(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の焼結原料の造粒に有効であり、焼結原料の事前処理をより廉価に行うことが可能であり、しかも焼結鉱に含まれるナトリウム分を低く抑えることができる製鉄用原料の造粒処理方法を提供する。【解決手段】製鉄用原料を造粒処理する工程を含んでなる製鉄用原料の造粒処理方法であって、該製鉄用原料の造粒処理方法は、重量平均分子量が１０００〜１００００００のカルボキシル基及び／又はその塩を有する重合体と塩基性物質とを用いてなる製鉄用原料の造粒処理方法。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
製鉄用原料を造粒処理する工程を含んでなる製鉄用原料の造粒処理方法であって、
該製鉄用原料の造粒処理方法は、重量平均分子量が１０００〜１００００００のカルボキシル基及び／又はその塩を有する重合体と塩基性物質とを用いてなる
ことを特徴とする製鉄用原料の造粒処理方法。
【請求項２】
前記カルボキシル基及び／又はその塩を有する重合体は、該重合体の全カルボキシル基のうち、少なくとも１０ｍｏｌ％以上が中和されていないものである
ことを特徴とする請求項１記載の製鉄用原料の造粒処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製鉄用原料の造粒処理方法に関する。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の製鉄用原料の造粒処理方法に関する。
【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、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、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、上述のような分散剤や水溶性高分子化合物を造粒添加剤として用いる場合には、水溶液の形態で取り扱われることから、濃度を高くすることにより運搬費を低減して焼結原料の事前処理をより廉価に行うことができるようにする工夫の余地があった。更に、焼結鉱に含まれるナトリウム分が少ないと焼結鉱の品質が優れたものとなることから、この点においても工夫の余地があった。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。このようなことから、製鉄用原料を擬似粒子化し、焼結原料の事前処理をより廉価に行うことが可能であり、しかも焼結鉱に含まれるナトリウム分を低く抑えることができる技術が切望されている。
【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の焼結原料の造粒に有効であり、焼結原料の事前処理をより廉価に行うことが可能であり、しかも焼結鉱に含まれるナトリウム分を低く抑えることができる製鉄用原料の造粒処理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、種々の製鉄用原料の造粒処理方法を検討するうち、カルボキシル基を有する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該カルボキシル基を有する重合体を用いると、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、該カルボキシル基を有する重合体においては、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作用を有することになると考えられる。
【００１１】
このようなカルボキシル基を有する重合体の重量平均分子量を特定すると、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して製鉄用原料の造粒処理方法に有効なものになることを見いだした。また、カルボキシル基を有する重合体は中和度が低いと、造粒用バインダーとしての作用効果を充分に発揮できなくなる傾向にあるが、カルボキシル基を有する重合体の一部又は全部を中和されていない形態とし、粉鉄鉱石等の製鉄用原料に添加する際に塩基性物質により中和したり、粉鉄鉱石等の製鉄用原料に塩基性物質を混合しておいてカルボキシル基を有する重合体を添加するようにしたりすると、カルボキシル基を有する重合体が中和された形態よりも中和されていない酸型の形態の方が粘度が低く該重合体を含有する水溶液の濃度を高くすることができることから、カルボキシル基を有する重合体の運搬費を低減して焼結原料の事前処理をより廉価に行うことが可能となり、また、重合体と塩基性物質を別々に添加した場合は、カルボキシル基を有する重合体を含有する水溶液の粘度が低下し、製鉄用原料（焼結原料又はペレット原料）へ均一に混ざりやすくなることから、添加量が少なくても効果が得られる傾向にある。すなわち、焼結鉱に混入するナトリウム分を少なく抑え、焼結鉱の品質を優れたものとすることが可能となることを見いだし、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、焼結原料としては、鉄鉱石や燃料等の他、ダストも含めることができる。すなわち製鉄所内においては、例えば、高炉、焼結炉、転炉等から排ガスが発生し、この中に超微粒子等のダストが含まれることから、このように発生するダストを回収し、副原料として製鉄用原料に含めて有効に再利用することが考えられるが、ダスト中に含まれる生石灰が造粒用バインダーによる擬似粒化性を低下させることになるが、本発明においては、焼結原料がダストを含む場合にも充分に造粒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。
