JPH06509390A - 鉱石造粒 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【　本発明は、粒子鉱石と粒子結合剤の均質な混合物を水分の存在下で作り、混 合物の撹拌（例えばローリングまたはタンプリング）により未焼付ベレットを作 り、該未焼付ベレットを焼いて鉱石ベレットを作製する工程を包含する、鉱石の 造粒方法に関するものである。

ベントナイトは粒子結合剤として広く用いられているが、合成または天然のポリ マーを使用することが数多く提案されている。

使用されている天然ポリマーの一つの部類は、様々な可溶性澱粉である。もう一 つの部類は、可溶性セルロース誘導体で、通例はエステル類（特にカルボキシメ チルセルロース）またはエーテル類（特にヒドロキシエチルセルロース）である 。もう一つのＭｔＲは、キサンタンガムやグアガム等の可溶性ガム類である。結 合粘土（ベントナイト）のポリマーとの混合物を使用することが提案されている 。

例えばクラム（Ｃｌｕｍ）らは、ミニングエンジニアーズ（Ｍｉｎｉｎｇ　Ｅｎ ｇｉｎｅｅｒｓ）　１９７８　（ＮＹ）　３０　（１）　、５３ページにおいて 、グアガム、ヒドロキシエチルセルロース、ポリオキシエチレンオキサイドおよ びベントナイトを含んだ結合剤を使用して得た結果を示している。

様々な可溶性粒子合成ポリマーを使用することも数多く提案されている。この粒 子状結合剤は、水溶性、イオン性、エチレン性不飽和モノマーもしくはモノマー 混合物を重合して水溶性ポリマー粒子を形成することによって形成されたもので あって、多くは３００μｍまでのサイズの合成ポリマー粒子からなるものである 。モノマー混合物は、架橋に伴う不溶化のリスクを避けるために架橋剤を含ま例 えば、我々はＥＰ−Ａ−２２５１７１において、３から１６ｄｌ／ｇの固有粘性 をもち、陰イオンポリマーである水溶性合成ポリマーの粒子結合剤としての使用 法を記載しており、ＥＰＯ２８８１５０においては、陽イオンポリマーの使用法 を記載している。

可溶性陰イオン合成ポリマーを造粒結合剤として使用することは、ベントナイト を使用するよりも幾つかの利点があるが、経済的な適用量で、鉱石ペレットに十 分な乾燥強度を付与するには難しいという欠点を伴う。もし乾燥強度の改善の為 に適用量を増加させたとしても、また別の欠点、即ちドラム中でのペレットの膠 着と凝集、および造粒工程における不安定性等の欠点が生ずるかもしれない。

同様に、天然ポリマーだけの使用では、未焼付強度、乾燥強度およびドロップ数 の最適条件の組み合わせを得られないかもしれないために、十分満足出来るもの であることは証明されていない。

本発明における鉱石の造粒方法では、粒子鉱石を水分の存在下で粒子結合剤と混 合し、その混合物を造粒する。そして、粒子結合剤は、イオン性の合成水溶性ポ リマー１部に対して、可溶性ガム、可溶性澱粉、および可溶性セルロース誘導体 から選ばれる可溶性天然ポリマー２から３０部の割合の混合物からなる。本明細 書中で用いる部は重量部である。

天然ポリマーは、例えば、ヒドロキシエチルセルロースなどのセルロースエーテ ル、カルボキシメチルセルロースなどのセルロースエステル、可溶性澱粉、また はキサンタンガムを例示できるが、好ましくは可溶性グアガムである。グアガム は、既知の方法により処理して溶解性を増す。例えばグアガムをリン酸処理した ものであってもよい。

合成ポリマーの量は、一般に少なくとも０．００５重量％、通例少な（とも０゜ ０１重量％（全混合物の重量に対し）であるが、一般に０．１重量％より多（は なく、それより少なく、例えば０．０６重量％より少ないことが多い。０．０１ から０．０４重量％が多くの場合適当である。

