KR20110098895A - 특히 브리케팅 기법을 이용한, 산업 분진의 응집 방법 - Google Patents

특히 브리케팅 기법을 이용한, 산업 분진의 응집 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배트(vat) 내에서, 역상 에멀젼(reverse emulsion)의 형태로 나타나는, 분자량이 500,000 g/mol 초과인 중합체를 포함하는 제1 결합제의 존재 하에서 응집될 분진(dust)을 혼합하는 단계; 이어서, 계속 혼합하면서, 알칼리 금속 규산염을 포함하는 제2 결합제를 상기 배트에 별도로 첨가하는 단계; 및 마지막으로, 얻어진 응집체를 압력 하에서 압축시키는 단계를 포함하는 산업 분진의 응집 방법에 관한 것이다.

Description

특히 브리케팅 기법을 이용한, 산업 분진의 응집 방법{METHOD FOR AGGLOMERATING INDUSTRIAL DUST, IN PARTICULAR USING A BRIQUETTING TECHNIQUE}
본 발명은, 특히 브리케팅(briquetting) 기법을 이용한, 산업 분진의 응집 방법에 관한 것이다.
본 발명에서, 산업 분진은, 특히 탈진(dedusting) 시스템으로부터 유래되는, 금속 산화물이 풍부한 주조소(foundries), 제강소(steel mills) 및 고로(blast furnaces)의 분진(dust) 및/또는 미립분(fine), 및 가스-절단(gas-cutting) 잔류물 및 다른 절단 작업 및 그 공정 및/또는 라군 처리(lagooning)에 의해 형성된 슬러지의 분진 또는 미립분을 의미한다.
산업 분진은 너무 휘발성이기 때문에 그대로는 처리될 수 없기 때문에, 그것은 수송되고 사용될 수 있도록 응집되어야 한다.
응집화(agglomerization)는 입자들이 서로 점착(adhesion)되어 더 큰 크기의 응집체(agglomerate)를 얻는 것에 기초한 공정이다.
압력을 수반하지 않는 응집 공정, 즉 펠릿화 유형의 응집 공정, 및 압력을 이용하는 공정, 예를 들어 브리케팅(briquetting)이 존재한다. 본 발명은 이들 두 가지 기술 중 두 번째에 관한 것이다.
미국 특허 제4,802,914 A호는 펠릿화(습식 응집)를 사용하며, 회전 드럼 내에서, 물의 존재 하에서 분진 및 결합제의 혼합물을 연속적으로 첨가하면서 분진을 응집시키는 단계로 이루어진 응집 공정을 개시한다. 결합제는 고분자량의 중합체로, 이는 인산염, 염화물 또는 탄산염 타입의 알칼리성 무기 염의 사용 전에, 도중에 또는 후에 첨가된다. 이 특허는 또한 결합제로서 벤토나이트의 사용을 언급하는데, 이는 점토(clay), 몬모릴로나이트(montmorillonite) 등의 복합 혼합물인 엽상규산 알루미늄(aluminum phyllosilicate)으로, 이는 알칼리 금속 규산염의 범주 내에 속하지 않는다.
산업 규모로 사용되는 압력-응집 공정들 중에서, 가장 발전된 것은 "브리케팅" 공정이다. 이 압축 기법의 주요 이점은 그의 높은 능력(처리된 부피의 관점에서) 및 그의 사용 유연성(다양한 치수 및 형상의 응집체)이다.
브리케팅은 브리켓(briquette, 조개탄)으로도 알려진 응집체 상에 원하는 형상을 각인하는(impress), 공동(cavity)을 구비한 탄젠트 롤 프레스(tangent roll press)에서 수행된다. 그것은 결합제의 도움이 있거나 도움이 없이, 그리고 매우 가변적인 압력에서 고온 또는 저온으로 수행될 수 있다.
결합제는 브리켓 형태로의 분진의 응착(cohesion)을 보장하도록 그리고 그 미립자(grain)에 다양한 처리 과정에서 받게 되는 진동 및 운동을 견뎌낼 수 있는 충분한 기계적 저항을 부여하도록 분진을 함침시키기 위하여 적용되는 고점도 물질 또는 수경성 물질(예를 들어, 시멘트)이다.
