JPH0788538B2 - 鉄鉱のペレツト化法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、鉄鉱のペレット化法に関するものである。

〔先行技術および発明の経緯〕

鉄鉱は熔鉱炉（噴射炉）に装填する際には実体的な大き
さをもつ凝集塊の形態でなければならない。入手し得る
鉱石が熔溶炉に直接供給するには小さすぎる粒子の形態
である場合には、焼結物か、またはペレットにしなけれ
ばならない。品質の低い鉱石の使用の増加にともない、
鉱石をより微細に粉砕しなければならなくなり、この様
な微細な粒子の場合には、ペレット化が、唯一の満足し
得る該炉用供給原料製造方法である。

該ペレットは、微細な鉱石粒子に結合剤を添加し、少量
の水（通常、鉱石中の水分）存在下に撹拌して湿り混合
物を形成し、次いで該混合物を例えばボーリング・ドラ
ムまたはディスク・ペレタイザー中でペレット化するこ
とにより製造される。この未処理のペレットを次いて窯
の中で、典型的には200〜400℃の範囲の入口温度から、
例えば1200℃の最終温度にまでおよぶ温度範囲で燃焼さ
せる。

ペレットの重要な性質は、初期強度または湿潤強度、乾
燥強度（未処理のペレットをオーブン中105℃にて乾燥
後）および燃焼温度にさらした場合、ペレットの粉砕
（スポールまたは破裂）しやすさである。スポーリング
（spalling）の傾向は、スポーリングが起こる最小温度
を測定するか、または特定の燃焼サイクル中に形成され
る微粉のパーセンテージを調べることにより明らかにす
ることができる。該混合物中の湿分含量および該ペレッ
トの多孔度は慎重に選ばなければならない。「落下数」
の高い未処理ペレットが望ましい。コスト上の理由か
ら、結合剤の量は、できるだけ少なくしなければならな
いし、確実に性質を均一にするためには、これらの少量
物中に容易に均質に添加できる程度の流動性がなければ
ならない。

種々の結合剤が既に提示されているが（例えば、ベント
ナイトおよび他のクレー、硫酸第一鉄、硫酸リグニン、
アスファルト、デンプン、カルシウムおよびナトリウム
化合物、ならびにある種のポリマー）、実際には、ベン
トナイトが一般的に使用されている結合剤である。

英国特許第1324838号においては、15年以上前の1970年
のまたはそれ以前に研究が行なわれたことが記載されて
いる。ここでは、結合剤として、1000000〜20000000の
分子量を有する水溶性直線状有機ポリマーを使用してい
る。適当なポリマーは、変性天然ポリマー、例えば、デ
ンプンおよびカルボキシメチルセルロースナトリウムな
らびに種々の非イオン、アニオンまたはカチオン合成ポ
リマーである。製造工程では、ポリマー溶液を製造し、
該溶液を粒状鉄高石状に噴霧する。該特許においては噴
霧された溶液は粘稠であり、このことは問題となり得る
ことが指摘されているが、粘度は、溶液を調製するのに
用いる水中に塩化ナトリウム、硫酸ナトリウムまたは塩
化カリウムを含有させることにより低下させることがで
きる。

英国特許第1324838号におけるポリマーを直接比較する
ことは困難であるが、該特許から、種々の非イオン、ア
ニオンおよびカオチンポリマーを用いて、ベントナイト
と比べて非常に少ない量で、未処理強度および／または
スポーリング性を向上させることができるようである。
例えば、直鎖ポリエチレンオキシドは、強度およびスポ
ーリング値を向上させ、約８％のメタクリル酸ナトリウ
ムおよび92％のアクリルアミドから形成されるカオチン
コポリマーおよびポリマーは、強度を増加させると報告
されている。

英国特許第1324838号における方法の欠点は、ポリマー
と共に実質的な量の水が必然的に導入されるため、最初
の鉄鉱は非常に乾燥していなければならない（乾燥エネ
ルギーの消費を伴う）ことである。さもないと、最終ペ
レットは、非常に湿潤なものとなる（スポーリングの危
険性が増す）。

