MÉTODO PARA HACER METALES DIRECTO POR ENERGÍA DE MICROONDAS DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona a un método para elaborar metal en forma directa que utiliza energía de microonda como la energía primaria o secundaria para reducir y fundir el material que contiene metal y separar los metales derretidos del desecho. Los procesos actuales para la extracción de metales de sus minerales respectivos se caracterizan por el consumo de energía extensivo y por la liberación de subproductos ambientalmente indeseables, incluyendo amplias cantidades de partículas finas, S02, C02 y N02 - Previo a la invención actual, la realización de acero se ha practicado utilizando un método indirecto por lo que el hierro primero se produce de minerales o de metal de desecho. El hierro de ese modo producido entonces se convierte a acero. En un proceso de fundición de hierro típico, los minerales de hierro se muelen a 500 mallas para liberar óxidos de hierro a partir de otros minerales . El material resultante entonces llega a través de un proceso de separación, tal como la separación magnética y/o flotación de espuma para concentrar óxidos de hierro. Las partículas finas resultantes se granulan normalmente con piedra caliza y bentonita . Los granulos se sinterizan para hacerlas fuertes y cargarlos junto con coque, en un horno, en el cual las materias primas se someten a un estallido de aire muy caliente. En el horno, el óxido de hierro se reduce y funde. Durante la fusión, el hierro recoge carbón y sulfuro a partir del coque cargado en el horno con los gránulos . El contenido de carbón del hierro debe reducirse para hacer acero. Esto se hace comúnmente en un horno de oxigeno básico (BOF) . El oxigeno puro se sopla, a una velocidad supersónica, en una masa derretida, incluyendo hierro liquido, contenido en un horno en forma de bote. El oxigeno reacciona con el carbón en el hierro derretido para formar CO y CO2. El azufre, que es dañino para más aceros, se elimina inyectando un material en polvo en el acero derretido para formar sulfuro, los cuales se recolectan como desecho de la parte superior de la masa derretida. Esta ruta de producción es ineficiente en material y de mucha energía y provoca serios problemas ambientales. La granulación y sinterización de minerales de hierro son necesarios para proveer la permeabilidad requerida por el aire y resistencia de la explosión para soportar la carga de peso en un horno de explosión. El proceso completo es muy polvoriento y ruidoso lo cual posee problemas ambientes y de salud para los trabajadores y otros en el área. El coque debe utilizarse para generar una temperatura suficiente elevada para el hierro fundido. Agregar coque a la mezcla, sin embargo provoca la introducción de carbón y azufre en el hierro. Estos elementos entonces deben eliminarse en los procesos subsecuentes. También, la producción de coque en un proceso ambientalmente hostil, y recientemente la ausencia de coque ha sido un problema serio también. La producción de otros metales tales como cobre, níquel, plomo, zinc y ferro aleaciones presentan problemas similares . La emisión de S02 es un problema adicional para los minerales que contienen azufre. Varios métodos se han utilizado para suministrar el calor necesario para fundir el metal y el material en el cual se transporta de modo que puede separarse. Esto incluye la incineración de combustibles fósiles tal como carbón, coque y aceite y el uso de calentadores eléctricos. El calor de inducción eléctrica se ha utilizado particularmente debido a que se introduce sin contaminante adicional en el metal que se funde y produce emisiones no locales. Un inconveniente de inducir calor, sin embargo, es que confía en la conducción de corrientes de remolino sin el material que se calentó. La inducción de calentamiento es imposible si el material no es un conductor eléctrico tal como minerales metálicos. Típicamente la inducción de calentamiento sólo se utiliza en donde el metal de deshecho está disponible en la carga inicial en el horno. El calentamiento de arco eléctrico es un método popular para producir metales a partir de desechos. Similar al inconveniente de inducción de calentamiento, el material calentado debe ser un conductor eléctrico. Los minerales metálicos no pueden calentarse directamente por el arco eléctrico . El calentamiento de microondas, como se describió aqui, transmite energía a materiales de conducción no