【００１２】
すなわち本発明は、製鉄用原料を造粒処理する工程を含んでなる製鉄用原料の造粒処理方法であって、上記製鉄用原料の造粒処理方法は、重量平均分子量が１０００〜１００００００のカルボキシル基及び／又はその塩を有する重合体と塩基性物質とを用いてなる製鉄用原料の造粒処理方法である。
以下に、本発明を詳述する。
【００１３】
本発明の製鉄用原料の造粒処理方法は、製鉄用原料を造粒処理する工程でカルボキシル基及び／又はその塩を有する重合体と塩基性物質とを用いることとなるが、カルボキシル基及び／又はその塩を有する重合体と塩基性物質とを混合した後に製鉄用原料に添加してもよく、カルボキシル基及び／又はその塩を有する重合体と塩基性物質とを別々に製鉄用原料に添加してもよく、カルボキシル基及び／又はその塩を有する重合体と塩基性物質とを製鉄用原料を造粒処理する工程中において用いることとなる限り、特にこれらの添加順序や添加方法等については特に限定されるものではない。製鉄用原料を造粒処理する工程とは、焼結鉱の製造において、製鉄用原料（焼結原料）と、カルボキシル基を有する重合体であってその一部又は全部が中和されていない形態のものを必須成分とする製鉄用造粒処理剤及び塩基性物質とを準備した後に、これらを用いて該製鉄用原料が造粒処理されるまでの工程を意味する。本発明においては、カルボキシル基及び／又はその塩を有する重合体は、運搬された後にこのような工程において塩基性物質と混合されることとなる。本発明の好ましい形態としては、製鉄用原料に塩基性物質を添加して混合した後に、カルボキシル基を有する重合体であってその一部又は全部が中和されていない形態のものを必須成分とする水溶液を該製鉄用原料に添加して造粒処理する形態が挙げられる。
【００１４】
上記製鉄用原料としては、微粉の鉄鉱石を含む焼結原料、ペレット原料等の製鉄用原料が挙げられる。また、本発明においては、焼結原料がダストを含む場合にも充分に造粒することができることから、製鉄用原料がダストを含んでいてもよく、ダストとしては、製鉄所内で発生するダスト、例えば、高炉、焼結、転炉等で発生したダストを用いることができる。
【００１５】
上記塩基性物質としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物；炭酸ナトリウム（ソーダ灰）、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム等の塩基性炭酸塩；アンモニア水、モノエタノールアミン等の窒素含有塩等が挙げられる。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、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウムが好適である。
【００１６】
上記塩基性物質の形態としては特に限定されず、粉末状であってもよく、水溶液の状態であってもよい。また、これらを併用してもよい。また、塩基性物質の添加量としては、カルボキシル基及び／又はその塩を有する重合体１００重量部に対して塩基性物質が１重量部以上となるようにすることが好ましく、また、５０００重量部以下となるようにすることが好ましい。１重量部未満であると、製鉄用原料がダストを含む場合に粉鉄鉱石等を充分に造粒することができなくなるおそれがあり、５０００重量部を超えると、焼結鉱の品質が低下するおそれがある。より好ましくは、１０重量部以上であり、また、２０００重量部以下である。
【００１７】
本発明におけるカルボキシル基及び／又はその塩を有する重合体は、重量平均分子量が１０００〜１００００００のものである。このような重合体は、１種又は２種以上を用いることができる。重合体の重量平均分子量が１０００未満であると、分散剤としての作用が低下することになる。１００００００を超えると、重合体の粘度が高くなり過ぎて分散剤としての作用が充分に発揮されるように添加しにくいものとなる。より好ましくは、３０００以上であり、また、２０００００以下であり、更に好ましくは、５０００以上であり、また、２００００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。
【００１８】
（重量平均分子量測定条件）
カラム：水系ＧＰＣカラム「ＧＦ−７ＭＨＱ」（商品名、昭和電工社製）１本
キャリア液：リン酸水素二ナトリウム十二水和物３４．５ｇ及びリン酸二水素ナトリウム二水和物４６．２ｇに超純水を加えて全量を５０００ｇとする。
水溶液流速：０．５ｍｌ／ｍｉｎ
ポンプ：「Ｌ−７１１０」（商品名、日立製作所社製）
検出器：紫外線（ＵＶ）検出器「Ｌ−７４００」（商品名、日立製作所社製）、波長２１４ｎｍ
分子量標準サンプル：ポリアクリル酸ナトリウム（創和科学社より入手可能な重量平均分子量１３００〜１３６００００のポリアクリル酸ナトリウム）
