本發(fā)明涉及提高關(guān)于鈦磁鐵礦的電爐熔煉所產(chǎn)生的爐渣中的氧化鈦含量的方法，如獨(dú)立權(quán)利要求1的前序部分所定義。在本文中，“氧化鈦(titaniumoxide)”是指所有鈦氧化物化合物，例如tio(非化學(xué)計(jì)量)或tio2和ti2o3。全世界存在許多潛在的鈦磁鐵礦礦藏。鈦磁鐵礦通常的處理方法為電爐熔煉。大多數(shù)情況下，鈦磁鐵礦熔煉的主要產(chǎn)物為生鐵(富含有價(jià)值的金屬，例如釩)和爐渣。爐渣不被視為商品，并且通常進(jìn)行垃圾填埋。取決于鈦磁鐵礦的質(zhì)量，爐渣可能需要熔解以便實(shí)現(xiàn)良好的熔煉性能。常規(guī)的爐渣熔解使用石英或氧化鈣來(lái)完成。常規(guī)的熔解剩下氧化鈦(tio2)含量低的爐渣，該爐渣無(wú)法提升為商品。在熔煉過(guò)程中，原材料儲(chǔ)存在其各自的日用量料槽中。將原材料從日用量料槽共同混合至輸送機(jī)，形成熔爐進(jìn)料混合物。主要的熔爐進(jìn)料為鈦磁鐵礦精砂、鈦磁鐵礦預(yù)還原精砂、鈦磁鐵礦砂粒或鈦磁鐵礦預(yù)還原砂粒。使用的還原劑通常為帶有碳的材料，如焦炭或無(wú)煙煤。除精砂和還原劑外，還可使用助熔劑改變爐渣的組成，以使?fàn)t渣具有所需的液線(熔融)溫度和足夠低的粘度以平穩(wěn)出渣。常規(guī)的爐渣熔解通過(guò)將帶有鈣的材料(最常見(jiàn)的為煅石灰(cao))進(jìn)料至熔爐中來(lái)進(jìn)行。主要由tio2、sio2、al2o3、mgo和cao構(gòu)成的爐渣已不具有商業(yè)價(jià)值，并且通常進(jìn)行垃圾填埋。通常將熔爐進(jìn)料混合物引至位于電爐上方的進(jìn)料斗中。電爐可為兩種類型：ac或dc熔爐。用振動(dòng)進(jìn)料器將進(jìn)料混合物進(jìn)料至進(jìn)料管中，所述進(jìn)料管導(dǎo)引物料通過(guò)爐頂進(jìn)入熔池中。根據(jù)爐渣的液線溫度，將熔融爐渣的溫度保持在1500與1700℃之間。金屬的溫度通常較低，在1450-1550℃。鈦磁鐵礦熔煉的主要工藝目標(biāo)是將鈦磁鐵礦精砂中存在的氧化鐵還原成生鐵，以及將精砂中存在的有價(jià)值的金屬氧化物(例如氧化釩)還原成生鐵金屬相。熔煉過(guò)程中的兩個(gè)基礎(chǔ)反應(yīng)如下：feo的還原：feo+c→fe+co(1)有價(jià)值金屬氧化物(例如v2o5)的還原：v2o5+5c＝2v+5co(2)少量其他氧化物如sio2和mno也被還原成金屬相。其他氧化物組分留在爐渣相中，包括精砂中存在的大部分tio2。金屬相形成底部液層，而密度較低的爐渣留存在金屬相的頂部。將金屬和爐渣交替出爐至產(chǎn)物杓。爐渣產(chǎn)物也可直接自熔爐濕法造粒至細(xì)小的粒度。常規(guī)熔解剩下tio2含量低的爐渣，該爐渣無(wú)法提升為商品。公布au656476提供了一種用于由鈦磁鐵礦制備富含鈦的爐渣和生鐵的方法。將鈦磁鐵礦連同含碳還原劑一起，在無(wú)熔劑的情況下連續(xù)進(jìn)料至環(huán)形d.c.電弧爐(優(yōu)選等離子電弧爐)的熔池，其中熔池形成陽(yáng)極而爐頂中的一個(gè)或多個(gè)電極形成陰極。優(yōu)選利用該方法的出口氣中所含的熱量將進(jìn)料預(yù)加熱或預(yù)還原。連續(xù)或間歇地回收富含鈦的爐渣(其可用作二氧化鈦基硫酸鹽的制備過(guò)程的進(jìn)料)，并將生鐵作為副產(chǎn)物出爐。公布wo2011/143703提出了一種直接熔煉方法，該方法包括將(a)含有氧化鐵和至少3重量％氧化鈦的含金屬進(jìn)料、(b)固體含碳進(jìn)料和(c)含氧氣體供給至含有鐵和爐渣的熔池的直接熔煉容器中，以及在所述容器中直接熔煉含金屬進(jìn)料并產(chǎn)生熔融的鐵、含氧化鈦的熔融爐渣和出口氣的過(guò)程輸出物。