿石。对于浸出前的微波预处理，不同的应力和应变导致金属微粒和脉石之间产生或孕育裂纹，或使晶间缝扩展变宽，撕破包裹层，暴露出新鲜表面，因而在后续的湿法浸出过程中有利于浸取剂的渗入，强化浸取剂和贵金属之间的液-固反应，加快浸出过程，缩短浸出时间，提高浸出率。因而生产率大大提高。微波预处理特别适合附加值高的贵金属矿物。

本实用新型提供了一种实施连续微波预处理矿物的设备。

本实用新型是由微波焙烧炉串联后组成的系统构成，每个微波焙烧炉由微波功率源、微波传输系统、微波焙烧炉体组成。该系统包括：推舟器1，物料容器2(舟)，混合抗流器3，微波炉体4，炉门5，波导法兰6，抽风口7，接头8，机架9，耐火材料10，滚轴11，隔热板12，波导13，销钉调配器14，环行器15，水负载16，微波源17(见附图1；其工作过程是：首先由推舟器1推动舟2(物料容器)通过混合抗流器3到达微波炉体中，使矿物得到第一次微波加热预处理；由于推进器1的作用，后面的舟2推动前面的舟2通过微波炉体中的滚轴11使得舟2连续通过多个微波炉体。这样，就保证了舟2中的矿物得到足够的微波预处理时间，串联的微波炉体数，视具体的矿物和处理量来确定。

本实用新型中的每台微波源17采用先进的大功率微波磁控管CK-611作功率源，最大输出功率为20kW。整套装置可由多台20kW/915MHz微波源提供微波功率，根据日处理量来组合；由大功率环行器15(其偏置磁场将反射功率引到大功率水负载16，保护磁控管)，大功率水负载16(吸收反射功率)，销钉调配器14(驻波比：1.1～3，保证最佳匹配)和BJ-9弯波导13组成微波传输系统；微波焙烧炉体4由炉腔(炉壁为双层不锈钢，内衬隔热材料；腔内衬耐火隔热板)、混合抗流器3(由电抗性抗流器和电阻性抗流器组成，电抗性抗流器保证对漏出的微波能量产生严重的失配，使其反射回加热器中，未被电抗性抗流器抑制的漏能，可以进一步被末端处微波吸收材料吸收，使微波泄漏达到国家标准范围内)、滚轴11和机架9等组成；推舟器1由电机、减速器、推杆和限位开关等组成，以一定的速度将由硅酸盐材料制成的盛满矿物的舟2推入微波炉腔内。

因为矿物中含硫、高温焙烧、焙烧过程中有SO₂等尾气产生，所以必须考虑设备的抗腐蚀性(炉体可采用不锈钢)、保温隔热性和抽风排气便于连接收尘或尾气处理装置。本设备耐腐蚀，耐高温，无粉尘、烟雾，微波泄漏符合国家标准。

附图及附图说明：