专利名称：炼铁用烧结原料的造粒处理方法
技术领域：
本发明涉及炼铁用烧结原料的造粒处理方法。更具体地说，本发明涉及在烧结矿的制造过程中对粉铁矿石等烧结原料进行造粒的方法，所述烧结矿是制铣工序中装入高炉的原料。
背景技术：
制铣工序中通常将由铁矿石组成的烧结矿、块矿石、球粒与焦炭一起装入高炉中进行制铣。对于该烧结矿，事先对含有铁矿石、助熔剂、燃料等的烧结原料进行处理，然后填充到烧结机中，填充到规定的高度形成烧结床之后，在表层上点火通过烧结制造该烧结矿。作为烧结机，通常采用下吸方式的烧结机，通过从烧结原料的下方吸入空气而使烧结所必需的空气流通，同时使燃料从烧结原料的上方向下方燃烧，这样形成了对烧结原料的烧结。因此，如果烧结原料含有大量的微粉，则会引起堵塞等，导致通气性降低，作为燃料的焦炭的燃烧速度变慢，所以烧结矿的生产效率降低。
因此，为了改善烧结机的通气性从而提高生产率，通常对烧结原料进行造粒等预处理以形成伪粒子。例如，混合成为烧结原料的铁矿石、助熔剂、燃料等，并添加少量的水，然后利用造粒机进行搅拌、混合等造粒操作。所谓伪粒子是通常小于等于0.5mm的微粒附着在大于等于1mm的核粒上构成的颗粒。进行这种造粒所寻求的作用是提高伪粒化性，使微粒附着在核粒周围，以及使伪粒子在运输工序、烧结工序中不易崩解分离。
另外，最近优良的块矿石枯竭，同时粉矿石的质量急剧变差，并且烧结原料的造粒性趋于比以前更差，所以强烈希望有一种有效提高烧结原料的伪粒化性的技术。
通常，烧结原料中含有原本附着或混入烧结原料的微粉。例如，作为烧结原料配合的铁矿石上附着有铁矿石的微粉和高岭土等粘土。另外，石灰石中含有石灰石(碳酸钙)的微粉等。此外，当对烧结原料进行造粒时，有时也使用炼铁厂内产生的矿渣例如在高炉、烧结炉和转炉等产生的矿渣作为配合原料。
但是，这些微粉通常对水的自分散能低，直接应用无法明显地提高伪粒化性。由于这些微粉多是附着在铁矿石等上，或者微粉自身形成凝聚体，所以烧结原料原本含有的微粉中可以分散在水里的微粉量少，并且由于部分水被凝聚体等捕获，结果分散微粉的水的量变少，仅用水造粒无法充分伪粒化。另外，对于仅用水造粒获得的伪粒化产物(伪粒子)，核粒周围附着的微粉的附着力小，降低烧结原料包含的微粉的量的效果不充分，从而提高烧结床通气性和缩短烧结时间的效果不充分。此外，如果伪粒化产物(伪粒子)中核粒周围附着的微粉的附着力小，则烧结这样的伪粒化产物获得的烧结矿的强度弱，例如烧结后破碎时容易产生微粉，所以返矿现象变多、成品合格率下降、其生产效率下降。
在这样的烧结原料预处理中，只使用水进行造粒操作对提高伪粒化性的效果小，不能充分减少烧结原料包含的微粉的量。为此，为了提高伪粒化性，提出了在烧结原料中添加具有粘接剂作用的造粒处理剂(胶粘剂)的方法。作为造粒处理剂，被广泛应用的有例如炼铁研究第288号(1976)第9页中公开的生石灰。利用生石灰可以谋求促进造粒机内的伪粒化，从而防止烧结工序的干燥、加热过程中伪粒子的崩解分离，并且可以保持烧结层中均匀的气流。
但是，生石灰等造粒处理剂通常价格较高，并且生石灰容易吸湿，而且吸湿时产生热量，所以需要寻求容易控制的造粒处理剂。此外，对于现在使用的生石灰来说，如果不使用较多量的生石灰就得不到充分的效果，在这点上也使成本升高。现在的状况是使用生石灰时尽量减少生石灰的使用量进行作业。
此外，即使添加大于等于2质量％的生石灰，其也不会进一步提高伪粒化性的效果。
作为现有的烧结原料处理技术，日本特公昭63-20288号申请涉及将粗粒粉铁矿石和微粒粉铁矿石加水搅拌而制造高炉用烧结原料的方法，其中公开了如下方法以根据原料种类设定的分级点为基准，对粉铁矿石进行部分分级，并且在该分级后的微粒粉铁矿石中预先添加混合微粒助熔剂，进而制成伪粒块。该方法中添加粒径小于等于3mm的石灰石进行造粒。但是，添加这样的石灰石时，难以充分添加对防止破裂有效的微粉部分，所以为了在这样的方法中提供充分的有效生产率，必须添加较多量(通常为1％～2％)的生石灰等造粒处理剂。并且进一步提高生产率的效果也不充分。在这方面还可以对提高烧结矿的生产率进行研究。
在日本专利公开第3058015号说明书中描述了一种烧结原料的造粒处理方法，其特征在于，使用内部有高速旋转浆的搅拌机，对除了粉粒燃料之外的烧结原料进行混合、造粒后，在该混合物中添加粉粒燃料，并利用具有转动功能的造粒机进行造粒。为了在这样的方法中提供有效的生产率，必须添加较多量(通常为1％～2％)的生石灰等造粒处理剂。并且进一步提高生产率的效果也不充分。在这方面还可以对提高烧结矿的生产率进行研究。
另一方面，作为其他现有的烧结原料造粒处理方法，已知有使用聚丙烯酸等高分子化合物作为含有粉铁矿石的铁矿石的造粒处理剂的处理方法，并且在日本特开昭59-50129号公报、特开昭61-61630号公报、特表平10-502417号以及国际公开第WO 02/066688号小册子中有记载。这些方法虽然有提高烧结原料造粒性的效果，但是还有进一步改良的余地。即有必要研究通过对得到的造粒产物(伪粒子)在烧结床的水分凝缩层等的崩解分离进行抑制来进一步提高生产率的方法(所以，这些方法对生产率的提高效果不充分，并且需要比较大的添加量)。另外，国际公开第WO 02/066688号小册子中还公开了合用聚丙烯酸钠等与碳酸钙等的体系。碳酸钙等的微粒有抑制上述烧结时伪粒子崩解分离的效果。不过，这些方法中并没有研究采用适当的方法添加上述微粒，以充分发挥抑制崩解分离的效果，提高生产率(所以，这些方法对生产率的提高效果不充分，还需要比较大的添加量)。
即这种将聚丙烯酸等高分子化合物和碳酸钙等微粒合用对含有粉铁矿石的铁矿石进行造粒处理的方法还有改良的余地。通常，各原料分别从加料斗落到传送带上。此时各原料没有被充分混合就投入到造粒机中进行加水造粒。但是，以上述方法添加该微粒时，该微粒的粒径细小，所以凝聚力量大，不能在全部原料(炼铁用烧结原料)上进行充分均匀的分散，存在不能充分体现该微粒添加效果的问题。另外，在将该微粒添加到大部分混合原料中，进行预混合之后加水进行造粒处理的方法也存在这样的问题，即与该微粒相比剩余的混合原料太多，所以难以使混合物均匀地分散，不能充分体现添加该微粒的效果。即，将具有造粒处理剂作用的微粒与其他混合原料一起加水造粒的情况等时，还有研究使微粒的造粒处理剂作用有效发挥并进一步提高烧结矿的生产率的余地。
另外，国际公开第WO 02/066688号小册子中也公开了单独使用碳酸钙等微粒的处理方法。但是，一般来说，将这些微粒作为防止对烧结原料造粒处理获得的伪粒子在运输过程或在烧结床内崩解分离的抑制剂使用时，该微粒的凝集力量较大，造粒时难以在全部的烧结原料中均匀地分散该微粒，结果防止伪粒子崩解分离的效果只限于部分原料，不能充分地对全部原料造粒。从而，无法充分有效地提高生产性，并且在这方面还有研究的余地。另外，已知使用大量的水进行造粒能提高伪粒化度，但是，使用大量的水会使烧结床内的水分凝缩带的通气阻力变大等，这对烧结机的操作带来了不良影响，所以通常将造粒后的烧结原料水分定为6％～8％。
此外，日本特开昭52-117820号公报中公开了一种高炉原料的烧结方法，其中，在微粉状烧结原料中，加入石灰石、熟石灰、生石灰、石膏等的微粉石灰石类物质和水分作为胶粘剂，以制备生球粒，混合该生球粒和烧结原料并对其进行烧结。但是，制造球粒时，该微粉不均匀地存在于球粒中，没有在烧结原料中均匀地分散，该微粉不能发挥抑制伪粒子崩解分离的效果，所以不能充分提高生产率。
日本特开平3-183729号公报中，公开了一种制造铁矿石球粒的方法，其是采用冷粘结剂法制造铁矿石球粒的方法，其中，混合由无机材料构成的微粉铁矿石成块剂和微粉铁矿石并进行造粒，所述无机材料含有碳酸钙等。然而，该方法仍然没有进行将微粉均匀分散以充分发挥其效果的研究，即使将该方法应用到烧结矿的制造方法中也不会充分提高生产率。
日本特开平5-25556中公开了一种方法，其中，在部分烧结原料中混合石灰粉以及锅垢，使用加入纸浆废液的浆料状粉尘作为结合剂，从而增加预先造粒的工序。但是，使用该粉尘作为崩解分离抑制剂时，由于该粉尘中粒度大例如粒径大于等于250mm的部分明显阻碍该粉尘中的细小部分对崩解分离的抑制效果，所以，即使添加通常的粉尘也不能提高生产率。另外，即使对粉尘进行粉碎等，除去粒度大例如粒径大于等于250mm的部分等，粉尘的分散性也不充分，所以不会获得充分的效果。即使添加该专利文献所公开的纸浆废液(有效成分为木质素磺酸)的情况下，也因为提高粉尘分散性的效果差而不会充分提高生产率。
另外，日本特开昭57-25622号公报中，公开了一种包括对造粒原料进行预处理的烧结作业方法，其中，在利用烧结机烧结各种粉铁矿石的过程中，将原料中的含有结晶水的褐铁矿系矿石、以特定的粒度范围为主体的粉铁矿、石灰石或溶剂等的1种或1种以上粉碎成粒度小于等于0.2mm后，混合配合原料，进行造粒。但是，在这样的烧结作业法中，制造烧结矿过程中对粉铁矿石造粒等时，有研究进一步提高伪粒化性、提高烧结矿生产率的余地。
另外，作为烧结原料的主要原料的铁矿石，世界上存在成分、特性多种多样的多种品种的铁矿石，通常将这些多种品种的铁矿石作为含铁原料混合到烧结原料中使用。这样的铁矿石中，迄今为止多使用优质的赤铁矿矿石作为烧结原料，但是即使从世界的铁矿石资源方面考虑，这种优质的赤铁矿矿石也趋于枯竭，据预测如果继续目前的生产，可能在近几年内就会采掘完主要的矿山，因此，希望可以利用其他品种的铁矿石进行代替。
在这种状况下，近几年玛拉曼巴(marra mamba)矿石作为未来烧结原料受到公众关注，和优质的赤铁矿石相比，玛拉曼巴矿石价格低、资源地丰富。玛拉曼巴矿石是从澳洲的玛拉曼巴铁矿床出产的铁矿石的总称，其以针铁矿(Fe2O3·H2O)和假像赤铁矿(有磁铁矿结构的Fe2O3)作为主要铁矿物，以表1的产地品名(通用名)中的西安吉拉斯矿为代表。此外，表1给出了日本现在使用的代表性铁矿石的化学成分和粒度。
表1
玛拉曼巴矿石的化学组成如表1所示，其特征为，与例如由澳洲布罗克曼铁矿床出产的主要矿石即优质的赤铁矿主要矿石相比，其结晶水含量高，为5％左右，另外，已知豆石矿石与玛拉曼巴矿石同样，结晶水含量大，但玛拉曼巴矿石与豆石矿石相比，SiO2等脉石成分低，为3％左右，并且粒度小于等于0.25mm的微粉铁矿石多，所以伪粒化性差。
现在，已经开发了澳洲的部分玛拉曼巴铁矿床作为部分烧结原料使用，以往由于其性状，特别是造粒性差而有可能使烧结工序的成品率和生产率下降，所以，其添加量定为小于等于10％，并配合从布罗克曼铁矿床出产的优质赤铁矿主要矿石作为其他的矿石使用。但是，随着布罗克曼矿床优质的赤铁矿主要矿石的枯竭，即使在日本的矿石主要进口国澳洲，其矿石生产不仅转向了豆石矿床，也转向了玛拉曼巴矿床，据预测玛拉曼巴矿石将成为澳洲将来生产铁矿石的主力，因此，希望提高混合了大量玛拉曼巴矿石的烧结原料的造粒性。
为了解决这些问题，例如日本特开昭52-49905号公报中公开了一种烧结原料的预处理方法，其中，以多孔性铁矿石或者镜铁矿等具有表面平滑且致密的矿石作为部分烧结原料使用时，在利用通常的造粒生产线中的搅拌机进行混合、造粒之前，将该多孔性铁矿石或者镜铁矿等具有表面平滑且致密的矿石在其他生产线，分别进行适合其各自物理性状的造粒，然后与其他一般品种的矿石一起在搅拌机中混合、造粒；日本特开昭52-449906号公报中公开了一种烧结原料的预处理方法，其中，以多多孔性铁矿石(例如澳洲出产的玛拉曼巴矿石)作为部分烧结原料使用时，在利用通常的造粒线中的搅拌机进行混合、造粒之前，将该多孔性铁矿在其他生产线实施含水处理，然后与其他一般品种的矿石一起在搅拌机中混合、造粒。但是，因为结晶水多的低脉石铁矿石是多孔结构，造粒性不如其他一般的铁矿石，虽然像日本特开昭52-49905号公报描述的那样在其他生产线实施分别适合其各自物理性状的造粒是有效的方法，但却导致了制造成本的上升，同时，也不能大幅度提高造粒产物整体的强度。另外，像日本特开昭52-49906号公报描述的那样实施含水处理也是有效的方法，但是难以大幅度提高造粒产物整体的强度，不能抑制粒径小于等于0.25mm微粉的不良影响。
另外，日本特开平5-9601号公报中公开了一种烧结原料的预处理方法，其中，为实施预处理，将对烧结原料进行混合造粒的造粒线分为两个系统的造粒线，一条是处理铁矿石和焦炭等主原料组的造粒线，其中CaO成分少；另一条是处理其他矿石等的其他原料组的造粒线，其中CaO成分多，并且所述第二条造粒线中的其他原料组的矿石中，使用玛拉曼巴矿等结晶水多的微粉矿石，同时，所述两条造粒线中按比例添加生石灰，以生石灰作为胶粘剂对主原料组以及其他原料组进行造粒。但是，为了进行预造粒，在多个矿石槽的基础上，新设置助熔剂槽、石灰石槽、胶粘剂槽，所以需要与设置新的造粒处理设备相对应的极大的设备投资，而且并没有达到大幅提高伪粒化性。