本発明で用いる水溶性合成および水溶性天然ポリマーの総量は、通例少なくとも ０．０３％、多くの場合は少なくとも０．０５％である。一般に０．３％より多 いことは望ましくなく、通例０．　２％より少ない。０．０５から０．　１また は０．１５％が多（の場合適当である。

リマーを使用して有益な結合の結果を得るためには、概して領　４％かそれ以上 くとも３部、しばしば少なくとも５または６部の割合である。普通は１５部より には０．２から２部の割合、多くの場合はおよそ０．７から１．５部の割合であ 好ましい結合剤は、１重量部の可溶性合成ポリマー、０．　７から１．３重量部 の炭酸ナトリウムおよび２から１２重量部のグアガムからなる。

結合剤の成分は使用前に混合するか、または分けて、但し好ましくは実質上間ま たはその他の塩）は、概して０．０３から０．　３％の範囲、多くの場合はおよ −は、アクリルアミドと１０から４０％、多くの場合は１５から３０％のアクリ ル酸ナトリウムの共重合体であることが普通は好ましい。

しかしながら、より多（の量のアクリル酸ナトリウム、たとえば５０から８０％ 、概しておよそ７０％の使用が望まれる。固有粘性は、２または３から１６ｄｌ ／ｇの範囲、多（の場合は５から１２ｄｌ／ｇの範囲でありうるが、いくつかの 場合には更に高く、例えば２５ｄｌ／ｇまででありうる。

可溶性合成ポリマーは、それが普通、架橋剤がない状態で重合される場合には、 完全に直鎖状とすることが望ましい。しかしながら合成ポリマーが水溶性で、部 分的に架橋構造をもつポリマーであることが好都合の場合もある。架橋剤の量は 、ポリマー粒子に卓越した非水溶性を与えるには不充分であるが、有用な利益、 特に鉱石ベレットの乾燥強度の増加を与えるには充分であり、粒子がなお水溶性 ポリマー粒子として、例えばそれらの薄膜形成性や流動学的特徴に関して、卓越 的に振る舞えるように選択するべきである。架橋剤の量は、固有粘性（ＩＶ）が ２から７ｄｌ／ｇであるときには概して５から５０ｐｐｍ、好ましくは７から２ ０ｐｐｍ、ＩＶが７から１６ｄｌ／ｇのときには２から３０ｐｐｍ、好ましくは ５から１ｓｐｐｍである。これらのＩＶ値は、架橋剤のない状態のポリマーで測 定し、架橋剤の量は、メチレンビスアクリルアミドの量として計算した。その他 の架橋剤類を用いて同様の流動学的および溶解性の特徴を得ようとするならば、 異なる、一般にはより多い量が必要となるであろう。一般には、架橋剤の量は、 メチレンビスアクリルアミドの量として計算して、１８ｐｐｍ以下である。

本明細書では、ＩＶ値は、２０℃におけるｄＩ／ｇでの在来のシングルポイント ＩＶ測定で決定した。

本発明で使用されている粒子結合剤の成分のいくつか、あるいは全ては、粒子分 散オイルとして与えられてもよいが、一般には粉末粒子成分として与えられるの が好ましい。粒子は、例えばＥＰＯ３２６３８２に記載のように凝集体であって もよい。結合剤粒子のサイズは、普通３００μｍ未満、一般には２００μｍ未満 で、好ましくは１５０μｍ未満、しかし一般には２０μｍより大きい。

粒子鉱石は、好ましくは鉄鉱石であるが、造粒できるその他の鉱石、例えば亜鉛 鉱石であってもよい。材料および製造条件は、結合剤には規定の多（の量のグア ガムが含まれなければならない事を除き、ＥＰ２２５１７１に記載のものが広く 適用できる。ベントナイトは、結合剤の一部として使用できる。

以下の実施例１および２において、造粒方法は、ＥＰ２２５１７１の実施例にあ る方法と同様に、グアガムおよびＥＰ２２５１７１にあるように形成した陰イオ ンポリマーの様々な組み合わせを用いて実施した。結果を次に示した。

