JP7002117B2 - Method for producing iron-making dust agglomerates and agglomeration aids - Google Patents
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Description
本開示は、製鉄所等で発生する製鉄ダストの塊成化物を製造する方法、及びそれに使用する塊成化助剤に関する。 The present disclosure relates to a method for producing an agglomerated product of iron-making dust generated in an ironworks or the like, and an agglomeration aid used therein.
製鉄所では、製鉄工程において様々な製鉄ダストが発生する。製鉄ダストは酸化鉄や有価金属を含むことから、製鉄ダストを回収し、製鉄用原料の副原料としてリサイクルすることが行われている。回収された製鉄ダストは、還元処理することにより再利用される。すなわち、回収して必要に応じて乾燥させた製鉄ダストに、バインダー及び必要に応じてコークブリーズや微粉炭等の副原料を加えて得られた粉体原料を必要に応じて水と混合し、ペラタイジング法又はブリケット法等によって造粒（塊成化）する。得られた造粒物（塊成化物）を高温下で急速に加熱して還元することによって、還元鉄として回収することができる。 At steelworks, various steelmaking dusts are generated in the steelmaking process. Since iron-making dust contains iron oxide and valuable metals, iron-making dust is collected and recycled as an auxiliary raw material for iron-making raw materials. The recovered iron-making dust is reused by reduction treatment. That is, the powder raw material obtained by adding a binder and, if necessary, auxiliary raw materials such as cork breeze and pulverized coal to the iron-making dust collected and dried as necessary, is mixed with water as necessary. Granulation (agglomeration) is performed by a pelletizing method, a briquette method, or the like. The obtained granulated product (agglomerated product) can be recovered as reduced iron by rapidly heating and reducing it at a high temperature.
特許文献１には、重量平均分子量が１，０００～５，０００，０００の高分子原料を必須成分とする造粒処理剤が開示されている。特許文献２には、カルボキシメチルセルロース塩等のバインダー成分を含有する粉末金属原料用造粒剤が開示されている。 Patent Document 1 discloses a granulation treatment agent containing a polymer raw material having a weight average molecular weight of 1,000 to 5,000,000 as an essential component. Patent Document 2 discloses a granulation agent for powdered metal raw materials containing a binder component such as a carboxymethyl cellulose salt.
しかしながら、製鉄ダストが一定の量以上の油分を含有する結果、製鉄ダストの塊成化に使用する材料中の油分が所定の量を超える場合、従来のバインダーでは、得られる塊成化物の強度が不十分で割れやすく、搬送や保管時における塊成化物の割れや粉化によりダストの発生や生産効率の低下につながるという問題がある。 However, as a result of the iron-making dust containing a certain amount or more of oil, when the oil content in the material used for agglomeration of the iron-making dust exceeds a predetermined amount, the strength of the obtained agglomerated product is increased by the conventional binder. It is inadequate and easily cracked, and there is a problem that cracking and pulverization of agglomerates during transportation and storage lead to generation of dust and deterioration of production efficiency.
本開示は、製鉄ダストの塊成化に使用する材料が所定の含有量以上の油分を含有する場合であっても、十分な強度が有する製鉄ダストの塊成化物を製造可能な方法を提供する。 The present disclosure provides a method capable of producing an agglomerated product of iron-making dust having sufficient strength even when the material used for agglomeration of iron-making dust contains an oil content of a predetermined content or more. ..
本開示は、一態様において、製鉄ダストを用いて塊成化物を製造する方法であって、前記製鉄ダストを含有する材料と、ポリビニルアルコール水溶液とを混合することを含み、前記製鉄ダスト含有材料は、該材料の乾燥重量に対する重量割合で０．２重量％以上の油分を含有する、製鉄ダスト塊成化物の製造に関する。 The present disclosure is, in one embodiment, a method of producing an agglomerate using iron-making dust, which comprises mixing the iron-making dust-containing material with a polyvinyl alcohol aqueous solution, wherein the iron-making dust-containing material is The present invention relates to the production of an iron-making dust agglomerate containing 0.2% by weight or more of oil as a weight ratio to the dry weight of the material.
本開示は、その他の態様において、本開示の製鉄ダストの塊成化方法に使用するための製鉄ダストの塊成化助剤であって、ポリビニルアルコール水溶液を含む塊成化助剤に関する。 The present disclosure relates to, in other embodiments, an iron-making dust agglomeration aid for use in the iron-making dust agglomeration method of the present disclosure, which comprises a polyvinyl alcohol aqueous solution.
本開示によれば、所定の含有量以上の油分を含有する材料を用いても、十分な強度を有する製鉄ダストの塊成化物を製造することができる。 According to the present disclosure, it is possible to produce an agglomerated product of iron-making dust having sufficient strength even if a material containing an oil content of a predetermined content or more is used.
本開示は、製鉄ダストを含む材料がある一定の量以上の油分を含有する場合、従来一般的に使用されているバインダーでは十分な強度を有する塊成化物を得られないが、水溶液の状態のポリビニルアルコールと混合して塊成化することによって、十分な強度が保持された塊成化物を得ることができる、との知見に基づく。 In the present disclosure, when a material containing iron-making dust contains a certain amount or more of oil, a lump product having sufficient strength cannot be obtained with a binder conventionally generally used, but in the state of an aqueous solution. It is based on the finding that agglomerates with sufficient strength can be obtained by mixing with polyvinyl alcohol and agglomerating.