所述方法的特征在于，如該文獻(xiàn)中所述地控制過(guò)程條件，使得當(dāng)直接熔煉容器內(nèi)的熔池中的爐渣溫度在1400-1550℃范圍內(nèi)時(shí)，熔融爐渣的粘度在0.5-5泊的范圍內(nèi)。公布wo2011/143703還提出了一種用于通過(guò)基于熔池的直接熔煉方法熔煉含有氧化鐵和至少3重量％氧化鈦的含金屬進(jìn)料的直接熔煉容器，其中所述容器含有金屬和爐渣的熔池，并且其中熔融爐渣的溫度范圍為1400-1550℃，粘度在0.5-5泊的范圍內(nèi)。技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的是提供用于提高關(guān)于鈦磁鐵礦的電爐熔煉所產(chǎn)生的爐渣中的氧化鈦含量的有效方法，使得所述爐渣成為有價(jià)值的副產(chǎn)物。技術(shù)方案本發(fā)明的方法以獨(dú)立權(quán)利要求1的定義為特征。所述方法的優(yōu)選實(shí)施方案定義于從屬權(quán)利要求2至9中。本發(fā)明還涉及由根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)的方法獲得的含有氧化鈦的爐渣作為原料在制備tio2顏料中的用途。在所提出的創(chuàng)新中，使用帶有氧化鈦的材料如鈦鐵礦(例如鈦鐵礦精砂)替代常規(guī)的熔解材料以制備可提升的tio2爐渣。鈦鐵礦精砂為市場(chǎng)上廣泛可得的商業(yè)礦物產(chǎn)品(富含tio2)。也可使用其他帶有氧化鈦的材料。將鈦鐵礦精砂并入含有鈦磁鐵礦和還原劑(例如無(wú)煙煤)的熔爐進(jìn)料混合物中。進(jìn)料量基于目標(biāo)爐渣tio2含量和目標(biāo)爐渣液線溫度來(lái)計(jì)算。爐渣粘度和目標(biāo)爐渣液線溫度為限制最大tio2含量的因素。在所述方法的一些實(shí)施方案中，目標(biāo)爐渣tio2含量至少為55％(以重量百分比計(jì))，在其他實(shí)施方案中至少為70％或至少為85％。在電爐中，如果使用鈦鐵礦作為帶有氧化鈦的材料，則鈦鐵礦中的氧化鐵被還原成金屬形式，因而提高了熔爐的生鐵輸出。鈦鐵礦中的tio2被熔煉并溶解在源自鈦磁鐵礦和無(wú)煙煤灰組分的爐渣中，因而提高了爐渣的tio2含量。所提出的對(duì)爐渣的改變將原本可丟棄的爐渣轉(zhuǎn)變成了商品。結(jié)果是，熔煉運(yùn)作在經(jīng)濟(jì)上變得更可行且更可營(yíng)利。所提出的創(chuàng)新使得許多潛在的鈦磁鐵礦工程在經(jīng)濟(jì)上更為可行。附圖說(shuō)明在下文中，將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中圖1為示出了參比材料1的鈦鐵礦熔解和cao熔解的三元相圖，圖2為示出了參比材料2的鈦鐵礦熔解和cao熔解的三元相圖，圖3為示出了參比材料3的鈦鐵礦熔解和cao熔解的三元相圖，圖4示出了爐渣的容量與爐渣的氧化釩攜載容量之間的關(guān)系。具體實(shí)施方式本發(fā)明涉及用于提高關(guān)于鈦磁鐵礦的電爐熔煉所產(chǎn)生的爐渣中的氧化鈦含量，即氧化鈦對(duì)于爐渣的其他組分的相對(duì)重量百分比含量的方法。所述方法包括：將鈦磁鐵礦、還原劑和助熔劑進(jìn)料至熔煉熔爐中，例如進(jìn)料至電爐中。所述方法包括：在電爐中熔融鈦磁鐵礦、還原劑和助熔劑，形成含有液體金屬的層和在該含有液體金屬的層上的含有爐渣的層。所述電爐優(yōu)選但并非必需為電弧爐，并且因此進(jìn)行所述熔融的熱能優(yōu)選但并非必需通過(guò)電能產(chǎn)生。所述方法包括：從電爐中分別取出液體金屬和爐渣。在所述方法中，助熔劑包含3至100％的帶有氧化鈦的材料，例如鈦鐵礦，以重量百分比計(jì)。所述方法優(yōu)選但并非必需地包括：將約3％至約25％、優(yōu)選約10至約15％、更優(yōu)選約15％的量的帶有氧化鈦的材料(例如鈦鐵礦)進(jìn)料至電爐中，基于鈦磁鐵礦的重量計(jì)。所述方法優(yōu)選但并非必需地使用含碳材料例如焦炭或無(wú)煙煤作為還原劑。