[实用新型]一种微波反应装置

说明书

本实用新型涉及一种微波反应装置，属于微波冶金技术领域。该微波反应装置，包括微波装置和反应系统，微波装置和反应系统为一体化的箱式结构；所述反应系统包括圆形三角凹槽底座、四颈烧瓶、球形冷凝管、恒压滴液漏斗、搅拌轴、搅拌电机和固定支架。本微波反应装置加热均匀、操作简单、周期短、装置一体化、实时监控反应釜的环境，同时可用于矿物浸出、溶液萃取、有机高分子合成加热。

技术领域

本实用新型涉及一种微波反应装置，属于微波冶金技术领域。

背景技术

微波强化在传统的冶金单元操作过程可以显著减少操作时间和提高效率，具有良好的经济价值和潜在的工业化前景，微波可以直接从矿石内部选择性加热矿物，加热过程可以控制，因此把微波加热应用于矿石的浸出是解决浸出率低和浸出时间长等问题的重要途径之一。现有的浸出方法包括酸浸和还原浸出。白云龙等（白云龙,王伟,谢锋,蒋开喜.黄铁矿对黄铜矿浸出的影响[J].有色金属(冶炼部分),2020(07):5-10+40.）提出酸浸和还原浸出矿石的浸出并不完全，在浸出过程中还会导致矿石表面形成钝化层，从而影响有价金属元素的浸出。还原浸出还会导致还原剂利用不完全，增加了除杂的工序，以及浸出渣成分。

微波加热具有穿透性加热，加热速度快、加热均匀、微波膨化等特点，在微波能进行微波加热时，物体各部位不论形状如何，通常都能均匀渗透微波产生热量，微波加热使被加热物体本身成为发热物体，称之为整体加热方式，不需要热传导的过程，因此能实现短时间内加热。微波加热时物体各部位不论形状如何，通常都能均匀渗透电磁波，以产生热量，介质材料加热的无效性大大改善。这样能不单更新反应界面，将有助于反应物转化成所需物相的效果。

大量的研究表明，微波场辅助浸出矿石、工业废渣有良好的前景，郭庆等（郭庆,陈书文,张军红,何志军,胡国健,田晨.微波强化赤泥制备Fe-Al基絮凝剂工艺研究[J].矿产综合利用,2019(04):117-121+82.）提出微波可以在降低铁的溶出率的同时,提高了铝的溶出率。路雨禾等（路雨禾,谢锋,白云龙,李超,路殿坤,王伟,蒋开喜.微波活化预处理对黄铜矿加压浸出的影响[J].有色金属(冶炼部分),2019(10):1-5.）提出微波活化预处理保温时间越长，活化效果越好，微波活化处理能导致部分Cu-Fe-S和Fe-S键的去稳定化，并能在黄铜矿表面生成局部细小的裂缝与孔洞，从而促进黄铜矿的浸出。微波活化可以提高铜的浸出并且抑制铁的浸出。

许多微波装置用途单一、结构复杂、不能实时监控。现有的微波反应装置：专利申请号201420119393.3，公开冷凝装置和微波装置组合的反应装置，有机反应物通过蠕动泵进入微波反应腔的反应釜中，通过微波反应后，由微波加热成气体通过管道进入冷凝装置进行冷却得到所需要的物质，但只能用于有机物合成和蒸馏，用途单一。专利申请号为201620081953.X，公开将反应物置于烧瓶中，然后通过微波能使反应物反应，再利用微波加热使反应物汽化，气体进入分馏柱初步冷却后在进入冷凝管，冷凝后在通过分馏管进入烧瓶，很难实现物质的分离，虽然微波装置的整体结构简单，但只是一种循环加热的蒸馏装置，用途过于单一，且缺少搅拌装置，反应物很难完全利用。

专利申请号为201620617446.3采用环形不锈钢电热丝加热，且没有恒温装置，会导致腔体温度迅速升温，而反应物受热不均。

专利申请号为201720713963.5反应物通过两个进料管经蠕动泵进入微波腔体，由微波能辅助反应物反应，反应完全后在通过出料管到达接收装置中，可实现连续化反应，但装置的整体结构复杂，无法实现装置一体化。

除上述介绍的各种微波反应装置外，还有许多微波装置需要改进开发，然而这些微波反应装置大多用途单一、结构复杂、不能实时监控、不能实现装置一体化等问题。因此，开发新的微波反应装置用于化学冶金、化学萃取、有机高分子合成已成为必然。

发明内容