eléctricos o aglomeraciones pequeñas de material metálico más eficientemente que la inducción de calentamiento o calentamiento por arco eléctrico. Esto proporciona una alternativa en la incineración de combustible fósil, y puede hacer el calentamiento inicial que hace el último uso de inducción de calentamiento o calentamiento de arco eléctrico accesible . Se han desarrollado varios procesos que utilizan energía de microonda en la purificación de compuestos metálicos. La Patente Norteamericana No. 4,321,089 describe un proceso para la recuperación de molibdeno y renio de sus minerales de sulfuro. En el proceso descrito, los minerales de sulfuro se someten a energía de microonda en presencia de oxígeno y cloro para formar cloruros respectivamente. En ningún caso el metal se reduce. Estos óxidos o cloruro intermedios entonces se someten a procesamiento adicional bajo condiciones de reducción para producir metal. Estos procesos difieren del procesamiento de reducción directa descrito aquí dentro de la misma, considerando cuando el procesamiento de microonda resulta sólo en un intermedio oxidizado . La Patente Norteamericana No. 4,324,582 (la patente ?582), también para Kruesi et al., también describe un proceso para aplicar energía de microonda a los compuestos de cobre para convertir los compuestos en otros compuestos, tal como óxidos y cloruros, a partir de los cuales el cobre es más fácilmente recuperable. Las reivindicaciones de la patente *582 se restringen en el alcance para utilizar energía de microonda "para convertir los compuestos sulfídicos y oxídicos en los minerales a compuestos de los cuales el cobre es el más fácilmente recuperable" . La especificación de la patente ?582 específicamente enseña a partir del procesamiento de metal ferroso descrito en la presente, hacen valer que "los óxidos de hierro y cromo, que son metales de transición, no absorben microondas" y la ganga de los minerales no absorbe apreciablemente radiación de microonda". En contraste a la aplicación de microondas en la preparación de un material intermedio como se describió en lo anterior, el proceso de la presente invención resulta en la preparación directa de un metal purificado por la reducción química de óxidos, azufre y otros minerales, y fuentes de metal a través de la aplicación de microondas y agentes de reducción adecuados en combinación con el calentamiento por inducción o calentamiento por arco eléctrico. La Patente Norteamericana No. 5,131,941 para Lemelson presentada el 21 de julio de 1992, describe un proceso para refinar metal a partir de minerales, incluyendo el flujo de una corriente de partículas pequeñas de minerales en una zona de reacción. Es claro que los ejemplos antes mencionados de la técnica anterior no poseen los atributos novedosos de la presente invención, principalmente la producción directa limpia de los metales y uso eficiente de materiales para la industria del metal. Esta invención presenta un método revolucionario para producir metales directamente a partir de minerales utilizando energía de microondas como la fuente de calentamiento principal Este proceso dramáticamente difiere de cualquiera de las técnicas para hacer metales actuales. Las ventajas previsibles de este nuevo método para hacer metal sobre los métodos para hacer metal tradicionales incluye las reducciones en el consumo de energía y emisiones de combustión, la eliminación, o reducción de coque con sus problemas ambientes relacionados, inversión de bajo capital, y costos de producción más bajos y contaminación mínima del producto metálico. La invención descrita en la presente incluye un método para la preparación directa del metal a partir del material que contiene metal, tal como los minerales metálicos o metal de desecho. Para practicar la invención uno proporciona un material que contiene metal y un agente de reducción mezclar estos ya sea antes o después de la introducción de los mismos en un contenedor. El contenedor debe ser de un material apropiado para servir como, o el uso dentro del mismo, una cavidad de microonda, y debe ser capaz de tolerar altas temperaturas sin degradación sustancial, y puede ser capaz de aplicar calentamiento por inducción o arco eléctrico. Una vez que la mezcla del material que contiene metal y el agente de reducción se han cargado en el contenedor en forma de gránulos, las tortas u otras formas apropiadas excepto el flujo de una corriente de pequeñas