実施例１ 生成物Ａ−２０％陰イオンポリアクリルアミドと炭酸ナトリウムの５０１５０混 合物 生成物Ｂ−グアガム 生成物Ｃ−ＡおよびＢの２／７活性ポリマー混合物未焼付　乾燥　ドロップ　％ 強度／Ｋｇ　強度／Ｋｇ　数　水分 ０．０９％Ｃ１，００２，８０２９，３１０，３０，１０％Ｂ　１．３１　２． ２６　３７．０　９．７実施例２ 生成物Ｄ−ＡおよびＢの１１５活性ポリマー混合物未焼付　乾燥　ドロップ　％ 強度／Ｋｇ　強度／Ｋｇ　数　水分 ０、工２％Ｄ　１．１８　８．１５　２１．３　１０．５１１２％Ｂ　１．３０ 　６．０８　４５．０　１０．０陰イオンポリアクリルアミドの炭酸ナトリウム およびグアガムとの混合物の組み合わせは、容認できる未焼付の特性を与えた一 方で、グアガムだけを用いた場合よりも乾燥強度を増した。

以上で述べた２つの実施例において、乾燥強度は、グアガムと合成ポリマーの混 合の結果としてそれぞれ２４．０および３４．０％上昇した。従って、たとえ乾 燥強度は合成ポリマーに基づいた結合剤の問題である傾向があるとしても、合成 ポリマーのグアガムへの添加は、合成ポリマー不在下で同量の天然ポリマーをＰ ＣＴ／ＧＢ　９２１０１４３２ フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＳＥ）、０Ａ （ＢＦ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、ＣＩ、　ＣＭ、　ＧＡ、　ＧＮ、　ＭＬ、　ＭＲ， ＳＮ、　ＴＤ、　ＴＧ）、　ＡＴ、　ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　 ＣＨ，Ｃ５゜ＤＥ、ＤＫ、ＥＳ、ＦＩ、ＧＢ、ＨＵ、ＪＰ、ＫＰ、ＫＲ，ＬＫ、 　ＬＵ、　ＭＧ、　ＭＮ、　ＭＷ、　ＮＬ、　ＮＯ，ＰＬ、　ＲＯ，ＲＵ、　Ｓ Ｄ、　ＳＥ、　ＵＳ（７２）発明者　アレン、アンソニー・ピータ−イギリス国 ウェスト・ヨークシャー、ビーディー　１８・３イーゼツト、シップレイ、サル タイアー、ジョージ・ストリート　４番

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．粒子鉱石を水分の存在下で粒子ポリマー結合剤と混合し、その混合物を造粒 する工程からなり、その粒子ポリマー結合剤が、イオン性の合成水溶性ポリマー １部に対して、可溶性ガム、可溶性澱粉および可溶性セルロース誘導体から選ば れる可溶性天然ポリマーが２から３０部の混合物からなることを特徴とする鉱石 の造粒方法。
2. ２．合成ポリマーが陰イオンポリマーであり、天然ポリマーがグアガムであるこ とを特徴とする請求項１記載の方法。
3. ３．混合物総量に対して、合成ポリマーの量が０．００５から０．１重量％の範 囲、および天然ポリマーの量が０．０５から０．２重量％であることを特徴とす る請求項１または２に記載の方法。
4. ４．天然ポリマーの量が、合成ポリマー１重量部に対して、３から１０重量部で あることを特徴とする請求項１から３いずれかに記載の方法。
5. ５．合成ポリマーが、１０から９０％のアクリルアミドと９０から１０％のアク リル酸ナトリウムの混合物から形成され、２から１６ｄｌ／ｇの固有粘性をもつ ことを特徴とする請求項１から４いずれかに記載の方法。
6. ６．合成ポリマーが、６０から９０重量％のアクリルアミドと４０から１０重量 ％のアクリル酸ナトリウムの混合物で形成され、５から９ｄｌ／ｇの固有粘性を もつことを特徴とする請求項１から５いずれかに記載の方法。
7. ７．鉱石が主に２５０μｍ未満の粒子状の鉄鉱石であることを特徴とする請求項 １から６いずれかに記載の方法。