CN104919061A - 含钛聚集体、它的制造方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明的主题是含钛聚集体，其可通过使用来自金属制造的碱性炉渣混合和/或处理来自制备二氧化钛的残留物来获得，该残留物在根据硫酸盐工艺和/或氯化物工艺制备二氧化钛时累积；含钛聚集体的制备方法；和含钛聚集体在冶金工艺中的应用以及作为用于混凝土、水泥、沥青、耐火材料、修复化合物、浆料物质的聚集体或填料材料。

Description

含钛聚集体、它的制造方法及其应用
本发明涉及含钛聚集体,涉及它的制造和涉及它在冶金工艺中的应用,具体来说用于加入化铁炉、熔炼炉以及高炉和鼓风炉，作为用于混凝土、水泥、沥青、耐火材料、修复化合物、浆料(size)的聚集体和/或填料，用于几乎不可渗透水的涂层例如垃圾填埋覆盖物(landfill coverings)，为了回填矿井和地下腔体，为了密封和固化底土，用于景观美化或道路建设和用于冶金从而增加炉内衬的耐久性和/或作为形成炉渣的试剂，为了控制冶金容器中炉渣的粘度,为了降低炉渣的熔点,作为肥料或用于水泥制造的聚集体(原料),或作为催化剂。
当使用硫酸盐工艺制造二氧化钛时,干燥和研磨含二氧化钛的原料(炉渣,钛铁矿)，随后用浓硫酸进行消化。在在线反应器中间歇地实施原料和浓硫酸之间的反应。在消化反应时，与硫酸反应的原料中存在的所有金属氧化物转化成相应的金属硫酸盐。反应之后,留下固体物质(消化饼)并用水和/或稀硫酸进行溶解。通过沉降和过滤工艺，使消化溶液(其也称为黑液)完全不含未溶解的成分(消化残留物,矿石材料)。在工艺的更下游,通过水解从不含固体的消化溶液制备偏钛酸悬浮液。在洗涤、漂白和任选地盐处理以及过滤之后，在旋转窑炉中煅烧所述偏钛酸。
取决于所用原料，消化残留物主要由下述组成：二氧化钛、二氧化硅、铝和铁氧化物和吸附的金属硫酸盐,例如硫酸氧钛、硫酸铁、硫酸镁、硫酸铝以及吸附的硫酸,通过常见的固体/液体分离工艺例如沉降和过滤来分离该消化残留物。这些工艺步骤去除大多数但不是全部的仍然吸附在TiO2上的消化残留物的可溶组分以及其余吸附的金属硫酸盐和硫酸。把在固体/液体分离工艺中作为沉降物或滤饼所得的消化残留物与水和/或稀硫酸捣碎，且在中和(通常使用氢氧化钙悬浮液)和再次过滤之后，把它们倒掉。
从经济的角度看，该步骤的不足在于工艺中设备和步骤的迅速扩大,以及大量消耗所需的昂贵的中和试剂例如Ca(OH)2，因为硫酸吸附在消化残留物上且没有被洗出。吸附在消化残留物上的金属硫酸盐是另一个问题。此外,消化残留物和石膏的混合物不能充分脱水。这使得加工和运输更加困难，因为这种混合物的水分含量显著大于25％，其还是触变性的。此外，来自多个过滤和洗涤步骤的滤液具有不同的组成和不同的pH(酸性到稍微地碱性(alkaline))，必须进行处理和加工从而可适当地处理它们。
在使用氯化物工艺制备二氧化钛时,在第一步中通过对含钛原料进行氯化来获得四氯化钛。在焦炭的存在下，在流化床反应器中于约1000℃的温度下实施氯化。这制备挥发性金属氯化物，当从反应器移除时其还携带例如由未反应的TiO2原料和其它组分例如SiO2和焦炭形成的精细分裂的床材料。然后洗涤这种分离的旋风尘，在干燥状态时其通常具有下述组成：
TiO2       15％–80重量％
碳         20％–60重量％
SiO2       5％–15重量％
作为主要组分。初始滤饼的水分含量通常为20％-40重量％。