分析サンプルは、高分子化合物が固形分で０．１質量％となるように上記キャリア液で希釈することにより調製した。
【００１９】
上記カルボキシル基及び／又はその塩を有する重合体としてはまた、分散度が１２以下であることが好ましい。分散度が１２を超えると、粉鉄鉱石を分散する作用が充分でなくなることに起因して、充分に擬似粒子化させる作用が発揮できないこととなる。より好ましくは、１０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。
【００２０】
上記カルボキシル基及び／又はその塩を有する重合体としては、該重合体が有する全カルボキシル基（カルボキシル基とカルボキシル基の塩の合計）１００ｍｏｌ％中、中和されていない酸型のカルボキシル基が１０ｍｏｌ％以上であるものが好ましい。すなわち本発明におけるカルボキシル基及び／又はその塩を有する重合体は、該重合体の全カルボキシル基のうち、少なくとも１０ｍｏｌ％以上が中和されていないものであることが好ましい。１０ｍｏｌ％未満であると、重合体の粘度が高くなくため該重合体を含有する水溶液の濃度を充分に高くすることができなくなり、カルボキシル基及び／又はその塩を有する重合体の運搬費を低減して焼結原料の事前処理をより廉価に行うことができなくなるおそれがあり、また、焼結鉱に含まれるナトリウム分を低く抑えて焼結鉱の品質を優れたものとすることができないおそれがある。より好ましくは、５０ｍｏｌ％以上であり、更に好ましくは７５ｍｏｌ％以上であり、最も好ましくは９０ｍｏｌ％以上である。本発明における好ましい実施形態としては、カルボキシル基を有する重合体を含む水溶液を中和しない形態で運搬して製鉄用原料の造粒処理のために用いる形態である。
【００２１】
本発明において用いられるカルボキシル基及び／又はその塩を有する重合体の形態としては特に限定されず、粉末状であってもよく、水溶液の状態であってもよい。また、これらを併用してもよい。これらの中でも、重合体の水溶液を用いることが好ましく、該水溶液における重合体の濃度としては、０．１質量％以上であり、また、７５質量％以下であることが好ましい。より好ましくは、０．５質量％以上であり、また、７０質量％以下である。
【００２２】
上記カルボキシル基及び／又はその塩を有する重合体としてはまた、カルボキシル基及び／又はその塩を有する単量体を５０ｍｏｌ％以上含有する単量体成分を重合してなるものであることが好ましい。単量体成分におけるカルボキシル基及び／又はその塩を有する単量体の含有量が５０ｍｏｌ％未満であると、造粒処理工程において造粒効果が不充分となるおそれがある。より好ましくは、７５ｍｏｌ％以上であり、更に好ましくは、９０ｍｏｌ％以上である。
【００２３】
上記カルボキシル基及び／又はその塩を有する単量体としては、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、フマル酸、クロトン酸、アクリルアミドグリコール酸等のカルボキシル基を有する単量体やその塩が好適である。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。これらの中でも、酸型の単量体が好ましく、（メタ）アクリル酸がより好ましい。すなわち本発明における重合体としては、（メタ）アクリル酸を主成分とする単量体成分を重合してなるものが好ましい。より好ましくは、アクリル酸である。また、塩としては、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。これらの中でも、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属塩、アンモニウム塩が好ましく、ナトリウム塩がより好ましい。
【００２４】
上記単量体成分は、カルボキシル基及び／又はその塩を有する単量体の他に、カルボキシル基及び／又はその塩を有する単量体と共重合可能な他の共重合性単量体１種又は２種以上を含んでいてもよい。
他の共重合性単量体としては、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、スルホエチル（メタ）アクリレート等のスルホ基を有する単量体；２−（メタ）アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、２−（メタ）アクリロイルオキシプロピルアシッドホスフェート、２−（メタ）アクリロイルオキシ−３−クロロプロピルアシッドホスフェート、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルフェニルホスフェート等の酸性リン酸エステル基を有する単量体；ビニルフェノール等の石炭酸系単量体等の酸基を有する単量体、及び、その塩が挙げられる。
【００２５】
