CN103392015B - 煤和/或铁矿石浆料的改性方法 - Google Patents

煤和/或铁矿石浆料的改性方法 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于，提供煤和/或铁矿石浆料的改性方法、以及由此改性的原料的制造方法，以便更简便地降低堆积物的流动性。为了实现上述目的，在煤和/或铁矿石浆料中添加并混合水溶性高分子化合物来进行煤和/或铁矿石浆料的改性。进而，通过该改性来进行改性原料的制造。另外，上述水溶性高分子化合物优选阴离子性W/O型乳液聚合物。

Description

煤和/或铁矿石浆料的改性方法
技术领域
本技术涉及煤和/或铁矿石浆料的改性方法，以及由此改性的原料的制造方法。
背景技术
在矿山开采的煤和/或铁矿石（以下也称为“铁矿石等”）被带式运输机、货车、货船或卡车等的运输工具运输到开采现场内外的保管储藏地或处理设备等处，加以保管和储藏、或加以处理。之后，铁矿石等被带式运输机等的搬运工具运输到使用铁矿石等的设施（例如钢铁厂、发电和工业用热源产生设施、工厂等）处，加以利用。
在这样的开采现场、运输工具、处理设施、使用设施等中多有以下这些情况：铁矿石等被雨淋；保管或清扫等时，水洒到或喷到铁矿石等上；煤和/或铁矿石受到浸水等。因此，在开采现场、处理设施、使用设施（尤其是钢铁厂等）等中，铁矿石等与水接触的情况很多。
如此，由于煤和/或铁矿石与水接触并含有水，会生成煤和/或铁矿石的浆料。需要将这样的浆料作为原料再利用，或者作为废弃物处置。
然后，这些浆料流动性大，难以进行各种作业或处理。例如，即使将其储存和保管在室外，由于流动性大，因此难以堆高，另外也不容易运输。
因此，提出有用于再利用或处置煤或铁矿石的浆料的改性方法。例如已知有用混凝土或沙土等设置凹坑，并在其中对煤或铁矿石的浆料进行日光干燥并脱水的方法；利用压滤机的脱水装置脱水的方法；以特定的多孔介质形成凹坑，在其中加入煤或铁矿石的浆料，利用固液分离使该浆料中的微粉原料等吸附于多孔介质而收集微粉原料等的方法（专利文献1）。
但是，为了设置凹坑，必须预先有用于形成凹坑的宽大空间、或凹坑施工的作业，且凹坑内的固化干燥需要长时间。另外，为了使用脱水处理装置，事前需要用于设置该装置的设备投资和设置空间，且必须运输到该特定的设置空间处。
因此，希望有能更加简便地对煤或铁矿石、以及其浆料进行改性的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平8-196820号公报
发明内容
发明要解决的问题
本技术鉴于上述问题和现状，提供煤和/或铁矿石、以及其浆料的更简便的改性方法，以及由此改性的原料的制造方法。
用于解决问题的方法
本发明人进行了潜心研究，其结果，在因浆料状而难处理、且难以简便地改性的煤和/或铁矿石浆料中，添加并混合水溶性高分子化合物，从而能简便地降低该浆料的流动性，所获得的改性物的稳定处理变得容易。
从而，本技术涉及以下的（1）～（7）。
（1）煤和/或铁矿石浆料的改性方法，其特征在于，在煤和/或铁矿石浆料中添加并混合水溶性高分子化合物。
（2）如上述（1）所述的改性方法，其特征在于，上述水溶性高分子化合物为阴离子性W/O型乳液聚合物。
（3）如上述（1）或（2）所述的改性方法，其特征在于，添加并混合上述水溶性高分子化合物后，进一步添加无机金属盐。
（4）如上述（3）所述的改性方法，其中，上述无机金属盐为铝盐。
（5）改性原料的制造方法，其特征在于，在煤和/或铁矿石浆料中添加并混合水溶性高分子化合物。
（6）如上述（5）所述的制造方法，其特征在于，在添加并混合上述水溶性高分子化合物后，进一步添加无机金属盐。