这些滤饼的不足在于，当进一步加工时，因为这种加工滤饼作为酸进行反应，因此在进一步加工或利用例如在冶金工艺中它是高度腐蚀性的。为了能有经济竞争力地使用滤饼，必须中和滤饼；这实施起来非常复杂且没有经济优势。
取决于所用原料和消化反应产率，来自硫酸盐工艺的消化残留物还可包含20％-60重量％二氧化钛。与倒掉这些残留物相反，能利用仍然存在的TiO2含量是理想的。
DE2951749C2描述了一种工艺，其中将通过旋转过滤和后续的洗涤获得的5％-95重量％含二氧化钛的消化残留物与95％-5重量％精细分裂的炉渣一起在含量>86重量％的硫酸中进行消化。DE4027105A1描述了一种工艺，其中使用浓硫酸来消化消化残留物并提供能量，例如在环形螺杆中、旋转管或类似设备中。
根据上述工艺，除了旋转过滤和洗涤以外没有经过任何其它预处理的消化残留物难以加工，因为它们具有高残留水分含量(例如30重量％)并因此需要更高的硫酸浓度并为消化反应提供能量，还因为硫酸含量导致高度腐蚀性的。
DE19725018B4和DE19725021B4批露了用于加工消化残留物的方法，尽管已相对于现有技术进行了改善，但仍能优化该方法的工艺步骤和物流。
根据EP1443121A1,在膜过滤器压制机中过滤使用硫酸消化含二氧化钛的原料时获得的消化残留物，可使用作为碱反应的溶液或悬浮液中和含消化残留物的滤饼。
总之，从经济角度来看所有这些方法都有不足，因为必需大量设备和工艺步骤，且必需大量消耗昂贵的中和试剂例如Ca(OH)2或NaOH。这种方法的不足还在于下述事实：在最后洗涤之后，消化残留物仍然是强酸性的且随后必须用碱金属氧化物或碱土金属氧化物、氢氧化物或碳酸盐来中和以能作为聚集体或填料来利用。
已知将来自TiO2制备的这种残留物(TiO2残留物)作为聚集体用于冶金工业中。
因此，DE-C-4419819批露了一种由TiO2残留物和其它物质组成的含钛聚集体。DE-C-19705996批露了一种用于制造含TiO2的聚集体的方法。在那篇专利中，在200℃-1300℃下热处理TiO2残留物和铁或铁化合物的混合物。这种技术方案的一种不足是麻烦地计量和混合以及后续地热处理TiO2残留物以及聚集体的其它各组分。
EP-A-0611740描述了将具有其它组分的来自TiO2制备的残留物(TiO2残留物)作为含钛聚集体，用于增加炉的耐火内衬的耐久性。就这方面而言，制造了含TiO2的成形制品例如团块、球粒或细粒。
当加入冶金容器时来自TiO2制备的残留物的作用基于形成耐高温和耐摩擦的Ti(C,N)化合物，其在生铁中具有依赖于温度的溶解度。低于溶解度极限时，其具体来说是因为耗散到外面的热量增加造成的框架的损坏区域的情况，Ti(C,N)化合物从生铁沉淀出来，它们沉积在更加严重磨损的壁构造的区域，且这导致固有的“热修复效应”。需要元素碳和氮来形成碳氮化钛(titanium carbonitrides)。具体来说,冶金容器中缺少氮限制了碳氮化钛的形成，并因此限制了它们的钛氮化物的形成。
因此，本发明的目的是提供成本有效地加工和利用在制备二氧化钛时获得的残留物，如上所述该残留物主要作为酸进行反应。
发明人令人惊讶地发现，通过使用为在使用硫酸盐和/或氯化物工艺制造二氧化钛时获得的残留物的含钛材料转化金属炉渣具体来说在制造钢和铁或回收它们时获得的那些金属炉渣，可得到一种制品，该制品可用作混凝土、水泥、沥青、耐火材料的聚集体和/或填料，用于几乎不可渗透水的涂层例如垃圾填埋覆盖物，为了回填矿井和地下腔体，为了密封和固化底土，用于景观美化或道路建设和用于冶金从而增加炉内衬的耐久性和/或作为形成炉渣的试剂，为了控制冶金容器中炉渣的粘度,为了降低炉渣的熔点,作为肥料或用于水泥制造的聚集体(原料)。
