前言：中文期刊网精心挑选了微波冶金技术范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
微波冶金技术范文1
Abstract： One important direction of current materials research work is how to apply microwave sintering technology to the preparation of metal materials. The history， basic theories， characteristics， current situation of microwave sintering in the preparation of metal materials were simply introduced in this paper. Problems that may arise during microwave sintering metal materials were analyzed. And the trend of microwave sintering in the preparation of metal materials was estimated.
关键词： 微波烧结；技术原理；金属材料；应用前景
Key words： microwave sintering；basic theories；metal materials；trend
中图分类号：TB331 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）36-0015-03
0 引言
20世纪60年代中期，Tinga.W.R[1]最早提出微波烧结技术。早期微波烧结技术主要应用于陶瓷材料的制备及处理的各个过程。20世纪70年代中期，法国的Badot和 Berteand开始对烧结技术进行系统研究[2]。20世纪80年代，微波烧结技术逐渐受到重视并引入到材料科学领域[3]，开始用于烧结制备各种高性能的陶瓷。进入九十年代，微波烧结材料的种类不断扩展，逐渐被引入到硬质合金、纳米材料、复合材料等材料的烧结制备过程中。但是微波烧结技术一直没有涉及到金属材料，这是由于人们普遍认为金属材料是良导体，对微波是反射的，不能吸收微波。1999年，美国宾夕法尼亚大学材料研究实验室的科学家突破传统的观点[4，5]，成功利用微波烧结金属粉末制备了金属材料，接着便掀起了研究微波烧结制备金属材料的。美国、中国、日本、印度、西班牙、德国、新加坡等国先后对微波烧结技术应用于金属材料进行了研究，并且都在实验基础上制备了高性能，高质量的合金产品，预示了微波烧结技术应用于金属材料的制备有着广阔的应用前景。
1 微波烧结制备金属粉末的原理
微波烧结技术基于的原理是材料内部的基本细微结构与特殊波段的微波耦合，通过材料的介质损耗转化为热量，使材料整体加热而实现烧结致密化。但是微波在金属煤质中行进时，穿透深度有限，引入穿透深度
δ=■（1）
表示微波场量的值衰减至表面处值的1/e=0.368的深度。经计算得出一些常见金属的穿透深度，见表1。
可见，金属表面只有极薄的一层对微波具有吸收作用，其内部与微波的作用很小。
同时块体金属材料在电磁场中具有趋肤效应，内部的自由电荷在电磁场的作用下，会迅速向导体表面聚集。自由电荷响应电磁场的速度非常快，弛豫时间远小于电磁振荡的周期。因此，在电磁振荡每周期开始的时候，自由电荷已经聚齐于块体金属导体表面，其内部的自由电荷密度ρ=0，不存在自由电荷，不具备能量吸收和转化的媒介，无法通过微波与块体金属材料进行耦合作用。因而微波烧结技术不能应用于块体金属材料。
但是，金属粉末的几何尺寸为微米级甚至纳米级，与微波对金属的穿透深度相当，所以与电磁波的相互作用行为发生了显著变化[7]。微波所及体积占了金属合金粉末体积的极高比例，该部分体积所吸收转化的微波能量足以使金属粉末的温度发生显著变化。并且金属粉末压坯颗粒表面积大，活性高的表面原子比例大，表面存在大量的孔隙、空位等缺陷，表面化学性质活性，微波具有更大的穿透深度，与块体金属相比，压坯的反射率降低，吸收的能量增加。因此，金属粉末具有较强的吸波能力[4]，能被加热到很高的温度，能够利用微波进行烧结。
2 微波烧结制备金属粉末的研究进展
微波烧结技术具有整体加热、选择性加热、升温速度快、烧结时间短、易于控制、环境友好等特点，易得到均匀致密的细晶结构，提高了产品的物理、力学性能。因而自1999年美国宾夕法尼亚大学的科学家发现微波也能用于烧结制备金属材料以来，这项新的研究领域激起了国内外很多研究者的广泛关注。十几年来微波烧结制备金属材料得到了一定的发展和应用。
2.1 微波烧结制备铁基合金
铁基合金主要有Fe-Ni合金和Fe-Cu合金，具有广泛的用途，可用来制作齿轮、转子、衬套等结构零件。1999年，Roy教授等率先利用微波烧结制备了Fe-Ni和Fe-Cu合金[4]。随后长沙隆泰科技有限公司的黄加伍等[8]、中南大学的罗春峰等[9]、中南大学的彭元东等[10]先后研究了微波高温烧结粉末冶金铁基材料的工艺特点及性能。结果表明，在不同烧结温度和保温时间下，微波烧结样品的显微结构、强度、硬度、抗拉强度、抗弯强度、致密度等参数与常规烧结相比，均表现出明显的性能提高。同时微波烧结温度低、烧结速度快、烧结周期短，降低了生产成本和能源浪费，减少了环境污染。中南大学的陈丽芳等[11]通过微波烧结制备了Fe-4Ni-2Cu-0.6Mo-0.6C合金钢，和常规烧结相比，合金钢不仅缩短了烧结时间，而且提高了力学性能。
2.2 微波烧结制备高密度合金
高密度合金广泛应用于石油钻井、机械制造、航空航天、钟表摆锤制造等领域。传统烧结很难制备出组织均匀、致密度高以及性能优异的高密度合金。由于微波烧结可以有效抑制晶粒长大，细化合金组织，减少孔隙分布，均匀显微组织，提高钨基高密度合金的密度和组织均匀性，因此微波烧结技术被广泛的用于钨基高密度合金的烧结。从2007年开始，中南大学的易健宏等[12]就开始对微波烧结W-Ni-Fe高密度合金就行研究。分别探讨了压制压力、烧结温度、烧结时间，W粉粒度、升温速度对微波烧结W-Ni-Fe高密度合金性能的影响。同时中南大学的马运柱等[13]研究了真空热处理对微波烧结93W-Ni-Fe合金显微组织及力学性能的影响。中南大学周承商[14]又在微波烧结制备W-Ni-Fe高密度合金中添加Mo元素对微波烧结W-Mo-Ni-Fe合金进行了研究。2011年印度国家热电有限责任公司Avijit Mondal[15]等研究了加热模式和烧结温度对90W-7Ni-3Fe合金的影响。刘瑞英等[16]通过控制烧结温度、烧结时间等主要影响W-Ni-Cu致密化因素，利用微波烧结制备了95W-3Ni-2Cu。并通过研究发现，在保证烧结温度和烧结时间的情况下，升温速度对产品微观组织的致密化影响不大。
2.3 微波烧结制备钨铜合金
