ES3033294T3 - Coal-containing binder for use in molded product - Google Patents
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Abstract
El aglutinante que contiene carbón para su uso en un producto moldeado comprende un polímero de alto peso molecular que tiene una viscosidad intrínseca de 2,0 dl/g o más. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Aglutinante que contiene carbón para su uso en productos moldeados
Ámbito técnico
La presente invención se relaciona con un procedimiento para producir un producto formado que contiene carbón y al uso de un aglutinante. El aglutinante incluye, por ejemplo, los aglutinantes que se utilizarán para el carbón formado utilizado como parte de la carga de carbón en hornos de coque, y los aglutinantes que se utilizarán cuando se fabriquen briquetas mediante la formación a presión de un polvo que contenga carbón.
Técnica anterior
Para retener la conformabilidad de los productos conformados que contienen carbón e impartir una resistencia a los productos conformados, se han utilizado convencionalmente ligantes de betún y similares tales como alquitrán, residuos de alquitrán, asfalto, brea de alquitrán de hulla y breas (brea de petróleo) hechas destilando asfalto o haciendo asfalto pesado.
Por ejemplo, PTL1 propone un coque para un alto horno, que contiene mucho carbón óseo mezclado en el mismo, que es un producto formado que contiene carbón utilizando un alquitrán de carretera como aglutinante.
Además PTL2 propone un coque para un alto horno, que es un producto formado que contiene carbón utilizando una brea de petróleo y un alquitrán destilado como aglutinantes.
El documento US 5 171 781 Adescribe polímeros de partículas absorbentes de agua y sus usos. Los agregados friables pueden fabricarse uniendo partículas de polímero sustancialmente secas con un líquido acuoso y secando los agregados. Estos agregados pueden descomponerse en partículas poliméricas individuales al mezclarse con un medio acuoso, por lo que pueden tener las propiedades de flujo de las partículas relativamente gruesas y las propiedades de rendimiento de las partículas relativamente finas. Pueden ser solubles y utilizarse como floculantes o viscosificantes o aglutinantes para, por ejemplo, la peletización del mineral de hierro. También pueden ser hinchables e insolubles, por ejemplo para convertir una masa de partículas pegajosas (tal como la torta de filtración de finos de carbón) en un sólido desmenuzable. Cuando los gránulos se forman por moldeo por compresión a partir de un sólido desmenuzable obtenido mezclando partículas de polímero absorbente de agua con una masa pegajosa de partículas inorgánicas (tal como una torta de filtración de finos de carbón), se obtienen propiedades mejoradas cuando las partículas de polímero absorbente se introducen en forma de dispersión en líquido inmiscible en agua.
El documento AU 497 510 B2 divulga el uso de polímeros inducidos por radiación como agentes reductores de la fricción.
El documento US 4802914 A describe un procedimiento para aglomerar concentrado de mineral que comprende la aglomeración de concentrado de mineral con una cantidad aglomerante de un polímero soluble en agua de alto peso molecular. El polímero seleccionado se aplica al concentrado de mineral (1) como dispersión en un medio no acuoso o (2) como polvo seco. Los polímeros más preferidos son los polímeros a base de poli(acrilamida) solubles en agua.
Lista de citas
Bibliografía de patentes
PTL1: JP 60-9547 B
PTL2: JP 4879706
Sumario de la invención
Problema técnico
Sin embargo, cuando se utiliza el aglutinante anterior, se han presentado problemas en los que el coste de procesamiento se vuelve elevado, etc., ya que para conservar la conformabilidad de un producto conformado e impartir una resistencia al producto conformado, es necesario elevar la concentración del aglutinante a añadir con respecto a la cantidad total del producto conformado.
Además, cuando se amasan carbón y similares y el aglutinante anterior, dado que no pueden amasarse homogéneamente debido a una alta viscosidad del aglutinante a temperatura ordinaria, deben amasarse a un estado de alta temperatura mediante el uso de vapor. Por lo tanto, se ha planteado un problema en el que se requiere una instalación dedicada capaz de calentar a alta temperatura, por lo que aumenta el gasto de capital, y similares.
