NL1008378C2 - Werkwijze en samenstellingen voor het pelletiseren van corpusculaire materialen. - Google Patents

Description

WERKWIJZE EN SAMENSTELLINGEN VOOR HET PELLETISEREN VAN CORPUSCULAIRE MATERIALEN

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op de pelletisatie van corpusculair metaalerts gebruikmakend van een polymeer binder en in het bijzonder op de vermenging van een additief teneinde de effectiviteit van het 5 binder te verbeteren.

Ertspelletisatiewerkwijzen omvatten het toevoegen van binder aan corpusculair erts en vocht en het daardoor vormen van een innig mengsel van erts, binder en vocht, het vormen van groene pellets van het mengsel en 10 het bakken van de groene pellets.

Traditioneel was het binder bentonietklei, maar recentelijk zijn natuurlijke en synthetische organische binderpolymeren voorgesteld en gebruikt. De natuurlijke binderpolymeren omvatten zetmelen.

15 De synthetische binderpolymeren die het meest succesvol zijn gebleken, hebben een intrinsieke viscositeit (IV) die in het algemeen in het gebied van 4 tot 10 dl/g ligt, maar waarden zo laag als 2 dl/g of zo hoog als 16 dl/g of meer zijn reeds voorgesteld. De synthetische 20 polymeren hebben derhalve een moleculair gewicht van bijvoorbeeld boven de 1 miljoen en in het algemeen van verscheidene miljoenen. Een voorbeeld van een onthulling van het gebruik van synthetische binderpolymeren met een moleculair gewicht van ten minste 1 miljoen is het Ameri-25 kaanse octrooischrift 4.751.259.

In dit document wordt de IV bepaald door een gesuspendeerd niveauviscometer gebruikmakend van een 1M natriumchloride-oplossing gebufferd tot een pH van 7 bij een temperatuur van 25eC.

30 Het organische binderpolymeer wordt in het algemeen toegevoegd in de vorm van een fijn poeder dat kenmerkend een grootte heeft van ten minste 90 gewichts- 1008378 2 procent onder 200 μτη, maar in het Europese octrooischrift EP 376.713 beschrijven wij het gebruik van samenstellingen die gevormd zijn uit dit poeder en, optioneel, een niet-polymeer pelletiseerhulp zoals natriumcarbonaat.

5 Alhoewel wij schrijven, dat de samenstellingen in het algemeen slechts gemaakt worden door het bevochtigen van het binderpolymeer en de pelletiseerhulp, vermelden wij in het Europees octrooi 376.713, dat een samenstelling-verbindend reagens gebruikt kan worden in een hoeveelheid t 10 die gewoonlijk lager is dan 10% en vaak 0,05 tot 1% is, gebaseerd op het gewicht van de samenstelling. De hoeveelheid samenstellingverbindend reagens is dus erg laag. Wij zeggen, dat het bij voorkeur een niet-ionisch polymeer is, maar dat, wanneer het binderpolymeer anionisch 15 is, de samenstellingverbindend reagens een anionisch polymeer met laag moleculair gewicht (vaak beneden 10.000) polymeer kan zijn, zoals natriumpolyacrylaat. Wanneer de hoeveelheid samengesteld binder, 0,06% is, zoals kenmerkend is, gebaseerd op de innige menging van 20 erts en binder, is de hoeveelheid samenstellingverbin-dende reagens (bij de normale bovenste limiet van 1% gebaseerd op het gewicht van de samenstelling) 0,0006%.

Er wordt in het Europese octrooischrift EP 367.713 niet gesuggereerd, dat het samenstellingverbindend reagens een 25 willekeurig ander doel in de werkwijze heeft dan het vergemakkelijken van de vervaardiging en vermenging van de samenstellingen.

De kwaliteit van de uiteindelijke pellets in de ertspelletisatie wordt vastgesteld op basis van verschei-30 dene eigenschappen waaronder natte of groene sterkte, droge sterkte en het valaantal (En.: drop number). De bij een willekeurige fabriek verkrijgbare waarden hebben de neiging te variëren van de ene fabriek tot de ander vanwege variaties in de gebruikte materialen (bijvoor-35 beeld de kwaliteit van de erts) en de verwerkingsomstan-digheden, maar in het algemeen is het gewenst de droge sterkte te maximaliseren, terwijl voldoende resultaten 1008378 3 wat betreft het valaantal en andere eigenschappen behouden blijven.