上記他の共重合性単量体としてはまた、ポリエチレングリコールモノメタアクリル酸エステル、メトキシポリエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、メトキシポリエチレングリコールモノアクリル酸エステル等のポリアルキレングリコール（メタ）アクリル酸エステル；３−メチル−３−ブテン−１−オールにエチレンオキサイドを付加してなるポリアルキレングリコールモノアルケニルエーテル単量体；アリルアルコールにエチレンオキサイドを付加してなるポリエチレングリコールモノエテニルエーテル単量体；無水マレイン酸にポリエチレングリコールを付加させたマレイン酸ポリエチレングリコールハーフエステル等のポリアルキレングリコール鎖を有する単量体が挙げられる。これらのポリアルキレングリコール鎖を有する単量体の中でも、エチレンオキサイド換算で５ｍｏｌ以上、１００ｍｏｌ以下の鎖長のポリアルキレングリコール鎖を有する単量体が、入手が容易であり、また、擬似粒化性の向上、重合性の点から好ましい。より好ましくは、エチレンオキサイド換算で１０ｍｏｌ以上、また、１００ｍｏｌ以下の鎖長のポリアルキレングリコール鎖を有する単量体である。
【００２６】
上記他の共重合性単量体としては、上述したものの他にも、下記の化合物を用いることができる。
（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。
【００２７】
上記単量体成分を重合する際には、分子量の調節を目的として、連鎖移動剤を用いることもできる。連鎖移動剤としては、メルカプトエタノール、メルカプトプロピオン酸、ｔ−ドデシルメルカプタン等のメルカプト基を有する化合物；四塩化炭素；イソプロピルアルコール；物次亜リン酸、次亜リン酸ナトリウム等の次亜リン酸化合物；亜硫酸水素ナトリウム、二亜硫酸ナトリウム等の亜硫酸塩；トルエン等の連鎖移動係数の高い化合が挙げられる。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。連鎖移動剤の使用量としては、全単量体成分１ｍｏｌに対し、０．００５〜０．１５ｍｏｌとすることが好ましい。
【００２８】
上記単量体成分を重合する方法としては、従来公知の種々の重合法、例えば、水中油型乳化重合法、油中水型乳化重合法、懸濁重合法、分散重合法、沈澱重合法、溶液重合法、水溶液重合法、塊状重合法等を採用することができる。これらの中でも、重合コスト（生産コスト）の低減及び安全性等の観点から、水溶液重合法が好ましい。
【００２９】
上記重合に用いられる重合開始剤としては、熱又は酸化還元反応によって分解し、ラジカル分子を発生させる化合物であればよい。また、水溶液重合法により重合を行う場合には、水溶性を備えた重合開始剤を用いることが好ましい。重合開始剤としては、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類；２，２′−アゾビス−（２−アミジノプロパン）二塩酸塩、４，４′−アゾビス−（４−シアノペンタン酸）等の水溶性アゾ化合物；過酸化水素等の熱分解性開始剤；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。重合開始剤の使用量としては、単量体成分の組成や重合条件等に応じて適宜設定すればよい。
【００３０】
上記重合における反応温度や反応時間等の重合条件としては、単量体成分の組成や、重合開始剤の種類等に応じて適宜設定すればよいが、反応温度としては、０〜１５０℃とすることが好ましく、４０〜１０５℃とすることがより好ましい。また、反応時間としては、３〜１５時間程度が好適である。水溶液重合法により重合を行う場合における単量体成分の反応系への供給方法としては、一括添加法、分割添加法、成分滴下法、パワーフィード法、多段滴下法により行うことができる。また、重合は常圧下、減圧下、加圧下の何れで行ってもよい。
【００３１】
上記重合体の製造において、水溶液重合法を採用した場合に得られる重合体水溶液中に含まれる、重合体を含む不揮発分の濃度としては、８０質量％以下であることが好ましい。８０質量％を超えると、粘度が高くなり過ぎるおそれがある。
【００３２】
上記製造方法により得られるカルボキシル基及び／又はその塩を有する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製鉄用原料の造粒におい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。
【００３３】
上記カルボキシル基及び／又はその塩を有する重合体と塩基性物質とを用いてなる製鉄用原料の造粒処理方法は、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、製鉄用原料をダストと共に造粒する際にも効率よく造粒することができるものである。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、製鉄用原料をダストと共に造粒する際にも効率よく造粒（ペレット化）することができるものである。
【００３４】
