JP4159939B2

JP4159939B2 - マラマンバ鉱石を含む焼結原料の造粒処理方法

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Publication number: JP4159939B2
Application number: JP2003208101A
Authority: JP
Inventors: 務岡田; 克之河野; 悟三浦
Original assignee: Nippon Shokubai Co Ltd; Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Shokubai Co Ltd; Nippon Steel Corp
Priority date: 2002-08-21
Filing date: 2003-08-20
Publication date: 2008-10-01
Anticipated expiration: 2023-08-20
Also published as: JP2004137596A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製鉄用焼結鉱の製造における焼結原料の事前処理に関わり、特に焼結原料の一部としてマラマンバ鉱石を配合して焼結鉱を製造する際の焼結原料の造粒処理に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、高炉製鉄法の主原料として用いられる焼結鉱は、以下のように製造される。先ず、焼結原料の主原料となる約１０ｍｍ以下の鉄鉱石粉に、石灰石、ドロマイト、転炉スラグ、蛇紋岩、珪石、かんらん岩などの副原料、コークス粉、無煙炭などの炭材を配合後、ドラムミキサー、ペレタイザー、アイリッヒミキサー等の造粒機で適量水分となるように水分添加量を調節しながら混合、造粒を行ない、焼結原料を擬似粒子化する。ここで、擬似粒子は、主に、粒径０．５ｍｍ以下の微粉粒子が粒径１〜３ｍｍの核粒子に付着した構造となっており、焼結原料をこのような擬似粒子とすることにより焼結原料充填層（焼結ベッド）中の微粉粒子による通気性悪化を抑制し、焼結機の生産性向上を図ることができる。
【０００３】
したがって、焼結原料の造粒処理工程では、焼結原料中の微粉粒子を核粒子の周りに付着させる度合い、つまり、焼結原料の擬似粒化性を向上させること、造粒で得られた擬似粒子が焼結ベッドにおいて焼結反応までの湿潤帯、乾燥帯等で崩壊し難いこと等が求められる。また、一般に、このような焼結原料の擬似粒化性や擬似粒子の強度（崩壊し難さ）は焼結原料の配合原料の粒度構成、特に、焼結原料の主要部分を占める鉄鉱石の粒度構成や鉱石銘柄によって大きく左右されることが知られている。
【０００４】
一方、焼結原料の主要原料である鉄鉱石は、成分、特性が多種多様な銘柄の鉄鉱石が世界には存在し、一般的にはこれらの複数銘柄の鉄鉱石を鉄含有原料として焼結原料中に配合して使用している。このような鉄鉱石のうち、これまで焼結原料として多く使用されてきた良質なヘマタイト鉱石は、世界の鉄鉱石資源をみても枯渇の方向にあり、現状の生産が続くと主要鉱山は近年中にも掘り尽くしてしまうと予測されており、これに替わる銘柄の鉄鉱石の利用が望まれている。
【０００５】
このような中で、近年、将来の主要な焼結用原料として、良質なヘマタイト鉱石に比べて、安価でかつ資源的にも豊富なマラマンバ鉱石が焼結原料として注目されている。
【０００６】
マラマンバ鉱石とは、豪州のマラマンバ鉄鉱床から産出する鉄鉱石の総称であり、ゲーサイト（Ｆｅ₂Ｏ₃・Ｈ₂Ｏ）とマータイト（マグネタイト構造を有するＦｅ₂Ｏ₃）を主要鉄鉱物とし、表１に示す産地銘柄名（通称名）でウェストアンジェラス鉱がその代表的な鉄鉱石である。
【０００７】
【表１】