Het Amerikaanse octrooischrift US 5.171.361 heeft betrekking op de verbetering van werkwijzen van 5 pelletisatie, waarin het binderpolymeer een op eiwit gebaseerd polymeer is. Het octrooischrift heeft in het bijzonder betrekking op het verminderen van de problemen die specifiek optreden voor de werkwijze waarin eiwit wordt gebruikt als het' binder. Dit zijn problemen van 10 snelle en ongelijke kogelgroei en problemen met opper-vlakte-eigenschappen zoals oppervlakteplakkerigheid en oppervlaktekratervorming. Verscheidene additieven zijn gesuggereerd om deze met eiwitbinder optredende problemen, op te lossen. Acrylpolymeren zijn opgenomen in de 15 uitgebreide lijst van geschikte materialen. Verscheidene voorbeelden van bindermengsels waaronder verscheidene acrylpolymeren worden gegeven. Hieruit schijnt nonioni-sche polyacrylamide met hoog moleculair gewicht de voorkeur te hebben, alhoewel materialen die worden beschreven 20 als "anionische acrylamiden met hoog moleculair gewicht", "anionische acrylamiden met modaal moleculair gewicht", en "anionische acrylamiden met een laag moleculair gewicht" eveneens gesuggereerd worden. Er wordt geen aanwijzing gegeven van anionisch monomeer in de anionische 25 polyacrylamiden. In het bijzonder denkt men, dat het als "anionische acrylamide met een laag moleculair gewicht" beschreven materiaal in feite een moleculair gewicht van ten minste 1 miljoen zou hebben. Twee voorbeelden omvatten tevens wat is beschreven als "geneutraliseerd polya-30 crylzuur" in combinatie met respectievelijk guar gom en een terpolymeer van 30% acrylzuur/10% AMPS/60% acrylamide. Er is geen indicatie gegeven van het geneutraliseerd polyacrylzuur of terpolymeer. Al deze gesuggereerde materialen bevinden zich dus waarschijnlijk in de boven-35 genoemde klasse van bekende synthetische bindermateria-len. Alhoewel het geciteerde document onthult, dat de gebruikte additieven de problemen verminderen die specifiek zij voor eiwitbinder (oppervlak-erosie, klontersnel- 1008378 4 heid etc.), noemt het specifiek, dat droge sterkte en druppelsterkte hetzelfde zijn met en zonder het toegevoegde materiaal en zelfs beter zouden zijn zonder het toegevoegde materiaal.

5 Het Amerikaanse octrooischrift US 5.306.327 is een soortgelijke onthulling. Het suggereert bovendien lignosulfonaten als additieven voor het oplossen van het problemen die optreden met eiwitten als binder. Lignosul-fonaten zijn natuurlijke polymeermaterialen die de nei- ; 10 ging hebben variabele eigenschappen te hebben. Deze materialen, alhoewel beschreven als hebbende een "relatief laag moleculair gewicht", zouden een moleculair gewichtverdeling hebben die varieert tussen de 100 en 100.000.

15 Het Engelse octrooischrift GB 2.006.179 is een publicatie, die in het algemeen samenklontering noemt maar in hoofdzaak betrekking heeft op briket maken? en niet op pelletisatie. Twee gedeponeerde materialen worden gesuggereerd om het briket maken te verbeteren, wederom 20 in combinatie met eiwitbinder. Deze materialen zijn Reversand SS100 en Daxad 15.

Het zou wenselijk zijn om de pelletisatiewerk-wijzen te verbeteren door het verhogen van de droge sterkte voor gevormde pellets gebruikmakend van een 25 aantal binders, in het bijzonder met die grondstoffen en werkwijzen waarin het binderpolymeer anders de neiging zou hebben een droge sterkte te geven die lager is dan gewenst. In het bijzonder zou het gewenst zijn om pelle-tisatiewerkwijzen te kunnen verbeteren waarin een synthe-30 tisch polymeer als hoofdbinderpolymeer gebruikt wordt.

Een ertspelletisatiewerkwijze volgens de uitvinding omvat het toevoegen van binderpolymeer aan cor-pusculair erts en vocht en het daardoor vormen van een innig mengsel van erts, binder en vocht, het vormen van 35 groene pellets uit het mengsel en het bakken van de groene pellets, en in deze werkwijze is ten minste 0,001 gewichtsprocent (gebaseerd op het innige mengsel) van een wateroplosbaar behandelingspolymeer gevoegd bij het 1008378 5 innige mengsel van erts, binderpolymeer en vocht, waarin het wateroplosbaar behandelingspolymeer een moleculair gewicht van 1.000 tot 20.000 heeft en een synthetisch polymeer is, dat gevormd is door polymerisatie van water-5 oplosbaar ethylenisch onverzadigd anionisch monomeer of wateroplosbaar ethylenisch onverzadigd monomeermengsel dat ten minste 50 gewichtsprocent anionisch monomeer bevat.