用于制造本发明的聚集体的含钛材料通常包括10％-100重量％,优选地20％-95重量％TiO2,通常作为TiO2或与其它金属的钛酸盐。可使用的合成的含二氧化钛的材料，可为来自使用硫酸盐或氯化物工艺制备二氧化钛的那些,作为来自常规TiO2制备的中间体或关联产物(coupling product)或残留物。所使用的合成含钛材料还可为来自化学工业或造纸工业或来自钛制备的残留物或废弃物。
典型的含钛残留物是来自使用硫酸盐工艺或氯化物工艺制备TiO2的含钛残留物。类似地，用过的含钛催化剂,例如DENOX催化剂或克劳斯(Claus)催化剂可优选地用于本发明。此外，还可使用材料例如天然含钛材料,例如钛铁矿、钛铁矿砂、金红石砂和/或钛炉渣(例如索瑞尔(sorel)炉渣)，其能在鼓风炉中反应位点处的条件下形成耐火碳氮化钛。上述的合成和天然含钛支撑物(support)在制造工艺中可单独地或作为混合物使用。
所使用的来自TiO2制造的残留物可作为润湿的滤饼或作为粉末来使用。此外,这些残留物可以酸性、洗涤的、未中和、部分中和或中和的形式使用，来制造本发明的聚集体。
除了来自制造TiO2的残留物以外,根据本发明的聚集体可包含其它合成和/或天然含二氧化钛的材料，其选自下述材料或它们的混合物:
-来自制造二氧化钛的中间体、关联的和/或已经制备的产物。就这方面而言,材料可同时来自使用硫酸盐工艺制造二氧化钛和来自使用氯化物工艺制造二氧化钛。中间体和关联产物可从常规TiO2制备提取；
-来自化学工业的残留物,例如来自含TiO2的催化剂,同样作为示例的是DENOX催化剂或来自纸张制造(称为吸气剂(getter))；
-钛矿石、钛炉渣以及金红石或钛铁矿砂。
取决于预期应用,本发明的聚集体可包含其它工艺材料和/或添加剂,例如含碳的材料,还原碳和/或金属氧化物,氧化铁是其它示例。
除了来自TiO2制造的金属炉渣和残留物以外,根据本发明的聚集体因此还可包含其它选自下组的含二氧化钛的材料：钛矿石、富二氧化钛的炉渣、合成的含二氧化钛的材料或这些材料中两种或更多种的混合物。
通常，用于制造根据本发明的聚集体的合成含二氧化钛的材料包含约10％-100重量％,优选地20％-95重量％TiO2(相对于总钛含量来计算)。
取决于组成和应用,聚集体可经历热处理,优选地干燥,特别优选地在为100℃-1200℃的温度下进行热处理。
根据本发明的聚集体包含5％-90％,优选地10％-85％,特别优选地20％-85％,更特别优选地30％-80重量％TiO2(相对于总钛含量来计算)。
在一种应用中,根据本发明的聚集体的测定粒度(granulometry)可为0-15cm,特别为>0-10cm,特别优选地为>0-8cm和更特别优选地为>0-5cm，包括各上限。
在另一种应用中,根据本发明的聚集体的细度(fineness)还可具体为>0-100mm,优选地>0-10mm和特别优选地>0-3mm,包括各上限。
根据本发明，为了中和残留物,使用炉渣，该炉渣在制备金属时作为非金属物质获得且来自所用的原料。炉渣是由碱性(basic)氧化物形成的氧化物的混合物，其在矿石熔炼中金属提取时形成且具有多孔到结实(massive)的性质。炉渣还可用作土木工程(civil engineering)中的辅助原材料，用作路基的聚集体或水泥的添加剂。在本领域中将这些非金属材料称为熔炼炉渣和铁炉渣。