（7）含有水溶性高分子化合物的煤和/或铁矿石浆料改性剂。
发明的效果
根据本技术，可更简便地把由煤和/或铁矿石产生的、和在钢铁厂等产生的煤和/或铁矿石浆料改性为容易处理的堆积物。由此，可获得容易处理的含有煤和/或铁矿石的原料。
附图说明
图1表示铁矿石系浆料的流动性改善试验：在添加水溶性高分子化合物（A剂）和无机金属盐（B剂）并进行搅拌的情况下（分别为1：1，2：1，3：2，3：3，5：5kg/m3）、或者在无添加而进行搅拌的情况下（0：0kg/m3）的结果。
图2表示煤系浆料的流动性改善试验：在添加水溶性高分子化合物（A剂）并进行搅拌的情况下（1，2，3kg/m3）、或者在无添加而进行搅拌的情况下（0kg/m3）的结果。
图3表示煤系浆料的干燥促进试验：在添加水溶性高分子化合物（A剂）和无机金属盐（B剂）并进行搅拌的情况下（5：5kg/m3）、或在无添加而进行搅拌的情况下（0：0kg/m3）的结果。
具体实施方式
本技术在煤和/或铁矿石、以及其浆料中添加并混合水溶性高分子化合物。此时，优选在添加并混合上述水溶性高分子化合物后进一步添加并混合无机金属盐。
作为处理对象的煤和/或铁矿石浆料是指至少含有煤和/或铁矿石的浆料。进而，其中也可进一步含有充当焦碳或矿渣等的炼铁原料的成分。
作为上述煤和/或铁矿石浆料，如上所述可举出在矿山的原料堆场中，在粉碎等的处理设施中，在露天堆场等的储藏保管现场中，在带式运输机、船、货车等的运输工具中，在钢铁厂等的使用设施等中，由于铁矿石等含水而产生的浆料等。
例如可举出由于露天堆放在室外堆场中的原料受到降雨或为了防止粉尘目的而洒的水等，煤或铁矿石、焦碳、矿渣等原料流出并堆积在排水沟中的浆料；从对清洗运输原料的带式运输机的水加以储存的凹坑或生产线中流出的原料由于雨水等而流入并堆积在沉淀池（水池）中的浆料；由湿式集尘装置回收的堆积物或堆场中的堆积物；用带式运输机运输露天堆放在室外堆场中的原料时为防止粉尘进行洒水而含水的浆料；来自干式集尘装置的回收物经水流过而浆料化的浆料；在搬运工具、处理设施、储藏管理处等中为了管理保管进行洒水而含水的浆料；在船内为了储藏保管而浸水的湿的状态的浆料；用水清洗运输工具等而回收的浆料等。
微细的煤或铁矿石等原料容易变成浆料，作为其原料的大小例如可举出粒径（最大长径）为5mm以下。
作为本技术的处理对象的煤和/或铁矿石浆料由于成分中包含碳成分和铁成分，因此几乎没有保水性，从而可以认为与来自一般的建筑工地的掘削土或泥状沙土在性状上不同，难以处理，但可借助本技术进行改性使处理变得容易。
上述煤和/或铁矿石浆料的含水率没有特别限定，但优选10质量%以上，进一步优选15～80质量%，更优选20～70质量%。该含水率可由JISA1125测定。
本技术中使用的水溶性高分子化合物例如可举出合成水溶性高分子化合物、半合成水溶性高分子化合物以及天然水溶性高分子化合物等。且，可采用以下这些物质中的一种、或者两种以上的组合。
作为上述合成水溶性高分子化合物可举出聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚（甲基）丙烯酰胺、聚（甲基）丙烯酸或其盐、聚氧化乙烯聚环氧乙烷、聚乙烯甲醚；（甲基）丙烯酸、（甲基）丙烯酰胺、马来酸酐、马来酸、马来酸酰胺、马来酸亚胺、伊康酸、巴豆酸、富马酸等的共聚物或其盐等。作为该盐例如可举出钠、钾等的碱金属盐等。
作为上述半合成水溶性高分子化合物可举出粘胶、甲基纤维素、阳离子纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素等的纤维素衍生物；预胶化淀粉、羧基淀粉、双醛淀粉、阳离子淀粉、葡聚糖、糊精等的淀粉衍生物；阳离子瓜尔胶、阴离子瓜尔胶、甲基乙二醇壳聚糖等。