オーストラレイジャン・インスティチューション・オブ
・ミネラル・アンド・メタル（Australas.Inst.Min.Met
al）第151〜156頁、ニューキャッスル・ペレッツ・アン
ド・グラニュルズ・シンポジウム（Newcatsle Pellets
and Granules Symposium）（1974年10月）において、ア
ール・エル・スミス（P.L.Smythe）は、この特許で述べ
ていることと同じようなことを記載している。ここで
は、ポリマーの乾燥粉末を、鉄鉱上に噴霧し得るポリマ
ー溶液に変える際に生じる問題が記載されている。該論
文では、ポリマーを35％溶液として供給して用いること
（従って必然的に大量処理の問題を伴う）、およびポリ
マーを懸濁液として供給して用いることが提示されてい
るが、これはおそらく使用前に水性溶液に変えるのであ
ろう。該論文では、得られたペレットの処理問題および
シュートの閉塞の危険性を警告し、さらに、２つのポリ
マー、即ち、「天然ポリマーおよび石油製品の誘導体」
の研究を記載している。

1970年代初期のこうした研究に反して、鉄鉱石のペレッ
ト化の権威ある総説［ジイ・ケイ・ジョーンズ、インダ
ストリアル・ミネラルズ（G.K.Jones in Industrial Mi
nerals）］、第61頁〜73頁（1979年３月）では、結合剤
として、ポートランドセメント、石灰およびベントナイ
トのみを記載し、大量のベントナイトを使用することを
主張し、ベントナイトが不足しても、使用され続けるで
あろうと予想している。

ジョーンズ、および全産業界からベントナイトは今後も
最も広く用いられる結合剤であると認められているが、
ベントナイトは非常に長い間にわたり、種々の問題を伴
うことが知られている。すなわち、ある等級のベントナ
イトは満足し得るペレット性を示すが、他のものは、あ
まり満足できるものではない。あらゆる等級のベントナ
イトに共通する問題は、ベントナイトが可燃性でないた
め、炉内で石となり、この石が炉のライニングを腐食さ
せることである。ベントナイトに関するもう１つの問題
は、最適等級のベントナイトが入手しにくくなっている
ことである。ベントナイトは、ペレット中にかなり大量
に存在しなければならないので、ペレットの鉄含量を著
しく低下させ、石の量を著しく増加させる。石灰および
ある種の無機塩がベントナイトの代替物として提案され
ているが、これらも、望ましくなく石の形成をひきおこ
し、ベントナイトよりも満足のいくものとはなり得な
い。増加した石成分により、炉内でのエネルギー消費が
増加する。

ベントナイトおよび他の結合剤に共通する問題は、スポ
ーリング温度が低いことである。典型的には、窯の入口
温度はスポーリングを防止するために、200〜400℃の範
囲でなければならない。スポーリングが避けられるな
ら、もっと高い入口温度が経済的に望ましい。

マイニング・エンジニアリング（Minimg Engineering）
第1437頁〜1441頁（1984年10月）において、ド・スーザ
ら（de Souza et al）は、有機結合剤は、無機結合剤に
対し、燃焼中に消滅するという固有の利点を有すること
を報告している。セルロースを基本とするポリマー、特
に、ペリデュア（Peridur）の商品名で市販されている
物質であって、カルボキシメチルセルロースと考えられ
る物質の使用に関する結果が報告されている。該論文で
は、濾過前にペリデュア粉末を鉄鉱の水性パルプに添加
することが記載され、また、鉱石流に手作業で該粉末を
添加することが記載されている。該論文では、混合およ
びペレット化中に水和または溶解する水溶性ポリマーの
必要性が註記されている。

250℃にてスポーリングが報告されているが、これは低
く不都合である。

粉末化したセルロース系結合剤、例えばカルボキシメチ
ルセルロースに関する難点は、該粉末は粒子の形状およ
び大きさの分布が不規則であるので、易流動性でないこ
とである。そのかわり、乾燥粒子は凝集して流動しな
い。その結果、必要な少量物の均一な供給を達成するの
は困難である。もう一つの問題は、適当な強度を得るた
めに用いられるセルロース系結合剤の量が多くなりやす
く、原価効率が良くないことであるある種のセルロース
系ポリマーに関する他の問題は、該ポリマーにより表面
張力が減少することで、これは明らかにペレット形成に
おいて望ましくない。

