(57)【要約】【課題】製鉄用原料となる焼結鉱の製造において粉鉄鉱石等を造粒する作用に優れ、しかも低添加でも有効である製鉄用造粒処理剤及びその製造方法を提供する。【解決手段】アクリル酸（塩）系重合体を必須成分とする製鉄用造粒処理剤であって、該アクリル酸（塩）系重合体は、アクリル酸（塩）に対し、アルデヒド化合物を５〜１０００質量ｐｐｍ含有するアクリル酸（塩）を必須として重合してなる製鉄用造粒処理剤、及び、アクリル酸（塩）系重合体を必須成分とする製鉄用造粒処理剤であって、該アクリル酸（塩）系重合体は、アクリル酸（塩）由来の構造単位を１０質量％以上有し、該製鉄用造粒処理剤は、アルデヒド化合物に由来する化合物を１００〜５００００質量ｐｐｍ含有するものである製鉄用造粒処理剤。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクリル酸（塩）系重合体を必須成分とする製鉄用造粒処理剤であって、
該アクリル酸（塩）系重合体は、アクリル酸（塩）に対し、アルデヒド化合物を５〜１０００質量ｐｐｍ含有するアクリル酸（塩）を必須として重合してなる
ことを特徴とする製鉄用造粒処理剤。
【請求項２】
アクリル酸（塩）系重合体を必須成分とする製鉄用造粒処理剤であって、
該アクリル酸（塩）系重合体は、アクリル酸（塩）由来の構造単位を１０質量％以上有し、
該製鉄用造粒処理剤は、アルデヒド化合物に由来する化合物を１００〜５００００質量ｐｐｍ含有するものである
ことを特徴とする製鉄用造粒処理剤。
【請求項３】
前記アルデヒド化合物は、フルフラールである
ことを特徴とする請求項１又は２記載の製鉄用造粒処理剤。
【請求項４】
アクリル酸（塩）系重合体を必須成分とする製鉄用造粒処理剤を製造する方法であって、
該製鉄用造粒処理剤の製造方法は、アルデヒド化合物を５〜１０００質量ｐｐｍ含有するアクリル酸（塩）を必須として重合することによりアクリル酸（塩）系重合体を製造する工程を含んでなる
ことを特徴とする製鉄用造粒処理剤の製造方法。
【請求項５】
前記アルデヒド化合物は、フルフラールである
ことを特徴とする請求項４記載の製鉄用造粒処理剤の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製鉄用造粒処理剤及びその製造方法に関する。より詳しくは、製鉄用原料となる焼結鉱の製造において粉鉄鉱石等を造粒するために用いられる製鉄用造粒処理剤及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
製鉄工程は、一般に鉄鉱石を主成分とする製鉄用原料を高炉に装入することにより行われている。製鉄用原料となる鉄鉱石には、塊鉄鉱石と粉鉄鉱石とがあり、このうち５ｍｍ以下の粉鉄鉱石が世界で産出される鉄鉱石の約６０％を占めているが、このような粉鉄鉱石をそのまま製鉄の高炉に装入すると、通気性の不良や不均一、ガス灰発生量の増加を生じる等、高炉操業に影響を及ぼすこととなる。これらのことから、一般に製鉄工程における高炉装入用原料としては、粉鉄鉱石を塊成化した焼結鉱が用いられている。すなわち現在では、製鉄工程における高炉装入用原料としては焼結鉱が主体である。
【０００３】
このような焼結鉱の製造工程においては、鉄鉱石、副原料、燃料等を含む焼結原料を焼結機に特定の高さに充填し、焼結ベッドを形成した後に、表層に点火して焼結工程が行われることとなる。焼結機としては、通常では下方吸引式が採用されている。下方吸引式の焼結機においては、焼結原料の下側から吸引することによって焼結に必要な空気を流通させると共に、焼結原料の上側から下側へ向かって燃料を燃焼させることにより、焼結原料を焼結するようになっている。このため、焼結原料が微粉を多く含んでいると、目詰まりを起こす等して通気性が低下し、燃料であるコークスの燃焼速度が遅くなるので、焼結鉱の生産効率が低下することとなる。
【０００４】
そこで焼結原料を焼結させる際の焼結機における通気性を改善するために、焼結原料を造粒して擬似粒子化する等の事前処理が行われている。例えば、焼結原料となる鉄鉱石、副原料、燃料等を混合し、少量の水を添加して造粒機で攪拌する等の造粒操作が行われている。擬似粒子とは、一般的に、０．５ｍｍ以下の微粒子が１〜３ｍｍの核粒子に付着している粒子である。このような造粒に際して求められる作用は、微粉粒子が核粒子の周りに付着する擬似粒化性を向上すること、擬似粒子が焼結工程における湿潤帯、乾燥帯等で崩壊しにくくなるようにすること等である。焼結原料をこのように擬似粒子とすることで、焼結機上での焼結原料充填層（焼結ベッド）中の通気性を向上し、焼結工程における生産性向上を図ることができる。