本開示において「製鉄ダスト」とは、製鉄所といった製鉄工程で発生するあらゆる種類のダスト、スラッジ及びミルスケールをいい、特に限定されない一又は複数の実施形態において、高炉、電気炉、転炉、又は合金鉄製造炉等の製鉄工程で発生するダスト、スラッジ及びミルスケールを含みうる。本開示において「ある一定の量以上の油分を含有する製鉄ダスト」としては、一又は複数の実施形態において、製鉄ダスト（乾燥重量）に対する油分の重量割合が、０．２重量％以上である製鉄ダストが挙げられる。製鉄ダストに含まれる油分の含有量の上限としては、特に制限されない一又は複数の実施形態において、５重量％以下である。製鉄ダストの油分の含有量は、一又は複数の実施形態において、ソックスレー抽出法により測定できる。具体的には、後述の実施例に記載の方法により測定できる。 In the present disclosure, "steelmaking dust" means all kinds of dust, sludge and mill scale generated in an ironmaking process such as a steel mill, and in one or more embodiments without particular limitation, a blast furnace, an electric furnace, a converter, or a furnace. It may contain dust, sludge and mill scale generated in the steelmaking process of alloy steel making furnaces and the like. In the present disclosure, the "ironmaking dust containing a certain amount or more of oil" refers to ironmaking in which the weight ratio of the oil content to the ironmaking dust (dry weight) is 0.2% by weight or more in one or more embodiments. Dust can be mentioned. The upper limit of the oil content contained in the iron-making dust is 5% by weight or less in one or a plurality of embodiments without particular limitation. The oil content of the ironmaking dust can be measured by the Soxhlet extraction method in one or more embodiments. Specifically, it can be measured by the method described in Examples described later.
本開示において「製鉄ダストを含有する材料（製鉄ダスト含有材料）」とは、製鉄ダストを塊成化するために使用される材料であって、主成分（主原料）として製鉄ダストを含む。本開示における製鉄ダスト含有材料としては、一又は複数の実施形態において、製鉄ダストの塊成化に使用される原料であれば、製鉄ダスト以外の物質を含んでいてもよい。製鉄ダスト以外の物質としては、一又は複数の実施形態において、石炭粉、消石灰及びコークブリーズ等の副原料、並びに粉末バインダー等が挙げられる。製鉄ダスト含有材料における製鉄ダストの含有量は、一又は複数の実施形態において、８０重量％以上、８５重量％以上、９０重量％以上、９１重量％以上、９２重量％以上、９３重量％以上、９４重量％以上、９５重量％以上、９６重量％以上、９７重量％以上、若しくは９８重量％以上であり、又は９９．５重量％以下若しくは９９重量％以下である。製鉄ダスト含有材料は、一又は複数の実施形態において、粉体（粉末）の形態であってもよいし、製鉄ダスト等に水等が添加された形態であってもよい。製鉄ダスト含有材料は、一又は複数の実施形態において、粗大粒子を除去したものでもよい。粗大粒子は、一又は複数の実施形態において、篩又はフィルター（例えば、φ５００μｍ）等を用いて除去することができる。 In the present disclosure, the "material containing iron-making dust (material containing iron-making dust)" is a material used for agglomerating iron-making dust, and includes iron-making dust as a main component (main raw material). The iron-making dust-containing material in the present disclosure may contain a substance other than iron-making dust as long as it is a raw material used for agglomeration of iron-making dust in one or a plurality of embodiments. Examples of the substance other than iron-making dust include auxiliary raw materials such as coal powder, slaked lime and cork breeze, and a powder binder in one or more embodiments. The content of iron-making dust in the iron-making dust-containing material is 80% by weight or more, 85% by weight or more, 90% by weight or more, 91% by weight or more, 92% by weight or more, 93% by weight or more, in one or more embodiments. It is 94% by weight or more, 95% by weight or more, 96% by weight or more, 97% by weight or more, or 98% by weight or more, or 99.5% by weight or less or 99% by weight or less. In one or more embodiments, the iron-making dust-containing material may be in the form of powder (powder), or may be in the form of iron-making dust or the like to which water or the like is added. The iron-making dust-containing material may be one in which coarse particles are removed in one or more embodiments. The coarse particles can be removed in one or more embodiments using a sieve or a filter (eg, φ500 μm) or the like.
本開示における製鉄ダスト含有材料は、該材料の乾燥重量に対する重量割合で０．２重量％以上の油分を含有する。製鉄ダスト含有材料の油分含有量は、一又は複数の実施形態において、５重量％以下、４重量％以下、３重量％以下又は２重量％以下である。製鉄ダスト含有材料の油分の含有量は、一又は複数の実施形態において、ソックスレー抽出法により測定できる。具体的には、後述の実施例に記載の方法により測定できる。 The iron-making dust-containing material in the present disclosure contains 0.2% by weight or more of oil as a weight ratio to the dry weight of the material. The oil content of the iron-making dust-containing material is 5% by weight or less, 4% by weight or less, 3% by weight or less, or 2% by weight or less in one or more embodiments. The oil content of the ironmaking dust-containing material can be measured by the Soxhlet extraction method in one or more embodiments. Specifically, it can be measured by the method described in Examples described later.
本開示において「十分な強度を有する」こととしては、直径３０ｍｍの塊成化物５個をＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５で規定されたフローテーブル上に乗せ、１ｃｍの落下衝撃を５０回加えた場合に、割れなかった塊成化物の個数が４個以上であることをいう。強度評価は、一又は複数の実施形態において、製鉄ダスト含有材料とポリビニルアルコール水溶液を混合して得られた混合物９．８ｇを内径３０ｍｍの円筒容器（型枠）に入れ、その混合物の上に加圧棒を乗せて成型機で４０ｋｇ／ｃｍ2の圧力を加えて錠剤に成型し、１０５℃で一晩乾燥した後、デシケーターで放冷することにより得られた塊成化物を使用して行うことができる。 In the present disclosure, "having sufficient strength" means that five agglomerates having a diameter of 30 mm are placed on a flow table specified by ISR 5201: 2015, and a 1 cm drop impact is applied 50 times. It means that the number of unbroken agglomerates is 4 or more. For strength evaluation, in one or more embodiments, 9.8 g of a mixture obtained by mixing an iron-making dust-containing material and a polyvinyl alcohol aqueous solution is placed in a cylindrical container (mold) having an inner diameter of 30 mm and added onto the mixture. It is carried out using a mass product obtained by placing a pressure rod on the tablet, applying a pressure of 40 kg / cm 2 with a molding machine to form a tablet, drying it at 105 ° C. overnight, and then allowing it to cool in a desiccator. Can be done.