partículas, los microondas diseminados se generan utilizando una fuente de microonda y aplicada a los contenidos del contenedor. Se prefiere que la frecuencia de microondas utilizada selectivamente caliente los minerales metálicos o metales del material que contiene metal. La aplicación de microondas al material que contiene metal continúe hasta que el agente de reducción rompe la unión entre el átomo de metal y otros átomos en los minerales metálicos para liberar el metal y el metal ha absorbido suficiente energía para llegar a fundirse. Mientras tanto, la inducción adicional o energía de arco eléctrico puede dirigirse en el sistema para ayudar al calor después de que la masa de material que contiene metal llega a ser un conductor eléctrico, y permite que el tiempo acumule el material fundido, bajo la acción de gravedad, en la parte baja del contenedor BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS. La invención además se describe con referencia a diversas vistas de los dibujos, en donde, sin limitar el alcance de la invención reclamada: La Figura 1A muestra una bomba al vacio; La Figura IB muestra un condensador de azufre; La Figura 1C muestra un crisol dentro de una cavidad de microonda incluyendo una entrada de válvula, salida de válvula y una guia de onda. La Figura 2 muestra un horno de microondas de alto impulso; La Figura 3 muestra una modalidad adicional de un horno de microonda de alto impulso, incluyendo el aparato para la introducción de metal que contiene materiales y una bobina de inducción; La Figura 4 muestra otra modalidad de un horno de microonda de alto impulso, incluyendo el aparato para la introducción de metal que contiene materiales y calentamiento por arco eléctrico; y La Figura 5 muestra un horno para la producción continua, incluyendo el puerto de carga de materias primas, un puerto de descarga de metal fundido separado, y un puerto de descarga de escoria.
En la práctica de la invención actual, los minerales se comprimen, muelen y concentran por un proceso de separación. El proceso de separación puede ser un proceso de separación por flotación, gravedad, magnético, electrostático u otro físico. Las partículas finas concentradas de minerales se mezclan con un agente de reducción, un combustible auxiliar de combustión interna, y un fundente, en un cierto radio. Es preferible que el agente de reducción, el combustible auxiliar de combustión interna y el fundente se introduzcan como sólidos en polvo o gránulos o tortas . Sin embargo pueden también utilizarse los gases o líquidos. Los agentes de reducción preferidos incluyen materiales que contienen carbón, hidrógeno, hidrocarburos, Al, Si Mn, Mg, Ti, Cr Na, Li, Ca Y y Zr. Los combustibles auxiliares de combustión interna preferidos incluyen carbón mineral, coque, carbón, madera, aceite y desperdicios de hidrocarburo. Los fundentes preferidos incluyen cal, piedra caliza, CaF2, y Na2Ü. El radio preferido se determina de acuerdo a la composición de los minerales concentrados, el agente de reducción, el combustible auxiliar de combustión interna, el agente de fundición, así como el porcentaje deseado de la energía proporcionada por el combustible auxiliar de combustión interna. Generalmente, el agente de reducción, el combustible auxiliar de combustión interna y el fundente comprenden 5-40%, 1-20% y 1-15% en peso respectivamente de los contenidos del contenedor. Los subproductos o desperdicios que contienen metal tales como el polvo de fundición, incrustación de cascarilla y sedimento laminado también pueden utilizarse como el material que contiene metal. Consecuente, los metales en estos subproductos o desperdicios pueden parcial o completamente recubrirse a través del uso de esta invención. Los subproductos o desechos preferiblemente deben ser polvos o aglomerados de polvos. Los desechos de metal u otros metales reciclables también pueden agregarse en los minerales concentrados, subproductos o desperdicios. En algunos casos, un material que contiene metal puede ser incapaz de absorber eficientemente radiación de microonda de una frecuencia disponible. En tales casos, un material absorbedor de microonda puede mezclarse con el material que contiene metal o minerales para incrementar su absorción de microonda. El material absorbedor de microonda puede seleccionarse del grupo de materiales que contienen antracita, argentita, arsenopirita , bismuto, bornita, braunita, chalcosita, calcopirita, crisotilo, cobaltita, covelita, enargita, galena, grafito, hematita, ilmenita, magnetita, manganita, marcasita, molibdenita, proustita, pirargirita, pirita, pirolusita, pirrotita, esmaltita, tetraedrita, zincita, e hidrocarburo. Los materiales absorbedores de microondas se utilizan en forma de polvo o en una solución de concentración de 1-20%. Como una alternativa, el material que contiene metal puede precalentarse por un horno de gas, de aceite, carbón o eléctrico, en una temperatura critica, sobre la cual el material que contiene metal llega a ser un buen absorbedor de microondas . El material que contiene metal entonces se carga en un horno de microondas para continuar haciendo metal. Como se muestra en la Figura 1C, después de mezclar, la materia prima 101 se carga en un crisol 102 en forma de gránulos, tortas u otras formas apropiadas, excepto fluyendo una corriente de partículas pequeñas . Se prefiere el uso de un crisol hecho de un material el cual absorbe relativamente menos energía de mxcroonda que la materia prima mezclada. El crisol también debe tener una temperatura de reblandecimiento más elevada que el punto fundidas de la materia prima mezclada. Los materiales de crisol adecuados incluyen arcilla refractaria, mullita, Si02, AI2O3, SiC, MgO, circonio y cromita. Después de cargar, el crisol se mueve en un horno 103 de microonda a alta energía especial con un modo sencillo o cavidad 103A de modos múltiples. Las microondas 104 difusas se introducen en la cavidad a través de una guía de onda 105. El horno de microonda de energía elevada puede suministrar energía de microonda extensiva en un espacio pequeño. Por ejemplo, la energía de microonda puede alcanzar encima de 10W/cm3. La frecuencia de microonda es 0.915 Ghz, 2.45 Ghz, u otra frecuencia, o continuamente ajustable. Una entrada 106 y una salida 107 con válvulas pueden construirse en la cavidad de microonda para introducir un gas y liberar el gas de escape para controlar la atmósfera de la cavidad de microonda . Para producir un metal, la energía de microonda se cambia y la materia prima mezclada inicia para absorber energía de microonda e incrementar en temperatura. El mineral reacciona directamente o indirectamente con el agente de reducción para llegar a ser un metal. En el caso de la reacción indirecta, el agente de reducción reacciona primero con el aire para formar un gas de reducción. El mineral subsecuentemente reacciona con el gas de reducción para formar un metal. Alternativamente, el mineral se descompone primero para formar un compuesto y el compuesto de este modo formado reacciona con el agente de reducción para formar un metal . Cuando la mezcla dentro del crisol alcanza una temperatura adecuada, el combustible auxiliar de combustión interna enciende para generar calor 108 y para además incrementar la temperatura. El mineral inicia la fusión y forma gotas 109 de metal fundido y una escoria 110 fundida. Debido a las diferencias de densidad específicas entre el metal y la escoria, las gotas de metal fundidas descienden por gravedad y forman un charco 111 fundido en el fondo del crisol y la escoria 110 flota en la parte superior del metal fundido. El fundente se mezcla y reacciona con la escoria para reducir la viscosidad de la escoria. El resultado es la separación mejor del metal fundido y la escoria fundida. Después las formas de metal fundidas, la escoria y el material de crisol continúan absorbiendo energía de microonda y mantienen una temperatura elevada. Después de la separación del metal y la escoria fundidos, el generador de microonda se apaga, y el crisol se mueve del horno de microondas y se deja enfriar. Este enfriamiento resulta en la formación de un lingote de metal sólida. La escoria solidificada se rompe de un lingote utilizando un impacto mecánico. Alternativamente, la escoria puede desprenderse aún mientras esta fundida, después de que el crisol se mueve f era del horno de microondas . El metal fundido puede entonces verterse en los moldes para solidificar y formar lingotes . Si el mineral contiene una gran cantidad de azufre tal como Cu2S, N2S3, PbS y ZnS, un condensador 112 de azufre o un lavador de gases SO2 debe conectarse a la salida 107 del horno para condensar el vapor de azufre y capturar S02 liberado de la mezcla durante el calentamiento. Algunos minerales son escasamente absorbidos por el microondas a temperatura ambiente mientras absorben microondas mucho más eficientemente