(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃａ成分とＭｇ成分の一方又は両方を合計で１．０〜５．０質量％含む製鉄ダスト（以下「ＣａＭｇ含有製鉄ダスト」という。）を造粒する造粒物の製造方法であって、
前記ＣａＭｇ含有製鉄ダストを１００質量部として、
スルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）、−ＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）、硫酸エステル基（−ＯＳＯ3Ｈ）、−ＯＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）から選ばれる少なくとも１種を分子構造中に含む低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０のものを０．０１〜１０質量部と、水３〜２５質量部とを、前記ＣａＭｇ含有製鉄ダストに加え、
重量平均分子量１０００〜１００００００の、カルボキシル基および／またはその塩を含有する高分子化合物を前記ＣａＭｇ含有製鉄ダストに加えない
ことを特徴とする製鉄ダストの造粒物の製造方法。
【請求項２】
Ｃａ成分とＭｇ成分の一方又は両方を合計で１．０〜５．０質量％、Ｃ成分を５．０〜３０．０質量％含む製鉄ダスト（以下「ＣａＭｇＣ含有製鉄ダスト」という。）を造粒する造粒物の製造方法であって、
前記ＣａＭｇＣ含有製鉄ダストを１００質量部として、
スルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）、−ＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）、硫酸エステル基（−ＯＳＯ3Ｈ）、−ＯＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）から選ばれる少なくとも１種を分子構造中に含む低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０のものを０．０５〜１０質量部と、水を３〜２５質量部とを、前記ＣａＭｇＣ含有製鉄ダストに加え、
重量平均分子量１０００〜１００００００の、カルボキシル基および／またはその塩を含有する高分子化合物を前記ＣａＭｇＣ含有製鉄ダストに加えない
ことを特徴とする製鉄ダストの造粒物の製造方法。
【請求項３】
Ｃａ成分とＭｇ成分の一方又は両方を合計で１．０〜５．０質量％、Ｃ成分を５．０〜３０．０質量％含む製鉄ダスト（以下「ＣａＭｇＣ含有製鉄ダスト」という。）を造粒する造粒物の製造方法であって、
前記ＣａＭｇＣ含有製鉄ダストを１００質量部として、
スルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）、−ＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）、硫酸エステル基（−ＯＳＯ3Ｈ）、−ＯＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）から選ばれる少なくとも１種を分子構造中に含む低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０のものを０．０１〜１０質量部及びポリオキシエチレンエーテル系化合物であって分子量が１０００未満のものを０．０１〜１０質量部と、水を３〜２５質量部とを、前記ＣａＭｇＣ含有製鉄ダストに加え、
重量平均分子量１０００〜１００００００の、カルボキシル基および／またはその塩を含有する高分子化合物を前記ＣａＭｇＣ含有製鉄ダストに加えない
ことを特徴とする製鉄ダストの造粒物の製造方法。
【請求項４】
前記製鉄ダストの０．２５ｍｍ以下の粒子の中に１０μｍ以下の超微粒子が３０質量％以上含有されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の製鉄ダストの造粒物の製造方法。
【請求項５】
Ｃａ成分とＭｇ成分の一方又は両方を合計で１．０〜５．０質量％含む製鉄ダストと、粉鉄鉱石からなる混合物を造粒する造粒物の製造方法であって、
前記混合物中の粉鉄鉱石の割合が０．１質量部以上９９質量部以下であり
前記混合物を１００質量部として、
スルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）、−ＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）、硫酸エステル基（−ＯＳＯ3Ｈ）、−ＯＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）から選ばれる少なくとも１種を分子構造中に含む低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０のものを０．０１〜１０質量部と、水３〜２５質量部とを、前記混合物に加え、
重量平均分子量１０００〜１００００００の、カルボキシル基および／またはその塩を含有する高分子化合物を前記混合物に加えない
ことを特徴とする製鉄ダストと粉鉄鉱石からなる造粒物の製造方法。
【請求項６】
Ｃａ成分とＭｇ成分の一方又は両方を合計で１．０〜５．０質量％、Ｃ成分を５．０〜３０．０質量％含む製鉄ダストと、粉鉄鉱石からなる混合物を造粒する造粒物の製造方法であって、
前記混合物中の粉鉄鉱石の割合が０．１質量部以上９９質量部以下であり
前記混合物を１００質量部として、
スルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）、−ＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）、硫酸エステル基（−ＯＳＯ3Ｈ）、−ＯＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）から選ばれる少なくとも１種を分子構造中に含む低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０のものを０．０５〜１０質量部と、水を３〜２５質量部とを、前記混合物に加え、
重量平均分子量１０００〜１００００００の、カルボキシル基および／またはその塩を含有する高分子化合物を前記混合物に加えない
ことを特徴とする製鉄ダストと粉鉄鉱石からなる造粒物の製造方法。
【請求項７】
Ｃａ成分とＭｇ成分の一方又は両方を合計で１．０〜５．０質量％、Ｃ成分を５．０〜３０．０質量％含む製鉄ダストと粉鉄鉱石からなる混合物を造粒する造粒物の製造方法であって、
前記混合物中の粉鉄鉱石の割合が０．１質量部以上９９質量部以下であり
前記混合物を１００質量部として、
スルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）、−ＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）、硫酸エステル基（−ＯＳＯ3Ｈ）、−ＯＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）から選ばれる少なくとも１種を分子構造中に含む低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０のものを０．０１〜１０質量部及びポリオキシエチレンエーテル系化合物であって分子量が１０００未満のものを０．０１〜１０質量部と、水を３〜２５質量部とを、前記混合物に加え、
重量平均分子量１０００〜１００００００の、カルボキシル基および／またはその塩を含有する高分子化合物を前記混合物に加えない
ことを特徴とする製鉄ダストと粉鉄鉱石からなる混合物の造粒物の製造方法。
【請求項８】
製鉄ダストと粉鉄鉱石の混合物中の０．２５ｍｍ以下の粒子の中に１０μｍ以下の超微粒子が３０質量％以上含有されていることを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載の製鉄ダストと粉鉄鉱石からなる混合物の造粒物の製造方法。
【請求項９】
前記スルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）および／または−ＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）を含む低分子界面活性剤がアルキルベンゼンスルホン酸および／またはアルキルベンゼンスルホン酸塩を含む有機化合物であり、
前記硫酸エステル基（−ＯＳＯ3Ｈ）および／または−ＯＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）を含む低分子界面活性剤がアルキルエーテル硫酸エステルおよび／またはアルキルエーテル硫酸エステル塩を含む有機化合物であることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の製鉄ダスト、あるいは製鉄ダストと粉鉄鉱石の混合物からなる造粒物の製造方法。
【請求項１０】
前記アルキルベンゼンスルホン酸がドデシルベンゼンスルホン酸、オクチルベンゼンスルホン酸、ノニルベンゼンスルホン酸、デシルベンゼンスルホン酸、トリデシルベンゼンスルホン酸、ヘキサデシルベンゼンスルホン酸のいずれが１つ以上であり、
アルキルエーテル硫酸エステルがラウリルエーテル硫酸エステル、オクチルエーテル硫酸エステル、ヘキサデシルエーテル硫酸エステルのいずれが１つ以上であり、
アルキルベンゼンスルホン酸塩がドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、オクチルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ノニルベンゼンスルホン酸ナトリウム、デシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、トリデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ヘキサデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムのいずれが１つ以上あり、
アルキルエーテル硫酸エステル塩がラウリルエーテル硫酸エステルナトリウム、オクチルエーテル硫酸エステルナトリウム、ヘキサデシルエーテル硫酸エステルナトリウムのいずれが１つ以上であることを特徴とする請求項９に記載の製鉄ダスト、あるいは製鉄ダストと粉鉄鉱石の混合物からなる造粒物の製造方法。
【請求項１１】
スルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）および／または−ＳＯ3Ｍで表わされる基（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）を含む低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０のものを０．０１〜９．１質量％、Ｃａ成分とＭｇ成分の一方又は両方を合計で０．９１〜５．０質量％、含有し、
