[发明专利]改进的合成金红石方法A

权利要求书

1.一种从不适于标准Becher法的钛铁矿中将钛作为合成金红石回收的方法，所述方法包括以下步骤：

在碳质还原剂存在的情况下，在还原性气氛中处理不适于标准Becher法的钛铁矿，从而将钛铁矿转化为还原后的钛铁矿，其中钛铁矿中的铁氧化物已经被还原成金属铁，以及将所述金属铁分离出去从而得到合成金红石产品，

其特征在于，对钛铁矿的所述处理在高温下进行，所述高温低于当合成金红石产品的TiO₂含量最高但基本上没有金属铁的再氧化时的温度，

并且其特征还在于，所述碳质还原剂包含由于气化反应性而选择的煤，所述气化反应性使得铁氧化物以及钛物质的还原速率提高，有效地至少部分补偿了由较低的所述高温导致的合成金红石产品中TiO₂含量的降低，并且有效地实现了在所述合成金红石产品中90%或更高的TiO₂含量。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述处理的所述高温低于1050℃。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述气化反应性足够高以实现所述补偿。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，煤的所述气化反应性比较高（如本文所限定的）。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所选择的煤具有足够高以提高煤的气化速率的杂质水平的一种或多种离子交换的无机元素，从而改进了所述方法中的还原条件并因此提高了铁氧化物和钛物质的所述还原速率。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述一种或多种离子交换的无机元素的酸可提取部分为至少50%。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所选择的煤具有比较高杂质水平的离子交换钙。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所选择的煤为次烟煤或褐煤。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所选择的煤的总水分含量为5至40%、挥发性物质的含量为大于30%并且灰分含量为10%以下。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，所选择的煤的固有水分含量为20%或更少，挥发性物质的含量为>40%并且灰分的含量为<5%。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，还包括在被输送到所述处理步骤之前，将炭与钛铁矿混合。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中，所述煤的硫含量小于1%w/w，并且在所述处理期间的大部分时间里不存在加入的硫。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述煤的硫含量小于0.5%。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述煤的硫含量小于0.2%。

15.根据权利要求12、13或14所述的方法，还包括在所述处理步骤期间将硫输送至钛铁矿以将锰杂质以硫化锰的形式去除，这样的输送仅在还原处理期间的后期进行。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的方法，其中，所述钛铁矿中以FeO表示的铁含量大于12%。

17.根据权利要求1至16中任一项所述的方法，其中，所述钛铁矿中以FeO表示的铁含量小于30%。

18.根据权利要求1至17中任一项所述的方法，其中，处理气氛中的游离氧不多于2.5%。

19.根据权利要求1至18中任一项所述的方法，其中，在所述合成金红石产品中达到的TiO₂含量为至少93%。

20.根据权利要求1至19中任一项所述的方法，其中，所述不适于标准Becher法的钛铁矿为原生钛铁矿和杂化钛铁矿中的一种。

21.根据权利要求1至19中任一项所述的方法，其中，所述不适于标准Becher法的钛铁矿为Ti含量较低（例如，54-56%）且杂质含量较高（包括Mg 1.5-2.5%，Cr 1%）的Murray Basin钛铁矿。