현재 사용되는 유기 결합제들 중에서는, 전분, 셀룰로오스, 당밀(molasses) 등을 언급할 수 있다. 그러나, 이들 결합제의 사용은 산업 공정에 유해한 불순물(예를 들어, 철강 산업(siderurgy)에서의 황)의 존재로 인해 및/또는 그들은 만족스럽지 못한 기계적 특성을 갖는 응집체를 생성하기 때문에 문제를 나타낼 수 있다.
따라서, 선행 기술에 의해 얻어진 응집체 중에 함유된 금속 산화물의 사용 및 재활용은 최적이 아니었던 것으로 보인다.
문헌 WO96/39290은 브리케팅에 의한 다단계 응집 공정을 개시하는데, 이 공정은 융합시에 열 전달을 제공하는 목적인 탄소(코크) 공급원과 그리고 중합체 및 무기 염(탄산칼슘 및 알루미노 규산염)의 혼합물과 분진을 혼합하는 단계 및 이어서, 마지막 압축 단계 전에, 폴리비닐 중합체의 에멀젼을 얻어진 생성물에 첨가하는 단계로 이루어진다.
본 발명은 상기한 결점을 피하는 것이 목적이다.
본 발명은:
- 배트(vat) 내에서, 역상 에멀젼(reverse emulsion)의 형태인 분자량이 500,000 g/mol 초과인 중합체를 포함하는 제1 결합제의 존재 하에서 응집될 분진을 혼련(kneading)하는 단계,
- 이어서, 여전히 혼련하면서, 알칼리 금속의 규산염을 포함하는 제2 결합제를 상기 배트에 별도로 첨가하는 단계, 및
- 마지막으로, 얻어진 응집체를 압력 하에서 압축시키는 단계로 이루어진 산업 분진의 응집 방법에 관한 것이다.
본 발명의 방법은 외래성(exogenous) 물의 첨가 없이, 즉 활성 물질과 함께 도입된 것 이외의 물의 첨가 없이 수행된다. 예를 들어, 이것은 수성 형태로 제형화되는 규산염에 대한 경우이다.
본 방법에 따르면, 분진은 석회에 의해 처리되거나 그렇지 않을 수 있다.
실제로, 분진과 제1 결합제의 혼합 시간은 30초 내지 5분이다.
유사하게, 제1 단계에서 얻어지는 혼합물과 제2 결합제의 혼련 시간은 1분 내지 10분이다.
본 발명은 아래를 읽은 후 보다 잘 이해될 것이다.
본 발명의 주요 목적은 선행 기술의 응집체와 비교하여 놀라울 정도로 향상된 특성을 갖는 브리켓을 제공하는 것이다.
본 발명의 브리케팅 공정은 두 가지 특정 결합제의 조합의 존재 하에서의 산업 분진의 응집에 기반한다.
예기치 않게, 결합제들의 이러한 결합이 압축기를 통과하는 동안 매우 높은 응착 및 점착 특성을 제공함이 밝혀졌다. 이들 결합제의 사용은 무엇 보다도, 수 분 내에 신속한 응결(solidification)을 달성하는 것을 가능하게 하고, 우수한 내마모성 및 처리되고 수송될 수 있게 하는 점착을 갖는 브리켓 또는 볼(ball)을 얻는 것을 가능하게 한다.
또한, 본 발명은 이들 응집체의 리사이클링 동안, 황과 같은 산업 공정에 유해한 물질이 이렇게 얻어진 브리켓과 함께 도입되지 않게 할 수 있게 한다.
본 발명에 따르면, 중합체가 규산염 전에 첨가되는 것이 필수적이다.
혼합물은 적절한 고체 믹서(mixer) 또는 블렌더(blender) 내에서 생성되는데, 이에 대해서 당업자는 그 자신의 지식으로부터 혼합물을 균질하게 하는 데 필요한 조건을 결정할 수 있을 것이다.
이어서, 이렇게 얻어진 혼합물은 프레스에 보내져 그것에 규정된 형상을 제공한다. 브리켓(또한 볼으로도 알려짐)은 압축 성형에 의해 얻어진다. 그것은 상이한 치수를 가질 수 있다. 일단 얻어지면, 그것은 저장 구역으로 이송된다.