此外，日本特表平10-502417号公报中公开了以软质/多孔性铁矿石作为部分烧结原料使用时，通过添加砂糖或糖蜜等添加剂抑制软质/多孔性铁矿石对水的吸收的方法。但是，以砂糖或糖蜜等添加剂作为添加添加剂使用时，因为这些物质的价格一般较高，所以造成成本大幅度上升，同时并不能提高造粒产物的强度。
作为现有使用玛拉曼巴矿的例子，日本钢管公司的福山炼铁厂有通过应用HPS法(铁和钢，73(1987)，第62页)使用大量的玛拉曼巴矿的实际成绩，然而，日本特开昭63-14933号公报、特开昭63-149334号公报以及特开昭63-149336号公报等公开的HPS法在造粒工序引入了皿型造粒设备，虽然该技术通过添加比以往更多的生石灰可以使用大量的粒径小的微粉矿石，但是该方法并没有考虑以已经设立的鼓式搅拌机为中心进行造粒。另外，向已经设立的烧结机引入皿型造粒设备需要极大的设备投资以及运行成本，而这些现有的烧结原料的造粒处理方法难以应用混合了大量比其他矿石造粒性差的玛拉曼巴矿石的烧结原料，是实用性低的处理方法，还有研究达成可以提高烧结矿的生产率的烧结原料的造粒处理方法的余地。
日本特开2000-178662号公报中公开了一种造粒处理方法，其中，用羧甲基纤维素盐或数均分子量大于等于20万的聚丙烯酸盐等处理含有轧屑或高炉粉尘的炼铁用原料粉末。但是，该技术中将炼铁用原料与粉尘或返矿一起造粒处理的情况下，还有研究提高伪粒化性的余地。即在烧结工序中使用含有粉尘或返矿的烧结原料时，粉尘主要由例如微粒构成，并且粉尘含有生石灰等对上述分散剂有不良影响的成分，因此，烧结机中的通气性下降，进而烧结工序中的生产率下降。因而，这种情况下在充分减少粉尘的不良影响，使炼铁用原料与粉尘一起充分地伪粒化而提高烧结矿的生产率方面还有研究的余地。
发明内容
本发明是鉴于上述现状提出的，其目的在于提供一种炼铁用烧结原料的造粒处理方法，其在制造制铣工序中在作为装入高炉的原料的烧结矿的制造中对粉铁矿石等炼铁用烧结原料进行造粒是有效的，可以充分提高烧结机的生产率。
本发明人等对于将炼铁用烧结原料进行造粒的方法进行了各种研究，发现使用平均粒径小于等于200μm的微粒进行造粒处理时，可有效提高造粒性和抑制伪粒子的崩解分离，基于上述发现，发明人设计了以下方法将平均粒径小于等于200μm的微粒预先稀释到溶剂或者烧结原料的一部分中，然后将所得产物添加到剩余的烧结原料中进行造粒处理，这样可有效地发挥该微粒的作用效果。因此，发明人发现所述方法能充分提高烧结矿的生产率。
在这样的造粒处理中，本发明人等发现，(1)用水将微粒稀释成添加后的粘度为0.005Pa·s～10Pa·s的浆料，然后将其添加到烧结原料中进行造粒处理，这样微粒被分散在造粒时存在的水例如造粒使用的添加水以及原料带有的水分中，分散该微粒的水的凝聚力可以得到提高，并且可以确保维持充分量的平均粒径小于等于200μm的微粒，该微粒可以作为使铁矿石和铁矿石的微粉结合的胶粘剂。另外，添加这样的浆料可以将微粒均匀且有效地添加和混合到烧结原料中，所以可以增加作为伪粒化中造粒处理剂的微粒，由此该造粒处理剂发挥的伪粒化作用可得到提高。通过这种方法，造粒后的伪粒子的强度增加，即使添加微粒，也可能大量减少造粒后的微粒量。此外还发现，因为减少了烧结时伪粒子在烧结床内的崩解分离，所以烧结床的通气性得到提高，从而可以提高烧结机的生产率；还发现可以提高烧结后烧结矿的强度、成品合格率等。还发现通过将微粒制成浆料状，作为造粒处理剂的微粒的运输效率得到提高，同时，能简化微粒的添加线，因此可以更廉价地实施造粒处理，并且因为可以将微粒作为液体处理，所以可以提高作业性，减少对环境的负担。
另外，还发现本发明的方法获得以下功能效果(2)对微粒与以干基量计为13质量％份～60质量％份的含有铁矿石的烧结原料进行预造粒，使之达到所定的目标含水量，然后将该造粒产物添加到剩余的烧结原料中进行造粒处理，这样，在预造粒处理工序中，能够以比对炼铁用全部烧结原料造粒处理后的含水量更高的含水量进行造粒(通过减少与剩余烧结原料混合、造粒时添加的水分量可将烧结时的水分量调节到通常的范围)，所以可以提高造粒性，并且，与炼铁用全部烧结原料造粒时必需的造粒处理剂的添加量相比，在通过预造粒处理工序得到的造粒产物添加到剩余的烧结原料中进行造粒处理的工序中，可以减少造粒处理剂的添加量，进而表现出不使用生石灰等造粒处理剂或者减少造粒处理剂添加量也能实现充分的烧结矿生产率等的作用效果。
此外，还发现本发明的方法获得以下功能效果(3)预先将微粒和以干基量计为0.3质量％份～10质量％份的炼铁用助熔剂或燃料等烧结原料混合处理，然后将该混合物添加到剩余的烧结原料中进行造粒处理，这样作为造粒处理剂的微粒在炼铁用烧结原料中的分散性得到提高，通过该微粒的有效作用可明显地提高烧结矿的生产率。同时发现，现有方法中微粒的作用效果小的原因在于，将微粒与烧结原料一同加水造粒时，通常在微粒没有充分分散在全部的烧结原料中之前，就加水，因为此原因，或者在微粒的块没有解开时进行了造粒，或者微粒之间发生凝聚而不能充分分散微粒，微粒不能有效发挥作为造粒处理剂的作用。因此，本发明人等认识到通过预先对微粒和烧结原料的一部分进行混合处理，该烧结原料的一部分发挥稀释剂的作用，使诸如碳酸钙等微粒之间难以凝聚，将它们与剩余的炼铁用烧结原料混合后进行造粒处理时，该微粒的分散性得到提高，该微粒有效发挥作为造粒处理剂的作用效果。
由此本发明人发现，通过进行上述(1)、(2)或(3)的造粒处理工序，或者组合这些工序，使烧结矿的生产率充分得到提高，从而很好地解决了上述问题，进而完成了本发明。
值得注意的是，将平均粒径小于等于200μm的微粒预先稀释在溶剂或者烧结原料的一部分后再添加到剩余的烧结原料中进行造粒处理的这种工序本身就优于现有技术，是本发明的技术特征，但是，在此基础上本发明的技术特征还包括由(1)～(3)组成的组中选择的至少一个工序，在这样的本发明中，其作用效果进一步得到了提高。
即，本发明的含有粉铁矿石的炼铁用烧结原料的造粒处理方法包括如下工序将平均粒径小于等于200μm的微粒预先在溶剂或者烧结原料的一部分中稀释后，添加到剩余的烧结原料中进行造粒处理；上述造粒处理工序是由下述(1)、(2)以及(3)组成的组中选择的至少一种工序(1)将上述微粒用水稀释，稀释成添加时的粘度为0.005Pa·s～10Pa·s的浆料，然后添加到烧结原料中进行造粒处理的工序；(2)将上述微粒与以干基量计为13质量％份～60质量％份的以铁矿石为必须成分的烧结原料进行预先造粒处理，然后将上述造粒产物添加到剩余的烧结原料中进行造粒处理的工序；和(3)将上述微粒与以干基量计为0.3质量％份～10质量％份的烧结原料预先混合处理，然后将上述混合物添加到剩余的烧结原料中进行造粒处理的工序。
下面详细描述本发明。
在本发明的炼铁用烧结原料的造粒处理方法中，将微粒稀释后添加到剩余的烧结原料中进行造粒处理的工序包括从由上述(1)、(2)以及(3)组成的组选择至少一种进行造粒处理的工序即可，可以仅包括一个工序，也可以包括全部的工序。另外，包括多个工序的情况下，进行各个工序的顺序可以是一个工序结束后进行其他的工序，也可以是多个工序平行进行。在平行进行多个工序的情况下，各工序可部分重叠进行，也可完全同时进行。
作为上述平均粒径小于等于200μm的微粒，只要是具有这样的平均粒径的粒子即可，例如可以举出碳酸钙、高岭土、硅石、硅砂、滑石、膨润土、大理石粉末、大理石灰泥、碳酸镁、硅烟雾、无水石膏、绢云母、蒙脱石、火山土、火山土中空球、硅藻土、煅烧硅藻土、碳化硅、黄色氧化铁、碳酸锶、碳酸钡、石墨、硅灰石、クレカスフエア一、碳黑、红色氧化铁、粉碎蛇纹岩、活性白土、波特兰水泥、粉碎硅砂、氧化镁、煅烧蛭石、炼铁厂之外的过程产生的粉尘和其他排烟脱硫石膏或石棉粉尘等，所述炼铁厂之外的过程产生的粉尘具体包括在飞灰和重油灰等在火力发电站产生的粉尘、在制铜工艺产生的铜转炉渣和铜渣的铁精矿、和氧化铝制造工艺中排出的红泥，可以使用1种、2种或2种以上的所述微粒。优选从由碳酸钙、飞灰、高岭土、硅石、滑石、膨润土、硅烟雾以及无水石膏组成的组中选择至少一种，更优选从由碳酸钙、飞灰、高岭土、硅石、滑石以及硅烟雾组成的组中选择至少一种。更进一步优选碳酸钙、飞灰、硅烟雾。这样的微粒的平均粒径优选0.01μm～100μm。更优选0.02μm～50μm。最优选0.1μm～20μm。平均粒径超过200μm的情况下，该微粒的凝聚力小，结果是相对于具有抑制烧结床等内伪粒子崩解分离效果的微粒的比例，附着有微粒的大粒径粒子的比例大，所以不易体现添加的效果。另一方面，如果平均粒径小于0.01μm，该微粒之间的凝聚力大，难以使微粒在炼铁用原料中分散，所以不易得到添加的效果。但是，涉及到在炼铁厂产生的粉尘、高炉矿渣、转炉矿渣、团矿料等微粉的铁矿石或对粉铁矿石进行粉碎或分级而进行了粒度调整的铁矿石以及废调色剂时，存在难以得到提高生产率的效果的趋势。其原因尚不十分清楚，但是可以推测是因为所述微粉的分散性低。然而，对于上述微粉，只要其具有上述的平均粒径范围，则将其与具有从由下述的羧基、磺酸基以及这些基团的盐组成的组选择的至少一种基团的高分子化合物合用时，可以作为本发明的必须成分即微粒使用。
上述烧结原料是指铁矿石(粉铁矿石)、炼铁用助熔剂、燃料等；炼铁用助熔剂是指与铁矿石或燃料等一起被烧结的炼铁用烧结原料，优选的例子有石灰石、大理石、蛇纹岩、硅砂、粉尘、矿渣、返矿等。燃料优选焦炭(粉末焦炭)、无烟碳等。作为铁矿石，可以举出玛拉曼巴粉铁矿石、纽曼粉矿、罗布河粉矿、carajas粉矿、哈默斯利粉矿、kudremukh PF(团矿料)、riodose粉矿、杨迪粉矿、果阿粉铁矿石等。
此外，本发明中也可以应用铁矿石(团矿料)、粉尘、碳材等的球粒原料。在球粒的制造中，混合作为原料的铁矿石、粉尘、碳材等之后，利用盘式造粒机等造粒机调节水分的同时进行造粒，另外，造粒要达到的作用是干燥之前生球粒状态中的强度大，在干燥工序和运输工序中不易被破坏粉化。球粒一般是指由粒径小于等于1.0mm的粒子凝集形成的6.0mm～50mm的球状粒子，其可以成为高炉原料、烧结原料、转炉原料等。另外，本发明中的原料等可以使用1种、2种或者2种以上。
上述烧结原料的一部分是指相对于本发明中使用的全部烧结原料的一部分，所谓剩余的烧结原料是指用于稀释微粒使用的烧结原料之外的烧结原料，可以是用于稀释微粒使用的烧结原料之外的全部烧结原料，也可以是一部分。此外，本发明中使用的烧结原料可有两种情况，一种是经过干燥的情况，一种是含有水的情况，并且通常含有水。另外，作为溶剂，只要不会引起例如烧结原料的造粒处理中造粒性的下降和烧结矿生产率的下降，均可适宜使用，可以举出水、甲醇、乙醇、乙二醇、重油、甲苯和其他的有机溶剂等。其中优选使用水。
将上述平均粒径小于等于200μm的微粒预先稀释在溶剂或者烧结原料的一部分后，添加到剩余的烧结原料时，可以一次添加，也可以分成几次添加。另外，可以连续添加。
进行上述造粒处理的工序时，适合使用盘式造粒机、离心旋转式造粒机、鼓式搅拌机、具有高速搅拌器的搅拌机如爱立许搅拌机(EIRICHMIXER)和LOEDIGE搅拌机等装置进行造粒，其中，优选使用鼓式搅拌机、具有高速搅拌器的搅拌机。
本发明的炼铁用烧结原料的造粒处理方法中，优选使用具有选自由羧基、磺酸基以及它们的盐组成的组的至少一种基团的高分子化合物，这样进一步添加具有选自由羧基、磺酸基以及它们的盐组成的组的至少一种基团的高分子化合物的方法也是本发明优选的实施方式之一。以这样的高分子化合物作为造粒处理剂使用进行造粒时，造粒性提高的效果和平均粒径小于等于200μm的微粒发挥抑制烧结中伪粒子崩解分离作用的效果相接合，可以明显提高生产率。另外，该高分子化合物具有分散微粒的效果，所以该微粒可以更好地分散在烧结原料中，因此，该高分子化合物发挥协同提高微粒具有的抑制伪粒子崩解分离的效果的作用。对于该高分子化合物，能够使用1种、2种或者2种以上。
对于上述高分子化合物的使用量，根据烧结原料的造粒性、该高分子化合物的种类、使用的装置的种类等适宜设定即可，相对于全部炼铁用烧结原料的100质量％，优选高分子化合物在大于等于0.001质量％至小于等于2质量％之间。即本发明优选相对烧结原料添加0.001质量％～2质量％的高分子化合物，当高分子化合物的量小于0.001质量％时，造粒性有可能得不到充分提高，而大于2质量％时，相对于炼铁用烧结原料，高分子化合物的添加量过多，炼铁用烧结原料出现大的块，有可能产生难以烧结等问题。更优选高分子化合物为0.003质量％～1质量％。
本发明中，还可以使用其他的造粒处理剂，例如生石灰、膨润土、木质素亚硫酸盐(纸浆废液)、淀粉、砂糖、糖蜜、水玻璃、水泥、明胶、玉米淀粉等，可以使用1种、2种或2种以上。
此外，可以根据上述(1)～(3)的工序适当设定高分子化合物和其他造粒处理剂的使用方式，可以在将微粒稀释到溶剂或者烧结原料的一部分时进行添加，也可以在将该稀释的微粒添加到剩余的烧结原料进行造粒处理时添加上述高分子化合物或其他造粒处理剂。另外，作为高分子化合物和其他的造粒处理剂添加的方式，可以一次添加，也可以分几次添加。