重量平均分子量１０００〜１００００００の、カルボキシル基および／またはその塩を含有する高分子化合物を含有しない
ことを特徴とする製鉄ダストのみを鉄原料とする造粒物。
【請求項１２】
スルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）、−ＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）、硫酸エステル基（−ＯＳＯ3Ｈ）、−ＯＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）から選ばれる少なくとも１種を分子構造中に含む低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０のものを０．０５〜９．１質量％、
Ｃａ成分とＭｇ成分の一方又は両方を合計で０．９１〜５．０質量％、Ｃ成分を４．５４〜３０質量％含有し、
重量平均分子量１０００〜１００００００の、カルボキシル基および／またはその塩を含有する高分子化合物を含有しない
ことを特徴とする製鉄ダストのみを鉄原料とする造粒物。
【請求項１３】
スルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）、−ＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）、硫酸エステル基（−ＯＳＯ3Ｈ）、−ＯＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）から選ばれる少なくとも１種を分子構造中に含む低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０のものを０．００９１〜９．１質量％、
ポリオキシエチレンエーテル系化合物であって分子量が１０００未満のものを０．００９１〜９．１質量％、
Ｃａ成分とＭｇ成分の一方又は両方を合計で０．８３〜５．０質量％、Ｃ成分を４．２〜３０質量％含み、
重量平均分子量１０００〜１００００００の、カルボキシル基および／またはその塩を含有する高分子化合物を含有しない
ことを特徴とする製鉄ダストのみを鉄原料とする造粒物。
【請求項１４】
製鉄ダストと粉鉄鉱石の混合物からなる造粒物であって、
前記混合物中の粉鉄鉱石の割合が０．１質量部以上９９質量部以下であり
スルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）および／または−ＳＯ3Ｍで表わされる基（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）を含む低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０のものを０．０１〜９．１質量％、Ｃａ成分とＭｇ成分の一方又は両方を合計で０．０１〜５．０質量％、含有し、
重量平均分子量１０００〜１００００００の、カルボキシル基および／またはその塩を含有する高分子化合物を含有しない
ことを特徴とする製鉄ダストと粉鉄鉱石のみを鉄原料とする混合物からなる造粒物。
【請求項１５】
製鉄ダストと粉鉄鉱石の混合物からなる造粒物であって、
前記混合物中の粉鉄鉱石の割合が０．１質量部以上９９質量部以下であり
スルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）、−ＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）、硫酸エステル基（−ＯＳＯ3Ｈ）、−ＯＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）から選ばれる少なくとも１種を分子構造中に含む低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０のものを０．０５〜９．１質量％、
Ｃａ成分とＭｇ成分の一方又は両方を合計で０．０１〜５．０質量％、Ｃ成分を０．０４５〜３０質量％含有し、
重量平均分子量１０００〜１００００００の、カルボキシル基および／またはその塩を含有する高分子化合物を含有しない
ことを特徴とする製鉄ダストと粉鉄鉱石のみを鉄原料とする混合物からなる造粒物。
【請求項１６】
製鉄ダストと粉鉄鉱石の混合物からなる造粒物であって、
前記混合物中の粉鉄鉱石の割合が０．１質量部以上９９質量部以下であり
スルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）、−ＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）、硫酸エステル基（−ＯＳＯ3Ｈ）、−ＯＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）から選ばれる少なくとも１種を分子構造中に含む低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０のものを０．００９１〜９．１質量％、
ポリオキシエチレンエーテル系化合物であって分子量が１０００未満のものを０．００９１〜９．１質量％、
Ｃａ成分とＭｇ成分の一方又は両方を合計で０．０１〜５．０質量％、Ｃ成分を０．０４２〜３０質量％含み、
重量平均分子量１０００〜１００００００の、カルボキシル基および／またはその塩を含有する高分子化合物を含有しない
ことを特徴とする製鉄ダストあるいは、製鉄ダストと粉鉄鉱石の混合物のみを鉄原料とする造粒物。
【請求項１７】
前記スルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）および／または−ＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）を含む低分子界面活性剤がアルキルベンゼンスルホン酸および／またはアルキルベンゼンスルホン酸塩を含む有機化合物であり、
前記硫酸エステル基（−ＯＳＯ3Ｈ）および／または−ＯＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）を含む低分子界面活性剤がアルキルエーテル硫酸エステルおよび／またはアルキルエーテル硫酸エステル塩を含む有機化合物であることを特徴とする請求項１１ないし１６のいずれか１項に記載の製鉄ダストあるいは、製鉄ダストと粉鉄鉱石の混合物のみを鉄原料とする造粒物。
【請求項１８】
前記アルキルベンゼンスルホン酸がドデシルベンゼンスルホン酸、オクチルベンゼンスルホン酸、ノニルベンゼンスルホン酸、デシルベンゼンスルホン酸、トリデシルベンゼンスルホン酸、ヘキサデシルベンゼンスルホン酸のいずれが１つ以上であり、
アルキルエーテル硫酸エステルがラウリルエーテル硫酸エステル、オクチルエーテル硫酸エステル、ヘキサデシルエーテル硫酸エステルのいずれが１つ以上であり、
アルキルベンゼンスルホン酸塩がドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、オクチルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ノニルベンゼンスルホン酸ナトリウム、デシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、トリデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ヘキサデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムのいずれが１つ以上あり、
アルキルエーテル硫酸エステル塩がラウリルエーテル硫酸エステルナトリウム、オクチルエーテル硫酸エステルナトリウム、ヘキサデシルエーテル硫酸エステルナトリウムのいずれが１つ以上であることを特徴とする請求項１７に記載の製鉄ダストあるいは、製鉄ダストと粉鉄鉱石の混合物のみを鉄原料とする造粒物。
【請求項１９】
前記ポリオキシエチレンエーテル系化合物がポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンミリスチルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルドデシルエーテル、ポリオキシエチレンアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンエチルヘキシルエーテル、ポリオキシエチレントリデシルエーテル、ポリオキシエチレンノニルエーテル、ポリオキシエチレンヒマシ油エーテル、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシエチレントリベンジルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンクミルフェニルエーテル、のいずれが１つ以上であることを特徴とする請求項３又は７に記載の製鉄ダスト、あるいは製鉄ダストと粉鉄鉱石の混合物からなる造粒物の製造方法。
【請求項２０】
前記ポリオキシエチレンエーテル系化合物がポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンミリスチルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルドデシルエーテル、ポリオキシエチレンアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンエチルヘキシルエーテル、ポリオキシエチレントリデシルエーテル、ポリオキシエチレンノニルエーテル、ポリオキシエチレンヒマシ油エーテル、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシエチレントリベンジルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンクミルフェニルエーテル、のいずれが１つ以上であることを特徴とする請求項１３又は１６に記載の製鉄ダストあるいは、製鉄ダストと粉鉄鉱石の混合物のみを鉄原料とする造粒物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製鉄所内で発生する製鉄ダスト（焼結ダスト、転炉ダスト、高炉ダストなどの含鉄集塵ダスト、スラッジ、スケール粉等）であって、Ｃａ成分及び／又はＭｇ成分を含有する製鉄ダスト、Ｃａ成分及び／又はＭｇ成分に加えてＣ成分を含有する製鉄ダストの造粒物の製造方法、造粒物および、これらの製鉄ダストと粉鉄鉱石の混合物からなる造粒物の製造方法、造粒物に関する。
【背景技術】
【０００２】