【０００８】
その化学組成は、表１に示すように、例えば、豪州のブロックマン鉄鉱床から産出される主要鉱石である良質なヘマタイト主要鉱石と比較して結晶水含有量が５％程度と高く、マラマンバ鉱石と同様に結晶水含有量が多い鉱石として知られているピソライト鉱と比較してＳｉＯ₂等の脈石成分が３％程度と低いこと、また粒度０．２５ｍｍ以下の微粉鉄鉱石が多いため擬似粒化性が悪いことを特徴とする。
【０００９】
現在、豪州のマラマンバ鉄鉱床の一部はすでに開発され、一部焼結原料として使用されているが、従来は、その性状、特に、造粒性の悪さから焼結工程での成品歩留や生産性を低下させるおそれがあるため、その配合量は１０％程度以下とし、その他の鉱石としてブロックマン鉄鉱床から産出する良質なヘマタイト主要鉱石を配合して使用してきた。しかしながら、上述のように、日本の鉱石輸入主要国である豪州でも、ブロックマン鉱床の良質なヘマタイト主要鉱石の枯渇に伴い、ピソライト鉱床のみならず、マラマンバ鉱床に生産が移行する動きがあり、マラマンバ鉱石が今後の豪州産鉄鉱石の主力となることが予想され、マラマンバ鉱を多量に配合した焼結原料の造粒性向上が望まれている。
【００１０】
上記問題を解決するために、例えば、特許文献１には「多孔質の鉄鉱石または鏡鉄鉱のような表面が平滑で、かつ緻密な鉱石を焼結原料の一部として使用するに際し、通常の造粒ラインにおけるミキサーによる混合、造粒を行う前に、該多孔質の鉄鉱石または鏡鉄鉱のような表面が平滑で緻密な鉱石を別ラインで各々個別にその物理性状に適した造粒を施し、しかる後他の一般銘柄鉱石と共にミキサーで混合、造粒することを特徴とする焼結原料の予備処理方法」が記載されている。
【００１１】
また特許文献２には、「多孔質の鉄鉱石（例えば豪州産マラマンバ鉱石）を焼結原料の一部として用いる際に、通常の造粒ラインにおけるミキサーによる混合、造粒を行なう前に、該多孔質の鉄鉱石を別ラインで含水処理を施し、しかる後他の一般銘柄鉱石と共にミキサーで混合・造粒することを特徴とする焼結原料の予備処理方法」が開示されている。
【００１２】
また、特許文献３には、「焼結原料を混合・造粒して事前処理する造粒ラインを、鉄鉱石・コークス等の主原料群を処理するＣａＯ成分の低い一方の造粒ラインと、その他の鉱石等のその他原料群を処理するＣａＯ成分の高い他方の造粒ラインとのニ系列造粒ラインに分けてなり、前記他方の造粒ラインにおけるその他原料群の鉱石に、マラマンバ鉱等の高結晶水の微粉鉱石を使用すると共に、前記両造粒ラインに生石灰を分割添加し、主原料群およびその他原料群を生石灰をバインダーとして造粒することを特徴とする焼結原料の事前処理方法」が記載されている。
【００１３】
特許文献４には、軟質／多孔性鉄鉱石を焼結原料の一部として用いる際に、砂糖あるいは糖蜜等の添加剤を添加することで、軟質／多孔性鉄鉱石への水の吸収を抑制する方法が開示されている。
【００１４】
また、特許文献８には、結晶水を多く含有するリモナイト鉱石などを石灰粉やスケールとともに混合し、リグニンスルホン酸を有効成分として含むパルプ廃液を添加して造粒した後、残りの原料と混合し、その後再度造粒する方法が開示されており、マラマンバ鉱石の使用が例示されている。
【００１５】
【特許文献１】
特開昭５２−４９９０５号公報（公開日１９７７年４月２１日）
【００１６】
【特許文献２】
特開昭５２−４９９０６号公報（公開日１９７７年４月２１日）
【００１７】
【特許文献３】
特開平５−９６０１号公報（公開日１９９３年１月１９日）
【００１８】
【特許文献４】
特表平１０−５０２４１７号公報（公開日１９９８年３月３日）
【００１９】
【特許文献５】
特開昭６３−１４９３３３号公報（公開日１９８８年６月２２日）
【００２０】
【特許文献６】
特開昭６３−１４９３３４号公報（公開日１９８８年６月２２日）
【００２１】
【特許文献７】
特開昭６３−１４９３３６号公報（公開日１９８８年６月２２日）
【００２２】
【特許文献８】
特開平５−２５５５６号公報（公開日１９９３年２月２日）
【００２３】
【非特許文献１】
坂本登、外４名，「高炉用新塊成鉱の製造条件に関する基礎的検討及び品質の評価」，鉄と鋼，社団法人日本鉄鉱協会，第７３年（１９８７）第１１号，ｐ６２
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
高結晶水・低脈石鉄鉱石は多孔質で造粒性が他の一般鉄鉱石より劣るので、特許文献１記載のように別ラインで個別にその物理性状に適した造粒を施すことは有効であるが、製造コストの上昇を招くと共に、造粒物全体の強度を大幅に向上できない欠点がある。また、特許文献２記載のような含水処理を施すことも有効であるが、造粒物全体の強度を大幅に向上することは難しく、０．２５ｍｍ以下の微粉の悪影響を抑制できない欠点がある。
【００２５】
また、特許文献３記載の方法では、複数の鉱石槽に加えて副原料槽、石灰石槽、バインダー槽を新たに設置して事前に造粒するので、新たな造粒処理設備を設置するに等しい極めて大きな設備投資が必要になる欠点がある。
【００２６】
特許文献４記載の方法では、砂糖あるいは糖蜜等の添加剤を添加添加剤として使用すると、これらは一般に高価であるために製造コストの上昇を招くと共に、造粒物の強度を大幅に向上できない欠点がある。
【００２７】
特許文献８記載の方法では、リグニンスルホン酸の造粒性の向上効果は十分ではないため、マラマンバ鉱石を多く配合した場合、生産性が著しく低下することになる。
【００２８】
また、従来のマラマンバ鉱の使用例としては、日本鋼管（株）福山製鉄所においてＨＰＳ法（非特許文献１）の適用により多量のマラマンバ鉱を使用した実績はあるが、特許文献５、特許文献６および特許文献７等で開示されるＨＰＳ法は、造粒工程に皿型造粒設備を導入し、従来以上の石灰石を添加することで粒径の小さい微粉鉱石の多量使用を可能とした技術であり、既設のドラムミキサーを中心とする造粒を考慮した方法ではない。また、既設焼結機への皿型造粒設備の導入には莫大な設備投資及びランニングコストを要するものである。
【００２９】
以上の特許文献等で開示されているような従来の焼結原料の造粒処理方法では、他の鉱石に比べて造粒性が悪いマラマンバ鉱石を多量に配合した焼結原料への適用は困難であり、実用性は低いものである。
【００３０】
さらに、発明者らの調査から、マラマンバ鉱石は、高結晶水・低脈石鉄鉱石である他に、多孔質であり水を吸収しやすい性質を有することが判っている。
【００３１】
このような多孔質のマラマンバ鉱石を多量に使用した場合、焼結原料の造粒時に水の添加量を増加することである程度はその擬似粒化性を改善することができるが、焼結時に水の蒸発潜熱の増加に起因して燃料原単位が悪化し、焼結ベッドの燃焼帯下方にある水分凝縮帯で結露する水分量が増加し、通気抵抗が増加するために生産効率および成品歩留が低下するという問題も生じる。
【００３２】
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、安価でかつ資源的にも豊富なマラマンバ鉱石を焼結原料として多量に使用する際に、特殊な設備を用いた事前造粒等を必要とせずに焼結鉱の製造における成品歩留および生産性を良好に維持できる焼結原料の造粒処理方法を提供することにある。
【００３３】
【課題を解決するための手段】
本発明のマラマンバ鉱石を含む焼結原料の造粒処理方法は、上記課題を解決するために、マラマンバ鉱石を含む製鉄用焼結原料の造粒処理方法において、新原料の全質量に対する配合割合で５質量％〜５０質量％のマラマンバ鉱石を含む製鉄用焼結原料に、カルボキシル基及び／またはその塩含有高分子化合物、酸基およびポリアルキレングリコール鎖を有する化合物、β−ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮合物、メラミンスルホン酸塩ホルマリン縮合物、芳香族アミノスルホン酸ポリマー、リグニンスルホン酸変性物からなる群より選ばれる少なくとも一種の高分子化合物を含む造粒処理剤を、前記製鉄用焼結原料の全質量に対し、固形分換算で０.００１質量％〜１質量％の割合で添加して造粒することを特徴としている。
【００３４】
上記の構成により、カルボキシル基及び／またはその塩含有高分子化合物、酸基およびポリアルキレングリコール鎖を有する化合物、β−ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮合物、メラミンスルホン酸塩ホルマリン縮合物、芳香族アミノスルホン酸ポリマー、リグニンスルホン酸変性物からなる群より選ばれる少なくとも一種の高分子化合物によって、微粉の凝集物を破壊、分散し、前記微粉の凝集物に取り込まれている水を開放する、すなわち、従来有効に使用できなかった水を、焼結原料全体に行き渡らせることができ、水を効率よく使用することができる。さらに、微粉も同時に分散し、焼結原料間の接点に再凝集するので、微粉による固体架橋が形成される。マラマンバ鉱石の微粉は上記高分子化合物により、分散されやすいため、これにより、マラマンバ鉱石を含む焼結原料の造粒処理が可能となり、強固な擬似粒子を造ることができる。
【００３５】
よって、上記の構成によれば、高結晶水・低脈石鉄鉱石で多孔質であり、微粉鉄鉱石が多い難造粒性のマラマンバ鉱石を多量に配合しても、その造粒性を低下することなく、さらには造粒性を向上する焼結原料の事前処理ができ、焼結機の生産効率を高め、焼結鉱の製造コストを格段に低減できる。
【００３６】
本発明のマラマンバ鉱石を含む焼結原料の造粒処理方法は、上記課題を解決するために、前記カルボキシル基及び／またはその塩含有高分子化合物は、カルボキシル基及び／またはその塩含有単量体を含む単量体組成物を重合してなる高分子化合物であることを特徴としている。
【００３７】
上記の構成により、前記カルボキシル基及び／またはその塩含有高分子化合物は、微粉の凝集物を破壊、分散し、取り込まれている水を開放する、すなわち、従来有効に使用できなかった水を、焼結原料全体に行き渡らせることができ、水をより効率よく使用することができる。
【００３８】
本発明のマラマンバ鉱石を含む焼結原料の造粒処理方法は、上記課題を解決するために、前記単量体組成物は、カルボキシル基及び／またはその塩含有単量体を３０モル％以上含むことを特徴としている。
【００３９】
上記の構成により、前記カルボキシル基含有単量体を３０モル％以上含む単量体組成物を重合してなる高分子は、微粉の凝集物を破壊、分散し、取り込まれている水を開放する、すなわち、従来有効に使用できなかった水を、焼結原料全体に行き渡らせることができ、水をさらに効率よく使用することができる。
【００４０】
本発明のマラマンバ鉱石を含む焼結原料の造粒処理方法は、上記課題を解決するために、前記カルボキシル基及び／またはその塩含有高分子化合物は、アクリル酸を必須成分として重合して得られる高分子化合物であることを特徴としている。
【００４１】
上記の構成により、前記ポリアクリル酸系高分子化合物は、微粉の凝集物を破壊、分散し、取り込まれている水を開放する、すなわち、従来有効に使用できなかった水を、焼結原料全体に行き渡らせることができ、水をさらに一層効率よく使用することができる。
【００４２】
本発明のマラマンバ鉱石を含む焼結原料の造粒処理方法は、上記課題を解決するために、前記単量体組成物が、アクリル酸および/またはアクリル酸塩を全単量体成分に対し、３０モル％〜１００モル％含有することを特徴としている。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施するための形態について詳述する。
【００４４】
本発明の製鉄用焼結原料の造粒処理方法において、焼結原料中の新原料の全質量に対するマラマンバ鉱石の配合割合を５質量％〜５０質量％に限定する。
【００４５】
図１には、何れも造粒後の含有水分が７質量％（一定）となるように、水分添加のみで造粒した場合および後述する本発明の造粒処理剤と水分を添加した場合におけるそれぞれの新原料の全質量に対するマラマンバ鉱石の配合割合（質量％）とＧＩ−０．２５（０．２５ｍｍ以下の擬似粒子のＧＩ指数）（％）との関係を示す。また、図２には、図１の同様の条件での新原料の全質量に対するマラマンバ鉱石の配合割合（質量％）と焼結鉱の生産率（ｔ／ｄ／ｍ²）との関係をそれぞれ示す。
【００４６】
なお、図１におけるＧＩ−０．２５（％）は、以下の式で求められる造粒後の平均粒径が０．２５ｍｍ以下の擬似粒子のＧＩ指数を示し、製鉄研究第２８８号（１９７６）９頁に開示されている評価方法であり、ＧＩ指数が大きいほど、核粒子の周りに付着する微粉粒子の割合が多く、焼結機の生産効率を向上させることができる。
【００４７】
ＧＩ−０．２５（％）＝（造粒前の０．２５ｍｍ以下の原料の比率−造粒後の０．２５ｍｍ以下の原料の比率）／（造粒前の０．２５ｍｍ以下の原料の比率）×１００
また、図１および図２における新原料とは、所定の粒度以下、例えば５ｍｍ以下の焼結鉱粉である返鉱、および、コークス粉、無煙炭などの炭材を除いた焼結原料を示す。
【００４８】
図１および図２から、本発明の造粒処理剤の添加により通常の水分添加のみの造粒に比べて擬似粒子のＧＩ指数および焼結鉱の生産率は共に顕著に向上するが、焼結原料中の新原料の全質量に対するマラマンバ鉱石の配合割合（質量％）が５０質量％を超えると、通常の水分添加のみの造粒時の擬似粒子のＧＩ指数および焼結鉱の生産率より低下するため、本発明では、焼結原料中の新原料の全質量に対するマラマンバ鉱石の配合割合（質量％）の上限値を５０質量％と規定する。
【００４９】
なお、図１及び図２から明らかなようにさらに造粒時の擬似粒子のＧＩ指数および焼結鉱の生産率の向上の点からは上記マラマンバ鉱石の配合割合（質量％）の上限は、好ましくは４０質量％以下、特に好ましくは３０質量％以下である。
【００５０】
一方、焼結原料中の新原料の全質量に対するマラマンバ鉱石の配合割合（質量％）の低下は、造粒時の擬似粒子のＧＩ指数および焼結鉱の生産率の向上の点からは好ましいが、安価でかつ資源的にも豊富なマラマンバ鉱石を焼結原料として多量に使用することによる将来的な原料の安定供給および経済的メリットが得られなくなるため、現状の焼結操業を阻害しないマラマンバ鉱石の配合割合を基準として、その下限を５質量％とした。さらに好ましくは１０質量％とするのが良い。
【００５１】
なお、新原料（炭材および返鉱を除く焼結原料、すなわち、鉱石と、ダストを含む副原料である）中に配合するマラマンバ鉱石以外の鉄鉱石は、特に限定する必要はなく、具体的には、例えば、ニューマン鉱石、ローブリバー鉱石、カラジャス鉱石、ハマスレー鉱石、クドレムクＰＦ（ペレットフィード）、リオドセ鉱石等を配合することができる。
【００５２】
本実施の形態では、上記新原料中に配合する鉄鉱石として、マラマンバ粉鉱、ニューマン粉鉱、ローブリバー粉鉱、カラジャス粉鉱、ハマスレー粉鉱、ハマスレー粉鉱、リオドセ粉鉱等の粉鉱を用いるものとする。
【００５３】
また、焼結原料中の新原料の全質量に対する上記鉄鉱石の配合量は、通常、５０質量％〜９０質量％の範囲内であるが、本発明においては特に限定されるものではない。
【００５４】
また、焼結原料には、一般に、上記鉄鉱石および副原料からなる新原料と、炭材および返鉱が配合される。ここで、副原料としては、具体的には、例えば、石灰石、ドロマイト、転炉スラグなどの含ＣａＯ副原料、蛇紋岩、珪岩、かんらん岩などの含ＳｉＯ₂副原料、ダストが挙げられる。また、炭材は、焼結時の燃料として使用され、具体的には、例えば、粉コークス、無煙炭等が挙げられる。本発明では、これら鉄鉱石、副原料、炭材の種類は特に限定されるものではない。
【００５５】
