微波与物质相互作用过程中非热效应的机理分析

微波与物质相互作用过程中,除热效应外,是否还存在非热效应？如果存在微波非热效应,其可能的机理是什么？本文就上述两个问题进行了探讨。实验证明在一些特定的过程中,微波非热效应是存在的。     

固体废弃物在微波场中吸附烧结烟气中二氧化硫的微波效应分析

从微波的热效应和非热效应两个方面对微波改性吸收剂的吸附机理进行了初步探讨。非热效应方面,主要应用莫尔斯振子模型和拉曼谱峰图,讨论分子在高频电磁场中莫尔斯势能的变化情况。热效应方面,主要通过测试微波改性前后吸收剂的接触角的变化情况来探讨。计算结果表明,微波改性后的吸附剂其莫尔斯势能从原样的9913.13 cm-1降为5683.1 cm-1,接触角从原样的57.44°降为49.34°。     

金属粉末微波烧结机理研究进展

从微波场对金属粉末的电磁作用及微波场中金属粉末的烧结行为等角度, 综述了国内外金属粉末微波烧结机理的研究进展。在电磁作用方面, 总结了热效应与非热效应对于烧结过程的影响, 热效应对烧结的影响主要包括微波加热电磁功率的损耗和电磁聚焦现象, 非热效应对烧结的影响主要是放电效应和磁力效应。归纳了烧结颈长大过程中的物质迁移方式及烧结颈生长机理, 材料种类和工艺参数对物质迁移方式产生影响, 烧结颈的生长过程同温度场及电磁场密切相关。本文在综述了现有研究进展的基础上, 分析了目前研究的不足与欠缺, 展望了金属粉末微波烧结机理未来的研究方向。     

氧化球团微波加热煤基直接还原过程微观机制

为了解决常规加热煤基直接还原的反应时间长、还原温度高、产品质量差等问题,基于微波加热特性结合直接还原理论提出了采用微波加热进行氧化球团煤基直接还原的新工艺。通过采用扫描电镜、能谱分析仪和显微硬度计等检测手段对常规加热和微波加热煤基直接还原过程进行了深入研究,探究氧化球团微波加热煤基直接还原过程微观机制。研究结果表明,微波加热不仅改变了球团矿的微观结构和能量分配,而且在某种程度上表现出微波加热的“非热效应”,常规加热时,在还原温度1050℃下还原150 min,球团金属化率仅为89.38％;氧化球团煤基直接还原过程采用微波加热,从室温上升到1050℃后再等温14 min,球团金属化率达到92.67％。     

水洗在活性氧化铝氟解吸过程中的作用

对活性氧化铝除氟的解吸过程进行了研究，结果表明，活性氧化铝所吸附的氟、在加解吸剂ＮａＯＨ溶液的过程中得不到解吸，而是在其报的水洗过程中才能得到充分解吸，根据试验结果，对除氟过程的吸附，解吸和水洗的作用机理提出了新见解。     

微波辐射在提金活性炭技术中的应用

概述了微波辐射在提金活性发技术中的应用，将微波辐射和传统方法制备提金炭技术进行了比较，论述了微波辐射在制备提金炭及其解吸技术中的研究进展，最后对微波辐射在提金活性炭技术中的应用作了简单的展望。     

高浓度盐对氰化物和金属铜的解吸研究

从提金废液中回收氰化物和金属铜一直具有重要的经济价值和环保意义。文中研究了用离子交换法处理含氰废水工艺中的解吸过程，针对试验使用的离子交换树脂寻找了一种简单有效的解吸剂；探索了解吸过程的温度、质量浓度和时间等影响因素，确定了解吸的优化条件。研究表明：高浓度的NaCl溶液能有效地将离子交换树脂上的金属分离解吸下来：该解吸剂尤其适合于高浓度的含铜废液，用20倍床层体积的解吸液对总氰的解吸率达到90％以上，对铜的解吸率达到85％以上，基本不解吸锌；解吸后的溶液可用传统的AVR（酸化、挥发、中和）法或电解．法回收铜和氰。该解吸工艺使解吸过程变得简单、有效，而且解吸剂价格低廉，解吸中无有毒物质产生，同时解决了离子交换树脂再生困难的问题。     

载金炭解吸过程中解吸温度的控制

介绍了载金炭解吸工艺中温度控制回路的结构和工作原理。结合工业试验，分析了在载金炭解吸过程中解吸温度波动的原因，指出了解决问题的措施。     

微波在钢铁冶金中的应用

微波是一种冶金新技术.本文首先简单介绍了微波的特性及产生,然后着重阐述了微波热效应和微波等离子体在钢铁冶金中的应用和展望.微波加热具有选择性、整体性和高效性,而被广泛应用于矿石的处理、金属的提取以及湿法冶金等;微波等离子体较直流和射频等离子体有更多的优点,更符合生态冶金的需要.随着微波技术和微波设备的进步,微波等离子技术和微波加热技术将在冶金领域中有更为广阔的应用前景.     

