[发明专利]矿石还原方法以及钛氧化物和铁金属化产物

权利要求书

1.一种富含氧化亚铁的熔融渣的金属化产物，包含：在其中分布有多个金属铁颗粒的富含氧化钛的渣的基质，该金属铁颗粒的平均直径在0.1mm-5mm，该金属铁颗粒可从氧化钛基质中机械分离，机械分离出可机械分离的金属铁部分后，该基质含有基于基质总重量计为大于85％的氧化钛，并且该金属化产物包含基于基质总重量计低于6％的直径小于50微米的金属铁颗粒。

2.权利要求1的金属化产物，其中金属化产物是通过以下方法制成，该方法包括：

(a)形成包含碳基的材料和含有钛氧化物和铁氧化物的矿石的结块，结块中碳的量足以在升高的温度下将氧化铁还原成氧化亚铁，并形成富含氧化亚铁的熔融渣，

(b)将结块引入移动平底炉的碳床上；

(c)在移动平底炉中加热结块到足以还原和熔融结块以产生富含氧化亚铁的熔融渣的温度；

(d)在足以维持渣处于熔融态的炉温度下，通过氧化亚铁和碳床中的碳的反应对熔融渣的氧化亚铁进行金属化；以及

(e)在氧化亚铁的金属化完成后固化渣以形成金属化产物。

3.权利要求2的金属化产物，其中矿石是低等级的富含钛氧化物和铁氧化物的矿石。

4.权利要求2的金属化产物，其中结块具有的碳的量少于化学计量。

5.权利要求2的金属化产物，其中矿石含有约30-约50％的铁氧化物。

6.权利要求2的金属化产物，其中结块中碳的量基于结块总重量计为约0.5-约10％重量之间。

7.权利要求2的金属化产物，其中矿石是钛铁矿。

8.权利要求2的金属化产物，其中矿石是钛铁矿沙，且结块中碳的量基于结块总重量计为约1.0-约8.0％重量之间。

9.权利要求2的金属化产物，其中矿石是钛铁矿岩，且结块中碳的量基于结块总重量计为约0.5-约5％重量之间。

10.权利要求2的金属化产物，其中结块含有多个矿石颗粒，其平均颗粒尺寸直径在约0.1-约1.0mm之间。

11.权利要求2的金属化产物，其中炉内用于生产富含氧化亚铁熔融渣的温度在约1300℃-约1800℃之间。

12.权利要求2的金属化产物，其中炉内用于生产富含氧化亚铁熔融渣的温度在约1400℃-约1750℃之间。

13.权利要求2的金属化产物，其中炉内用于生产富含氧化亚铁熔融渣的温度在约1500℃-约1700℃之间。

14.权利要求2的金属化产物，其中炉内用于使氧化亚铁发生金属化并保持渣处于熔融状态的温度在约1500℃-约1800℃之间。

15.权利要求2的金属化产物，其中炉内用于使氧化亚铁发生金属化并保持渣处于熔融状态的温度在约1600℃-约1750℃之间。

16.权利要求2的金属化产物，其中炉内用于使氧化亚铁发生金属化并保持渣处于熔融状态的温度在约1600℃-约1700℃之间。

17.权利要求2的金属化产物，其中结块的还原和熔融同时发生。

18.权利要求2的金属化产物，其中金属化在足以将熔融的渣中形成的熔融铁金属小液滴熔合成大的熔融铁的金属液滴的条件下进行。

19.权利要求18的金属化产物，其中大的熔融铁的金属液滴的平均直径在约0.05-约10mm之间。

20.权利要求2的金属化产物，其中炉为隧道式炉，管式炉或旋转平底炉。

21.权利要求2的金属化产物，其中，基于结块计，结块中的碳的量不足以金属化超过20％的氧化亚铁。

22.权利要求2的金属化产物，其中步骤(a)中的结块被加热到100-200℃的干燥温度。