钨铜合金由于金属铜和钨熔点差别大，不互溶，因此不能采用熔铸法进行生产。中南大学易健宏等[17]通过微波烧结制备了W-Cu合金。与常规烧结相比，促进了W-Cu合金的致密化和组织的均匀化。1250℃，保温10分钟的情况下，W-25Cu合金可以实现接近理论密度。当加入Fe元素作为烧结助剂的时候，W-Cu材料的致密化行为得到显著改善。同时易健宏[18]等还研究了微波熔渗法制备W-Cu合金。并与钼丝管式炉中烧结进行对比，发现两种方法制得的W-Cu合金电导率相似，但是微波法制备的产品硬度更好。
2.4 微波烧结各种金属单质粉末
微波对于金属粉末的烧结机理不同于块体金属，微波对金属块体的趋肤深度大约在微米级，远小于块体金属的尺寸，粉末态松散结构生坯的初始趋肤深度与块体金属的初始趋肤深度存在很大差异。中南大学的朱凤霞等[19]研究了微波烧结金属纯铜压坯时发现，生坯趋肤深度约为0.05m；与样品尺寸处于同一数量级，更远远大于单个粉末颗粒尺寸，最终样品得以升至1000℃高温保温，并实现良好致密化。印度科学家K·Rajkumar等[20]研究了铜-石墨粉末的烧结。发现微波能够成功地烧结没有任何裂痕的铜-石墨复合材料并且具有更加细小的显微结构，产品的孔隙是小的、圆形的。这些都加强了产品的机械性能。印度的G·Prabhu[21]等通过微波烧结钨粉。与常规烧结对比发现，微波烧结高温球磨后的钨粉能达到相对致密度93%高于一般钨粉的85%，维氏硬度达到303高于普通钨粉的265，且高温球磨后的钨粉微波烧结后的显微组织更加均匀致密。日本科学家K·Saitou[22]利用微波烧结制备钴粉、镍粉和不锈钢粉，并且将微波烧结与传统烧结钴粉、镍粉和不锈钢粉就行了对比。通过对比发现微波烧结能促进压坯更大的收缩，从而获得高致密度的产品，具有优良的物理和机械性能。
2.5 微波烧结其它金属粉末
微波烧结还运用于铝粉、Al/Ti合金、Cu-12Sn合金、储氢合金、形状记忆合金、功能梯度材料、金属间化合物Mg2Si等多种金属及其合金的制备，且都取得了较好的致密度和机械性能。
3 微波烧结金属合金粉末存在的问题及前景展望
微波烧结金属粉末从1999年发展至今才刚刚过去十几个年头，虽然科学家们在这方面的研究有所进展，但目前还处于微波烧结金属粉末的起步阶段，存在许多急需解决的问题：
首先，烧结机制的问题。微波烧结金属粉末的机制还不是很清楚，这样限制了微波烧结金属粉末制备金属材料的种类，减少了其应用范围。
其次，微波加热过程中的温度通常采用红外测温仪，红外测温仪是通过测定表面的红外线和特定的表面发射率ε来确定表面温度，在实验中所烧结的材料在特定温度下，其发射率将有显著变化，因而烧结温度无法进行准确测量。
再者，微波烧结的设备一直是限制微波烧结金属粉末的重要问题。目前微波烧结设备的最高温度只能达1700℃，同时国家规定的微波功率限制在2.4GHz、915MHz，随着微波烧结金属粉末种类的不断扩大，微波烧结设备的模块化设计也应该引起人们的重视。
此外，获取一个较大区域的均匀微波烧结场区也是一个需要解决的问题。
微波烧结金属合金粉末还处于一个起步阶段，虽然目前距离工业化还有一段距离，但是由于微波烧结表现出无可比拟的优越性以及金属材料无比重要的用途，将来必将引发一场微波烧结制备金属材料的。
参考文献：
[1]范景莲，黄伯云，刘军，吴恩熙.微波烧结原理与研究现状[J].粉末冶金工业，2004，14（1）：29-33.
[2]Berteaud A J， Badot J C. High temperature microwave heating in refractory materials[J]. Microwave Power，1976，11（4）：116-121.
[3]HU Xiao-li， CHEN Kai， YIN Hong. Microwave sintering-new technology for ceramic sintering[J]. China Ceramics，1995，31（1）：29-32（Ch）.
[4]Rustun Roy， Dinesh Agrawal， Jiping Cheng， et al. Full sintering of powdered-metal bodies in a microwave field [J]. Nature， 1999，399（17）：668-670.
[5]Shalva G， Dinesh A， Rustum R. Microwave combustion synthesis and sintering of intermetalics and alloys[J]. Mat Sci Let， 1999，18：665-668.
[6]易建宏，罗述东，唐新文，李丽娅，彭元东，杜鹃.金属基粉末冶金零件的微波烧结机理[J].粉末冶金材料科学与工程，
2002，7（3）：180-184.
[7]Tang X， Tian Q， Zhao B el a1. Mater Sci Eng[J]. 2007，445-446：135.
[8]黄加伍，彭虎.粉末冶金Fe-Cu-C合金的微波烧结研究[J].矿冶工程，2005，25（5）：77-79.
[9]罗春峰，李溪滨，刘如铁，熊拥军，夏广斌.微波烧结对粉末冶金铁基材料性能的影响[J].湖南冶金，2006，34（2）：7-10.
[10]彭元东，易健宏，郭颖利，李丽娅，罗述东，朱凤霞.微波烧结Fe-2Cu-0.6C的性能与组织研究[J].粉末冶金技术，2008，26
（4）：269-272.
[11]陈丽芳.微波烧结Fe-4Ni-2Cu-0.6Mo-0.6C合金钢性能研究[D].长沙：中南大学材料学，2009.
[12]周承商，易健宏，罗述东，彭元东，陈刚.W-Ni-Fe高密度合金的微波烧结[J].中国有色金属学报，2009，19（9）：1601-1607.
[13]马运柱，张佳佳，刘文胜，贺柳青，蔡青山.真空热处理对微波烧结93W-Ni-Fe合金显微组织及力学性能的影响[J].稀有金属材料与工程，2012，41（9）：1680-1683.
[14]周承商，易健宏，张浩泽.W-Mo-Ni-Fe合金的微波烧结[J].中国有色金属学报，2012，22（10）：2818-2824.
[15]Avijit Mondal， Anish Upadhyaya， Dinesh Agrawal. Effect of heating mode and sintering temperature on the consolidation of 90W-7Ni-3Fe alloys[J]. Journal of Alloys and Compounds， 2011，509： 301-310.
[16]刘瑞英，周琦，尚福军，刘铁，刘勇，黄伟，史文璐.W-N-Cu钨合金微波烧结试验研究[J].兵器材料科学与工程，2012，35（4）：40-42.
[17]Shu-dong Luo， Jian-hong Yia， Ying-Li Guoa， Yuan-dong Peng， Li-ya Li， Jun-ming Ran. Microwave sintering W-Cu composites： Analyses of densification and microstructural homogenization[J]. Journal of Alloys and Compounds，2009，473：5-9.