在本发明中只要包括选自由上述(1)、(2)以及(3)组成的组的至少1种造粒处理工序即可，所以，不论使用单一工序还是使用多个工序，添加的平均粒径小于等于200μm的微粒的总量优选为全部烧结原料的0.05质量％～10质量％。当添加的平均粒径小于等于200μm的微粒的总量小于0.05质量％时，伪粒化性的提高和抑制伪粒子的崩解分离的效果不充分。另外，当添加的平均粒径小于等于200μm的微粒的总量大于全部烧结原料的10质量％时，不是全部的微粒都发挥有效的作用，伪粒化性反而下降，同时因为对造粒没有贡献的微粒阻碍了通气性，反而使烧结机的生产率下降。
另一方面，在添加具有选自由羧基、磺酸基以及它们的盐组成的组的至少一种基团的高分子化合物的情况下，作为平均粒径小于等于200μm的微粒，可以使用平均粒径小于等于200μm的微粉铁矿石和粉尘、矿渣等助熔剂，所以添加的平均粒径小于等于200μm的微粒的总量优选为全部烧结原料的0.05质量％～80质量％。当添加的平均粒径小于等于200μm的微粒的总量小于0.05质量％时，伪粒化性的提高和抑制伪粒子的崩解分离的效果不充分。另外，当添加的平均粒径小于等于200μm的微粒的总量大于全部烧结原料的80质量％时，需要添加更多量的高分子化合物，进而成本大幅度上升，在经济上不是优选。
此外，添加该高分子化合物时，可以在任意的适当时间添加，但在上述(1)、(2)工序中，优选在该高分子化合物存在下进行微粒的稀释，这种情况下，优选使用以下方法在稀释微粒时添加该高分子化合物的方法，或者在微粒中预先添加该高分子化合物后再进行稀释的方法，或者预先将高分子化合物添加到溶剂和/或烧结原料的一部分中后再稀释该微粒的方法。另一方面，在(3)工序中，优选在对该微粒稀释后再添加该高分子化合物，例如，优选将稀释了该微粒的混合物与剩余的炼铁用原料进行造粒处理时添加该高分子化合物。
在不添加高分子化合物的情况下，本发明的优选方式是，平均粒径小于等于200μm的微粒的添加量为烧结原料的0.05质量％～10质量％，更优选为大于等于0.1质量％，进一步优选大于等于0.2质量％；在添加高分子化合物的情况下，平均粒径小于等于200μm的微粒的添加量为烧结原料的0.05质量％～80质量％，更优选大于等于0.1质量％，进一步优选大于等于0.2质量％。
本发明中，水相对烧结原料的添加量，以烧结原料为100质量％，优选造粒时添加的水和原料中带入的水分的总量设定为4质量％～15质量％，更优选设定为5质量％～12质量％。
上述(1)工序中，将微粒和水混合，使之成为粘度为0.005Pa·s～10Pa·s的浆料，将该浆料添加到烧结原料中进行造粒。
在上述描述中，添加上述浆料时上述浆料的粘度为0.005Pa·s～10Pa·s，是指要将混合微粒和水得到的浆料向烧结原料添加时的粘度。
上述浆料的粘度为0.005Pa·s～10Pa·s，如果粘度小于0.005Pa s，则添加适合量的造粒处理用微粒时，与其一起添加的水的量变多，不能充分调整含水量，或者微粒容易发生沉降而使浆料的稳定性容易被损坏。如果粘度大于10Pa·s，则造粒时浆料不能与烧结原料充分混合，伪粒化度中出现偏差，或者有时产生微粒或烧结原料的块。另外，因为使用喷雾装置的喷雾工艺变困难等也使添加方法受到限制，或者需要与添加、贮藏高粘度水溶液有关的大型设备，从而有可能带来作业上的障碍，生产效率的提高效果没有被充分体现。优选为0.01Pa s～5Pa s的粘度。更优选为0.05Pa s～3Pa s的粘度。作为浆料，在粘度不过度高、稳定性不被损坏范围调整成高浓度，这样设备上小容量的浆料罐即可，所以是有利的。
作为上述浆料中微粒的含量，以浆料为100质量％，优选为0.01质量％～90质量％，更优选小于等于85质量％。另外优选大于等于0.01质量％，更优选大于等于0.03质量％。浆料中的微粒量变多，则微粒容易凝聚，粘度有增高的趋势，所以仅将微粒分散在水中制备浆料时，不能得到太大的浓度，而通过在浆料中添加具有选自由羧基、磺酸基以及它们的盐组成的组至少一种基团的高分子化合物，能够获得高浓度的浆料。通过在烧结原料中添加含有这样的高分子化合物的浆料，该高分子化合物使烧结原料包含的微粉的凝聚体崩解，释放出被凝集体捕获的水。借此，有效地利用了水，凝聚的微粉被分散在水中，从而使更大粒子之间更牢固的附着在一起，所以造粒性得到了提高。浆料中包含的被良好分散的微粒也对这样的作用有帮助。另外，浆料包含的微粒是以良好的分散状态添加到烧结原料中的，所以，容易在烧结原料中均匀地混合，容易表现出抑制得到的伪粒子在烧结床等的崩解分离的效果。由于这些效果，烧结机的生产率得到了明显的提高。
作为上述浆料中高分子化合物的含量，可根据烧结原料的伪粒化性、水分添加量、使用的微粒和高分子化合物的种类、使用的造粒机等适宜设定即可，以浆料为100质量％，高分子化合物的含量优选为0.01质量％～30质量％。如果含量小于0.01质量％，则不能充分发挥添加高分子化合物得到的效果，有时得不到浓度充分高的浆料。如果含量大于30质量％，则浆料的粘度增加，并且造粒时不能与烧结原料充分掺混，伪粒化度出现偏差，或者有时产生微粒或烧结原料的块。更优选为0.1质量％～20质量％的含量。
高分子化合物相对于上述微粒的使用量，可根据使用的高分子化合物和微粒的种类等适宜设定即可，以微粒为100质量％，上述高分子化合物的使用量优选为0.003质量％～1000质量％。更优选为0.1质量％～100质量％。
作为配制上述浆料的方法，只要将微粒和水混合成0.005Pa·s～10Pa·s的浆料即可，优选在添加烧结原料之前混合水和微粒，并根据必要添加高分子化合物和其他的造粒处理剂进行配制的方法。浆料含有水、微粒和高分子化合物时，优选向水中同时添加并混合微粒和高分子化合物，或者先添加并混合其中的任何一个，也可以将微粒和高分子化合物混合后，将该混合物与水混合。作为上述混合方法，适合采用使用均质搅拌机等搅拌机、球磨机等粉碎机等的混合方法。
作为向烧结原料添加上述浆料的方法，可以在开始造粒前将浆料混合在烧结原料中，也可以在造粒时散布(喷雾)到烧结原料上。另外，向烧结原料添加时，可以将浆料和剩余的添加水分别添加，也可以将浆料和剩余的添加水预先混合后进行添加。为了作业方便，可以预先将浆料中的微粒浓度调低，并合用该浆料和微粒，以使微粒的添加量到达所定量。
以烧结原料为100质量％，上述浆料的添加量优选为0.01质量％～30质量％。如果添加量小于0.01质量％，则有时不能得到充分防止伪粒子在烧结床内的崩解分离的效果，也不能充分得到伪粒化的促进效果，也不能降低造粒产物中的微粒量。所述添加量大于30质量％时，矿渣等废弃物增加，并且造粒产物中的微粒量反而增加，不能充分提高烧结床的通气性，从而烧结机的生产率下降。所述添加量更优选为0.1质量％～20质量％。
上述(2)工序中，进行选择造粒工序，该选择造粒工序为将微粒与以干基量计为13质量％份～60质量％份的以铁矿石为必须成分的烧结原料预先造粒；然后将该造粒产物添加到剩余的烧结原料中进行造粒。
上述选择造粒工序中，所谓“选择”是指例如从烧结原料中适宜地挑选一部分，以在例如烧结原料的造粒处理方法中有效率地进行造粒处理。当使用多种原料作为烧结原料时，从多种原料中选择预先造粒处理的原料进行选择造粒工序。
作为上述选择造粒工序中用于造粒处理的烧结原料，优选选择下述原料(1)难以伪粒化的原料、(2)可能导致伪粒子崩解分离的原料、(3)烧结时可能导致燃烧速度下降的原料等。作为这样的烧结原料，可以举出含有下述物质的原料，例如含有大量粒径小于等于1mm的微粉的物质、具有多孔结构的物质、含有大量结晶水的物质和含有大量铝成分的物质等。此外，以粒径为基准有选择地选取烧结原料的情况下，适合采用利用筛分级的方法。
上述选择造粒工序中用于造粒处理的烧结原料为全部烧结原料的13质量％～60质量％。当含量小于13质量％，或者大于60质量％，对全体烧结原料进行造粒时，伪粒化度得不到充分提高。更优选含量为20质量％～40质量％。
作为使用上述微粒的方式，可以一次添加到选择造粒工序的烧结原料中，也可以分成几次添加。另外，选择造粒工序中，可以与上述其他造粒处理剂合用。以选择造粒工序的烧结原料为100重量份，微粒的使用量优选为0.05重量份～10重量份。更优选为0.2重量份～5重量份。
上述选择造粒工序中，使用具有选自由羧基、磺酸基以及它们的盐组成的组的至少一种基团的高分子化合物进行造粒的情况下，可以使用平均粒径小于等于200μm的微粉铁矿石、炼铁厂内产生的粉尘、矿渣等助熔剂等作为平均粒径小于等于200μm的微粒。这种情况下微粒的使用量在选择造粒工序的100重量份烧结原料占的比例优选为0.05重量份～80重量份。更优选为0.2重量份～70重量份。另外，作为高分子化合物的使用量，优选在不超过上述相对于100重量份全部炼铁用烧结原料的添加量范围内使用。
作为通过上述选择造粒工序获得的造粒产物的GI指数，优选粒径小于等于0.25mm的造粒产物的GI指数大于等于50，更优选该指数大于等于80。即，优选通过选择造粒工序获得的造粒产物的GI指数达到上述范围后，将剩余的烧结原料和该造粒产物一起造粒。
上述GI指数是炼铁研究第288号(1976)第9页公开的评价方法之一，是表示在核粒周围附着的微粉颗粒的比例。该比例越大，使微粉颗粒附着在核粒周围的效果越好，越能提高烧结机的生产效率。此外，以炼铁研究第288号(1976)第9页中所述的方法为准，进行GI指数的测定，其中，将进行造粒操作获得的伪粒子在80℃干燥1小时后，使用筛进行分级，计算该粒度(伪粒度)以及平均粒径，并可通过下式计算得出其相应值。
GI指数＝{(造粒前小于等于0.25mm的原料的比率-造粒后小于等于0.25mm的原料的比率)/(造粒前小于等于0.25mm的原料的比率)}×100上述(2)工序中，在选择造粒工序之后，含有将通过该工序获得的造粒产物(选择造粒产物)与剩余的烧结原料一起造粒的工序。因此，在经过该选择造粒工序后，可以结束造粒处理，也可以在与剩余的烧结原料一起造粒的工序中进行伪粒化。在将选择造粒产物进一步与剩余的烧结原料一起造粒的工序中，可以添加剩余的全部炼铁用烧结原料进行造粒，也可以添加剩余炼铁用烧结原料的一部分进行造粒，然后重复进行几次这样的造粒。
此外，对选择造粒产物和剩余的烧结原料进行造粒处理时，可以采用与选择造粒工序相同的造粒处理方法进行造粒处理，也可以采用与选择造粒工序不同的造粒处理方法进行造粒处理，进行仅旨在使原料均匀化的混合也可以。优选与选择造粒工序不同的造粒处理方法，例如，使用与选择造粒工序中的造粒机不同的造粒机进行造粒处理。
在对上述选择造粒产物和剩余的烧结原料进行造粒的工序中进行造粒时，可以使用造粒处理剂进行造粒处理，也可以不使用造粒处理剂进行造粒处理，优选使用造粒处理剂进行造粒处理，并且适合采用上述的其他造粒处理剂。此外，对选择造粒产物和剩余的烧结原料进行造粒的工序中使用的造粒处理剂可以含有本发明中具有选自由羧基、磺酸基以及它们的盐组成的组的至少一种基团的高分子化合物，以及平均粒径小于等于200μm的微粒。
关于对上述选择造粒产物和剩余的烧结原料进行造粒的工序中造粒处理剂的使用量，当该造粒处理剂是生石灰、膨润土、水泥等无机化合物时，以将选择造粒产物和剩余的烧结原料进行造粒的工序中炼铁用烧结原料为100重量份，优选该造粒处理剂的使用量为0.1重量份～5.0重量份。更优选0.3重量份～2.5重量份。当该造粒处理剂是有机化合物的情况下，例如具有选自由羧基、磺酸基以及它们的盐组成的组的至少一种基团的高分子化合物等，以将选择造粒产物和剩余的烧结原料进行造粒的工序中炼铁用烧结原料为100重量份，优选该造粒处理剂的用量为0.005重量份～1.0重量份。更优选为0.01重量份～0.5重量份。
本发明中，在包括上述(2)工序的情况下，(i)进行选择造粒时，可以用比对全部烧结原料进行造粒处理后的含水量更高的含水量造粒(通过降低剩余的烧结原料的含水量将烧结时的含水量调整到通常的范围)，所以造粒性得到提高；(ii)在将通过选择造粒工序获得的造粒产物添加到剩余的烧结原料中进行造粒处理的工序中，即使不使用生石灰等造粒处理剂或者降低造粒处理剂的添加量也能发挥充分实现烧结机生产率等的作用效果。另外使用具有选自由羧基、磺酸基以及它们的盐组成的组的至少一种基团的高分子化合物时，高分子化合物的添加量可以比对全部烧结原料进行造粒时的必要高分子化合物添加量少，并且即使与全部造粒(对全部的烧结原料进行造粒的方法)比较，也可得到提高造粒性的效果。
上述(i)中，对于含水量，在选择造粒工序中炼铁用烧结原料的100质量％中含有的水分量在8.0质量％～13.0质量％的范围可以充分发挥上述作用效果，这样的方式也是优选的实施方式之一。更优选含水量为8.5质量％～12.0质量％。更优选含水量为9.0质量％～11.0质量％。此外，选择造粒工序之后，在将通过该工序获得的造粒产物与剩余的烧结原料造粒的工序中，优选该造粒工序中最终烧结原料的100质量％中含有的水分量为6.0质量％～8.0质量％。更优选为6.5质量％～7.5质量％。