본 발명의 다른 목적은 융합 설비에의 보완적 로드(complementary load)로서 금속 산화물이 풍부한 주조소(foundries), 제강소(steel mills) 및 고로(blast furnaces)의 분진(dust) 및/또는 미립분(fine)을 재사용하기 위하여 상기에 정의된 응집체를 사용하는 것으로 이루어진다. 이는 융합조(fusion bath)의 농축(enrichment)으로 이어지는데, 이러한 농축은 로드를 보완하기 위하여 첨가되는 브리켓의 양에 비례하며 그의 재활용을 가능하게 한다. 이를 위하여, 본 발명의 변형에 따라, 브리켓은 금속을 융해조에 다시 첨가하는 것이 필요하지 않도록 금속 산화물의 금속으로의 전환을 가능하게 하기 위하여 소정량의 환원제를 함유할 수 있다.
결합제들의 정의 및 투입량
(A) 고분자량 중합체:
이것은 이온도가 10 내지 90 몰%이고 다음으로부터 유래된 수용성 유기 중합체이다:
- 적어도 하나의 이온성, 양이온성, 양쪽 이온성(zwitterionic) 및/또는, 바람직하게는, 음이온성 단량체,
- 적어도 하나의 비이온성 단량체, 및
- 경우에 따라, 0.02 내지 2 몰%의 소수성 단량체(들).
이 중합체는 또한 공지된 방법으로 분지될 수 있다. 알려진 바와 같이, 분지형 중합체는 주 사슬 상에 분지(branch), 그룹(grouping) 또는 분파(ramification)를 나타내며, 이들 모두는 한 평면 내에 배치된 중합체이다. 분지는 바람직하게는 분지제/가교제(branching/cross-linking agent) 및 경우에 따라 이동제(transfer agent)의 존재 하에서 중합 동안 (또는 경우에 따라 중합 후에) 달성된다. 다음은 분지제의 비제한적인 목록이다: 메틸렌 비스아크릴아미드(methylene bisacrylamide, MBA), 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트(ethylene glycol diacrylate), 폴리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트(polyethylene glycol dimethacrylate), 디아크릴아미드(diacrylamide), 시아노메틸 아크릴레이트(cyanomethyl acrylate), 비닐옥시에틸아크릴레이트(vinyloxyethylacrylate) 또는 메타크릴레이트(methacrylate), 트리알릴아민(triallylamine), 포름알데히드(formaldehyde), 글리옥살(glyoxal), 또는 에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르(ethylene glycol diglycidyl ether)와 같은 글리시딜 에테르(glycidyl ether) 타입의 화합물, 또는 에폭시 화합물 또는 당업자에게 공지된 다른 가교수단.
실제로, 사용되는 중합체는 다음으로부터 유래된다:
a) 다음에서 선택되는 적어도 하나의 이온성 단량체:
- 카르복실 작용(예를 들어, 아크릴산, 메타크릴산 및 그들의 염 등)을 갖거나 또는 황산 작용(예를 들어, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산(2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, ATBS) 및 그 염 등)을 갖는 음이온성 단량체, 및/또는
- 경우에 따라 하나 이상의 양이온성 단량체: 특히 그리고 비제한적으로, 4차화되거나 염의 형태의 디메틸아미노에틸 아크릴레이트(dimethylaminoethyl acrylate, ADAME) 및/또는 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트(dimethylaminoethyl methacrylate, MADAME), 디메틸디알릴암모늄 클로라이드(dimethyldiallyl-ammonium chloride, DADMAC), 아크릴아미도프로필트리메틸암모늄 클로라이드(acrylamidopropyltrimethylammonium chloride, APTAC) 및/또는 메타크릴아미도프로필트리메틸암모늄 클로라이드(methacrylamidopropyltrimethylammonium chloride, MAPTAC)를 포함할 수 있음; 및
b) 아크릴아미드(acrylamide), 메타크릴아미드(methacrylamide), N-비닐피롤리돈(N-vinylpyrrolidone), 비닐 아세테이트(vinyl acetate), 비닐 알코올(vinyl alcohol), 아크릴레이트 에스테르(acrylate ester), 알릴 알코올(allyl alcohol), N-비닐아세트아미드(N-vinylacetamide) 및/또는 N-비닐포름아미드(N-vinylformamide) 중에서 선택되는 적어도 하나의 비이온성 단량체.
경우에 따라, 상기 중합체는 바람직하게는 알킬, 아릴알킬 및/또는 에톡실레이트화 사슬을 갖는 (메트)아크릴산의 에스테르; 알킬, 아릴알킬 또는 디알킬 사슬을 갖는 (메트)아크릴아미드의 유도체; 양이온성 알릴 유도체; 소수성 음이온성 또는 양이온성 (메트)아크릴로일 유도체; 또는 소수성 사슬을 갖는 음이온성 및/또는 양이온성 (메트)아크릴아미드 유도체를 포함하는 군으로부터 선택되는 소수성 단량체와 결합하여 사용된다.