所述方法優(yōu)選但并非必需地包括：進(jìn)料含有75至95％、優(yōu)選80至90％的磁鐵礦(fe3o4)，0.25至1.5、優(yōu)選0.45至1.5％的氧化釩(v2o5)和2.5至15％、優(yōu)選3至10％的氧化鈦(包括例如tio2和ti2o3)的鈦磁鐵礦。所述方法優(yōu)選但并非必需地包括：使用含有約40至約60％、優(yōu)選約50至約55％的氧化鈦(包括例如tio2和ti2o3)的帶有氧化鈦的材料(例如鈦鐵礦)，以重量百分比計(jì)。所述方法優(yōu)選但并非必需地包括：計(jì)算鈦磁鐵礦中的氧化鈦的當(dāng)量含量，計(jì)算帶有氧化鈦的材料(例如鈦鐵礦)中的氧化鈦的當(dāng)量含量，和調(diào)節(jié)鈦磁鐵礦的進(jìn)料量與帶有氧化鈦的材料(例如鈦鐵礦)的進(jìn)料量相適應(yīng)。所述方法優(yōu)選但并非必需地包括：將一個(gè)量的帶有氧化鈦的材料(例如鈦鐵礦)進(jìn)料至電爐中，使得基于鈦磁鐵礦的重量計(jì)，約1％至約20％的來(lái)自帶有氧化鈦的材料(例如鈦鐵礦)的氧化鈦(例如tio2和ti2o3)會(huì)被進(jìn)料至電爐中。理論實(shí)施例在下文中，將提出三個(gè)鈦鐵礦熔解和爐渣化學(xué)性質(zhì)效果的理論實(shí)施例。在理論計(jì)算中，使用參比鈦磁鐵礦1至3(見(jiàn)表1)作為進(jìn)料，并使用參比鈦鐵礦2(見(jiàn)表2)作為助熔劑。在理論計(jì)算時(shí)，出于對(duì)比的目的，還將cao用作助溶劑。此外，如不使用助熔劑，則以理論計(jì)算來(lái)計(jì)算理論結(jié)果。在計(jì)算中，目標(biāo)爐渣的tio2含量為55％(以重量百分比計(jì))。這可通過(guò)與鈦磁鐵礦進(jìn)料量相關(guān)的鈦鐵礦進(jìn)料量來(lái)直接控制。基于在全部三種不同鈦磁鐵礦的情況下的理論處理方法，鈦鐵礦熔解使得能夠具有良好的爐渣液線溫度，并產(chǎn)生了為可售賣產(chǎn)品的爐渣。圖1至3也圖示出在cao熔解的情況下，爐渣的tio2含量將會(huì)變低，致使?fàn)t渣為可丟棄的非商業(yè)副產(chǎn)物。在圖1至3的三元相圖中，為了有效地圖示出圖中的爐渣化學(xué)性質(zhì)，將mgo組分的量添加至cao組分中。表1：參比材料1、2和3的組成(以重量百分比計(jì))表2：鈦鐵礦材料3的組成(以重量百分比計(jì))對(duì)爐渣組成的推測(cè)通過(guò)常規(guī)的質(zhì)量平衡計(jì)算來(lái)進(jìn)行，其中基于爐渣的tio2含量目標(biāo)(55％)，固定鈦磁鐵礦的量并計(jì)算鈦鐵礦的添加(鈦磁鐵礦進(jìn)料的百分比)。回收率(元素在爐渣和金屬中的分布)基于實(shí)驗(yàn)測(cè)試來(lái)評(píng)估。對(duì)于圖1至3中的三元相圖，將主要爐渣組分含量(sio2、cao、al2o3和tio2)推測(cè)為100％，因而從三元相圖中排除了次要組分。同樣出于多相爐渣體系的原因，將mgo與cao按總量計(jì)，以便簡(jiǎn)化體系并使得能夠?qū)ο鄨D進(jìn)行研究。所使用的回收率示于表3中。表3：使用的回收率。元素回收至金屬的回收率％fe100cr20ti10mn40v95si15s50p90c10參比材料1在圖1的三元相圖中，描述了鈦磁鐵礦參比1的鈦鐵礦和cao熔解。在該三元相圖中，示出了三種情況(無(wú)熔劑、鈦鐵礦熔劑和cao熔劑)的爐渣組成及相應(yīng)的液線溫度。由圖1可見(jiàn)，為了實(shí)現(xiàn)55％的爐渣tio2含量，鈦鐵礦熔劑的進(jìn)料量應(yīng)為鈦磁鐵礦進(jìn)料的6.3％。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了約1550℃的液線溫度。所述溫度使得能夠具有良好的釩回收和高的爐渣tio2含量，這使得該爐渣為可售賣的產(chǎn)品。