a altas temperaturas. Para procesar estos materiales, la mezcla de minerales, agentes de reducción, y fundente pueden precalentarse en un horno eléctrico convencional, de gas o aceite a cierta temperatura y luego transferirse al horno de microondas, donde el proceso de reducción y fusión se continúan bajo la influencia de energía de microonda aplicada. El uso del agente de reducción gaseoso puede ser eficaz en algunas circunstancias. En tal caso un gas de reducción puede continuamente introducirse en la cavidad del horno de microonda durante el calentamiento de microonda. El gas de reducción reacciona con el material que contiene metal en el mismo para un buen efecto. Los gases de CO, ¾ e hidrocarburo pueden utilizarse como el gas de reducción. Si un agente de reducción contiene carbono, la emisión de CO2, H2 o un agente de reducción a base de hidrógeno tal como amoniaco se prefiere . Algunos minerales pueden reducirse bajo vacio a alta temperatura sin un agente de reducción. En tales circunstancias ningún agente de reducción necesita utilizarse y la consecuencia general es la eliminación de las emisiones de C02 no deseadas. Los minerales y el fundente se mezclan juntos y se granulan. Los gránulos se cargan en un crisol y se colocan en la cavidad 103? como se muestra en la Figura 1C. Una bomba 113 al vacio se conecta con la salida 107 y la entrada 106 se cierra. La bomba evacúa la cavidad 103A a menos de aproximadamente 200 µp?. La energía de microonda calienta los gránulos bajo vacío y los gránulos se reducen y fusionan para formar metal y escoria fundida. Una ventana 114 de cuarzo se instala para sellar herméticamente la guía de onda 105 aunque permite el paso de microondas 104. En un método alternativo, como se muestra en la Figura 2, un horno de microonda de alta energía puede construirse con un recipiente 201 de metal enfriado con agua y una cubierta 202 de metal enfriado con agua removible. El recipiente y la cubierta se revisten con un material 203 refractario. Una entrada 205 y una salida 204 puede incluirse en la cubierta 202. Los gases pueden introducirse a través de la entrada 205 y los gases de escape pueden liberarse mediante la salida 204, de este modo controlan la atmósfera dentro del horno. Para producir un metal, la cubierta 202 se mueve fuera y la materia prima se mezcla conteniendo mineral y el agente de reducción en forma de gránulos, tortas u otras formas apropiadas, excepto que fluye una corriente de partículas pequeñas, se carga en la cavidad 206 de microondas. La cubierta 202 entonces se mueve hacia atrás para cerrar el recipiente. El microondas se introduce a través del puerto 207 de guía de onda en la cavidad 206 y se dispersa en la cavidad completa. Por lo tanto, las materias primas mezcladas inician la absorción de energía de microonda e incrementan en temperatura. Cuando la temperatura es suficientemente elevada, cualquier combustible auxiliar introducido con la materia prima mezclada enciende para generar más calor 208 y además incrementa la temperatura dentro del recipiente. El agente de reducción por contacto directo con los minerales rompe la unión entre el átomo de metal y otros átomos en el mineral. El mineral inicia la fusión y forma gotas 209 de metal fundidas y escoria 210 fundidas. Debido a las diferencias de densidad especificas, las gotas de metal fundidas descienden para formar el baño de fusión 211 en el fondo del recipiente y la escoria 210 flota en la parte superior del metal fundido. El fundente se mezcla y reacciona con la escoria para formar una escoria de baja viscosidad para mejorar la separación del metal fundido y la escoria de fundición. Las escorias que están en el material refractario continúan la absorción de energía de microonda y mantienen una temperatura elevada mientras se separa el metal y la escoria. Después de que la separación del metal y la escoria de fundición, el generador de microondas se apaga, y la masa fundida se deja enfriar. Este enfriamiento resulta en la formación de un lingote y escoria en metal sólido. La escoria solidificada se rompe a partir de que el lingote utiliza un impacto mecánico. Alternativamente, la escoria fundida puede desprenderse después de que la energía del microondas se apaga. La cubierta 202 se mueve hacia fuera. El recipiente se inclina para verter la escoria fundida a través de un puerto 212 de descarga en un contenedor de escoria. Subsecuentemente, el metal fundido se