作为上述天然水溶性高分子化合物可举出淀粉、甘露聚糖、瓜尔胶、黄原胶、海藻酸钠、刺槐豆胶、果胶、葡聚糖、明胶、拉姆赞胶（ラムザンガム）、结冷胶等。
另外，上述水溶性高分子化合物可以是阴离子性、阳离子性、非离子性、正负离子性中的任一种。其中，优选对鱼类毒性小的阴离子性和非离子性，更优选阴离子性。
在上述水溶性高分子化合物中，优选合成水溶性高分子化合物。
上述合成水溶性高分子化合物优选将阴离子性单体和非离子性单体中的一种或两种以上作为组成成分的均聚物或共聚物。
作为上述阴离子性基（阴离子性单体）例如可举出丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、伊康酸等的羧酸（单体）；苯乙烯磺酸、乙烯基磺酸、3-烯丙氧基-2-羟基丙磺酸等的磺酸（单体）等。
另外，作为上述非离子性基（非离子性单体）例如可举出丙烯酰胺（单体）或甲基丙烯酰胺（单体）等。
进而，在上述合成水溶性高分子化合物中，优选丙烯酸系和/或丙烯酰胺系共聚物。
作为上述丙烯酸系和/或丙烯酰胺系共聚物例如可举出丙烯酸均聚物、丙烯酰胺均聚物、丙烯酸/丙烯酰胺共聚物、聚丙烯酰胺的部分水解物、丙烯酸/丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物、丙烯酸/马来酸共聚物等，可以将它们单独使用或两种以上组合使用。其中，丙烯酸/丙烯酰胺共聚物、丙烯酰胺均聚物、聚丙烯酰胺的部分水解物因分子量高，故优选。
上述丙烯酰胺系或丙烯酸系共聚物的平均分子量优选1,000,000～10,000,000，更优选5,000,000～9,000,000（固有粘度法）。
另外，当采用阴离子性高分子时，生成上述丙烯酸系和/或丙烯酰胺系共聚物时的丙烯酸单元的含量相对于使用的单体全部总量（100摩尔%），优选为5摩尔%以上，更优选20～100摩尔%。
作为使用上述水溶性高分子化合物时的状态，没有特别限定，优选在粉末状、液体状或乳液状下使用。尤其，优选以能在不增加处理对象的水分的情况下使用的粉末状和乳液状来使用。进而，优选在能减少浆料的改性效果和流动性增大的矛盾现象的发生的乳液状（优选W/O型乳液状）下使用。W/O型乳液状的水溶性高分子化合物可用公知的方法（例如，日本特公昭52-039417号公报、日本特开昭51-41090号公报）制造。
上述水溶性高分子化合物的使用量相对于上述煤和/或铁矿石浆料1m3，以换算成干燥物计，通常添加0.1～15kg，而优选添加范围为1～10kg。如果是该范围内的使用量，则可不多不少地使上述煤和/或铁矿石浆料粒化，且在经济性方面也有利。
上述水溶性高分子化合物当成为水溶液（25℃：上述水溶性高分子化合物的浓度0.1～0.3质量%）时，优选pH6～8。
上述水溶性高分子化合物的添加和混合可适当地进行，作为一个例子，可在上述浆料中添加上述水溶性高分子化合物后，通常每1m3浆料混合0.5～60分钟左右。进而，当煤和/或铁矿石浆料含有油分时，在添加上述水溶性高分子化合物后，从提高作业效率的观点出发，优选在放置5～60分钟后进行混合。
通过进行上述混合（搅拌），从而使上述水溶性高分子化合物含有该浆料中的水分，且使该浆料中分散有上述水溶性高分子化合物。因此，上述水溶性高分子化合物与煤或铁矿石的各粒子交联，且束缚水分。由此，能得到流动性降低了的处理物（经改性的原料）、即改性物。
对于上述用于混合的搅拌机或混炼机没有特别限定，例如可使用反铲挖土机、挖掘机、稳定器、双轴混合机等的现有公知的机器。