[18]郭颖利，易健宏，罗述东，周承商.微波熔渗法制备W-Cu合金[A].2009全国粉末冶金学术会议[C].2009.
[19]朱凤霞，易健宏，彭元东.微波烧结金属纯铜压坯[J].中南大学学报（自然科学版），2009，40（1）：106-111.
[20]K·Rajkumar. Microwave sintering of copper-graphite composites[J]. Journal of Materials Processing Technology，2009， 209：5601-5605.
微波冶金技术范文2
关键词：新工科，综合素质，冶金工程，人才培养
冶金工程专业以物理化学、冶金原理、传输原理为基本理论基础知识为基础，现已拓展到钢铁冶金、有色金属冶金、生物冶金及冶金能源与二次资源回收等方向。
1国内外冶金工程专业分布
我国冶金高校分布见表1所示。可见，冶金工程专业的分布，紧紧围绕资源而建。那么本专业毕业生需掌握基本原理及实验技能、具有一定的创新能力和实践能力，能在相关领域从事生产、设计、科研和管理工作的专业技术及管理人才。因此，除基础核心课程外，还应重视特色课程，比如：双语教学课程、研究型课程、讨论型课程和资源特色课程。根据贵州省的资源特色，贵州大学冶金特色课程有锰冶金学、钛冶金。另外一方面，随着时代的发展，各种信息技术的进步，国内外冶金工程专业正在缓慢的转型，国外冶金表现尤为突出。表2是国外传统冶金高校的分布。比如：化工冶金、矿物冶金，冶金材料和生物冶金等，这是顺应社会与市场发展的需要。同时，在本科教学的基础上，着重对其进行引导创新及高层次方向研究。因此，非常规冶金发展非常迅速，真空冶金、微波冶金、超重力冶金、超声波冶金等，并独树一帜。比如昆明理工大学的真空冶金与微波冶金，北京科技大学的超重力冶金，其无论是基础理论，还是在冶金领域的运用，效果都优于常规冶金，可能是未来的一个大的方向。
2新兴产业相关工科专业分布
最近，教育部高等教育司印发了“关于开展新工科研究与实践的通知”，“新工科”已经成为教育领域关注的热点，随后各个高校举行了相关专题讨论研讨会[1]。新工科建设需要重点把握教与学、创新创业与实践；新工科是基于国家战略发展新需求、国际竞争新形势、立德树人新要求而提出[2]。因此，在这样基础氛围下，目前全国工科专业建设注重专业设置前瞻性，一些紧缺学科专业也加快建设和发展，2010年后相关新兴专业分布见表3所示。那么冶金工程专业的发展也应该顺应时代，强化自身专业素养，提高冶金工程工科专业的责任与使命感，回报社会。
3冶金专业人才培养面临的主要问题
基础课程建设培养方已问题不大，关键在于冶金工程专业实施专业英语及双语教学，因为其是培养高水平复合型人才的基本要求，是顺应我国冶金工程行业发展趋势的体现；也是为了服务国际化、全球化的中国钢铁行业，所以如何全面提高专业英语或双语教学已刻不容缓[4]。20世纪70年代，专业英语的教学理论和实践已在欧美、日本等很多国家得以普及。对于冶金工程专业的学生，简单地说专业英语不仅能帮助了解国际上本领域的研究现状，还能对日程英语的交流学习起到促进作用[5]。但通过某地区高校冶金专业英语教学调研可知：教材绝大多数是自编讲义，详见表4，而且授课语言基本上是“以汉语为主”[6]。由此可见，冶金专业英语教学过程问题较多，而且该领域专业的师资力量薄弱，远远达不到学生的需求，诸多问题严重影响了冶金专业英语教学质量和效果。
4结语
由于冶金工程专业的特殊性，课程涉及面广、实践性强，实习过程危险性大等，因此一些企业不愿意接待学生的认识实习与生产实习。但好在部分高校已经开始运行虚拟仿真实践教学平台系统。虚拟仿真包括高炉炼铁、转炉炼钢、板坯连铸、LF精炼及铝电解等各工艺过程的2D/3D动画、视频、教科书电子资源、论文电子资源等专业相关的素材库；这样让学生更直接行动形象地了解整个工艺过程，而且学生通过仿真系统可以在线学习，数值建模某个工艺流程，以获得较好的教学效果[7]。因此，仿真系统平台的建设是未来冶金工程教学教辅的必备平台。
参考文献
[1]张大良.因时而动返本开新建设发展新工科——在工科优势高校新工科建设研讨会上的讲话[J].中国大学教学,2017,(04):4-9.
[2]钟登华.新工科建设的内涵与行动[J].高等工程教育研究,2017,(03):1-6.
[3]吴爱华,侯永峰,杨秋波,等.加快发展和建设新工科主动适应和引领新经济[J].高等工程教育研究,2017,(01):1-9.
[4]李建立,余岳,朱航宇,等.冶金工程专业双语课程教学改革[J].中国冶金教育,2016,(02):49-51.
[5]王苗,李进,王碧侠.冶金工程专业英语教学改革[J].中国冶金教育,2013,(01):59-61.
[6]任朝迎.昆明地区高校冶金专业英语教学调研[J].中国冶金教育,2015,(01):43-46.