上述(ii)中，例如本发明中的选择造粒工序和将通过该工序得到的造粒产物与剩余的炼铁用烧结原料造粒的工序的任意一个工序中使用生石灰作为造粒处理剂的情况下，可以举出以下几种方式(1)选择造粒工序中没有使用生石灰，在将选择造粒产物和剩余的炼铁用烧结原料造粒的工序使用生石灰；(2)在选择造粒工序中使用生石灰，在将选择造粒产物和剩余的炼铁用烧结原料造粒的工序不使用生石灰；(3)在选择造粒工序中使用生石灰，在将选择造粒产物和剩余的炼铁用烧结原料造粒的工序使用生石灰；等等。方式(2)以及(3)中，可以分别分成两种情况一种为使用生石灰作为平均粒径小于等于200μm的微粒的情况和不是这样的情况。与现有技术相比，本发明任意一种方式均可减少生石灰相对于全部炼铁用烧结原料的添加量。另外，本发明在选择造粒工序以及将选择造粒产物与剩余炼铁用烧结原料造粒的工序的任意一个工序中均可不使用生石灰加以实施。
上述选择造粒工序以及将选择造粒产物与剩余的炼铁用烧结原料造粒的工序中，适合使用上述的装置等进行造粒，并且在将选择造粒产物与剩余的炼铁用烧结原料造粒的工序中，可以使用与选择造粒工序中使用的装置相同的装置，也可使用与其不同的装置，在各工序中优选组合1种、2种或者2种以上的上述装置。
在本发明中包括上述(2)工序的情况下，即使在选择造粒工序中烧结原料的100质量％中使用含有大于等于10质量％的难以造粒原料的炼铁用烧结原料，也可充分发挥本发明的作用效果，并且这样的方式是优选的实施方式之一。更优选含有大于等于50质量％的难以造粒原料，进一步优选含有大于等于80质量％的难以造粒原料。可以使用1种、2种或者2种以上的难以造粒原料。
上述难以造粒原料是玛拉曼巴粉铁矿石、团矿料、炼铁厂产生的粉尘、石灰石、-1.0mm的微粉(小于等于1mm的微粉)等的含量大于等于40％的原料。玛拉曼巴粉铁矿石是产自澳洲的玛拉曼巴铁矿床的铁矿石的总称，其以针铁矿(Fe2O3·H2O)和假像赤铁矿(有磁铁矿结构的Fe2O3)作为主要铁矿物，在产地品种名(常用名)中，西安吉斯矿是其代表性的铁矿石。难以造粒原料的特征是由于粒径小于等于0.25mm的微粉铁矿石多而伪粒化性差。团矿料是指粒径-0.5mm的铁矿石的微粒。
上述粉尘是炼铁厂内在炼铁的过程中的各工序产生的微粉的总称，例如，可以举出在烧结过程产生的烧结粉尘、在高炉过程产生的高炉粉尘、在转炉过程产生的转炉粉尘和转炉石墨、在冷压延工场产生的酸洗粉尘，还有焦炭消化沉淀粉、压延后回水粉尘、氧化池粉尘等。能使用1种、2种或者2种以上的上述粉尘。
上述(3)工序中，预先将微粒与以干基量计为0.3质量％份～1质量％份的烧结原料混合处理以后，将该混合物添加到剩余的烧结原料中进行造粒。
在上述混合处理工序中的“混合处理”是指配制平均粒径小于等于200μm的微粒和部分烧结原料的混合物，优选将微粒充分分散在部分烧结原料中。在这样的混合处理中，进行混合时不对烧结原料造粒，例如，作为通过该混合处理获得的混合物的GI指数，粒径小于等于0.25mm的造粒产物的GI指数优选小于等于80，更优选小于等于50。
在上述混合处理工序中的“烧结原料的0.3质量％份～10质量％份”只要是在造粒处理方法中使用全部烧结原料中的0.3质量％～10质量％的烧结原料即可，可以是部分铁矿石、部分燃料、部分或全部炼铁用助熔剂，或者组合了这些物质的原料。更优选使用含有炼铁用助熔剂和/或燃料的原料。
上述烧结原料的0.3质量％～10质量％是指以造粒处理方法使用的全部烧结原料为100质量％时烧结原料的数值。如果小于0.3质量％，则与微粒混合的烧结原料少，所以不能充分地使微粒分散在全部烧结原料中，如果大于10质量％，则微粒与部分烧结原料混合不充分，不能充分发挥烧结原料作为稀释剂的作用。另外，微粒的分散状态变差，生产率有下降的趋势。优选将上述烧结原料的量定为0.4质量％～8质量％。更优选定为0.5质量％～5质量％。
对于上述平均粒径小于等于200μm的微粒的使用量，混合处理工序中使用的烧结原料与该微粒的质量比(按绝对干燥重量换算)优选定为混合处理工序中使用的烧结原料∶该微粒＝0.3∶1到50∶1。更优选1∶1到20∶1。
上述混合工序的烧结原料优选是炼铁用助熔剂和/或焦炭等燃料和/或返矿，特别优选是石灰石、大理石、蛇纹岩、硅砂、粉尘、矿渣、粉焦炭、无烟碳。
在上述混合处理工序中，优选平均粒径小于等于200μm的微粒的含水量少，另外，也优选与该微粒混合的烧结原料的0.3质量％份～10质量％份中水分量少。借此，混合处理工序中配制的混合物中的原料不易造粒，并且与剩余的烧结原料混合后进行造粒处理时，该微粒的分散性得到提高，该微粒作为造粒处理剂的作用效果可以更有效地发挥作用。优选平均粒径小于等于200μm的微粒的100质量％中含有的水分量小于等于20质量％。更优选小于等于5质量％。另外，与该微粒混合的烧结原料的100质量％中含有的水分量小于等于20质量％。更优选小于等于12质量％，最优选小于等于8质量％。
另外，混合处理工序中，可以对混合物的含水量进行调整。在造粒处理工序中，可以添加水，也可以不添加水，但为了提高造粒性，优选添加水。混合处理工序配制的混合物的100质量％中含有的水分量优选为0质量％～15质量％。更优选小于等于8质量％。此外，在造粒处理工序添加水的情况下，将通过混合处理工序获得的混合物或后述的造粒处理剂与剩余的烧结原料进行混合时，为了提高混合有微粒的烧结原料的分散性，优选甚至在将这些物质投入造粒机后尽可能充分地混合，然后再添加水。
上述(3)工序中，上述混合处理的工序之后，进行将通过该工序得的混合物与剩余的烧结原料混合进行造粒处理的工序。即，本发明的烧结原料的造粒处理方法中使用的烧结原料中，部分用于混合处理工序配制混合物，其余部分与该混合物混合后进行造粒处理。借此，该混合物中平均粒径小于等于200μm的微粒有效地在造粒处理工序发挥作用，造粒性得到提高，能实现充分的烧结矿的生产率。
上述混合处理工序中，作为混合方法适合采用通过爱立许搅拌机、LOEDIGE搅拌机、辊式粉碎机、棒磨机、球磨机等进行混合的方法，其中优选使用爱立许搅拌机、LOEDIGE搅拌机的方法。造粒处理工序中，作为造粒方法优选使用进行上述造粒处理工序中优选使用的装置。
本发明的炼铁用烧结原料的造粒处理方法中，进行造粒时优选使烧结原料包含的石灰石的总量中粒径为1μm～10μm的粒子的比例达到以干基量计为3质量％～50质量％。即对炼铁原料进行造粒处理时优选如此地调整炼铁用原料中包含的石灰石并进行造粒处理。石灰石是以碳酸钙为主要构成石灰石的成分，是对炼铁原料进行造粒处理时炼铁用原料中包含的成分。另外，可以在调整炼铁用原料中的石灰石后进行造粒处理，也可以一边调整石灰石一边进行造粒处理。
调整上述石灰石的过程中，全部石灰石中的粒径为1μm～10μm的粒子的比例小于3质量％时，石灰石的有效成分带来的伪粒化性有可能不能充分发挥，从而不能提高烧结机上的烧结原料填充层(烧结床)的通气性，不能提高烧结工序中的生产性；另一方面，如果该比例大于50质量％，则这样调整石灰石是困难的，而且，有可能不能充分得到石灰石带来的提高伪粒化性的效果。更优选该比例为4质量％～20质量％。进一步优选为5质量％～15质量％。最优选为7质量％～13质量％。此外，全部石灰石中粒径为1μm～10μm的粒子的比例是指以对烧结原料进行造粒处理时烧结原料中包含的全部石灰石为100质量％时粒径为1μm～10μm的粒子的比例(质量％)。
本发明中，全部石灰石中粒径为1μm～10μm的粒子的比例是根据以下方法测定的值。(粒度分布的测定方法)筛分石灰石，将粒径分成以下等级大于等于2.8mm、1mm～2.8mm、0.5mm～1.0mm、0.25mm～0.5mm、小于等于0.25mm，并测定质量，算出各粒度范围的石灰石的比例。使用MIC-113-0-02(MARUIN&Co.，LTD)的筛振器，用600秒对约300g石灰石分级。使用的筛为φ200mm的6.5目、16目、30目、60目的筛。通过激光衍射/散射式粒度分布测定装置LA-910(堀场制造所社生产)测定1μm～10μm粒度范围的石灰石的比例。进行流动式测定，搅拌马达的速度设定为7、循环泵的速度设定为7，并且将测定前的超声波作用时间定为10分钟。使用蒸馏水作为分散溶剂，测定筛分为小于等于0.25mm的石灰石，从获得的累积筛下物％曲线算出1μm～10μm的粒度范围的比例，并换算成相对全部石灰石的比例。
本发明中，优选小于等于250μm的石灰石中1μm～10μm的粒子的比例为20质量％～100质量％。即优选进行造粒处理时，小于等于250μm的石灰石中，1μm～10μm的粒子的比例达到20质量％～100质量％。借此，可以更充分发挥本发明的作用效果。更优选小于等于250μm的石灰石中1μm～10μm粒子的比例为25质量％～70质量％。
相对于100质量％的烧结原料，上述烧结原料中石灰石的含量优选为10质量％～25质量％。如果小于10质量％，则随着钙成分的下降而不进行熔融同化，成品合格率下降，进而有可能导致生产率下降；如果大于25质量％，则矿渣等副产物增多，生产率仍然有可能下降。上述烧结原料中石灰石的含量更优选为12质量％～20质量％。
作为调整上述石灰石的粒度的方法，适合采用如下方法，例如通过对作为烧结原料的石灰石进行粉碎的方法、通过在烧结原料中添加石灰石微粉的方法。另外，还可以适宜地组合这些方法。作为粉碎的方法，可以采用棒磨机、球磨机等粉碎机进行粉碎。上述粒度分布的石灰石可以分成几次进行添加。
使用上述具有选自由羧基、磺酸基以及它们的盐组成的组的至少一种基团的高分子化合物作为造粒处理剂的情况下，可以在任何时期添加该造粒处理剂。例如可以如下进行在该造粒处理剂存在下对含有部分石灰石的烧结原料进行造粒之后，添加剩余的石灰石，并进行混合处理。
本发明的炼铁用烧结原料的造粒处理方法中，还优选如下进行造粒，即相对于烧结原料中除去燃料和返矿的原料(新原料)的总质量，配合5质量％～50质量％的玛拉曼巴粉铁矿石。借此，大量使用价廉且资源丰富的玛拉曼巴粉铁矿石作为烧结原料时，不必使用特殊设备的预先造粒等即可良好地维持烧结矿制造中的成品合格率以及生产率。如果配合的玛拉曼巴粉铁矿石不足5质量％，则使用大量价廉且资源丰富的玛拉曼巴粉铁矿石作为烧结原料带来的稳定供给未来原料以及经济利益有可能得不到实现。如果大于50质量％，则有可能不能充分提高造粒时伪粒子的GI指数和烧结矿的生产率。更优选配合的玛拉曼巴粉铁矿石为10质量％～30质量％。
图1表示仅添加水分进行造粒，以及添加含有高分子化合物的造粒处理剂和水分进行造粒，造粒后含水量为7％(恒定)的情况下，玛拉曼巴粉铁矿石相对于新原料总质量的配合比例(质量％)和GI-0.25(小于等于0.25mm伪粒子的GI指数)(％)的关系的曲线图。另外，图2是在与图1同样的条件下，玛拉曼巴粉铁矿石相对于新原料的总质量的配合比例(质量％)和烧结矿的生产率(吨/日/平方米)的关系的曲线图。
从图1和图2可知，因为添加了含有高分子化合物的造粒处理剂，伪粒子的GI指数以及烧结机的生产率均比通常只添加水造粒明显地提高了，但是如果玛拉曼巴粉铁矿石相对烧结原料中新原料总质量的配合比例(质量％)大于50质量％，则伪粒子的GI指数以及烧结矿的生产率均比通常只添加水的造粒低，因此，优选将玛拉曼巴粉铁矿石相对烧结原料中新原料总质量的配合比例(质量％)定为小于等于50质量％。
另外，从图1和图2可清楚地得知，从伪粒子的GI指数以及提高烧结矿的生产率方面考虑，玛拉曼巴粉铁矿石的配合比例(质量％)优选小于等于30质量％，更优选小于等于20质量％。另一方面，从伪粒子的GI指数以及提高烧结矿的生产率方面考虑，优选降低玛拉曼巴粉铁矿石相对烧结原料中新原料总质量的配合比例(质量％)，但是，另一方面，这可能得不到使用大量价廉且资源丰富的玛拉曼巴粉铁矿石作为烧结原料带来的供给未来原料的稳定性以及经济利益，因此以不阻碍目前烧结操作的玛拉曼巴粉铁矿石配合比例作为基准，优选该配合比例大于等于5质量％，更优选大于等于10质量％，进一步优选大于等于15质量％。
本发明中，当烧结原料中配合玛拉曼巴粉铁矿石，并且使用含有具有选自由羧基、磺酸基以及它们的盐组成的组至少一种基团的高分子化合物的造粒添加剂的情况下，以烧结原料总质量为100质量％，以固形物换算量计算，优选将该造粒添加剂的添加比例定为0.001质量％～1质量％。
图3是表示玛拉曼巴粉铁矿石相对烧结原料中新原料总质量的配合比例(质量％)为15质量％以及为50质量％的情况下，含有高分子化合物的造粒处理剂相对烧结原料总质量的添加比例和GI-0.25(小于等于0.25mm的伪粒子的GI指数)的关系的曲线图。