본 발명의 고분자량 중합체는 그의 사용 동안 다음을 특징으로 한다:,
- 역상 에멀젼, 즉 유중수(water in oil)의 형태이고,
- 분자량이 500,000 g/mol 초과 및 20,000,000 g/mol 이하이고, 및
- 에멀젼의 (건조 중합체/오일) 중량비는 0.15 내지 1, 바람직하게는 0.3 내지 0.8이고, 바람직하게는 0.5 정도이다. 이 중량비는 에멀젼 내의 중합체의 중합 동안 직접 얻어지거나, 또는 중합된 에멀젼에 그리고 그것이 사용되기 직전에 오일을 첨가함으로써 얻어질 수 있다. 바람직하게는, 중량비가 오일의 첨가에 의해 얻어지는 경우, 상기 오일은 에멀젼의 것과 상용성이어야 하며 불안정화(destabilization)를 유발하지 않아야 할 것이다.
본 발명에 따르면, 믹서 내로 주입시에 중합체의 농도는 5 내지 20 중량%이다.
바람직하게는, 상기 고분자량 중합체는 음이온도(anionicity) 가 10 내지 50 몰%를 나타내고 분자량이 5,000,000 g/mol 초과를 나타내는, 아크릴아미드 및 아크릴산의 염을 기재로 한 음이온성 공중합체이다.
본 발명에 따라 사용되는 중합체와 관련하여 "역상 에멀젼의 형태인"이라는 표현에 대해, 당업자는 이런 방법으로 믹서 내로의 도입 전에는 물에 용해되지 않는 유중수의 역상 에멀젼이 설계된다는 것을 이해할 것이다. 이 역상 에멀젼은, 바람직하게는, 표준 타입을 가질 수 있거나, 또는 경우에 따라 마이크로에멀젼 타입을 가질 수 있는데, 이 마이크로에멀젼 타입은 (0.1 마이크로미터 차수의) 보다 작은 입자 크기에 의해 표준 에멀젼과 상이하다.
경우에 따라 사용 전에 오일로 희석되는 역상 에멀젼 내의 중합체의 비는 특히 0.2 내지 1 중량%/먼지의 범위일 수 있으며, 바람직하게는 0.2 내지 0.5 중량%이다. 본 명세서 전체를 통하여 그리고 모든 청구항에서, 값들의 범위는 그 한계치를 포함함을 주목하는 것이 바람직하다. 명백히, 최적량은 입자의 성질 및 필요한 특성에 좌우될 것이다.
(B) 규산염 타입의 제2 결합제:
결합제로서 본 발명에 따라 사용되는 규산염는 알칼리 금속 규산염이며, 액체 형태, 즉 그의 결정점(crystallization point)보다 높은 온도에서 사용된다.
"규산염"이라는 용어는 실리카(SiO2)의 염을 의미한다. 본 발명의 목적을 달성하는 데 사용될 수 있는 알칼리 규산염들 중에서, 암모늄, 나트륨, 칼륨, 리튬의 것들이 언급될 수 있으며, 특히 나트륨 및 칼륨의 것들이 언급될 수 있다.
바람직하게는 소다의 규산염, 또는 물유리로도 알려진, 간략화된 화학식: SiO2aOH을 갖는 규산나트륨(sodium silicate)이 사용된다. 바람직하게는, 사용되는 규산염은 SiO2/Na2O 몰비가 1.6 내지 3.2, 그리고 최적으로는 2 정도인 이규산나트륨이다(sodium disilicate).
바람직한 실시 태양에서, 규산염은 형성된 응집체의 2 내지 5 중량%를 나타내며, 고분자량 중합체는 규산염의 5 내지 40 중량%를 나타낸다.