微波冶金技术范文3
关键词：微波技术；采矿技术；科学处理
中图分类号： X703 文献标识码： A
随着科技的发展，选矿企业不断采用新技术和新设备，从而不断降低投资成本、提高运转效率，不断简化生产工程从而取得良好的经济效益。同时随着微波技术的发展，这种技术具有很多无法比拟的优势，比如热效率很高，同时耗能很低等，受到采矿和矿物加工行业的亲睐。因此，本文首先分析了微波技术的原理和特点，同时微波技术如何在选矿过程中的应用展开论述。
一、微波技术的工作原理及特性
在利用微波技术加工过程中，与常规加热的形式不同，微波加热主要通过微波电磁有效的转化成热能，在很大程度上与物质的内部分子联系。微波加热作为一种高频电磁波，与物质发生作用后，内部的分子被电离发生极化的现象，从而形成极化分子，同时形成正负两极，然后按照一定顺序排列，在磁场的作用下，出现高频振荡的情况，分子产生热量。具有以下特点：第一，即时性。利用微波技术对矿物质进行加热，能够有效提高效率，能够保证矿物质原料在瞬间得到或者失去热量，增加无惰性。第二，整体性。微波的穿透力很强，能够促进内部分子进行剧烈运动，让他们充分运动，发生摩擦，产生热量，大大缩短加热的时间，保证生产的连续性。第三，选择性。对于微波技术，对矿石材料具有很强的选择性，对矿物质的混合材料可以进行不同部位的加热。另外，采用微波加热技术能够保证安全、无污染，如果在选矿过程中，采用常规加热会产生二氧化碳，而采用微波技术加热对环境没有污染。微波技术在选矿过程中通常是由内向外的加工方式，具有很多优点，温度升高较快，效率较高，具有很强的催化作用；同时对极性的液体加热，还可以降低能耗，进行高效的自动控制。
二、微波技术在选矿中的应用
由于微波技术的特殊性和巨大优势，可以有效提高采矿效率，降低投资成本，增强选矿的优越性和实用性。
（一）碎矿技术
在采用微波加热矿石可以有效减少电能消耗，因此，在实际采矿过程中，要根据矿石的特点，选择不同的微波参数。因为矿石吸热情况不一样，就会导致矿石出现裂缝，这样就可以把破解成各种颗粒，提高碎矿的效率。
（二）磨矿技术
在进行选矿过程中，采矿单位要对各种矿物质进行粉磨，保证有价值的矿物能够脉石有效分析，为以后操作生产提供便利；因此，采用微波技术可以对要进行加工的矿石进行必要的预处理，最大限度地降低粉磨过程的消耗。在矿石所含物质中，石英和方解石占有很大比重，但是在升温过程中，与其他物质就会形成局部温差，从而形成热应力，当热应力超过一定范围后，就会在矿物表面出现裂缝。这些裂缝就可以使矿物产生单体解离的现象，同时相应的增加表面积，有效降低磨矿的成本，提高回收率。在通常情况下，微波技术对黄铁矿、蓝晶石矿以及铜铅锌等金属矿起到效果比较明显的助磨作用。
（三）浮选技术
在进行钛铁矿浮选过程中，在微波辐射的条件下，就会出现比较明显的变化，同时还可以观察新的相位。当钛铁矿暴露在空气中，如果温度升高，就会出现明显的氧化作用，采用微波技术，就能增加浮选的吸附作用和效果，同时随着辐射时间的增加，回收率也会不断增加。与此同时，也会改变矿石表面的化学性质，有效减少油酸钠的剂量。
（四）磁选技术
微波技术在进行选矿过程中，可以有效的把无磁性的矿物进行合理转化，使之成为有磁性的物质，这样就可以采用磁选的技术对矿物进行选择。在有的煤炭矿物质中，黄铁矿属于有毒有害物，如果采用传统浮选的方法进行处理，就会比较很麻烦。因此，要采用微波辐射技术，增加黄铁矿的雌性，这样就可以利用磁选的方法，把有害的黄铁矿进行较为彻底的分离。
（五）浸出方法
在大自然界，很多金属矿物大多数都是以硫化物的形式存在的，在通常情况下采用火法陪烧加浸出手段的过程，但是使用火法，就会产生二氧化碳，增加温室气体，造成一些污染。在实际过程中要采用微波技术进行加热，就会可以有效的浸出硫化铜，具有很高的浸出率，远远高于传统的浸出率，达到生产的标准。
（六）还原方法
在进行金属氧化物选择过程中，经过高温可以还原为金属，通常会采用火法冶金的方式，同时得到了广泛的应用。但是如果采用微波技术，就大大提高矿石的反应效率和还原速率。另外，在进行矿石的预处理过程中，矿石中含有很多的砷或者碳，但是经过微波技术焙烧加工后，就会在很大程度上提高回收率。
综上所述，在进行选矿过程中，可以采用微波技术，根据微波技术的工作原理及特性，从而不断降低投资成本、提高运转效率，不断简化生产工程从而取得良好的经济效益，还有利于环境的保护，保证操作人员的安全。因此，选矿企业要不断总结经验，采用先进的微波选矿技术，同时还要进行全面的推广引用，增强选矿的优越性和实用性，开辟一条新路子，促进企业的良性发展。
参考文献：
[1] 崔礼生,韩跃新.微波技术在选矿中的应用[J]. 金属矿山. 2006(04)
[2] 孙凤坤,邢泽炳.微波技术原理及其发展与应用[J]. 科技创新与应用. 2014(06)
[3] 夏浩,刘全润,马名杰,潘结南.微波技术在煤炭加工利用过程中的应用[J]. 煤炭转化. 2012(01)
微波冶金技术范文4
1微波技术提高铁矿石的碎磨效率
矿石在破碎磨矿过程中的耗能量占整个工艺的50％～70％，而有效率的能耗却很低，若能开发出一种新技术降低碎磨过程中的能耗将会产生可观的经济效益。早在20世纪90年代美国矿山局就对此课题做过研究，并取得成效。英国诺丁汉大学的萨姆•金曼［1］研究指出微波加热矿石在粉碎矿石的同时却能节约常规方式碎磨矿石一半的能耗，研究指出由于不同类型的矿石对微波的吸收不同，引发不同矿石间的热应力不同，从而造成矿石内的裂纹，这对于矿石的碎磨是有利的。图1显示出钛铁矿经微波处理后，有用矿物与脉石矿物之间产生的裂纹较发育。经微波处理后的钛铁矿，其磨矿功指数随辐射时间的增加而大幅度降低，经2600W、2．45GHz的微波辐射，10sec矿石相对磨矿功指数降低10％，60sec后降低了80％［1－3］。刘全军等［4］以磨矿动力学系数与选择性破裂函数作为依据，研究了微波促进磁铁矿的磨细作用，证明了微波的选择性加热能够促进磁铁矿的细磨。图2显示了混合磨矿时磁铁矿和石英的粒级产率变化，经过微波的作用，磁铁矿－0．3mm的粒级含量增加了20％，而石英则只增加了5％。表明微波对石英的磨矿影响较小，从而达到微波选择性磨细磁铁矿的目的。岳铁兵等［5］研究了微波对黄铁矿及有色多金属矿的助磨作用：黄铁矿型金矿经微波预处理15min，磨矿细度（0．074mm粒级含量）增加了2．67％；蓝晶石矿和铅锌多金属矿分别用微波预处理15min，其磨矿细度分别提高了14．16％和5．84％；铜钼矿和钽铌矿经微波辐射5min，磨矿细度分别提高了7．60％和12．16％，可见微波辐射预处理对这些矿物细磨的促进作用是显而易见的。微波辐射能够改善矿石的碎磨，主要是因为它增加了矿石颗粒间的裂隙，而不是横穿颗粒间的裂隙。如果能将微波技术合理应用在铁矿石的碎磨阶段，将对整个选矿流程成本的降低起到极大的作用。