【０００５】
このような焼結原料の事前処理において、水だけを用いる造粒操作では、擬似粒化性を向上させる効果が乏しいため、焼結原料に含まれる微粉の量をあまり低減することができない。このために、擬似粒化性を向上させる対策として、焼結原料中に粘結剤としての作用を有する造粒添加剤を添加する方法が提案されている。造粒添加剤としては、例えば、ベントナイト、リグニン亜硫酸塩（パルプ廃液）、澱粉、砂糖、糖蜜、水ガラス、セメント、ゼラチン、コーンスターチ等が検討されているが、現在では、生石灰が広く用いられている。生石灰は、造粒機内での擬似粒子化の促進を図ることができるうえに、焼結工程において、乾燥、加熱する過程で擬似粒子が崩壊することを防止し、焼結層中の均一な風の流れを保つことができるとされている。
【０００６】
しかしながら、生石灰や糖蜜等のバインダーは、一般に比較的高価なものであり、また、生石灰は吸湿しやすく、このとき発熱するため、取り扱いやすいものが求められている。更に、現在使用されている生石灰は、使用量を比較的多くしないと充分な効果が得られないため、この点でもコストが上昇することとなる。生石灰を用いる場合には、その使用量を極力減少させて操業しているのが現状である。そして、生石灰を２質量％以上添加しても、その擬似粒化性の向上効果は頭打ちとなる傾向にある。
【０００７】
焼結原料の事前処理について、特開昭５９−５０１２９号公報には、特定濃度の分散剤及び／又は特定濃度の界面活性剤を含有する水を用いる焼結原料の前処理方法に関し、分散剤としては、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等が開示されている。また、特開昭６１−６１６３０号公報には、平均分子量が５００〜３０００００のマレイン酸重合体等の水溶性高分子化合物を含む焼結鉱製造用粘結剤が開示されている。
【０００８】
しかしながら、これらの技術においても焼結原料の擬似粒化性を向上するための工夫の余地があった。すなわち焼結原料を擬似粒子化するためには、造粒添加剤に焼結原料のバインダーとしての作用が要求されることになる。このような要求性能としては、製鉄のコストを抑制するために少量の添加で造粒できて廉価なものであること、輸送時や焼結ベッドの水分凝縮帯で崩壊しないように乾燥後も微粒粉に戻りにくくて焼結強度が落ちにくいこと、焼結鉱の歩留まりをよくして生産効率が向上すること等が挙げられるが、これらの性能をより向上することが求められている。また、最近では、優良塊鉱の枯渇化と共に、粉鉱石の劣質化も激しく、焼結原料の造粒性が以前よりも悪化している傾向にあることから、焼結原料に含まれる微粉の量を低減させる効果が充分に高く、焼結鉱の生産効率を向上させることができる製鉄用造粒処理剤が切望されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、製鉄用原料となる焼結鉱の製造において粉鉄鉱石等を造粒する作用に優れ、しかも低添加でも有効である製鉄用造粒処理剤及びその製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、種々の製鉄用造粒処理剤を検討するうち、アクリル酸（塩）系重合体が製鉄用造粒処理剤を構成する造粒用バインダーとしての作用を有することに着目した。造粒用バインダーとは、通常では水が粉鉄鉱石を造粒する作用を有するため水を加え造粒しているが、水だけでは焼結の際、乾燥すると粉に戻るのでこれを防止して焼結鉱の製造における歩留まり、生産効率の低下を抑制するためのものである。通常では粉鉄鉱石の微粉の凝集体が水を吸収して造粒する作用を充分に発揮することができないこととなるが、造粒用バインダーとしてアクリル酸（塩）系重合体を用いると、水を取り込んでいる凝集体を破壊して分散させる作用を発揮し、これにより粉鉄鉱石を造粒する作用を発揮できる水の量が充分となって擬似粒化性が向上し、また、粉鉄鉱石を充分に分散させることにより、水が効率よく粉鉄鉱石を造粒する作用を発揮することができることとなる。すなわち通常では造粒用バインダーは、粘結剤としての作用を有するものがよいと考えられていたが、アクリル酸（塩）系重合体においては、分散剤としての作用を有することにより造粒用バインダーとしての優れた作用を有することになると考えられる。