vierte en moldes para formar lingotes, o en un vaciador para producir un vaciado continuo. El metal fundido también puede verterse en un cucharón y transferirse en otro horno de fundición para refinar . Como otro método alternativo, un horno con calentamiento de microonda y capacidades de calor de inducción puede construirse como se muestra en la Figura 3. El horno comprende un recipiente 301 de metal enfriado al agua y con cubierta 302 de metal enfriada con agua removible, revestidos con un material 303 refractario. El material refractario puede seleccionarse de los materiales que tienen escasas características de absorción de microonda, tal como cuarzo. Una porción del recipiente 301 de metal es un serpentín hecho de tubería de cobre que sirve como un serpentín 304 de inducción. El aparato se prepara para dejar el flujo de agua fría dentro de la tubería para enfriar el serpentín. Las fisuras entre los giros del serpentín son pequeñas para prevenir la fuga de microonda. El recipiente 301 de metal, la cubierta 302 y el serpentín 304 de inducción forman la cavidad 305 de microonda. Una entrada 306 y una salida 307 pueden incluirse en la cubierta 302 para permitir la introducción de gases de proceso y la liberación de gases de escape. De este modo, la atmósfera dentro del horno puede controlarse . Para producir un metal, la cubierta 302 se mueve hacia fuera y una mezcla 307A del material que contiene metal, el agente de reducción y otros químicos que mejoran el proceso como sea apropiado en las circunstancias particulares, se cargan en la cavidad 305 en las formas de gránulos, tortas u otras formas apropiadas excepto por flujo de corriente de las partículas pequeñas. La cubierta 302 entonces se mueve hacia atrás para cerrar el recipiente. La energía de microondas se introduce a través de la guía de onda 308 y la mezcla 307? de las materias primas iniciando la absorción de microondas, con un incremento resultante en la temperatura. Los minerales reaccionan con el agente de reducción en la mezcla, o con el gas de reducción introducido mediante la entrada 306, para liberar un metal. Una vez que el metal está apareciendo en la masa de la materia prima se vuelve eléctricamente conductor, la energía de calentamiento de inducción se enciende. La corriente fluye a través del serpentín 304 de inducción y el metal se calienta además por la acción de la corriente inducida. Esta entrada de calor adicional además eleva la temperatura de la mezcla dentro del recipiente. Cuando la temperatura se eleva, las gotas del metal 309 fundidas se acumulan y forman escoria 310 fundidas. Debido a la diferencia en la densidad específica entre el metal fundido y la escoria, las gotas de metal fundidas descienden a la parte inferior por gravedad y forman un metal fundido 311 y la escoria 310 flota en la parte superior del metal fundido. El fundente, que se funde junto con el resto de la mezcla, disminuye la viscosidad de la escoria y de este modo permite la separación entre el metal fundido y la escoria fundida. La escoria continúa la absorción de energía de microonda y el metal fundido continúa calentándose por la corriente de inducción. Después de un corto periodo de tiempo para que el metal fundido y la escoria se separen, la microonda y las energías de calentamiento de inducción se apagan. El recipiente se inclina para verter la escoria fundida a través del puerto 312 de descarga en un contenedor de escoria. El recipiente entonces se inclina además de verter el metal fundido en moldes para formar lingotes, o en un vaciado para producir fundición continua. El metal fundido también puede verterse en un cucharón y transferirse en otro horno de fundición para refinar. También es posible utilizar el horno actual para refinar. Después de que la escoria se vierte en un contenedor de escoria, el recipiente se realmacena en posición vertical, y la cubierta 302 se recoloca . La inducción de energía de calentamiento se enciende nuevamente. Los materiales pulverizados tal como CaO y NaCC>3 pueden soplarse en la cavidad 305 a través de un hueco 313 en la base del recipiente 301, o una tubería 314 movible que puede sumergirse en el metal fundido para eliminar S y P. Los metales desechados y las aleaciones pueden agregarse en el metal fundido para ajusfar la composición para reunir especificaciones particulares. Durante esta porción del proceso, el calentamiento de inducción se utiliza para controlar la temperatura. Como