2微波技术改善铁矿物的分选特性
2．1微波技术应用于钛铁矿浮选的预处理在研究微波辐射对矿石破碎与磨矿影响的同时，伯明翰大学也研究了微波辐射对钛铁矿浮选的影响。钛铁矿为三方晶系的氧化矿物，浮选时其颗粒表面的Fe2＋不利于浮选药剂的吸附，这种特殊的晶体结构和表面性能决定了钛铁矿是一种难以浮选的矿物。研究表明［2］，微波辐射预处理钛铁矿可以有效地改善矿物表明性质和矿物的可浮性。钛铁矿是钛和铁的氧化物，在2．45GHz的微波辐射作用下具有迅速介电加热特性，在微波功率2600W时，钛铁矿试样内部温度在10sec内达到180℃，1min后可达到720℃，而对于微波弱加热特性的石英，1min后仅分别达到53℃和65℃。表1为常见铁矿物与脉石矿物在微波场中的升温速率。钛铁矿经微波辐射处理后，其比表面积随微波辐射时间的延长而增加，并有新相产生。当暴露在空气中时，钛铁矿中的Fe2＋氧化为Fe3＋离子，微波的选择性加热加速了钛铁矿表面上的这种在室温下也可以缓慢进行的氧化反应，这种氧化反应能够增加浮选药剂的吸附量，从而使钛铁矿可浮性大大提高。伯明翰大学对钛铁矿的微波辅助浮选研究显示，钛铁矿的浮选回收率随着其在微波场中的暴露时间的延长而增加，10sec时提高了10％，最终回收率从64％提高到了87％。微波的作用还使油酸钠的用量降低，最多可减少药剂用量约65％。范先锋等［6］研究了微波处理钛铁矿后三段开路浮选，表明经微波辐射处理的钛铁矿在粗选及精选作业均表现出很好的可浮性，同时指出微波预处理钛铁矿能够加速其表面亚铁离子的氧化，加强了油酸根离子在钛铁矿Helmholtz层内的吸附，从而提高钛铁矿的浮选性能。解振朝等［7］研究了微波对钛铁矿浮选的影响，表明钛铁矿表面Fe2＋的氧化，药剂吸附量的增加是钛铁矿可浮性改善的原因；结果还表明，微波预处理与否，钛铁矿的精矿（TiO2）品位均在47％左右，这说明微波辐射处理钛铁矿不能提高其浮选精矿的品位，回收率的增加是由产率的提高引起的，最高回收率增幅可达34．7％。
2．2黄铁矿的微波辐射磁化黄铁矿少以单独矿体存在，多伴生于铜、铅、锌、金等的硫化矿物中，是煤炭中硫的主要存在形式。对黄铁矿有效合理的处理对于铜、铅锌、金等高价金属的回收、煤炭脱硫等有至关重要的影响。在煤炭脱硫过程中，利用微波辐射可将黄铁矿（FeS2）转变成磁黄铁矿（Fe1－xS），而后用磁选容易将磁黄铁矿分离而降硫［8］。KEWaters等［9－10］对比研究了常规热处理和微波辐射对黄铁矿磁性的影响，采用振动样品磁强计（VSM）来探测样品的磁矩和磁选结果来综合评价。结果表明热处理后黄铁矿的磁饱和度均有显著增加，EDS和XRD分析表明热处理后产生了磁性较强的磁黄铁矿和磁铁矿等，磁选试验结果也证实了这一点，如：未经加热的黄铁矿磁选回收率为23％，经600℃热处理的磁选回收率增加到94％。微波预处理黄铁矿比传统的热处理生成新的更多的磁性物质，如磁黄铁矿；黄铁矿的微波热处理相对于常规热处理有暴露时间短、能耗更低等优点。但微波处理时间过短时，虽然有磁选效果，但其XRD分析显示经微波辐射的黄铁矿没有变化，这可能是因为样品的改变还低于XRD的敏感度阈值。TUslu等［11］在研究微波加热对黄铁矿磁选的影响的时发现相对于在氮气气氛中，暴露在空气中时微波处理黄铁矿得到的产品较好，主要有黄铁矿、硫铁矿、α－赤铁矿和β－赤铁矿，而在氮气气氛中处理时没有赤铁矿产生。众多研究表明，微波处理黄铁矿过程中发生的反应主要有：
2．3菱铁矿的微波辐射磁化菱铁矿（FeCO3）属于碳酸盐类矿物，其热分解及焙烧温度应低于熔融温度。菱铁矿在不同加热方式、不同气氛条件下的分解已经有很多研究，在氧化气氛中的最终产物只检测出α－赤铁矿，磁铁矿和氧化亚铁只有在真空或者惰性气体氛围中得到。IZnamenáˇcková等［12］研究了微波辐射对菱铁矿磁性的影响，通过对样品的DTA、DTG和TG分析可知，样品的反应温度在383℃～616℃之间，吸热特征温度为544℃，发生的分解反应为：通过对比磁化系数的测定，考察了不同时间对菱铁矿磁性能的影响，微波加热不同时间对菱铁矿磁性能的影响如图4。样品的比磁化系数由原来的．947×10－6m3／kg提高到经微波辐射10min时的8．736×10－6m3／kg和辐射15min时的140．87×0－6m3／kg，最终经微波辐射30min后样品的比磁化系数提高到324．79×10－6m3／kg；而磁铁矿的比磁化系数为（104～520）×10－6m3／kg，这也从另一个方面证实了菱铁矿样品经微波辐射后磁铁矿的生成。向微波处理后的产品经湿式弱磁选别，可得到铁品位45．6％，回收率高达97．6％的精矿产品，而未处理前的回收率为零。磁性物质的产生使得菱铁矿采用较容易的磁选方法即可分离，可用磁选代替浮选，能减少对环境的污染。另外微波热处理方式还具有高效、节能、环保
2．4微波在钛铁矿热还原中的研究目前，国内外钛铁矿的综合利用主要方法有两大类：一类是高温熔炼还原法；另一类是化学浸出法。具体的方法与种类虽然有很多，但就国内外实际生产情况而言，碳热还原法仍是主导的、唯一在工业上取得实际应用的技术。我国的钛资源主要分布在四川攀枝花地区，主要以钛铁矿的形式存在，国内学者大都以此地的钛铁矿作为研究对象，在开发研制新技术时对微波加热应用于钛铁矿的处理做了大量的研究，认为钛铁矿的微波碳热还原技术在理论上是可行的，且比其它方法有许多优点。大量研究［13－16］表明微波碳热还原钛铁矿的机理主要是：微波的选择性加热可以使碳产生局部高温，这能够显著提高碳的还原能力，从而提高钛铁矿的还原速率；钛铁矿选择性优先吸收微波发生局域耦合共振，产生热点，这些热点比其它区域的温度要高，成为反应的中心。