JP7445122B2 - 塊成化物の製造方法、及び還元鉄の製造方法 - Google Patents
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Description
まず、本実施形態に係る塊成化物製造用バインダーの特性について説明する。本実施形態に係る塊成化物製造用バインダーは、塊成化物を作製する際のバインダーとなるものであり、酸化鉄原料を含む塊成化物原料に添加される。その後、塊成化物原料と塊成化物製造用バインダーとの混合物は、適宜の方法で塊成化物とされる。なお、塊成化物は、例えば塊成鉱である。
つぎに、上述した塊成化物製造用バインダーを用いた塊成化物の製造方法について説明する。本製造方法は、上述した塊成化物製造用バインダーを準備する工程(第1工程)と、酸化鉄原料を含む塊成化物原料に塊成化物製造用バインダーを添加し、混合する工程(第2工程)と、塊成化物原料と塊成化物製造用バインダーとの混合物を用いて塊成化物を作製する工程(第3工程)と、を含む。
第1工程では、塊成化物製造用バインダーを準備する。例えば、市販されている有機バインダーを入手する。あるいは、公知の製造方法により有機バインダーを作製する。ついで、入手した有機バインダーの13C-NMRスペクトルを測定する。有機バインダーの13C-NMRスペクトルが既知であれば必ずしも測定を行う必要がない。ついで、有機バインダーが上述した第1及び第2特性を満たすか否かを判定し、第1及び第2特性を満たすのであれば、その有機バインダーを塊成化物製造用バインダーとして使用することができる。有機バインダーは、第1及び第2特性のみならず、第3特性をさらに満たすことが好ましい。
第2工程では、酸化鉄原料を含む塊成化物原料に塊成化物製造用バインダーを添加し、混合する。酸化鉄原料の種類は特に制限されず、塊成化物の原料として使用可能なものであれば本実施形態でも特に制限なく使用することができる。酸化鉄原料としては、例えば、製銑あるいは製鋼過程等において生じたダスト、スケール等の他、焼結用の鉄鉱石等が挙げられる。焼結用の鉄鉱石は、例えば、粉鉱石、微粉鉱石である。微粉鉱石は、選鉱処理により鉄含有量を高めたものである。なお、塊成化物は例えば塊成鉱である。
第3工程では、塊成化物原料と塊成化物製造用バインダーとの混合物を用いて塊成化物を作製する。塊成化物を作製するための具体的な方法は特に制限されない。例えば、ドラムミキサー、パンペレタイザ―等の造粒機を用いて混合物を造粒することで、塊成化物を作製してもよい。また、ダブルロール圧縮機、押出成型機、ブリケットマシン等を用いて混合物を成型することで塊成化物を作製してもよい。以上の工程により、塊成化物を作製することができる。なお、第2工程あるいは第3工程において、適宜原料に水分を添加してもよい。
塊成化物を用いた還元鉄の製造方法も特に制限されない。例えば、塊成化物を高炉、シャフト炉、回転炉床炉、ロータリーキルン等の還元炉に装入し、これらの還元炉内で塊成化物を還元してもよい。本実施形態では、塊成化物に上述した塊成化物製造用バインダーが含まれるので、還元効率が非常に高い。このため、高い金属化率の還元鉄を作製することができる。
つぎに、本実施形態の実施例について説明する。実施例1では、以下に説明する試験を行うことで、本実施形態に係る塊成化物製造用バインダーの効果について検証した。
金属化率(%)=M-Fe/T-Fe×100 (1)
実施例2では、原料または製造方法が異なる複数種類の有機バインダーa~iを準備し、それらの特性について検証した。有機バインダーa~gは、それぞれ異なる製法で製造されたリグニンである。有機バインダーhはでんぷんであり、有機バインダーiは糖蜜である。
Claims (2)
- リグニン及び/または糖蜜を含む有機バインダーの13C-NMRスペクトル測定を行い、全13C-NMRスペクトル面積に対する185~165ppmの13C-NMRスペクトルの面積比、及び13C-NMRスペクトル測定によって得られた全13C-NMRスペクトル面積に対する240~185ppmの13C-NMRスペクトルの面積比を求め、前記有機バインダーを塊成化物製造用バインダーとして使用するか否かを判定する塊成化物製造用バインダー準備工程と、
酸化鉄原料を含む塊成化物原料に前記塊成化物製造用バインダーを添加し、混合する工程と、
前記塊成化物原料と前記塊成化物製造用バインダーとの混合物を用いて塊成化物を作製する工程と、を含み、
前記塊成化物製造用バインダー準備工程において、前記有機バインダーが、 13 C-NMRスペクトル測定によって得られた全 13 C-NMRスペクトル面積に対する185~165ppmの 13 C-NMRスペクトルの面積比が5%以上であるという特性、及び 13 C-NMRスペクトル測定によって得られた全 13 C-NMRスペクトル面積に対する240~185ppmの 13 C-NMRスペクトルの面積比が2%以上であるという特性を満たした場合、前記有機バインダーを前記塊成化物製造用バインダーとして使用すると判定することを特徴とする、塊成化物の製造方法。 - 請求項1に記載の塊成化物の製造方法で製造された塊成化物を用いて、還元鉄を製造する還元鉄の製造方法。
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