本発明の製鉄用原料の造粒処理方法において、上記のマラマンバ鉱石を含む製鉄用焼結原料に添加する造粒処理剤を、カルボキシル基及び／またはその塩含有高分子化合物、酸基およびポリアルキレングリコール鎖を有する化合物、β−ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮合物、メラミンスルホン酸塩ホルマリン縮合物、芳香族アミノスルホン酸ポリマー、リグニンスルホン酸変性物からなる群（以下、「高分子化合物群Ａ」という）より選ばれる少なくとも一種の高分子化合物を含むものに限定し、かつ、上記焼結原料の全質量に対する上記造粒処理剤の添加割合を、固形分換算で０．００１質量％〜１質量％に限定する。
【００５６】
なお、造粒処理剤の固形分は、例えば、造粒処理剤を窒素雰囲気下、１３０℃で３時間乾燥した前後の質量から簡単に計算することができる。
【００５７】
図３には、焼結原料中の新原料の全質量に対するマラマンバ鉱石の配合割合が１５質量％の場合および５０質量％の場合における、焼結原料の全質量に対する造粒処理剤の添加割合（固形分換算）とＧＩ−０．２５（０．２５ｍｍ以下の擬似粒子のＧＩ指数）との関係を示す。
【００５８】
図３から、少なくとも本発明の造粒処理剤を、焼結原料の全質量に対し、固形分換算で０．００１質量％以上の割合で、焼結原料に添加することにより通常の水分添加のみの造粒（マラマンバ配合なしの条件でＧＩ−０．２５＝８０％）に比べて擬似粒子のＧＩ−０．２５は顕著に向上する。したがって、本発明では、焼結原料の全質量に対する造粒処理剤の添加割合（質量％）の下限を、固形分換算で０．００１質量％と規定する。なお、図３から明らかなように、焼結原料中の新原料の全質量に対するマラマンバ鉱石の配合割合が増加するとともに、所定のＧＩ−０．２５を得るためには、本発明の造粒処理剤の添加割合を増加する必要があり、例えば、焼結原料中の新原料の全質量に対するマラマンバ鉱石の配合割合が５０質量％の場合は、焼結原料の全質量に対する造粒処理剤の添加割合が、固形分換算で０．０１質量％以上となるように、マラマンバ鉱石の配合割合の増加に応じて造粒処理剤の添加割合を調整するのが好ましい。
【００５９】
一方、焼結原料の全質量に対する造粒処理剤の添加割合が、固形分換算で１質量％を超えると、造粒過多となって適正な擬似粒子の形成を阻害し、焼結時の燃料となるコークス粉などの炭材を内装した焼結原料の塊となってしまい、該焼結原料の塊内部への通気性およびそれによる炭材の燃焼を阻害し焼結されなくなる等の悪影響が生じる。したがって、本発明では、焼結原料の全質量に対する造粒処理剤の添加割合の上限を、固形分換算で１質量％に限定する。さらに好ましくは、固形分換算で０．５質量％とするのがよい。
【００６０】
なお、造粒処理剤の添加量の下限値は、焼結原料の鉱石の造粒性や、水分添加量、使用する造粒機等によっても左右されるが、経済性の観点からは、できるだけ少量となるように設計することが望ましい。
【００６１】
上記本発明の造粒処理剤のうち、カルボキシル基及び／またはその塩含有高分子化合物は、例えば、カルボキシル基及び／またはその塩含有単量体を単独で、あるいは、該カルボキシル基及び／またはその塩含有単量体と共重合可能なその他の単量体をさらに含む単量体組成物を、重合開始剤の存在下で（共）重合することにより得ることができる。
【００６２】
上記カルボキシル基及び／またはその塩含有単量体としては、具体的には、例えば、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、フマル酸、クロトン酸、アクリルアミドグリコール酸およびこれらの塩等が挙げられるが、特に限定されるものではない。これらカルボキシル基含有単量体は、一種類のみを用いてもよく、二種類以上を適宜組み合わせて用いてもよい。上記例示のカルボキシル基含有単量体のなかでも、マレイン酸、（メタ）アクリル酸およびこれらの塩がより好ましく、アクリル酸、およびアクリル酸の塩が特に好ましい。
【００６３】
上記カルボキシル基含有単量体としてカルボキシル基含有単量体の塩を使用する場合、その塩基としては、特に限定されるものではないが、カリウムイオン、ナトリウムイオン等のアルカリ金属イオン；カルシウムイオン等のアルカリ土類金属イオン；アンモニウム、１級〜４級アミン等の窒素含有塩基；等が挙げられる。
【００６４】
上記カルボキシル基及び／またはその塩含有高分子化合物のなかでも、アクリル酸及び／またはその塩を（共）重合することによって得られるものが、添加量が少なくても効果が得られる傾向にあることからより好ましく、上記カルボキシル基及び／またはその塩含有高分子化合物としては、（ａ）ポリアクリル酸、（ｂ）ポリアクリル酸が含有するカルボキシル基の一部あるいは全部がナトリウム、カリウム、カルシウム、アンモニアからなる群より選ばれる少なくとも一種で中和されたポリアクリル酸塩からなる群より選ばれる少なくとも一種のポリアクリル酸系ポリマーであることがより好ましい。アクリル酸および/またはアクリル酸塩を全単量体に占める割合が、３０モル％〜１００モル％となるように（共）重合することが好ましく、５０モル％〜１００モル％とすることがより好ましく、７０モル％〜１００モル％とすることがさらに好ましく、９０モル％〜１００モル％とすることが最も好ましい。
【００６５】
カルボキシル基及び／またはその塩含有高分子化合物は、上記カルボキシル基及び／またはその塩含有単量体に由来する構成単位を含むと共に、上記カルボキシル基及び／またはその塩含有単量体と共重合可能なその他の単量体に由来する構成単位を含んでいてもよい。すなわち、上記単量体組成物は、カルボキシル基及び／またはその塩含有単量体の他に、必要に応じて、該カルボキシル基及び／またはその塩含有単量体と共重合可能なその他の単量体を含んでいてもよい。単量体組成物がその他の単量体を含む場合においては、該単量体組成物は、カルボキシル基及び／またはその塩含有単量体を３０モル％以上含んでいることがより好ましい。
【００６６】
上記その他の単量体（以下、共重合性単量体と記す）としては、具体的には、例えば、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、スルホエチル（メタ）アクリレート等のスルホ基含有単量体；２−（メタ）アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、２−（メタ）アクリロイルオキシプロピルアシッドホスフェート、２−（メタ）アクリロイルオキシ−３−クロロプロピルアシッドホスフェート、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルフェニルホスフェート等の酸性リン酸エステル基含有単量体；ビニルフェノール等の石炭酸系単量体；等の酸基含有単量体、およびその塩、ポリエチレングリコールモノメタアクリル酸エステル、メトキシポリエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、メトキシポリエチレングリコールモノアクリル酸エステル等のポリアルキレングリコール（メタ）アクリル酸エステル；３−メチル−３−ブテン−１−オールにエチレンオキサイドを付加してなるポリアルキレングリコールモノアルケニルエーテル単量体；アリルアルコールにエチレンオキサイドを付加してなるポリエチレングリコールモノエテニルエーテル単量体；無水マレイン酸にポリエチレングリコールを付加してなるマレイン酸ポリエチレングリコールハーフエステル；等のポリアルキレングリコール鎖含有単量体が挙げられる。上記ポリアルキレングリコール鎖含有単量体のなかでも、エチレンオキサイド換算で５モル以上、１００モル以下、好適には１０モル以上、１００モル以下の鎖長のポリアルキレングリコール鎖を含有する単量体が、入手が容易であり、また、擬似粒化性を向上させる上でより好ましく、また、重合性の面からも良好である。その他の例として、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル）、（メタ）アクリル酸（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル）、（メタ）アクリル酸アミノエチル等の、炭素数１〜１８の（メタ）アクリル酸アルキルエステル；（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド等の、（メタ）アクリルアミドおよびその誘導体；酢酸ビニル；（メタ）アクリロニトリル；Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、ビニルピリジン、ビニルイミダゾール等の塩基含有単量体；Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ブトキシメチル（メタ）アクリルアミド等の、架橋性を有する（メタ）アクリルアミド系単量体；ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−（メタ）アクリロイルプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン、アリルトリエトキシシラン等の、加水分解性を有する基がケイ素原子に直結しているシラン系単量体；グリシジル（メタ）アクリレート、グリシジルエーテル（メタ）アクリレート等のエポキシ基含有単量体；２−イソプロペニル−２−オキサゾリン、２−ビニル−２−オキサゾリン等のオキサゾリン基含有単量体；２−アジリジニルエチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロイルアジリジン等のアジリジン基含有単量体；フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、塩化ビニル、塩化ビニリデン等のハロゲン基含有単量体；（メタ）アクリル酸と、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等の多価アルコールとのエステル化物等の、分子内に不飽和基を複数有する多官能（メタ）アクリル酸エステル；メチレンビス（メタ）アクリルアミド等の、分子内に不飽和基を複数有する多官能（メタ）アクリルアミド；ジアリルフタレート、ジアリルマレエート、ジアリルフマレート等の、分子内に不飽和基を複数有する多官能アリル化合物；アリル（メタ）アクリレート；ジビニルベンゼン；等が挙げられるが、特に限定されるものではない。これら共重合性単量体は、必要に応じて、一種類を用いてもよく、また、二種類以上を用いてもよい。
【００６７】
さらに、上記単量体組成物には、分子量の調節を目的として、連鎖移動剤を添加することもできる。該連鎖移動剤としては、具体的には、例えば、メルカプトエタノール、メルカプトプロピオン酸、ｔ−ドデシルメルカプタン等のメルカプト基含有化合物；四塩化炭素；イソプロピルアルコール；トルエン；次亜リン酸ナトリウム；等の化合物が挙げられる。これら連鎖移動剤は、必要に応じて、一種類を用いてもよく、また、二種類以上を用いてもよい。これら連鎖移動剤の使用量は特に限定されるものではない。
【００６８】
カルボキシル基及び／またはその塩含有高分子化合物は、上記単量体組成物を重合させることによって得られる。重合方法は、特に限定されるものではなく、従来公知の種々の重合方法、例えば、水中油型乳化重合法、油中水型乳化重合法、懸濁重合法、分散重合法、沈澱重合法、溶液重合法、水溶液重合法、塊状重合法等を採用することができる。上記例示の重合方法のなかでも、生産コストの低減並びに安全性等の観点から、水溶液重合法がより好ましい。
【００６９】
重合方法に用いられる重合開始剤は、熱または酸化還元反応によって分解し、ラジカル分子を発生させる化合物であればよい。また、水溶液重合法を採用する場合においては、水溶性を備えた重合開始剤が好ましい。該重合開始剤としては、具体的には、例えば、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩類；２，２’−アゾビス−（２−アミジノプロパン）二塩酸塩、２，２’−アゾビス−２−メチルプロピオンアミジン塩酸塩、４，４’−アゾビス−（４−シアノペンタン酸）等の水溶性アゾ化合物；過酸化水素等の熱分解性開始剤；過酸化水素およびアスコルビン酸、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイドおよびロンガリット、過硫酸カリウムおよび金属塩、過硫酸アンモニウムおよび亜硫酸水素ナトリウム、等の組み合わせからなるレドックス系重合開始剤；等が挙げられるが、特に限定されるものではない。これら重合開始剤は、一種類のみを用いてもよく、また、二種類以上を併用してもよい。尚、重合開始剤の使用量は、単量体組成物の組成や重合反応の条件等に応じて適宜設定すればよい。
【００７０】
反応温度や反応時間等の重合条件は、単量体組成物の組成や、重合開始剤の種類等に応じて適宜設定すればよい。水溶液重合法を採用する場合における単量体組成物の反応系への供給方法としては、例えば、一括添加法、分割添加法、成分滴下法、パワーフィード法、多段滴下法等を行うことができるが、特に限定されるものではない。重合反応は常圧下、減圧下、加圧下の何れで行ってもよい。
【００７１】
上記カルボキシル基及び／またはその塩含有高分子化合物の合成に際し、水溶液重合法を採用した場合に得られるポリマー水溶液中に含まれる、上記カルボキシル基及び／またはその塩含有高分子化合物を含む不揮発分の濃度は、特に限定されるものではないが、７０質量％以下であることがより好ましい。不揮発分の濃度が７０質量％を越えるポリマー水溶液は、粘度が高くなり、焼結原料と均一に混ざるまでの時間が長くなってしまう。
【００７２】
本発明に係る上記カルボキシル基及び／またはその塩含有高分子化合物は、「質量平均分子量（重量平均分子量）／数平均分子量」で表される分散度が、１．２以上、１２．０以下の範囲内であることが好ましいが、特に限定されるものではない。分散度が１．２未満であると、造粒後の焼結原料の強度が低下する傾向にある。一方、分散度が１２．０より大きくても、十分な造粒効果が得られないおそれがある。
【００７３】
また、上記カルボキシル基及び／またはその塩含有高分子化合物における数平均分子量は、５００以上、２００００以下の範囲内であることが好ましいが、特に限定されるものではない。数平均分子量が５００未満あるいは２００００より大きい場合、十分な造粒効果が得られないおそれがある。
【００７４】
また、上記酸基およびポリアルキレングリコール鎖を有する化合物は、例えば、上記ポリアルキレングリコール鎖を有する単量体と酸基含有単量体を必須成分とする単量体組成物を重合して得ることができる。酸基含有単量体としては、上記カルボキシル基含有単量体、上記スルホ基含有単量体、上記酸性リン酸エステル含有単量体、石油酸系単量体が挙げられる。また、その他の成分として、上記共重合性単量体を含んでいてもよい。また、酸基およびポリアルキレングリコール鎖を有する化合物は、例えば、ポリアルキレングリコール鎖を有する化合物存在下で、上記酸基含有単量体を重合することによっても得ることができる。酸基およびポリアルキレングリコール鎖を有する化合物は、カルボキシル基含有高分子化合物と同様の重合方法で得ることができるが、この際に前述した連鎖移動剤や重合開始剤が使用できる。本発明で酸基とは、酸型の構造のもの及び／または酸が中和された構造のものを示す。従って、本発明で酸基及びポリアルキレングリコール鎖を有する化合物とは、酸基の一部あるいは全部が中和されている構造のものを含む。
【００７５】
また、上記β−ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮合物は、コールタール留分のナフタリン油に濃硫酸を反応させ、スルホン化したものをホルムアルデヒドで縮合反応させたものであり、例えば、下記一般式（１）
【００７６】
【化１】