このようなアクリル酸（塩）系重合体において、アルデヒド化合物を特定量含有するアクリル酸（塩）を必須として重合してなるものは、重合体の分子量分布が狭くなり、それに起因して粉鉄鉱石を分散する作用が向上して充分に擬似粒子化させることが可能となり、焼結原料の造粒用バインダーに要求される性能を充分に満たすことを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到した。更に、アルデヒド化合物としては、フルフラールが好適であること、また、アクリル酸（塩）系重合体としてアクリル酸（塩）由来の構造単位を１０質量％以上有するものを用い、アルデヒド化合物に由来する化合物を特定量含有するものとすることでも本発明の作用効果を充分に発揮することができることを見いだし、本発明に到達したものである。なお、アクリル酸（塩）としては、通常ではプロピレン及び／又はアクロレインを気相酸化させる工程を含む製造工程において蒸留等による精製処理を行って不純物を充分に除去したものが用いられているが、本発明においては、精製処理を充分に行っていないためにアルデヒド化合物等の不純物を含有するものをアクリル酸（塩）系重合体の製造に用いることが可能である。
【００１１】
すなわち本発明は、アクリル酸（塩）系重合体を必須成分とする製鉄用造粒処理剤であって、上記アクリル酸（塩）系重合体は、アクリル酸（塩）に対し、アルデヒド化合物を５〜１０００質量ｐｐｍ含有するアクリル酸（塩）を必須として重合してなる製鉄用造粒処理剤である。
【００１２】
本発明はまた、アクリル酸（塩）系重合体を必須成分とする製鉄用造粒処理剤であって、上記アクリル酸（塩）系重合体は、アクリル酸（塩）由来の構造単位を１０質量％以上有し、上記製鉄用造粒処理剤は、アルデヒド化合物に由来する化合物を１００〜５００００質量ｐｐｍ含有するものである製鉄用造粒処理剤でもある。
ただし、アクリル酸（塩）由来の構造単位とは、下記一般式（１）で表される構造単位である。
【００１３】
【化１】
2004076126.tif 000002
【００１４】
上記式中、Ｘは、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属；カルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属；アンモニウム；モノエタノールアンモニウム、トリエタノールアンモニウム等の有機アンモニウムから選ばれる。
【００１５】
本発明は更に、アクリル酸（塩）系重合体を必須成分とする製鉄用造粒処理剤を製造する方法であって、上記製鉄用造粒処理剤の製造方法は、アルデヒド化合物を５〜１０００質量ｐｐｍ含有するアクリル酸（塩）を必須として重合することによりアクリル酸（塩）系重合体を製造する工程を含んでなる製鉄用造粒処理剤の製造方法でもある。
以下に、本発明を詳述する。
【００１６】
本発明の製鉄用造粒処理剤は、アクリル酸（塩）系重合体を必須成分とする。
本発明におけるアクリル酸（塩）系重合体とは、アクリル酸系重合体及び／又はその塩を意味し、このような重合体を１種用いてもよく、２種以上用いてもよい。
【００１７】
本発明の製鉄用造粒処理剤におけるアクリル酸（塩）系重合体の含有量としては、アクリル酸（塩）系重合体の種類や製鉄用造粒処理剤に所望される性能等により適宜設定すればよいが、製鉄用造粒処理剤中の水１００重量部に対して、０．１重量部以上であることが好ましく、また、３００重量部以下であることが好ましい。より好ましくは、５重量部以上であり、また、２５０重量部以下である。また、本発明の製鉄用造粒処理剤は、本発明の作用効果を損なわない範囲内で、又は、擬似粒化性等を向上するために、必要に応じて他の成分、例えば、生石灰等の従来公知の造粒添加剤等を含んでいてもよい。
【００１８】
上記製鉄用造粒処理剤としては、（１）アルデヒド化合物を５〜１０００質量ｐｐｍ含有するアクリル酸（塩）を必須として重合してなるアクリル酸（塩）系重合体を必須成分とする形態、（２）アクリル酸（塩）由来の構造単位を１０質量％以上有するアクリル酸（塩）系重合体を必須成分とし、アルデヒド化合物に由来する化合物を１００〜５００００質量ｐｐｍ含有する形態のいずれかとなる。なお、（１）の形態及び（２）の形態を組み合わせたものであってもよい。本明細書中、アクリル酸（塩）とは、（メタ）アクリル酸及び／又はその塩を意味する。
【００１９】
