[发明专利]铁二氧化钛矿石和砂的直接处理

权利要求书

1.一种用于通过铁二氧化钛矿石和砂的直接处理制备铁锭的方法，所述方法包括下列步骤：

(a)将下列各项混合：

i.选自包含含二氧化钛的铁砂、金属氧化物和/或铁矿石浓缩物的组的材料；

ii.含碳还原剂；

iii.融合剂；

iv.粘合剂，以形成混合物；

(b)从所述混合物形成附聚物；

(c)将所述附聚物引入到熔化炉中；

(d)在1500至1760C的温度熔化所述附聚物，并且形成在其上具有炉渣的热含钛金属；

(e)移出所述炉渣；

(f)排放所述热金属；和

(g)回收钛值。

2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括通过氧化来处理所述排放的热金属以形成TiO₂，并且在存在钒值时，形成V₂O₅。

3.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括通过将所述排放的金属淬火和研磨，然后通过高强度静电分离将V₂O₅和TiO₂分离来回收V₂O₅和TiO₂。

4.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括通过将所述排放的炉渣淬火和研磨，然后通过高强度静电分离将MnO、Cr₂O₅、V₂O₅和TiO₂分离来回收MnO、Cr₂O₅、V₂O₅和TiO₂，并且制备可以再循环到所述熔化炉的浓缩物。

5.根据权利要求4所述的方法，所述方法还包括施用选择性溶剂萃取以帮助分离所述MnO、Cr₂O₅、V₂O₅和TiO₂。

6.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括通过提供加压密封来充分防止所有对于所述熔化炉的空气进入。

7.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括在所述熔化炉中形成废气，将所述废气清洗和冷却，和利用所述清洗的废气作为燃烧燃料驱动涡轮和发电。

8.根据权利要求7所述的方法，所述方法还包括在所述涡轮中产生废气，从所述涡轮回收所述废气，并且将其中含有的可感知的热以蒸汽的形式在废热锅炉回收系统中回收。

9.根据权利要求8所述的方法，所述方法还包括利用所述蒸汽驱动蒸汽涡轮和相关的发电机以产生另外的电，从而基本上供应所述方法的全部的电需求。

10.根据权利要求1所述的方法，其中：

100％的所述含二氧化钛的铁砂、金属氧化物和/或铁矿石浓缩物通过10目Tyler标准(1.70mm)；

100％的所述金属铁微粉和氧化铁微粉小于25mm；

100％的所述含碳还原剂小于25mm；和

100％的所述融合剂小于25mm。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述含碳还原剂选自包含煤、焦炭、石油焦和木炭的组。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述融合剂选自包含CaO、MgO、CaF₂、SiO₂、Al₂O₃和它们的混合物的组。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述粘合剂选自包含纤维素、膨润土、糖蜜、淀粉或它们的混合物的组。

14.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括维持所述熔化炉内的还原气氛。

15.根据权利要求1所述的方法，其中将选自包含金属铁微粉、氧化铁微粉、含碳还原剂、造渣剂、融合剂和再循环炉渣的组中的至少一种原料直接引入到所述熔化器中。

16.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括在将所述混合物、所述附聚物引入到所述熔化炉中之前，预热所述混合物、所述附聚物或所述两者。