【００７７】
（式中、Ｒ₁、Ｒ₂はそれぞれ独立して水素原子、ＣＨ₃原子、またはＣＨ₂ＣＨ₃基を表し、Ｍはアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、または窒素含有塩基を表し、ｐは１〜１００００の正数を表す）
で表される構造を有している。
【００７８】
なお、ここで使用されるナフタリン油の成分は、一般に、ナフタリン、チオナフテン、メチルナフタリン等の混合物であることが多い。上記β−ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮合物としては、従来公知のβ−ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮合物、例えば市販のβ−ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮合物を使用することができ、その製造条件等は、特に限定されるものではない。
【００７９】
また、上記メラミンスルホン酸塩ホルマリン縮合物は、ホルムアルデヒド水溶液にメラミンを縮合反応させ、これを亜硫酸ナトリウムでスルホン化した水溶性高分子化合物であり、例えば、下記一般式（２）
【００８０】
【化２】

【００８１】
（式中、Ｍはアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、または窒素含有塩基を表し、ｑは１〜１００００の正数を表す）
で表される構造単位を有している。上記メラミンスルホン酸塩ホルマリン縮合物もまた、従来公知のメラミンスルホン酸塩ホルマリン縮合物、例えば市販のメラミンスルホン酸塩ホルマリン縮合物を使用することができ、その製造条件等は、特に限定されるものではない。
【００８２】
また、上記芳香族アミノスルホン酸ポリマーは、アニリンをスルホン化したアミノベンゼンスルホン酸とフェノールとをホルムアルデヒドを用いて縮合させた水溶性高分子化合物であり、例えば、下記一般式（３）
【００８３】
【化３】

【００８４】
（式中、Ｍはアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、または窒素含有塩基を表し、ｒ、ｓはそれぞれ独立して１〜１００００の正数を表す）
で表される構造単位を有している。上記芳香族アミノスルホン酸ポリマーもまた、従来公知の芳香族アミノスルホン酸ポリマー、例えば市販の芳香族アミノスルホン酸ポリマーを使用することができ、この製造条件等は、特に限定されるものでない。
【００８５】
さらに、上記リグニンスルホン酸変性物は、パルプ廃液に濃硫酸を作用させて得られたリグニンスルホン酸を変性し、β−ナフタレンスルホン酸等と複合化したポリマーであり、例えば、下記一般式（４）
【００８６】
【化４】