本発明の製鉄用原料の造粒処理方法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）処理する際のカルボキシル基及び／又はその塩を有する重合体の使用量としては、焼結原料の鉱石（鉄鉱石）の造粒性（種類）や、カルボキシル基及び／又はその塩を有する重合体や塩基性物質の種類、使用する装置の種類等に応じて適宜設定すればよいが、擬似粒化する場合には、焼結原料（鉄鉱石、副原料、燃料等）１００重量部に対してカルボキシル基及び／又はその塩を有する重合体が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、焼結原料に対するカルボキシル基及び／又はその塩を有する重合体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重量部に対するカルボキシル基及び／又はその塩を有する重合体が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。また、ペレット化する場合には、ペレット原料（鉄鉱石、ダスト、炭材等）１００重量部に対してカルボキシル基及び／又はその塩を有する重合体が０．００５重量部以上となるようにすることが好ましく、また、５重量部以下となるようにすることが好ましい。０．００５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、５重量部を超えると、ペレット原料に対するカルボキシル基及び／又はその塩を有する重合体の添加量が多くなりすぎ、造粒過多となってペレット原料の大きな固まりができてしまい、ペレット原料の粒径のバラツキが大きくなる等の悪影響が生じるおそれがある。より好ましくは、０．０１重量部以上であり、また、１重量部以下である。
【００３５】
本発明の製鉄用原料の造粒処理方法は、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の微粒子を添加することができる。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。崩れ防止剤の添加方法や添加のタイミングは特に限定されない。
【００３６】
【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、「％」は、「質量％」をそれぞれ意味するものとする。
【００３７】
実施例１
ロッドミルに水分量１０％のダストを６００００部／時間を連続的に投入すると共に、投入口にて塩基性物質としての炭酸ナトリウム４５０部／時間をダスト上に添加することにより投入した。なお、処理ダストの抜き出しは６０４５０部／時間であり、ロッドミル内の滞留時間は６０秒であった。得られた処理ダストを処理ダスト（Ｉ）とする。
【００３８】
実施例２
また、分子量１００００のポリアクリル酸（カルボキシル基の中和率０ｍｏｌ％）を固形分換算で１６．１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。
【００３９】
【表１】
2004076127.tif 000002
【００４０】
上記の焼結原料７００００部、処理ダスト（Ｉ）１４１０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。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。この結果を表２に示す。
【００４１】
実施例３
処理ダスト（Ｉ）１４１０部の代わりに、未処理ダスト１４００部を用い、更に塩基性物質としての炭酸ナトリウム１０．５部を添加した他は実施例２と同様にして擬似粒子のＧＩ指数を求めた。この結果を表２に示す。
【００４２】
実施例４
また、分子量１００００のポリアクリル酸の部分中和物（カルボキシル基の中和率５０ｍｏｌ％）を固形分換算で１８．２部となるように採取し、これをイオン交換水で希釈し、５２５０部にしたことにより本発明にかかる製鉄用造粒処理剤（２）を得た。
製鉄用造粒処理剤（１）５２５０部の代わりに、製鉄用造粒処理剤（２）５２５０部を用い、塩基性物質としての炭酸ナトリウムの添加量を５．２５部にした他は実施例３と同様にして擬似粒子のＧＩ指数を求めた。この結果を表２に示す。
【００４３】
実施例５
塩基性物質としての炭酸ナトリウムの添加量を２０．１部にした他は実施例３と同様にして擬似粒子のＧＩ指数を求めた。この結果を表２に示す。
【００４４】
実施例６
塩基性物質としての炭酸ナトリウムを２０．１部添加する代わりに水酸化ナトリウム１７．５部を用いた他は実施例３と同様にして擬似粒子のＧＩ指数を求めた。この結果を表２に示す。
【００４５】
参考例
分子量１００００のポリアクリル酸ナトリウム（カルボキシル基の中和率１００ｍｏｌ％）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参考製鉄用造粒処理剤（１）を得た。
製鉄用造粒処理剤（１）５２５０部の代わりに、参考製鉄用造粒処理剤（１）５２５０部を用い、塩基性物質を併用しない他は実施例３と同様にして擬似粒子のＧＩ指数を求めた。この結果を表２に示す。
【００４６】
比較例１
表１の焼結原料７００００部、未処理ダスト１４００部、生石灰８４０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、イオン交換水５６００部を霧吹きを用いて約１．５分間かけて噴霧した。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。この結果を表２に示す。
【００４７】
【表２】
2004076127.tif 000003
【００４８】
【発明の効果】
本発明の製鉄用原料の造粒処理方法は、上述の構成からなり、製鉄用原料となる焼結鉱の製造において粉鉄鉱石等の焼結原料の造粒に有効であり、焼結原料の事前処理をより廉価に行うことが可能であり、しかも焼結鉱に含まれるナトリウム分を低く抑えることができるものである。