おそらく、以上の問題または他の問題のために、実際に
は、セルロース系結合剤の使用は、あまり広く採用され
ていない。従って、現在、有機結合剤は殆ど使用されて
おらず、ベントナイトが、その長年にわたり認識されて
いる欠点および適当な等級のベントナイトが入手しにく
くなっているにもかかわらず、また、長年確立された有
機結合剤の使用可能性にもかかわらず、依然として、非
常に広範囲にわたり、使用されている。

用い得る結合剤を考える場合、認識しなければならない
重大なファクターがいくつかある。鉄鉱は、常に非常に
粒子径が小さいので、表面積は非常に大きい。結合剤
は、都合よく、ペレットの全水分含量が約15％以下にな
るように、最少量の水とともに導入されなければならな
い。結合剤と鉄鉱粒子との混合期間およびエネルギー
は、生産量を最大にし、かつ主なコストを最低にするた
めに、できるかぎり小さくしなければならない。結合剤
の量は、コストを最小にし、アール・エル・スミス（R.
L.Smythe）の論文に記載されているような過剰の結合剤
が粘着性の問題を強める危険性を避けるために、できる
だけ少なくしなければならない。

ベントナイトの粒子径は非常に小さく（典型的には10μ
ｍ未満）、ベントナイトを比較的大量（典型的には１
％）に用いるので、これらの非常に小さな粒子と鉄鉱粒
子との適当な混合物が得られる。しかし、結合剤と比較
的大容量で非常に微細な鉄鉱粒子との不均一な混合のた
めに、実質的にかなり粗悪および／または実質的により
少量存在する結合剤の使用からは、あまり満足できる結
果は得られない。

本発明者らは、驚くべきことに非常に易動性の粉末の形
態で容易に供給できる非常に少量の特定のポリマーを用
いて、良好な性質、特に、良好なスポーリング耐性およ
び満足し得る強度特性を得ることができ、これにより、
制御された適確な適用が容易に達成され得ることを見出
した。本発明者らは、また、ある種の簡単な、通常モノ
マー性の化合物を添加することにより、用量効率を増加
させ得ることも見出した。

本発明において、鉄鉱ペレットは、有機ポリマーを含む
結合剤を実質的に全粒子が250μｍ未満の鉄鉱粒子に添
加し、（全混合物に基づいて）約５〜約15重量％の水の
存在下で撹拌して実質的均質な湿潤混合物を形成し、該
湿潤混合物をペレット化することにより調製され、この
工程において、結合剤は、（全混合物に基づいて）約0.
01〜約0.2重量％の水溶性合成ポリマーからなり、該ポ
リマーは、約３〜約16dl/gの極限粘度性（IV）を有し、
アニオンモノマーを含む１つまたはそれ以上の水溶性の
エチレン性不飽和モノマーからなるアニオンポリマー
で、乾燥し、易動性の実質的に全粒子が約300μｍ未満
の粉末として、鉄鉱に添加される。

溶解性カオチンまたは非イオン合成ポリマーおよびセル
ロース系ポリマーの適性に関して前に記載した先行文献
における示唆に反して、本発明者らは、これらが本発明
で使用したアニオンポリマーほど有効でないことを見出
した。さらに本発明者らは、膨潤性でかつ不溶性粒子を
用いることが望ましいと考えられるが（ベントナイトの
特性に適合させるために）、実際には、水膨潤性でかつ
不溶性ポリマー粒子も、満足できるものではないことも
見出した。特に、本発明において使用したポリマーは、
実際に、例えばカルボキシメチルセルロースに関して要
するよりも少量で満足に用いることができ、より容易に
添加することができ、優れたスポーリング温度（ベント
ナイトよりも、ずっと高いことが多い）が得られる。

架橋ポリマーの破壊、およびマイニング・エンジニアリ
ング（Mining Engineering）第1438頁（1984年10月）に
おける記事により、混合中のポリマーの溶液中への混入
および／または粘性層の形成が必然的と考えられるが、
意外にも、本発明者らは、ある種の簡単な化合物が水中
に存在することにより、結果が向上する（即ち、必要な
ポリマー量が減少する）ことを見出した。これらの多く
は、モノマー性で、通常無機性の電解質であって、該ポ
リマーを大量の水に溶かした場合に、溶解速度および粘
度が減少することを、実験的に示すことができるもので
ある。しかし、溶解度と粘度の減少以外の機構も関与す
ると思われる。実際に水は、通常、鉄鉱中に存在する湿
分であって、前の濾過工程から残存し、この水は、通
常、それ自体１以上の無機電解質の溶液である。

