[发明专利]矿物的微波处理

说明书

本发明涉及矿物的微波处理。

本发明一般涉及使用脉冲的高能量微波能以使矿物发生物理和化学变化。

术语“微波能”在本发明中应理解是指具有0.3-300GHz范围内频率的电磁辐射。

术语“高能”在本发明中应理解是指其值基本高于通常家用微波范围，即大体上高于1kW的能量。

本发明基于以下认识：通过使粒状矿物的移动床，优选移动混合床经过高能微波的脉冲束的辐照区而实施矿物有用和有效的处理，以致使所有的矿物颗粒至少一次经微波能辐照。尤其是，申请人已认识到矿物颗粒的移动床，优选移动混合床的使用，使其有可能完成所有颗粒的必要的辐照，并认识到装置的设计可比现有技术的提案简单得多，如自由落体颗粒以单一通道经过辐照区经微波能辐照。    

根据本发明提供一种使用微波能处理矿物的方法，该法包括将矿物颗粒的移动床于脉冲的高能量微波能下进行辐照，致使至少大体上所有的颗粒都能接受至少一些微波能的辐照。

如上所述，在装置内使用颗粒的移动床可以简化处理装置的设计。

另外，移动床的优点在于它允许处理范围宽得多的颗粒大小，包括较大的颗粒。尤其是，移动床能克服在处理细小物质如滑石或难以制备均匀尺寸的物质以加入一个或多个微波辐照区时所遇到的难点。

优选的是，移动床是移动混合床。

术语“移动混合床”应理解是指当颗粒移动通过一个或多个微波辐照区时混合颗粒的床，并由此当颗粒移动通过一个或多个区时相对于其它颗粒和微波能改变了颗粒的位置。

术语“大体所有的颗粒”应理解指的是颗粒的80％重量。

优选的是，所述方法包括将矿物颗粒的移动床经脉冲的高能量微波能辐照，以使至少85％的粒料，更好的是至少90％的颗粒在微波能下接受至少一些辐照。

优选的是，微波能的能量至少为20kW。

更为优选的是，微波能的能量至少为50kW。

优选的是，微波能的脉冲的持续时间低于1秒钟。

更为优选的是，脉冲持续时间低于0.1秒钟。

脉冲持续时间可低于0.01秒钟。

使用脉冲的微波能使方法的能量要求减至最低值并且将矿物颗粒的热循环增至最大值。

优选的是，所述方法包括控制能量和/或微波能的脉冲的持续时间以便保证各个颗粒不过分的辐照，导致颗粒和/或装置的不希望有的加热。

不合乎要求的加热可以包括，例如，不合乎要求的颗粒的烧结/熔化和/或装置的热损坏。

优选的是，在微波能的连续脉冲之间的时间周期为10-20倍的脉冲时间周期。

如上所述，本发明不限制于操作细小的颗粒并且，通过实施例，可处理大部分粒度在5-15cm的范围内的颗粒。

按照本发明，提供一种使用微波能处理矿物的组件，其包括：

(a)脉冲的高能量微波能源；和

(b)一种装置，其用于移动矿物颗粒的床，优选混合床经过微波源的一个或多个辐照区，以便在使用时，至少大体上所有的颗粒接受至少在微波能下的一些辐照。

移动床装置可以是任何合适类型的装置。

作为实施例，移动床装置可以是流化床装置。

流化床装置可以是循环的或非循环流化床装置。

借助于另外的实施例，移动床装置可以是任意的装置，它包括螺杆或其它合适的加料装置，其以可控的向前移动速度从入口向出口端移动颗粒。

螺杆加料装置的一个实施例，包括一端装有入口而在另一端装有出口的圆柱形壳体并且螺杆加料装置位于壳体中以围绕螺杆轴旋转移动，以输送颗粒经壳体从入口至出口。

优选至少壳体的一部分是由微波能可透过的物质制成的。

另外优选的是位于壳体中的螺杆加料器部分是由微波能可穿透的物质制成。

螺杆加料器装置使其有可能有效地控制矿物在微波能下的辐照，更特殊的是，保证矿物均匀的处理。

控制可通过调节螺杆加料器的一个或多个旋转速度，脉冲微波能的能量，脉冲的持续时间，脉冲之间的时间周期，以及壳体中矿物的装填密度而进行实施。

移动床装置可以是使脉冲高能量微波能直接辐照颗粒的移动床，但不包括壳体，如上述用于螺杆加料器装置的圆柱形壳体。在这样的情况下，优选把移动床装置设计成可避免灰尘回流进入微波源。

移动床装置可以是垂直的，水平的或当对使用下降速度以控制辐照无特殊需要时的成一定角度的，如公开于加拿大专利申请2227383的以GoldenWave Resources Inc的名义的现有技术装置中的情况。