从图3可知，通过添加以固形物换算量计算大于等于0.001质量％的至少含有高分子化合物的造粒处理剂，伪粒子的GI-0.25比通常只添加水分进行造粒(没有配合玛拉曼巴粉铁矿石的条件下GI-0.25＝80％)明显地提高了。因此，优选将含有高分子化合物的造粒处理剂相对烧结原料总质量的添加比例(质量％)定为以固形物换算量计算大于等于0.001质量％。另一方面，作为相对烧结原料总质量的造粒处理剂添加比例，添加的造粒处理剂以固形物换算量计算大于1质量％时，因造粒过多而阻碍了形成恰当的伪粒子，烧结原料有可能形成大的块，并且产生难以烧结该烧结原料等的不良影响。因此，本发明中，优选将含有高分子化合物的造粒处理剂相对烧结原料总质量的添加比例定为以固形物换算量计算小于等于1质量％。更优选小于等于0.5质量％。
此外，从图3可知，随着玛拉曼巴粉铁矿石相对烧结原料中新原料总质量的配合比例的增加，为了获得所需的GI-0.25，必须增加高分子化合物的添加比例。优选对应玛拉曼巴粉铁矿石配合比例的增加而调整造粒处理剂的添加比例，例如，玛拉曼巴粉铁矿石相对烧结原料中新原料总质量的配合比例为50质量％时，将高分子化合物相对烧结原料总质量的添加比例定为大于等于0.01质量％。另外，作为造粒处理剂的添加量，其受到烧结原料的矿石造粒性、水分添加量、所用的造粒机等因素影响，但从经济性的观点出发，优选该添加比例尽可能小。
上述新原料是指烧结原料中除去燃料以及返矿后的烧结原料，包括铁矿石(粉铁矿石)；返矿之外的烧结矿粉；粉尘；蛇纹岩、硅岩(硅石)、橄榄岩等含SiO2的助熔剂；石灰石、大理石、转炉矿渣等含CaO的助熔剂等。作为铁矿石相对新原料总质量的含量，优选其为5质量％～90质量％。
在本发明的炼铁用烧结原料的造粒处理方法中，还优选进一步预先用选自下述化合物的至少一种化合物对上述烧结原料包含的粉尘、矿渣以及返矿的一部分进行混合处理后，将该混合物添加到剩余的烧结原料中，并进行造粒处理，所述化合物包括(a)酸、(b)二氧化碳、(c)重均分子量小于等于1000的螯合剂、(d)高分子螯合剂、(e)重均分子量大于等于2万的高分子化合物以及(f)作为酸的碱金属盐和/或铵盐的分子量小于500的低分子化合物；并且优选在具有选自由羧基、磺酸基以及它们的盐组成的组的一种基团的高分子化合物的存在下进行该造粒处理。此外，向剩余的烧结原料中添加混合处理得到的混合物时，可以一次性添加到剩余烧结原料中，也可以分几次进行添加。
通过这样预先以(a)～(f)的化合物对上述粉尘、矿渣以及返矿的一部分进行混合处理，可以防止进行造粒处理时使用的具有选自羧基、磺酸基以及它们的盐组成的组的至少一种基团的高分子化合物因粉尘、矿渣以及返矿中含有的生石灰或熟石灰成分而失活，从而可以谋求该高分子化合物对造粒性的提高。据认为，该高分子化合物因吸附在来源于粉尘、矿渣以及返矿的固体表面上存在的生石灰和熟石灰的钙离子等多价金属离子上，其作为造粒处理剂的功能具有下降的倾向，而通过以上述(a)～(f)的化合物对粉尘、矿渣以及返矿的一部分进行混合处理，由于下述的各种作用，可以减少该高分子化合物在粉尘、矿渣、返矿等等含有的生石灰和熟石灰表面的吸附，以至少量的高分子化合物也能发挥提高造粒性的效果。
另外，本发明中，还可以通过以下方法进行造粒处理用(a)～(f)的化合物对除粉尘、矿渣以及返矿以外还含有生石灰成分和/或熟石灰成分的材料进行混合处理后，在具有选自由羧基、磺酸基以及它们的盐组成的组的至少一种基团的高分子化合物的存在下将该混合物添加到剩余的烧结原料中。含有生石灰成分和/或熟石灰成分的材料是指粉尘之外含有生石灰成分(生石灰)和/或熟石灰成分的所有材料，是粒度比粉尘大的废弃物或者原料。另外，也可以是将大型的废弃物破碎或者粉碎形成的废弃物。这样还可以使用(再利用)作为烧结原料已知的材料之外的材料。例如采用产业废弃物作为含有生石灰成分和/或熟石灰成分的材料时，这种材料成为了有效解决环境问题的方法。为了尽可能减少废弃物，像上述那样将含有生石灰成分和/或熟石灰成分的材料添加到烧结原料中进行造粒处理，从而可以再利用这些废弃物。
本发明中，从造粒性方面出发，烧结原料中粉尘、矿渣、返矿以及含有生石灰成分和/或熟石灰成分的材料的含量优选小于等于40质量％。
作为上述(a)酸，适合使用分子量小于等于500的酸，例如可以举出的优选例子有盐酸、硫酸、硝酸、碳酸、硼酸、磷酸、亚磷酸、次亚磷酸、或高氯酸等一元、二元或二元以上的无机酸；甲酸、醋酸、丙酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸、巴豆酸、葡糖酸、乙醛酸、琥珀酸、对苯二甲酸等含有羧基的有机酸；苯乙烯磺酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸等含有磺酸基的有机酸；醋酸酐、对苯二甲酸酐、苯均四酸酐、五氧化二磷酸等的酸酐；二氧化硫等酸性气体；三聚磷酸等其他分子量小于等于500的化合物等。另外，还可以使用纸浆废液等酸性废液。
上述(a)酸中，一分子中酸基的数量优选为1～5个。更优选少于等于3个。如果超过5个则有可能不能获得充分的造粒性。
对于上述(a)的作用机理尚不十分清楚，据推测，其中和粉尘、矿渣、返矿等含有的生石灰或熟石灰被中和，并使生石灰或熟石灰的固体表面减少或消失，从而具有防止高分子化合物吸附在生石灰或熟石灰的固体表面上而失活的效果。
上述(b)二氧化碳是与水反应可以生成酸的化合物，也可以添加纯二氧化碳，从成本方面考虑，优选使用含有在炼铁厂产生的二氧化碳的废气。
对于上述(b)的作用机理尚不十分清楚，但是，据推测在上述(a)的效果的基础上，这些化合物与来源于水中和/或粉尘、返矿的固体表面上存在的生石灰和熟石灰的钙离子形成例如不可溶性或熔解性低的钙盐等，使钙离子、或生石灰和熟石灰形成的粉尘和返矿的固体表面对具有选自由羧基、磺酸基以及它们的盐组成的组至少一种基团的高分子化合物无活性。因此，推测(b)具有防止本发明的高分子化合物因吸附在生石灰或熟石灰的固体表面上而失活的效果。
作为上述(c)重均分子量(Mw)小于等于1000的螯合剂，可以使用重均分子量小于等于1000的现有公知的螯合剂(螯合试剂)，优选Mw小于500的螯合剂。更优选Mw小于300，进一步优选Mw小于200。
另外，如果螯合物的重均分子量大，则炼铁用烧结原料表现出造粒性，并且重均分子量大致大于等于1000时，造粒性有急剧增高的趋势。通常，因为由粉尘和返矿混入的生石灰量是变化的，所以为了充分发挥本发明的高分子化合物的造粒性，并稳定地进行操作，优选添加过量的粉尘处理剂(造粒辅助剂)即上述(a)～(f)的化合物。另一方面，添加过量的作为造粒处理剂的高分子化合物时，造粒性过强，造粒产物成为大的块，或者造粒产物内含有焦炭等燃料等，有时会引起不易点火或不易燃烧，所以将粉尘处理剂的添加量尽可能地降低。容许添加的范围大，所以具有操作容易的优点。
作为上述(c)螯合剂，适合使用焦磷酸钠、三聚磷酸钠、氨基三(亚甲基磷酸)等多磷酸类；硝基三醋酸三钠一水合物、四乙酸乙二胺、五乙酸二乙三胺等氨基羧酸类；乙二酸、酒石酸、柠檬酸、葡糖酸、邻羧甲基羟基丙二酸、邻羧甲基苹果酸、1，1，1-三(羧甲氧甲基)乙烷、羧甲氧基琥珀酸等有机酸类；苯均四酸、苯并多羧酸、1，2，3，4-环戊四羧酸等环羧酸类；这些的钾盐、钠盐、铵盐等。可以使用其中的1种、2种或者2种以上。
对于上述(c)螯合剂的作用机理尚不十分清楚，据认为，通过将钙离子和镁离子等高价离子螯合，螯合剂抑制了本发明具有选自由羧基、磺酸基以及它们的盐组成的组的至少一种基团的高分子化合物在炼铁用原料的微粉中的分散性下降。
作为上述(c)螯合剂的捕获钙离子的能力(螯合能力)，优选大于等于100mg CaO/g。大于100mg CaO/g时，添加量少即可防止高分子化合物的析出或防止生石灰和熟石灰对高分子化合物的吸附，可以有效且价廉地进行对烧结原料的造粒处理。如果小于100mg CaO/g，则在钙离子的浓度高之处螯合剂析出，螯合能力下降，因此可能需要大量的螯合剂。更优选螯合能力大于等于130mg CaO/g，进一步优选大于等于160mgCaO/g。此外，螯合剂捕获钙离子的能力(螯合能力)越大，越可以减少螯合剂的使用量，因此优选螯合能力大，但是从容易获得的角度出发，适合使用捕获钙离子能力小于等于600mg CaO/g的螯合剂，更优选小于等于400mg CaO/g的螯合剂。
作为上述(c)螯合剂，从获得的烧结矿在性质方面，优选不含磷原子的螯合剂。另外，有机酸因为价廉而被优选，其中更优选价廉且螯合能力优异的柠檬酸。
作为上述(d)高分子螯合剂，优选重均分子量(Mw)大于1000，可以举出以下述具有羧基的单体、下述具有酸性磷酸酯基的单体作为必须成分聚合得到的化合物。
对于上述(d)高分子螯合剂的作用尚不十分清楚，但据推测，除了与上述(c)螯合剂相同的螯合效果以外，上述(d)高分子螯合剂具有吸附在生石灰或熟石灰表面上的性质，造粒时本发明具有选自由羧基、磺酸基以及它们的盐组成的组的至少一种基团的高分子化合物变得不易失活。据推测，预先集中粉尘等生石灰或熟石灰成分进行处理后，比造粒时添加的方法有效，并且添加量少也能得到良好的结果。另外，上述(d)高分子螯合剂在粉尘的处理时存在对粉尘造粒的趋势，所以烧结原料的造粒时粉尘的表面积变小，因此，可以抑制因为与粉尘合用而使本发明具有选自由羧基、磺酸基以及它们的盐组成的组的至少一种基团的高分子化合物的效果降低。
作为上述(e)高分子化合物，例如可以举出上述的具有选自由羧基、磺酸基以及它们的盐组成的组的至少一种基团的高分子化合物、羟乙基纤维素、甲基纤维素、聚乙二醇、聚乙烯醇以及它们的改性物、(甲基)丙烯酸羟乙酯类水溶性高分子化合物、(甲基)丙烯酸羟丙酯类水溶性高分子化合物、聚乙烯吡咯烷酮等水溶性非离子类高分子化合物；羧乙基纤维素、木质素磺酸钠等具有酸基或者其盐的半合成高分子化合物等。
对于上述(e)高分子螯合剂的作用尚不十分清楚，但因为进行粉尘的处理时其具有对粉尘造粒的趋势，所以烧结原料的造粒时粉尘的表面积变小，因此，可以抑制因为与粉尘合用而使本发明具有选自由羧基、磺酸基以及它们的盐组成的组的至少一种基团的高分子化合物的效果降低。
上述(f)中酸的碱金属盐和/或铵盐优选(a)酸的碱金属盐或铵盐，作为酸的碱金属盐优选酸的钠盐、钾盐等。更优选碳酸二钠、碳酸铵、碳酸钠、碳酸钾、碳酸钾钠、碳酸二钾、碳酸氢铵、碳酸氢钾、碳酸氢钠等碳酸盐；硫酸铵、硫酸钠、硫酸钾等硫酸盐；磷酸三钠、磷酸三钾、磷酸三铵、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠等磷酸盐；硼砂、硼酸铵等硼酸盐，因为所述物质与高分子化合物合用时提高造粒性的效果大，并且少量添加即可得到效果。它们可以是无水盐，也可是水合物。其中，进一步优选碳酸盐，特别优选碳酸二钠、碳酸钠、碳酸钾钠、碳酸二钾、碳酸氢钠。此外，烧结矿中残存的杂质给磷酸盐带来不良影响，所以优选磷酸盐以外的盐。
优选上述(f)中酸的碱金属盐和/或铵盐的低分子化合物的分子量小于等于500，如果分子量大于等于500，则与高分子化合物合用时为得到提高造粒性的效果必须增加添加量。更优选分子量小于300，进一步优选小于200。
对于上述(f)的低分子化合物的作用尚不十分清楚，但据认为，与水中和/或粉尘、返矿的固体表面上存在的生石灰和熟石灰的钙离子形成例如不可溶性或者熔解性低的钙盐等，使钙离子、或生石灰和熟石灰形成的粉尘和返矿的固体表面对具有选自由羧基、磺酸基以及它们的盐组成的组至少一种基团的高分子化合物失活，因此推测即使少量的高分子化合物也能发挥提高造粒性的效果。
作为上述(f)中酸的碱金属盐和/或铵盐，在构成(f)低分子化合物的酸被制成钙盐的情况下，优选该钙盐在20℃的蒸馏水中的溶解度为100g蒸馏水溶解小于等于500mg。如果酸的钙盐的溶解度在上述范围内，则(f)低分子化合物与水中和/或粉尘、返矿等烧结原料的固体表面上存在的生石灰和熟石灰的钙离子结合，借此生成钙盐，可以抑制(防止)该钙盐在造粒处理中使用的水中再次溶解而形成离子。借此，在与高分子化合物合用时能提高造粒性的效果，即使添加量少也能获得上述效果。
上述(a)～(f)的化合物中，因为烧结中燃烧时不易残留杂质，所以碳酸、二氧化碳、碳酸钠、碳酸氢钠是优选的化合物，同时因为价廉，碳酸、二氧化碳、碳酸钠是更优选的化合物。
根据粉尘、矿渣、返矿等中含有的生石灰或熟石灰的量等或者这些物质的配合量，上述(a)～(f)化合物的添加量不能一概而论，通常，优选相对粉尘、矿渣、返矿等的一部分，添加量为0.02质量％～70质量％。如果小于0.02质量％，则粉尘等含有的生石灰使高分子化合物失活，造粒效果可能变得不明显，如果大于70质量％，则获得的烧结矿含有的杂质有可能变多。更优选为0.2质量％～5质量％。另外，(a)～(f)的化合物的添加量需根据烧结原料的造粒性、水分添加量、使用的造粒机等适宜设定，优选设定为尽可能少量的水平，并且，以烧结原料中含有的粉尘、矿渣以及返矿的一部分为100质量％，优选将这些(a)～(f)的化合物的总添加量设定为0.1质量％～20质量％。