另外，此时，对处理温度没有特别限定，从反应性的观点出发，优选在常温（5～35℃）范围下进行。
进而，由于在添加并混合上述水溶性高分子化合物后，再添加和混合上述无机金属盐时，能获得进一步没有粘性的团粒状的改性堆积物、即优秀的流动性降低的、经改性的物质（原料），从而优选。
作为上述无机金属盐没有特别限定，例如可举出一价金属盐、二价金属盐和三价金属盐等。另外，例如可分类为金属氯化物、金属硫酸盐等。
作为上述一价金属例如可举出钠、钾等的碱金属类等。另外，作为上述二价金属可举出钙、钡、镁等的碱土金属类和二价铁等。另外，作为上述三价金属可举出铝、三价铁等的三价金属等。
其中，优选从二价金属盐和三价金属盐（除去碱性氧化物）中选出的一种以上的金属盐。
作为上述二价金属盐例如可举出氯化钙、硫酸钙、氯化钡、氯化镁、硫酸镁、氯化亚铁等的二价金属氯化物或二价金属硫酸盐等。
另外，作为上述三价金属盐例如可举出聚氯化铝（PAC）、硫酸铝（硫酸矾土）、氯化铁、硫酸铁等的三价金属氯化物或三价金属硫酸盐等。其中，优选铝盐，特别优选PAC或硫酸铝。由此，处理物的流动性进一步降低，另外即使在室外受到降雨也能获得受环境影响小的改性物。
可使用它们中的一种，或组合两种以上使用。
作为使用上述无机金属盐时的状态没有特别限定，优选在粉末状或液体状的状态下使用。
上述无机金属盐的使用量相对于上述煤和/或铁矿石浆料1m3，以换算成干燥物计，通常添加0.1～15kg，优选的添加范围为1～10kg。
上述无机金属盐的添加后的混合，在含上述水溶性高分子化合物的浆料中添加上述无机金属盐后，通常进行1～60分钟，优选进行1～30分钟左右。由于通过该混合（搅拌）而促进了颗粒物的独立性，因此能更稳定地获得流动性降低的堆积物、即更好地改性了的堆积物。
此时，关于使用的搅拌机和混炼机，与上述相同地，可使用现有公知的机器。
另外，此时，对处理温度没有特别限定，从反应性的观点出发，优选在常温（5～35℃）范围下进行。
在添加和混合上述水溶性高分子化合物、或上述水溶性高分子化合物和无机金属化合物后，对上述煤和/或铁矿石浆料进行一定时间的养护能促进干燥并实现轻量化，从而优选。作为该养护的时间，从作业效率的观点出发，优选10～150小时，更优选48～120小时。
进而，能在该状态下进行稳定的颗粒化，由此，浆料得到改性，还能使上述煤和/或铁矿石浆料的流动性降低。进而，为了使流动性降低，且实现轻量化，所得到的改性物在干燥、养护后的含水率优选为10～40质量%，更优选为15～30质量%。
对本技术的改性的机制进行说明。
在上述煤和/或铁矿石、以及其浆料中添加本技术的水溶性高分子（优选乳液状态）后（如果是含有油分的浆料，则优选在添加完并放置后），如果进行混合和搅拌，则在使上述水溶性高分子含有调整了水分的煤和/或铁矿石以及该浆料中所含有的水分的同时，水溶性高分子物质在水分的存在下分散于煤和/或铁矿石以及该浆料中。
在该上述煤和/或铁矿石浆料等的上述对象物中，高浓度地含有煤或铁矿石，之后，在水的存在下，水溶性高分子化合物与煤和/或铁矿石发生交联，能进行颗粒化。通过颗粒化，从而把水分束缚在该粒子中，浆料的流动性得以抑制。且，通过浆料的塑性流动性的改善，能看到经改性的物质在性状上的改性。即使成为浆料前的煤和/或铁矿石，通过在水的存在下使用本技术的水溶性高分子（优选乳液状态），也能完成它们的改性。从而，经改性的铁矿石等即使之后与水接触也能抑制浆料化，从而容易处理。
进而，除了添加搅拌本技术的水溶性高分子化合物，还可通过添加搅拌无机金属盐，来促进颗粒物的独立性。由此，形成更稳定的颗粒物。
