CN102459657A - 抑制经热处理的铁矿石球团摩擦过程中的微粒排放的方法及醇副产物抑制微粒排放的用途 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了一种抑制经热处理的铁矿石球团的摩擦过程中的微粒排放的方法，所述方法包括如下步骤：a)在约200℃的温度下移出经热处理的铁矿石球团；和b)向球团上喷洒醇副产物。还描述了使用醇副产物作为微粒排放抑制剂的用途，其中将醇副产物喷洒到经热处理的铁矿石球团上，在球团、粒子、细屑及来自铁矿石和其他矿物的其他产品的处理、堆积和装卸的过程中，醇副产物可部分或完全替代水。该方法显著减少公司操作区域中的微粒排放。

Description

抑制经热处理的铁矿石球团摩擦过程中的微粒排放的方法及醇副产物抑制微粒排放的用途
技术领域
本发明涉及一种抑制经热处理的铁矿石球团摩擦过程中的微粒排放的方法及诸如甘油的醇副产物应用于当被处理、堆积、装卸时将排放微粒的材料如球团、粒子、细屑及源自铁矿石和其他矿物的其他产品的用途。
现有技术描述
铁矿石开采行业对巴西经济很重要。其生产所代表的价值约占巴西总矿产生产的约20％，铁矿石产量中相当大一部分被销往国外市场。
如本领域技术人员所熟知，用于出口的商业化铁矿石为呈其天然形式(粒子、烧结料和球团料)和压缩形式(即矿石簇或球团)的产品。在第二种情况下，通常在被包装在船舶或任何其他形式的运输装置的舱室中之前，这些球团在工厂烘炉中经受热处理并然后经处理、堆积和船运。
虽然该技术被经常性地采用，但存在许多因生产过程而产生的缺点，其中之一是形成大量的矿石细颗粒。
对矿石微粒排放进行的研究表明，球团运动是生产过程最关键性的时刻，因为在将其从工厂向堆料场以及从堆料场向船运转移的过程中，其表面之间有着不断的摩擦，导致产生细颗粒，所述细颗粒然后释放到环境中。
呈粉末状的这些颗粒最终被风吹到港口设施的周边。
因此，在采矿和铁矿石球团化扮演极其重要的经济角色的城市中的工厂和港口周围的村庄深受微粒向大气中大量排放所苦，因为除对健康有害之外，其在日常生活中还因弄脏房顶、墙壁、人行道和其他环境并引起眼刺激而通常令人讨厌。
同样，产生此类污染的未满足环境标准要求的公司一般而言除了有损其在社会公众眼中的形象外，还将受到政府机构的罚款和诉讼。
水作为微粒排放的通用抑制剂的用途是本领域已知的；但其不是很高效，因为水将在球团仍非常热时蒸发并增高球团变冷时的最终含水量。除使用水作为粉尘抑制剂外，市场上还有针对此目的的其他产品，其中最常见的是聚合物或石蜡基。
发明目的
本发明的目的是促进一种高效的微粒排放抑制剂施用于球团、粒子、细屑及源自铁矿石和其他矿物的其他产品的用途，所述抑制剂将大大减少微粒排放，具有持久效果，即便这些产品被移动、堆积和装卸。
本发明的另一目的是提供一种通过喷洒醇副产物来抑制因铁矿石球团的摩擦所致的微粒排放的方法。
发明内容
本发明涉及一种抑制经热处理的铁矿石球团的摩擦过程中的微粒排放的方法，所述方法包括如下步骤：
a)在约200℃的温度下移出经热处理的铁矿石球团；和
b)向经热处理的球团上喷洒醇副产物。
本发明还涉及醇副产物用来抑制微粒排放的用途，所述副产物被喷洒到经加热或未经加热的铁矿石球团上。
附图说明
下面结合附图中所示的实例更全面地描述本发明。在附图中：
图1为微粒排放抑制方法的流程图；和
图2为示出了试验中所用甘油的热重分析的图。
具体实施方式
在一个优选的实施方案中(其在图1中可见)，本发明涉及一种用于抑制经热处理的铁矿石球团的摩擦过程中的微粒排放的方法。该方法基于高沸点的微粒排放抑制剂的使用，所述抑制剂在与热体如源自球团生产厂中烧制过程的球团接触时不会蒸发。
在经炉热处理的铁矿石球团经受摩擦时，该微粒排放抑制方法由如下步骤组成：
a)在约200℃的温度下移出所述经热处理的铁矿石球团；和
b)向所述球团上喷洒醇副产物。
最初，将粗铁矿石球团置于烘炉中进行热处理或烧制。最高烧制温度为约1350℃，然后留在烘炉中冷却至200～250℃的温度。
然后从烘炉中移出经热处理的铁矿石球团以经历醇副产物喷洒阶段。在此阶段，必须遵守每吨烧制球团500g醇副产物的比例，该值可根据球团表面上聚集的细屑的量加以优化。优选的醇副产物为例如来自生物燃料的甘油。可以使用其他化合物，只要其具有相同的物理化学性质即可。
