[发明专利]从氧化的金属矿物中制造金属或金属合金的双联法及装置

权利要求书

1.一种从金属氧化物中生产金属或金属合金的方法，其包括下列步骤：

(i)通过向一预还原容器中注入金属氧化物和/或已部分还原的金属氧化物以及固体碳质材料，并维持该预还原容器中的温度至少为550℃，来部分还原金属氧化物和/或已部分还原的金属氧化物，并至少部分地使固体碳质材料脱挥发。

(ii)通过向含有金属和炉渣溶池的熔炼还原容器中注入步骤(i)中得到的已部分还原的金属氧化物和至少已部分脱挥发的固体碳质材料，进一步还原已部分还原的金属氧化物以制造熔融金属。

2.权利要求1中所定义的方法，进一步包含：在熔炼还原步骤(ii)中，除注入在预还原容器中制造的至少已部分脱挥发的固体碳质材料外，还将固体碳质材料或气体碳质材料注入到熔炼还原容器中。

3.权利要求1或2中定义的方法，其中至少已部分脱挥发的固体碳质材料是碎焦。

4.权利要求1中定义的方法，其包含将金属氧化物和/或已部分还原的金属氧化物在预还原步骤(i)中部分还原到至少50％的预还原程度。

5.权利要求4中定义的方法，其包括将金属氧化物和/或已部分还原的金属氧化物在预还原步骤(i)中部分还原到至少60％的预还原程度。

6.权利要求5中定义的方法，其包括将金属氧化物和/或已部分还原的金属氧化物在预还原步骤(i)中部分地还原到至少70％的预还原程度。

7.权利要求1中定义的方法，其中在预还原步骤(i)中向预还原的容器中注入的固体碳质材料是煤。

8.权利要求7中定义的方法，其包括维持预还原容器中的温度为低于1000℃。

9.权利要求1中定义的方法，其中预还原步骤(i)包括将金属氧化物和/或已部分还原的金属氧化物以及固体碳质材料在预还原容器中形成起泡的或者为循环的流化床。

10.权利要求9中定义的方法，其包括通过向预还原容器中直接或间接注入空气而形成流化床。

11.权利要求1中定义的方法，其包括通过下列方法维持预还原容器内的温度至少为550℃：

(i)燃烧在预还原容器中的煤和/或其它碳质材料；和/或

(ii)通过间接热交换提供热能。

12.权利要求11中定义的方法，其中碳质材料是气态碳质材料。

13.权利要求1中定义的方法，其包括维持预还原容器中的温度至少为600℃。

14.权利要求13中定义的方法，其包括维持预还原容器中的温度至少为750℃。

15.权利要求1中定义的方法，其包括维持熔池的温度在1350℃-1500℃范围内。

16.权利要求15中定义的方法，其包括通过后燃烧在向熔炼还原容器中熔池的上部气体空间注入含氧气体而从熔池释放的反应气体，并将后燃烧产生的热能转移至熔池来使熔炼还原容器中熔池的温度高于最低温度。

17.权利要求16中定义的方法，其中的含氧气体是空气。

18.权利要求1中定义的方法，其中预还原步骤(i)包括在两个或多个预还原阶段将金属氧化物和/或已部分还原的金属氧化物预还原。

19.权利要求18中定义的方法，其中预还原步骤(i)包括下列步骤：

(i)向一个预还原容器中注入从熔炼还原容器和/或第二预还原容器中排出的反应气体和金属氧化物和/或已部分还原的金属氧化物以干燥、预加热和不完全还原该金属氧化物，以及；

(ii)向另一个预还原容器中注入已干燥的、预加热的、部分还原的金属氧化物和固体碳质材料，并维持该预还原容器中的温度至少为550℃，以进一步还原该金属氧化物和制造至少已部分脱挥发的固体碳质材料。

20.权利要求19中定义的方法，其中的金属氧化物是铁矿石或含铁的废物。