특정 실시태양에서, 제2 결합제는 또한, 실제로 상기 제2 결합제의 10 중량% 미만을 나타내는 표면활성제, 및 경우에 따라 심지어는 동일한 양의, 예를 들어 올레일 포스페이트 에테르(oleyl phosphate ether), 폴리올 에스테르(polyol ester), 폴리에틸렌 옥사이드 에테르(polyethylene oxide ether), 폴리에톡실화 솔비탄 에스테르(polyethoxylated sorbitan ester), 솔비탄 에스테르(sorbitan ester), 라놀린 알코올(lanolinic alcohol)의 액체 용액, 폴리에틸렌 글리콜의 에스테르(ester of polyethylene glycol), 라놀린으로부터 유도되는 아세틸화 폴리옥시에틸렌(acetylated polyoxyethylenes), 노닐 페녹시 폴리(에틸렌옥시)에틸 알코올(nonyl phenoxy poly(ethyleneoxy)ethyl alcohol), 라놀린 알코올, 에톡실화 콜레스테롤(ethoxylated cholesterol), 트리메틸 세틸 암모늄 브로마이드(trimethyl cetyl ammonium bromide)로부터 유도되는 폴리에틸렌 글리콜의 에테르(ether of polyethylene glycol), 디이소부틸페녹시에톡시에틸 디메틸벤질암모늄 알킬 클로라이드(diisobutylphenoxyethoxyethyl dimethylbenzylammonium alkyl chloride)의 유도체 등의 화합물과 같은 습윤제를 함유할 수 있다.
아주 명백히, 하기의 실시예는 어떤 식으로든 본 발명을 제한함 없이 오로지 본 발명의 목적을 예시하기 위한 목적으로 주어진다.
실시예
하기의 실시예에서 사용되는 분진은 철강소로부터의 폐기물이며 다음과 같이 준비하였다:
25%의 'BGL' 기름진(greasy) 롤 밀 슬러지(roll mill sludge)
75%의 과립상 철강 슬러지 (Granular Steel Mill Sludge)
이 혼합물을 석회로 처리하고, 이어서 믹서(용량: 2 met. ton) 내로 도입한다.
이 브리케팅 혼합물의 특별한 특성은 탄화수소의 존재로 인한 분말의 소수 성질이다. 화학적 관점에서 이 특성을 고려하는 것은 매우 중요하다: 결합제는 믹서 내에서 친밀한 혼합물 및 브리케팅 단계 동안 최대 점착력을 얻도록 분말에 대하여 최적의 친화도를 나타내어야만 할 것이다.
이어서, 결합제들을 다음 순서로 첨가하고 혼합한다:
- 완전 수동 압축-공기 펌프에 의해 역상 에멀젼의 형태로 고분자량 중합체를 첨가한다. 이 첨가는 주어진 시간 동안 압축-공기 밸브를 개방함으로써 행해진다.
- 소정의 혼합 시간 후, 중량식 유량계(gravimetric flow meter)가 장착된 정량식 펌프(volumetric pump)에 의해 규산염-타입 결합제를 첨가한다.
전체적으로, 믹서 내로의 결합제 또는 결합제들의 도입과 압축기로의 혼합물의 유출 사이에 경과된 시간은 5분이다.
일단 혼합물을 얻었으면, 그것을 압축 설비로 이송한다.
이들 시험에 사용된 장치는 드럼형 압축 기계이다. 사용된 압력은 100 bar 정도이다.
비교를 위하여, 사용된 결합제들은 당해 산업에서 통상적으로 사용되는 것들, 즉 당밀(molasses) 및 리그노설포네이트(lignosulfonate)이다. 그들의 주요 결점은 그들이 강 내로 황을 도입시키며, 그 결과 강이 취성(brittle)이 된다는 것이다.
중합체의 투입량 및 성질을 변화시킴으로써 이들 시험을 수행하였다. 이를 위하여, 다음 5가지의 중합체를 사용하였다.
제품명 화학적 조성
(몰비)		 건조 중합체/오일 비 중합체의 몰 중량(g/mol)
EM533ce1
(음이온성)		 아크릴아미드/나트륨 아크릴레이트 (70/30) 1.2
(반례)		 10,000,000
EM533ce2
(음이온성)		 아크릴아미드/나트륨 아크릴레이트 (70/30) 0.1
(반례)		 10,000,000
EM533a
(음이온성)		 아크릴아미드/나트륨 아크릴레이트 (70/30) 0.5 10,000,000
EM533b
(음이온성)		 아크릴아미드/나트륨 아크릴레이트 (70/30) 0.5 15,000,000
EMcat
(양이온성)		 아크릴아미드/클로로메틸화 Adame
(90/10)		 0.5 13,000,000
Adame: 디메틸아미노에틸 아크릴레이트(dimethylaminoethyl acrylate)
첨가 순서:
일단, 믹서의 충전이 종료되면,
- 제1 (또는 유일한) 결합제를 도입하고,
- 이어서, 2분의 혼합 후, 필요하다면, 제2 결합제를 도입한다.