此外，混合在烧结原料含有的粉尘、矿渣以及返矿的一部分中的化合物是(a)酸中的碳酸或(b)中的二氧化碳时，由于这些化合物容易释放到体系外，所以，上述添加量中，以留在体系内的量即反应的量和溶解在水中的量的总量作为上述添加量。
另外，混合在烧结原料含有的粉尘、矿渣以及返矿的一部分(i)中的化合物是(a)酸和/或(b)二氧化碳(ii)时，添加蒸馏水，使(i)和(ii)的总量为30质量％，配制含有(i)、(ii)以及蒸馏水的处理液，并且优选按照使该处理液的pH小于等于12的条件决定(i)和(ii)的添加量比例。更优选使pH小于等于11，进一步优选小于等于10。如果设定了烧结原料中(i)的添加量，那么通过这样的方法可以决定(ii)适当的添加量。
本发明中，将用(a)～(f)的化合物处理的粉尘、矿渣以及返矿的一部分添加到剩余的烧结原料中，在高分子化合物的存在下进行造粒处理，作为向烧结原料中添加高分子化合物的方法，适合采用以下方法在原料混合前或者原料混合以后分散高分子化合物的方法；在混合原料时分散高分子化合物的方法；造粒时用与添加水的系统不同的系统分散高分子化合物的方法；将高分子化合物混合在添加水里分散的方法等等。
在本发明的炼铁用烧结原料的造粒处理方法中，还进一步在下述(1)和(2)的存在下进行造粒处理。
(1)具有选自由羧基、磺酸基以及它们的盐组成的组的至少一种基团的高分子化合物；和(2)选自由酸、二氧化碳、重均分子量小于等于1000的螯合剂、氢氧化钠、氢氧化钾以及作为酸的碱金属盐和/或铵盐的分子量小于500的低分子化合物组成的组的至少一种化合物。
像这样通过在(1)、(2)存在下对烧结原料进行造粒处理，可以防止上述(1)的高分子化合物吸附在烧结原料上，可以谋求高分子化合物对造粒性的提高，所述(1)如上所述是具有选自由羧基、磺酸基以及它们的盐组成的组的至少一种基团的高分子化合物；所述(2)如上所述是选自由酸、二氧化碳、重均分子量小于等于1000的螯合剂、氢氧化钠、氢氧化钾以及作为酸的碱金属盐和/或铵盐的分子量小于500的低分子化合物组成的组的至少一种的化合物。作为上述(2)的酸、二氧化碳、重均分子量小于等于1000的螯合剂、作为酸的碱金属盐和/或铵盐的分子量小于500的低分子量化合物，其与上述相同。
上述(2)的化合物，添加选自由酸、二氧化碳、重均分子量小于等于1000的螯合剂、作为酸的碱金属盐和/或铵盐的分子量小于500的低分子化合物组成的组中的至少一种化合物时，可以发挥与上述相同的效果；作为上述(2)的化合物，添加氢氧化钠或氢氧化钾时，通过增高pH可以使生石灰等的负电荷多于正电荷，能够降低对高分子化合物的吸附。
本发明中，作为造粒处理剂，除了平均粒径小于等于200μm的微粒之外，仅以具有选自由羧基、磺酸基以及它们的盐组成的组的至少一种基团的高分子化合物进行造粒情况下，粉尘和返矿中混有生石灰或者熟石灰成分，因为这些物质的固体表面带有正电荷，所以所述高分子化合物吸附在其上而失活。已知，一般随着pH增大(碱性方向)，分散在水中的粉体的表面电位向负电方向增加。所以认为因为pH增大，而使生石灰或者熟石灰的表面正电电位降低(在负电方向增高)，该高分子化合物在生石灰或者熟石灰表面的吸附减少，进而可有效地发挥提高造粒性的效果。
另外，已知通过增高pH可以选择性降低作为燃料的焦炭的分散性。从而，造粒时焦炭的造粒性选择性降低，难以进入伪粒子内侧，所以可以被有效地利用。据认为这也对提高烧结矿的生产率有帮助。
本发明中添加氢氧化钠和/或氢氧化钾后，通过以下的评价方法测定的pH优选为10～14.0。更优选为12～14.0，进一步优选为13～14.0。
作为上述pH的测定方法，可以在将添加在烧结原料中的氢氧化钠、氢氧化钾以及造粒处理剂混合在水中后进行测定，并且可以通过测定下述的pH进行测定，即将本发明中每单位量烧结原料中的(i)氢氧化钠和氢氧化钾以及(ii)造粒处理剂的添加量(重量份)溶解在蒸馏水制成水溶液，并用蒸馏水稀释，使此时水溶液的全部水分量与造粒后的每单位量烧结原料中含有的水分量(重量份)相等，测定稀释后水溶液的pH。
另外，将pH调整至上述pH的范围时，作为pH调节剂，可以使用从由(α)胺类、(β)氨以及(γ)钠盐、钾盐以及铵盐中至少1种化合物组成的组中的碱性物质，优选使用氨；碳原子数为1～20的胺，例如甲胺、乙胺、丙胺、三乙胺、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺；具有钠盐、钾盐、铵盐的碱性物质，例如甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钠等。
作为上述(2)的化合物的添加量，以烧结原料为100质量％，优选为0.001质量％～2质量％。如果小于0.001质量％，则粉尘等含有的生石灰使高分子化合物失活，有可能不能充分提高造粒效果；如果大于2质量％，则获得的烧结矿中含有的杂质有可能增多，更优选为0.01质量％～0.5质量％。另外，(1)的高分子化合物的添加量设定在上述范围即可。
作为将上述(1)以及(2)的化合物添加到烧结原料中的方式，只要在(1)以及(2)的化合物的存在下进行造粒处理即可，可以混合(1)和(2)的化合物后添加，也可以分别平行添加(1)和(2)的化合物，也可以添加(1)的化合物后添加(2)，也可以添加(2)的化合物后添加(1)的化合物；等等。另外，作为添加方法，适合采用将(1)以及(2)的化合物制成水溶液形式，并混合在造粒机的添加水中的方法，或者向被搅拌的烧结原料喷雾的方法等。通过这些方法，可以简单且均匀地添加造粒处理剂，而且，伪粒化没有不均匀的现像，能进一步减少微粉的产生。另外，搅拌烧结原料前，例如可以在将烧结原料送至搅拌机等的途中对传送带上的烧结原料进行喷雾。
通过本发明的炼铁用烧结原料的造粒处理方法获得的造粒产物通过烧结机烧结处理可以形成烧结矿。从通过这样的本发明的烧结原料的造粒处理方法获得的造粒产物制造的烧结矿是本发明优选的实施方式之一。由本发明的烧结原料的造粒处理方法中获得的造粒产物制造的烧结矿是有用物质，即造粒产物可使平均粒径小于等于200μm的微粒的分散性得到提高，可有效发挥添加该微粒而对烧结层的水分凝缩带或干燥带中造粒产物(伪粒子)崩解分离的抑制效果，从而获得烧结矿的充分生产率。
作为本发明中烧结矿的生产率，可通过烧结矿的成品合格率、生产率进行计算测定，例如，在烧结锅试验中，将50kg烧结后的烧结矿(烧结饼)从2米高处向铁板落下5次，测定此时具有粒径大于等于5mm的粒度的粒子的比例，借此可评价成品合格率。另外，生产率可通过下式进行计算。
生产率(吨/日/平方米)＝成品合格率评价后具有粒径大于等于5mm的粒度的粒子的总质量(吨)/烧结时间(日)/烧结机(锅)的表面积(平方米)。
下面，对本发明中具有选自由羧基、磺酸基以及它们的盐组成的组至少一种基团的高分子化合物进行说明。值得注意的是，高分子化合物中，羧基或磺酸基的盐是指具有羧基或磺酸基中氢原子被金属原子等取代后的结构的基团，是指形成盐的形式的基团。
作为上述高分子化合物，可以举出任意1种、2种或者2种以上的以下化合物(1)具有羧基和/或其盐的高分子化合物、(2)具有磺酸基和/或其盐的高分子化合物、(3)具有羧基和/或其盐以及磺酸基和/或其盐的高分子化合物。作为这样的高分子化合物，优选以选自由具有羧基的单体、具有磺酸基的单体以及具有它们的盐的单体组成的组的至少1种单体为必须的组成单体通过聚合获得的高分子。作为这样的单体，可以使用1种、2种或者2种以上的所述单体，更优选以全部单体组成为100摩尔％，具有羧基的单体和/或具有其盐的单体占10摩尔％或10摩尔％以上的组成单体聚合得到的高分子。单体组成中具有羧基和/或具有其盐的单体的含量小于10摩尔％时，有可能不能得到充分的造粒效果。该含量进一步优选大于等于30摩尔％，特别优选大于等于50摩尔％。
上述(2)具有磺酸基和/或其盐的高分子化合物优选由具有磺酸基和/或具有其盐的单体相对于全部单体大于等于10摩尔％的单体组成聚合得到的高分子，进一步优选大于等于30摩尔％，特别优选大于等于50摩尔％。
作为上述具有羧基的单体和具有其盐的单体，适合使用(甲基)丙烯酸、马来酸、马来酸酐、衣康酸、富马酸、巴豆酸、丙烯酰胺葡糖酸等具有羧基的单体或其盐等。这些可以单独使用，也可以2种或2种以上组合使用。其中，更优选(甲基)丙烯酸和/或其盐。即，作为本发明中具有羧基和/或其盐的高分子化合物，优选以(甲基)丙烯酸和/或其盐为主要成分的单体组成聚合而成的高分子。更优选(甲基)丙烯酸和/或其盐是丙烯酸和/或其盐。另外，作为盐，适合使用钠、钾等碱金属盐；钙、镁等碱土金属盐；铵盐；一乙醇胺、三乙醇胺等有机胺盐。其中，优选钠、钾等碱金属盐、铵盐，更优选钠盐。
作为上述具有磺酸基的单体或具有其盐的单体，适合使用乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸、(甲基)丙烯酸磺乙酯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸等具有磺酸基的单体或其盐等。这些可以单独使用，也可以2种或2种以上组合使用。
上述高分子化合物可以是将具有羧基的单体、具有磺酸基的单体或具有它们的盐的单体，与1种、2种或2种以上能与这些单体共聚合的其他共聚合性单体共聚合得到的。
作为上述共聚合性单体，适合使用酸式磷酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、酸式磷酸2-(甲基)丙烯酰氧基丙酯、酸式磷酸2-(甲基)丙烯酰氧基-3-氯代丙酯、2-(甲基)丙烯酰氧乙基苯基磷酸酯等具有酸式磷酸酯基的单体；具有酸基的单体以及其盐等，所述具有酸基的单体例如乙烯基苯酚等苯酚类单体等。
作为上述共聚合性单体，还适合使用具有聚烷二醇链的单体等，例如聚乙二醇单甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇单甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇单丙烯酸酯等聚烷二醇(甲基)丙烯酸酯；3-甲基-3-丁烯-1-醇中加成环氧乙烷得到聚烷二醇单烯基醚单体；烯丙基醇中加成环氧乙烷得到的聚乙二醇单乙烯基醚单体；马来酸酐中加成聚乙二醇形成的马来酸聚乙二醇半酯。这些具有聚烷二醇链的单体中，具有加成5摩尔～100摩尔环氧乙烷的锁长的聚烷二醇链的单体容易得到，另外从提高伪粒化性、聚合性方面考虑，这样的单体是优选的。更优选具有加成10摩尔～100摩尔环氧乙烷锁长的聚烷二醇链的单体。
作为上述共聚合性单体，除上述之外，还可以使用下面的化合物。
(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸-N，N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸-N，N-二乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸氨基乙酯等碳原子数为1～18的(甲基)丙烯酸烷基酯；(甲基)丙烯酰胺、N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二甲基(甲基)丙烯酰胺等(甲基)丙烯酰胺及它们的衍生物；醋酸乙烯酯；(甲基)丙烯腈；N-乙烯基-2-吡咯啉酮、乙烯基吡啶、乙烯基咪唑等含有碱基的单体；N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺等具有交联性的(甲基)丙烯酰胺类单体；乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-(甲基)丙烯酰基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧乙氧基)硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷等具有水解性的基团直接连接在硅烷原子上的硅烷类单体；(甲基)丙烯酸脱水甘油酯、脱水甘油醚(甲基)丙烯酸酯等具有环氧基的单体；2-异丙烯基-2-唑啉、2-乙烯基-2-唑啉等具有唑啉基的单体；2-乙撑亚胺基乙烯基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰氮丙啶等具有乙撑亚胺基的单体；氟化乙烯、偏氟乙烯、氯乙烯、偏氯乙烯等含有卤素基团的单体；分子内具有多个不饱和基团的多官能团(甲基)丙烯酸酯，例如(甲基)丙烯酸与多元醇例如乙二醇、二甘醇、丙二醇、1，3-丁二醇、新戊二醇、1，6-己二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇等的酯化物；亚甲基二(甲基)丙烯酰胺等分子内具有多个不饱和基团的多官能团(甲基)丙烯酰胺；二烯丙基对苯二甲酸酯、二烯丙基马来酸酯、二烯丙基富马酸酯等分子内具有多个不饱和基团的多官能团烯丙基化合物；烯丙基(甲基)丙烯酸酯；二乙烯基苯。