Het behandelingspolymeer wordt in het algemeen 10 gevormd door 50-100 gewichtsprocent, bij voorkeur 75 of 80 tot 100 gewichtsprocent, anionisch monomeer ten opzichte van niet-ionisch monomeer dat in een wateroplosbaar mengsel met het anionische monomeer zal vormen. Het nonionische monomeer kan een in water oplosbaar monomeer 15 zijn zoals acrylamide of het kan een potentieel in water oplosbaar monomeer zijn zoals een alkyl-acrylaat of metacrylate, bijvoorbeeld methyl of butyl-acrylaat, onder voorwaarde dat het onoplosbaar monomeer opgelost kan worden in waterhoudende oplossing van het anionische 20 monomeer gedurende polymerisatie en dat het mengsel een in water oplosbaar polymeer verschaft.

Het anionische monomeer is in het algemeen een ethylenisch onverzadigd carboxylmonomeer, gewoonlijk in de vorm van een alkali-metaal (in het bijzonder natrium) 25 of een ander in wateroplosbaar zout, maar indien gewenst kunnen sommige of alle anionische monomeren een ethylenisch onverzadigd sulfonisch monomeer zijn zoals AMPS (Amerikaans handelsmerk) of alylsulfonaat of vinylsulfo-naat. De bevoorkeurde carboxylmonomeren zijn acrylzuur of 30 metacrylzuur en bij voorkeur is het anionisch monomeer natriumacrylaat. De bevoorkeurde polymeren zijn homopoly-meren van acrylzuur (gewoonlijk natriumpolyacrylaat).

Het moleculair gewicht van het behandelingspolymeer is bij voorkeur ten minste 2.000 of 3.000. Vaak is 35 het minder dan 10.000 en bij voorkeur 8.000, met voorkeurswaarden van ongeveer 3.000 tot 6.000. In dit document is het moleculair gewicht een qua gewicht gemiddeld moleculair gewicht. Moleculair gewicht wordt gemeten door 1008378 6 gelpermeatie-chroraatografie, bij voorkeur gemeten door afmeting-uitsluitende chromotografie gebruikmakend van kolommen van Toao Haes TSK PWXL (G6000 + G3000 + beveiliging) of andere geschikte kolommen, dipotassium waterstof 5 orthofosfaat trihydraat als spoelmiddel en verscheidene natrium polyacrylaat standaarden in het gebied van 782200-1250g/mol met natriumacrylaat monomeer als een additionele standaard. De moleculaire gewichten zijn gemeten als het volle natriumzout.

10 Bevoorkeurde behandelingspolymeren hebben een smalle moleculair-gewichtsverdeling alsmede het gedefinieerde erg lage moleculaire gewicht.

Hogere moleculaire gewichten in het bereik van 1.000 tot 20.000 zijn soms meer geschikt wanneer, zoals 15 soms de voorkeur heeft, het polymeer in een korrelvorm toegevoegd wordt. Wanneer het behandelingspolymeer in vloeibare vorm toegevoegd moet worden, wordt het polymeer gewoonlijk op conventionele wijze vervaardigd door oplos-singspolymerisatie. Wanneer het polymeer toegevoerd wordt 20 in poedervorm, wordt het polymeer gewoonlijk gemaakt door omgekeerde-fase-korrelpolymerisatie of door sproeidrogen van een oplossing van het polymeer.

Indien het behandelingspolymeer in corpusculai-re vorm is, heeft het in het algemeen een deeltjesgrootte 25 van ten minste 90 gewichtsprocent onder de 300 μπι en bij voorkeur onder de 200 μπι en vaak onder 100 μπι. Gewoonlijk is de deeltjesgrootte ten minste 90 gewichtsprocent boven de 10 μπι.