【００８７】
（式中、Ｒ₃はβ−ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮合物に由来する塩、またはＣＯＯＨ基を表し、Ｍは金属イオン、アルカリ土類金属イオン、または窒素含有塩基を表し、ｔは１〜１００００の正数を表す）
で表される構造単位を有している。上記リグニンスルホン酸変性物もまた、従来公知のリグニンスルホン酸変性物、例えば市販のリグニンスルホン酸変性物を使用することができ、その製造条件等は、特に限定されるものではない。該リグニンスルホン酸変性物は、単なるリグニンスルホン酸より優れた分散性を有している。
【００８８】
上記一般式（１）〜（４）において、Ｍで表される置換基のうち、アルカリ金属イオンとしては、具体的には、例えば、カリウム、ナトリウム等のアルカリ金属のイオンが挙げられる。また、アルカリ土類金属イオンとしては、具体的には、例えば、カルシウム等のアルカリ土類金属イオンが挙げられる。また、窒素含有塩基としては、アンモニウム、１級〜４級のアミン等が挙げられる。
【００８９】
上記酸およびポリアルキレングリコール鎖を有する化合物、β−ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮合物、メラミンスルホン酸塩ホルマリン縮合物、芳香族アミノスルホン酸ポリマー、およびリグニンスルホン酸変性物の数平均分子量は３００以上、１０万以下であることがより好ましい。また、数平均分子量の下限値は５００であることがさらに好ましく、上限値は２万であることがさらに好ましい。上記数平均分子量が３００未満の場合、擬似粒化性が低下する傾向にあり、１０万を超える場合、粘度が高くなりすぎ、上記高分子化合物が、鉄鉱石に十分に廻らなくなり、擬似粒化性が低下するおそれがある。
【００９０】
本発明によれば、マラマンバ鉱石を含む焼結原料を造粒処理する際に、上記高分子化合物群Ａに属する高分子化合物を含む造粒処理剤を添加する工程を含むことで、微粉の凝集物を破壊、分散し、前記微粉の凝集物に取り込まれている水を開放する、すなわち、従来有効に使用できなかった水を、焼結原料全体に行き渡らせることができ、水を効率よく使用することができる。さらに、微粉も同時に分散し、焼結原料粒子間の接点に再凝集するので、微粉による固体架橋が形成される。これにより、マラマンバ鉱石を含む焼結原料の造粒処理が可能となり、強固な擬似粒子を造ることができる。
【００９１】
上記造粒処理剤は、上記高分子化合物Ａを必須成分とし、好ましくはさらに水を含有する。上記造粒処理剤の、上記高分子化合物群Ａに属する高分子化合物の含有量は、０．０１質量％〜７０質量％の範囲内であることが好ましい。また、水の含有量としては、３０質量％〜９９．９９質量％の範囲内であることが好ましい。
【００９２】
もちろん、焼結原料だけではなく、ペレット原料（鉄鉱石、副原料、燃料等）に対する事前処理として本発明を用いることができる。その場合、ペレット原料に対する造粒処理剤の添加量は、特に限定されるものではないが、ペレット原料の全質量に対し、固形分換算で、下限値がより好ましくは０．０１質量％であり、さらに好ましくは０．０３質量％であり、上限値がより好ましくは５質量％であり、さらに好ましくは１質量％である。固形分換算で５質量％を超えて造粒処理剤を添加すると、造粒過多となってペレット原料の大きな塊ができてしまい、該ペレット原料の粒径のバラツキが大きくなる等の悪影響が出てしまう。また、使用する造粒処理剤の添加量の下限値は、ペレット原料の造粒性や、使用する造粒機等によって左右されるが、できるだけ少量となるように設計することが望ましい。
【００９３】
さらに、上記造粒処理剤は、上記高分子化合物群Ａに属する高分子化合物が有する性能、特に、該高分子化合物群Ａに属する高分子化合物を、マラマンバ鉱石を含む焼結原料の造粒に用いた場合における擬似粒化性の向上効果を阻害しない範囲内で、必要に応じて、他の成分、例えば生石灰等の従来公知の、他の造粒添加剤等と併用しても構わない。
【００９４】
さらに、上記造粒処理剤は、擬似粒子の付着粉の付着力を増し、焼結ベッドにおける水分凝縮帯等の崩壊を抑制し、得られる焼結鉱の生産率を向上する目的で、上記高分子化合物群Ａに属する高分子化合物が有する性能、特に該高分子化合物群Ａに属する高分子化合物を、マラマンバ鉱石を含む焼結原料の造粒に用いた場合における擬似粒化性の向上効果を阻害しない範囲内で、平均粒径２００μｍ以下の微粉を併用することができる。適当な微粉としては、炭酸カルシウム、カオリンクレー、シリカ、硅砂、タルク、ベントナイト、ドロマイト粉末、ドロマイトプラスタ、炭酸マグネシウム、シリカフューム、無水石膏、セリサイト、モンモリナイト、シラス、シラスバルーン、珪藻土、焼成珪藻土、シリコンカーバイド、黄色酸化鉄、炭酸ストロンチウム、炭酸バリウム、黒鉛、ワラストナイト、クレカスフェアー、カーボンブラック、トナー、べんがら、粉砕蛇紋岩、高炉スラグ、転炉スラグ、活性白土、ポルトランドセメント等のセメント、粉砕珪石、酸化マグネシウム、焼成ヒル石、ペレットフィード等の鉄鉱石、製鉄所で発生するダスト、製鉄所以外のプロセスで発生するダスト、具体的には、フライアッシュや重油灰等の火力発電所で発生するダスト、製銅プロセスで発生するカラミ鉄精鉱や銅スラグ、アルミナ製造工程で排出される赤泥、その他、排煙脱硫石膏やアスベスト粉塵等の無機あるいは有機微粒子が挙げられる。上記微粉の平均粒径は、好ましくは５０μｍ以下であり、さらに好ましくは２５μｍ以下であり、最も好ましくは１５μｍ以下である。
【００９５】
本発明は、例えば、難造粒性の焼結原料等を、予め選択的に混合及び／または造粒処理した後、残りの焼結原料に添加して造粒処理する方法を用いてもよい。該造粒処理方法は、高分子化合物や、擬似粒子の崩壊抑制剤としての微粒子の添加量を低減できる傾向にある点で好ましい。但し、該造粒処理方法を採用する場合、処理工程が増加したり、予備処理工程の設備が必要となる。
【００９６】
本発明は以下に述べる各実施例に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施例にそれぞれ開示された技術手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【００９７】
【実施例】
以下、実施例および比較例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。尚、実施例および比較例に記載の「部」は「質量部」を示し、「％」は「質量％」を示す。また、以下に記載の実施例および比較例における焼結原料並びにペレット原料は、全て、絶乾状態のものを使用した。
【００９８】
本発明おける数平均分子量、質量平均分子量、分散度、平均粒径、ＧＩ指数、生産率は、下記方法により測定した。
【００９９】
（数平均分子量、質量平均分子量、分散度）
高分子化合物の数平均分子量並びに質量平均分子量は、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）で測定した。測定条件は以下の通りである。
【０１００】
ポンプ：「Ｌ−７１１０」（株式会社日立製作所製）
キャリア液：リン酸水素二ナトリウム十二水和物３４．５ｇおよびリン酸二水素ナトリウム二水和物４６．２ｇに超純水を加えて全量を５０００ｇとした水溶液
流速：０．５ｍｌ／ｍｉｎ
カラム：水系ＧＰＣカラム「ＧＦ−７ＭＨＱ」（昭和電工株式会社製）１本
検出器：紫外線（ＵＶ）検出器「Ｌ−７４００」（株式会社日立製作所製）、波長２１４ｎｍ
分子量標準サンプル：ポリアクリル酸ナトリウム（創和科学株式会社製）
分析サンプルは、高分子化合物が固形分で０．１％となるように上記キャリア液で希釈することにより調製した。
【０１０１】
また、高分子化合物の分散度は、上記測定条件により測定した質量平均分子量並びに数平均分子量に基づいて、以下の計算式
分散度＝質量平均分子量／数平均分子量
により算出した。
【０１０２】
ただし、実施例６、７で得られる高分子化合物については、以下の測定条件を適用した。
【０１０３】
機種：ＷａｔｅｒｓＬＣＭ１
キャリア液：水１０９９９ｇ、アセトニトリル６００１ｇの混合液に酢酸ナトリウム三水和物１１５．６ｇを溶解し、さらに３０％水酸化ナトリウム水溶液でＰＨ６．０に調節した水溶液
流速：０．８ｍｌ／ｍｉｎ
カラム：水系ＧＰＣカラム「ＴＳＫｇｅｌＧｕａｒｄＣｏｌｕｍｎＳＷＸＬ＋Ｇ４０００ＳＷＸＬ＋Ｇ３０００ＳＷＸＬ＋Ｇ２０００ＳＷＸＬ」（東ソー株式会社製）
カラム温度：３５℃
検出器：Ｗａｔｅｒｓ４１０示差屈折検出器
分子量標準サンプル：ポリエチレングリコール
分析サンプルは、高分子化合物が固形分で０．１％となるように上記キャリア液で希釈することにより調製した。
【０１０４】
（平均粒径、ＧＩ指数）
造粒操作を行って得られた擬似粒子を８０℃のオーブンで１時間乾燥した後、ふるいを用いて分級することにより、その粒度（擬似粒度）並びに平均粒径を求めた。造粒された擬似粒子のＧＩ指数とは、製鉄研究第２８８号（１９７６）９頁に開示されている評価方法の一つであり、核粒子の周りに付着する微粉粒子の割合を示す。この割合が大きいほど、微粉粒子を核粒子の周りに付着させる効果に優れ、焼結機の生産効率を向上させることができる。以下の測定においては、造粒後の平均粒径が０．２５ｍｍ以下の擬似粒子のＧＩ指数を求めた。また、０．２５ｍｍ以下の擬似粒子のＧＩ指数（擬似粒化指数）は以下の式により計算した。
【０１０５】
０．２５ｍｍ以下の擬似粒子のＧＩ指数＝（造粒前の０．２５ｍｍ以下の原料の比率−造粒後の０．２５ｍｍ以下の原料の比率）/（造粒前の０．２５ｍｍ以下の原料の比率）×１００
（成品歩留及び生産率）
成品歩留は、焼結鍋試験において、焼結鉱（シンターケーキ）５０ｋｇを２ｍの高さから鉄板上に５回落下させたときの、粒径５ｍｍ以上の粒度を有する粒子の割合を測定することにより評価した。
【０１０６】
焼結鉱の生産率は、以下の式
生産率（ｔ／ｄａｙ／ｍ²）＝成品歩留評価後の粒径５ｍｍ以上の粒度を有する粒子の総質量(重量)(ｔ)／焼結時間（ｄａｙ）／焼結機（鍋）の表面積（ｍ²）
により算出した。
【０１０７】
〔実施例１〕
攪拌機およびコンデンサを備えた容量５Ｌのセパラブルフラスコ（ＳＵＳ３１６製）に、イオン交換水８０５．５部および連鎖移動剤としての４５％次亜リン酸ナトリウム一水和物水溶液４０．１部を仕込み、攪拌下、系の沸点（１００℃）まで昇温した。
【０１０８】
続いて、上記セパラブルフラスコ内に、カルボキシル基含有単量体としての８０％アクリル酸水溶液２１２６．１部、並びに、重合開始剤としての１５％過硫酸ナトリウム水溶液１１２．４部および４５％次亜リン酸ナトリウム一水和物水溶液１６０．２部を滴下した。上記アクリル酸水溶液、過硫酸ナトリウム水溶液、次亜リン酸ナトリウム一水和物水溶液は、それぞれ別々の滴下口より滴下した。アクリル酸水溶液は１８０分間で滴下した。過硫酸ナトリウム水溶液は１８５分間で滴下した。次亜リン酸ナトリウム一水和物水溶液は１８０分間で滴下した。滴下時間中、反応温度は系の沸点を維持した。滴下終了後、同温度に５分間保持した後、中和剤としての４８％水酸化ナトリウム水溶液１８８９．０部を６０分間かけて滴下することにより、ポリマー水溶液を得た。このようにして得られたポリマー水溶液中の重合体（高分子化合物）の数平均分子量、分散度を算出したところ、数平均分子量は２１００、質量平均分子量６２００、分散度は２．９３であった。
【０１０９】
また、得られたポリマー水溶液を固形分換算で３５部となるように採取し、これをイオン交換水で希釈し、５２５０部にすることにより本発明にかかる造粒処理剤（１）を得た。
【０１１０】
一方、表２に示す組成を有する、マラマンバ鉱石を含有する焼結原料を調製した。マラマンバ鉱石としてはウエストアンジェラスを使用した。
【０１１１】
【表２】