如此，能对流动性大的煤或铁矿石的浆料迅速地进行改性，使其成为可堆积的状态的物质。另外，改性物即使受到降雨等也不会再次浆料化，可防止堆积体的崩塌。另外，改性物不但可具有易用自卸卡车等运输的独立性，还可具有易用带式运输机等输送的大小（例如，直径10mm左右）。
此处，煤和/或铁矿石浆料由于流动性大且重，脱水也差，输送花时间，且无法在室外高高地堆积，干燥也需要长时间。
例如，虽然一直以来是在使含煤或铁矿石等炼铁原料的浆料在阳光下干燥，并使其流动性降低后进行堆积等，但由于是在室外进行，从而容易受天气左右，干燥需要长的时间。另外，由于降雨，堆积体的表面的粒子因为降雨等而流出，且含有上述炼铁原料的堆积体还可能崩塌。
另外也采用有这样的方法：在堆积的含有炼铁原料的堆积物上（表面）喷洒W/W型乙烯-醋酸乙烯-乳酸乙烯树脂乳剂，使堆积体的表面固化。但是，在堆积煤或铁矿石前，如果未使其干燥到一定程度，则无法高高地堆积，且干燥需要时间。另外，由于该树脂乳剂的喷洒到硬化为止需要数日，因此其间如果有降雨，则药剂会和雨水一同流出，无法发挥效果。
另外，还采用有添加生石灰的方法。在上述浆料中添加氧化钙（生石灰），以煤或铁矿石中的水分与氧化钙进行水化反应而产生的反应热使水分蒸发，同时通过水化反应使该浆料硬化。由此，能得到含水率降低、适合堆积或搬运的状态的经改性了的物质。但是，由于大量添加生石灰，从而处理物的量增大，不仅要求处理场所、保管场所大，而且搬运量也增加。另外，由于大量使用高碱性的粉末，因此对其进行处理时，作业员可能会暴露在碱性环境下，另外还有高碱性堆积物粉尘飞散的可能。
与此相对地，根据本技术的方法，即使不在上述煤或铁矿石、其浆料中添加水泥或石灰，通过添加对炼铁等再利用时不产生影响或者几乎不产生影响的原料（上述水溶性高分子化合物或上述无机金属化合物）并进行混合，也能获得流动性低、可再利用的经改性的原料（再利用原料）。即，用上述高分子化合物也可把煤和/或铁矿石、其浆料制成原料（再利用原料）。且，由于该原料对人体影响小，从而在搅拌混合中或运输中也不会有暴露在碱性环境下的问题，也提高了作业效率和安全性。
另外，由于上述煤、铁矿石、其浆料（堆积物）得到颗粒化，促进了脱水，从而形成更易干燥的状态。进而，在干燥时改性物的含水率变低从而变轻，该改性物能维持稳定的颗粒状，因此能容易地搬运，还能堆积得高。
如上所述，本技术的水溶性高分子化合物通过在水存在下添加于对象物中，并进行混合，从而能对煤和/或铁矿石的原料进行改性，并能对煤和/或铁矿石浆料进行改性。另外，还能制造通过使用本技术的水溶性高分子化合物而得到改性的煤和/或铁矿石的原料。
进而，本技术的水溶性高分子化合物能用于制造煤和/或铁矿石原料的改性剂、该浆料的改性剂等的改性剂（以下也称为“改性剂”）。该改性剂可根据需要掺混无机金属盐、乳化剂、表面活性剂等任意成分。这些任意成分可作为该改性剂的助剂使用，也可与该改性剂同时使用、或者分别使用。且，这些各种试剂可以是液体、固体、粉末等中的任何状态。
此处，作为本技术的对象物例如可举出煤和/或铁矿石（以下也称为“铁矿石等”）、含水的铁矿石等和铁矿石等浆料等，也可以是成为浆料前的物质。
进而，在本技术的煤和/或铁矿石原料的改性方法、该浆料的改性方法中，上述的水溶性高分子化合物（进而无机金属盐）可直接用于、或者配制成水溶液而用于上述对象物中。另外，上述水溶性高分子化合物（进而无机金属盐）可作为改性剂用于对象物中。例如，通过把本技术的改性剂添加于煤和/或铁矿石、或其浆料中并进行混合，能获得性状（脱水、轻量、颗粒形状等）更好的改性物。另外，作为处理方法的一个例子，可用水溶液状态的本技术的改性剂等来处理铁矿石等，也可用粉体状的本技术的改性剂等来处理含水的铁矿石等。
且，把“本技术的水溶性高分子化合物以及其水溶液、与含有本技术的水溶性高分子化合物的改性剂”也称为“本技术的改性剂等”。