La presente invención se ha logrado en consideración de la situación anterior, y un objeto de la misma es proporcionar un procedimiento para producir un producto formado que contiene carbón que exhibe una resistencia suficiente a una baja concentración de adición y puede utilizarse a temperatura ordinaria.
Solución al problema
La presente invención se basa en la constatación de que un aglutinante para un producto formado que contiene carbón, que contiene un polímero macromolecular que tiene una viscosidad intrínseca de 2,0 dl/g o superior, presenta una resistencia suficiente a una baja concentración de adición y puede utilizarse a temperatura ordinaria.
Es decir, la presente invención proporciona un procedimiento para producir un producto formado que contiene carbón de acuerdo con la reivindicación 1 y el uso del aglutinante como se define en la reivindicación 9. Otras realizaciones beneficiosas de la presente invención se describen en las reivindicaciones dependientes 2 a 8.
Efectos ventajosos de la invención
La presente invención puede proporcionar un procedimiento para producir un producto formado que contiene carbón que exhibe una resistencia suficiente a una baja concentración de adición y puede utilizarse a temperatura ordinaria. Además, cuando el procedimiento de producción de acuerdo con la presente invención es, ya que un producto formado que contiene carbón se puede producir a temperatura ordinaria, por lo que no necesita ningún aparato especial, el gasto de capital también se puede reducir.
Descripción de las realizaciones
A continuación, se describirá en detalle el aglutinante para un producto formado que contiene carbón utilizado en la presente invención.
Aquí, en la presente descripción, "(me)acrilo" significa "acrilo" y/o "metacrilo".
[Aglutinante para un producto conformado que contiene carbón!
El aglutinante para un producto formado que contiene carbón utilizado en la presente invención comprende un polímero macromolecular que tiene una viscosidad intrínseca de 2,0 dl/g o superior. El aglutinante para un producto formado que contiene carbón, que exhibe una resistencia suficiente a una baja concentración de adición y puede utilizarse a temperatura ordinaria, puede proporcionarse conteniendo el polímero macromolecular que tiene una viscosidad intrínseca de 2,0 dl/g o superior.
El aglutinante para un producto formado que contiene carbón puede contener, además del polímero macromolecular que tiene una viscosidad intrínseca de 2,0 dl/g o superior, componentes utilizados en aglutinantes convencionales, por ejemplo, aglutinantes de betún y similares tales como alquitrán, residuos de alquitrán, asfalto, brea de alquitrán de hulla y breas (brea de petróleo) fabricadas por destilación de asfalto o por fabricación de asfalto pesado. Sin embargo, el contenido del polímero macromolecular en el aglutinante para un producto formado que contiene carbón es preferentemente del 0,5% en masa o superior, más preferentemente del 1,0% en masa o superior, y aún más preferentemente del 1,5% en masa o superior desde el punto de vista de proporcionar el aglutinante para un producto formado que contiene carbón que presenta una resistencia suficiente a una concentración de adición baja, y preferentemente del 70,0% en masa o inferior, más preferentemente del 60,0% en masa o inferior, y aún más preferentemente del 50,0% en masa o inferior desde el punto de vista de la facilidad de manipulación.
El contenido del polímero macromolecular en sustancias activas del aglutinante para un producto formado que contiene carbón es preferentemente del 80% en masa o superior, más preferentemente del 90% en masa o superior, aún más preferentemente del 98% en masa o superior, y especialmente preferentemente del 100% en masa desde el punto de vista de proporcionar el aglutinante para un producto formado que contiene carbón que presenta una resistencia suficiente a una concentración de adición baja. Aquí, las sustancias activas significan componentes que excluyen un disolvente tal como el agua, y componentes distintos del polímero macromolecular (que tiene una viscosidad intrínseca de 2,0 dl/g o superior) de acuerdo con la presente invención del aglutinante.
El aglutinante para un producto formado que contiene carbón contiene una solución acuosa que contiene el polímero macromolecular o una emulsión que contiene el polímero macromolecular y es preferente que el aglutinante contenga una emulsión que contiene el polímero macromolecular. Al contener la emulsión una viscosidad relativamente baja y líquida, el amasado con los componentes que constituyen el producto formado que contiene carbón resulta fácil y también se puede acortar el tiempo que transcurre hasta que se exhibe el efecto.