當(dāng)使用cao熔解時(shí)，cao熔劑的量應(yīng)為鈦磁鐵礦進(jìn)料的3.3％，導(dǎo)致?tīng)t渣的cao含量為35％且爐渣的液線溫度為1550℃。該熔解使?fàn)t渣的tio2含量為27％，致使該爐渣為非營(yíng)利的副產(chǎn)物。參比材料2在圖2的三元相圖中，描述了鈦磁鐵礦參比2的鈦鐵礦和cao熔解。在該三元相圖中，示出了三種情況(無(wú)熔劑、鈦鐵礦熔劑和cao熔劑)的爐渣組成及相應(yīng)的液線溫度。由圖2可見(jiàn)，為了實(shí)現(xiàn)55％的爐渣tio2含量，鈦鐵礦熔劑的進(jìn)料量應(yīng)為鈦磁鐵礦進(jìn)料的3.6％。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了高于1600℃的液線溫度。所述溫度使得能夠具有良好的釩回收和高的爐渣tio2含量，這使得該爐渣為可售賣的產(chǎn)品。在cao熔解的情況下，熔解的量應(yīng)為鈦磁鐵礦進(jìn)料的5.3％，導(dǎo)致?tīng)t渣的cao含量為35％且液線溫度為1550℃。該熔解使?fàn)t渣的tio2含量為35％，致使該爐渣為非營(yíng)利的副產(chǎn)物。參比材料3在圖3的三元相圖中，描述了鈦磁鐵礦參比3的鈦鐵礦和cao熔解。在該三元相圖中，示出了三種情況(無(wú)熔劑、鈦鐵礦熔劑和cao熔劑)的爐渣組成及相應(yīng)的液線溫度。由圖3可見(jiàn)，為了實(shí)現(xiàn)55％的爐渣tio2含量，鈦鐵礦熔劑的進(jìn)料量應(yīng)為鈦磁鐵礦進(jìn)料的15％。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了高于1500℃的液線溫度。在cao熔解的情況下，熔解的量應(yīng)為鈦磁鐵礦進(jìn)料的3.8％，導(dǎo)致?tīng)t渣的cao含量為35％。該熔解使?fàn)t渣的tio2含量為35％，致使該爐渣為非營(yíng)利的副產(chǎn)物。更高的有價(jià)值金屬回收率高的爐渣堿度會(huì)降低對(duì)有價(jià)值金屬的回收，例如將釩回收至生鐵中。在圖4中可見(jiàn)爐渣的光學(xué)堿度與爐渣的氧化釩攜載容量之間的關(guān)系。cao為提高爐渣堿度的組分。另一方面，tio2起到酸性組分的作用，其降低爐渣的堿度。由于常規(guī)熔解中cao的含量提高，爐渣的釩容量增大，因而降低了還原成金屬形式的釩的量。當(dāng)使用鈦鐵礦熔劑時(shí)，爐渣的cao含量非常低且tio2含量較高。結(jié)果是，爐渣的氧化釩容量仍然較低，因此提高了釩至金屬的回收。鈦鐵礦熔解使得能夠更高地回收有價(jià)值的金屬，這使得所述方法在經(jīng)濟(jì)上更可行，因?yàn)閾p失至爐渣中的釩更少。與高cao相比在高tio2下更寬的運(yùn)行區(qū)域如圖1至3中所見(jiàn)，與使用cao作為熔劑的區(qū)域相比，具有高tio2的爐渣位于液線溫度線更分離的溫度區(qū)域。這意味著與使用cao熔劑運(yùn)行相比，常規(guī)熔爐運(yùn)行中的偏差(例如原材料化學(xué)組成改變、進(jìn)料系統(tǒng)不精確、功率和溫度變化)對(duì)爐渣特性(粘度、液線溫度)的影響較小，這使得熔爐的運(yùn)行更平穩(wěn)且更可預(yù)見(jiàn)。制備富含tio2的爐渣的可能性對(duì)于tio2顏料的制備，爐渣的tio2需要高于55％。因此，如果添加足夠的鈦鐵礦熔劑，則可達(dá)到該限制。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是，隨著技術(shù)進(jìn)步，本發(fā)明的基本理念可以不同的形式來(lái)實(shí)施。因此，本發(fā)明及其實(shí)施方案并不局限于以上的實(shí)施例，而是可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)進(jìn)行改變。當(dāng)前第1頁(yè)12