5분의 총 혼련 시간 후, 믹서를 압축기로 즉시 비운다.
투입: 정량식 또는 기압식 펌프에 의해 수행됨.
볼 외관 시험: 육안 검사; 볼은 잘 형상화되어야 하며, 그 형상은 직사각형 자갈 형상이다. 매끈한 외관 및 효과적인 맞물림(interlocking, 다층 형성이 아님)을 찾는다.
폐미립분 ( waste fine ) 시험: 압출기로부터의 출구에서 볼을 스크리닝한 후, 폐미립분을 취해 두었다가 칭량한다. 이 비는 폐미립분의 중량/혼합물의 총 중량(2 met. ton)이며 %로 표현된다.
볼 경도 시험: 수동 프레스를 사용하여 볼에 가변 압력을 가하는데; 이 시험은 볼이 쪼개지고 및/또는 파열될 때 종료된다. 이 시험은 2시간 후 및 24시간 후에 볼에 수행된다. 경도는 kg/볼(볼을 파단시키는 데 필요한 중량)로 표현된다. 이 수치가 높을수록, 볼은 더 우수하다. 250 kg이 수동 시험의 상한임에 주목하며, 이 시험은 탁월한 볼 품질에 대하여 완벽하게 입증되었다.
[결과]
시험 결합제 1
(활성 성분 중의 투입량/볼)		 결합제 2
(활성 성분 중의 투입량/볼)		 볼 외관 폐미립분(%) 2시간에서의 경도 24시간에서의 경도
1 당밀
(4.5%)		 매끈함,
잘 형상화됨		 6.5 180 200
2 리그노설포네이트
(4%)		 매끈함,
잘 형상화됨		 25 160 200
3 이규산염
(3.5%)		 취성임,
불량하게 형상화됨
4 이규산염
(4%)		 취성임,
불량하게 형상화됨
5 이규산염
(4.5%)		 취성임,
불량하게 형상화됨
6 EM533a
(0.1%)		 이규산염
(3.5%)		 취성임,
불량하게 형상화됨
7 EM533a
(0.3%)		 이규산염
(3.5%)		 매끈함,
잘 형상화됨		 35 185 210
8 EM533a
(1%)		 이규산염
(3.5%)		 매끈함,
잘 형상화됨		 30 190 210
9 EM533b
(0.3%)		 이규산염
(3.5%)		 매끈함,
잘 형상화됨		 7 200 250
10 EMcat
(0.3%)		 이규산염
(3.5%)		 매끈함,
잘 형상화됨		 35 180 200
11 EM533ce1
(0.3%)		 이규산염
(3.5%)		 취성임,
불량하게 형상화됨
12 EM533ce2
(0.3%)		 이규산염
(3.5%)		 취성임,
불량하게 형상화됨
13 EM533a
(1%)		 취성임,
불량하게 형상화됨
14 이규산염
(3.5%)		 EM533a
(0.3%)		 취성임,
불량하게 형상화됨
15 EM533b
(0.3%)		 벤토나이트
(3.5%)		 형상화가 안됨,
잔류 분말		 75 69 70
16 EM533b
(0.3%)		 염화나트륨 형상화가 안됨,
잔류 분말		 70 73 73
17 EM533b
(0.3%)		 탄산나트륨 형상화가 안됨,
잔류 분말		 77 80 82
18 EM533b
(0.3%)		 인산나트륨 형상화가 안됨,
잔류 분말		 73 79 79
투입량은 중량 단위로 제공됨.
수행된 이들 시험은 다음을 보여준다:
- 시험 3 내지 5: 사용된 규산염은 단독으로는 작용하지 않으며;
- 시험 6 내지 10: 본 발명에 따른 응집 공정은 로드(음이온성 또는 양이온성) 또는 분자량이 압축 효과에 영향을 주지 않고 매우 우수한 결과를 제공하며;
- 시험 13: 사용된 에멀젼 내의 중합체는 단독으로는 우수한 압축에 충분하지 않으며;
- 시험 14: 결합제 도입의 순서가 매우 중요하며;
- 시험 15 내지 18: 시험 9와 비교하여, 나트륨의 탄산염, 염화물 및 인산염은 브리켓의 형성에서 만족스러운 결과를 제공하지 못한다. 이는 벤토나이트도 마찬가지이다.