Cuando el aglutinante para un producto formado contiene la emulsión, el aglutinante puede contener, además de la emulsión, según se requiera, por ejemplo, otros componentes tales como un estabilizante y un aglutinante convencional en el rango de no perjudicar el objeto de la presente invención. Cuando el aglutinante para un producto formado contiene la emulsión, el contenido de la emulsión en el aglutinante para un producto formado es preferentemente del 80% en masa o superior, más preferentemente del 90% en masa o superior, aún más preferentemente del 98% en masa o superior, y especialmente preferentemente del 100% en masa.
Además, cuando el aglutinante para un producto formado contiene la emulsión, el contenido de las sustancias activas en la emulsión es preferentemente del 20% en masa o superior, más preferentemente del 30% en masa o superior, y aún más preferentemente del 35% en masa o superior, y preferentemente del 60% en masa o inferior, más preferentemente del 50% en masa o inferior, y aún más preferentemente del 45% en masa o inferior.
Cuando el aglutinante para un producto formado contiene la solución acuosa, el aglutinante puede contener, además de la solución acuosa, según se requiera, por ejemplo, otros componentes tales como un estabilizante y un aglutinante convencional en el rango de no perjudicar el objeto de la presente invención. Cuando el aglutinante para un producto conformado contiene la solución acuosa, el contenido de la solución acuosa en el aglutinante para un producto conformado es preferentemente del 80% en masa o superior, más preferentemente del 90% en masa o superior, aún más preferentemente del 98% en masa o superior, y especialmente preferentemente del 100% en masa.
Además, cuando el aglutinante para un producto formado contiene la solución acuosa, el contenido de las sustancias activas en la solución acuosa es preferentemente del 0,5% en masa o superior, más preferentemente del 1,0% en masa o superior, y aún más preferentemente del 1,5% en masa o superior, y preferentemente del 3,5% en masa o inferior, más preferentemente del 3,0% en masa o inferior, y aún más preferentemente del 2,5% en masa o inferior.
<Polímero macromolecular>
El polímero macromolecular contenido en el aglutinante para un producto formado que contiene carbón tiene una viscosidad intrínseca de 2,0 dl/g o superior. Desde el punto de vista de proporcionar el aglutinante para un producto formado que contenga carbón y que muestre una resistencia suficiente a una baja concentración de adición, es preferente que el polímero macromolecular sea un polímero aniónico o un polímero catiónico.
El polímero aniónico no está especialmente limitado siempre que tenga una viscosidad intrínseca de 2,0 dl/g o superior.
Ejemplos del polímero aniónico incluyen polímeros de ácido (me)acrílico o sales del mismo, polímeros de hidrolizados parciales de acrilamida, copolímeros de ácido (me)acrílico o una sal del mismo con acrilamida, polímeros de acrilamida parcialmente sulfometilada, copolímeros de una sal de ácido (2-acrilamida)-2-metilpropanosulfónico con acrilamida, y terpolímeros de ácido (me)acrílico o una sal del mismo, acrilamida y una sal de ácido (2-acrilamida)-2-metilpropanosulfónico. Pueden utilizarse por separado o en combinaciones de dos o más. Entre ellos, desde el punto de vista de proporcionar el aglutinante para un producto formado que contenga carbón, que presente una resistencia suficiente con una baja concentración de adición y que pueda utilizarse a temperatura ordinaria, son preferentes los polímeros de (me)acrilato de sodio y los copolímeros de (me)acrilato de sodio con acrilamida; son más preferentes los polímeros de acrilato de sodio y los copolímeros de acrilato de sodio con acrilamida; y son aún más preferentes los copolímeros de acrilato de sodio con acrilamida.
El polímero catiónico no está especialmente limitado siempre que tenga una viscosidad intrínseca de 2,0 dl/g o superior.