otro método alternativo, un horno con calentamiento de microonda y capacidades de calentamiento de arco eléctrico pueden construirse como se muestra en la Figura 4. El horno comprende un recipiente 401 enfriado por agua y una cubierta 402 de metal enfriada por agua removible, revestidos con un material 403 refractario. Tres electrodos de grafito de mayor que 50 mm en diámetro se introducen a través de la cubierta 402 de metal en la cámara 404 de horno. Un puerto 405 se abre en la cubierta 402 para introducir microonda 406 en la cámara 404 a través de una onda guía 407 de conexión. Para producir un metal, la cubierta 402 se mueve hacia fuera en una mezcla 408 de material que contiene metal, agente de reducción y otros químicos mej oradores de proceso como sea apropiado para las circunstancias particulares, se carga en la cavidad 404. La cubierta 402 entonces se mueve hacia atrás para cerrar el recipiente. La energía de microondas se introduce a través de la onda guía 407 y la mezcla 408 de la materia prima que inician la absorción de microondas, con un incremento resultante en la temperatura. Cuando la temperatura es suficientemente elevada, cualquier combustible auxiliar se introduce con el encendido de la materia prima mezclada para generar más calor 408 y además incrementa la temperatura dentro del recipiente. A una temperatura elevada, los minerales inician al reaccionar con el agente de reducción en la mezcla llegando a ser un metal reducido directamente. Una vez que el metal existente aparece y la masa de la materia prima llega a ser eléctricamente conductora, los electrodos 410 de energía descienden para formar arcos eléctricos entre las puntas del electrodo y el metal, y el metal se calienta además por la acción de la formación del arco. Esta entrada de calor adicional además eleva la temperatura de la mezcla dentro del recipiente. Cuando la temperatura se eleva, las gotas del metal 411 fundido se acumulan y forma la escoria 412 fundida. Debido a la diferencia en la densidad específica entre el metal fundido y la escoria, las gotas del metal fundido descienden a la base por gravedad y forman un baño de fusión 413 y la escoria 412 flota en la parte superior del metal fundido. El fundente, el cual se mezcla junto con el resto de la mezcla, disminuye la viscosidad de la escoria y de este modo permite mejor separación del metal fundido y la escoria fundida. Después de un periodo corto de tiempo para el metal fundido y la escoria se separen, el horno de microondas y las energías de arco eléctrico se apagan. El recipiente se inclina para verter la escoria fundida a través de un puerto 414 de descarga en un contenedor de escoria. El recipiente entonces se inclina además de verter el metal fundido en moldes para formar lingotes, o en un vaciador para producir vaciado continuo. El metal fundido también se vierte en un cucharón y se transfiere en otro horno de fundición para refinar. Como un método alternativo dedicado a la producción continua, un horno de calentamiento de microondas /inducción continua puede construirse como se muestra en la Figura 5. Esto principalmente comprende la coraza 501 de metal enfriada con agua, una bobina 502 de calentamiento por inducción enfriado con agua, un puerto 503 de carga de materias primas, un puerto 504 de onda guia, un puerto 505 de descarga de escoria y un puerto 506 de descarga de metal fundido. La coraza 501 de metal y la bobina 502 de inducción se revisten con un material 507 refractario que absorbe escasamente microondas. Para iniciar el proceso, la materia prima 508 mezclada en forma de gránulos, tortas u otras formas apropiadas excepto el flujo de una corriente de partículas pequeñas se carga a través del puerto 503 de carga en el horno. La energía de microondas se enciende y la microonda se introduce a través de la onda guía 504 en la cámara 509 de horno y se dispersa en la cámara. La materia prima mezclada inicia la absorción de energía de microonda y se incrementa en temperatura. Cuando la temperatura se eleva, el combustible auxiliar de combustión interna encienda para generar calor 510 y además incrementa la temperatura. Los metales reaccionan directa o indirectamente con el agente de reducción en la materia prima para convertirse en un metal. Después de que la masa de materia prima llega a ser eléctricamente conductora, la energía de calentamiento de inducción se enciende para calentar el metal. El metal inicia