製鉄プロセスにおける焼結工程、高炉、転炉等で発生する含鉄集塵ダスト、各種水処理設備から発生するスラッジ、熱延、冷延工程から発生するスケール粉等は、製鉄ダストと称され、副原料や炭材、さらに水を添加して混練して造粒される。造粒されたものを疑似造粒物といい、疑似造粒物は焼結原料に加えられ、焼結機で焼成して焼結鉱とした後に、高炉用鉄含有原料として利用されている。
【０００３】
疑似造粒物が焼結機の中で崩壊すると、焼結原料充填層において目詰まりを起こして通気性が低下する原因となる。これにより燃料であるコークスの燃焼速度が遅くなると、焼結鉱の生産効率が低下するという問題が発生するため、疑似造粒物を構成する疑似粒子が簡単に破壊しない良好な圧壊強度を有することが重要である。また焼結原料充填層において目詰まりを起こさないためには、造粒性が良好な造粒物を得ることが重要な課題である。ここで、造粒性が良好であるとは、疑似造粒物を構成する疑似粒子のうちその粒径の小さいものが占める割合が少ないことであり、例えば、０．２５ｍｍ未満の粒径を有する疑似粒子の占める割合が３％以下である。
【０００４】
疑似造粒物の圧壊強度並びに造粒性が良好な造粒物を得るために、以下のような取り組みがなされている。
【０００５】
特許文献１には、３ｍｍの篩いでふるい分けた焼却灰および集塵ダストをそれぞれ単独または混合機でこれらを混合後、セメントとポリ塩化アルミニウム、炭酸ソーダ、硫酸第一鉄、硫酸アルミニウムの１種または２種以上を添加水に加えて混合機で混合し、混練し、造粒機で疑似造粒物を生成した後、自然養生または蒸気養生処理する方法が開示されている。しかしながら、この方法では、養生前の疑似造粒物の強度が弱く、搬送時等に壊れやすいこと、養生に時間がかかること、硬化が疑似造粒物の表面のみで起こり、擬似造粒物内部まで硬化させることが困難なこと、炭酸塩以外にも塩基性炭酸塩が生成し、含有する重金属の炭酸塩化が不十分となること等の問題があった。
【０００６】
特許文献２には、バインダーとして廃トナーを添加する方法開示されている。しかしながら、特許文献２に開示された有機系高分子化合物をバインダーとして用いる方法は、製造コストの面で問題があり、廃トナーを添加する方法では、顔料など不要な成分も含まれるなどの問題があった。
【０００７】
特許文献３には、分散剤として平均分子量２０００〜２００００のアクリル酸系重合体、マレイン酸系重合体、スチレンスルホン酸系重合体を含有する水を用いた焼結原料の前処理方法が記載されている。しかし、製鉄ダストには生石灰が含まれていることから、平均分子量２０００〜２００００のアクリル酸系重合体、マレイン酸系重合体のようなカルボキシル基及び／又はその塩を含有する高分子化合物を使用した場合、擬似粒子としての造粒性を得ることができないという問題があった。
【０００８】
特許文献４には、重量平均分子量１０００〜１００００００のカルボキシル基および／またはその塩を含有する高分子化合物と、（ａ）キレート剤、（ｂ）酸、および（ｃ）酸のアルカリ金属塩、アンモニウム塩からなる群より選ばれる少なくとも一種からなる分子量５００未満の低分子造粒補助剤とを添加して造粒処理を行う方法が開示されている。低分子造粒補助剤を添加することにより、生石灰等が固体表面に吸着することを抑止できるとしている。しかしながら、高分子化合物に加えて低分子造粒補助剤を添加する必要があり、組成が複雑となって制御が難しく、また、さらに製造コストが上昇するという問題があった。
【０００９】
特許文献５には、製鉄ダストに炭酸塩化処理を施した上で造粒する方法が記載されている。製鉄ダストでは、粒径が１ｍｍ以上の核粒子の周りに粒径が０．５〜１ｍｍ未満の微粉粒子が付着して擬似粒子を構成するにあたり、直径が１０μｍ以下の超微粒子がバインダーとして使用して含鉄集塵ダスト類を造粒する際に、含鉄集塵ダスト類中に含有されるアルカリ土類金属酸化物および／またはアルカリ土類金属水酸化物を炭酸塩化処理でアルカリ土類金属炭酸塩として安定化し、特に、Ｃａ2+イオン、Ｍｇ2+イオンとしての溶出を抑制した後に、カルボキシル基を有する塩であって高分子のもの等（以下、「高分子カルボン酸塩等」という。）を加えて含鉄集塵ダスト類の造粒に寄与する微細粒子の水中での分散性を促進することにより、含鉄集塵ダスト類の疑似粒子の圧壊強度を向上するための製鉄用含鉄集塵ダスト類の造粒方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−２３９７７５号公報
【特許文献２】特開２００３−１４７４４６号公報
【特許文献３】特開昭５９−５０１２９号公報
【特許文献４】特開２００４−０７６１３７号公報
【特許文献５】特開２００８−０３８１８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献５に開示される製鉄ダストを造粒する方法には以下のような問題が生じる。
【００１２】
第１に、含鉄集塵ダスト類からＣａ2+やＭｇ2+などの２価の電解質イオンが溶出しないように、含鉄集塵ダスト類を炭酸水素ナトリウム水溶液、または、炭酸水素ナトリウムと炭酸ナトリウムの混合水溶液に浸漬し、該含鉄集塵ダスト類中に含有されるＣａないしＭｇの酸化物および／またはＣａないしＭｇの水酸化物をＣａないしＭｇ炭酸塩として安定化し析出させる炭酸塩化処理を施すことからコスト高となる問題が生じる。
【００１３】
第２に、バインダーとして機能する超微粒子を核粒子や微粉粒子から分散させる必要があるが、高分子カルボン酸塩等には超微粒子を核粒子や微粉粒子から分散させる能力が十分でなく、良好な造粒性を有する造粒物を得られないという問題が生じる。
【００１４】
第３に、製鉄ダストに粉コークスに代表されるＣ成分が含まれている場合には、粉コークスに代表されるＣ成分が疎水性であるために良好な造粒性を有する造粒物を得られないという問題が生じる。
【００１５】
本発明は、炭酸塩化処理等を施すことなく、Ｃａ成分、Ｍｇ成分あるいはコークスを含む製鉄ダストを用いてその擬似粒子が良好な圧壊強度並びに造粒性を有する造粒物を製造する方法並びに製鉄ダストの造粒物、および製鉄ダストと粉鉄鉱石の混合物からなる造粒物の製造方法並びに造粒物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の要旨とするところは以下のとおりである。
（１）Ｃａ成分とＭｇ成分の一方又は両方を合計で１．０〜５．０質量％含む製鉄ダスト（以下「ＣａＭｇ含有製鉄ダスト」という。）を造粒する造粒物の製造方法であって、前記ＣａＭｇ含有製鉄ダストを１００質量部として、スルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）、−ＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）、硫酸エステル基（−ＯＳＯ3Ｈ）、−ＯＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）から選ばれる少なくとも１種を分子構造中に含む低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０のものを０．０１〜１０質量部と、水３〜２５質量部とを、前記ＣａＭｇ含有製鉄ダストに加え、重量平均分子量１０００〜１００００００の、カルボキシル基および／またはその塩を含有する高分子化合物を前記ＣａＭｇ含有製鉄ダストに加えないことを特徴とする製鉄ダストの造粒物の製造方法。
（２）Ｃａ成分とＭｇ成分の一方又は両方を合計で１．０〜５．０質量％、Ｃ成分を５．０〜３０．０質量％含む製鉄ダスト（以下「ＣａＭｇＣ含有製鉄ダスト」という。）を造粒する造粒物の製造方法であって、前記ＣａＭｇＣ含有製鉄ダストを１００質量部として、スルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）、−ＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）、硫酸エステル基（−ＯＳＯ3Ｈ）、−ＯＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）から選ばれる少なくとも１種を分子構造中に含む低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０のものを０．０５〜１０質量部と、水を３〜２５質量部とを、前記ＣａＭｇＣ含有製鉄ダストに加え、重量平均分子量１０００〜１００００００の、カルボキシル基および／またはその塩を含有する高分子化合物を前記ＣａＭｇＣ含有製鉄ダストに加えないことを特徴とする製鉄ダストの造粒物の製造方法。
（３）Ｃａ成分とＭｇ成分の一方又は両方を合計で１．０〜５．０質量％、Ｃ成分を５．０〜３０．０質量％含む製鉄ダスト（以下「ＣａＭｇＣ含有製鉄ダスト」という。）を造粒する造粒物の製造方法であって、前記ＣａＭｇＣ含有製鉄ダストを１００質量部として、スルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）、−ＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）、硫酸エステル基（−ＯＳＯ3Ｈ）、−ＯＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）から選ばれる少なくとも１種を分子構造中に含む低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０のものを０．０１〜１０質量部と、ポリオキシエチレンエーテル系化合物であって分子量が１０００未満のものを０．０１〜１０質量部と、水を３〜２５質量部とを、前記ＣａＭｇＣ含有製鉄ダストに加え、重量平均分子量１０００〜１００００００の、カルボキシル基および／またはその塩を含有する高分子化合物を前記ＣａＭｇＣ含有製鉄ダストに加えないことを特徴とする製鉄ダストの造粒物の製造方法。
（４）前記製鉄ダストの０．２５ｍｍ以下の粒子の中に１０μｍ以下の超微粒子が３０質量％以上含有されていることを特徴とする（１）ないし（３）のいずれかに記載の製鉄ダストの造粒物の製造方法。
（５）Ｃａ成分とＭｇ成分の一方又は両方を合計で１．０〜５．０質量％含む製鉄ダストと、粉鉄鉱石からなる混合物を造粒する造粒物の製造方法であって、前記混合物中の粉鉄鉱石の割合が０．１質量部以上９９質量部以下であり前記混合物を１００質量部として、
スルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）、−ＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）、硫酸エステル基（−ＯＳＯ3Ｈ）、−ＯＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）から選ばれる少なくとも１種を分子構造中に含む低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０のものを０．０１〜１０質量部と、水３〜２５質量部とを、前記混合物に加え、重量平均分子量１０００〜１００００００の、カルボキシル基および／またはその塩を含有する高分子化合物を前記混合物に加えないことを特徴とする製鉄ダストと粉鉄鉱石からなる造粒物の製造方法。