この混入は、満足できるものと考えられるが、本発明者
らは、鉄鉱に添加される粉末状結合剤が、さらに通常無
機または有機電解質であるが非電解質でないモノマー化
合物を、含有している場合に、結果がさらに向上するこ
とを見出した。化合物の量は、典型的にはポリマーに基
づいて約５〜約60重量％の量である。化合物は、通常、
水溶性かつ無機物質で、好ましくは、酸の水溶性塩であ
る。しかし、強酸の塩（例えば、塩化ナトリウム、硫酸
ナトリウムまたは硝酸ナトリウム）は、弱有機酸または
炭酸の塩よりも満足し得ない。強酸の塩は、溶融または
燃焼中に、腐食性酸を生成する。従って、結合剤の一部
として添加される好ましい電解質は、尿素、酢酸ナトリ
ウム、クエン酸ナトリウム、ショウ酸ナトリウム、酒石
酸ナトリウム、安息香酸ナトリウムおよびステアリン酸
ナトリウムのようなカルボン酸、ジカルボン酸、トリカ
ルボン酸の無機水溶性塩、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナ
トリウムのような他の弱酸のナトリウム塩、珪酸ナトリ
ウムのような他のナトリウム塩、上記塩に対応するアン
モニウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム
塩および酸化カルシウムである。炭酸ナトリウム、炭酸
水素ナトリウムまたは珪酸ナトリウムは、アンチスポー
リングおよび乾燥強度の結果が最も良好であるので、通
常、好ましい。

好ましくは、化合物をポリマーと予め混合し、該混合物
を鉄鉱に添加するか、または別々に添加することもでき
る。あるいは、化合物は、ポリマー粒子中にあってもよ
い。例えば、弱酸の塩は、重合中、水性モノマー中に存
在することができる。

添加される塩または他の化合物の最適量は、実験により
見出すことができる。多くの目的に関して、ポリマーに
基づいて０〜約60重量％の範囲（鉱石に基づいて、0.1
％未満、通常0.02％未満）である。場合により、電解質
にもとづいて約10〜約30％が最も原価効率がよいが通
常、可溶性ポリマーに対して例えば約30−約100％また
は150％、好ましくは50−90％が好適である。

可溶性ポリマーは、所望により電解質または化合物とと
もに、他の結合剤と組合せて使用することができる。と
くに、架橋ポリマー自体が満足できないことが証明され
た事実にも拘わらず、本発明者らは架橋、膨潤性微粒子
有機ポリマーを該可溶性ポリマーに含めると有用な効果
を達成できることを見出だした。架橋ポリマーは小さな
粒径、すなわち100μｍ以下およびしばしば50μｍ以下
の粒径を有する必要がある。該粒径は市販のものと同様
な小さな粒径、例えば10または１μｍ以下の粒径とする
ことができる。該粒子は通常、乾燥粉末として導入する
ことができ、好ましくはこの粉末は粗粒子膨潤性ポリマ
ー製造の間に分離された微粒子であり、例えばゲル重合
により製造し、ついで粉砕したものか、またはビーズ重
合により製造したものである。架橋ポリマー粒子の混入
は著しく改善された乾燥強度およびドロップ・ナンバー
・バリュー（dorop number values）を得ることがで
き、可溶性粒子と架橋粒子の混合は乾燥強度、湿潤強度
および破壊強度の優れた組み合わせを得ることができ
る。また、該ペレットは改善された表面状態、例えば滑
らかさを有する傾向を示す。