上記（１）の形態のアクリル酸（塩）系重合体において、アクリル酸（塩）に含まれるアルデヒド化合物が５質量ｐｐｍ未満であると、アクリル酸（塩）系重合体の分子量分布を充分に狭くすることができないため、分散剤としての作用、すなわち粉鉄鉱石を分散する作用が低下する傾向にあり、擬似粒化性が向上しないことになる。１０００質量ｐｐｍを超えると、アクリル酸（塩）の重合性が低下し、残量が増えることから、アクリル酸（塩）系重合体の純分が低下し、造粒性の向上効果が低下することになる。好ましくは、２０質量ｐｐｍ以上であり、また、８００質量ｐｐｍ以下である。より好ましくは、５０質量ｐｐｍ以上であり、また、５００質量ｐｐｍ以下である。
【００２０】
上記アルデヒド化合物としては、分子量が３０〜５００の低分子量のアルデヒドが好適であり、フルフラール、ベンズアルデヒド、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、アクロレイン、クロトンアルデヒド等が挙げられる。これらは１種であってもよく、２種以上であってもよい。これらの中でも、フルフラールが好ましい。
【００２１】
上記（２）の形態のアクリル酸（塩）系重合体において、アクリル酸（塩）由来の構造単位が１０質量％未満であると、造粒処理において擬似粒化性が不充分となる。好ましくは、アクリル酸（塩）系重合体を構成する全構造単位１００質量％に対してアクリル酸（塩）由来の構造単位を３０質量％以上有するものであり、より好ましくは、５０質量％以上有するものである。
【００２２】
上記（２）の形態における製鉄用造粒処理剤は、アルデヒド化合物に由来する化合物を１００〜５００００質量ｐｐｍ含有するものであり、上記アルデヒド化合物としては、フルフラールが好適である。また、（１）の形態の製鉄用造粒処理剤においても、アルデヒド化合物に由来する化合物を１００〜５００００質量ｐｐｍ含有することが好ましい。このようなアルデヒド化合物に由来する化合物としては、アルデヒド化合物や該アルデヒド化合物が反応することにより生成するものが挙げられ、例えば、フルフラール由来の化合物として、安息香酸、安息香酸エステル、フルフリン酸、フルフリン酸エステル、下記式（２）に示す構造末端を有するアクリル酸（塩）系重合体等が挙げられる。これらは１種であってもよく、２種以上であってもよい。これらの中でも、下記式（２）に示す構造末端を有するアクリル酸（塩）系重合体が好ましい。
【００２３】
【化２】
2004076126.tif 000003
【００２４】
上記アクリル酸（塩）系重合体を必須とする製鉄用造粒処理剤を製造する方法としては、アルデヒド化合物を５〜１０００質量ｐｐｍ含有するアクリル酸（塩）を必須として重合することによりアクリル酸（塩）系重合体を製造する工程を含んでなる製鉄用造粒処理剤の製造方法が好適であり、アクリル酸（塩）としては、精製処理を充分に行っていないためにアルデヒド化合物等の不純物を含有するもの、すなわち粗製アクリル酸（塩）を用いることが好ましい。
【００２５】
本発明におけるアクリル酸（塩）系重合体の重量平均分子量としては、１０００以上であることが好ましく、また、１００００００以下であることが好ましい。１０００未満であると、分散剤としての作用が低下するおそれがあり、１００００００を超えると、製鉄用造粒処理剤の粘度が高くなるおそれがある。より好ましくは、３０００以上であり、また、１０００００以下である。なお、本明細書中、重量平均分子量は、以下の測定条件で測定される値である。
【００２６】
2004076126.tif 000004
【００２７】
上記アクリル酸（塩）系重合体としてはまた、分散度が３．０以下であることが好ましい。分散度が３．０を超えると、粉鉄鉱石を分散する作用が小さくなることに起因して、擬似粒子化させる作用が低下する傾向にある。より好ましくは、２．５以下である。なお、分散度とは、重量平均分子量／数平均分子量で算出される値であり、分子量分布を表すものである。数平均分子量は、重量平均分子量と同様の方法で測定される。
【００２８】
アクリル酸（塩）系重合体を必須成分とする製鉄用造粒処理剤を製造する方法であって、上記製鉄用造粒処理剤の製造方法は、アルデヒド化合物を５〜１０００質量ｐｐｍ含有するアクリル酸（塩）を必須として重合することによりアクリル酸（塩）系重合体を製造する工程を含んでなる製鉄用造粒処理剤の製造方法は、原料であるアクリル酸（塩）に含まれるアルデヒド化合物が重合中に反応して上述したアルデヒド化合物由来の化合物が生成するため、本発明の製鉄用造粒処理剤を製造することができることになる。このような製鉄用造粒処理剤の製造方法もまた、本発明の１つである。
【００２９】