Men zal begrijpen, dat de in water oplosbare 30 behandelingspolymeren die gebruikt worden in de uitvinding materialen zijn, die bekend zijn in de industrie als dispersie-reagentia en het is verrassend dat de toevoeging van een synthetisch polymeer dispersiereagens voordelig in de werkwijze is. Wat zij vinden is echter, dat 35 het mogelijk is om een verbeterde droge sterkte te hebben door vermenging van het behandelingspolymeer, en dat het in het bijzonder mogelijk is om dit te bereiken wanneer de totale hoeveelheid binder (binderpolymeer, behande- 1008378 7 lingspolymeer en mogelijke pelletisatiehulp wanneer deze gebruikt wordt) constant blijft.

De hoeveelheid behandelingspolymeer die toegevoegd moet worden, zal variëren afhankelijk van de eigen-5 schappen van het ijzer en het restant van het bindersys-teem maar is vaak ten minste 0,005% en bij voorkeur ten minste 0,008%. Vaak bevindt deze zich in het gebied van 0,01% tot 0,05%. Hoeveelheden boven 0,01% zijn gewoonlijk onnodig, maar kunnen gebruikt worden indien dat gewenst i 10 is. Bovengenoemde hoeveelheden zijn alle gewichtsprocen-ten gebaseerd op een innige menging van erts, polymeer-binder en vocht.

Het behandelingspolymeer kan gemengd worden in het innige mengsel van erts, binderpolymeer en vocht door 15 toevoeging in een geschikte stap. Het is vaak wenselijk om het behandelingspolymeer innig te mengen met het erts en een deel of al het vocht vóór het toevoegen van het binderpolymeer of andere componenten van het bindersys-teem. Het behandelingspolymeer kan bijvoorbeeld toege-20 voegd worden als een vloeistof of poeder voor de filters, die op conventionele wijze voorafgaan aan de toevoeging aan binder vóór de pelletisatie in een trommel of schijf.

Eén groep bevoorkeurde werkwijzen omvat daarom de sequentiële toevoeging van het behandelingspolymeer 25 gevolgd door het binderpolymeer. Sequentiële toevoeging is echter niet essentieel en er kunnen tevens goede resultaten bereikt worden door de toevoeging van het behandelingspolymeer aan het innige mengsel op hetzelfde moment als (of vervolgend op) het toevoegen van het 30 binderpolymeer. De behandelings- en binderpolymeren worden in het algemeen afzonderlijk toegevoegd, dat wil zeggen vanuit afzonderlijke toevoeren, hetzij tegelijkertijd, hetzij sequentieel in een willekeurige volgorde.

Dit vergemakkelijkt de mogelijkheid de behandelings- en 35 binderpolymeren in verschillende fysieke vormen toe te voegen, bijvoorbeeld het behandelingspolymeer als een oplossing en het binderpolymeer als een poeder. In het bijzonder kan het behandelingspolymeer toegevoegd worden 1 008378 8 als een oplossing vóór de filters en het bindmiddelpoly-meer als een poeder na de filters, maar voor pelletisa-tie.

Alhoewel het vaak gemakkelijk is om het behan-5 delingspolymeer als een oplossing toe te voegen, heeft het gewoonlijk de voorkeur om het als een poeder toe te voegen. De poederdeeltjes kunnen afzonderlijk uit het binderpolymeer toegevoegd worden (vaak op hetzelfde moment als het binderpolymeer), maar vaak kunnen de ) 10 behandelingspolymeerdeeltjes ook toegevoegd worden als een mengsel met binderpolymeerdeeltjes.

In plaats van toevoeging van het behandelings-polymeer als een oplossing of een mengsel van deeltjes met deeltjes van binderpolymeer, kan een gedeelte van het 15 behandelingspolymeer eveneens dienst doen als een samen-stellingverbindend reagens voor samenstellingen van poly-meerbinderdeeltjes, zoals in het Europese octrooischrift EP 376.713. Het is echter noodzakelijk, dat die samenstellingen desintegrabel zijn, zoals in Europees octrooi-20 schrift EP 376.713 beschreven is. Het is gewoonlijk niet uitvoerbaar om desintegrabele samenstellingen te maken die zowel het binderpolymeer als al het gewenste behandelingspolymeer bevatten. Indien het binderpolymeer toegevoegd moet worden in de vorm van samenstellingen heeft 25 het dienovereenkomstig gewoonlijk de voorkeur, dat deze geen behandelingspolymeer als een verbindings reagens bevat en heeft het gewoonlijk de voorkeur, dat zij geen enkel behandelingspolymeer bevatten of indien zij dat wel bevatten, dat de hoeveelheid behandelingspolymeer in de 30 samenstellingen niet meer zou zijn dan 50 gewichtspro-cent, en in het algemeen niet meer dan 10 gewichtspro-cent, van de totale hoeveelheid in de uitvinding gebruikt behandelingspolymeer.