本開示において「塊成化する」こととしては、一又は複数の実施形態において、塊状に成型することが挙げられる。塊状としては、一又は複数の実施形態において、ブリケット状、ペレット状、タブレット状、又は粒状等が挙げられる。本開示における塊成化物は、一又は複数の実施形態において、ブリケット、ペレット、又はタブレット等ということもできる。 In the present disclosure, "lumping" includes, in one or more embodiments, molding into a lump. As the lump shape, in one or more embodiments, a briquette shape, a pellet shape, a tablet shape, a granular shape, or the like can be mentioned. The agglomerates in the present disclosure may also be referred to as briquettes, pellets, tablets and the like in one or more embodiments.
［製鉄ダスト塊成化物の製造方法］
本開示は、一態様において、製鉄ダストを用いて塊成化物を製造する方法（本開示の製鉄ダスト塊成化物の製造方法）に関する。本開示の製鉄ダスト塊成化物の製造方法は、製鉄ダストを含有する材料と、ポリビニルアルコール水溶液とを混合することを含み、該製鉄ダスト含有材料は、該材料の乾燥重量に対する重量割合で０．２重量％以上の油分を含有する。
[Manufacturing method of iron-making dust agglomerates]
The present disclosure relates to, in one embodiment, a method for producing an agglomerate using iron-making dust (a method for producing an iron-making dust agglomerate according to the present disclosure). The method for producing an agglomerated iron-making dust according to the present disclosure comprises mixing a material containing iron-making dust with an aqueous solution of polyvinyl alcohol, and the iron-making dust-containing material is 0. Contains 2% by weight or more of oil.
ポリビニルアルコールのけん化度は、塊成化物の強度をより向上させる点から、一又は複数の実施形態において、８５％以上、８６％以上、８７％以上又は８８％以上である。けん化度の上限としては、特に制限されない一又は複数の実施形態において１００％以下である。 The saponification degree of polyvinyl alcohol is 85% or more, 86% or more, 87% or more or 88% or more in one or more embodiments from the viewpoint of further improving the strength of the agglomerated product. The upper limit of the saponification degree is 100% or less in one or a plurality of embodiments without particular limitation.
ポリビニルアルコールの重合度は、塊成化物の強度をより向上させる点から、一又は複数の実施形態において、１，０００以上、１，５００以上又は２，０００以上であり、同様の点から、３，５００以下又は３，０００以下である。 The degree of polymerization of polyvinyl alcohol is 1,000 or more, 1,500 or more, or 2,000 or more in one or more embodiments from the viewpoint of further improving the strength of the agglomerated product, and from the same point of view, 3 , 500 or less or 3,000 or less.
製鉄ダスト（乾燥重量）に対するポリビニルアルコールの重量割合は、一又は複数の実施形態において、０．００１重量％以上、０．００７重量％以上、０．０１重量％以上、０．０５重量％以上若しくは０．１重量％以上であり、又は、１重量％以下、０．７重量％以下若しくは０．５重量％以下である。 The weight ratio of polyvinyl alcohol to iron-making dust (dry weight) is 0.001% by weight or more, 0.007% by weight or more, 0.01% by weight or more, 0.05% by weight or more, or in one or more embodiments. It is 0.1% by weight or more, or 1% by weight or less, 0.7% by weight or less, or 0.5% by weight or less.
製鉄ダスト含有材料（乾燥重量）に対するポリビニルアルコールの重量割合は、一又は複数の実施形態において、０．００１重量％以上、０．００７重量％以上、０．０１重量％以上、０．０５重量％以上若しくは０．１重量％以上であり、又は、１重量％以下、０．７重量％以下若しくは０．５重量％以下である。 The weight ratio of polyvinyl alcohol to the iron-making dust-containing material (dry weight) is 0.001% by weight or more, 0.007% by weight or more, 0.01% by weight or more, 0.05% by weight in one or more embodiments. It is more than or equal to 0.1% by weight, or 1% by weight or less, 0.7% by weight or less, or 0.5% by weight or less.
混合するポリビニルアルコール水溶液の濃度としては、特に限定されるものではなく、適宜設定できる。濃度は、特に限定されない一又は複数の実施形態において、２％以上であり、塊成化に要するコストを低減する点から、４％以上、５％以上又は６％以上であり、水溶液の取り扱いの点からは、１０％以下である。 The concentration of the polyvinyl alcohol aqueous solution to be mixed is not particularly limited and can be appropriately set. The concentration is 2% or more in one or a plurality of embodiments without particular limitation, and is 4% or more, 5% or more or 6% or more from the viewpoint of reducing the cost required for agglomeration, and is used for handling the aqueous solution. From the point, it is 10% or less.
ポリビニルアルコール水溶液は、一又は複数の実施形態において、加温した状態で混合してもよい。混合時のポリビニルアルコール水溶液の温度は、一又は複数の実施形態において、３０℃以上若しくは５０℃以上であり、又は１００℃以下、９５℃以下、９０℃以下若しくは８０℃以下である。 The polyvinyl alcohol aqueous solution may be mixed in a heated state in one or more embodiments. The temperature of the polyvinyl alcohol aqueous solution at the time of mixing is 30 ° C. or higher or 50 ° C. or higher, or 100 ° C. or lower, 95 ° C. or lower, 90 ° C. or lower or 80 ° C. or lower in one or more embodiments.