上記製鉄用造粒処理剤の製造方法においては、アルデヒド化合物を５〜１０００質量ｐｐｍ含有するアクリル酸（塩）を必須とする単量体成分を用いて重合を行うことになる。本発明におけるアクリル酸（塩）としては、粗製アクリル酸（塩）を用いることが好ましいが、アクリル酸（塩）を製造後にアルデヒド化合物をアクリル酸（塩）に対して５〜１０００質量ｐｐｍとなるように添加したものを用いてもよい。また、単量体成分におけるアクリル酸（塩）の含有量としては、アクリル酸（塩）系重合体に所望する性能等により適宜設定することになるが、全単量体成分１００質量％に対して１０質量％以上とすることが好ましい。より好ましくは、３０質量％以上であり、更に好ましくは、５０質量％以上である。
【００３０】
上記アクリル酸塩としては、アクリル酸のナトリウム、カリウム等のアルカリ金属塩；カルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属塩；アンモニウム塩；モノエタノールアミン、トリエタノールアミン等の有機アミシ塩が好適である。これらの塩は、１種であってもよく、２種以上であってもよい。これらの中でも、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属塩が好ましく、ナトリウム塩がより好ましい。
上記アルデヒド化合物やその好ましい形態としては、上述した製鉄用造粒処理剤におけるのと同様であり、フルフラールが好ましい。
【００３１】
上記アクリル酸（塩）としてはまた、メトキシハイドロキノン及び／又はフェノチアジンを含有することが好ましく、これらの含有量としては、メトキシハイドロキノンを４０〜１６０質量ｐｐｍ、フェノチアジンを０．１〜０．５質量ｐｐｍとすることが好ましい。メトキシハイドロキノンの含有量が、４０質量ｐｐｍ未満であると、アクリル酸（塩）の保存安定性が低く保管条件により突然重合が起こるおそれがあり、１６０質量ｐｐｍを超えると、重合性が低下し、残存単量体が多く残るおそれがある。フェノチアジンの含有量が、０．１質量ｐｐｍ未満であると、アクリル酸（塩）の保存安定性が低下するおそれがあり、０．５質量ｐｐｍを超えると、重合性が低下し、残存単量体が多く残るおそれがある。また、重合後の溶液の粘性を低下する目的で酢酸を５質量％を超えない範囲で添加してもよい。より好ましい含有量としては、メトキシハイドロキノンを５０〜１２０質量ｐｐｍ、フェノチアジンを０．２〜０．４質量ｐｐｍ、酢酸を０．５〜５％である。
【００３２】
上記単量体成分は、アクリル酸（塩）の他に、アクリル酸（塩）と共重合可能な他の共重合性単量体を含んでいてもよい。他の共重合性単量体としては、メタアクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等のカルボキシル基を有する重合性単量体及びこれらの塩；ビニルスルホン酸、メタリルスルホン酸、アリルスルホン酸、３−（メタ）アリロキシ−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸等のスルホン酸基を有する重合性単量体及びこれらの塩；（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）アクリルアミド及びその誘導体；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を有する単量体；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を有する単量体；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を有する単量体；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を有する単量体；（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。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等のカルボキシル基を有する重合性単量体が好適である。
【００３３】
上記共重合単量体のその他の例として、下記一般式（３）；
ＹＯ（Ｒ１Ｏ）ｍＲ２　　　　（３）
（式中、Ｙは、炭素原子数２〜８のアルケニル基を表す。Ｒ２は、水素原子又は炭素原子数１〜３０の炭化水素基を表す。Ｒ１Ｏは、炭素原子数２〜１８のオキシアルキレン基の１種又は２種以上の混合物を表す。ｍは、オキシアルキレン基の平均付加モル数であり１〜１０００の数を表す。）で表される不飽和（ポリ）アルキレングリコールエーテル系単量体が好適である。
