[发明专利]矿物的处理

权利要求书

1.一种处理针铁矿以形成与富脉石成分可分离的富铁成分的方法，其中针铁矿表现为纳米尺寸晶体的单相，该方法包括:

(a)通过在处于大于800℃且小于1200℃的焙烧温度的还原条件下焙烧该针铁矿持续高达60分钟来处理该针铁矿，并形成(i)具有至少60％的金属化的磁性的富铁成分和(ii)分离的富脉石成分，

(b)减小该针铁矿的颗粒尺寸，

(c)使用小于1000高斯的低强度磁场进行该富铁成分与该富脉石成分的干式、磁性分离。

2.如权利要求1所定义的方法，其中这些用于处理该针铁矿的条件包括在处于850℃至950℃范围内的焙烧温度。

3.如权利要求1所定义的方法，其中这些还原条件是强还原性的。

4.如权利要求1所定义的方法，其中这些条件包括包含按体积计50％至100％H₂气体和按体积计0％至50％N₂气体的一种缺氧环境。

5.如权利要求1所定义的方法，其中这些条件包括含有燃料气体的一种缺氧环境，用于控制氧分压以提供所要求的还原条件。

6.如权利要求5所定义的方法，其中该燃料气体是CO、CH₄或其他气态烃类。

7.如权利要求1所定义的方法，其中该针铁矿经受持续在1分钟至60分钟范围内的时间的处理。

8.如权利要求1所定义的方法，其中该尺寸减小步骤包括制备具有小于4mm的尺寸的该处理的针铁矿的颗粒。

9.如权利要求1所定义的方法，其中在该处理之后减小该处理的针铁矿的颗粒尺寸包括使得该富铁成分可用于与该富脉石成分的分离。

10.如权利要求8所定义的方法，其中该尺寸减小步骤包括将该处理的针铁矿压碎至一个尺寸，该尺寸导致该处理的针铁矿沿着该富铁成分与该富脉石成分之间的晶界断裂。

11.如权利要求9所定义的方法，其中该尺寸减小步骤形成具有小于2mm的尺寸的该富铁成分和该富脉石成分的颗粒。

12.如权利要求1所定义的方法，其中该方法进一步包括控制这些还原条件和该分离步骤以回收包含在该针铁矿中的至少80％的铁。

13.一种制备用于冶金工艺的含铁原料的方法，该方法包括以下步骤：

(a)根据权利要求1-12中任一项所述地处理针铁矿，以产生富铁成分和富脉石成分；

(b)将该处理的针铁矿的尺寸减小到能够实现该富铁成分与该富脉石成分的干式、磁性分离的颗粒尺寸；并且

(c)向通过步骤(b)产生的该处理的针铁矿施加磁场以使该富铁成分与该富脉石成分分离。

14.如权利要求13所定义的方法，其中该方法进一步包括将该富铁成分固结成为适合用于在冶金容器中冶金加工的形式的步骤。

15.如权利要求14所定义的方法，其中该固结步骤包括对该富铁成分附聚、压块或造粒。

16.如权利要求14所定义的方法，其中该冶金加工增加该富铁成分的金属化。

17.如权利要求14所定义的方法，其中该冶金加工从该富铁成分产生铁金属。