（６）Ｃａ成分とＭｇ成分の一方又は両方を合計で１．０〜５．０質量％、Ｃ成分を５．０〜３０．０質量％含む製鉄ダストと、粉鉄鉱石からなる混合物を造粒する造粒物の製造方法であって、前記混合物中の粉鉄鉱石の割合が０．１質量部以上９９質量部以下であり
前記混合物を１００質量部として、スルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）、−ＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）、硫酸エステル基（−ＯＳＯ3Ｈ）、−ＯＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）から選ばれる少なくとも１種を分子構造中に含む低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０のものを０．０５〜１０質量部と、水を３〜２５質量部とを、前記混合物に加え、重量平均分子量１０００〜１００００００の、カルボキシル基および／またはその塩を含有する高分子化合物を前記混合物に加えないことを特徴とする製鉄ダストと粉鉄鉱石からなる造粒物の製造方法。
（７）Ｃａ成分とＭｇ成分の一方又は両方を合計で１．０〜５．０質量％、Ｃ成分を５．０〜３０．０質量％含む製鉄ダストと粉鉄鉱石からなる混合物を造粒する造粒物の製造方法であって、前記混合物中の粉鉄鉱石の割合が０．１質量部以上９９質量部以下であり、前記混合物を１００質量部として、スルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）、−ＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）、硫酸エステル基（−ＯＳＯ3Ｈ）、−ＯＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）から選ばれる少なくとも１種を分子構造中に含む低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０のものを０．０１〜１０質量部及びポリオキシエチレンエーテル系化合物であって分子量が１０００未満のものを０．０１〜１０質量部と、水を３〜２５質量部とを、前記混合物に加え、重量平均分子量１０００〜１００００００の、カルボキシル基および／またはその塩を含有する高分子化合物を前記混合物に加えないことを特徴とする製鉄ダストと粉鉄鉱石からなる混合物の造粒物の製造方法。
（８）製鉄ダストと粉鉄鉱石の混合物中の０．２５ｍｍ以下の粒子の中に１０μｍ以下の超微粒子が３０質量％以上含有されていることを特徴とする（５）ないし（７）のいずれかに記載の製鉄ダストと粉鉄鉱石からなる混合物の造粒物の製造方法。
（９）  前記スルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）および／または−ＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）を含む低分子界面活性剤がアルキルベンゼンスルホン酸および／またはアルキルベンゼンスルホン酸塩を含む有機化合物であり、
前記硫酸エステル基（−ＯＳＯ3Ｈ）および／または−ＯＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）を含む低分子界面活性剤がアルキルエーテル硫酸エステルおよび／またはアルキルエーテル硫酸エステル塩を含む有機化合物であることを特徴とする（１）ないし（８）のいずれかに記載の製鉄ダスト、あるいは製鉄ダストと粉鉄鉱石の混合物からなる造粒物の製造方法。
（１０）  前記アルキルベンゼンスルホン酸がドデシルベンゼンスルホン酸、オクチルベンゼンスルホン酸、ノニルベンゼンスルホン酸、デシルベンゼンスルホン酸、トリデシルベンゼンスルホン酸、ヘキサデシルベンゼンスルホン酸のいずれが１つ以上であり、
アルキルエーテル硫酸エステルがラウリルエーテル硫酸エステル、オクチルエーテル硫酸エステル、ヘキサデシルエーテル硫酸エステルのいずれが１つ以上であり、
アルキルベンゼンスルホン酸塩がドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、オクチルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ノニルベンゼンスルホン酸ナトリウム、デシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、トリデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ヘキサデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムのいずれが１つ以上あり、
アルキルエーテル硫酸エステル塩がラウリルエーテル硫酸エステルナトリウム、オクチルエーテル硫酸エステルナトリウム、ヘキサデシルエーテル硫酸エステルナトリウムのいずれが１つ以上であることを特徴とする（９）に記載の製鉄ダスト、あるいは製鉄ダストと粉鉄鉱石の混合物からなる造粒物の製造方法。
（１１）スルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）および／または−ＳＯ3Ｍで表わされる基（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）を含む低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０のものを０．０１〜９．１質量％、Ｃａ成分とＭｇ成分の一方又は両方を合計で０．９１〜５．０質量％、含有し、重量平均分子量１０００〜１００００００の、カルボキシル基および／またはその塩を含有する高分子化合物を含有しないことを特徴とする製鉄ダストのみを鉄原料とする造粒物。
（１２）スルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）、−ＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）、硫酸エステル基（−ＯＳＯ3Ｈ）、−ＯＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）から選ばれる少なくとも１種を分子構造中に含む低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０のものを０．０５〜９．１質量％、
Ｃａ成分とＭｇ成分の一方又は両方を合計で０．９１〜５．０質量％、Ｃ成分を４．５４〜３０質量％含有し、重量平均分子量１０００〜１００００００の、カルボキシル基および／またはその塩を含有する高分子化合物を含有しないことを特徴とする製鉄ダストのみを鉄原料とする造粒物。
（１３）  スルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）、−ＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）、硫酸エステル基（−ＯＳＯ3Ｈ）、−ＯＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）から選ばれる少なくとも１種を分子構造中に含む低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０のものを０．００９１〜９．１質量％、
ポリオキシエチレンエーテル系化合物であって分子量が１０００未満のものを０．００９１〜９．１質量％、
Ｃａ成分とＭｇ成分の一方又は両方を合計で０．８３〜５．０質量％、Ｃ成分を４．２〜３０質量％含み、重量平均分子量１０００〜１００００００の、カルボキシル基および／またはその塩を含有する高分子化合物を含有しないことを特徴とする製鉄ダストのみを鉄原料とする造粒物。
（１４）  製鉄ダストと粉鉄鉱石の混合物からなる造粒物であって、前記混合物中の粉鉄鉱石の割合が０．１質量部以上９９質量部以下でありスルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）および／または−ＳＯ3Ｍで表わされる基（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）を含む低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０のものを０．０１〜９．１質量％、Ｃａ成分とＭｇ成分の一方又は両方を合計で０．０１〜５．０質量％、含有し、重量平均分子量１０００〜１００００００の、カルボキシル基および／またはその塩を含有する高分子化合物を含有しないことを特徴とする製鉄ダストと粉鉄鉱石のみを鉄原料とする混合物からなる造粒物。
（１５）  製鉄ダストと粉鉄鉱石の混合物からなる造粒物であって、前記混合物中の粉鉄鉱石の割合が０．１質量部以上９９質量部以下であり、スルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）、−ＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）、硫酸エステル基（−ＯＳＯ3Ｈ）、−ＯＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）から選ばれる少なくとも１種を分子構造中に含む低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０のものを０．０５〜９．１質量％、Ｃａ成分とＭｇ成分の一方又は両方を合計で０．０１〜５．０質量％、Ｃ成分を０．０４５〜３０質量％含有し、重量平均分子量１０００〜１００００００の、カルボキシル基および／またはその塩を含有する高分子化合物を含有しないことを特徴とする製鉄ダストと粉鉄鉱石のみを鉄原料とする混合物からなる造粒物。
（１６）  製鉄ダストと粉鉄鉱石の混合物からなる造粒物であって、前記混合物中の粉鉄鉱石の割合が０．１質量部以上９９質量部以下でありスルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）、−ＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）、硫酸エステル基（−ＯＳＯ3Ｈ）、−ＯＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）から選ばれる少なくとも１種を分子構造中に含む低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０のものを０．００９１〜９．１質量％、ポリオキシエチレンエーテル系化合物であって分子量が１０００未満のものを０．００９１〜９．１質量％、Ｃａ成分とＭｇ成分の一方又は両方を合計で０．０１〜５．０質量％、Ｃ成分を０．０４２〜３０質量％含み、重量平均分子量１０００〜１００００００の、カルボキシル基および／またはその塩を含有する高分子化合物を含有しないことを特徴とする製鉄ダストあるいは、製鉄ダストと粉鉄鉱石の混合物のみを鉄原料とする造粒物。