Ejemplos del polímero catiónico incluyen polímeros de una sal cuaternaria de cloruro de metilo de dimetilaminoetil (me)acrilato, polímeros de cloruro de dialilmetilamonio, polímeros de condensados de epiclorhidrina de alquilamina, copolímeros de un condensado de epiclorhidrina de alquilamina con acrilamida y copolímeros de cloruro de 2-trimetilaminioetil de ácido (me)acrílico con acrilamida. Pueden utilizarse por separado o en combinaciones de dos o más. Entre ellos, desde el punto de vista de proporcionar el aglutinante para un producto formado que contenga carbón que exhiba una resistencia suficiente a una baja concentración de adición y pueda utilizarse a temperatura ordinaria, son preferentes los copolímeros de cloruro de 2-trimetilaminioetilo de ácido (met)acrílico con acrilamida; y más preferente es un copolímero de cloruro de 2-trimetilaminioetilo de ácido acrílico con acrilamida.
<Viscosidad intrínseca>
El polímero macromolecular contenido en el aglutinante para un producto formado que contiene carbón según la presente invención tiene una viscosidad intrínseca de 2,0 dl/g o superior.
La viscosidad intrínseca se representa por [q], y se define en términos de un valor calculado mediante la siguiente fórmula de Huggins.
en la que r|sp representa una viscosidad específica (= r|rel - 1); k' representa la constante de Huggins; C representa una concentración de una solución de muestra de polímero macromolecular; y r|rel representa una viscosidad relativa.
Se preparan soluciones de muestra de polímero macromolecular que tienen diferentes concentraciones; se determina la viscosidad específica r|sp de la solución de cada concentración; se traza la relación entre qsp/C y C; y un valor del intercepto obtenido extrapolando la C a 0 es la viscosidad intrínseca [q]. Como solución en blanco y disolvente para las soluciones de muestra de polímeros macromoleculares se utilizan: para el polímero aniónico, una solución acuosa 1,0 N de cloruro sódico; para el polímero catiónico, una solución acuosa 1,0 N de nitrato sódico; para un polímero no iónico, una solución acuosa 1,0 N de cloruro sódico; y para un polímero anfotérico, una solución acuosa 1,0 N de nitrato sódico.
La viscosidad específica r|sp se determina por medio de un procedimiento que se muestra en Ejemplos descritos más adelante.
En la presente invención, la viscosidad intrínseca del polímero macromolecular es de 2,0 dl/g o superior, preferentemente de 3,0 dl/g o superior, y más preferentemente de 4,0 dl/g o superior desde el punto de vista de proporcionar el aglutinante para un producto formado que contiene carbón que presenta una resistencia suficiente a una concentración de adición baja, y preferentemente de 30 dl/g o inferior, más preferentemente de 26 dl/g o inferior, y aún más preferentemente de 22 dl/g o inferior desde el punto de vista de la facilidad de amasado con carbón.
rProducto formado que contiene carbón!
El producto formado que contiene carbón producido de acuerdo con la presente invención contiene al menos carbón. Los componentes distintos del carbón que deben contener no están especialmente limitados, pero algunos ejemplos son el mineral de hierro, los óxidos metálicos, los residuos vegetales (biomasa) y la cal apagada.
El contenido de carbón en el producto formado que contiene carbón es preferentemente del 50% en masa o superior, y más preferentemente del 80% en masa o superior.
Además, es preferente que el producto formado que contiene carbón se obtenga formando un polvo que contiene carbón.
El carbón contenido en el producto formado no está especialmente limitado, pero ejemplos del mismo incluyen antracita, semi-antracita, carbón bituminoso, carbón sub-bituminoso y lignito.
El contenido del polímero macromolecular en el producto formado que contiene carbón es, con respecto a la cantidad total de componentes (excluida la humedad contenida en el carbón) que constituyen el producto formado que contiene carbón, preferentemente del 0,01% en masa o superior, más preferentemente del 0,05% en masa o superior, y aún más preferentemente del 0,10% en masa o superior desde el punto de vista de proporcionar un producto formado que contiene carbón que presenta suficiente resistencia de un producto formado que contenga carbón y presente una resistencia suficiente, y preferentemente 10,00% en masa o inferior, más preferentemente 5,00% en masa o inferior, y aún más preferentemente 1,00% en masa o inferior desde el punto de vista de la reducción del coste de transformación.