【００３４】
上記一般式（３）において、オキシアルキレン基Ｒ１Ｏの炭素原子数としては、２〜１８であるが、２〜８が好ましく、２〜４がより好ましい。また、炭素原子数２〜１８のオキシアルキレン基、すなわちエチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシド等の炭素原子数２〜１８のオキシドの中から選ばれる任意の２種類以上のアルキレンオキシド付加物におけるこれらのアルキレンオキシドの付加形態としては、ランダム付加、ブロック付加、交互付加等のいずれであってもよい。
【００３５】
上記不飽和（ポリ）アルキレングリコールエーテル系単量体としては、親水性と疎水性のバランス確保のため、オキシアルキレン基中にオキシエチレン基を必須成分として有するものが好ましい。より好ましくは、全オキシアルキレン基中５０モル％以上がオキシエチレン基であることであり、９０モル％以上がオキシエチレン基であることが更に好ましく、９５モル％以上がオキシエチレン基であることが特に好ましい。一般式（３）において、オキシアルキレン基の平均付加モル数ｍとしては、１〜１０００であるが、好ましくは２〜５００、より好ましくは５〜５００、更に好ましくは１０〜５００、特に好ましくは１５〜５００、最も好ましくは２０〜３００である。平均付加モル数が未満であると、得られる重合体の親水性が低下して分散性能が低下するおそれがあり、１０００を超えると、共重合反応性が低下するおそれがある。
【００３６】
上記一般式（３）において、Ｒ２は、水素原子又は炭素原子数１〜３０の炭化水素基であればよく、炭素原子数１〜３０の炭化水素基としては、炭素原子数１〜３０のアルキル基（脂肪族アルキル基又は脂環族アルキル基）、炭素原子数６〜３０のフェニル基、アルキルフェニル基、フェニルアルキル基、（アルキル）フェニル基で置換されたフェニル基、ナフチル基等のベンゼン環を有する芳香族基等が挙げられる。炭化水素基の炭素原子数が増大するに従って疎水性が大きくなり、分散性が低下するため、Ｒ２が炭化水素基の場合の炭素原子数としては、１〜２２が好ましく、１〜１８がより好ましく、１〜１２が更に好ましく、１〜４が特に好ましく、また、Ｒ２が水素原子の場合が最も好ましい。
【００３７】
上記一般式（３）において、Ｙで示されるアルケニル基の炭素原子数としては、２〜８であるが、３〜８が好ましく、３〜５がより好ましい。このようなアルケニル基としては、ビニル基、アリル基、メタリル基、３−ブテニル基、３−メチル−２−ブテニル基、２−メチル−３−ブテニル基、２−メチル−２−ブテニル基、１，１−ジメチル−２−プロペニル基等が挙げられる。これらの中でも、アリル基、メタリル基、３−メチル−３−ブテニル基が好ましい。
【００３８】
上記一般式（３）で表される不飽和（ポリ）アルキレングリコールエーテル系単量体は、アリルアルコール、メタリルアルコール、３−メチル−３−ブテン１−オール等の不飽和アルコールにアルキレンオキシドを１〜１０００モル付加して製造することができる。具体的には、（ポリ）エチレングリコールアリルエーテル、（ポリ）エチレングリコールメタリルエーテル、（ポリ）エチレングリコール３−メチル−３−ブテニルエーテル、（ポリ）エチレン（ポリ）プロピレングリコールアリルエーテル、（ポリ）エチレン（ポリ）プロピレングリコールメタリルエーテル、（ポリ）エチレン（ポリ）プロピレングリコール３−メチル−３−ブテニルエーテル、（ポリ）エチレン（ポリ）ブチレングリコールアリルエーテル、（ポリ）エチレン（ポリ）ブチレングリコールメタリルエーテル、（ポリ）エチレン（ポリ）ブチレングリコール３−メチル−３−ブテニルエーテル等が挙げられる。
【００３９】
上記他の共重合性単量体の含有量としては、全単量体成分中における上述のアクリル酸（塩）の割合を満足していればよいが、上述した単量体のうち疎水性重合性単量体については得られる重合体の水溶性を阻害する傾向があるので、その割合は水溶性を損なわない範囲とすることが好ましい。
【００４０】
上記製鉄用造粒処理剤の製造方法において、単量体成分を重合する際の重合方法や重合条件としては特に限定されず、所望する重合体の分子量等に応じて、従来公知の方法を適用すればよいが、重合開始剤として過酸化物を用いることが好ましい。これにより、得られる重合体の着色を抑えることができる。
【００４１】