研究证实还原反应从一开始施加微波辐射就开始进行；由于对微波的吸收不同，使钛铁矿球团内部产生热应力，从而产生大量孔隙和裂纹，促进了还原气氛的扩散，并且快速还原产生的大量晶核也加速了还原反应的进行。雷鹰等［13］在研究微波碳热还原攀枝花低品位钛精矿时发现：钛铁矿在常规加热800℃预氧化后添加相关添加剂制成球团，在微波辐射温度1000℃～1100℃下保温还原60min，还原产物中铁的金属化率可超过90％。李雨等［16］类似的研究指出，钛精矿的球磨活化可以进一步降低微波还原温度，提高反应速率。汪云华等［16］发现微波辐射还原得到的铁粉比常规加热还原得到的铁粉表面有更加发达的海绵体，如图5（a）（深色部分为海绵体铁），这种海绵体铁具有更大的比表面积，表面活性强，有利用制造中低密度、中高强度的粉末冶金制品。微波加热技术可以实现钛铁矿的高效、节能、环境友好型还原生产，与传统加热方式相比不仅可以缩短加热时间，降低了能耗，而且改善了还原条件，可以有效的降低生产成本。微波碳热还原技术对钛冶金行业降低能耗、降低成本、增加利润具有重要意义。该方法虽然理论可行，但缺少大型工业配套设备，目前尚无工业实践。
2．5微波辅助铁矿浸出我国钛工业主要采用硫酸法，该方法与氯化法在竞争中求生存，利用微波辅助钛铁矿浸出技术应运而生。周晓东等［17］探索了微波辐射－盐酸浸出钛铁矿的方法，研究表明钛铁矿在一定温度下能将其中的亚铁氧化成高价铁，形成假板钛矿结构，这种氧化使原矿中的铁活化，低温氧化有利于盐酸浸出时选择性的除去铁，生成大颗粒人造金红石，高温氧化产生高铁板钛矿结构，对酸十分稳定，不利于钛铁矿的浸出。表明微波辐射下对钛铁矿进行酸浸出代替高温高压酸浸工艺制备人造金红石在理论上和实践上都是可行的。DKXia等［18］采用微波加热技术对某种电弧炉渣进行碱浸出处理，能够较好的回收炉渣里的铁、锌、铅等金属。炉渣的主要成分为红锌矿和铁酸锌，试验表明传统条件下锌的回收率在180min达到最大，约为72％，在微波辅助浸出条件下，锌的回收率在5min内达到最大，约80％，表明锌在微波辐射下能够快速的溶解，这可能是因为溶液过热、沸腾剧烈、溶液中电炉渣颗粒与微波的相互作用。试验显示在微波试验中，固体颗粒和界面的温度比常规浸出要高许多，从而导致金属溶解速率和回收率的增加。
2．6微波用于赤铁矿的脱磷近年来我国大量进口国外铁矿石，但是在湖北、湖南、江西、云南等地广泛的分布着总资源储量达70亿t的“宁乡式”高磷鲕状赤铁矿，因这类铁矿含磷高、嵌布复杂而难以分选利用。张辉等［19］对利用微波加热处理高磷鲕状赤铁矿。经微波作用碳热还原、细磨和磁选，其脱磷率达到87．8％，铁回收率90％，效果较好。基于Fe2O3、Fe3O4和无烟煤粉具有较强的微波热效应，对微波的吸收性能良好，而磷灰石和硅酸盐类矿物对微波的吸收能力却较差。由于微波与物质作用的弛豫效应以及高磷铁矿中铁氧化物的晶体结构缺陷，微波加热时一部分热能使碳铁混合物温度升高，另一部分存储在晶格缺陷中充当晶格能和吉布斯自由能；同时因微波场中高磷铁矿碳热还原反应的活化能降低，加快还原反应速率，致使铁氧化物的碳热还原反应更加彻底，使得本来不能进行的反应有可能进行；因微波作用还导致铁颗粒的聚集长大破坏了磷灰石的嵌布特征，改变了铁矿的原有结构，可为后续磁选过程中铁和高磷渣的分离创造有利条件。微波应用于高磷鲕状赤铁矿的脱磷研究还处于试验室阶段，但微波所表现出的良好效应及试验结果表明微波加热在处理该类矿石中的潜力，相信随着微波技术的进步、选矿水平的提高以及工业型设备的开发，该类铁矿资源的利用将成为可能。
2．7微波辅助加热选别含铁铝土矿铝土矿是做耐火材料的主要原料，其含铁（Fe2O3）上限为2．0％～2．5％，铝土矿中的铁通常
以弱磁性矿物形式存在或呈极细粒分散，普通方法很难去除，长期以来学者们一直在探索从铝土矿中除去铁的有效途径。目前为止，最有效、最常用的方法是在焙烧炉或焙烧窑中对铝土矿原矿石进行焙烧热处理然后进行磁选除铁。微波加热技术被认为具有对铝土矿殊部位选择性加热的能力，在还原气氛中微波能够促进铁矿物很快的转变为磁铁矿，从而改善磁选分离效果。虽然这项技术认为在理论上是可行的，但它是一个随着人们对微波能兴趣的提高而发展来的一个新的研究课题，尚没有大规模的生产试验研究。有学者对印度某铝土矿用微波加热法将纯赤铁矿转变成磁铁矿然后磁选除铁的试验研究，对含Al2O355．7％、Fe2O35．6％的铝土矿原矿，在经微波炉磁化焙烧后再破碎磁选，可以获得含Al2O380％、Fe2O32．5％，Al2O3回收率达80％的铝土矿精矿，这一选别结果能够满足耐火材料的要求，而采用回转窑焙烧法最终铝土矿精矿含铁仍高于2．5％。
3微波技术强化铁矿物辅助作业
3．1微波加热用于褐铁矿脱水微波干燥脱水比普通干燥方法有更加优越的特点，它不仅能脱去颗粒表明的吸附水，而且能够脱除矿物分子中所含的结晶水。褐铁矿（Fe2O3•nH2O）中含有结晶水，使得选别回收的褐铁矿含铁通常只有55％，而钢铁厂对褐铁矿精矿的要求品位在62％以上。李新东等［20］研究了对微波用于褐铁矿的干燥脱水，表明微波干燥脱水速率远远大于常规脱水速率。在700W微波辐射功率下，相对于250℃常规加热干燥方法，试验显示常规干燥方法加热60min时才达到微波加热10min的脱水效果；并且微波加热不仅脱去了褐铁矿中的游离水，而且脱去了大部分的结合水，最终得到总铁含量高于60％的褐铁矿精矿。在微波加热过程中，样品的温度均匀，热利用率高；相比常规加热方法节约了大量能源，提高了生产效率。
3．2微波加热用于铁精矿烧结处理任伟等［21］研究了微波加热技术应用于铁精矿的烧结，探索了微波烧结磁铁精矿的可行性。试验考察了不同微波处理时间、碳粉的配比以及氧化钙的配比等因素。表明在相同微波加热条件下添加碳粉会降低样品的加热温度；当CaO／SiO2为2．5、加热时间20min和微波输出功率1000W时，烧结产物效果最好。得到了具有一定强度和孔隙度的烧结产物，但是其强度与现有抽风烧结产品差别较大，相关原因还需进一步研究。