Cuando se utiliza un aglutinante convencional como aglutinante concurrentemente con el polímero macromolecular, el contenido del aglutinante convencional en el producto formado que contiene carbón es, con respecto a la cantidad total de componentes (excluyendo la humedad contenida en el carbón) que constituyen el producto formado que contiene carbón, preferentemente del 5% en masa o inferior, más preferentemente del 3% en masa o inferior, y aún más preferentemente del 1% en masa o inferior.
rProcedimiento de producción del producto formado que contiene carbón!
Un procedimiento para producir el producto formado que contiene carbón según la reivindicación 1 no está especialmente limitado adicionalmente, pero es preferente que el producto formado que contiene carbón se produzca mediante conformación por compresión. Por medio del conformado por compresión, se puede obtener fácilmente un producto de excelente resistencia.
La presión en el conformado por compresión es, desde el punto de vista de proporcionar el producto conformado que contiene carbón excelente en la resistencia, preferentemente 0.5 t/cm2 o superior, y más preferentemente 1,0 t/cm2 o superior, y preferentemente 10 t/cm2 o inferior, y más preferentemente 5 t/cm2 o inferior.
El polímero macromolecular a utilizar en el aglutinante para un producto formado que contiene carbón es preferentemente un polímero aniónico o un polímero catiónico desde el punto de vista de proporcionar el aglutinante para un producto formado que contiene carbón que exhibe una resistencia suficiente a una concentración de adición baja.
A continuación, cuando se produce el producto formado que contiene carbón, el polímero macromolecular se añade a los componentes que constituyen el producto formado que contiene carbón como una solución acuosa o como una emulsión. Entre ellos, desde el punto de vista de la facilidad de amasado con los componentes que constituyen el producto formado que contiene carbón y acortando el tiempo necesario hasta que se exhibe el efecto, es preferente que el polímero macromolecular se añada como una emulsión que es relativamente baja en la viscosidad y líquida.
Además, el polímero macromolecular, en consideración a la facilidad de amasado con los componentes que constituyen el producto formado que contiene carbón, puede añadirse pulverizándolo en gotitas finas mediante el uso de una boquilla de dos fluidos o similar.
Ejemplos
A continuación, la presente invención se describirá con más detalle mediante Ejemplos, pero la presente invención no se limita a estos Ejemplos en modo alguno.
[Producción de productos conformados!
Ejemplos 1, 4, 5 y 7:
Una emulsión que tenía una concentración de polímero macromolecular (concentración de sustancia activa) indicada en la Tabla 1 se añadió a 100 g de un carbón cuyo contenido de humedad a temperatura ordinaria era del 8% en masa de forma que la concentración de la sustancia activa en el aglutinante se convirtió en el 0.2% en masa con respecto a la cantidad total de componentes distintos de la humedad en el carbón y la sustancia activa en el aglutinante; y se roció agua con un pulverizador de forma que el total de la cantidad de la emulsión añadida y el agua ascendió a 2 g; y después, el resultante se mezcló durante 2 minutos con una espátula.
Después de la mezcla, se aplicó una presión de aproximadamente 1,0 t/cm2 sobre la mezcla obtenida mediante una máquina de conformación por compresión uniaxial para fabricar así un carbón conformado cilíndrico de aproximadamente 4 cm de altura y aproximadamente 2 cm de diámetro.
Ejemplos 2, 3 y 6
100 g de un carbón cuyo contenido de humedad a temperatura ordinaria era del 8% en masa se calentaron a una temperatura de 105°C durante 120 min para evaporar la humedad del carbón y secar el carbón.
A continuación, se añadió al agua un polímero macromolecular indicado en la Tabla 1 de manera que la concentración de polímero macromolecular (concentración de sustancia activa) se convirtió en la concentración indicada en la Tabla 1, y se agitó durante 20 min utilizando un agitador magnético. De este modo, se obtuvo como aglutinante una solución acuosa en la que el polímero macromolecular se disolvió en agua (solución de muestra de polímero macromolecular). A continuación, se añadieron 10 ml de la solución acuosa obtenida al carbón (cuyo peso antes del secado era de 100 g) secado como se ha descrito anteriormente de forma que la concentración de la sustancia activa del aglutinante llegara al 0,2% en masa con respecto a la cantidad total de componentes distintos de la humedad en el carbón y la sustancia activa del aglutinante, y se mezclaron durante 2 min con una espátula.