熔炼炉渣是制备金属例如铝、铬、铜、铅时所获得的炉渣。它们称为铝、铬、铜、铅炉渣。优选地,将称为铝盐炉渣的炉渣用作熔炼炉渣。除了Al2O3以外,这些炉渣还包括可观数量的氮化铝。取决于所实施的步骤和方法，氮化铝的分数可最高达30重量％或更高。一般来说，因为其AlN含量，铝盐炉渣不能利用，因为一旦接触空气或水，AlN发生反应以形成不需要的气态氨。用于加工和回收这种Al盐炉渣的方法是已知的。在一种加工方法中，粉碎盐炉渣，并通过筛选和金属部分分离。接下来，用水洗掉盐组分，然后通过加工气体纯化把形成的气态氨转化成铝硫酸盐。在过滤掉不溶于水的氧化物和把溶解的熔炼盐结晶出来以后，获得产物，其可用作用于制造水泥熟料和矿物棉的廉价原料。但是，尽管制备复杂，产物中残留分数的铝作为AlN或氨仍然是未反应的,由此仍然产生清晰的氨的臭味。只有热处理,具体来说完全的干燥，以使氨挥发。但是，这种方法是非常复杂和不经济的。熔炼炉渣的其它不足是它们通常作为强碱反应，因此考虑它们的进一步应用的选择非常有限。
但是，在根据本发明的应用中存在氮化物是有益的，例如在制造根据本发明的聚集体之后，当加入冶金熔炼炉时可显著加速在耐火内衬上形成和沉积氮化钛和/或碳氮化钛。
铁炉渣是鼓风炉、炼钢厂(steelwork)和次级冶金炉渣。炼钢厂炉渣根据钢的制造工艺来分类。例如，LD炉渣(LDS)是制备钢时使用林茨-多纳维茨(Linz-Donawitz)工艺所产生的,电炉炉渣是制备钢时使用电炉工艺所产生的，以及SM炉渣是制备时使用西门子-马丁(Siemens-Martin)工艺所产生的。大多数的铁炉渣用于土木工程和道路建设。
炼钢厂炉渣和LD炉渣或电炉炉渣也可用于本发明。这样的益处在于，首先游离的CaO和MgO用于中和来自TiO2制造的残留物,另一方面其它组分例如CaO,MgO,Al2O3,硅酸二钙、硅酸三钙、铁酸二钙、钙方铁矿(calciumwüstite)、镁方铁矿(magnesium wüstite)、Fe2O3,FeO可用作形成炉渣的试剂和/或用于调节炉渣的粘度和/或降低炉渣的熔点。此外，当加入冶金容器时,铁含量变成可用，由此节省原料和保护天然资源。
因此，铁炉渣包含SiO2,Al2O3,CaO和/或MgO作为主要组分。它们还包含氧化铁、游离的铁和金属氧化物以及氢氧化物。因为这些炉渣的矿物学和化学组成以及物理性质，在能使用这些炉渣之前通常需要其它加工步骤。
例如，炼钢厂炉渣通常总是包含游离氧化物,具体来说游离石灰(CaO)；另一方面，富MgO炉渣还包含游离MgO(表2)。
来自化铁炉的碱性炉渣的组分的重量％示例如下:
在土木工程中使用这些炉渣,例如以颗粒的形式用于水泥或道路建设用来制造路基，通常是受限制的，因为存在游离石灰含量和/或游离MgO。当添加水时，游离石灰和游离MgO都可水合；这与体积增加相关。这种水合过程意味着炉渣可被分裂，且甚至可完全瓦解。这导致用于道路建设或混凝土的车道发生不利的膨胀。
炼钢厂炉渣中的游离石灰分数可最高达10重量％或更多。MgO的游离分数可为8重量％或更高。取决于LD炉渣的石灰含量,这些可适于用作道路建设材料(具有低石灰含量)或可加工成肥料。这意味着炼钢厂炉渣是高度碱性的，意味着其应用是基本上受限的。
如上所述的炉渣可单独地或作为混合物地使用来制造含钛聚集体。
本发明的聚集体可通过混合来自制造二氧化钛的含钛残留物以及来自金属提取的炉渣来制造。为了制造本发明的聚集体，设想了各种方法；这些将通过示例来描述。