【０１１２】
上記の焼結原料７００００部をドラムミキサーに投入し、回転速度２４ｍｉｎ^-1で１分間、予備攪拌した。その後、同回転速度で攪拌しながら、該焼結原料に、予め調製した本発明にかかる造粒処理剤（１）５２５０部を霧吹きを用いて約１．５分間かけて噴霧した。焼結原料に対するカルボキシル基含有高分子化合物の割合は０．０５％であった。噴霧後、さらに同回転速度で３分間攪拌することにより、造粒操作を行った。
【０１１３】
得られたそれぞれの擬似粒子に含まれる水分を測定すると共に、造粒物を８０℃のオーブンで１時間乾燥し、該擬似粒子をふるいを用いて分級することにより、造粒後の平均粒径が０．２５ｍｍ以下の擬似粒子のＧＩ指数を求めた。
【０１１４】
〔実施例２〕
攪拌機およびコンデンサを備えた容量５Ｌのセパラブルフラスコ（ＳＵＳ３１６製）に、イオン交換水８０５．５部を仕込み、攪拌下、系の沸点（１００℃）まで昇温した。
【０１１５】
続いて、上記セパラブルフラスコ内に、８０％アクリル酸水溶液２１２６．１部、並びに、１５％過硫酸ナトリウム水溶液１１２．４部、および４５％次亜リン酸ナトリウム一水和物水溶液８８．５部を滴下した。上記アクリル酸水溶液、過硫酸ナトリウム水溶液、次亜リン酸ナトリウム一水和物水溶液は、それぞれ別々の滴下口より滴下した。アクリル酸水溶液は１８０分間で滴下した。過硫酸ナトリウム水溶液は１８５分間で滴下した。次亜リン酸ナトリウム一水和物水溶液は１８０分間で滴下した。滴下時間中、反応温度は系の沸点を維持した。滴下終了後、同温度に５分間保持した後、４８％水酸化ナトリウム水溶液１８８９．０部を６０分間かけて滴下することにより、ポリマー水溶液を得た。このようにして得られたポリマー水溶液中の重合体（高分子化合物）の数平均分子量、分散度を算出したところ、数平均分子量は２９００、質量平均分子量１２２００、分散度は４．２１であった。
【０１１６】
また、得られたポリマー水溶液を固形分換算で３５部となるように採取し、これをイオン交換水で希釈し、５２５０部にすることにより本発明にかかる造粒処理剤（２）を得た。
【０１１７】
その後、実施例１において、造粒処理剤（１）に代えてこの造粒処理剤（２）を用いて実施例１と同様の操作により造粒を行い、得られた擬似粒子をふるいを用いて分級することにより、造粒後の平均粒径が０．２５ｍｍ以下の擬似粒子のＧＩ指数を求めた。
【０１１８】
〔実施例３〕
攪拌機およびコンデンサを備えた容量５Ｌのセパラブルフラスコ（ＳＵＳ３１６製）に、イオン交換水８０５．５部、および４５％次亜リン酸ナトリウム一水和物水溶液４０．１部を仕込み、攪拌下、系の沸点（１００℃）まで昇温した。
【０１１９】
続いて、上記セパラブルフラスコ内に、８０％メタクリル酸水溶液２１２６．１部、並びに、１５％過硫酸ナトリウム水溶液１１２．４部、および４５％次亜リン酸ナトリウム一水和物水溶液１６０．２部を滴下した。上記メタクリル酸水溶液、過硫酸ナトリウム水溶液、次亜リン酸ナトリウム一水和物水溶液は、それぞれ別々の滴下口より滴下した。アクリル酸水溶液は１８０分間で滴下した。過硫酸ナトリウム水溶液は１８５分間で滴下した。次亜リン酸ナトリウム一水和物水溶液は１８０分間で滴下した。滴下時間中、反応温度は系の沸点を維持した。滴下終了後、同温度に１０分間保持した後、４８％水酸化ナトリウム水溶液１５９５．１部を６０分間かけて滴下することにより、ポリマー水溶液を得た。このようにして得られたポリマー水溶液中の重合体（高分子化合物）の数平均分子量、分散度を算出したところ、数平均分子量は１９００、質量平均分子量６３００、分散度は３．３１であった。
【０１２０】
また、得られたポリマー水溶液を固形分換算で３５部となるように採取し、これをイオン交換水で希釈し、５２５０部にすることにより本発明にかかる造粒処理剤（３）を得た。
【０１２１】
その後、実施例１において、造粒処理剤（１）に代えてこの造粒処理剤（３）を用いて実施例１と同様の操作により造粒を行い、得られた擬似粒子をふるいを用いて分級することにより、造粒後の平均粒径が０．２５ｍｍ以下の擬似粒子のＧＩ指数を求めた。
【０１２２】
〔実施例４〕
攪拌機およびコンデンサを備えた容量１Ｌのセパラブルフラスコ（ＳＵＳ３１６製）に、イオン交換水３５５部、無水マレイン酸９８部、および水酸化ナトリウム８０部を仕込んで中和させ、攪拌下、系の沸点（１００℃）まで昇温した。
【０１２３】
続いて、上記セパラブルフラスコ内に、４０％アクリル酸水溶液１８０部、並びに、１０％過硫酸ナトリウム水溶液、および１４％過酸化水素水溶液１００部を滴下した。上記アクリル酸水溶液、過硫酸ナトリウム水溶液、過酸化水素水溶液は、それぞれ別々の滴下口より４時間かけて滴下した。滴下時間中、反応温度は系の沸点を維持した。滴下終了後、同温度に６０分間保持した後、４９％水酸化ナトリウム水溶液５７部を６０分間かけて滴下することにより、ポリマー水溶液を得た。このようにして得られたポリマー水溶液中の重合体（高分子化合物）の数平均分子量、分散度を算出したところ、数平均分子量は１２００、質量平均分子量５９００、分散度は４．９４であった。
【０１２４】
また、得られたポリマー水溶液を固形分換算で３５部となるように採取し、これをイオン交換水で希釈し、５２５０部にすることにより本発明にかかる造粒処理剤（４）を得た。
【０１２５】
その後、実施例１において、造粒処理剤（１）に代えてこの造粒処理剤（４）を用いて実施例１と同様の操作により造粒を行い、得られた擬似粒子をふるいを用いて分級することにより、造粒後の平均粒径が０．２５ｍｍ以下の擬似粒子のＧＩ指数を求めた。
【０１２６】
〔実施例５〕
攪拌機およびコンデンサを備えた容量１Ｌのセパラブルフラスコ（ＳＵＳ３１６製）に、イオン交換水１４００部を仕込み、攪拌下、系の沸点（１００℃）まで昇温した。
【０１２７】
続いて、上記セパラブルフラスコ内に、８０％アクリル酸水溶液５７８．５部、および１５％過硫酸アンモニウム水溶液６２．５部をそれぞれ別々の滴下口より２時間かけて滴下した。滴下時間中、反応温度は系の沸点を維持した。滴下終了後、同温度に１２０分間保持した後、４８％水酸化ナトリウム水溶液３５３部を６０分間かけて滴下することにより、ポリマー水溶液を得た。このようにして得られたポリマー水溶液中の重合体（高分子化合物）の数平均分子量、分散度を算出したところ、数平均分子量は４９００、質量平均分子量４８２００、分散度は９．８４であった。
【０１２８】
また、得られたポリマー水溶液を固形分換算で３５部となるように採取し、これをイオン交換水で希釈し、５２５０部にすることにより本発明にかかる造粒処理剤（５）を得た。
【０１２９】
その後、実施例１において、造粒処理剤（１）に代えてこの造粒処理剤（５）を用いて実施例１と同様の操作により造粒を行い、得られた擬似粒子をふるいを用いて分級することにより、造粒後の平均粒径が０．２５ｍｍ以下の擬似粒子のＧＩ指数を求めた。
【０１３０】
〔実施例６〕
攪拌機およびコンデンサを備えた容量１Ｌのセパラブルフラスコ（ＳＵＳ３１６製）に、無水マレイン酸１９６部、イオン交換水１１０．７部、水酸化ナトリウム４８％水溶液３３３．３部を仕込み、攪拌下、系の沸点（１００℃）まで昇温した。
【０１３１】
続いて、上記セパラブルフラスコ内に、６０％アクリル酸水溶液５６０．７８部、および１０％過硫酸ナトリウム水溶液２００部、３５％過酸化水素水６．６５部をそれぞれ別々の滴下口より５時間かけて滴下し、ポリマー水溶液を得た。このようにして得られたポリマー水溶液中の重合体（高分子化合物）の数平均分子量、分散度を測定したところ、数平均分子量は５２６０、質量平均分子量８１０００、分散度は１５．４であった。
【０１３２】
また、得られたポリマー水溶液を固形分換算で３５部となるように採取し、これをイオン交換水で希釈し、５２５０部にすることにより本発明にかかる造粒処理剤（６）を得た。
【０１３３】
その後、実施例１において、造粒処理剤（１）に代えてこの造粒処理剤（６）を用いて実施例１と同様の操作により造粒を行い、得られた擬似粒子をふるいを用いて分級することにより、造粒後の平均粒径が０．２５ｍｍ以下の擬似粒子のＧＩ指数を求めた。
【０１３４】
〔実施例７〕
温度計、撹拌機、滴下ロート、窒素導入管および還流冷却器を備えたガラス製の反応容器にイオン交換水１６９８部を仕込み、撹拌下に反応容器内を窒素置換し、窒素雰囲気下で８０℃まで加熱した。一方、メトキシポリエチレングリコールモノメタクリル酸エステル（エチレンオキシドの平均付加モル数＝２５）１６６８部、メタクリル酸３３２部およびイオン交換水５００部を混合し、この混合物にさらにメルカプトプロピオン酸１６．７部を均一に混合することにより、単量体混合物水溶液を調製した。
【０１３５】
次いで、この単量体混合物水溶液と、１０％過硫酸アンモニウム水溶液とをそれぞれ滴下ロートに仕込み、この単量体混合物水溶液と、１０％過硫酸アンモニウム水溶液１８４部とを上記反応容器内のイオン交換水に４時間で滴下した。滴下終了後、上記反応容器内の反応溶液に、さらに、１０％過硫酸アンモニウム水溶液４６部を１時間で滴下した。その後、上記反応容器内の反応溶液を、１時間引き続いて８０℃に温度を維持し、重合反応を完結させた。
【０１３６】
その後、この反応溶液を３０％水酸化ナトリウム水溶液で中和しての高分子化合物を含む、質量平均分子量が２３８００、不揮発分の濃度が４３．２％であるポリマー水溶液を得た。
【０１３７】
また、得られたポリマー水溶液を固形分換算で３５部となるように採取し、これをイオン交換水で希釈し、５２５０部にすることにより本発明にかかる造粒処理剤（７）を得た。
【０１３８】
その後、実施例１において、造粒処理剤（１）に代えてこの造粒処理剤（７）を用いて実施例１と同様の操作により造粒を行い、得られた擬似粒子をふるいを用いて分級することにより、造粒後の平均粒径が０．２５ｍｍ以下の擬似粒子のＧＩ指数を求めた。
【０１３９】
〔実施例８〕
温度計、撹拌機、滴下ロート、窒素導入管および還流冷却器を備えたガラス製の反応容器に、イオン交換水１２９１部と、３−メチル−３−ブテン−１−オールにエチレンオキサイドを平均５０モル付加してなる、ポリアルキレングリコールモノアルケニルエーテル単量体１８１２部と、無水マレイン酸１８８部とを仕込み、反応溶液とした。次いで、この反応溶液を６０℃に昇温した。
【０１４０】
続いて、この反応溶液に、「ＮＣ−３２Ｗ」（商品名；日宝化学社製、２，２’−アゾビス−２−メチルプロピオンアミジン塩酸塩の８７％濃度品）の１５％水溶液５０部を加えて７時間攪拌し、さらに温度を８０℃まで上昇した後、１時間攪拌して重合反応を完結させた。
【０１４１】
その後、この反応溶液を３０％水酸化ナトリウム水溶液で中和して不揮発分の濃度が５５．１％であるポリマー水溶液を得た。高分子量体の質量平均分子量は２６２００であった。
【０１４２】
また、得られたポリマー水溶液を固形分換算で３５部となるように採取し、これをイオン交換水で希釈し、５２５０部にすることにより本発明にかかる造粒処理剤（８）を得た。
【０１４３】
その後、実施例１において、造粒処理剤（１）に代えてこの造粒処理剤（８）を用いて実施例１と同様の操作により造粒を行い、得られた擬似粒子をふるいを用いて分級することにより、造粒後の平均粒径が０．２５ｍｍ以下の擬似粒子のＧＩ指数を求めた。
【０１４４】
〔実施例９〕
β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物である「マイティー１５０」（商品名；花王株式会社製、不揮発分４０．１％）を固形分換算で３５部となるように採取し、これをイオン交換水で希釈し、５２５０部にすることにより本発明にかかる造粒処理剤（９）を得た。
【０１４５】
その後、実施例１において、造粒処理剤（１）に代えてこの造粒処理剤（９）を用いて実施例１と同様の操作により造粒を行い、得られた擬似粒子をふるいを用いて分級することにより、造粒後の平均粒径が０．２５ｍｍ以下の擬似粒子のＧＩ指数を求めた。
【０１４６】
〔実施例１０〕
メラミンスルホン酸塩ホルマリン縮合物である「メルメントＦ１０」（商品名；ＳＫＷ社製、粉体品）を固形分換算で３５部となるように採取し、これをイオン交換水で希釈し、５２５０部にすることにより本発明にかかる造粒処理剤（１０）を得た。
【０１４７】
その後、実施例１において、造粒処理剤（１）に代えてこの造粒処理剤（１０）を用いて実施例１と同様の操作により造粒を行い、得られた擬似粒子をふるいを用いて分級することにより、造粒後の平均粒径が０．２５ｍｍ以下の擬似粒子のＧＩ指数を求めた。
【０１４８】
〔実施例１１〕
実施例１の焼結原料７００００部をドラムミキサーに投入し、さらに重質炭酸カルシウム（スーパーＳＳ、丸尾カルシウム製）１４００部を投入し、回転速度２４ｍｉｎ^-1で１分間、予備攪拌した。その後、同回転速度で攪拌しながら、該焼結原料に、予め調製した造粒処理剤（１）５２５０部を霧吹きを用いて約１．５分間かけて噴霧した。焼結原料に対する高分子化合物の割合は０．０５％であった。噴霧後、さらに同回転速度で３分間攪拌することにより、造粒操作を行った。
【０１４９】
得られたそれぞれの擬似粒子の造粒物を８０℃のオーブンで１時間乾燥し、該擬似粒子をふるいを用いて分級することにより、造粒後の平均粒径が０．２５ｍｍ以下の擬似粒子のＧＩ指数を求めた。
【０１５０】
〔実施例１２〕
実施例１において、表２に示す焼結原料の配合から表３に示す焼結原料の配合に変更し、それに伴い新原料の全質量に対するマラマンバの配合割合を１５質量％から５０質量％に変更した条件で、それ以外は、実施例１と同様の操作により造粒を行なった。すなわち、実施例１と同じ焼結原料７００００部に水５２５０部を添加することにより造粒操作を行なった。次いで、実施例１と同様の操作により、得られた擬似粒子の平均粒径が０．２５ｍｍ以下の粒子のＧＩ指数を求めた。
【０１５１】
【表３】