架橋ポリマーは非イオン性とすることができるが（例え
ばポリアクリルアミド）、好ましくはアニオン性で可溶
性ポリマーの製造について以下に記載するものと同じモ
ノマーから形成することができる。好ましくは、20〜10
0重量％、最も好ましくは60〜100重量％がアニオン性で
ある。ホモポリマー、例えば架橋ポリアクリル酸ナトリ
ウムの使用が非常に満足される。架橋は膨潤性または吸
収性ポリマー製造に使用される通常のいずれの架橋剤よ
るものとすることができる。したがって、架橋はイオン
性架橋剤によるものとすることができるが、好ましくは
共有性で、例えばメチレンビスアクリルアミドまたは他
のポリエチレン系不飽和モノマーとすることができる。
架橋剤の量は一般的には20〜1000ppm、好ましくは50〜5
00ppmで、該粒子が不溶性ではあるが水中では高度の膨
潤性、例えば50g/g以上、好ましくは200g/g以上の水中
ゲル・キャパシティを有するものとしなければならな
い。

架橋剤ポリマー粒子の量は比較的少ない量、例えば溶解
性ポリマーに基づき10〜30％とすることができるが、一
般的にはより多量、例えば溶解性ポリマーに基づき300
％まで、または600％までが好ましい。総バインダー量
に基づき０〜80％、しばしば20〜50％の量が適当であ
る。とくに好ましくは、該バインダーは実質的に１重量
部の可溶性ポリマー、0.3〜1.5重量部の炭酸ナトリウム
または他の付加塩あるいは単純化合物、および0.3〜５
重量部の架橋アニオン性ホモポリマーまたはコポリマー
からなり、しぼしばほぼ1:1:1の割合が都合よい。

ポリマーはアニオン性でなければならない。好ましく
は、アニオンおよび非イオンモノマーの混合物から形成
されるのがよい。モノマーは、通常アクリル系である
が、最終ポリマーが水溶性で、所望の極限粘度数を有す
るならば、他のビニルまたはアリルモノマーであっても
よい。ポリマーは、好ましくは、アクリルアミドまたは
１以上のアニオン性エチレン性不飽和モノマーの混合物
から形成される。アクリルアミドの量は、通常、モノマ
ーの20〜95重量％の範囲である。アニオンモノマーはス
ルホン酸であってもよいが、好ましくは、カルボン酸モ
ノマーである。従って、メタクリル酸を含む種々の水溶
性カルボン酸（ポリカルボン酸を含む）エチレン性不飽
和酸を用いることができるが、アクリル酸が好ましい。
いかなる酸も、一般的には水溶性塩、通常ナトリウム塩
の形態で存在する。

アニオンモノマーの量は、一般的に少なくとも約５％、
好ましくは少なくとも約20％であるが、通常、約50％以
上、多くても約60％以上存在する必要はない。特に好ま
しいコポリマーは、30〜40または50重量％までのアクリ
ル酸ナトリウムおよび50または60％、最高70重量％のア
クリルアミドの重合により形成される。

本発明者らは、予想外にもIVが確実な性質に関して重要
であることを見出した。IVは少なくとも約３でなければ
ならない。そうでなければ、ポリマーの量が非常に多く
なければ、ペレットの強度が不適当になる。好ましくは
４以上である。同様に、極限粘度数が高すぎる場合、結
果が悪くなるので、通常、13未満、好ましくは、約11未
満である。IVの増加にともない、より少量のポリマーを
用いてもよいが、最適の性質を得るためには、比率を慎
重に選択しなければならない。好ましくは、極限粘度数
は、約５以上で、かつ、好ましくは、約８または９未満
であり、最良の結果は通常６付近、例えば、約６〜約８
の範囲で得られる。

実質的に全てのポリマー粒子は、約300μｍ未満でなけ
ればならない、おそらく、そうでないと粒子径が大きす
ぎて、非常に大量の、非常に小さな鉄鉱粒子と適切な接
触ができないからと考えられる。好ましくは、実質的に
全てのポリマー粒子は、約200未満で、好ましくは、約1
50ミクロン未満である。ベントナイトと同様に、非常に
小さいポリマー粒子径である必要性があると考えられる
が、これは不必要で、粒子の大部分あるいは全部が20ミ
クロン以上でも十分である。実質的に全てのポリマー粒
子が20〜100ミクロンの範囲である場合に、最も良い結
果が得られることが多いが、満足し得るフラクション
は、約200μｍ未満で100％、約100μｍ未満で少なくと
も50％である。