将作为上述高分子化合物原料的单体(共)聚合时，可以使用链传递剂调节分子量。作为链传递剂，适合使用巯基乙醇、巯基丙酸、叔十二烷基巯醇等巯基化合物；四氯化碳；异丙醇；甲苯；次亚磷酸、次亚磷酸钠、亚硫酸氢钠等链传递系数大的化合物等。这些物质可以单独使用，也可以2种或2种以上组合使用。作为链传递剂的使用量，相对1摩尔全部单体组合物，优选为0.005摩尔～0.15摩尔。
作为获得上述高分子化合物的方法，可以采用现有公知的各种聚合方法，例如，水包油型乳液聚合法、油包水型乳液聚合法、悬浊聚合法、分散聚合法、沉淀聚合法、溶液聚合法、水溶液聚合法、本体聚合法等。其中，从降低聚合成本(生产成本)以及安全性等观点出发，优选水溶液聚合法。
作为上述聚合中使用的聚合引发剂，只要是通过热或者氧化还原反应分解，并产生自由基分子的化合物即可。另外，采用水溶液聚合法进行聚合时，优选使用具有水溶性的聚合引发剂。作为聚合引发剂，适合使用过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵等过硫酸盐类；2，2’-偶氮二(2-脒基丙烷)二盐酸盐、4，4’-偶氮二(4-氰基戊酸)等水溶性偶氮化合物；过氧化氢等热分解性引发剂；过氧化氢和抗坏血酸、叔丁基过氧化氢和雕白粉、过硫酸钾和金属盐、过硫酸铵和亚硫酸氢钠等组合形成的氧化还原类聚合引发剂。这些聚合引发剂可以单独使用，也可以2种或2种以上组合使用。作为聚合引发剂的使用量，可根据作为上述高分子化合物的原料的单体组成和聚合条件等适宜设定。
作为上述聚合中的反应温度、反应时间等聚合条件，应根据单体组成和聚合引发剂的种类等适宜设定，作为反应温度，优选设定为0℃～150℃，更优选设定为40℃～105℃。另外，作为反应时间，3～15小时左右是合适的。通过水溶液聚合法进行聚合时，向反应系统供给单体的方法可以通过一次添加法、分批添加法、成分滴加法、机械进料法、多次滴加法。另外，聚合可以在常压、减压、加压等任意的状态进行。
上述高分子化合物的制造中，采用水溶液聚合法的情况下获得的高分子化合物水溶液中，含有高分子化合物的难挥发成分的浓度优选小于等于70质量％。如果超过70质量％则有粘度过高的可能。
上述具有磺酸基和/或其盐的高分子化合物优选β-萘磺酸盐甲醛缩合物、密胺磺酸盐甲醛缩合物、芳香族氨基磺酸甲醛缩合物、木质素磺酸改性物。
优选上述β-萘磺酸盐甲醛缩合物是使煤焦油馏分的萘油与浓硫酸反应，并用甲醛将磺化后的物质缩合而反应得到的物质，优选具有下述通式(1)表示的结构单元。
(式中R1和R2相同或不同，各表示氢原子、甲基或乙基；M表示碱金属离子、碱土金属离子或含氮有机碱基，P表示1～10000的正数)。此外，萘油通常是萘、硫茚、甲基萘等的混合物。
上述密胺磺酸盐甲醛缩合物是在甲醛水溶液中使密胺发生缩合反应，并将其用亚硫酸钠磺化获得的水溶性高分子化合物，优选具有下述通式(2)所示的结构单元。
式中，M表示碱金属离子、碱土金属离子或者含氮有机碱基；q表示1～10000的正数。
上述芳香族氨基磺酸聚合物是使用甲醛将苯胺磺化后的氨基苯磺酸与苯酚缩合得到水溶性高分子化合物，优选具有下述通式(3)表示的结构单元。
式中，R3表示氢原子或者有机残基；M表示碱金属离子、碱土金属离子或者含氮有机碱基；r和s分别表示1～10000的正数。
上述木质素磺酸的改性物是将浓硫酸作用于纸浆废液获得的木质素磺酸改性，并与β-萘磺酸等复合得到的聚合物，优选具有下述通式(4)表示的结构单元。
式中R4表示来源于β-萘磺酸盐甲醛缩合物的盐或者COOH基；M表示碱金属离子、碱土金属离子或者含氮有机碱基；t表示1～10000的正数。
上述通式(1)～(4)中，M中的碱金属离子优选为钾离子、钠离子等。作为碱土金属离子，优选钙离子等。作为含氮有机碱基，优选铵基或者有机胺基(有机铵基)等。
上述β-萘磺酸盐甲醛缩合物、密胺磺酸盐甲醛缩合物、芳香族氨基磺酸聚合物以及木质素磺酸的改性物可以使用现有公知的物质，例如可以使用市售的这些物质，对于此制造条件等没有特别的限定。
本发明中具有选自由羧基、磺酸基以及它们的盐组成的组的至少一种基团的高分子化合物优选重均分子量为1000～1000000。重均分子量小于等于1000时，作为分散剂的作用有可能降低。大于1000000时，高分子化合物的粘度过高，难以进行混合，从而作为分散剂的作用不能充分发挥。更优选重均分子量为3000～100000。此外，本说明书中，重均分子量是在以下的测定条件测定的值。
(重均分子量测定条件)柱水系GPC柱(GF-7MHQ)(商品名，昭和电工株式会社生产)，1根载体溶液34.5g磷酸氢二钠十二水合物和46.2g磷酸氢二钠二水合物中添加超纯水，使总量为5000g。
水溶液流速0.5ml/分钟泵L-7110(商品名，株式会社日立制作所生产)检测器紫外线(UV)检测器L-7400(商品名，株式会社日立制作所生产)，波长为214nm标准分子量样品聚丙烯酸钠(创和科学株式会社生产，重均分子量为1300～1360000的聚丙烯酸钠)
分析样品用上述载体溶液稀释，使高分子化合物的固形物为0.1质量％。
另外，对于上述测定条件不能测定的化合物，应用以下的测定条件。
机型Waters LCM1载体溶液10999g水、6001g乙腈的混合液中溶解115.6g醋酸钠三水合物，并进一步用30％的氢氧化钠水溶液调节成pH为6.0的水溶液流速0.8ml/分钟柱水系GPC柱TSKgel Guard Column SWXL+G4000 SWXL+G3000 SWXL+G2000 SWXL(东槽社生产)柱温35℃检测器Waters 410差示折射检测器标准分子量样品聚乙二醇将分析样品用上述载体溶液稀释来制备分析样品，使化合物的固形物为0.1质量％。
作为上述高分子化合物，优选分散度小于等于12。分散度大于12时，分散粉铁矿石的作用变小，因而伪粒化的作用有下降的趋势。更优选小于等于10。分散度是重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)的比(Mw/Mn)，表示分子量分布。数均分子量可以按与重均分子量相同的方法测定。
这些高分子化合物可以直接以固体形式添加，也可以优选以固形物浓度为0.1％～70％的水溶液形式添加。
图1是表示玛拉曼巴粉铁矿石相对新原料总质量的配合比例(质量％)和GI-0.25(粒径小于等于0.25mm的伪粒子的GI指数)(％)的关系的曲线图。
图2是表示玛拉曼巴粉铁矿石相对新原料总质量的配合比例(质量％)和烧结矿的生产率(吨/日/平方米)的关系的曲线图。
图3是表示含有高分子化合物的造粒处理剂相对烧结原料总质量的添加比例和GI-0.25(小于等于0.25mm的伪粒子的GI指数)(％)的关系的曲线图。
具体实施例方式
下面举出实施例对本发明进行详细说明，但本发明不仅限定为这些实施例。另外，没有特别说明之处，“份”表示“重量份”，“％”表示“质量％”。
烧结原料全部使用绝对干燥状态的原料。
实施例中的重均分子量、数均分子量、GI指数、烧结矿强度、成品合格率、生产率、浆料粘度、微粒的平均粒径根据下面的方法进行测定。
(重均分子量和数均分子量)柱水系GPC柱(GF-7MHQ)(商品名，昭和电工株式会社生产)，1根载体溶液34.5g磷酸氢二钠十二水合物和46.2g磷酸氢二钠二水合物中添加超纯水，使总量为5000g。
水溶液流速0.5ml/分钟泵L-7110(商品名，株式会社日立制作所生产)检测器紫外线(UV)检测器L-7400(商品名，株式会社日立制作所生产)，波长为214nm标准分子量样品聚丙烯酸钠(创和科学株式会社生产，重均分子量为1300～1360000的聚丙烯酸钠)分析样品用上述载体溶液稀释制备，使高分子化合物的固形物为0.1质量％。
另外，对于上述测定条件不能测定的化合物，应用以下的测定条件。
机型Waters LCM1载体溶液10999g水、6001g乙腈的混合液中溶解115.6g醋酸钠三水合物，并进一步用30％的氢氧化钠水溶液调节成pH为6.0的水溶液流速0.8ml/分钟柱水系GPC柱TSKgel Guard Column SWXL+G4000 SWXL+G3000 SWXL+G2000SWXL(东槽社生产)柱温35℃检测器Waters 410差示折射检测器标准分子量样品聚乙二醇分析样品用上述载体溶液稀释制备，使化合物的固形物为0.1质量％。
(GI指数)GI指数的测定中，将进行造粒操作获得的伪粒子在烘箱中于80℃干燥1小时后，使用筛进行分级，计算该粒度(伪粒度)以及平均粒径，基于炼铁研究第288号(1976)第9页记载的方法进行，并可通过下式计算求得。在每次测定中，均是求得造粒后粒径小于等于0.25mm的伪粒子的GI指数。
GI指数＝{(造粒前小于等于0.25mm的原料的比率-造粒后小于等于0.25mm的原料的比率)/(造粒前小于等于0.25mm的原料的比率)}×100(烧结矿强度)烧结矿强度由以下的强度测定方法(SIshutter index)进行测定。烧结矿强度是按照下述方法评价成品合格率后在不改变粒度分布的状态下获取10kg的下述结矿样品(粒径大于等于5mm的颗粒)，并使该样品从2米的高处进一步向铁板下落4次，测定此时具有粒径大于等于10mm的粒度的颗粒的比例，由此进行评价。
(成品合格率以及生产率)在烧结锅试验中，使50kg烧结后的烧结矿(烧结饼)从2m的高处向铁板下落5次后，测定具有粒径大于等于5mm的粒度的颗粒的比例，由此进行评价。
生产率由以下公式算出生产率(吨/日/平方米)＝评价成品合格率后具有粒径大于等于5mm的粒度的颗粒的总重量(吨)/烧结时间(日)/烧结机(锅)的表面积(平方米)(浆料粘度)
使用BROOK FIELD粘度计(型号DV-1+，BROOK FIELD社生产)，制成浆料后，读取经过3分钟的值。
(微粒的平均粒径)将离子交换水用作溶剂，由散射式粒度分布测定装置LA-910W(崛场制作所生产)测定。然而，仅将乙醇作为氢氧化钙的溶剂。
实施例1向具有搅拌器和冷凝器的5L容量的分离式烧瓶(SUS316制)装入805.5份离子交换水，以及40.1份作为链转移剂的45％次亚磷酸钠一水合物水溶液，搅拌下升温至体系沸点(100℃)。接着，向上述分离式烧瓶内，滴加2126.1份作为含羧基单体的80％丙烯酸水溶液，并且滴加作为聚合引发剂的112.4份15％过硫酸钠水溶液、160.2份45％次亚磷酸钠一水合物水溶液。上述80％丙烯酸水溶液、15％过硫酸钠水溶液、45％次亚磷酸钠一水合物水溶液分别从各自的滴液口滴加。80％丙烯酸水溶液滴加180分钟。15％过硫酸钠水溶液滴加185分钟。45％次亚磷酸钠一水合物水溶液滴加180分钟。在滴加过程中，反应温度维持在体系沸点。滴加结束后，在相同的温度保持5分钟，然后，用60分钟的时间滴加1889.0份作为中和剂的48％氢氧化钠水溶液，得到聚合物水溶液(A)。这样获得的聚合物水溶液(A)中的聚合物(高分子化合物(A))的重均分子量为6200。
接着，采取上述聚合物水溶液(A)，使固形物换算量为70份，并用离子交换水将其稀释成2460份。接着，使用均质搅拌机以2000rpm的速度搅拌该聚合物水溶液，同时用30分钟左右的时间向该聚合物水溶液中混合2800份作为微粒(造粒用胶粘剂)的“super SS”(丸尾カルシウム社生产，重质碳酸钙，平均粒径为7.6μm)，将混合物进一步在3000rpm的速度保持5分钟，由此得到本发明的炼铁用造粒处理剂的浆料(1)。该浆料(1)的粘度是60×10-3Pa s(60cP)。
另一方面，配制组成如表2所示的烧结原料(炼铁用原料)。其中，烧结原料的组成是换算成绝对干燥状态的质量％，并调整使配合后整体的含水量为5.5％。
表2
将74074份上述烧结原料投入鼓式搅拌机中，以24转/分钟的转速预搅拌1分钟。然后，以相同的转速搅拌，同时使用喷雾器在大约1.5分钟的时间向该烧结原料喷雾2630份预先调制的上述浆料(1)。所述高分子化合物(A)相对烧结原料的比例为0.05％。喷雾后，进一步以相同的转速搅拌所得的烧结原料3分钟，并进行造粒操作。
测定获得的伪粒子的含水量，同时用80℃的烘箱将该伪粒子干燥1小时，然后，使用筛进行分级，并由此求得伪粒子的GI指数。整理其结果并示于表3。
实施例2采取实施例1中得到的聚合物水溶液(A)，使固形物换算量为70份，并用离子交换水将其稀释成2460份。接着，使用均质搅拌机以2000rpm的速度搅拌该聚合物水溶液，同时用30分钟左右的时间向该聚合物水溶液中混合2800份作为微粒(造粒用胶粘剂)的“Alfa coat”(ECC internationalincorporated社生产的高岭土，平均粒径2.7μm)，进一步将混合物在3000rpm的速度保持5分钟，由此得到本发明的炼铁用造粒处理剂的浆料(2)。该浆料(2)的粘度是4400×10-3Pa·s(4400cP)。