Het binderpolymeer kan een natuurlijk of aange-35 past natuurlijk binderpolymeer zijn, zoals een eiwit of cellulose, bijvoorbeeld carboximethyl cellulose polymeer, maar is bijvoorbeeld een synthetisch polymeer, bijvoorbeeld gevormd uit een in water oplosbaar ethylisch onver- 1008378 9 zadigd monomeer of monomeersamenstelling. Het kan in hoofdzaak niet-ionisch zijn, maar in het algemeen is het een ionisch synthetisch polymeer gevormd uit een anio-nisch of cationisch monomeer, optioneel met een niet-5 ionisch monomeer. Het kan amfoteer zijn, waarbij het is gevormd uit een mengsel van cationische en anionische monomeren, als optie met non-ionisch monomeer.

Alhoewel het binderpolymeer een natuurlijk of aangepast natuurlijk polymeer kan zijn, verschaft de | 10 uitvinding bijzondere voordelen wanneer het binderpolymeer synthetisch polymeer, in het bijzonder synthetisch ionisch polymeer, omvat. In het bijzonder heeft de uitvinding bijzondere voordelen wanneer het binderpolymeer ten minste 50 gewichtsprocent synthetisch ionisch poly-15 meer omvat, bij voorkeur ten minste 80 gewichtsprocent synthetisch polymeer en in het bijzonder wanneer het in hoofdzaak 100 gewichtsprocent synthetisch ionisch polymeer omvat. Het binderpolymeer kan een mengsel van synthetisch ionisch polymeer en natuurlijk of aangepast 20 natuurlijk polymeer zijn.

Geschikte anionische monomeren zijn ethylenisch onverzadigd carboxylzuren of sulfoonzuren, vaak in de vorm van een in wateroplosbaar amonium of, bij voorkeur, alkalimetaalzout. Geschikte carboxylzuren zijn metacry-25 lisch, itaconisch, maleïsch of bij voorkeur acrylisch zuur. Geschikte sulfoonzuren omvatten allyl, methallyl, vinyl en 2-acrylamide-2-methyl propaan sulfoonzuren, gewoonlijk als alkalimetaalzout.

Geschikte cationische monomeren omvatten dial-30 kylaminoalkyl (meth)-acrylamiden of -acrylaten, gewoonlijk als zuurtoevoeging of quaternaire ammoniumzouten en monomeren als diallyl dimethyl ammoniumchloride.

Geschikte niet-ionische monomeren omvatten methacrylamide en acrylamide.

35 De bevoorkeurde synthetische binderpolymeren zijn gewoonlijk anionisch. Het binderpolymeer kan een polymeer zijn van meer dan 50% anionisch monomeer (bijvoorbeeld natriumpolyacrylaat homopolymeer), maar het 1008378 10 heeft in het algemeen de voorkeur het binderpolymeer te vormen uit minder dan 70 gewichtsprocent, vaak 50 tot 45 gewichtsprocent, anionisch monomeer ten opzichte van een non-ionisch monomeer, in het algemeen acrylamide. Bevoor-5 keurde polymeren zijn gevormd uit 10 tot 40%, bij voorkeur 15 tot 30%, natriumacrylaat of een ander niet-io-nisch monomeer met de ten opzichte van acrylamide. Be-voorkeurde polymeren worden beschreven in het Europese octrooischrift EP 225.171 en het Europese octrooischrift 10 EP 288.150.

Het synthetische binderpolymeer is gewoonlijk geheel lineair, dat wil zeggen dat het gevormd is zonder de toevoeging van een kruisverbindingsreagens, maar indien dat wenselijk is kan het enigszins voorzien worden 15 van dwarsverbindingen onder de voorwaarde dat het nog steeds in wateroplosbaar is, zoals is beschreven in W093/03190.