栄本発明の重要な特徴は、鉱石の粒子径が非常に小さ
く、従って、鉱石の表面積が莫大であるにもかかわら
ず、非常に少量のポリマーを添加することで最良の結果
が得られることである。該量は従って通常約0.2％未満
で、一般的に約0.1重量％未満（全混合物に基づいて）
である。この量は、0.05重量％未満であることが好まれ
ることが多いが、0.01％未満の量は通常不適当である。
但し、可溶性ポリマーを著量（例えば少なくとも20重量
％）の他の結合剤成分と共に用いる場合、可溶性ポリマ
ー量は場合により例えば0.005％に減少させ得る。

ポリマーは、バククゲル重合、次いて乾燥、微粉砕によ
り調製することができるが、ポリマー粒子が易流動性で
なければならないことが重要である。従って、該粒子
を、互いに独立して、鉄鉱石にポリマー粒子が接触する
前の、ポリマー粒子の凝集が実質的に起こることなく、
鉄鉱粒子上に分散させることができなければならない。
空気中で微粉砕することにより、期待されるほど容易に
流動しない粗い計の粒子が得られやすいが、例えば、欧
州特許第0169674号に記載されているように、有機液体
中での微粉砕により、より良好な流動性が達成され得
る。微粉砕により粒子を調製する場合、所望の範囲の粒
子径を得るために、粒子を篩分けする必要がある。

ポリマー粒子は、実質的に球状ビーズの形態であること
が好ましい、特に、ポリマー粒子は逆相懸濁重合により
調製されるのが好ましい。従って、選択されたモノマー
の水性溶液を水不混和性液体中に、通常、乳化剤の非存
在下でかつ両親媒性ポリマー安定剤の存在下に分散さ
せ、通常の方法で重合を誘起して、非水性液体中にゲル
粒子懸濁液を得、該懸濁液を次いで共沸蒸留により乾燥
し、粒子を通常の方法で非水性液体から分離する。所望
の粒子径範囲を公知の方法、例えば、安定剤、乳化剤
（存在するならば）および、特に最初の水混和性液体中
水性モノマー粒子懸濁液の形成の際の撹拌速度の選択に
より、調節される。

多くのゲルポリマー粒子の処理法または製造法では、表
面張力を低下させる物質を用いる。例えば、ゲルの微粉
砕は、かかる物質の使用を伴ない、かかる物質の存在下
で逆相懸濁重合が、しばしば行なわれる。本発明におい
て、実質的にかかる物質の非存在下でポリマー粒子を調
製することが特に望ましい。特に、結合剤全体（および
結合剤のポリマー成分も）が、表面張力に関して実質的
な低下効果を有さないことが望ましい。従って、結合剤
が水に20℃にて0.075重量％の濃度で溶解している場合
の溶液の表面張力は65以上、好ましくは70ダイン/cm以
上でなければならない。

鉄鉱の粒子径は、通常250ミクロン未満で、通常、90重
量％または80重量％の粒子が50マクロン未満である。鉄
鉱は、好ましくは、磁鉄鉱であるが、赤鉄鉱またはタコ
ナイトであってもよい。鉄鉱はクレーで汚染され得る
が、以外なことに、かかるクレーの水分吸収能にもかか
わらず、本発明においては満足のいく結果が得られる。

ポリマーを添加する前に、鉄鉱は通常、既に、鉄鉱に対
して５〜15重量％、好ましくは８〜10重量％の所望の最
終湿分含量を有している。この湿分含量は、105℃まで
加熱することにより測定される湿分である。しかし、鉄
鉱が乾燥しすぎている場合、例えば、ポリマー結合剤の
添加前または添加後に、水を添加してもよい。

該結合剤を、ベントナイトを混合する場合と同様の方法
で、好ましくは、混合機、例えば、櫂形混合機に運搬さ
れていく鉄鉱上にポリマー粒子を分散させることによ
り、鉄鉱と混合することができる。ベントナイトを用い
る場合と同じ期間、例えば２〜20分間、通常、約10分間
混合してもよい。

鉄鉱およびポリマー粒子の湿り混合物を、通常の方法
で、例えば、通常の方法でボーリングすることにより、
ペレットにする。これは、回転傾斜ディスクを用いて行
ってもよいが、通常は、ボーリングトラム中で行なう。
ペレットの大きさは、通常、５〜16mm、好ましくは、８
〜12mmである。