金属炉渣与来自TiO2制造的残留物混合,例如通过在混合机中混合。所用的炉渣的测定粒度可为0-200mm,优选地0-50mm和特别优选地<5mm。来自使用硫酸盐工艺和氯化物工艺的TiO2制造的残留物可单独地或作为混合物用作为滤饼。
此外,金属炉渣可通过混合例如在混合机中与来自TiO2制造的残留物混合,随后在组合的研磨和干燥装置(例如球磨机)中干燥并同时微粒化。在这种情况下，所用的金属炉渣的测定粒度可为0-80mm,优选地0-50mm和特别优选地<20mm。来自使用硫酸盐工艺的TiO2制造的残留物可单独地或作为混合物用作为滤饼。就这方面而言,可获得测定粒度为100％<4mm,优选地<2mm和特别优选地<1mm的精细分裂的、干燥的聚集体。
取决于应用,可通过混合例如在混合机中把金属炉渣与来自TiO2制造的残留物混合，随后使用本技术领域所公知的方法进行团块化、球粒化或在烧结带上烧结。这种成形颗粒的粒度可为0.5cm-10cm,优选地2-8cm。
粗分裂的金属炉渣可在粉碎机中粉碎，并随后研磨。中粉碎，并随后研磨。还可在粉碎/研磨之前，首先在组合的研磨和干燥装置中研磨金属炉渣或者在干燥器中干燥之。接下来，将研磨的炉渣与湿润过滤的来自TiO2制造的残留物混合。如有需要，随后可干燥或热处理混合物。
研磨之后,所用炉渣的过大尺寸百分比100％<5mm,具体来说100％<3mm和最具体地100％<1mm。最终聚集体产物的测定粒度>0-5mm,优选地>0-3mm和特别优选地>0-1mm。
根据本发明,为了中和来自二氧化钛制备酸性残留物,使用化学上作为碱反应的金属炉渣。如本文所使用，术语“碱性金属炉渣”应理解为化学上作为碱反应的金属炉渣。这些金属炉渣的通过炉渣数(slag number)给出的碱度(basicity)可为大于0.8,具体来说大于1,更具体地大于1.2和特别具体地大于1.5。这种炉渣碱度是冶金炉渣比例B，且基于炉渣中碱性组分例如CaO、MgO和酸性组分例如SiO2的摩尔比例,这也称为炉渣数。炉渣比例B是经验参数，在冶金炉渣中其最简单的形式表达为CaO和SiO2的重量比例。因为这没有很类似实际情况，把其它炉渣组分(例如MgO,Al2O3)归为碱性和酸性分数。因此，术语“炉渣碱度B”中的“B”不对应于化学碱度。碱度大于1意味着炉渣表示为碱性，且碱度小于1表示为酸性炉渣。
如果来自制造TiO2的残留物用作酸性滤饼,特别是被洗涤的，那么发明性地添加具体量的以强碱方式反应的金属炉渣意味着可获得中和产物，其理想地适用于如上所述的应用。这样，利用了炉渣本来是缺点的碱性性质，来中和以酸性方式反应的来自制造TiO2的残留物。通常,可混合炉渣和来自制造TiO2的残留物，其数量随它们的pH而变化且在产物中形成的pH约为中性。这样获得的产物的pH常常为5-11,优选地6-10。测定粒度在如上所述的范围。
根据本发明,这样来自制备二氧化钛的酸性残留物可直接从腔室过滤压制机或在洗涤之后与碱性金属炉渣混合，从而减少吸附的酸但无需使用包含中和试剂的水性溶液。这样,根据本发明,含钛残留物和碱度金属炉渣所使用的数量使得所得混合物的pH在下述中性范围：5–12,优选地6-10或更优选地6-8。通常,这通过50-90重量份来自制备二氧化钛的残留物和50-10重量份碱性金属炉渣的适当数量来获得。
因此，本发明提供由来自制备二氧化钛的含钛残留物和来自金属提取的炉渣形成的聚集体，其可用作聚集体和/或填料，以及其可通过根据本发明的工艺来制造，该工艺是廉价、能量有效和技术上易于实施来制备金属炉渣和获自制造TiO2的残留物。