（１７）前記スルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）および／または−ＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）を含む低分子界面活性剤がアルキルベンゼンスルホン酸および／またはアルキルベンゼンスルホン酸塩を含む有機化合物であり、
前記硫酸エステル基（−ＯＳＯ3Ｈ）および／または−ＯＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）を含む低分子界面活性剤がアルキルエーテル硫酸エステルおよび／またはアルキルエーテル硫酸エステル塩を含む有機化合物であることを特徴とする（１１）ないし（１６）のいずれか１項に記載の製鉄ダストあるいは、製鉄ダストと粉鉄鉱石の混合物のみを鉄原料とする造粒物。
（１８）前記アルキルベンゼンスルホン酸がドデシルベンゼンスルホン酸、オクチルベンゼンスルホン酸、ノニルベンゼンスルホン酸、デシルベンゼンスルホン酸、トリデシルベンゼンスルホン酸、ヘキサデシルベンゼンスルホン酸のいずれが１つ以上であり、
アルキルエーテル硫酸エステルがラウリルエーテル硫酸エステル、オクチルエーテル硫酸エステル、ヘキサデシルエーテル硫酸エステルのいずれが１つ以上であり、
アルキルベンゼンスルホン酸塩がドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、オクチルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ノニルベンゼンスルホン酸ナトリウム、デシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、トリデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ヘキサデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムのいずれが１つ以上あり、
アルキルエーテル硫酸エステル塩がラウリルエーテル硫酸エステルナトリウム、オクチルエーテル硫酸エステルナトリウム、ヘキサデシルエーテル硫酸エステルナトリウムのいずれが１つ以上であることを特徴とする（１７）に記載の製鉄ダストあるいは、製鉄ダストと粉鉄鉱石の混合物のみを鉄原料とする造粒物。
（１９）前記ポリオキシエチレンエーテル系化合物がポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンミリスチルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルドデシルエーテル、ポリオキシエチレンアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンエチルヘキシルエーテル、ポリオキシエチレントリデシルエーテル、ポリオキシエチレンノニルエーテル、ポリオキシエチレンヒマシ油エーテル、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシエチレントリベンジルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンクミルフェニルエーテル、のいずれが１つ以上であることを特徴とする（３）又は（７）に記載の製鉄ダスト、あるいは製鉄ダストと粉鉄鉱石の混合物からなる造粒物の製造方法。
（２０）前記ポリオキシエチレンエーテル系化合物がポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンミリスチルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルドデシルエーテル、ポリオキシエチレンアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンエチルヘキシルエーテル、ポリオキシエチレントリデシルエーテル、ポリオキシエチレンノニルエーテル、ポリオキシエチレンヒマシ油エーテル、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシエチレントリベンジルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンクミルフェニルエーテル、のいずれが１つ以上であることを特徴とする（１３）又は（１６）に記載の製鉄ダストあるいは、製鉄ダストと粉鉄鉱石の混合物のみを鉄原料とする造粒物。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、Ｃａ成分及び／又はＭｇ成分、さらにはＣ成分を含む製鉄ダストあるいは、製鉄ダストと粉鉄鉱石からなる混合物であっても、それを原料として製造した擬似粒子が良好な圧壊強度と造粒性を有する造粒物を製造しうるという顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ダスト中のＣ成分含有量と粒径０．２５ｍｍ未満の造粒物の比率の関係について、ポリオキシエチレンエーテル添加による効果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［第１の実施形態］
第１の実施形態は、Ｃａ成分とＭｇ成分の一方又は両方を合計で１．０〜５．０質量％含む製鉄ダストの造粒物とそれを製造する方法である。
【００２０】
第１の実施形態の対象となる製鉄ダスト（以下、「製鉄ダスト１」という。）は、製鉄プロセスで発生する製鉄ダスト（焼結、高炉、転炉等で発生する集塵ダストや各種水処理設備から発生するスラッジ、熱延、冷延工程から発生するスケール粉等）であって、Ｃａ成分とＭｇ成分の一方又は両方を合計で１．０〜５．０質量％含有するものである。
【００２１】
製鉄ダストの０．２５ｍｍ以下の粒子の中に１０μｍ以下の超微粒子が３０質量％以上含有されていると好ましい。製鉄ダストの０．２５ｍｍ以下の粒子の中に１０μｍ以下の超微粒子が３０質量％以上含有されてないとバインダーとなる超微粒子が不足するからである。また、製鉄ダスト中に占める０．２５ｍｍ以下の粒子の割合が２０質量％以上であると好ましい。
【００２２】
本発明においては、造粒物を製造するにあたって、製鉄ダスト１を１００質量部として、造粒物の製造にあたりスルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）、−ＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）、硫酸エステル基（−ＯＳＯ3Ｈ）、−ＯＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）から選ばれる少なくとも１種を分子構造中に含む低分子界面活性剤（以下、「スルホン酸基等を含む低分子界面活性剤」という。）であって分子量が３２０〜４５０のもの０．０１〜１０質量部と、水３〜２５質量部とを、製鉄ダスト１に加える。
【００２３】
（スルホン酸基等を含む低分子界面活性剤）
製鉄ダストを原料として造粒物を製造するにあたって、特許文献３〜５に記載のように平均分子量１０００〜１００００００のカルボキシル基および／またはその塩を含有する高分子化合物を用いるときは、特許文献４に記載のように低分子造粒補助剤を添加するか、特許文献５に記載のように炭酸塩化処理を施す必要があった。これに対し本発明のように、スルホン酸基等を含む低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０のものを造粒剤として用いると、Ｃａ成分やＭｇ成分を有する製鉄ダストであっても、炭酸塩化処理等を行うことなく良好な造粒性を有する造粒物を得られることを見出した。
【００２４】
製鉄ダストにＣａ成分やＭｇ成分が含まれている場合には、特許文献５に開示されるカルボキシル基を含む高分子系造粒剤はＣａ2+イオンないしＭｇ2+イオンとキレートを形成してしまい、超微粒子の分散効果を奏しない。これに対し、本発明で用いるスルホン酸基等を含む低分子界面活性剤は強電解質であるため、Ｃａ2+イオンないしＭｇ2+イオン等の多価イオンとキレートを作ることが無いばかりか、核粒子や微粉粒子から超微粒子を分散させてバインダーとして機能をもたせる効果（以下、「超微粒子の分散効果」という。）を奏することを見出した。
【００２５】
以下、詳細に説明する。
【００２６】
製鉄ダストにＣａ成分ないしＭｇ成分が含まれている場合には、特許文献５に開示されるカルボキシル基を含む高分子系造粒剤はＣａ2+イオンないしＭｇ2+イオンとキレートを形成する現象は、製鉄ダスト中にＣａ成分とＭｇ成分の一方又は両方を合計で１．０質量％以上含まれている場合に生じ易くなり、Ｃａ成分、Ｍｇ成分が３．０質量％以上含まれている製鉄ダストの場合に顕著となるが、Ｃａ成分ないしＭｇ成分は、製鉄プロセスにおいては５．０質量％以上含まれる可能性は極めて低いので、Ｃａ成分とＭｇ成分の一方又は両方を合計で１．０〜５．０質量％の範囲を本発明の適用範囲とした。
【００２７】
発明者らは、スルホン酸基等を含む低分子界面活性剤は強電解質であり、Ｃａ2+イオンないしＭｇ2+イオン等の多価イオンとキレートを作らないことに加えて、スルホン酸基等を含む低分子界面活性剤は超微粒子の分散効果を奏することを見出した。
【００２８】
スルホン酸基等を含む低分子界面活性剤の分子量が４５０を超えると、水に溶解しにくいことから、分子量の上限を４５０とした。スルホン酸基等を含む低分子界面活性剤の分子量が３２０未満であると良好な造粒性を有する造粒物を得られないので、分子量の下限を３２０とする。
【００２９】
製鉄ダストを１００質量部としたとき、スルホン酸基等を含む低分子界面活性剤の含有量が０．０１質量部未満の場合は良好な造粒性を有する造粒物を得られないので、含有量の下限値を０．０１質量部とする。スルホン酸基等を含む低分子界面活性剤の含有量が１０．０質量部超とした場合には製鉄ダストがスラリー化して造粒物が得られないかコスト高を招いたりするので、含有量の上限値を１０．０質量部とする。
【００３０】
スルホン酸基等を含む低分子界面活性剤とは、前述のとおり、スルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）、−ＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）、硫酸エステル基（−ＯＳＯ3Ｈ）、−ＯＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）から選ばれる少なくとも１種を分子構造中に含む低分子界面活性剤を意味する。
【００３１】
スルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）を分子構造中に含む低分子界面活性剤として、アルキルベンゼンスルホン酸を含む有機化合物を用いることができる。−ＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）を含む低分子界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩を含む有機化合物を用いることができる。硫酸エステル基（−ＯＳＯ3Ｈ）を含む低分子界面活性剤として、アルキルエーテル硫酸エステルを含む有機化合物を用いることができる。−ＯＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）を含む低分子界面活性剤として、アルキルエーテル硫酸エステル塩を含む有機化合物を用いることができる。
【００３２】
アルキルベンゼンスルホン酸塩（Ｒ−（Ｃ6Ｈ4）−ＳＯ3Ｍ、Ｒはアルキル基、ＭはＮａなどのアルカリ金属あるいはＭｇ、Ｃａなどのアルカリ土類金属など）および／またはアルキルエーテル硫酸エステル塩（Ｒ−Ｏ−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n−ＳＯ3Ｍ、Ｒはアルキル基、ＭはＮａなどのアルカリ金属あるいはＭｇ、Ｃａなどのアルカリ土類金属など）を０．０１〜１０質量部を用いる。ｎの好ましい値の範囲は、１〜１０である。
【００３３】
特に、アルキル基中の炭素数が８〜２０のものが好適である。具体的にはアルキルベンゼンスルホン酸塩としては、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムが最も入手しやすく、そのほかオクチルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ノニルベンゼンスルホン酸ナトリウム、デシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、トリデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ヘキサデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムなどが用いられる。また、アルキルエーテル硫酸エステル塩としては、ラウリルエーテル硫酸エステルナトリウムが代表的であり、そのほかオクチルエーテル硫酸エステルナトリウムやヘキサデシルエーテル硫酸エステルナトリウムなどが用いられる。
【００３４】
（水の含有量）
上記スルホン酸基等を含む低分子界面活性剤と水とを製鉄ダストに加えて混練することにより、造粒物を製造する。製鉄ダストを１００質量部としたとき、使用する水の量が３．０質量部未満の場合には、低分子界面活性剤による超微粒子の分散効果を十分に奏しないためか、良好な造粒性を有する造粒物を得られないので、水の量の下限を３．０質量部とする。一方、水の量が２５．０質量部を超える場合には全体がスラリー化し、造粒物を得ることができなくなるか、造粒機の容器壁面への付着が激しく生産性の低下を招くことがあるので、水の量の上限を２５．０質量部とする。
【００３５】
（造粒物の製造）
以上のように準備したスルホン酸基等を含む低分子界面活性剤と水とを製鉄ダストに加えて、通常の擬似粒子製造方法に従って混練し乾燥することにより、造粒物を製造する。好ましくは、低分子界面活性剤を水に溶解し、溶解液を製鉄ダストに加える。
【００３６】
（造粒物の組成）
本発明の製鉄ダスト１の造粒物は、上記本発明の造粒物の製造方法によって製造される。従って、造粒物の組成は、スルホン酸基等を含む低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０のものを０．０１〜９．１（≒１０／１．１）質量％、Ｃａ成分とＭｇ成分の一方又は両方を合計で０．９１（≒１／１．１）〜５．０質量％である。
【００３７】
造粒物に含まれる元素の成分割合は、蛍光Ｘ線分析、ＩＣＰ発光分析により同定することができる。また、造粒物中の結晶相は、粉末Ｘ線回折により同定することができる。
【００３８】
［第２の実施形態］
第２の実施形態は、Ｃａ成分とＭｇ成分の一方又は両方を合計で１．０〜５．０質量％、Ｃ成分を５．０〜３０．０質量％含む製鉄ダストの造粒物を製造する方法である。
【００３９】
第２の実施形態の対象となる製鉄ダスト（以下、「製鉄ダスト２」という。）は、製鉄プロセスで発生する製鉄ダスト（焼結、高炉、転炉等で発生する集塵ダストや各種水処理設備から発生するスラッジ、熱延、冷延工程から発生するスケール粉等）であって、Ｃａ成分とＭｇ成分の一方又は両方を合計で１．０〜５．０質量％、Ｃ成分を５．０〜３０．０質量％含む製鉄ダストである。
【００４０】
製鉄ダストの０．２５ｍｍ以下の粒子の中に１０μｍ以下の超微粒子が３０質量％以上含有されていると好ましい。製鉄ダストの０．２５ｍｍ以下の粒子の中に１０μｍ以下の超微粒子が３０質量％以上含有されてないとバインダーとなる超微粒子が不足するからである。また、製鉄ダスト中に占める０．２５ｍｍ以下の粒子の割合が２０質量％以上であると好ましい。
【００４１】
Ｃ成分の多くは製鉄ダスト中に含まれる粉コークスの存在に起因しており、Ｃ成分が５．０質量％以上であると、Ｃ成分は水に溶解しにくいことから良好な造粒性を有する造粒物を得られないことが多いので本発明の第２の実施形態の効果を発揮することができる。そこで、Ｃ成分の下限を５．０質量％とした。一方、Ｃ成分の上限が３０％であるのは、ダストの酸化鉄成分の還元性が頭打ちになることからコークス成分を３０％を超えて添加しないことに起因する。
【００４２】
本発明においては、造粒物の製造にあたり、前記製鉄ダストを１００質量部として、スルホン酸基等を含む低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０のものを０．０５〜１０．０質量部と、水３．０〜２５．０質量部とを、製鉄ダスト２に加える。
【００４３】
（スルホン酸基等を有する低分子界面活性剤の含有量）
スルホン酸基等を有する低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０であるものを０．０５〜１０．０質量部使用した場合には、Ｃ成分を５．０〜３０．０質量％含む製鉄ダストであっても良好な造粒性を有する造粒物を得られることを見出した。これは、低分子界面活性剤はＣ成分の周囲を取り囲んで水中に分散させうる（以下、「Ｃ成分の分散効果」という。）からであると推定している。
【００４４】
スルホン酸基等を有する低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０であるものの含有量が０．０５質量部未満であると、スルホン酸基等を有する低分子界面活性剤がＣ成分を十分に分散できないためか、良好な造粒性を有する造粒物を得られないことから、含有量の下限を０．０５質量部とする。また、１０．０質量部超使用した場合には、スラリー化するために、含有量の上限を１０．０質量部とする。
【００４５】
（水の含有量）
上記スルホン酸基等を含むスルホン酸系高分子界面活性剤と水とを製鉄ダストに加えて混練することにより、造粒物を製造する。製鉄ダストを１００質量部としたとき、使用する水の量が３．０質量部未満の場合には低分子界面活性剤による超微粒子の分散効果並びにＣ成分の分散効果を十分に奏しないためか、良好な造粒性を有する造粒物を得られないので水の量の下限を３．０質量部とする。水の量が２５．０質量部を超える場合には全体がスラリー化し、造粒物を得ることができなくなるか、造粒機の容器壁面への付着が激しく生産性の低下を招くことがあるので、水の量の上限を２５．０質量部とする。
【００４６】
（造粒物の組成）
本発明の製鉄ダストの造粒物は、上記本発明の造粒物の製造方法によって製造される。従って、造粒物の組成は、スルホン酸基等を含む低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０のものを０．０５〜９．１（≒１０／１．１）質量％、Ｃａ成分とＭｇ成分の一方又は両方を合計で０．９１（≒１／１．１）〜５．０質量％、Ｃ成分を４．５４（≒５／１．１）〜３０質量％である。
【００４７】
造粒物に含まれる元素の成分割合は、蛍光Ｘ線分析、ＩＣＰ発光分析により同定することができる。また、造粒物中の結晶相は、粉末Ｘ線回折により同定することができる。
【００４８】
［第３の実施形態］
第３の実施形態は、Ｃａ成分とＭｇ成分の一方又は両方を合計で１．０〜５．０質量％、Ｃ成分を５．０〜３０．０質量％含む製鉄ダストの造粒物を製造する方法である。第３の実施形態の対象となる製鉄ダストは、第２の実施態様で用いた製鉄ダスト２と同様である。
【００４９】
本発明においては、造粒物の製造にあたり、前記製鉄ダストを１００質量部として、スルホン酸基等を含む低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０のものを０．０１〜１０質量部並びにポリオキシエチレンエーテル系化合物であって分子量が１０００未満のものを０．０１〜１０．０質量部と、水３．０〜２５．０質量部とを、製鉄ダスト２に加える。好ましくは、スルホン酸基等を含む低分子界面活性剤とポリオキシエチレンエーテル系化合物を水に溶解して溶解液とし、該溶解液を製鉄ダスト２に加える。
【００５０】
（ポリオキシエチレンエーテル系化合物）
発明者らは、スルホン酸基等を有する低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０であるもの０．０１質量部〜１０．０質量部並びにポリオキシエチレンエーテル系化合物であって分子量は１０００未満のものを０．０１質量部〜１０．０質量部加えることにより、Ｃ成分を５．０〜３０．０質量％含む製鉄ダストであっても良好な造粒性を有する造粒物を得られることを見出した。これは、ポリオキシエチレンエーテル系化合物であって分子量が１０００未満のものは低分子界面活性剤であるから、Ｃ成分の分散効果を有すると考察している。ポリオキシエチレンエーテル系化合物の分子量は１０００未満とした場合に良好な造粒性を有する造粒物を得られるので１０００未満とした。
【００５１】
図１は、Ｃ成分を含有する製鉄ダストの造粒に際して、ポリオキシエチレンエーテル添加による効果を示す図である。製鉄ダスト１００質量部に対し、「ポリオキシエチレンエーテル無添加」についてはスルホン酸基等を有する低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０であるものとしてラウリルエーテル硫酸エステルナトリウムを０．０５質量部用いる。「ポリオキシエチレンエーテル添加」については、スルホン酸基等を含む低分子界面活性剤に加えて、ポリオキシエチレンエーテル系化合物であって分子量が１０００未満のものとしてポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテルを０．１質量部用いる。製鉄ダスト中のＣ成分含有量を変化させて造粒を行い、それぞれのＣ成分含有量における造粒物中の粒径０．２５ｍｍ未満の造粒物の比率を求めた。ポリオキシエチレンエーテル無添加では、Ｃ成分が５％を超えると、粒径０．２５ｍｍ未満の造粒物の比率が増えるが、ポリオキシエチレンエーテル化合物を加えると、粒径０．２５ｍｍ未満の造粒物の比率の増加が抑えられる。