得られた未処理ペレットを鉄鉱の製造に用いる前に、通
常、1000℃以上まで、例えば、1200℃までの温度にて燃
焼する必要がある。この目的のために、ペレットろ窯か
または他の燃焼装置に導入して、通常の方法で燃焼する
ことができる。スポーリングの危険性が最小の、可能な
最高の温度にて、この炉にペレットを導入することがで
きることが望ましい。スポーリングが著しくなる入口温
度をスポーリング温度と称し、本発明の利点は、ベント
ナイトおよび他の公知の結合剤の使用により都合良く得
られるよりも高いスポーリング温度を有するペレットを
調製できることである。

本発明のペレットは、十分な高湿潤強度および乾燥強度
（オーブンで乾燥後、測定）および湿潤時の十分な高い
落下数（破砕するまでの落下数を示す）を有する。

以下に示すのは、本発明を説明する実施例である。

実施例１ アクリルアミドと35〜40重量％のアクリル酸ナトリウム
の直線状コポリマーを、逆相ビーズ重合により調製し、
次いで、通常の方法で共沸蒸留およびスクリーニングを
行なう。一方のポリマー、ポリマーＡは、極限粘度数6.
9となるように調製し、他方、ポリマーＢは、極限粘度
数10.7となるように調製する。

各々の種類のポリマーをスクリーンして、種々の最大粒
子径に分け、次いで、各ポリマーフラクションを、粒子
状鉄鉱の結合剤として用いる。ポリマービーズを、約0.
04重量％の量で、湿潤磁鉄鉱粒子上に分散させる。湿分
量は8.8％である。混合物を次いでボーリングドラム内
でペレットにし、該ペレットは、典型的には、約５〜16
mmの大きさである。ポリマーＡから調製したペレットの
性質を第１表に示し、ポリマーＢから調製したペレット
の性質を第２表に示す。

最小の粒子径を用いることの利点は、両表において、小
さい粒子径で湿潤強度が増加していることにより明らか
である。IVが10.7でなく、6.9のポリマーを用いること
の利点は、第１表において乾燥強度が向上していること
により明らかである。これらのポリマーは、全て、600
℃以上でスポーリングに対して耐性で、この温度は、ベ
ントナイトおよびド・スーザにより記載されている250
℃の温度と比でて、非常に高い。

実施例２ 種々の結合剤に関して、実施例１の方法を繰り返し行な
う。ポリマーは、約10のIVを有し、約40％のアクリル酸
ナトリウムと約60％のアクリルアミドとのコポリマーで
ある。第３表に、単一成分からなる結合剤に関する結果
を示し、第４表に、表中に示した比率のポリマー：無機
添加物を混合物からなる結合剤を0.04％添加した場合の
結果を示す。

第３表より、本発明のポリマーは、ベントナイトに比べ
て、スポーリング耐性が向上していることが明らかであ
り、第４表より、電解質を代表的には10〜20％添加する
ことの利点が示される。

実施例３ 異なった結合剤に関して、実施例１の方法を行ない、結
果を第５表に示す。有機結合剤は0.07重量％の量で用
い、微粉粒子であった。

実施例４ 結合剤ＡとしてIV約3.6のアクリルアミド：アクリル酸
ナトリウム（60:40）コポリマーであって200μｍ未満が
100％の粉末を炭酸ナトリウムと配合して商業的鉄鉱ペ
レット化プラントに用いた。比較テストＢとしては、ベ
ントナイトを用いた。結果を第６表に示す。テストＡに
おける強度値は、使用結合剤量が極めて少ないことか
ら、満足できるものであった。スポーリング温度は著し
く高く、これはこの発明の大きな利点である。