此外,本发明提供用于冶金工艺的含钛聚集体,具体来说用于冶金容器和熔炼车间,具体来说用于鼓风炉、化铁炉和高炉。
本发明还提供含钛聚集体，其用于耐火材料、枪炮(gunning)材料、开槽材料和/或修复化合物。
本发明的其它目标是提供聚集体，其用于在模具、芯体或浇铸物上形成薄涂层的浆料(size)。这种满足各种要求，例如绝热、光滑、分离等。
还在本发明的另一方面中,提供含钛聚集体，其用于注入冶金炉来增加炉内衬的耐久性以及影响冶金炉中炉渣的粘度。
还在本发明的另一方面中,提供含钛聚集体，其用于加入冶金炉来增加炉内衬的耐久性和同时用作形成炉渣的试剂。
还在本发明的另一方面中,提供含钛聚集体，其用于加入冶金炉来增加炉内衬的耐久性以及同时用作形成炉渣的试剂以及调节炉渣的粘度。
还在本发明的另一方面中,提供含钛聚集体，其用于加入冶金炉来增加炉内衬的耐久性和同时用作形成炉渣的试剂以及降低炉渣的熔点。
还在本发明的另一方面中,提供含钛聚集体，其用于出口(taphole)材料。
还在本发明的另一方面中,提供含钛聚集体，其用作用于建筑材料的聚集体,例如用于混凝土和/或水泥和用于道路建设。
还在本发明的另一方面中,提供含钛聚集体，其用作填料和/或颜料。
还在本发明的另一方面中,提供含钛聚集体，其用于低水渗透能力的涂层例如垃圾填埋覆盖物，为了回填矿井和地下腔体，为了密封和固化底土，用于景观美化或道路建设。
还在本发明的另一方面中,提供含钛聚集体，其用作肥料或用于水泥制造的聚集体(原料)。
在本发明的一种实施方式中，来自使用硫酸盐工艺制造TiO2的消化溶液被先中和，然后与金属炉渣过滤,然后过滤和洗涤(如有需要)。
在本发明的另一种实施方式中，来自使用硫酸盐工艺制造的消化溶液或来自使用氯化物方法制造的旋转尘首先进行过滤和洗涤，从而分别去除硫酸盐或氯化物。接下来，在水中淘析滤饼和通过添加金属炉渣来中和，并过滤掉。根据现有技术来实施过滤和洗涤。
在本发明的其他实施方式中，在高温下述于炼钢厂中制备炉渣熔体后，直接添加来自制造TiO2的残留物。可在这些高温下直接实施添加，或在熔体冷却时实施添加。此外,还可在制备金属炉渣时的下游步骤中实施添加，在各制造单元中直接实施。
这样,可制造测定粒度最高达15cm的含钛聚集体。根据现有技术，可将聚集体粉碎成不同的粒度和以各种筛选分数来制备。设定的测定粒度取决于聚集体的应用。
根据本发明,还可将来自制造二氧化钛的残留物与炉渣一起经历粉碎步骤例如研磨、粉碎或类似工艺,由此可获得特别紧密的预混合以及由此在混合物中获得特别均匀的中和。这样获得的聚集体的测定粒度可为0.01μm-3mm,具体来说0.1μm-2mm，且特别适于通过注入枪(injectinglance)注入冶金容器。
如果把聚集体用于冶金容器中例如用于鼓风炉中,那么在通过炉顶部添加的情况下,称为料柱的测定粒度可最高达150mm,优选地最高达100mm。但是，如果含钛聚集体通过注入枪注入鼓风炉，那么来通过粉碎或研磨到<10mm,优选地<5mm和最具体地<3mm来调节测定粒度。在该实施方式中，所用的来自制造TiO2的残留物可为未洗涤的、未洗涤且部分或完全中和的、洗涤但酸性的或洗涤且部分或完全中和的。所用的来自制造TiO2的残留物可为湿润滤饼或干燥材料的形式。
根据本发明,可提供一种工艺，其一方面通过形成耐高温的和耐磨的Ti(C,N)化合物可保护炉内衬免于过早磨损，另一方面可降低炉渣在鼓风炉中形成时的粘度，并因此可改善炉中的气体流动，允许在出渣(tapping)之后容易地去除炉渣，还可优化液体鼓风炉炉渣和相应的鼓风炉炉渣产品的质量匹配。