【００５２】
さて、スルホン酸基等を含む低分子界面活性剤の含有量が０．０１質量部〜１０．０質量部である理由は第１の実施形態に記載した理由と同じである。
【００５３】
スルホン酸基等を含む低分子界面活性剤の含有量が０．０１質量部〜１０．０質量部である条件下では、ポリオキシエチレンエーテル系化合物であって分子量は１０００未満のものの含有量が０．０１質量部未満の場合はＣ成分を十分に分散できないためか、良好な造粒性を得られないので、含有量の下限を０．０１質量部とした。また、ポリオキシエチレンエーテル系化合物であって分子量は１０００未満のものの含有量が１０．０質量部超の場合は製鉄ダストがスラリー化してしまうので、含有量の上限を１０．０質量部とした。
【００５４】
ポリオキシエチレンエーテル系化合物はＲ−Ｏ（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）nＨ（Ｒはアルキル基、フェニル基などの有機成分）の構造を有する界面活性剤であり、コークスの微粉の分散を促進して製鉄ダストの良好な造粒性に寄与する有効な成分であり、好ましいｎの範囲は、１〜２０である。
【００５５】
【化１】
0005772654.tif 000002
【００５６】
特に式１の構造を有するポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテルを用いた場合、良好な造粒性を有する造粒物が得られる。
【００５７】
さらに、本発明で用いられるＲ−Ｏ（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）nＨの構造式を有するポリオキシエチレンエーテル系化合物はＲがアルキル基であるポリオキシエチレンアルキルエーテル系化合物（ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンミリスチルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルドデシルエーテル、ポリオキシエチレンアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンエチルヘキシルエーテル、ポリオキシエチレントリデシルエーテル、ポリオキシエチレンノニルエーテル、ポリオキシエチレンヒマシ油エーテルなど）であってもよいが、Ｒにフェニル基を含むポリオキシエチレンフェニルエーテル系化合物（ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシエチレントリベンジルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンクミルフェニルエーテルなど）の方が、ダストの分散能力が高くなるため、より好ましい。
【００５８】
（水の含有量）
上記スルホン酸基等を含む低分子界面活性剤と水とを製鉄ダストに加えて混練することにより、造粒物を製造する。製鉄ダストを１００質量部としたとき、使用する水の量が３．０質量部未満の場合には低分子界面活性剤による超微粒子の分散効果並びにＣ成分の分散効果を十分に奏しないためか、良好な造粒性を得られないので、水の量の下限を３．０質量部とする。水の量が２５．０質量部を超える場合には全体がスラリー化し、造粒物を得ることができなくなるか、造粒機の容器壁面への付着が激しく生産性の低下を招くことがあるので、水の量の上限を２５．０質量部とする。
【００５９】
（造粒物の組成）
本発明の製鉄ダスト２の造粒物は、上記本発明の造粒物の製造方法によって製造される。従って、造粒物の組成は、スルホン酸基等を含む低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０のものを０．００９１（≒０．０１／１．１）〜９．１（≒１０／１．１）質量％、ポリオキシエチレンエーテル系化合物であって分子量が１０００未満のものを０．００９１（≒０．０１／１．１）〜９．１（≒１０／１．１）質量％、Ｃａ成分とＭｇ成分の一方又は両方を合計で０．８３（≒１／１．２）〜５．０質量％、Ｃ成分を４．２（≒５／１．２）〜３０質量％含有している。
【００６０】
造粒物に含まれる元素の成分割合は、蛍光Ｘ線分析、ＩＣＰ発光分析により同定することができる。また、造粒物中の結晶相は、粉末Ｘ線回折により同定することができる。
【００６１】
［第４の実施形態］
本発明では製鉄ダストに粉鉄鉱石を混合したものを用いても良く、粉鉄鉱石を配合することにより造粒物中の鉄分含有量を増やすメリットを生じる。即ち、第４の実施形態は、第１〜３の実施形態で用いた製鉄ダスト１あるいは製鉄ダスト２に粉鉄鉱石を混合したものを造粒する方法である。ここで、粉鉄鉱石とは、例えば２５０μｍ以下の微粉を１０質量％以上含む原料であり、超微粉を多く含む劣質原料（ローブリバー、ピルバラブレンド、ハマスレーヤンディーなど）あるいは、ペレットフィードなどである。ここで、ペレットフィードとは、鉄分の少ない鉄鉱石を粉砕、水洗して、鉄分の含有量を高めた平均粒径が数１０〜１００μｍ程度の安価な鉄鉱石であり、ＡｌやＳｉの脈石成分が少ないため、使用するメリットは大きいが、鉱石表面が平滑であり、１０μｍ以下の超微粉を殆ど含んでいないことから、難造粒性鉱石と評価されている。
【００６２】
本実施形態の製鉄ダストとして、第１の実施形態で用いた「製鉄ダスト１」、即ちＣａ成分とＭｇ成分の一方又は両方を合計で１．０〜５．０質量％含む製鉄ダストを用いる場合、製鉄ダストと粉鉄鉱石の混合物を１００質量部として、スルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）、−ＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）、硫酸エステル基（−ＯＳＯ3Ｈ）、−ＯＳＯ3Ｍで表わされる塩（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属）から選ばれる少なくとも１種を分子構造中に含む低分子界面活性剤（以下、「スルホン酸基等を含む低分子界面活性剤」という。）であって分子量が３２０〜４５０のもの０．０１〜１０質量部と、水３〜２５質量部とを、製鉄ダスト１と粉鉄鉱石の混合物に加える。
【００６３】
また、製鉄ダストとして、第２および第３の実施形態で用いた「製鉄ダスト２」、即ちＣａ成分とＭｇ成分の一方又は両方を合計で１．０〜５．０質量％、Ｃ成分を５．０〜３０．０質量％含む製鉄ダストを用いる場合、製鉄ダストと粉鉄鉱石の混合物を１００質量部として、スルホン酸基等を含む低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０のものを０．０５〜１０．０質量部と、水３．０〜２５．０質量部とを、製鉄ダスト２と粉鉄鉱石の混合物に加える。より好ましくは、製鉄ダストと粉鉄鉱石の混合物を１００質量部として、スルホン酸基等を含む低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０のものを０．０１〜１０質量部並びにポリオキシエチレンエーテル系化合物であって分子量が１０００未満のものを０．０１〜１０．０質量部と、水３．０〜２５．０質量部とを、製鉄ダスト２と粉鉄鉱石の混合物に加える。
【００６４】
本実施形態において、界面活性剤の量、水分量を上記の範囲に限定する理由は、第１〜第３の実施形態の場合と同じである。また、本実施形態においては、前記混合物中の粉鉄鉱石の割合は０．１質量部以上９９質量部以下である。粉鉄鉱石の割合を０．１質量部未満とした場合には、粉鉄鉱石の配合による鉄分含有量を増やすメリットが小さく、また、９９質量部超とした場合には、ＣａやＭｇを含む製鉄ダストの分散に特に有効な界面活性剤を使用するという本発明の特徴が活かされず、従来技術でも造粒が可能である。
【００６５】
製鉄ダストと粉鉄鉱石の混合物を造粒する場合、混合物中の０．２５ｍｍ以下の粒子の中に１０μｍ以下の超微粒子が３０質量％以上含有されていると好ましい。０．２５ｍｍ以下の粒子の中に１０μｍ以下の超微粒子が３０質量％以上含有されてないとバインダーとなる超微粒子が不足するからである。また、製鉄ダストと粉鉄鉱石の混合物中に占める０．２５ｍｍ以下の粒子の割合が２０質量％以上であると好ましい。
【００６６】
（造粒物の組成）
本発明の製鉄ダストと粉鉄鉱石の混合物からなる造粒物は、上記本発明の造粒物の製造方法によって製造される。造粒物の組成は、製鉄ダスト１と粉鉄鉱石を混合する場合、スルホン酸基等を含む低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０のものを０．０１〜９．１質量％、Ｃａ成分とＭｇ成分の一方又は両方を合計で０．０１〜５．０質量％含有している。
【００６７】
また、製鉄ダスト２と粉鉄鉱石を混合する場合、スルホン酸基等を含む低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０のものを０．０５〜９．１質量％、Ｃａ成分とＭｇ成分の一方又は両方を合計で０．０１〜５．０質量％、Ｃ成分を０．０４５〜３０質量％含有している。もしくは、スルホン酸基等を含む低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０のものを０．００９１〜９．１質量％、ポリオキシエチレンエーテル系化合物であって分子量が１０００未満のものを０．００９１〜９．１質量％、Ｃａ成分とＭｇ成分の一方又は両方を合計で０．０１〜５．０質量％、Ｃ成分を０．０４２〜３０質量％含有している。
【００６８】
造粒物に含まれる元素の成分割合は、蛍光Ｘ線分析、ＩＣＰ発光分析により同定することができる。また、造粒物中の結晶相は、粉末Ｘ線回折により同定することができる。
【実施例】
【００６９】
表１にはＩ〜VIIの製鉄ダストに含まれる成分と粒径分布を示した。表１に示すいずれの製鉄ダストも、５ｍｍ超、２〜５ｍｍ、１〜２ｍｍ、０．５〜１ｍｍ、０．２５〜０．５ｍｍ、０，２５ｍｍ未満と篩分けした場合に、０．２５ｍｍ以下の粒子の内に１０μｍ以下の微粒子を含有する割合が３０％以上のものである。なお、１０μｍ以下の微粒子の割合（質量％）は、篩で分級した０．２５ｍｍ以下の試料（約１ｇ）を用い、レーザー回折式粒度分布測定装置で測定した値である。
【００７０】