製鉄ダスト含有材料は、一又は複数の実施形態において、製鉄ダスト以外に、石炭粉、消石灰、コークブリーズ等を含んでいてもよい。 In one or more embodiments, the iron-making dust-containing material may contain coal powder, slaked lime, cork breeze, and the like in addition to the iron-making dust.
製鉄ダスト含有材料は、一又は複数の実施形態において、ポリビニルアルコール水溶液の効果を損なわない範囲で、ポリビニルアルコール水溶液以外のバインダーを含んでいてもよい。該バインダーとしては、一又は複数の実施形態において、アラビアガム、トラガカントガム、キサンタンガム、アルギン酸、天然水溶性高分子、生石灰、ショ糖、グラニュー糖、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、粉末のポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸、グアーガム、タマリンドガム、デンプン、リン酸、リグニンスルホン酸ナトリウム、リン酸二ナトリウム１２水和物、及びリン酸三カリウム１～１２水和物等が挙げられる。 In one or more embodiments, the iron-making dust-containing material may contain a binder other than the polyvinyl alcohol aqueous solution as long as the effect of the polyvinyl alcohol aqueous solution is not impaired. As the binder, in one or more embodiments, arabic gum, tragacant gum, xanthan gum, alginic acid, natural water-soluble polymer, fresh lime, sucrose, granulated sugar, carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropylmethyl cellulose, hydroxyethyl methyl cellulose, Examples include powdered polyvinyl alcohol, polyacrylamide, polyacrylic acid, guar gum, tamarind gum, starch, phosphoric acid, sodium lignin sulfonate, disodium disodium dodecahydrate, and tripotassium tripotassium 1-12 hydrate. Be done.
製鉄ダスト含有材料は、一又は複数の実施形態において、上記の通り、粉体（粉末）であってもよい。本開示における製鉄ダスト含有材料とポリビニルアルコール水溶液との混合は、一又は複数の実施形態において、粉体（粉末）の製鉄ダスト含有材料と、ポリビニルアルコール水溶液とを混合することを含む。 The iron-making dust-containing material may be a powder (powder) as described above in one or more embodiments. Mixing the iron-making dust-containing material and the polyvinyl alcohol aqueous solution in the present disclosure includes mixing the powder (powder) iron-making dust-containing material and the polyvinyl alcohol aqueous solution in one or more embodiments.
本開示の製鉄ダスト塊成化物の製造方法は、一又は複数の実施形態において、ポリビニルアルコール水溶液と製鉄ダスト含有材料とを混合して得られた混合物を塊成化（造粒）することを含む。塊成化（造粒）は、一又は複数の実施形態において、ペラタイジング法又はブリケット法等により行うことができる。 The method for producing an iron-making dust agglomerated product of the present disclosure includes, in one or a plurality of embodiments, agglomeration (granulation) of a mixture obtained by mixing an aqueous polyvinyl alcohol solution and an iron-making dust-containing material. .. The agglomeration (granulation) can be carried out by a pelletizing method, a briquette method or the like in one or more embodiments.
本開示の製鉄ダスト塊成化物の製造方法は、一又は複数の実施形態において、塊成化（造粒）して得られた塊成化物（造粒物）を乾燥させることを含んでいてもよい。 The method for producing an iron-making dust agglomerated product of the present disclosure may include drying the agglomerated product (granulated product) obtained by agglomeration (granulation) in one or more embodiments. good.
［製鉄ダストの塊成化方法］
本開示は、一態様において、製鉄ダストを塊成化する方法（本開示の製鉄ダストの塊成化方法）に関する。本開示の製鉄ダストの塊成化方法は、製鉄ダストを含有する材料と、ポリビニルアルコール水溶液とを混合することを含み、該製鉄ダスト含有材料は、該材料の乾燥重量に対する重量割合で０．２重量％以上の油分を含有する。本開示の製鉄ダストの塊成化方法は、本開示の製鉄ダスト塊成化物の製造方法と同様に行うことができ、ポリビニルアルコール、製鉄ダスト含有材料、及び製鉄ダスト含有材料における油分含有量等は、上述の通りである。
[How to agglomerate iron-making dust]
The present disclosure relates to, in one aspect, a method of agglomerating iron-making dust (a method of agglomerating iron-making dust of the present disclosure). The method for agglomerating iron-making dust of the present disclosure includes mixing a material containing iron-making dust with an aqueous solution of polyvinyl alcohol, and the iron-making dust-containing material is 0.2 in weight ratio to the dry weight of the material. Contains oil content of weight% or more. The iron-making dust agglomeration method of the present disclosure can be carried out in the same manner as the iron-making dust agglomeration manufacturing method of the present disclosure, and polyvinyl alcohol, the iron-making dust-containing material, the oil content in the iron-making dust-containing material, and the like can be obtained. , As described above.
本開示の製鉄ダスト塊成化物の製造方法及び塊成化方法によって得られる塊成化物は、一又は複数の実施形態において、還元鉄として再利用することができる。このため、本開示の塊成化方法は、一又は複数の実施形態において、製鉄ダストの還元処理のプロセスにおいて使用することができる。 The method for producing an iron-making dust agglomerated product and the agglomerated product obtained by the agglomeration method of the present disclosure can be reused as reduced iron in one or more embodiments. Therefore, the agglomeration method of the present disclosure can be used in one or more embodiments in the process of reducing ironmaking dust.