上記過酸化物としては、過酸化水素；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；過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、過酢酸、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイド等の有機過酸化物が好適である。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。過酸化物の添加方法としては特に限定されるものではないが、その分解性を考慮すると、全使用量の半分以上、好ましくは全量を連続的に滴下することが好ましい。また、過酸化水素及びアスコルビン酸、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド及びロンガリット、過硫酸カリウム及び金属塩、過硫酸アンモニウム及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もまた、好適に使用できる。
【００４２】
上記単量体成分を重合する際には、過酸化物以外の重合開始剤として、２，２′−アゾビス（２−アミジノプロパン）塩酸塩、４，４′−アゾビス−４−シアノバレリン酸、アゾビスイソブチロニトリル、２，２′−アゾビス（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）等のアゾ系化合物；四塩化炭素、イソプロピルアルコール、トルエンを用いることもできる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００４３】
上記単量体成分を重合する際には、必要に応じて、連鎖移動剤を用いてもよい。連鎖移動剤としては、亜硫酸塩、重亜硫酸塩、次亜リン酸塩、メルカプトプロピオン酸、チオグリコール酸が好適である。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００４４】
上記単量体成分を重合する際の重合濃度としては、全単量体成分の投入が終了した時点で重合体の濃度が７５質量％以下であることが好ましい。より好ましくは７０質量％以下である。７５質量％より大きくなると、重合粘度が高くなりすぎるおそれがある。
【００４５】
上記製鉄用造粒処理剤の製造方法により得られるアクリル酸（塩）系重合体を含む生成物は、そのまま製鉄用造粒処理剤として用いることができるものであるが、必要に応じて上述した他の成分１種又は２種以上を添加してもよい。このような製造方法により製造されるアクリル酸（塩）系重合体を含む製鉄用造粒処理剤は、製鉄用原料となる焼結鉱の製造において粉鉄鉱石等を造粒（擬似粒化）する作用に優れ、しかも低添加でも有効なものである。また、製鉄用原料となるペレットを製造する場合においても、粉鉄鉱石等をペレット化する作用に優れ、しかも低添加でも有効なものである。
【００４６】
本発明の製鉄用造粒処理剤により微粉の鉄鉱石を含む焼結原料やペレット原料等の製鉄用原料を造粒（擬似粒化又はペレット化）処理する際の使用量としては、焼結原料の鉱石（鉄鉱石）の造粒性（種類）や、アクリル酸（塩）系重合体の種類、使用する造粒機等に応じて適宜設定すればよいが、焼結原料（鉄鉱石、副原料、燃料等）１００重量部に対して製鉄用造粒処理剤中のアクリル酸（塩）系重合体が０．００１重量部以上となるようにすることが好ましく、また、２重量部以下となるようにすることが好ましい。０．００１重量部未満であると、本発明の作用効果を充分に発揮することができなくなるおそれがあり、２重量部を超えると、焼結原料に対する製鉄用造粒処理剤の添加量が多くなりすぎ、焼結原料の大きな固まりができ、該焼結原料の固まり内部が焼結されなくなる等の問題が生じるおそれがある。より好ましくは、焼結原料１００重量部に対するアクリル酸（塩）系重合体が０．００５重量部以上となるようにすることであり、また、１重量部以下となるようにすることである。
【００４７】
本発明の製鉄用造粒処理剤は、擬似粒子やペレットの崩れ防止剤として平均粒径０．１〜２００μｍの微粒子と併用することができる。崩れ防止剤は製鉄原料１００重量部に対し、０．１〜１０重量部添加することが好ましい。崩れ防止剤として、炭酸カルシウム、フライアッシュ、ベントナイト、カオリンクレー、ドロマイト、シリカフューム、無水石膏等が挙げられ、炭酸カルシウム、フライアッシュが特に好ましい。
【００４８】
【実施例】