実施例５ 結合剤を添加しないか（空試験）、またはアクリルアミ
ド：アクリル酸ナトリウム（60％:40％）から可溶性ポ
リマーIV6.8の200μｍより小さい粒与0.02％（w/w）と
架橋ポリアクリル酸ナトリウムの100μｍ未満粒子の0.1
％（w/w）または0.05％（w/w）の配合物を用いて、実施
例１の方法をくり返した。結果は下記の通りである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン・グラハム イギリス国ビー・ディー 176・ティー・ エム、ウエスト・ヨークシャー、シップレ ー、ベイルドン、ワーフェダル・ガーデン ズ ４番 (72)発明者 ステン・フォルスモ スウェーデン国エス−97100 マルムベル ゲット、ヘルメリンスバッケン ４・ベー 番

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】有機ポリマーを含む結合剤を、実質的に全
   粒子が250μｍ未満である粒状鉄鉱に添加し、５〜15重
   量％（全混合物に基づいて）の水の存在下で撹拌して、
   実質的に均一な湿潤混合物を形成し、該湿潤混合物をペ
   レット化することにより鉄鉱のペレットを作る方法であ
   って、該結合剤が、全混合物に基づいて、0.2重量％以
   下の極限粘度（IV）が３〜16dl/gである水溶性合成ポリ
   マーであって、アニオンモノマーを含む１つまたはそれ
   以上の水溶性エチレン性不飽和モノマーのアニオンポリ
   マーであり、実質的に、全粒子が20μｍ以上300μｍ未
   満である乾燥易流動性粉末として該鉄鉱に添加されるこ
   とを特徴とする方法。
2. 【請求項２】該ポリマーが、アクリルアミドおよびエチ
   レン性不飽和アニオンモノマーのコポリマーである前記
   第（１）項の方法。
3. 【請求項３】該ポリマーが、アクリル酸ナトリウムおよ
   びアクリルアミドのコポリマーである前記第（１）項の
   方法。
4. 【請求項４】アニオンモノマーの量が、モノマーの５〜
   60重量％である前記第（１）項の方法。
5. 【請求項５】該ポリマーが、30〜50％のアクリル酸ナト
   リウムおよび70〜50％のアクリルアミドのコポリマーで
   ある前記第（１）項の方法。
6. 【請求項６】該ポリマーが、約４〜約11dl/gのIVを有す
   る前記第（１）項の方法。
7. 【請求項７】該ポリマーが、５〜８のIVを有する前記第
   （１）項の方法。
8. 【請求項８】該ポリマーが、逆相懸濁重合により調製さ
   れたビーズの形態である前記第（１）項の方法。
9. 【請求項９】該結合剤により、20℃の水中濃度0.075重
   量％にて70ダイン/cm以上の表面張力が得られる前記第
   （１）項の方法。
10. 【請求項１０】該ポリマーの量が、0.01〜0.05重量％で
    ある前記第（１）項の方法。
11. 【請求項１１】少なくとも70重量％の鉄鉱が、50μｍ未
    満の大きさである前記第（１）項の方法。
12. 【請求項１２】実質的に全ポリマー粒子が、150μｍ未
    満である前記第（１）項の方法。
13. 【請求項１３】実質的に100％のポリマー粒子が200μｍ
    未満で、少なくとも50％が100μｍ未満である前記第
    （１）項の方法。
14. 【請求項１４】該ポリマー粒子添加前に、該鉱石が５〜
    15重量％の湿分を含有する前記第（１）項の方法。
15. 【請求項１５】結合剤が可溶性ポリマーに対して10−15
    0重量％の尿素、酢酸ナトリウム、クエン酸ナトリウ
    ム、シユウ酸ナトリウム、酒石酸ナトリウム、安息香酸
    ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、炭酸水素ナトリ
    ウム、炭酸ナトリウム、けい酸ナトリウムおよび上記塩
    の対応するアンモニウム、カリウム、カルシウムまたは
    マグネシウム塩および酸化カルシウムから選ばれた化合
    物を含む前記第（１）項の方法。
16. 【請求項１６】該化合物が、炭酸水素ナトリウム、炭酸
    ナトリウム、クエン酸ナトリウムおよび珪酸ナトリウム
    から選択される前記第（15）項の方法。
17. 【請求項１７】化合物の量が可溶性ポリマーに対して30
    −100％である前記第（15）項の方法。
18. 【請求項１８】結合剤が可溶性ポリマーに対して10−60
    0重量％の粒径100μｍ未満の架橋水膨潤性アニオンポリ
    マーを含む前記第（１）項の方法。