锰是重要的国家战略资源,在国民经济和钢铁工业中的应用不可替代。然而我国丰富的低品位软锰矿(Mn%2的晶型转变和生物质热解还原软锰矿的反应。生物质-软锰矿混合物的吸波性能出色,最小ε_r’值高达6.746(F/M),其中核桃壳-软锰矿混合物从室温加热到800℃仅需11.0min。五种生物质-软锰矿混合物的升温曲线呈现出前段和末端的升温速率较低、中段的升温速率较高的变化趋势,这归因于介电特性随温度的变化。此外,生物质热解还原软锰矿的过程包括生物质热解产生还原性成分和还原性成分还原软锰矿两个阶段。(2)当还原温度为650℃,保温时间为30min,M_ore/M_bio为10:1.8,微波功率为1200W时,锰还原率高达92.01%。相比于常规碳热还原或者微波碳热还原法,微波加热下生物质热解还原法锰还原效率高,还原温度降低100℃,有望实现低品位软锰矿的低能耗生产和高效清洁利用。在生物质热解还原过程中,软锰矿中锰氧化物遵循逐级转化原则:Mn O₂→Mn₂O₃→Mn₃O₄→Mn O。Mn O相的(100)、(110)和(021)平面的最强优先取向的峰值强度分别出现在2θ=20.211、2θ=21.557和2θ=36.357,衍射峰光滑且清晰,表明微波加热下生物质还原剂高效地将低品位软锰矿中Mn O₂转化为Mn O,且没有检测到Fe O相,实现了低品位软锰矿的选择性还原。还原后的锰矿具有疏松多孔的结构,表面出现许多裂缝和孔洞,这归因于微波加热的选择性加热特性和生物质热解释放的还原性气体。(3)反应动力学研究表明,微波加热下生物质热解还原低品位软锰矿的反应过程受化学反应控制。热解动力学研究表明,Coats-Redfern一级反应动力学方程与核桃壳-软锰矿混合物的热重数据的拟合效果非常好,拟合度(R²)均超过0.995,巩固说明了微波加热下生物质热解还原低品位软锰矿的反应过程受化学反应控制。生物质热解还原低品位软锰矿的活化能(E_a)为5.62k J·mol^-116.69k J·mol^-1,指前因子(A)为0.0426min^-10.515min^-1。本论文提出了基于微波加热的生物质热解选择性还原低品位软锰矿的新工艺,为今后实现低品位软锰矿的低能耗生产和高效清洁利用提供了新方向。