微波能在贵金属冶金与分析中的应用

微波是一种高频电磁波,其频率为300～300 000兆赫.微波能与物质的作用,除了热效应外,还表现出化学效应、极化效应和磁效应等.其特殊的作用已在近代科学技术的飞速发展中得到广泛的研究与应用.在分析化学中,微波的应用日趋广泛,吴瑞林,金钦汉都已作过评述.     

用柠檬酸盐法从冶炼烟气中分离低浓度SO2的研究

在中试规模上研究了柠檬酸盐法分离冶炼烟气中低浓度SO2的新工艺,重点考察了柠檬酸溶液吸收低浓度二氧化硫和脱吸的特性,并进行了370h连续的吸收-脱吸循环试验。试验表明柠檬酸盐法是一种流程简单、操作条件优良、环境卫生的绿色治理低浓度二氧化硫烟气的工艺,能得到良好的经济技术指标。     

柠檬酸盐溶液吸收-超声解吸净化低浓度二氧化硫

以柠檬酸盐溶液为吸收剂,旋流板式气体净化器作为吸收设备,考察了柠檬酸盐吸收净化低浓度SO2的效果,并对超声解吸再生吸收剂进行了研究。结果表明：柠檬酸盐溶液吸收SO2的效果与柠檬酸盐浓度、溶液pH值及烟气中SO2浓度有关;超声解吸SO2在超声场强300-350W/L范围内效果较佳,最大解吸率可达82%,且解吸率与柠檬酸盐浓度、吸收液初始pH值成反比。     

微波常压碱熔-过氧化氢光度法测定氧化焙烧钒钛球团中二氧化钛

建立了微波常压碱熔融法分解样品结合光度法测定氧化焙烧钒钛球团中二氧化钛含量的分析方法。实验以台式微波化学实验炉为热源,过氧化钠和氢氧化钠的混合物作为熔剂,试样在480 W微波功率下加热14 min被充分分解。用硫-磷混合酸将碱熔融物酸化,大量的铁基体与磷酸络合,从而消除其干扰。分取部分试液在硫酸介质中以过氧化氢为显色剂显色,采用标准曲线法确定试样中二氧化钛的量。在0～40 μg/mL范围内建立二氧化钛校准曲线,其线性相关系数r≥0.999 8。以氟化物褪色参比溶液可消除共存的钒、铬等干扰元素的影响。经不同实验室用X射线荧光光谱法(XRF)和滴定法对实际样品进行比对分析,实验方法的测定结果与其他方法相吻合,相对标准偏差(RSD)在0.22%～0.82%之间,结果满足工业生产的需要。     

微波加热含碳氧化锰矿粉体还原过程中锰铁金属化物的渗碳行为

纯净锰铁对纯净钢质量的影响至关重要,尤其是碳含量。微波可以快速加热含碳氧化锰矿粉进行体还原,为获得低碳锰铁奠定了基础。在碳氧原子摩尔比为1．06,rCaO：rSiO2分子摩尔比为1．28的条件下,采用微波加热法,对含碳氧化锰矿粉加热到一定温度并保温一定时间。结果表明：还原物料中锰铁金属化物的碳含量在0．11％～0．23％之间。随着物料温度的提高和保温时间的增加,锰铁金属化物中的碳含量随铁含量增加而提高,而随锰含量的增加而降低,但锰含量与铁含量呈负相关关系。由于铁比锰易于渗碳,因此物料温度、保温时间和物料的锰铁比是影响锰铁金属化物渗碳的主要因素。     

Sintering flue gas desulfurization with different carbon materials modified by microwave irradiation

Modification of metallurgical coke, biomass char and semi-coke was carried out using a microwave device with power of 450–850 W and irradiation time of 6–12 min. The desulfurization rates of three carbon materials before and after modification were tested. The effects of microwave power and irradiation time on the pore texture and surface chemical characteristics of the three carbon materials were examined by SEM, BET and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The results showed that the specific surface area, total pore volume and pore diameter of biomass char and semi-coke after irradiation decreased slightly. Noteworthily, the pore diameter turned small and the acidic functional groups on their surface decomposed, thereby the basicity of carbon surface increased by microwave modification. The optimal promotion of desulfurization rate of three carbon materials was semi-coke irradiated at 850 W for 9 min and the sulfur dioxide adsorption rate was up to 45%.     