从而，本技术可提供在水的存在下在煤和/或铁矿石中添加并混合本技术的改性剂等的煤和/或铁矿石的改性方法、经改性的原料的制造方法。
在该改性方法、经改性了的原料的制造方法中的各条件可与上述煤和/或铁矿石浆料改性方法、经改性了的原料的制造方法中的各条件相同。
且，上述“在水的存在下”指的是为了达到与上述“煤和/或铁矿石浆料的含水率”相同的含水率，煤和/或铁矿石中可存在水。另外，上述“煤和/或铁矿石浆料1m3”可理解为“水存在下的煤和/或铁矿石1m3”。
本技术的改性剂等的使用地点只要是能在水的存在下、在煤和/或铁矿石中添加并混合本技术的改性剂等的地点，就没有特别限定。例如，如上所述可举出矿山的原料堆场，粉碎等的处理设施，露天堆场等的储藏保管场，带式运输机、船、货车等的运输工具，钢铁厂等的使用设施等。
作为本技术的改性剂等的使用设备例如可举出：可在上述对象物中添加（喷洒等）本技术的改性剂等并进行搅拌的装置；可在具有混炼机的运输工具中向所运输的上述对象物添加（喷洒等）并混合本技术的改性剂等的装置等。
更具体而言，作为用于运输和堆积等的连续改性处理***等，可举出：在把上述对象物堆积在堆场中时的运输工具中，或者在移送到船、卡车等时的运输工具（例如，带式运输机等）中具有混炼机，用该混炼机在所运输的上述对象物中添加和混合本技术的改性剂等；在向船内运入或从船内运出的设备中具有混炼机，把上述对象物（例如，调整了水分的铁矿石等）运出运入时在上述对象物中添加和混合本技术的改性剂等，并将其装载于运输工具中等。
另外还可举出在船、货车、卡车等运输工具中设置混合装置，在运输中在上述对象物中添加/混合本技术的改性剂等方法。
另外可举出在保管和储藏时，用可搅拌（混合）上述对象物的机械或装置来添加和混合本技术的改性剂等的方法。
进而，举例如下，但并不受其限定。当用带式运输机运输中的流动性大的浆料从传送带落下时喷洒本技术的改性剂等，并用反铲挖土机在浆料堆等中搅拌处理的方法。在用卡车、船等运输的流动性大的浆料中添加本技术的改性剂等并进行混合处理的方法。通过在用铲斗把湿润的煤和/或铁矿石从船内输送到带式运输机的步骤中的混炼机，从而连续地添加本技术的改性剂等并进行混合处理的方法。通过用于堆场堆积时的混炼机，从而在铁矿石等中连续地添加本技术的改性剂等并进行混合处理的方法。
实施例
以下对具体的实施例等进行说明，但本技术并不受其限定。
（试验例1）铁矿石浆料的流动性改善确认试验
实验条件
参照根据JISR5201的水泥的物理性状试验，为了对改性后的湿矿浆料的耐振动性进行评估，将试验台流动的跌落冲击次数从JIS规定的15次增加至50次来进行评估。另外，对0次的情况也进行了评估。
1）把浆料0.5L加入灰浆搅拌机（容量3L）中。此时使用的浆料是表1所示的浆料。
浆料是在钢铁厂获得的浆料状的堆积物，且以铁浓度40～80质量%而含有（破碎）铁矿石，还含有（破碎）煤。
2）以表2所示的掺混量在其中添加含有40质量%的丙烯酸/丙烯酰胺共聚物的阴离子性W/O型乳液聚合物，并搅拌30秒。
此处，表中的“kg/m3”指的是阴离子性W/O型乳液聚合物的乳剂相对于1m3浆料的使用量（kg）。
另外，根据固有粘度换算而得到的丙烯酸/丙烯酰胺共聚物的分子量为800万。另外，丙烯酸/丙烯酰胺共聚物的丙烯酸单体的摩尔%为35摩尔%。
且，W/O型乳液聚合物（pH6～8左右）可用公知的方法（例如参照日本特公昭52-039417号公报、日本特开昭51-41090号公报）来制造，具体而言可通过在矿物油中添加表面活性剂（也包含转相剂）以及丙烯酸/丙烯酰胺的单体水溶液，经乳化聚合而得到。