［製鉄ダストの再利用方法］
本開示は、その他の態様において、製鉄ダストを再利用する方法（本開示の製鉄ダストの再利用方法）に関する。本開示の製鉄ダストの再利用方法は、ポリビニルアルコール水溶液を、製鉄ダストを含有する材料と混合することを含み、前記製鉄ダスト含有材料は、該材料の乾燥重量に対する重量割合で０．２重量％以上の油分を含有する。本開示の製鉄ダストの再利用方法におけるポリビニルアルコール、製鉄ダスト含有材料、及び製鉄ダスト含有材料における油分含有量は、上述の通りである。
[How to reuse iron dust]
The present disclosure relates to a method of reusing iron-making dust (a method of reusing iron-making dust of the present disclosure) in another aspect. The method for reusing iron-making dust of the present disclosure includes mixing an aqueous solution of polyvinyl alcohol with a material containing iron-making dust, and the iron-making dust-containing material is 0.2% by weight in weight ratio to the dry weight of the material. Contains the above oil content. The polyvinyl alcohol, the iron-making dust-containing material, and the oil content in the iron-making dust-containing material in the method for reusing the iron-making dust of the present disclosure are as described above.
［塊成化物の還元方法］
本開示は、その他の態様において、塊成化物を還元する方法（本開示の塊成化物の還元方法）に関する。本開示の塊成化物の還元方法は、ポリビニルアルコール水溶液を、製鉄ダストを含有する材料と混合することを含み、前記製鉄ダスト含有材料は、該材料の乾燥重量に対する重量割合で０．２重量％以上の油分を含有する。本開示の鉄鉱石の還元方法におけるポリビニルアルコール、製鉄ダスト含有材料、及び製鉄ダスト含有材料における油分含有量は、上述の通りである。
[Method of reducing agglomerates]
The present disclosure relates to, in other embodiments, a method of reducing agglomerates (method of reducing agglomerates of the present disclosure). The method for reducing agglomerates of the present disclosure comprises mixing an aqueous solution of polyvinyl alcohol with a material containing iron-making dust, wherein the iron-making dust-containing material is 0.2% by weight in weight ratio to the dry weight of the material. Contains the above oil content. The polyvinyl alcohol, the iron-making dust-containing material, and the oil content in the iron-making dust-containing material in the method for reducing iron ore of the present disclosure are as described above.
［塊成化助剤］
本開示は、その他の態様において、本開示の製鉄ダスト塊成化物の製造方法、塊成化方法、再利用方法及び還元方法に使用するための製鉄ダストの塊成化助剤（本開示の塊成化助剤）に関する。本開示の塊成化助剤は、主成分としてポリビニルアルコール水溶液を含む。ポリビニルアルコールとしては、上述の通りである。
[Aggregating aid]
The present disclosure is, in other aspects, an iron-making dust agglomeration aid for use in the method for producing, agglomerating, reusing and reducing the iron-making dust agglomerates of the present disclosure (lumps of the present disclosure). Chenghua aid). The agglomeration aid of the present disclosure contains a polyvinyl alcohol aqueous solution as a main component. The polyvinyl alcohol is as described above.
以下、実施例及び比較例を用いて本開示をさらに説明する。ただし、本開示は以下の実施例に限定して解釈されない。 Hereinafter, the present disclosure will be further described with reference to Examples and Comparative Examples. However, this disclosure is not construed as being limited to the following examples.
（実施例１）
［製鉄ダスト含有材料の調製］
某製鉄所で採取した製鉄ダスト及び石炭粉は、１０５℃で１晩乾燥させた後、５００μｍ未満に篩分けした。篩分けした製鉄ダスト及び石炭粉と、粉末バインダーとを下記表１に示す配合比で混合して製鉄ダスト含有材料を調製した。
調製した製鉄ダスト含有材料に含まれる油分の量を下記方法により測定した。製鉄ダスト含有材料の油分は０．２４重量％であった。なお、この油分は、実質的に製鉄ダスト由来の油分であるといえる。
(Example 1)
[Preparation of iron-making dust-containing materials]
Steelmaking dust and coal powder collected at a certain steelworks were dried at 105 ° C. overnight and then sieved to less than 500 μm. A sieved iron-making dust and coal powder and a powder binder were mixed at the blending ratios shown in Table 1 below to prepare an iron-making dust-containing material.
The amount of oil contained in the prepared iron-making dust-containing material was measured by the following method. The oil content of the iron-making dust-containing material was 0.24% by weight. It can be said that this oil content is substantially derived from iron-making dust.
［製鉄ダスト含有材料の油分の測定］
製鉄ダスト含有材料に含まれる油分量の測定はソックスレー抽出法で行なった。測定は、下記の条件で行った。得られた抽出物の重量を用いて下記式から抽出率を算出し、得られた抽出率を油含有量とした。
抽出方法 ： ソックスレー抽出法
使用機器 ： ソックスレー抽出機 Ｓｏｘｔｅｃ Ａｖａｎｔｉ ２０５０ （Ｆｏｓｓ社製）
使用溶媒 ： ジクロロメタン
抽出温度 ： １３０℃
抽出時間 ： １時間 （溶媒中への試料浸漬３０分＋還流溶媒でのリンス３０分）
The amount of oil contained in the iron-making dust-containing material was measured by the Soxhlet extraction method. The measurement was performed under the following conditions. The extraction rate was calculated from the following formula using the weight of the obtained extract, and the obtained extraction rate was taken as the oil content.
