搅拌模型下矿物的微波加热温升特性研究

为探讨复合矿物的微波加热机制，使用COMSOL Multiphyics软件，基于任意拉格朗日-欧拉(ALE)方法建立起环绕式微波加热模型来开展对不同组分结构和占比的复合矿物模型的温升特性研究.研究结果表明：相比于无搅拌加热模型，在铜片长度为5 cm,转速为(π/3) rad/s的环绕式模型中，矿物加热的效率更高，温度分布更均匀；复合矿物组分结构的变化会改变电磁波的分布，黄铁矿包裹方解石模型的微波加热效率低于方解石包裹黄铁矿模型；在黄铁矿包裹方解石模型中，黄铁矿厚度变化会引起电磁波相位变化，使得矿内电场热点和冷点偏移，并且其厚度大小在穿透深度前后对比，射入的电磁波强度差距较大，电场强度有显著差异；相同组分占比下，非均质矿物整体的电场模比复合均质矿物更低更稳定，组分间的电场强度更为接近；随着黄铁矿占比的增加，非均质矿物整体在微波加热30 s后的温度变化可分为小波峰区(0～10%)、大波峰区(10%～50%)、平稳区(50%～75%),组分间的温差逐渐变小.