3）之后，以表2所示的掺混量在其中添加含有10质量%的PAC的无机金属盐水溶液，并搅拌30秒。
此处，表中的“kg/m3”指的是无机金属盐水溶液相对于1m3浆料的使用量（kg）。
4）取出试样，以JISR-5201为基准，检测试验台流动值（跌落冲击次数：0次）。
5）检测对试验台进行跌落冲击后的试验台流动值。
[表1]
性状 破碎粒状铁矿石
含水率 35质量%
总固体成分浓度 65质量%
污泥比重 1.51
[表2]
将试验例1的结果示于表2和图1。
如实验2-5所示可知，随着水溶性高分子化合物添加量的增加，跌落冲击0次（n＝0）的流动值变小，浆料流动性降低，即浆料流动性得到逐步改善。
另外可知，实验2-5与实验1（无处理：原样处理）相比，流动值得到显著改善。
在实验6中可知，跌落冲击50次（n＝50）时的试验台流动值低于110mm。如果跌落冲击50次后的试验台流动值在110mm以下，则曾为浆料的物质得到充分改性，成为团粒状的形态，形态也可得以稳定地维持。
（试验例2）煤浆料的流动性改善确认试验
使用在钢铁厂获得的表3的煤浆料，各测定值基于上述试验例1，并以表4所示的添加量（使用与试验例1相同的阴离子性W/O型乳液聚合物和无机金属盐水溶液）进行浆料的处理。
[表3]
性状 煤系
含水率 41质量%
总固体成分浓度 59质量%
污泥比重 1.20
[表4]
将试验例2的结果示于表4和图2。
如实验7-12所示可知，随着水溶性高分子化合物添加量的增加，跌落冲击0次（n＝0）的流动值变小，浆料状的流动性降低，即得到逐步改善。
另外可知，实验8-12与实验7（无处理：原样处理）相比，流动值得到显著改善。
在实验12中，跌落冲击0（n＝0）和50次（n＝50）时的试验台流动值低于110mm。如果跌落冲击50次后的试验台流动值在110mm以下，则曾为浆料的物质得到充分改性，成为团粒状的形态，形态也可得以稳定地维持。
（试验例3）煤浆料的促进干燥效果确认试验
浆料使用的是试验例2（表3）的煤浆料。此时，基于试验例1的“实验条件”，以表5所示的添加量（使用与试验例1相同的阴离子性W/O型乳液聚合物和无机金属盐水溶液），作为实验14而进行浆料的处理。
浆料在无处理、和在改性处理后，在室温（25℃）下放置，并比较干燥状态。
[表5]
将试验例3的结果示于表5和图3。
如实验13和14所示可知，经改性的物质的含水率的降低速度比无处理的浆料快。即可知，通过添加药剂而对浆料进行改性处理，从而有促进干燥的效果。
（试验例4）含有油分的铁矿石浆料的改性试验
使用在钢铁厂获得的表6的铁矿石浆料，基于上述试验例1，以表7所示的添加量、以及添加乳液聚合物后到混合为止的放置时间，进行浆料的处理。
将试验例4的结果示于表7。如表7所示，在大量含有油分（正己烷提取物）的浆料中，通过在添加乳液聚合物后而进一步放置后来进行混合，从而能缩短到达改性完成的混合时间。
且，在该浆料中添加并混合正己烷，借助正己烷提取浆料中含有的油分，将该提取量作为浆料中的油分含量而示于表6。
[表6]
[表7]
由以上结果可以确认，通过在煤和铁矿石浆料中添加并混合水溶性高分子化合物，从而可降低（改善）浆料的流动性。且可以确认，通过降低流动性，能进行更高的堆积。
且可以确认，通过在混合了水溶性高分子化合物后进一步混合无机金属盐，从而能制得更好的颗粒物。
由此可以确认，无论是使用水溶性高分子化合物，还是并用水溶性高分子化合物和无机金属盐，可以由浆料状的物质，形成良好的颗粒物。进而，在含有油分的浆料中，如果在添加水溶性高分子化合物并放置后进行混合，则与不放置就混合的情况相比，可缩短到达改性完成的混合时间。
工业实用性