Extraction method: Soxhlet extraction method Equipment used: Soxhlet extractor Soxtec Avanti 2050 (manufactured by Foss)
Solvent used: dichloromethane Extraction temperature: 130 ° C
Extraction time: 1 hour (30 minutes for immersing the sample in the solvent + 30 minutes for rinsing with a reflux solvent)
［塊成化物の調製］
調製した製鉄ダスト含有材料４６ｇをビニール袋に入れ、ビニール袋の口を閉じて手で振って混合し、ビニール袋にいれたまま恒温槽で６０℃３０分間加温し、加温した製鉄ダスト含有材料を含むビニール袋を恒温槽から取り出した。ポリビニルアルコール（けん化度：９８、重合度：２４００）を０．５重量％含有する水４．０ｇを、恒温槽から取り出した製鉄ダスト含有材料を含むビニール袋に添加した（製鉄ダストに対するポリビニルアルコール固形分濃度：０．０４６重量％）。再び袋の口を閉じて９０秒間手で振って混合し、その後室温で１０分間放冷し、放冷した混合原料９．８ｇを分取して内径３０ｍｍの円筒容器（型枠）に入れ、混合原料の上に加圧棒を乗せて、成型機で４０ｋｇ／ｃｍ2の圧力を加えて錠剤に成型した（５つ）。得られた錠剤を１０５℃で一晩乾燥し、デシケーターで放冷したものを塊成化物とした。
[Preparation of agglomerates]
Put 46 g of the prepared iron-making dust-containing material in a plastic bag, close the mouth of the plastic bag, shake it by hand to mix, heat it in a constant temperature bath at 60 ° C for 30 minutes while still in the plastic bag, and contain the heated iron-making dust. The plastic bag containing the material was removed from the constant temperature bath. 4.0 g of water containing 0.5% by weight of polyvinyl alcohol (saponification degree: 98, polymerization degree: 2400) was added to a plastic bag containing an iron-making dust-containing material taken out from a constant temperature bath (polyvinyl alcohol solid with respect to iron-making dust). Mineral concentration: 0.046% by weight). Close the mouth of the bag again and shake it by hand for 90 seconds to mix, then allow it to cool at room temperature for 10 minutes, then take 9.8 g of the cooled mixed raw material and put it in a cylindrical container (form) with an inner diameter of 30 mm. A pressure rod was placed on the mixed raw material, and a pressure of 40 kg / cm 2 was applied with a molding machine to form tablets (5). The obtained tablets were dried at 105 ° C. overnight and allowed to cool in a desiccator to obtain agglomerates.
［塊成化物の強度評価確認試験］
得られた５つの塊成化物を、ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５で規定されたフローテーブル上に乗せ、１ｃｍの落下衝撃を５０回加えた後、割れずに残った塊成化物の数で強度評価を実施した。その得られた結果を下記表２に示す。なお、目視確認で、塊成化物の１０％程度以上の体積が欠けた塊成化物を割れたと判定した。
[Strength evaluation confirmation test for agglomerates]
The five obtained agglomerates were placed on a flow table specified in JIS R5201: 2015, and after applying a 1 cm drop impact 50 times, the strength was evaluated by the number of agglomerates remaining without cracking. did. The obtained results are shown in Table 2 below. By visual confirmation, it was determined that the agglomerated product lacking a volume of about 10% or more of the agglomerated product was cracked.
（実施例２）
重合度が１７００であるポリビニルアルコールを使用した以外は、実施例１と同様に塊成化物の調製及び強度評価確認試験を行った。その結果を下記表２に示す。
(Example 2)
Except for the use of polyvinyl alcohol having a degree of polymerization of 1700, the agglomerate was prepared and the strength evaluation confirmation test was carried out in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2 below.
（実施例３及び４）
製鉄ダスト含有材料に添加するポリビニルアルコール水溶液のポリビニルアルコールの濃度を０．２５重量％又は０．１３重量％とした以外は、実施例２と同様に塊成化物の調製及び強度評価確認試験を行った。その結果を下記表２に示す。
(Examples 3 and 4)
The agglomerate was prepared and the strength evaluation confirmation test was carried out in the same manner as in Example 2 except that the concentration of polyvinyl alcohol in the aqueous polyvinyl alcohol solution added to the iron-making dust-containing material was set to 0.25% by weight or 0.13% by weight. rice field. The results are shown in Table 2 below.
（実施例４～９）
下記表２に示すけん化度及び重合度のポリビニルアルコールを使用した以外は、実施例１と同様に塊成化物の調製及び強度評価確認試験を行った。その結果を下記表２に示す。
(Examples 4 to 9)
Except for the use of polyvinyl alcohol having a saponification degree and a degree of polymerization shown in Table 2 below, the agglomerate was prepared and the strength evaluation confirmation test was carried out in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2 below.
（比較例１及び２）
実施例１と同じ製鉄ダスト含有材料４６ｇを入れたビニール袋に、さらに下記表２に示す粉末のポリビニルアルコールを０．２５ｇ加えた。袋の口を閉じて手で振って混合した後、恒温槽で６０℃３０分間加温した。加温した製鉄ダスト含有材料を含むビニール袋を恒温槽から取り出し、水４．０ｇを添加した。再び袋の口を閉じて９０秒間手で振って混合し、その後室温で１０分間放冷し、放冷した原料９．８ｇを分取し、内径３０ｍｍの円筒容器（型枠）に入れ、混合原料の上に加圧棒を乗せて、成型機で４０ｋｇ／ｃｍ2の圧力を加えて錠剤に成型した（５つ）。得られた錠剤を１０５℃で一晩乾燥し、デシケーターで放冷したものを塊成化物とした。
得られた塊成化物について、実施例１と同様の強度評価確認試験を行った。その結果を下記表２に示す。
(Comparative Examples 1 and 2)
To a plastic bag containing 46 g of the same iron-making dust-containing material as in Example 1, 0.25 g of the powdered polyvinyl alcohol shown in Table 2 below was further added. After closing the mouth of the bag and shaking it by hand to mix, it was heated at 60 ° C. for 30 minutes in a constant temperature bath. The plastic bag containing the heated iron-making dust-containing material was taken out from the constant temperature bath, and 4.0 g of water was added. Close the mouth of the bag again and shake by hand for 90 seconds to mix, then allow to cool at room temperature for 10 minutes, take 9.8 g of the cooled raw material, put it in a cylindrical container (form) with an inner diameter of 30 mm, and mix. A pressure rod was placed on the raw material, and a pressure of 40 kg / cm 2 was applied with a molding machine to form tablets (5). The obtained tablets were dried at 105 ° C. overnight and allowed to cool in a desiccator to obtain agglomerates.