3．3微波辅助钒钛磁铁矿溶样在钒钛铁矿资源利用过程中另一个重要问题是钒钛铁矿的溶样分析。常规采用过氧化钠或焦硫酸钾高温熔融，以化学滴定法进行测定分析，该方法比较成熟、分析结果比较准确。因矿样的分解在高温环境中长时间进行，该方法繁琐、周期长、劳动强度大、能耗高，难以适应快速、大批量样品的分析。利用微波辅助溶解钒钛铁矿石的溶样［22－24］，该方法采用硫磷混酸，基于H3PO4对Fe3＋有很强的络合能力的溶样机理，但使用的硫磷混酸在配制过程中具有一定的危险性。许多学者研究采用盐酸等危险性较小的酸来对钛铁矿进行溶样研究，但目前技术还不成熟。尹继先等［22］对攀枝花的难溶钒钛磁铁矿进行微波消解溶样研究，主要采用盐酸及氟化铵对样品进行溶解，结果表明同传统的消解溶样方法相比，该方法需要的能耗更低，仅有传统方法能耗的1％～10％，时间大大缩短，只有传统方法的10％～20％，试剂用量比较少。周晓东等［23］采用常规的微波炉在常压下对钛铁矿进行溶样研究，仍采用硫磷混酸，但摒弃了价格较昂贵、基于微波溶样机理的商品仪器，试验过程中优化了试验方法，取得较好的效果。朱霞萍等［24］建立了ICP－OES快速微波消解溶样方法，该方法除了在溶解过程中加入浓酸外，还加入了金属络合剂，加速了试样的溶解。利用某络合剂A与金属离子的络合能力，借助微波辅助溶解难溶的钒钛磁铁矿，缩短了消解时间，溶样效果好；采用ICP－OES法实现了样品中Fe、Ti、V的同时测定，准确度堪比分析化学的要求，适合大批量样品的快速测定。微波辅助消解是利用微波产生的热能活化反应分子以促进水和酸等溶样介质在试样表面产生极高的热能，进而导致强烈的对流来不断清除已溶解的但不活泼的试样表明层，使试样与溶解介质的接触面不断更新，加速样品的溶解。因而微波溶样法具有溶样速度快、样品分解完全、方法简便、能耗少、污染小、适合大批量快速测定等诸多独特的优点。
微波冶金技术范文5
1 临床资料
1.1 一般资料 2008年6月-2009年12月，我院共收治后经手术证实的38例前庭大腺囊肿患者，均为已婚妇女，年龄23-56岁，平均年龄38.64±3.17岁；病程2d-19d，平均病程10.25±1.74d。所有患者在进行妇科检查时，发现后下方和系带之间的前庭大腺所在处有明显的圆形、椭圆形囊肿，囊肿直径为0.5-6cm，平均直径为3.42±0.76cm；其中合并感染者17例；单侧囊肿27例，双侧囊肿11例。其中13例患者因感不同程度地外阴有坠胀感、膨胀感和不适而入院，另25例患者无自觉症状，由于妇科查体时被发现。
1.2 仪器和设备 采用DWY-IV妇科炎症微波治疗仪，微波功率调至50-60W，一般不超过70W。
1.3 治疗方法 在进行手术前，应为患者做血常规、凝血酶原活动度及心电图等检查排出手术禁忌症。本组38例患者均无手术禁忌，可以进行手术治疗。手术时间一般安排在月经干净后的3-7天进行。患者取膀胱截石位。常规消毒铺巾后，用0.5%利多卡因作局部浸润麻醉后，用左手持钳将前庭大腺囊肿固定，并使囊肿贴近小后端内侧的粘膜，在小内侧囊肿皮肤与黏膜交界处做纵行切口，切口应与囊肿等长，使囊液引流通畅。待囊液内的液体流出后，然后用生理盐水冲洗囊腔，并用0.5%甲硝唑和8万U的庆大霉素溶液冲洗囊腔，将囊腔内的脓液冲洗干净后，用干净棉球擦净囊壁上及囊壁周围未被冲掉的脓液后，然后用2%的碘酒烧灼囊腔，用微波探头凝固切缘出血点，并在囊腔内多点烧灼，充分止血的同时并使整个囊腔黏膜凝固呈灰白色，检查切缘及囊腔无出血后，并为患者换上干净的敷料后，结束手术。手术结束后，应告知患者注意保持外阴干燥清洁，并每日用1:5000的高锰酸钾溶液坐浴，并且于2w内禁止性生活。术前3天及术后3天预防性使用抗生素，预防感染。
2 结果
本组38例患者，其中伴发感染的17例患者术后2-3h内疼痛缓解，11-13h内炎症得到控制，术后3-6d局部痊愈；另外不伴感染的21例患者术后外阴肿块立即消失，局部无红肿及疼痛不适，2-3d局部痊愈，因此本组38例患者的治愈率为100%。随访观察1年后，本组38例患者均无复发，复发率为0%；仅有2例患者由轻微瘢痕形成，其余患者无瘢痕形成。
3 结论
前庭大腺囊肿是由于各种原因如炎症、损伤等导致前庭大腺管阻塞，分泌物聚积而成，在急性炎症消退后腺管堵塞，分泌物不能排出，脓液逐渐转为清液而形成囊肿，有时腺腔内的粘液浓稠或先天性腺管狭窄排液不畅，也可形成囊肿。若有继发感染而形成脓肿反复发作[3]。通过囊肿的所在部位、外观形态及局部触诊等对于前庭大腺囊肿的诊断并不困难，必要时还可进行局部穿刺，其内容物有助于鉴别诊断，也可取部分囊壁组织作病理学活检是诊断的就“金标准”[4]。
前庭大腺囊肿的大小不等，多由小逐渐增大，生长缓慢，有时可持续数年不变。前庭大腺囊肿如不及时进行处理，可向后侧方向播散，形成直肠周围囊肿，有时甚至向直肠溃破。脓肿切开排脓后，多数脓肿可完全闭合而痊愈，但也可以形成瘘管，不断有少量分泌物排出。触诊时可扪到小而硬的硬结，有时可有轻微压痛，挤压时有时可从瘘口流出脓液，有时瘘口自行封闭或狭窄，又可储积脓液而再次形成脓肿，也可反复发作，经久不愈。既往常选用囊肿切除术进行前庭大腺囊肿的治疗，但是囊肿切除术只适用于囊肿未继发感染的状态，而当囊肿较大、囊肿壁较薄或者囊肿感染及破裂出血时，进行囊肿切除术会引起尿道、直肠等得损伤，同时，手术过程中需要进行缝合，当切口愈合后，还需将当初的缝线拆除，造成腺体功能的丧失，又有复发的可能。严重瘢痕者可致困囊。因此目前手术切除的方式已很少使用，仅应用于疑有恶性病变者[5]。
随着微创医疗技术的发展和术者手术操作技术的改进，微波治疗在前庭大腺囊肿的治疗中越来越受到重视。微波为高频电磁波，其作用机制主要是通过微波探头直接接触囊壁组织，激发病变组织进行等离子震荡，离子在相互撞击摩擦中产生生物热效应，使前庭大腺囊肿组织脱水凝固，改善囊肿的血液循环和组织代谢，增强白细胞的吞噬作用，而后被机体自然吸收、排除，使腺体恢复正常功能，术后不易发生感染。使用微波治疗的另一优点是用探头手术的深度容易控制，可准确限定治疗部位，不易损伤周围组织，操作简单方便，止血效果好及手术时间短的优点。
通过我们的临床观察可以发现，微波治疗对于前庭大腺囊肿的疗效好，治愈率达100%，对于操作者而言，操作简单方便，手术持续时间短；患者术中出血少，痛苦小，术后无感染，愈合后瘢痕较小，术后复发率低，最重要的是手术后无腺体功能障碍，且该治疗方法经济实惠，值得基层医院大力推广应用。
参考文献
[1] 乐杰.妇产科学[M].第5版.北京：人民卫生出版社，2001,282-283
[2] 刘胜,刘其芬.微波刀治疗前庭大腺囊肿与脓肿40例临床分析[J].中国美国妇科与产科杂志，2003,19:124-125.