Claims (9)

  1. - 배트(vat) 내에서, 역상 에멀젼(reverse emulsion)의 형태인 분자량이 500,000 g/mol 초과인 중합체를 포함하는 제1 결합제의 존재 하에서 응집될 분진(dust)을 혼련(kneading)하는 단계,
    - 이어서, 여전히 혼련하면서, 알칼리 금속의 규산염을 포함하는 제2 결합제를 상기 배트에 별도로 첨가하는 단계, 및
    - 마지막으로, 얻어진 응집체를 압력 하에서 압축시키는 단계로 이루어진 산업 분진의 응집 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 유기 중합체는 수용성이고, 10 내지 90 몰%의 이온도(ionicity)를 나타내며,
    - 적어도 하나의 이온성, 양이온성, 양쪽 이온성(zwitterionic) 및/또는, 바람직하게는, 음이온성 단량체,
    - 적어도 하나의 비이온성 단량체, 및
    - 경우에 따라, 0.02 내지 2 몰%의 소수성 단량체 또는 소수성 단량체들로 이루어진 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 중합체는 다음으로부터 유래되고:
    a) 다음에서 선택되는 적어도 하나의 이온성 단량체:
    - 아크릴산, 메타크릴산, 및 그들의 염을 포함하는 군으로부터 선택되는 카르복실 작용을 함유하는 음이온성 단량체; 또는 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산(2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, ATBS) 및 그 염을 포함하는 군으로부터 선택되는 황산 작용을 갖는 음이온성 단량체, 및/또는
    - 경우에 따라 4차화되거나 염의 형태의 디메틸아미노에틸 아크릴레이트(dimethylaminoethyl acrylate, ADAME) 및/또는 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트(dimethylaminoethyl methacrylate, MADAME), 디메틸디알릴암모늄 클로라이드(dimethyldiallyl-ammonium chloride, DADMAC), 아크릴아미도프로필트리메틸암모늄 클로라이드(acrylamidopropyltrimethylammonium chloride, APTAC) 및/또는 메타크릴아미도프로필트리메틸암모늄 클로라이드(methacrylamidopropyltrimethylammonium chloride, MAPTAC)를 포함하는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 양이온성, 및
    b) 아크릴아미드(acrylamide), 메타크릴아미드(methacrylamide), N-비닐피롤리돈(N-vinylpyrrolidone), 비닐 아세테이트(vinyl acetate), 비닐 알코올(vinyl alcohol), 아크릴레이트 에스테르(acrylate ester), 알릴 알코올(allyl alcohol), N-비닐아세트아미드(N-vinylacetamide) 및/또는 N-비닐포름아미드(N-vinylformamide) 중에서 선택되는 적어도 하나의 비이온성 단량체,
    경우에 따라, 알킬, 아릴알킬 및/또는 에톡실레이트화 사슬을 갖는 (메트)아크릴산의 에스테르, 알킬, 아릴알킬 또는 디알킬 사슬을 갖는 (메트)아크릴아미드의 유도체, 양이온성 알릴 유도체, 소수성 음이온성 또는 양이온성 (메트)아크릴로일 유도체 또는 소수성 사슬을 갖는 (메트)아크릴아미드로부터 유도되는 음이온성 및/또는 양이온성 단량체를 포함하는 군으로부터 선택되는 소수성 단량체와 결합하여 유도되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 사용시에 상기 역상 에멀젼의 (건조 중합체/오일) 중량비는 0.15 내지 1, 바람직하게는 0.3 내지 0.8이고, 바람직하게는 0.5 정도인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 중합체를 믹서(mixer) 내로 주입시에 중합체의 농도는 5 내지 20 중량%인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 역상 에멀젼 내의 중합체/먼지의 비는 0.2 내지 1 중량%, 그리고 바람직하게는 0.2 내지 0.5 중량%인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 규산염은 상기 형성된 응집체의 2 내지 5 중량%를 나타내고, 상기 고분자량 중합체는 상기 규산염의 5 내지 40 중량%를 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 알칼리 금속 규산염은 알루미늄, 나트륨, 칼륨 및 리튬의 규산염을 포함하는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 규산염은 SiO2/Na2O 몰비가 1.6 내지 3.2를 나타내는 이규산나트륨(sodium disilicate )인 것을 특징으로 하는 방법.
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