1.碎矿

    英国诺丁汉大学的萨姆·金曼利用7年时间来研究用微波来加热矿石。他发现用微波加热矿石可以像用电力碎矿石那样粉碎矿石，但却可以节约一半的电能。各种矿石对微波的反应不同，因此可以针对不同类型的矿石选择不同的微波参数。在矿石中由于各种成分的吸热不同，会造成矿石内的裂纹，这将有助于将矿石破碎成各种成份的颗粒。对不同矿物，要选择恰当的微波频率，强度和加热时间也是十分关键的因素。微波的能量不能太大，也不能太小。

2.磨矿

根据微波的选择性加热特点，可以在磨矿前对矿石进行预处理，以降低粉磨过程的能耗。

由于各种矿物的介电常数不同，对微波的反应也不相同，根据材料对微波的不同反应，可将介质分为：微波反射型、微波透明型、微波吸收型和部分微波吸收型。因此，组成矿石的各种矿物由于具有不同的性质，在微波场中的升温速率各不相同，所以矿石中的不同矿物会被微波加热到不同的温度。部分矿物在微波场中的升温速率见表1。

    矿石中的脉石矿物大部分是石英和方解石等，它们的升温速率由表中的数据可知很低，而有用矿物的升温速率比较高，因此在有用矿物与脉石矿物之间就会形成明显的局部温差，从而使它们之间产生热应力。当这种热应力大到一定程度时，就会在矿物之间的界面上产生裂缝。裂缝的产生可以有效地促进有用矿物的单体解离和增加其表面积，对于降低磨矿成本、提高选矿回收率，具有非常重要的意义。

3浮选

   伯明翰大学研究了微波对钛铁矿浮选的影响。研究表明：微波辐射预处理在改变钛铁矿表面特性和改善矿物浮选性方面是有效的。在微波频率为2.45GHz以下，功率为2.6kw时，松散钛铁矿的温度在10秒后达到180℃，1分种后达到720℃。石英和长石具有较弱的微波加热特性，1分钟后它们的加热温度也只能分别达到53℃和65℃。经微波辐射后，钛铁矿的回收率增加近20%。钛铁矿试样的比表面随微波辐射时间的增加发生了显著变化，并可以观察到新相位。当钛铁矿(二价铁的钛酸盐FeTiO₃)暴露在空气中的时候，会发生氧化作用，其Fe^2＋就被氧化Fe^3＋，这种氧化作用在室温条件下是缓慢的，但随着温度的升高，其氧化作用加强。

微波选择性加热，加速了钛铁矿表面铁的氧化作用。氧化作用提高了浮选试剂的吸附性能，改善了浮选效果。微波作用10秒钟，使钛铁矿回收率提高了10%。随着辐射时间的延长，最终使其回收率从约64%增加到87%。矿石表面的化学性质的改变，会影响通过浮选实现矿物回收所需的药剂。一定程度上，微波辐射减少了油酸钠的剂量。对未处理的钛铁矿，要获得60%的浮选回收率，需要油酸钠的浓度是2×10^-4mol。而微波处理过的钛铁矿，其需要油酸钠的浓度只有7×10^-5 mol，其剂量大约减少了65%。由此可见，微波的作用效果比较明显。

4磁选

    利用微波技术可以将无磁性的矿物转化为有磁性的矿物，从而利用磁选的方法进行选别。煤炭中的黄铁矿是属于有害物，利用重选和浮选的方法来处理，都比较困难。采用微波辐照，将黄铁矿（FeS₂）转变成磁黄铁矿（Fe_1－xS），利用磁选的方法就可以比较简单的将其从煤炭中分选出来^[5，6]。\

5浸出

    大多数金属矿物在自然界中都是以硫化物的形态存在的，处理方法主要是火法焙烧＋浸出工艺流程，但火法不可避免地产生二氧化硫，造成环境的污染。而采用微波加热浸出，就可以很好地解决这个问题。

6还原

    金属氧化物在高温下还原为金属，是火法冶金中最重要的冶炼过程，应用范围很广。铁、锡、锌、铅、锰、铬等都用这种方法生产。

7矿石预处理

    部分金矿石因含有砷和碳而难选，这部分金矿石或金精矿用微波焙烧预处理后，金回收率可达90%以上，而未经处理的物料只能在30%左右。利用微波预处理黄铁矿包裹的金精矿氰化浸出率由74%提高到90%以上。

8 矿物的微波煅烧

    常规的矿物煅烧如轻质碳酸钙、纳米碳酸钙、白云石等矿物的煅烧，都是利用煅烧窑，碳酸钙或者白云石添加一定量的煤进行煅烧，这种煅烧方式存在一些不足，如煅烧窑较高操作不便、配料不均造成煅烧产品一致性差、煅烧速率较慢、煅烧窑投资较大、煅烧温度不易控制等，而利用工业微波炉煅烧则消除了这些弊端，而且效率高、产量大，是一种较佳的煅烧方式。

9其他应用

    微波技术除了在以上应用外，还在矿物焙烧、活性炭再生、矿物粉体干燥、制备纳米产品和样品化验等方面也有应用。

10 微波在矿物领域应用中的展望

    上面已经说明了微波在矿物中应用很多，在工业生产中也有报道，但大规模应用还没有展开，其原因很多。其主要原因是微波对于矿物的作用机理研究不足，生产的设备有一定的缺陷，外围设备的衔接有一定的问题。