Después de la mezcla, se aplicó una presión de aproximadamente 1,0 t/cm2 sobre la mezcla obtenida mediante una máquina de conformación por compresión uniaxial para fabricar así un carbón conformado cilíndrico de aproximadamente 4 cm de altura y aproximadamente 2 cm de diámetro.
Ejemplo comparativo 1
Se añadió un alquitrán calentado a 80°C, en una condición sellada, a 100 g de un carbón que se calentó a 80°C y cuyo contenido de humedad era del 8% en masa, de forma que la concentración de alquitrán pasó a ser del 5,0% en masa con respecto a la cantidad total de componentes distintos de la humedad en el carbón y el alquitrán (aglutinante), y se mezcló durante 2 min mediante una espátula.
Se aplicó una presión de aproximadamente 1,0 t/cm2 sobre la mezcla obtenida mediante una máquina de conformado por compresión uniaxial para fabricar así un carbón conformado cilíndrico de aproximadamente 4 cm de altura y aproximadamente 2 cm de diámetro.
Ejemplos comparativos 2 a 5
100 g de un carbón cuyo contenido de humedad a temperatura ordinaria era del 8% en masa se calentaron a una temperatura de 105°C durante 120 min para evaporar la humedad del carbón y secar el carbón.
A continuación, se añadió al agua un polímero macromolecular indicado en la Tabla 1 de manera que la concentración de polímero macromolecular (concentración de sustancia activa) se convirtió en la concentración indicada en la Tabla 1, y se agitó durante 20 min utilizando un agitador magnético. De este modo, se obtuvo como aglutinante una solución acuosa en la que el polímero macromolecular se disolvió en agua (solución de muestra de polímero macromolecular). A continuación, la solución acuosa obtenida se añadió al carbón (cuyo peso antes del secado era de 100 g) secado como se ha descrito anteriormente de forma que la concentración de la sustancia activa del aglutinante llegara al 0,2% en masa con respecto a la cantidad total de componentes distintos de la humedad en el carbón y la sustancia activa del aglutinante, y se mezcló durante 2 min mediante una espátula.
Después de la mezcla, se aplicó una presión de aproximadamente 1,0 t/cm2 sobre la mezcla obtenida mediante una máquina de conformación por compresión uniaxial para fabricar así un carbón conformado cilíndrico de aproximadamente 4 cm de altura y aproximadamente 2 cm de diámetro.
rMedida]
<Viscosidad intrínseca>
La viscosidad intrínseca de un polímero macromolecular utilizado como aglutinante se determinó como sigue.
(1) Se sumergieron 5 viscosímetros Cannon-Fenske (fabricados por Kusano Kagaku K.K., n° 75) en un detergente neutro para cristalería durante 1 día o más, y después se lavaron suficientemente con agua desionizada y se secaron.
(2-1) Para cada uno de los aglutinantes A1 a A4, Z2 y Z3, se fabricó una solución de un polímero macromolecular utilizando agua de forma que la concentración de polímero macromolecular fuera del 0,2% en masa, y se sometió a filtración por punto muerto a través de un filtro de vidrio 3G2; a continuación, se añadieron 50 mL de una solución acuosa de cloruro sódico 2 N a 50 mL de la solución obtenida al 0,2% en masa, y se agitó con un agitador magnético a 500 rpm durante 20 minutos para obtener una solución acuosa de cloruro sódico 1 N de una concentración de polímero macromolecular del 0,1% en masa. El resultante se diluyó con una solución acuosa de cloruro sódico 1 N para preparar así soluciones de muestra de polímeros macromoleculares con 5 concentraciones seriadas en el intervalo de 0,02 a 0,1% en masa. Aquí, la solución acuosa de cloruro sódico 1 N (1 N-NaCl) se utilizó como solución en blanco.