[3] 周艳,明祖谦.微波治疗前庭大腺囊肿34例报告[J].右江民族医学院学报，2004,26(5):732.
微波冶金技术范文6
关键词：离子色谱 预处理技术
中图分类号：X8 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）08（b）-0039-01
随着IC分析检测水平的不断提高，IC能检测的物质越来越多，大多数样品都含有复杂基体，要通过适当的预处理方法处理样品后，才能进行检测。离子色谱法样品预处理一般有五个步骤分别为样品采样、样品消解、样品净化、痕量样品浓缩与富集和基体消除[1]。样品处理须遵循以下五个基本原则：（1）样品处理过程任何分析组分不能有损失。（2）样品处理过程中要除去样品基体中干扰物，减少基体干扰，提高其灵敏度。（3）在样品处理过程中，被测组分的化学形态要根据分析方法的要求处理，使之符合进样要求。（4）样品处理应根据被测组分在分析方法中最佳浓度的要求，对样品实行浓缩和稀释。（5）样品处理过程中，要选择合适的处理方法，避免引入其他干扰物，其中最要注意防止样品交叉污染。
1 IC样品预处理常用技术
样品预处理技术的发展对IC技术发展起到关键的作用。IC是HPLC的一个分支，分析对象与HPLC的不同，且由于IC柱填料不兼容有机溶液，很多适合HPLC的样品预处理技术都不能应用于IC。目前IC样品预处理经典方法主要有微波消解法、氧瓶和氧弹燃烧法、快速水蒸气蒸馏法、高温水解法、紫外光分解法、干式灰化法、湿法消解法等[2]。近20年代来，样品预处理技术不断更新，一些新技术被应用于IC样品前处理技术，包括固相萃取处理法、反应基体消除法、阀切换技术、膜处理法、萃取法等，这些技术都遵循着相同目标：处理样品步骤简单及快速，样品用量少及节省溶剂，易提取和高净化效率，易实现自动化。
1.1 分解处理法
IC法检测样品状态一定要是较稀的溶液，因此固体样品需要经过处理后，以符合IC检测的最佳条件的水溶液，才能进样测定。
（1）氧瓶（氧弹）燃烧法。
氧瓶燃烧法是由Schoniger于1955年创立的，是干式灰化法普遍采用的方法。该方法简单，除了过氧化氢以外，不使用别的化学试剂，不会引入杂质，环境友好，是理想的样品预处理方法。氧瓶燃烧法结合了离子色谱法是测定无机离子的首选方法的优势，广泛应用于植物、生物、石化产品、煤油、煤、石油产品和废弃物等样品中的F、N、S、P、Cl、Br、I和Se等元素分析。
（2）微波消解法。
微波消解法是固体元素提取方法常采用的方法，于1975年首次用于生物样品的消解，但直到1985年才开始引起人们的重视。随着科技不断更新，检测仪器的应用范围越来越广，样品预处理技术要求更高，微波消解法以简便快速，溶剂用量少，样品待测组分不易丢失，能处理大批量样品等优点广泛用于消解环境样品、植物、生物、药物及矿产物质等。采用空气恒流采样器，吸附大气颗粒物于聚碳酸酯纤维膜上，使用微波消解法提取吸附在纤维膜上的重金属，消解结果，将消解液蒸干，用含有NaCl、NaNO3和Na2C2O4混合液定容，经聚碳酸酯纤维膜过滤，IC法进样检测[3]。
（3）其他分解处理方法。
高温水解样品方法主要是根据高温热解和水蒸气的特点，主要是利用在高温情况下，将一些易挥发的元素从其盐类及化合物中以蒸气的形式释放出来，用合适的吸收液吸收，最终实现待测组分的分离与富集。该方法主要用于地质、废水、土壤、生物样品等样品处理。王春叶等[4]探索了水解及水浴温度、水解时间和氧气流量等条件对高温水解样品的影响。
1.2 固体萃取法
近20年来，固相萃取法（SPE）在色谱技术前处理方面发展飞快，它实际上是根据液-液萃取法的原理，发展为一种预富集与纯化样品的前处理技术，已广泛应用于HPLC、TLC和IC样品预处理。固相萃取法的关键在于SPE柱及SPE填料，不同的SPE填料，可以处理的样品及分离原理都不同，可以分为反相或吸附固体萃取和离子交换树脂等多种预处理方法。
1.3 膜处理法
膜技术主要的处理对象是溶液样品，包括三个过程滤膜、渗析法和电渗析法，广泛用于纯水制备、食品及生物工程、废水处理等工业生产[5]。大多数实际样品中含有机械杂质或微小颗粒物及沉淀物，为了避免堵塞色谱柱，先经0.45 μm或0.22 μm滤膜过滤，再进入IC检测。渗析法是利用浓度梯度的存在，让高浓度的试液经过多孔膜渗透到低浓度的一端，达到分离的目的，主要用于处理生化样品[6]。
2 结论
上述综述了离子色谱法常用的各种预处理方法，在固体样品处理中，常用干式灰化法、氧瓶（氧弹）燃烧法、微波消解法、湿式消化法等。根据不同实验样品及要求，选择合适的样品预处理方法，更好的与IC法联用。随着IC法联用技术的发展及在各领域的应用不断深入，离子色谱样品预处理技术越显更加重要。
参考文献
[1] Haddad P R，Sample cleanup methods for ion chromatography [J].Journal of Chromatography A，1989，482（2）：267-278.
[2] 叶明立，施青红，王一琦.离子色谱样品预处理技术[J].现代科学仪器，2004（2）：49-53.
[3] Bruno P，Caselli M，Gennaro G D，et al.Analysis of heavy metals in atmospheric particulate by ion chromatography[J].Journal of Chromatography A，2000，888（1-2）：145-150.
[4] 王春叶，王林根，曹淑琴.高温水解-离子色谱法测定重铀酸盐中的Cl-和SO42-[J].湿法冶金，2008，27（3）：188-190.