The obtained agglomerated product was subjected to the same strength evaluation confirmation test as in Example 1. The results are shown in Table 2 below.
（比較例３及び４）
粉末のポリビニルアルコールに代えて、下記表２の比較例３又は４の薬剤を使用した以外は、比較例１と同様に塊成化物の調製及び強度評価確認試験を行った。その結果を下記表２に示す。
(Comparative Examples 3 and 4)
The agglomerate was prepared and the strength evaluation confirmation test was carried out in the same manner as in Comparative Example 1 except that the chemicals of Comparative Example 3 or 4 in Table 2 below were used instead of the powdered polyvinyl alcohol. The results are shown in Table 2 below.
（比較例５～９）
ポリビニルアルコール水溶液に代えて、下記表２の比較例５～９に示す薬剤成分（バインダー）の水溶液を使用した以外は、実施例と同様に塊成化物の調製及び強度評価確認試験を行った。その結果を下記表２に示す。
(Comparative Examples 5-9)
The agglomerate was prepared and the strength evaluation confirmation test was carried out in the same manner as in the examples except that the aqueous solution of the drug component (binder) shown in Comparative Examples 5 to 9 in Table 2 below was used instead of the aqueous polyvinyl alcohol solution. The results are shown in Table 2 below.
比較例３～９では、製鉄ダストのバインダーとして一般的に知られている薬剤を使用した。表２に示すように、比較例３～９の塊成化物は、強度評価確認試験で割れずに残った錠剤数が３個以下であり、塊成化物の強度を十分に保持する効果が得られなかった。これに対し、ポリビニルアルコール水溶液を混合した実施例１～９の塊成化物は、強度評価確認試験で割れずに残った錠剤数が４個又は５個であり、塊成化物の強度を十分に保持する効果が得られた。
また、粉末のポリビニルアルコールを使用した比較例１及び２では、塊成化物の強度を十分に保持する効果が得られなかった。さらに、実施例２及び８では、比較例１及び２と同一の重合度及びけん化度のポリビニルアルコールを使用したにもかかわらず、ポリビニルアルコールを添加する形態を水溶液とすることによって、塊成化物の強度を十分に保持することができた。
以上の結果、ポリビニルアルコール水溶液と混合して塊成化することにより、油分含有量が０．２４重量％である製鉄ダスト含有材料から、十分な強度を有する塊成化物が得られることが確認できた。
なお、上記比較例１及び２では、加温及び温水の添加前に粉末のポリビニルアルコールを製鉄ダスト含有材料に加えたが、温水添加時に粉末のポリビニルアルコールを添加した場合であっても、比較例１及び２と同様に、十分な強度を有する塊成化物が得られることはできなかった。
In Comparative Examples 3 to 9, a chemical generally known as a binder for iron-making dust was used. As shown in Table 2, in the agglomerated products of Comparative Examples 3 to 9, the number of tablets remaining without breaking in the strength evaluation confirmation test was 3 or less, and the effect of sufficiently maintaining the strength of the agglomerated products was obtained. I couldn't. On the other hand, in the agglomerated products of Examples 1 to 9 mixed with the aqueous polyvinyl alcohol solution, the number of tablets remaining without breaking in the strength evaluation confirmation test was 4 or 5, and the strength of the agglomerated products was sufficient. The effect of holding was obtained.
Further, in Comparative Examples 1 and 2 using powdered polyvinyl alcohol, the effect of sufficiently maintaining the strength of the agglomerated product could not be obtained. Further, in Examples 2 and 8, although polyvinyl alcohol having the same degree of polymerization and saponification as in Comparative Examples 1 and 2, the form in which polyvinyl alcohol was added was made into an aqueous solution to form a lump product. The strength could be sufficiently maintained.
As a result of the above, it can be confirmed that an agglomerated product having sufficient strength can be obtained from an iron-making dust-containing material having an oil content of 0.24% by weight by mixing with a polyvinyl alcohol aqueous solution and agglomerating. rice field.
In Comparative Examples 1 and 2 above, powdered polyvinyl alcohol was added to the iron-making dust-containing material before heating and addition of hot water, but even when powdered polyvinyl alcohol was added when warm water was added, Comparative Example. Similar to 1 and 2, it was not possible to obtain a mass product having sufficient strength.
（実施例１０）
実施例１とは異なる油分含有量の製鉄ダストを使用した以外は、実施例２と同様に、塊成化物の調製及び強度評価確認試験を行った。その結果を下記表３に示す。なお、製鉄ダスト含有材料の油分含有量は０．２１重量％であった。
(Example 10)
The agglomerate was prepared and the strength evaluation confirmation test was carried out in the same manner as in Example 2 except that the iron-making dust having an oil content different from that of Example 1 was used. The results are shown in Table 3 below. The oil content of the iron-making dust-containing material was 0.21% by weight.
（実施例１１及び１２）
製鉄ダスト含有材料に添加するポリビニルアルコール水溶液のポリビニルアルコールの濃度を０．２５重量％又は０．１３重量％とした以外は、実施例１０と同様に塊成化物の調製及び強度評価確認試験を行った。その結果を下記表２に示す。
(Examples 11 and 12)
The agglomerate was prepared and the strength evaluation confirmation test was carried out in the same manner as in Example 10 except that the concentration of polyvinyl alcohol in the aqueous polyvinyl alcohol solution added to the iron-making dust-containing material was set to 0.25% by weight or 0.13% by weight. rice field. The results are shown in Table 2 below.