通过本技术可在降低浆料（浆料状的堆积物等）流动性的同时进行颗粒化。另外，通过促进干燥还可实现轻量化。由于能获得这样的更优秀的经改性的物质，因此还能更高地堆积该改性物，能节省处理场所的空间。进而，由于所使用的水溶性高分子化合物和无机金属盐是几乎无害的，因此易确保作业人员的安全，且提高作业性。进而，在能再利用铝的情况下，也可作为炼铁原料进行再利用，另外在作为废弃物处置时处理也较容易。

Claims (20)

1.煤和/或铁矿石浆料的改性方法，其特征在于，在煤和/或铁矿石浆料中，相对于所述煤和/或铁矿石浆料1m3添加并混合W/O型乳液状的、选自由丙烯酸均聚物、丙烯酰胺均聚物、丙烯酸/丙烯酰胺共聚物、聚丙烯酰胺的部分水解物、丙烯酸/丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物、丙烯酸/马来酸共聚物组成的群组中的一种或两种以上的水溶性高分子化合物0.1～15kg。
2.如权利要求1所述的改性方法，其特征在于，上述水溶性高分子化合物为阴离子性W/O型乳液聚合物。
3.如权利要求1或2所述的改性方法，其特征在于，在添加并混合上述水溶性高分子化合物后，进一步添加无机金属盐。
4.如权利要求3所述的改性方法，其特征在于，上述无机金属盐为铝盐。
5.如权利要求1或2所述的改性方法，其特征在于，上述煤和/或铁矿石浆料的含水率为10～80质量％。
6.如权利要求1或2所述的改性方法，其特征在于，上述煤和/或铁矿石浆料为堆积物的状态。
7.如权利要求1或2所述的改性方法，其特征在于，在上述煤和/或铁矿石浆料中添加上述水溶性高分子化合物后，每1m3浆料混合0.5～60分钟。
8.如权利要求1或2所述的改性方法，其特征在于，在添加并混合上述水溶性高分子化合物后，进行一定时间的养护。
9.如权利要求8所述的改性方法，其特征在于，对煤和/或铁矿石浆料进行颗粒化。
10.如权利要求9所述的改性方法，其特征在于，把煤和/或铁矿石浆料作为炼铁原料进行颗粒化。
11.改性原料的制造方法，其特征在于，在煤和/或铁矿石浆料中，相对于所述煤和/或铁矿石浆料1m3添加并混合W/O型乳液状的、选自由丙烯酸均聚物、丙烯酰胺均聚物、丙烯酸/丙烯酰胺共聚物、聚丙烯酰胺的部分水解物、丙烯酸/丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物、丙烯酸/马来酸共聚物组成的群组中的一种或两种以上的水溶性高分子化合物0.1～15kg。
12.如权利要求11所述的制造方法，其特征在于，上述水溶性高分子化合物是阴离子性W/O型乳液聚合物。
13.如权利要求11或12所述的制造方法，其特征在于，在添加并混合上述水溶性高分子化合物后，进一步添加无机金属盐。
14.如权利要求13所述的制造方法，其特征在于，上述无机金属盐是铝盐。
15.如权利要求11或12所述的制造方法，其特征在于，上述煤和/或铁矿石浆料的含水率为10～80质量％。
16.如权利要求11或12所述的制造方法，其特征在于，上述煤和/或铁矿石浆料为堆积物的状态。
17.如权利要求11或12所述的制造方法，其特征在于，在上述煤和/或铁矿石浆料中添加上述水溶性高分子化合物后，每1m3浆料混合0.5～60分钟。
18.如权利要求11或12所述的制造方法，其特征在于，在添加并混合上述水溶性高分子化合物后，进行一定时间的养护。
19.如权利要求18所述的制造方法，其特征在于，对煤和/或铁矿石浆料进行颗粒化。
20.如权利要求19所述的制造方法，其特征在于，将煤和/或铁矿石浆料作为炼铁原料进行颗粒化。
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