微波活化对过硫酸盐降解典型选矿药剂苯胺黑药的影响

采用微波活化过硫酸盐的高级氧化技术处理选矿废水中残留的典型选矿药剂苯胺黑药,研究了反应条件、微波功率、过硫酸盐浓度、反应溶液初始pH、金属离子Fe2+和Cu2+、水中常见阴离子（Cl-、HCO₃-、NO₃-和SiO₃2-）等变化因素对苯胺黑药降解效果的影响,并对反应产物和降解机理进行了分析。结果表明:微波活化过硫酸盐能够有效降解苯胺黑药;随着微波功率和过硫酸盐投加浓度的增加,苯胺黑药的降解率也随之升高;当溶液初始pH=3时苯胺黑药的降解效果最好;较低浓度金属离子Fe2+和Cu2+的添加可以有效辅助活化过硫酸盐,促进反应体系中苯胺黑药的降解;水中常见阴离子Cl-、HCO₃-、NO₃-和SiO₃2-对苯胺黑药的降解均为抑制效果;在反应体系中氧化降解苯胺黑药的过程中微波热效应为主要作用,而且在反应过程中SO₄-·起主导作用;反应180 min后,苯胺黑药的矿化效率为45.27%;通过液相色谱检测,推测苯胺黑药经微波活化过硫酸盐体系处理后先被氧化为邻二苯酚,再进一步被氧化降解为其他小分子物质、二氧化碳和水。      

W波段用BeO-TiO2衰减瓷研究

以氧化铍、二氧化钛为原料,通过还原气氛烧结制备出BeO-TiO2衰减瓷,采用扫描电镜、矢量网络分析仪及闪射法导热仪等检测仪器,研究了BeO-TiO2衰减瓷的微观形貌及在W波段(75～ 110 GHz)的微波衰减性能和导热性能.     

微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定二氧化钛中微量杂质元素

采用HF-HNO3混合酸作为消解试剂,建立了微波消解电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定二氧化钛中Si,Fe,Al,Ca,Cu,As,Pb等19种共存杂质元素的新方法。考察了微波消解参数、基体效应、共存元素干扰,分析谱线选择及仪器工作条件等参数,结果表明,基体钛和共存元素不干扰测定,因此在绘制工作曲线时不需要进行基体匹配。方法检出限较低,用于测定二氧化钛各杂质元素平均回收率为96%~106%,相对标准偏差(RSD)小于7.7%,与其他分析方法相对照,测定结果较为吻合。     

微波辅助高价锰还原浸出动力学研究

湿法还原浸取软锰矿是替代火法冶炼的重要途径,有利于软锰矿冶炼节能减排工作的实施。实验研究微波辅助生物质还原电解二氧化锰(EMD)和软锰矿的动力学行为。在微波功率800 W、C6H12O6/EMD质量比1∶1、H2SO4/MnO2摩尔比2∶1、H2SO4浓度1 M的条件下,研究了不同温度下锰浸出率与时间的关系。结果表明:EMD浸出遵循反应核收缩模型。同时,实验还对氧化锰矿、EMD的浸出过程。研究发现,氧化锰矿与EMD的浸出过程并不相同。氧化锰矿浸出过程为化学反应和扩散控制步骤。随温度的升高,浸出过程控制步骤由化学反应控制逐渐转为扩散控制。     

铋磷钼蓝分光光度法测定钛白粉中磷

钛白粉中大量存在的钛在分解时易水解形成较细的沉淀,即使反复过滤,滤液中都残留有少量细小沉淀颗粒,故而会影响光度法对磷的测定。针对这一问题,实验采用无水碳酸钠和硼酸混合熔剂熔融钛白粉试样,再加入硫酸中低温溶解熔融样,然后在硫酸介质中,加入高锰酸钾将磷氧化为正磷酸根的形式存在于溶液中,加入氢氧化钠与基体钛反应生成三钛酸钠沉淀,过滤,实现了钛与磷的分离,从而建立了铋磷钼蓝光度法测定钛白粉中磷的测定方法。在优化的实验条件下,磷质量浓度在0.009～0.382 μg/mL范围内与其吸光度符合比尔定律,校准曲线的相关系数为0.999 9。采用实验方法对钛白粉样品进行8次平行测定,结果的相对标准偏差(RSD,n=8)小于4.0%,回收率在98%～103%之间。采用微波消解-电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)进行方法对照试验,结果表明两种方法的测定结果基本一致。