（実施例１３～１６）
下記表３に示すけん化度及び重合度のポリビニルアルコールを使用した以外は、実施例２と同様に塊成化物の調製及び強度評価確認試験を行った。その結果を下記表３に示す。
(Examples 13 to 16)
Except for the use of polyvinyl alcohol having a saponification degree and a degree of polymerization shown in Table 3 below, the agglomerate was prepared and the strength evaluation confirmation test was carried out in the same manner as in Example 2. The results are shown in Table 3 below.
（比較例１１～１６）
実施例１０で使用した製鉄ダスト含有材料を使用した以外は、比較例１－３、６、９又は１０と同様に、塊成化物の調製及び強度評価確認試験を行った。その結果を下記表３に示す。
(Comparative Examples 11 to 16)
Except for using the iron-making dust-containing material used in Example 10, agglomerates were prepared and strength evaluation confirmation tests were carried out in the same manner as in Comparative Examples 1-3, 6, 9 or 10. The results are shown in Table 3 below.
表３に示す通り、ポリビニルアルコール水溶液と混合して塊成化することにより、油分含有量が０．２１重量％である製鉄ダスト含有材料から、十分な強度を有する塊成化物が得られることが確認できた。 As shown in Table 3, by mixing with a polyvinyl alcohol aqueous solution and agglomerating, an agglomerated product having sufficient strength can be obtained from an iron-making dust-containing material having an oil content of 0.21% by weight. It could be confirmed.
（参考例１～１２）
実施例１とは異なる油分含有量の製鉄ダストを使用した以外は、上記実施例１、５及び８並びに比較例１～８と同様に、塊成化物の調製及び強度評価確認試験を行った。その結果を下記表４に示す。なお、製鉄ダスト含有材料の油分含有量は０．１８重量％であった。
(Reference Examples 1 to 12)
Similar to Examples 1, 5 and 8 and Comparative Examples 1 to 8 except that iron-making dust having an oil content different from that of Example 1 was used, agglomerates were prepared and strength evaluation confirmation tests were performed. The results are shown in Table 4 below. The oil content of the iron-making dust-containing material was 0.18% by weight.
（参考例１３～１８）
実施例１とは異なる油分含有量の製鉄ダストを使用した以外は、上記実施例５及び８並びに比較例２、４、６及び１０と同様に、塊成化物の調製及び強度評価確認試験を行った。その結果を下記表５に示す。なお、製鉄ダスト含有材料の油分含有量は０．０１重量％であった。
(Reference Examples 13 to 18)
Similar to Examples 5 and 8 and Comparative Examples 2, 4, 6 and 10, the agglomerate was prepared and the strength evaluation confirmation test was performed except that the iron-making dust having an oil content different from that of Example 1 was used. rice field. The results are shown in Table 5 below. The oil content of the iron-making dust-containing material was 0.01% by weight.
表４及び５に示す通り、製鉄ダスト含有材料の油分含有量が０．２重量％未満であれば、油分含有量が０．２重量％以上の製鉄ダスト含有材料では十分な強度の塊成化物が得られない薬剤成分（バインダー）を使用した場合でも、十分な強度を有する塊成化物が得られることができた。 As shown in Tables 4 and 5, if the oil content of the iron-making dust-containing material is less than 0.2% by weight, the iron-making dust-containing material having an oil content of 0.2% by weight or more is an agglomerated product having sufficient strength. Even when a drug component (binder) was used, a lump product having sufficient strength could be obtained.
Claims (6)
前記製鉄ダストを含有する材料と、ポリビニルアルコール水溶液とを混合することを含み、
前記製鉄ダスト含有材料は、該材料の乾燥重量に対する重量割合で０．２重量％以上の油分を含有し、
前記ポリビニルアルコール水溶液を、前記製鉄ダスト含有材料中の製鉄ダスト（乾燥重量）に対するポリビニルアルコールの重量割合が０．００１～０．０４６重量％（固形分換算）となるように、前記製鉄ダスト含有材料と混合することを含む、
製鉄ダスト塊成化物の製造方法。 It is a method of producing agglomerates using iron-making dust.
Including mixing the material containing the iron-making dust with an aqueous solution of polyvinyl alcohol.
The iron-making dust-containing material contains 0.2% by weight or more of oil as a weight ratio to the dry weight of the material.
The polyvinyl alcohol aqueous solution is prepared so that the weight ratio of polyvinyl alcohol to the iron dust (dry weight) in the iron dust containing material is 0.001 to 0.046% by weight (solid content equivalent). Including mixing with,
A method for producing a lump of iron-making dust.
ポリビニルアルコール水溶液を含む、塊成化助剤。 An iron-making dust agglomeration aid for use in the method for producing an iron-making dust agglomerate according to any one of claims 1 to 4 .
An agglomerating aid containing an aqueous solution of polyvinyl alcohol.
ポリビニルアルコール水溶液を、前記製鉄ダストを含有する材料と混合することを含み、
前記製鉄ダスト含有材料は、該材料の乾燥重量に対する重量割合で０．２重量％以上の油分を含有し、
前記ポリビニルアルコール水溶液を、前記製鉄ダスト含有材料中の製鉄ダスト（乾燥重量）に対するポリビニルアルコールの重量割合が０．００１～０．０４６重量％（固形分換算）となるように、前記製鉄ダスト含有材料と混合することを含む、製鉄ダストの再利用方法。 It ’s a way to reuse iron dust.
It comprises mixing an aqueous solution of polyvinyl alcohol with the material containing the iron-making dust.
The iron-making dust-containing material contains 0.2% by weight or more of oil as a weight ratio to the dry weight of the material.
The polyvinyl alcohol aqueous solution is prepared so that the weight ratio of polyvinyl alcohol to the iron dust (dry weight) in the iron dust containing material is 0.001 to 0.046% by weight (solid content conversion). How to reuse steel dust , including mixing with .
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