当加入冶金容器例如鼓风炉时,根据本发明的聚集体的优势是加入二氧化钛或钛化合物改善炉中的气体流动，因为形成了在生铁中具有依赖温度的溶解度的耐高温的和耐磨的Ti(C,N)化合物，并由此可对液体生铁的粘度施加影响；此外，因为其它组分例如CaO,Al2O3和/或MgO，降低了液体鼓风炉炉渣的粘度。此外,当鼓风炉熔体出渣时,炉渣优选地尽可能为液体和具有低粘度。如果不是这样，在开槽系统和具体来说在颗粒化装置中可出现生铁和炉渣出渣问题，例如其中对液体炉渣进行颗粒化用于道路建设或作为水泥的添加剂。
鼓风炉中形成的鼓风炉炉渣在其普遍温度下是液体形式。炉渣的作用是吸收装料的非还原的组分和确保炉的脱硫。鼓风炉炉渣主要由下述组成：MgO,Al2O3,CaO和SiO2。液体鼓风炉炉渣的质量由其化学组成和热处理条件决定。影响鼓风炉结块炉渣质量的主要特征主要是它的孔隙率。这可通过但不限于合适的用于液体鼓风炉炉渣的添加剂来控制。这些添加剂用于调节溶解于液体炉渣中的释放的气体。这样,在一方面中可抑制气体的释放或至少限制之，或者另一方面可加强释放的气体，从而大多数释放的气体可在冷却固化之前从炉渣逃逸。如果鼓风炉炉渣的粘度受到这些添加剂的影响，从而降低粘度，那么固化时气体的逃逸变得更容易并防止截留气泡。

Claims (7)

1.一种含钛聚集体，其可金属制造使用来自金属制造的碱性炉渣混合和/或处理来自制造二氧化钛的残留物来获得，该残留物在使用硫酸盐和/或氯化物工艺制造二氧化钛时获得，其中，所述含钛聚集体的pH为5-12,优选地为6-10。
2.如权利要求1所述的含钛聚集体，其测定粒度为>0μm到100mm,具体来说>0μm到10mm,更具体地>0μm到3mm,包括各上限。
3.如权利要求1或权利要求2所述的含钛聚集体，其特征在于，将炉渣数B大于0.8,具体来说大于1,更具体地大于1.2和特别具体地大于1.5的炉渣用作所述来自金属制造的碱性炉渣。
4.如权利要求1或权利要求2所述的含钛聚集体，除了来自制造TiO2的残留物以外，所述含钛聚集体包含其它合成和/或天然的含二氧化钛的材料，选自下述材料或它们的混合物:
-来自使用硫酸盐工艺制造二氧化钛和来自使用氯化物工艺制造二氧化钛的或者来自常规TiO2制备的中间体、关联产物和/或已经制备的产物；
-来自化学工业的残留物,例如来自含TiO2的催化剂,例如来自DENOX催化剂或来自纸张制造(称为吸气剂)；
-钛矿石、钛炉渣以及金红石或钛铁矿砂。
5.一种制造如前述权利要求中任一项所述的聚集体的方法，其中把在使用硫酸盐和/或氯化物工艺制造二氧化钛时获得的来自制造二氧化钛的残留物与来自金属制造的碱性炉渣混合，其数量使得所获得的含钛聚集体的pH为5-12,优选地为6-10。
6.如权利要求5所述的制造聚集体的方法，其特征在于，所得混合物额外地进行中和。
7.如权利要求1-4中任一项所述的含钛聚集体在冶金工艺中的应用，具体来说用于加入化铁炉、熔炼炉以及高炉和鼓风炉，作为用于混凝土、水泥、沥青、耐火材料、修复化合物、浆料的聚集体和/或填料，用于几乎不可渗透水的涂层例如垃圾填埋覆盖物，为了回填矿井和地下腔体，为了密封和固化底土，用于景观美化或道路或水路建设和用于冶金从而增加炉内衬的耐久性和/或作为形成炉渣的试剂，尤其用于控制冶金容器中炉渣的粘度和/或降低炉渣的熔点,作为肥料或用于水泥制造的聚集体(原料),作为催化剂或作为从水去除重金属的吸附试剂。
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