【０１５２】
〔比較例１〕
実施例１において、造粒処理剤（１）に代えて水５２５０部を用いた以外は、実施例１と同様の操作により造粒を行った。すなわち、実施例１と同じ焼結原料７００００部に水５２５０部を添加することにより造粒操作を行った。次いで、実施例１と同様の操作により、得られた擬似粒子の平均粒径が０．２５ｍｍ以下の擬似粒子のＧＩ指数を求めた。
【０１５３】
〔比較例２〕
生石灰１４００部と水５９００部とを併用し、これを比較用の造粒処理剤（ａ）として、実施例１の造粒処理剤（１）５２５０部の代わりに用いる他は実施例１と同様にして造粒を行った。次いで、実施例１と同様の操作により、得られた擬似粒子の平均粒径が０．２５ｍｍ以下の擬似粒子のＧＩ指数を求めた。
【０１５４】
〔比較例３〕
砂糖３５０部にイオン交換水を添加して、５５６５部とし、これを比較用の造粒処理剤（ｂ）として、実施例１の造粒処理剤（１）５２５０部の代わりに用いる他は実施例１と同様にして造粒を行った。次いで、実施例１と同様の操作により、得られた擬似粒子の平均粒径が０．２５ｍｍ以下の擬似粒子のＧＩ指数を求めた。
【０１５５】
〔比較例４〕
カルボキシル基含有単量体を含まないアルキレンオキサイドユニット含有高分子化合物である、数平均分子量２万のポリエチレングリコール３５部に、イオン交換水を添加して、５２５０部とした。これを比較用の造粒処理剤（ｃ）として、実施例１の造粒処理剤（１）５２５０部の代わりに用いる他は実施例１と同様にして造粒を行った。次いで、実施例１と同様の操作により、得られた擬似粒子の平均粒径が０．２５ｍｍ以下の擬似粒子のＧＩ指数を求めた。
【０１５６】
〔比較例５〕
表４に示す組成を有する、マラマンバ鉱石を含有しない焼結原料を調製した。
【０１５７】
【表４】

【０１５８】
表４に示す焼結原料７００００部をドラムミキサーに投入し、回転速度２４ｍｉｎ^-1で１分間、予備攪拌した。その後、同回転速度で攪拌しながら、該焼結原料に、イオン交換水５２５０部を霧吹きを用いて約１．５分間かけて噴霧した。噴霧後、さらに同回転速度で３分間攪拌することにより、造粒操作を行った。
【０１５９】
得られたそれぞれの擬似粒子の造粒物を８０℃のオーブンで１時間乾燥し、該擬似粒子をふるいを用いて分級することにより、造粒後の平均粒径が０．２５ｍｍ以下の擬似粒子のＧＩ指数を求めた。
【０１６０】
〔比較例６〕
実施例１において、表２に示す焼結原料の配合から表５に示す焼結原料の配合に変更し、それに伴い新原料の全質量に対するマラマンバの配合割合を１５質量％から６０質量％に変更した条件で、それ以外は、実施例１と同様の操作により造粒を行なった。すなわち、実施例１と同じ焼結原料７００００部に水５２５０部を添加することにより造粒操作を行なった。次いで、実施例１と同様の操作により、得られた擬似粒子の平均粒径が０．２５ｍｍ以下の擬似粒子のＧＩ指数を求めた。
【０１６１】
【表５】

【０１６２】
〔比較例７〕
実施例１において、造粒処理剤（１）の添加量を、焼結原料に対するカルボキシル基含有高分子化合物の割合で、０．０００５質量％に代えた以外は、実施例１と同様の操作により造粒を行なった。次いで、実施例１と同様の操作により、得られた擬似粒子の平均粒径が０．２５ｍｍ以下の擬似粒子のＧＩ指数を求めた。
【０１６３】
〔比較例８〕
実施例１において、造粒処理剤（１）の添加量を、焼結原料に対するカルボキシル基含有高分子化合物の割合を１．０５質量％に代えた以外は、実施例１と同様の操作により造粒を行なった。ついで、実施例１と同様の操作により、得られた擬似粒子の平均粒径が０．２５ｍｍ以下の擬似粒子のＧＩ指数を求めた。
【０１６４】
上記実施例１〜１２および比較例１〜８で得られた擬似粒子のＧＩ指数を表６にまとめた。
【０１６５】
【表６】

【０１６６】
表６から分かるように、本発明にかかるカルボキシル基含有高分子化合物を含有する造粒処理剤を用いることにより、ＧＩ指数、すなわち、焼結原料の造粒性を大きく向上させることができることがわかる。
【０１６７】
また、この結果から、本発明にかかるカルボキシル基含有高分子化合物を含有する造粒処理剤を用いることにより、造粒性が著しく向上することから、生産効率が向上する。
【０１６８】
また、比較例１〜４は、造粒処理剤がカルボキシル基含有高分子化合物を含有していない。そのため、本発明の好ましい範囲から外れているので、ＧＩ指数が低くなった。また、比較例５から、本発明は、赤鉄鉱針鉄鉱鉱石を含まない焼結原料における現状の造粒処理方法と比較しても有効であることがわかる。
【０１６９】
上記実施例１、１２および比較例６〜８で得られた擬似粒子のＧＩ指数および焼結鉱の生産率を表７にまとめた。ここで、（ｔ／ｄ／ｍ²）は、焼結機１ｍ²当たり、１日に何ｔ焼結鉱を生産できるかを示す。
【０１７０】
【表７】

【０１７１】
表７の実施例１、１２から分かるように、本発明で規定する新原料の全質量に対する配合割合で５質量％〜５０質量％のマラマンバ鉱石を含む製鉄用原料に、本発明にかかるカルボキシル基含有高分子化合物を含有する造粒処理剤を、本発明で規定する前記製鉄用焼結原料の全質量に対し、固形分換算で０．００１質量％〜１質量％の割合で添加することにより、ＧＩ指数、すなわち、焼結原料の造粒性および焼結鉱の生産率を大きく向上させることができることがわかる。
【０１７２】
一方、比較例６〜８は、新原料の全質量に対するマラマンバ鉱石の配合割合、または、焼結原料の全質量に対する造粒処理剤の添加割合の何れかが、本発明で規定する範囲から外れているため、本発明にかかるカルボキシル基含有高分子化合物を造粒処理剤として添加した場合でも、ＧＩ指数および焼結鉱の生産率が低くなった。
【０１７３】
〔実施例１３〕
表８に示す組成を有する配合（Ａ）の焼結原料１４１１３部および配合（Ｂ）の焼結原料５５８８７部の、計７００００部の焼結原料（製鉄用原料）を調製した。
【０１７４】
【表８】