表２にはＡ〜Ｆの造粒剤の名称を示した。Ａはアルキルベンゼンスルホン酸塩としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、Ｂはアルキルエーテル硫酸エステル塩としてラウリルエーテル硫酸エステルナトリウム、Ｃはアルキルベンゼンスルホン酸としてドデシルベンゼンスルホン酸、Ｄはアルキルエーテル硫酸エステルとしてラウリルエーテル硫酸エステルであり、いずれもスルホン酸基等を含む低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０であるものである。Ｅは本発明外の高分子カルボン酸塩等のひとつである。Ｆはポリオキシエチレンエーテル系化合物のひとつである。
【００７１】
Ｉ〜VIIから選ばれた製鉄ダストを原料として表２のＡ〜Ｆの造粒剤を用いて造粒を実施した結果を表３、表４に示した。表３に本発明例の結果を示し、表４は比較例の結果を示している。造粒に当たっては、原料の製鉄ダストを１００質量部として、造粒剤と水を表３、４に示す種類と分量（質量部）で準備して溶解し、溶解液を製鉄ダストに加えて造粒処理を行う。造粒にあたって、回転速度２０ｍｉｎ-1で５分間パン型ミキサーを回転させる。
【００７２】
造粒性については、０．２５ｍｍ未満の疑似粒子が３％以内のものを合格、３％超のものは不合格とした。
【００７３】
造粒物の圧壊強度については、粒径が４ｍｍ〜６ｍｍの疑似粒子を１０個選び、圧縮試験機で荷重を加えて疑似粒子が圧壊する荷重Ｆ（ｋｇｆ）（以下、「圧壊荷重」という。）を測定してその断面積Ｓ（ｃｍ2）で除した値の平均値が１０ｋｇｆ／ｃｍ2以上を合格、１０ｋｇｆ／ｃｍ2未満を不合格とした。ここで、断面積としては、疑似粒子を球とみなして当該球をその中心を含む面で切断した面の面積Ｓ（ｃｍ2）とした。すなわち、球の直径がｄ（ｃｍ）であれば、Ｓ＝π×（ｄ／２）×（ｄ／２）であるから、圧壊強度ＰはＰ＝Ｆ／Ｓ＝４Ｆ／πｄ2と算出される。ここで、疑似粒子の直径ｄの決定にあたっては、例えば、疑似粒子の径を計測してその最大値ｄｍａｘと最小値ｄｍｉｎを計測してその平均値ｄａを疑似粒子の直径ｄとする。１０ｋｇｆ／ｃｍ2の圧壊強度試験は、５ｍｍの直径を有する球の中心を含む平面で切断した断面の面積が０．２ｃｍ2（≒０．２５ｃｍ×０．２５ｃｍ×π）であるから、２ｋｇｆ程度の荷重Ｆが直径５ｍｍの疑似粒子にかかっていることに相当する。
【００７４】
造粒性と圧潰強度がともに合格している水準について「評価」を「○」とし、いずれかが不合格の水準について「評価」を「×」とした。
【００７５】
以下、具体的な実施例について示す。
【００７６】
（製鉄ダストがＣａ成分のみを有する場合）
表１に記載する製鉄ダストＩは、Ｃａ成分３．５質量％、Ｍｇ成分０．０％、Ｃ成分０．０％を含有する製鉄ダストである。製鉄ダストＩを造粒した結果につては本発明例１〜５、比較例１〜５に記載した。本発明例では、製鉄ダストＩを１００質量部とし、スルホン酸基等を含む低分子界面活性剤０．０１〜１０質量部を、水３〜２５質量部に溶解して、用意した対象製鉄ダストＩの１００質量部に加えて造粒処理を行う。
【００７７】
本発明の方法を用いた本発明例１〜５は０．２５ｍｍ未満の疑似粒子の占める割合が３％以下で、圧壊強度試験結果も１０ｋｇｆ／ｃｍ2であり合格している。一方、比較例１〜５は、０．２５ｍｍ未満の疑似粒子の占める割合は３％超であり、圧壊強度試験結果も１０ｋｇｆ／ｃｍ2未満であり不合格である。
【００７８】
（製鉄ダストがＣａ成分及びＣ成分有する場合）
表１に記載する製鉄ダストIIは、Ｃａ成分３．５質量％、Ｍｇ成分０．０％、Ｃ成分１０．０％を含有する製鉄ダストである。製鉄ダストIIを造粒した結果につては本発明例６〜１０、比較例６〜１０に記載した。本発明例では、製鉄ダストIIを１００質量部とし、スルホン酸基等を含む低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０のもの０．０１〜１０質量部とポリオキシエチレンエーテル系化合物であって分子量が１０００未満のもの０．０１〜１０質量部を、水３〜２５質量部に溶解して、用意した対象製鉄ダスト２の１００質量部に加えて造粒処理を行う。
【００７９】
本発明の方法を用いた本発明例６〜１０は０．２５ｍｍ未満の疑似粒子の占める割合が３％以下で、圧壊強度試験結果も１０ｋｇｆ／ｃｍ2であり合格している。一方、比較例６〜１０は、０．２５ｍｍ未満の疑似粒子の占める割合は３％超であり、圧壊強度試験結果も１０ｋｇｆ／ｃｍ2未満であり不合格である。
【００８０】
（製鉄ダストがＭｇ成分のみを有する場合）
表１に記載する製鉄ダストIIIは、Ｃａ成分０．０質量％、Ｍｇ成分３．５％、Ｃ成分０．０％を含有する製鉄ダストである。製鉄ダストIIIを造粒した結果につては本発明例１１〜１５、比較例１１〜１５に記載した。本発明例では、製鉄ダストIIIを１００質量部とし、スルホン酸基等を含む低分子界面活性剤０．０１〜１０質量部を、水３〜２５質量部に溶解して、用意した対象製鉄ダスト１の１００質量部に加えて造粒処理を行う。
【００８１】
本発明の方法を用いた本発明例１１〜１５は０．２５ｍｍ未満の疑似粒子の占める割合が３％以下で、圧壊強度試験結果も１０ｋｇｆ／ｃｍ2であり合格している。一方、比較例１１〜１５は、０．２５ｍｍ未満の疑似粒子の占める割合は３％超であり、圧壊強度試験結果も１０ｋｇｆ／ｃｍ2未満であり不合格である。
【００８２】
（製鉄ダストがＭｇ成分とＣ成分を有する場合）
表１に記載する製鉄ダストIVは、Ｃａ成分０．０質量％、Ｍｇ成分３．５％、Ｃ成分１０．０％を含有する製鉄ダストである。製鉄ダストIVを造粒した結果につては本発明例１６〜２０、比較例１６〜２０に記載した。本発明例では、製鉄ダストIVを１００質量部とし、スルホン酸基等を含む低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０のもの０．０１〜１０質量部とポリオキシエチレンエーテル系化合物であって分子量が１０００未満のもの０．０１〜１０質量部を、水３〜２５質量部に溶解して、用意した対象製鉄ダスト２の１００質量部に加えて造粒処理を行う。
【００８３】
本発明の方法を用いた本発明例１６〜２０は０．２５ｍｍ未満の疑似粒子の占める割合が３％以下で、圧壊強度試験結果も１０ｋｇｆ／ｃｍ2であり合格している。一方、比較例１６〜２０は、０．２５ｍｍ未満の疑似粒子の占める割合は３％超であり、圧壊強度試験結果も１０ｋｇｆ／ｃｍ2未満であり不合格である。
【００８４】
（製鉄ダストがＣａ成分及びＭｇ成分を有する場合）
表１に記載する製鉄ダストＶは、Ｃａ成分３．５質量％、Ｍｇ成分０．６％、Ｃ成分０．０％を含有する製鉄ダストである。製鉄ダストＶを造粒した結果につては本発明例２１〜２９、比較例２１〜２５に記載した。本発明例では、製鉄ダストＶを１００質量部とし、スルホン酸基等を含む低分子界面活性剤０．０１〜１０質量部を、水３〜２５質量部に溶解して、用意した対象製鉄ダスト１の１００質量部に加えて造粒処理を行う。
【００８５】
本発明の方法を用いた本発明例２１〜２９は０．２５ｍｍ未満の疑似粒子の占める割合が３％以下で、圧壊強度試験結果も１０ｋｇｆ／ｃｍ2であり合格している。一方、比較例２１〜２５は、０．２５ｍｍ未満の疑似粒子の占める割合は３％超であり、圧壊強度試験結果も１０ｋｇｆ／ｃｍ2未満であり不合格である。
【００８６】
（製鉄ダストがＣａ成分、Ｍｇ成分及びＣ成分を有する場合）
表１に記載する製鉄ダストVIは、Ｃａ成分３．３質量％、Ｍｇ成分０．４％、Ｃ成分１２．０％を含有する製鉄ダストである。製鉄ダストVIを造粒した結果につては本発明例３０〜３３、比較例２６〜３０に記載した。本発明例では、製鉄ダストVIを１００質量部とし、スルホン酸基等を含む低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０のもの０．０１〜１０質量部とポリオキシエチレンエーテル系化合物であって分子量が１０００未満のもの０．０１〜１０質量部を、水３〜２５質量部に溶解して、用意した対象製鉄ダスト２の１００質量部に加えて造粒処理を行う。
【００８７】
本発明の方法を用いた本発明例３０〜３３は０．２５ｍｍ未満の疑似粒子の占める割合が３％以下で、圧壊強度試験結果も１０ｋｇｆ／ｃｍ2であり合格している。一方、比較例２６〜３０は、０．２５ｍｍ未満の疑似粒子の占める割合は３％超であり、圧壊強度試験結果も１０ｋｇｆ／ｃｍ2未満であり不合格である。
【００８８】
造粒剤１にＡ〜Ｄを用いて造粒剤２にＦを用いた本発明例３４〜４９は０．２５ｍｍ未満の疑似粒子の占める割合が３％以下で、圧壊強度試験結果も１０ｋｇｆ／ｃｍ2であり合格している。しかし、造粒剤１にＦのみを用いた比較例３１〜３３については０．２５ｍｍ未満の疑似粒子の占める割合は３％超であり、圧壊強度試験結果も１０ｋｇｆ／ｃｍ2未満であり不合格である。
【００８９】
（製鉄ダストと粉鉄鉱石の混合物を造粒する場合）
本発明で製鉄ダストと混合する原料として、粉鉄鉱石VII〜IXを使用した。表５にこれらの粒度分布を示す。ここで、粉鉄鉱石Ｉ、IIは１０μｍ以下の超微粉を多く含む劣質鉄鉱石である。また、粉鉄鉱石IIIはペレットフィードであり、具体的にはリオドセ−ＰＦを用いた。製鉄ダストと粉鉄鉱石の混合物を造粒した結果については本発明例５０〜９９、比較例３４〜４６に記載した。
【００９０】
本発明例では、製鉄ダストＩ〜VIと粉鉄鉱石VII〜IXの合計を１００質量部とし、これにスルホン酸基等を含む低分子界面活性剤であって分子量が３２０〜４５０のもの０．０１〜１０質量部、場合によりポリオキシエチレンエーテル系化合物であって分子量が１０００未満のもの０．０１〜１０質量部を、水３〜２５質量部に溶解した水溶液を加えて造粒処理を行う。
【００９１】
本発明の方法を用いた本発明例５０〜９９は０．２５ｍｍ未満の疑似粒子の占める割合が３％以下で、圧壊強度試験結果も１０ｋｇｆ／ｃｍ2であり合格している。一方、比較例３４〜４６は、０．２５ｍｍ未満の疑似粒子の占める割合は３％超であり、圧壊強度試験結果も１０ｋｇｆ／ｃｍ2未満であり不合格である。
【００９２】
【表１】
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【００９３】
【表２】
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【００９４】
【表３】
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【００９５】
【表４】
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【００９６】
【表５】
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【００９７】
【表６−１】
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【表６−２】
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【００９８】
【表７】
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【図１】
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