以下に実施例を揚げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は、「重量部」を意味するものとする。
【００４９】
実施例１
温度計、還流冷却管及び攪拌機を備えた２．５リットルのＳＵＳ製セパラブルフラスコに、イオン交換水１９３．０ｇを仕込み、攪拌しながら沸点還流状態まで昇温した。次いで、還流状態を維持しながら、フルフラール３００質量ｐｐｍ、ベンズアルデヒド３００質量ｐｐｍ及びメトキシハイドロキノン８０質量ｐｐｍを含むアクリル酸ナトリウムの８０質量％水溶液４５０ｇを１８０分間かけて、３５質量％過酸化水素水溶液１１４．３ｇを９０分間かけて、１５質量％過硫酸ナトリウム水溶液１３３．３ｇを１９０分間かけて、４８質量％水酸化ナトリウム３３３．３ｇを１８０分間かけて、それぞれ別々の滴下ノズルから連続的に均一速度で滴下した。全ての滴下が終了した後、沸点還流状態を４０分間維持して、重合を完了した。その後、更に沸点還流状態を３０分間維持しながら、４８質量％水酸化ナトリウム水溶液６２．５ｇを攪拌下、徐々に滴下していき、最終中和度が９５％になるように中和を行った。このようにして得られたアクリル酸（塩）重合体の重量平均分子量及び分散度を以下のようにして測定した。結果を表２に示す。
また、得られた重合体水溶液を固形分換算で２１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製鉄用造粒処理剤（１）を得た。一方、表１に示す組成を有する焼結原料（製鉄用原料）を調製した。
【００５０】
【表１】
2004076126.tif 000005
【００５１】
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製鉄用造粒処理剤（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、すなわち、本発明の製鉄用造粒処理剤（１）に含有される高分子化合物の割合は０．０３％であった。噴霧後、更に同回転速度で３分間攪拌することにより、造粒操作を行った。
得られた擬似粒子を乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、造粒後の粒径が０．２５ｍｍ以下の擬似粒子のＧＩ指数を求めた。この結果を、用いた高分子化合物の上記物性と合わせて表３に示す。
【００５２】
（分散度）
上記重量平均分子量と同様の方法で数平均分子量を測定し、下記式により算出した。
分散度＝重量平均分子量／数平均分子量
【００５３】
（ＧＩ指数測定方法）
造粒操作を行って得られた擬似粒子を８０℃で１時間乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、その粒度（擬似粒度）及び平均粒径を求めた。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。なお、ＧＩ指数の測定は、製鉄研究第２８８号（１９７６）９頁に記載の方法に準じて行った。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。
ＧＩ指数＝〔｛（造粒前の０．２５ｍｍ未満の原料の比率）−（造粒後の０．２５ｍｍ未満の原料の比率）｝／（造粒前の０．２５ｍｍ未満の原料の比率）〕×１００
【００５４】
実施例２及び参考例１
実施例１におけるアクリル酸ナトリウムに含まれるフルフラールの量を表２に示すように変更したこと以外は、実施例１と同様にしてアクリル酸（塩）重合体を得た。実施例１と同様に測定した重量平均分子量及び分散度を表２に示す。また、実施例１と同様にして擬似粒子のＧＩ指数を求めた。この結果を表３に示す。更に、重合体中の、上記式（２）に示す構造を末端に有するアクリル酸（塩）系重合体の含有量を、プロトンＮＭＲを用いて測定した。結果を表２に合わせて示す。
【００５５】
【表２】
2004076126.tif 000006
【００５６】
比較例１
焼結原料７００００部に加え、生石灰８４０部を添加し、製鉄用造粒処理剤（１）５２５０部の代わりに蒸留水５６００部を用いた他は実施例１と同様にして擬似粒子のＧＩ指数を求めた。この結果を表３に示す。
【００５７】
【表３】
2004076126.tif 000007
【００５８】
【発明の効果】
本発明の製鉄用造粒処理剤は、上述の構成からなり、粉鉄鉱石を分散する作用が向上して充分に擬似粒子化させることが可能であるため、製鉄用原料となる焼結鉱の製造において粉鉄鉱石等を造粒する作用に優れ、しかも低添加でも有効なものである。