(2-2) Para los aglutinantes Nos. A5 a A7, Z4 y Z5 cada uno, se prepararon soluciones de muestra de polímero macromolecular mediante el uso de una solución acuosa de nitrato sódico 2 N o 1 N en lugar de la solución acuosa de cloruro sódico 2 N o 1 N de la anterior (2-1). Aquí, la solución acuosa de nitrato de sodio 1 N (1 N-NaNO<3>) se utilizó como solución en blanco.
(3) Los 5 viscosímetros anteriores se instalaron verticalmente en un baño de agua termostático cuya temperatura se reguló a 30°C (±0,02°C o menos). Se introdujeron 10 mL de la solución en blanco en cada viscosímetro con una pipeta entera y, a continuación, se dejaron reposar durante 30 minutos para que la temperatura se mantuviera constante. A continuación, se succionó la solución mediante el uso de un tapón cuentagotas y se hizo que cayera espontáneamente, y el tiempo en que la solución pasó la línea marcada se midió a la unidad 1/100 seg con un cronómetro. Esta medición se repitió 5 veces para cada viscosímetro y el valor medio se tomó como valor en blanco (tü).
(4) Se introdujeron 10 mL de cada una de las soluciones de muestra de polímero macromolecular preparadas anteriormente, con 5 concentraciones seriadas, en cada uno de los 5 viscosímetros con los que se había realizado la medición de la solución en blanco, y se dejaron en reposo durante unos 30 min para que la temperatura fuera constante. A continuación, se repitió 3 veces la misma operación que en la medición de la solución en blanco y se tomó como valor de medición (t) el valor medio de los tiempos de paso para cada concentración.
(5) La viscosidad relativa r|rel y la viscosidad específica r|sp se determinaron a partir del valor en blanco fe y del valor de medición t mediante la siguiente fórmula relacional.
<T | r e l>— t/tl)
T|SF = (t - to)/to = T|m i - 1
La viscosidad intrínseca [r|] de cada polímero macromolecular se calculó a partir de estos valores de acuerdo con el procedimiento de determinación de la viscosidad intrínseca basado en la siguiente fórmula de Huggins.
Fórmula de Huggins: rjsp/C = [r]] k ’[r |]-C
en la que k' representa la constante de Huggins; y C representa la concentración de la solución de muestra de polímero macromolecular [% en masa/volumen] (= C [g/dL]).
rEvaluación!
<Fluidez>
Se evaluó visualmente la fluidez a temperatura ordinaria de las emulsiones que contenían un polímero macromolecular, las soluciones acuosas de polímero macromolecular y el alquitrán justo antes de añadirse al carbón. Los resultados figuran en la tabla 1.
Como se observa en los Ejemplos 1, 4, 5 y 7, cuando la forma de los aglutinantes al ser añadidos al carbón era una emulsión, los aglutinantes tenían fluidez; y como se observa en los Ejemplos 2, 3 y 6, cuando la forma de los aglutinantes al ser añadidos al carbón era una solución acuosa, todos los aglutinantes no tenían fluidez y eran gelatinosos. Cuando un aglutinante tenía fluidez, ya que resultaba fácil que el aglutinante se amasara con componentes que constituían un producto formado que contenía carbón, en los Ejemplos 1, 4, 5 y 7, el amasado con carbón era fácil. Por el contrario, en los Ejemplos 2, 3 y 6, el aglutinante no tenía fluidez y era gelatinoso y el amasado con carbón no era fácil, pero era posible un amasado homogéneo.
El Ejemplo comparativo 1 no tenía fluidez y el amasado homogéneo con carbón a temperatura ordinaria era difícil. En los Ejemplos comparativos 2 a 5, como su viscosidad intrínseca era baja, los aglutinantes tenían fluidez, y el amasado con carbón era fácil.
<Resistencia (relación residual)>
Se fabricaron 3 piezas de un carbón formado bajo la condición de cada uno de los Ejemplos y Ejemplos comparativos, y se pesaron, y a continuación, se determinó el peso medio de las 3 piezas del mismo y se tomó como peso medio antes de una prueba de caída.