【０１７５】
なお、表８中、「ＭＢＲＰＦ」とは、ブラジル鉱山のＭＢＲ社から供給されるペレットフィードである。また、篩上、篩下のハマスレー粉鉱とは、それぞれ、網目３ｍｍの篩上に残ったハマスレー粉鉱（すなわち、粒径が３ｍｍを超えるハマスレー粉鉱）、網目３ｍｍの篩を通過したハマスレー粉鉱（すなわち、粒径が３ｍｍ以下のハマスレー粉鉱）を示す。
【０１７６】
次いて、表８に示す配合（Ａ）、配合（Ｂ）の焼結原料にそれぞれ水を添加し、それぞれ、１５５０９部（含水量９質量％）、５９４５４部（含水量６質量％）に調整した（以下、上記の焼結原料を、それぞれ焼結原料（Ａ）、焼結原料（Ｂ）と記す）。
【０１７７】
一方、カルボキシル基及び／またはその塩を有する高分子化合物として、質量平均分子量６０００のポリアクリル酸ナトリウム水溶液を、不揮発分４．８％となるように予め調整することにより本発明にかかる造粒処理剤（１１）を得た。
【０１７８】
その後、焼結原料（Ａ）１５５０９部（含水量９質量％）および平均粒径１０μｍに粉砕した高炉スラグ３５０部（微粒子）を、回転するパン部とアジテーター部とを有する高速攪拌ミキサー（「アイリッヒミキサ」（型番Ｒ０５Ｔ；日本アイリッヒ株式会社製））に投入し、該高速撹拌ミキサー内の焼結原料組成物に、上記造粒処理剤（１１）１８１部を霧吹きを用いて約４０秒間かけて噴霧（添加）して選択造粒物を得た。このとき、パン部の回転速度は３０ｍｉｎ^-1、アジテーター部の回転速度は４５０ｍｉｎ^-1であった。その後、上記選択造粒物１６０４０部と、焼結原料（Ｂ）５９４５４部（含水量６質量％）と、生石灰３５０部とをドラムミキサーに投入し、回転速度２４ｍｉｎ^-1で１分間、予備撹拌した。その後、同回転速度で攪拌しながら、上記ドラムミキサー内の焼結原料組成物に、水５００部を霧吹きを用いて約１．５分間かけて噴霧（添加）した。噴霧後、さらに同回転速度で３分間攪拌することにより、造粒操作（擬似粒化）を行った。焼結原料に対するポリアクリル酸ナトリウムの割合は０．０１２５％であった。
【０１７９】
また、得られた擬似粒子を５０ｋｇスケールの鍋試験にて焼結を行い、焼結鉱を得た。該試験に用いた焼結鍋の直径は３００ｍｍ、層厚は６００ｍｍであり、吸引負圧は９．８ｋＰａ（一定）とした。得られた焼結鉱の生産率を測定した。これらの結果をまとめて表９に示す。
【０１８０】
〔実施例１４〕
実施例１３において、平均粒径１０μｍに粉砕した高炉スラグ３５０部に代えて、平均粒径１３μｍに粉砕した普通ポルトランドセメント３５０部を微粒子として使用すると共に、予め不揮発分４．８％に調整した質量平均分子量６０００のポリアクリル酸ナトリウム水溶液１８１部に代えて、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物である「マイティ１５０」（商品名；花王株式会社製、不揮発分４０．１％）を予め不揮発分１３．２％に調整した水溶液１９９部を本発明にかかる造粒処理剤（１２）として使用した以外は、実施例１３と同様にして焼結鉱の生産率を測定した。これらの結果をまとめて表９に示す。
【０１８１】
〔実施例１５〕
実施例１３において、平均粒径１０μｍに粉砕した高炉スラグ３５０部に代えて、平均粒径１０μｍのトナー（「ｉｍａｇｉｏトナータイプ７」（商品名；株式会社リコー製ブラックトナー））３５０部を使用すると共に、予め不揮発分４．８％に調整した質量平均分子量６０００のポリアクリル酸ナトリウム水溶液１８１部に代えて、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物である「マイティ１５０」（商品名；花王株式会社製、不揮発分４０．１％）を予め不揮発分１３．２％に調整した水溶液１９９部を本発明にかかる造粒処理剤（１３）として使用した以外は、実施例１３と同様にして焼結鉱の生産率を測定した。これらの結果をまとめて表９に示す。
【０１８２】
〔比較例９〕
実施例１３において、平均粒径１０μｍに粉砕した高炉スラグ３５０部を使用せず、予め不揮発分４．８％に調整した質量平均分子量６０００のポリアクリル酸ナトリウム水溶液１８１部に代えて水１７２部を使用し、生石灰の使用量を、３５０部から８４０部に変更し、上記ドラムミキサー内の焼結原料組成物に噴霧する水の量を、５００から７００部に変更した以外は、実施例１３と同様にして焼結鉱の生産率を測定した。これらの結果をまとめて表９に示す。
【０１８３】
【表９】

【０１８４】
表９の結果から分かるように、本発明で規定する新原料の全質量に対する配合割合で５質量％〜５０質量％のマラマンバ鉱石を含む製鉄用原料に、本発明にかかる造粒処理剤を、本発明で規定する前記製鉄用焼結原料の全質量に対し、固形分換算で０．００１質量％〜１質量％の割合で添加すると共に、上記造粒処理剤が微粉（微粒子）を含むことにより、焼結鉱の生産率を大きく向上させることができることがわかる。
【０１８５】
【発明の効果】
本発明のマラマンバ鉱石を含む焼結原料の造粒処理方法は、以上のように、マラマンバ鉱石を含む製鉄用焼結原料の造粒処理方法において、新原料の全質量に対する配合割合で５質量％〜５０質量％のマラマンバ鉱石を含む製鉄用焼結原料に、カルボキシル基及び／またはその塩含有高分子化合物、酸基およびポリアルキレングリコール鎖を有する化合物、β−ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮合物、メラミンスルホン酸塩ホルマリン縮合物、芳香族アミノスルホン酸ポリマー、リグニンスルホン酸変性物からなる群より選ばれる少なくとも一種の高分子化合物を含む造粒処理剤を、前記製鉄用焼結原料の全質量に対し、固形分換算で０.００１質量％〜１質量％の割合で添加して造粒する構成である。
【０１８６】
それゆえ、カルボキシル基及び／またはその塩含有高分子化合物、酸基およびポリアルキレングリコール鎖を有する化合物、β−ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮合物、メラミンスルホン酸塩ホルマリン縮合物、芳香族アミノスルホン酸ポリマー、リグニンスルホン酸変性物からなる群より選ばれる少なくとも一種の高分子化合物によって、微粉の凝集物を破壊、分散し、前記微粉の凝集物に取り込まれている水を開放する、すなわち、従来有効に使用できなかった水を、焼結原料全体に行き渡らせることができ、水を効率よく使用することができる。さらに、微粉も同時に分散し、焼結原料粒子間の接点に再凝集するので、微粉による固体架橋が形成される。これにより、マラマンバ鉱石を含む焼結原料の造粒処理が可能となり、強固な擬似粒子を造ることができるという効果を奏する。
【０１８７】
よって、本発明によると、高結晶水・低脈石鉄鉱石で多孔質であり、微粉鉄鉱石が多い難造粒性のマラマンバ鉱石を多量に配合しても、その造粒性を低下することなく、さらには造粒性を向上する焼結原料の事前処理ができ、焼結機の生産効率を高め、焼結鉱の製造コストを格段に低減できるという効果を奏する。
【０１８８】
本発明のマラマンバ鉱石を含む焼結原料の造粒処理方法は、以上のように、前記カルボキシル基及び／またはその塩含有高分子化合物は、カルボキシル基及び／またはその塩含有単量体を含む単量体組成物を重合してなる高分子化合物である構成である。
【０１８９】
それゆえ、前記カルボキシル基及び／またはその塩含有高分子化合物は、微粉の凝集物を破壊、分散し、取り込まれている水を開放する、すなわち、従来有効に使用できなかった水を、焼結原料全体に行き渡らせることができ、水をより効率よく使用することができるという効果を奏する。
【０１９０】
本発明のマラマンバ鉱石を含む焼結原料の造粒処理方法は、以上のように、前記単量体組成物は、カルボキシル基含有単量体を３０モル％以上含む構成である。
【０１９１】
それゆえ、前記カルボキシル基含有単量体を３０モル％以上含む単量体組成物を重合してなる高分子は、微粉の凝集物を破壊、分散し、取り込まれている水を開放する、すなわち、従来有効に使用できなかった水を、焼結原料全体に行き渡らせることができ、水をさらに効率よく使用することができるという効果を奏する。
【０１９２】
本発明のマラマンバ鉱石を含む焼結原料の造粒処理方法は、以上のように、前記カルボキシル基及び／またはその塩含有高分子化合物は、アクリル酸を必須成分として重合して得られる高分子化合物である構成である。
【０１９３】
それゆえ、前記ポリアクリル酸系高分子化合物は、微粉の凝集物を破壊、分散し、取り込まれている水を開放する、すなわち、従来有効に使用できなかった水を、焼結原料全体に行き渡らせることができ、水をさらに一層効率よく使用することができるという効果を奏する。
【０１９４】
本発明のマラマンバ鉱石を含む焼結原料の造粒処理方法は、以上のように、前記単量体組成物が、アクリル酸および/またはアクリル酸塩を全単量体成分に対し、３０モル％〜１００モル％含有する構成である。
【図面の簡単な説明】
【図１】新原料の全質量に対するマラマンバ鉱石の配合割合（質量％）とＧＩ−０．２５（０．２５ｍｍ以下の擬似粒子のＧＩ指数）（％）との関係を示す図である。
【図２】新原料の全質量に対するマラマンバ鉱石の配合割合（質量％）と焼結鉱の生産率（ｔ／ｄ／ｍ²）との関係を示す図である。
【図３】焼結原料の全質量に対する造粒処理剤の添加割合（固形分換算）とＧＩ−０．２５（０．２５ｍｍ以下の擬似粒子のＧＩ指数）との関係を示す図である。

Claims

マラマンバ鉱石を含む製鉄用焼結原料の造粒処理方法において、新原料の全質量に対する配合割合で５質量％〜５０質量％のマラマンバ鉱石を含む製鉄用焼結原料に、カルボキシル基及び／またはその塩含有高分子化合物、酸基およびポリアルキレングリコール鎖を有する化合物、β−ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮合物、メラミンスルホン酸塩ホルマリン縮合物、芳香族アミノスルホン酸ポリマー、リグニンスルホン酸変性物からなる群より選ばれる少なくとも一種の高分子化合物を含む造粒処理剤を、前記製鉄用焼結原料の全質量に対し、固形分換算で０.００１質量％〜１質量％の割合で添加して造粒することを特徴とするマラマンバ鉱石を含む焼結原料の造粒処理方法。
前記カルボキシル基及び／またはその塩含有高分子化合物は、カルボキシル基及び／またはその塩含有単量体を含む単量体組成物を重合してなる高分子化合物であることを特徴とする請求項１に記載のマラマンバ鉱石を含む焼結原料の造粒処理方法。
前記単量体組成物は、カルボキシル基及び／またはその塩含有単量体を３０モル％以上含むことを特徴とする請求項２に記載のマラマンバ鉱石を含む焼結原料の造粒処理方法。
前記カルボキシル基及び／またはその塩含有高分子化合物は、アクリル酸を必須成分として重合して得られる高分子化合物であることを特徴とする請求項１、２または３に記載のマラマンバ鉱石を含む焼結原料の造粒処理方法。
前記単量体組成物が、アクリル酸及び／またはアクリル酸塩を全単量体成分に対し、３０モル％〜１００モル％含有することを特徴とする請求項２に記載のマラマンバ鉱石を含む焼結原料の造粒処理方法。