在仍热的球团被喷洒甘油后，其即可被处理或运输而无铁矿石颗粒的排放。正是在该最后阶段实现了微粒排放控制。
为本发明的目的的该方法优选用在来自铁矿石球团化过程的球团上；但其可在存在微粒排放的其他采矿过程中与其他单元操作联合施用。
该方法的主要作用是防止源自经热处理或烧制的球团间的摩擦的铁矿石微粒的排放。此摩擦主要发生在球团被处理、堆积和装卸时。
此外，本发明涉及醇副产物用来抑制微粒排放的用途。
该醇副产物必须被喷洒在由铁矿石球团化过程产生的经热处理的铁矿石球团上。
优选的醇副产物为源自生物燃料的甘油(丙三醇)。但可使用其他化合物，只要其具有相同的物理化学性质并对所述产品具有相同的作用即可。
对产品(经热处理的铁矿石球团)的微粒排放抑制作用：
-施用于烧制球团后，抑制剂必须具有在块体的组成部分例如堆料场中堆放的球团之间天然地或通过毛细作用铺展的性质，从而自动并显著地改善在作为整体的块体上的覆盖度；
-抑制剂必须具有足够的吸湿性作为在球团块体中保持最低水分含量的机制，从而有助于使粉尘或微粒保持在其表面上。
-在铁矿石球团生产过程情况下，抑制剂必须防止球团物理学和冶金学质量的退化，这样的退化将因过量的水喷洒到待处理和/或运输的材料上而导致其降解；
-在铁矿石球团的情况下，抑制剂必须保持球团的物理学质量并显著减少水的施用以在过程生产率中实现更大的边际收益，由于装运的水量较少，因而这意味着额外体积的球团和运输费用的下降。
-在涉及球团、粒子、细屑及源自铁矿石和其他矿物的其他产品的处理、堆积和装卸的过程期间，抑制剂必须部分或完全替代水，以大大减少操作区域中的微粒(粉尘)排放。
-微粒排放抑制剂必须符合环境机构所规定的要求。
在本发明的情况下，使用甘油作为微粒排放抑制剂符合上面列出的所有规定事项和要求。
实验室翻滚(tumbling)试验，以验证在经热处理的铁矿石球团上施用甘 油的功效：
进行实验室翻滚试验模拟转移、堆积、回收和装卸过程中的球团处理过程，以验证为抑制因摩擦或磨耗作用产生的微粒的排放的目的而在200℃的球团上施用甘油的功效。
试验包括在10千克在其离开烘炉时收集的经加热的球团上喷洒甘油。喷洒后立即用研磨滚筒(ISO 3271-1995)使球团进行1分钟的翻滚。翻滚后立即打开滚筒门并用比重测量设备测定滚筒内悬浮体中的微粒排放，其结果以mg/m3表示。试验过程中的任务序列被标准化以最大限度地减少可能的时间损失并因此最大限度地减少试验过程中的球团热损失。
实验室试验结果表明，施用甘油后，微粒排放减少约500mg/m3到100mg/m3。对每吨经热处理的或烧制的球团用500克甘油的优选剂量获得这些结果。但可使用其他剂量来获得令人满意的颗粒排放的减少。
因此确认了当施用于铁矿石球团时甘油是微粒排放的抑制剂。结果还表明，甘油可在工业规模上施用以抑制堆积和装卸过程中球团被处理时的微粒排放。
鉴于在加工装置中每产生10升生物燃料即产生一升甘油，因而获得此甘油也将是有利的。
虽然强调了使用甘油作为仍热的铁矿石球团之间的摩擦过程中的颗粒排放抑制剂的优势，但图2中的示图说明了前述试验中所用甘油的热重分析试验，表明其在经受高温时的耐性，由此判断其适于在仍热的球团上的合意施用(在290℃沸腾)。
重要的是要强调，甘油还可用在与排放微粒的铁矿石和球团具有相似性质的其他材料上。
前面描述了一个优选的实施例，但应理解，本发明的范围还涵盖其他可能的变化方案，本发明的范围仅受附随的权利要求的限制，包括可能的等同物。

Claims (6)

1.一种抑制因经热处理的铁矿石球团的摩擦所导致的微粒排放的方法，所述方法包括如下步骤：
a)在约200℃的温度下移出经热处理的铁矿石球团；和
b)向所述球团上喷洒醇副产物。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，以每吨经热处理的球团500g醇副产物的比例进行喷洒。
3.根据权利要求2的方法，其特征在于，所述醇副产物由源自生物柴油的甘油组成。
4.根据权利要求1的方法，其特征在于，在处理、堆积和装卸铁矿石球团过程中经烧制的铁矿石球团间发生摩擦。
5.醇副产物抑制微粒排放的用途，其特征在于，将所述醇副产物喷洒在经热处理的铁矿石球团上。
6.根据权利要求5的醇副产物抑制微粒排放的用途，其特征在于，所述醇副产物由源自生物柴油的甘油组成。
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