Het moleculaire gewicht van het binderpolymeer zal gewoonlijk zodanig geselecteerd worden, dat het 20 binderpolymeer de gewenste bindeigenschappen heeft en het moleculaire gewicht is dus gewoonlijk boven de 1 miljoen. De intrinsieke viscositeit is in het algemeen boven 2 of 3 dl/g en vaak boven de 4 dl/g. Wanneer het polymeer cationisch, zijn waarden tot 12 of 15 dl/g gewoonlijk 25 voldoende, maar wanneer het polymeer niet-ionisch of anionisch is, kunnen waarden tot 25 of 30 dl/g gebruikt worden. De bevoorkeurde materialen zijn echter anionische polymeren die gemaakt zijn van een in water oplosbaar mengsel van niet-Ionische ethylenisch onverzadigd mono-30 meer (in het algemeen acrylamide) en ethylenisch onverzadigd carboxylmonomeer. De hoeveelheid monomeer bedraagt in het algemeen 5 tot 30 of 40, bij voorkeur 5 tot 20, gewichtsprocent van het totaal van monomeren. Het polymeer heeft bij voorkeur een intrinsieke viscositeit van 2 35 tot 16 dl/g en voor de meeste doeleinden heeft een intrinsieke viscositeit van ongeveer 3 tot 10 dl/g en vaak 3 tot 7 dl/g de voorkeur.

1008378 11 ί

Mengsels van synthetisch polymeer en natuurlijk polymeer kunnen gebruikt worden, bijvoorbeeld zoals is beschreven in W093/03189. Bevoorkeurde mengsels zijn van anionisch synthetisch polymeer en van guar gom.

5 Alhoewel de synthetische polymeren toegevoegd kunnen worden in de vorm van bijvoorbeeld in hoofdzaak vochtvrij polymeer in oliedispersies of emulsies, wordt het binderpolymeer bij voorkeur in poedervorm toegevoegd. De individuele deeltjes van het binderpolymeer hebben j 10 gewoonlijk een grootte die hoofdzakelijk onder de 300 μπι en nog gebruikelijker in hoofdzaak onder de 200 μιπ en vaak hoofdzakelijk onder de 100 μπι, bijvoorbeeld ten minste 90 gewichtsprocent onder 200 μπι en ten minste 40 gewichtsprocent onder 100 μπι, ligt. In het algemeen zijn 15 ze ten minste 10 μιη, maar zij kunnen kleiner zijn, bijvoorbeeld 1 μιη of minder. Zij kunnen worden toegevoegd als desintegrabele samenstellingen, zoals is beschreven in het Europese octrooischrift EP 376.713.

De polymeerdeeltjes kunnen gemaakt zijn door 20 elk willekeurig geschikte polymerisatietechniek inclusief precipitatiepolymerisatie of oplossingpolymerisatie, maar zullen in het algemeen gemaakt zijn door gelpolymerisatie of omgekeerde fase korrelpolymerisatie. Bevoorkeurde deeltjes zijn de deeltjes die gemaakt zijn door omgekeer-25 de fase korrelpolymerisatie gevolgd door droging en, indien gewenst, verpoedering op bijvoorbeeld een conventionele wijze. Door gelpolymerisatie gevolgd door verpoedering en droging gemaakte deeltjes kunnen ook worden gebruikt. Indien de deeltjes verpoederd zijn, kunnen zij 30 het gehele product van de verpoedering zijn (en in het algemeen omvattende een spreiding in deeltjesgrootte) of kunnen zij een klein gedeelte zijn, welk gedeelte gezeefd is uit het totale product (bijvoorbeeld de kleinere deeltjes gescheiden van het verpoederde product).

35 Wanneer metaalerts met een polymeerbinder gepetelliseerd wordt, is het bekend om een pelletiseer-hulp toe te voegen. Bij voorkeur wordt een dergelijk materiaal in de uitvinding gebruikt als deel van de 1008378 12 binder. De pelletiseerhulp is normalerwijze een in water oplosbaar, monomerisch materiaal en geschikte materialen zijn beschreven in de Europese octrooischriften EP 225.171 en 288.150 en in de Amerikaanse octrooischriften 5 US 4.767.449 en 4.802.914. In het algemeen worden de materialen geselecteerd uit natriumcarbonaat, natriumbicarbonaat, natriumsilicaat, natriumfosfaat, natriumste-raat, natriumbenzoaat, natriumtartraat, natriumoxalaat, natriumcitraat, natriümacetaat, het overeenkomstige * 10 amonium, kalium, calcium en magnesiumzouten van de voorgaande natriumzouten, urea en calciumoxyde, bij voorkeur natriumcarbonaat.