Los 3 trozos de los mismos pesados se dejaron caer cada uno desde una altura de 2 m, y se midió el peso del trozo más grande en carbón formado roto en cada trozo de los mismos. La prueba de caída se llevó a cabo en las 3 piezas fabricadas bajo las condiciones de cada uno de los Ejemplos y Ejemplos comparativos. Se determinó el peso medio de los grumos más grandes en el carbón formado roto en las 3 piezas del mismo fabricadas en cada condición, y se tomó como peso medio tras la prueba de caída. A continuación, se calculó la relación residual mediante la siguiente expresión, y se tomó como índice de la resistencia del carbón formado.
Un peso medio (g) después de la prueba de caída/un peso medio (g) antes de la prueba de caída * 100 = la proporción residual (% en masa)
Los resultados se muestran en la Tabla 1. Un aglutinante con una mayor proporción residual tiene una mayor resistencia.
[Tabla 1]
NaA: acrilato de sodio
AAm: acrilamida
DAA: ácido acrílico cloruro de 2-trimetilaminioetilo
AAECH: un condensado de alquilamina epiclorhidrina
DADMAC: cloruro de dialildimetilamonio
A partir de los resultados de la Tabla 1, está claro que los aglutinantes de los Ejemplos 1 a 7 mostraron una resistencia más suficiente a una concentración de adición baja que el aglutinante del Ejemplo comparativo 1. Además, los aglutinantes de los ejemplos 1 a 7 pueden utilizarse a temperatura normal, mientras que el aglutinante del ejemplo comparativo 1 debe calentarse para su uso.
Entonces, por comparación de los Ejemplos 1 a 7 con los Ejemplos comparativos 2 a 5, está claro que la viscosidad intrínseca siendo 2,0 dL/g o superior condujo a la exhibición de una resistencia suficiente.
Además por comparación del Ejemplo 3 con el Ejemplo 4, está claro que un polímero macromolecular que es una emulsión dio más fluidez y dio una viscosidad de ligante más baja que el polímero macromolecular que es una solución acuosa. Por lo tanto, se considera que un polímero macromolecular siendo una emulsión hecha fácil el amasado del polímero macromolecular con componentes que constituyen un producto formado que contiene carbón.
Claims (9)
1. Un procedimiento para producir un producto formado que contenga carbón, que comprende
añadir un aglutinante a los componentes que constituyen el producto formado que contiene carbón,
en el que el aglutinante contiene una solución acuosa que contiene un polímero macromolecular o una emulsión que contiene un polímero macromolecular,
en el que el polímero macromolecular tiene una viscosidad intrínseca de 2,0 dl/g o superior, determinada a 30°C como se describe en la descripción.
2. El procedimiento para producir un producto formado que contiene carbón de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el polímero macromolecular es un polímero aniónico o un polímero catiónico.
3. El procedimiento para producir un producto formado que contiene carbón de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que el aglutinante comprende una emulsión que comprende el polímero macromolecular.
4. El procedimiento para producir un producto formado que contiene carbón de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el polímero macromolecular es al menos uno seleccionado del grupo que consiste en polímeros de (me)acrilato de sodio, copolímeros de (me)acrilato de sodio con acrilamida, y copolímeros de cloruro de 2-trimetilaminioetilo de ácido (me)acrílico con acrilamida.
5. El procedimiento para producir un producto formado que contiene carbón de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el polímero macromolecular es al menos uno seleccionado del grupo que consiste en polímeros de acrilato de sodio, copolímeros de acrilato de sodio y acrilamida, y copolímeros de ácido acrílico 2-trimetilaminioetil cloruro con acrilamida.
6. El procedimiento para producir un producto formado que contiene carbón de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la viscosidad intrínseca es igual o superior a 3,0 dl/g e igual o inferior a 30 dl/g.
7. El procedimiento para producir un producto formado que contenga carbón de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el polímero macromolecular se añade en forma de emulsión.
8. El procedimiento para producir un producto conformado que contiene carbón de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la conformación se realiza mediante conformación por compresión.
9. Uso del aglutinante definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 para producir un producto formado que contenga carbón.
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