la fundición y forma gotas 511 de metal fundido y una escoria 512 fundida. Debido a las diferencias de densidad específicas, las gotas de metal fundido descienden en el fondo por gravedad y forman baño de fusión 513 y la escoria 512 flota en la parte superior del metal fundido. El fundente también se mezcla y reacciona con la escoria para formar una escoria de baja viscosidad para separar mejor el metal fundido y la escoria fundida. Después de que el metal fundido se forma y se hunde en el fondo, la energía de calentamiento de inducción continúa para calentar y mantener la temperatura del metal fundido. La escoria continúa la absorción de energía de microondas. Después de acumular suficiente escoria fundida o metal fundido, la escoria y el metal se descargan separadamente a través de los huecos 505 y 506 de descarga respectivamente. Los huecos 505, 506 se rompen con arcilla refractaria antes de que se rompan utilizando una varilla de acero. El metal fundido puede fundirse en lingotes o una fundición continua o transferida en un horno de refinación para remover impurezas, ajustar la composición y controlar la temperatura para producir aleaciones de alta calidad. Cuando la escoria y el metal fundido se descargan, más materia prima se carga en el horno a través del puerto 503 de carga. El calentamiento, la reducción de mineral, la fusión, la descarga y recarga continúan el ciclo. Ejemplo 1. Se preparó una muestra que comprende un concentrado de mineral de hierro que contiene 65% de Fe mezclado con 15% de negro de carbón como el agente de reducción, 1% de cal como el fundente y 5% de carbón pulverizado como un combustible auxiliar. La mezcla se carga en un crisol de arcilla refractaria y se inserta en un sistema MRC 200 de procesamiento de microonda el cual fue fabricado por Wavemat, Inc. Esta unidad incluye un generador de microonda de 2.45 Ghz con 300 a 3,000 vatios de potencia. Este sistema de microondas puede operarse con una cavidad de microonda de modo múltiple controlado o de modo sencillo que se puede afinar. La cavidad puede evacuarse o continuamente purgarse con un gas inerte o un gas de reducción. La muestra se calienta a 1200°C en 10 minutos utilizando un modo sencillo con energía de lkw. La temperatura se mide utilizando un pirómetro en la superficie exterior del crisol. La temperatura interna del crisol no se mide pero se cree que tiene que ser mayor de 1200°C. El carbón pulverizado quemado y la flama surgen durante el calentamiento. La temperatura de muestra se mantiene a aproximadamente 1200 °C durante 2 minutos y luego la energía se corta. La examinación de esta muestra después del enfriamiento a temperatura ambiente mostró que se formó el metal y la escoria. El metal acumulado en el fondo y la escoria en la parte superior del crisol. Los análisis de composición química muestran que el metal contuvo 1.53% de Si, 97.72% de Fe, 0.42% de Al, 0.13% de S, y 0.2% de C y la escoria contuvo 53.58% de Si02, 15.48% de FeO, 0.48% de CaO, 1.56% de MgO, 15.40% de Al203, 0.53% de 20, 0.39% de MnO, y 12.59% de Ti02. Ejemplo 2. Una muestra se preparó comprendiendo polvo Cu2S mezclado con una cantidad estequiométrico de negro de carbón, es decir 7.5% como un agente de reducción. La mezcla se cargó en un crisol de arcilla refractaria cubierta con un disco de arcilla refractaria y se coloca en un sistema MCR 200 de procesamiento de microonda. La cavidad de microonda se purgó continuamente con N2 y el puerto de escape de la cavidad se conectó a un lavador de gases. El lavador de gases consiste de un frasco de vidrio con un tubo lateral y un tapón de caucho para sellar su boca. El frasco se llenó a la mitad como una solución de 10% de NaOFí alcalina. Un tubo pasa a través de un tapón de caucho y un extremo del tubo se sumerge en la solución alcalina. El otro extremo del tubo se conecta al puerto de escape de la cavidad de microonda con una manguera. Durante el calentamiento un poco de humo sale de la muestra y se introduce en la solución NaOH. La muestra se calienta a 1100 °C en 5 minutos utilizando un modo sencillo. La temperatura se mide utilizando un pirómetro en la superficie exterior del crisol. La temperatura se mantiene a aproximadamente 1100 °C durante dos minutos y la energia entonces se apaga. Se encuentra que el cobre se acumuló en el fondo y la escoria se formó en la parte superior del crisol. Un análisis indicó que la solución del lavador de gases contuvo azufre.