Het in de uitvinding gebruikte totale binder-systeem omvat in het algemeen het binderpolymeer, het 15 behandelingspolymeer en één of meer van dergelijke pelle-tiseergroepen. De gewichtsverhouding van binderpolymeer tot pelletiseerhulp bevindt zich algemeen in het gebied van 5:1 tot 1:5, bij voorkeur rondom 2:1 tot 1:2, wat betreft gewicht. De verhouding van binderpolymeer tot 20 behandelingspolymeer bevindt zich in het algemeen in het gebied van 10:1 tot 1:2, bij voorkeur 5:1 tot 1:1, wat betreft gewicht. De hoeveelheid binderpolymeer in het innige mengsel is in het algemeen ten minste 0,005% en is gewoonlijk ten minste 0,01%, maar het is gewoonlijk niet 25 noodzakelijk om meer te zijn dan 0,1%, gebaseerd op het gewicht van het innige mengsel van erts, polymeerbinder en vocht.

Indien dat wenselijk is kan bentoniet toegevoegd worden in het innige mengsel als een additionele 30 binder met, voor of na het binderpolymeer.

Het erts is in het algemeen een ijzererts, maar het kan elk willekeurig ander metallisch erts zijn dat gepelletiseerd moet worden, bijvoorbeeld een zinkerts. De hoeveelheid vocht zal variëren afhankelijk het erts en de 35 werkwijze, maar bevindt zich in het algemeen in het bereik van 7 tot 15 gewichtsprocent, vaak rondom 8 tot 12 gewichtsprocent. Een gedeelte van of al het vocht kan toegevoegd worden met het binderpolymeer en/of het behan- 1008378 13 delingspolymeer of door een doelbewust toevoegen van water, maar vaak is al het vocht aanwezig in het erts en worden alle additieven droog toegevoegd.

De werkwijzen van menging en pelletisatie 5 kunnen conventioneel zijn, bijvoorbeeld pelletisatie kan geschieden door tuimelen, rollen of klontering. De deeltjesgrootte van het ijzer dat gepelletiseerd moet worden is gewoonlijk 90 gewichtsprocent onder 100 μτη, vaak onder 50 μτη.

i 10 Het volgende is een voorbeeld:

Een hematieterts met ongeveer 10% (van 10,3 tot 10,6%) vocht werd vermengd met een verpoederd mengsel van polymeerbinder en pelletiseerhulp en met verpoederd behandelingspolymeer, waarbij alle poeders een grootte 15 hebben die hoofdzakelijk beneden de 100 μτη ligt. Het resulterende innige mengsel werd onderworpen aan pelletisatie door gebruik te maken van standaard procedures teneinde pellets op te leveren van een grootte van 11,2 mm tot 13,2 mm. De natte sterkte, droge sterkte en het 20 valaantal werden op een conventionele wijze opgenomen. In elk van de testen was polymeerbinder een copolymeer van 35 gewichtsprocent natriumacrylaat en 65 gewichtsprocent acrylamide met een IV van ongeveer 10 dl/g, was de pelletiseerhulp natriumcarbonaat en was het behandelingspoly-25 meer natriumpolyacrylaat homopolymeer met een gewichtsge-middeld moleculair gewicht van ongeveer 4.000 tot 5.000. De resultaten worden in de volgende tabel weergegeven.

1008378 ' 14

Test Polymeer- Pelleti- Behande- Vocht Natte Droge Valaantal bindmiddel seerhulp lingspoly- % sterkte sterkte % % meer % (kg) (kg) A 0,025 0,025 0,01 10,2 1,35 6 8,7 B 0,02 0,02 0,02 10,1 1,23 6,1 5,3 5 C 0,015 0,015 0,03 10 1,21 5,82 4,5 D 0 0 0,06 9,5 1,28 4,25 1,1 E 0,03 0,03 0 10,5 1,3 4,12 6,6 F 0 0 0 9,3 1,07 1,26 1,9

10 Vergelijking van test E met testen A, B en C

tonen dat er een significante verbetering in droge sterkte, is zonder enig significant verlies in valaantal en in test A was er in feite een toename in valaantal. Deze verbetering in droge sterkte wordt tot stand gebracht 15 zelfs hoewel de totale hoeveelheid bindersysteem (poly-meerbindmiddel, pelletiseerhulp en behandelingspolymeer) in alle testen 0,06% is. Vergelijking van testen E en D toont dat het behandelingspolymeer een soortgelijke droge sterkte geeft als resultaat, dat verkregen wordt door 20 gebruik te maken van de polymeerbinder en de pelletiseerhulp alleen, maar dat het valaantal veel kleiner is.

Soortgelijke resultaten worden verkregen wanneer dezelfde procedures uitgevoerd worden waarbij het binderpolymeer vervangen wordt door (1) een copolymeer 25 van 20% natriumacrylaat en 80 gewichtsprocent acrylamide, met een IV van ongeveer 6 dl/g of (2) een copolymeer van 20% natriumacrylaat en 80 gewichtsprocent acrylamide, gepolymeriseerd in de aanwezigheid van 10 ppm methyleen bis acrylamide (MBA), en met een IV van ongeveer 6 dl/g.

1008378

Claims (18)

1. Ertspelletisatiewerkwijze omvattende het toevoegen van binderpolymeer aan corpusculair erts en vocht en het daardoor vormen van een innig mengsel van erts, binderpolymeer en vocht, het vormen van groene i 5 pellets uit het mengsel en bakken van de pellets, met het kenmerk, dat een in water oplosbaar behandelingspolymeer, dat een moleculair gewicht van 1.000 tot 20.000 heeft en dat een synthetisch polymeer is dat is gevormd door polymerisatie van in water oplosbaar ethylenisch onverza- 10 digd anionisch monomeer of in water oplosbaar ethylenisch onverzadigd monomeermengsel bevattende ten minste 50 gewichtsprocent anionisch monomeer, wordt toegevoegd in het innige mengsel in een hoeveelheid van ten minste 0,001 gewichtsprocent.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarin het behandelingspolymeer toegevoegd wordt in een hoeveelheid van meer dan 0,008 gewichtsprocent van het mengsel van erts, binderpolymeer en vocht.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarin 20 het behandelingspolymeer toegevoegd wordt als een vloeistof.

4. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, waarin het binderpolymeer toegevoegd wordt in de vorm van een poeder.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, waarin het behandelingspolymeer toegevoegd wordt in de vorm van poeder, waarin de poederdeeltjes van het behandelingspolymeer gescheiden zijn van poederdeeltjes van het binderpolymeer .

6. Werkwijze volgens conclusie 4, waarin het behandelingspolymeer toegevoegd wordt als een poedermeng-sel met het binderpolymeer. 1008378 \ '

7. Werkwijze volgens conclusie 1, waarin het behandelingspolymeer afzonderlijk van maar in hoofdzaak tegelijkertijd met het binderpolymeer wordt toegevoegd.

8. Werkwijze volgens conclusie 1, waarin het 5 behandelingspolymeer sequentieel met het binderpolymeer wordt toegevoegd.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, waarin het behandelingspolymeer (1) vóór het binderpolymeer of (2) gedeeltelijk vóór het binderpolymeer en gedeeltelijk met ! 10 of na het binderpolymeer wordt toegevoegd.

10. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, waarin het behandelingspolymeer een moleculair gewicht van 2.000 tot 10.000 heeft.

11. Werkwijze volgens één der voorgaande con- 15 clusies, waarin het behandelingspolymeer een homopolymeer van acrylzuur of een copolymeer van acrylzuur met tot 20 gewichtsprocent van een comonomeer, die geselecteerd is uit de groep bestaande uit acrylamide, methylacrylaat en butylacrylaat, of een alkalimetaalzout daarvan, is.

12. Werkwijze volgens één der voorgaande con clusies, waarin het behandelingspolymeer een copolymeer van 80 tot 100 gewichtsprocent natriumacrylaat met 0 tot 20 gewichtsprocent van een comonomeer, dat geselecteerd is uit de groep bestaande uit acrylamide, methylacrylaat 25 en butylacrylaat, is.

13. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, waarin het behandelingspolymeer een natriumpoly-acrylaat is met een moleculair gewicht van 2.000 tot 8.000.

14. Werkwijze volgens één der voorgaande con clusies, waarin het binderpolymeer synthetisch ionisch polymeer omvat, bij voorkeur ten minste 50 gewichtsprocent synthetisch ionisch polymeer.

15. Werkwijze volgens één der voorgaande con- 35 clusies, waarin het binderpolymeer in hoofdzaak bestaat uit synthetisch ionisch polymeer.

16. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, waarin het binderpolymeer een copolymeer is van 1008378 1 ' 10 tot 40 gewichtsprocent natriumacrylaat en 90 tot 60 gewichtsprocent acrylamide, met een intrinsieke viscositeit van 3 tot 10 dl/g.

17, Werkwijze volgens één der voorgaande con-5 clusies, waarin eveneens bentoniet als binder aan het innig mengsel is toegevoegd.

18. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, waarin de totale hoeveelheid binderpolymeer plus behandelingspolymeer niet meer is dan 0,2 gewichtsprocent } 10 van het innig mengsel. 1008378