其后，用上述浆料(2)代替实施例1中的浆料(1)，进行与实施例1同样的造粒操作，测定获得的伪粒子的含水量，同时用80℃烘箱将该伪粒子干燥1小时，然后，使用筛进行分级，并由此求得伪粒子的GI指数。整理其结果并示于表3。
实施例3向具有搅拌器和冷凝器的5L容量的分离式烧瓶(SUS316制)装入805.5份离子交换水，升温至体系沸点(100℃)。接着，向上述分离式烧瓶内，滴加2126.1份作为含羧基单体的80％丙烯酸水溶液、112.4份作为聚合引发剂的15％过硫酸钠水溶液以及88.5份作为链转移剂的45％次亚磷酸钠一水合物水溶液。上述80％丙烯酸水溶液、15％过硫酸钠水溶液、45％次亚磷酸钠一水合物水溶液分别从各自的滴液口滴加。80％丙烯酸水溶液滴加180分钟。15％过硫酸钠水溶液滴加185分钟。45％次亚磷酸钠一水合物水溶液滴加180分钟。在滴加过程中，反应温度维持在体系沸点。滴加结束后，将混合物在相同的温度保持5分钟，然后，用60分钟的时间滴加1889.0份作为中和剂的48％氢氧化钠水溶液，得到聚合物水溶液(B)。这样获得的聚合物水溶液(B)中的聚合物(高分子化合物(B))的重均分子量为12200。
接着，采取上述聚合物水溶液(B)，使固形物换算量为70份，并用离子交换水将其稀释成2460份。接着，使用均质搅拌机以2000rpm的速度搅拌该聚合物水溶液，同时用30分钟左右的时间向该聚合物水溶液中混合2800份作为微粒(造粒用胶粘剂)的“Alfa coat”(ECC社生产的高岭土，平均粒径2.7μm)，将混合物进一步在3000rpm的速度保持5分钟，由此得到本发明的炼铁用造粒处理剂的浆料(3)。该浆料(3)的粘度是4100×10-3Pa·s(4100cP)。
其后，用上述浆料(3)代替实施例1中的浆料(1)，进行与实施例1同样的造粒操作，测定获得的伪粒子的含水量，同时用80℃的烘箱将该伪粒子干燥1小时，然后，使用筛进行分级，并由此求得伪粒子的GI指数。整理其结果并示于表3。
实施例4向具有搅拌器和冷凝器的5L容量的分离式烧瓶(SUS316制)装入805.5份离子交换水，以及40.1份作为链转移剂的45％次亚磷酸钠一水合物，升温至体系沸点(100℃)。接着，向上述分离式烧瓶内，滴加2126.1份作为含羧基单体的80％甲基丙烯酸水溶液、112.4份作为聚合引发剂的15％过硫酸钠水溶液以及160.2份45％次亚磷酸钠一水合物水溶液。上述80％甲基丙烯酸水溶液、15％过硫酸钠水溶液、45％次亚磷酸钠一水合物水溶液分别从各自的滴液口滴加。80％丙烯酸水溶液滴加180分钟。15％过硫酸钠水溶液滴加185分钟。45％次亚磷酸钠一水合物水溶液滴加180分钟。在滴加过程中，反应温度维持在体系沸点。滴加结束后，在相同的温度保持10分钟，然后，用60分钟的时间滴加1595.1份作为中和剂的48％氢氧化钠水溶液，得到聚合物水溶液(C)。这样获得的聚合物水溶液(C)中的聚合物(高分子化合物(C))的重均分子量为6300。
接着，采取上述聚合物水溶液(C)，使固形物换算量为70份，并用离子交换水将其稀释成2460份。接着，使用均质搅拌机以2000rpm的速度搅拌该聚合物水溶液，同时用30分钟左右的时间向该聚合物水溶液中混合2800份作为微粒(造粒用胶粘剂)的“super SS”(丸尾カルシウム社生产，重质碳酸钙，平均粒径为7.6μm)，将混合物进一步在3000rpm的速度保持5分钟，由此得到本发明的炼铁用造粒处理剂的浆料(4)。该浆料(4)的粘度是55×10-3Pa·s(55cP)。
其后，用上述浆料(4)代替实施例1中的浆料(1)，进行与实施例1同样的造粒操作，测定获得的伪粒子的含水量，同时用80℃的烘箱将该伪粒子干燥1小时，然后，使用筛进行分级，并由此求得伪粒子的GI指数。整理其结果并示于表3。
实施例5向具有搅拌器和冷凝器的1L容量的分离式烧瓶(SUS316制)装入355份离子交换水、98份作为含羧基单体的马来酸酐，以及加入80份作为中和剂的氢氧化钠使其中和，搅拌下升温至体系沸点(100℃)。接着，向上述分离式烧瓶内，滴加180份作为含羧基单体的40％丙烯酸水溶液、作为聚合引发剂的100份10％过硫酸钠水溶液以及100份14％过氧化氢水溶液。上述40％丙烯酸水溶液、10％过硫酸钠水溶液、14％过氧化氢水溶液分别从各自的滴液口用4小时滴加。在滴加过程中，反应温度维持在体系沸点。滴加结束后，在相同的温度中保持60分钟，并用60分钟的时间滴加57份作为中和剂的49％氢氧化钠水溶液，得到聚合物水溶液(D)。这样获得的聚合物水溶液(D)中的聚合物(高分子化合物(D))重均分子量为5900。
接着，采取上述聚合物水溶液(D)，使固形物换算量为70份，并用离子交换水将其稀释成2460份。接着，使用均质搅拌机以2000rpm的速度搅拌该聚合物水溶液，同时用30分钟左右的时间向该聚合物水溶液中混合2800份作为微粒(造粒用胶粘剂)的“Brilliant 1500”(白石工业社生产的轻质碳酸钙，平均粒径为1.1μm)，将混合物进一步在3000rpm的速度保持5分钟，由此得到本发明的炼铁用造粒处理剂的浆料(5)。该浆料(5)的粘度是120×10-3Pa·s(120cP)。
其后，用上述浆料(5)代替实施例1中的浆料(1)，进行与实施例1同样的造粒操作，测定获得的伪粒子的含水量，同时用80℃的烘箱将该伪粒子干燥1小时，然后，使用筛进行分级，并由此求得伪粒子的GI指数。整理其结果并示于表3。
实施例6向具有搅拌器和冷凝器的容量为1L的分离式烧瓶(SUS316制)装入1400份离子交换水，升温至体系沸点(100℃)。接着，分别从各自的滴液口用2小时的时间，向上述分离式烧瓶内，滴加578.5份作为含羧基单体的80％丙烯酸水溶液以及62.5份作为聚合引发剂的15％过硫酸铵水溶液。在滴加过程中，反应温度维持在体系沸点。滴加结束后，在相同的温度中保持120分钟，并利用60分钟的时间滴加353份作为中和剂的48％氢氧化钠水溶液，得到聚合物水溶液(E)。这样获得的聚合物水溶液(E)中的聚合物(高分子化合物(E))的重均分子量为48200。
接着，采取上述聚合物水溶液(E)，使固形物换算量为70份，并用离子交换水将其稀释成2460份。接着，使用均质搅拌机以2000rpm的速度搅拌该聚合物水溶液，同时用30分钟左右的时间向该聚合物水溶液中混合2800份作为微粒(造粒用胶粘剂)的“super SS”(丸尾カルシウム社生产，重质碳酸钙，平均粒径为7.6μm)，将混合物进一步在3000rpm的速度保持5分钟，由此得到本发明的炼铁用造粒处理剂的浆料(6)。该浆料(6)的粘度是55×10-3Pa s(55cP)。
其后，用上述浆料(6)代替实施例1中的浆料(1)，进行与实施例1同样的造粒操作，测定获得的伪粒子的含水量，同时用80℃的烘箱将该伪粒子干燥1小时，然后，使用筛进行分级，并由此求得伪粒子的GI指数。整理其结果并示于表3。
实施例7向具有温度计、搅拌器、滴液漏斗、氮气导入管和回流冷却器的玻璃制反应容器内装入1698份离子交换水，在搅拌下对反应容器内进行氮气交换，在氮气环境下加热至80℃。
另一方面，将1668份作为含聚烷二醇链单体的甲氧基聚乙二醇单甲基丙烯酸酯(环氧乙烷的平均加成摩尔数＝25)、332份作为含酸基单体的甲基丙烯酸以及500份离子交换水进行混合，再将16.7份作为链转移剂的巯基丙酸与该混合物进行均匀混合，调制成单体混合物水溶液。
其次，将该单体混合物水溶液和作为聚合引发剂的10％过硫酸铵水溶液分别放入滴液漏斗中，用4小时的时间，向上述反应容器内的离子交换水中，滴加该单体混合物水溶液和184份10％过硫酸铵水溶液。滴加结束后，进一步用1小时的时间，向上述反应容器内的反应溶液中滴加46份10％过硫酸铵水溶液。然后，将上述反应容器内的反应溶液持续地在80℃温度维持1小时，结束聚合反应。其后，用30％氢氧化钠水溶液将该反应溶液中和，得到非挥发性成分的浓度为43.2％的聚合物水溶液(F)，这样得到的聚合物水溶液(F)中的聚合物(高分子化合物F)的重均分子量为23800。
接着，采取上述聚合物水溶液(F)，使固形物换算量为140份，并用离子交换水将其稀释成2530份。接着，使用均质搅拌机以2000rpm的速度搅拌该聚合物水溶液，同时用30分钟左右的时间向该聚合物水溶液中混合2800份作为微粒(造粒用胶粘剂)的“Brilliant 1500”(白石工业社生产的轻质碳酸钙，平均粒径为1.1μm)，将混合物进一步在3000rpm的速度保持5分钟，由此得到本发明的炼铁用造粒处理剂的浆料(7)。该浆料(7)的粘度是45×10-3Pa·s(45cP)。
其后，用2665份上述浆料(7)代替实施例1中的2630份浆料(1)，进行与实施例1同样的造粒操作，测定获得的伪粒子的含水量，同时用80℃的烘箱将该伪粒子干燥1小时，然后，使用筛进行分级，并由此求得伪粒子的GI指数。整理其结果并示于表3。
实施例8向具有温度计、搅拌器、滴液漏斗、氮气导入管和回流冷却器的玻璃制的反应容器内装入1291份离子交换水、1812份作为含有聚烷二醇链单体的聚烷二醇单链烯基醚单体、188份作为含酸基单体的马来酸酐，制成反应溶液，其中聚烷二醇单链烯基醚单体是3-甲基-3-丁烯-1-醇上平均加成50摩尔环氧乙烷得到的。然后，将该反应溶液升温至60℃。
接着，向该反应溶液加入50份作为聚合引发剂的“NC-32W”(商品名，日宝化学社生产的2，2’-偶氮二-2甲基丙脒盐酸盐的87％浓度品)的15％水溶液，搅拌7小时，将混合物进一步升温至80℃，然后搅拌1小时，结束聚合反应。
其后，用30％氢氧化钠水溶液将该反应溶液中和，得到非挥发性成分的浓度为55.1％的聚合物水溶液(G)，这样得到的聚合物水溶液(G)中的聚合物(高分子化合物G)的重均分子量为26200。
接着，采取上述聚合物水溶液(G)，使固形物换算量为140份，并用离子交换水将其稀释成2460份。接着，使用均质搅拌机以3000rpm的速度搅拌该聚合物水溶液，同时用30分钟左右的时间向该聚合物水溶液中混合2800份作为微粒(造粒用胶粘剂)的氢氧化钙(和光纯药社生产，平均粒径为14.8μm)，将混合物进一步在5000rpm的速度保持5分钟，由此得到本发明的炼铁用造粒处理剂的浆料(8)。该浆料(8)的粘度是65×10-3Pa·s(65cP)。
其后，用2665份上述浆料(8)代替实施例1中的2630份浆料(1)，进行与实施例1同样的造粒操作，测定获得的伪粒子的含水量，同时用80℃的烘箱将该伪粒子干燥1小时，然后，使用筛进行分级，并由此求得伪粒子的GI指数。整理其结果并示于表3。
实施例9在使用均质搅拌机以3000rpm的速度搅拌2390份离子交换水的同时，用30分钟左右的时间向该离子交换水中混合2800份作为微粒的“super SS”(丸尾カルシウム社生产，重质碳酸钙，平均粒径为7.6μm)，将混合物进一步在3000rpm的速度保持5分钟，由此得到本发明的炼铁用造粒处理剂的浆料(9)。该浆料(9)的粘度是48.6×10-2Pa·s(486cP)。
用2595份上述浆料(9)代替实施例1中的2630份浆料(1)，用与实施例1同样的方式进行造粒操作，测定获得的伪粒子的含水量，同时用80℃烘箱将该伪粒子干燥1小时，然后，使用筛进行分级，并由此求得伪粒子的GI指数。整理其结果并示于表3。
比较例1使用1195份水和1400份作为微粒(造粒用胶粘剂)的“super SS”(丸尾カルシウム社生产，重质碳酸钙，平均粒径为7.6μm)代替实施例1中的2630份浆料(1)，除此以外，进行与实施例1同样的造粒操作，测定获得的伪粒子的含水量，同时用80℃烘箱将该伪粒子干燥1小时，然后，使用筛进行分级，并由此求得伪粒子的GI指数。整理其结果并示于表3。
比较例2使用1195份水和1400份作为微粒(造粒用胶粘剂)的“Alfa coat”(ECCinternational incorporated社生产的高岭土，平均粒径2.7μm)代替实施例1中的2630份浆料(1)，除此以外，进行与实施例1同样的造粒操作，测定获得的伪粒子的含水量，同时用80℃的烘箱将该伪粒子干燥1小时，然后，使用筛进行分级，并由此求得伪粒子的GI指数。整理其结果并示于表3。
比较例3
使用1195份水和1400份作为微粒(造粒用胶粘剂)的“Brilliant 1500”(白石工业社生产的轻质碳酸钙，平均粒径为1.1μm)代替实施例1中的2630份浆料(1)，除此以外，进行与实施例1同样的造粒操作，测定获得的伪粒子的含水量，同时用80℃的烘箱将该伪粒子干燥1小时，然后，使用筛进行分级，并由此求得伪粒子的GI指数。整理其结果并示于表3。
比较例4使用1195份水和1400份作为微粒(造粒用胶粘剂)的氢氧化钙(和光纯药社生产，平均粒径为14.8μm)代替实施例1中的2630份浆料(1)，除此以外，进行与实施例1同样的造粒操作，测定获得的伪粒子的含水量，同时用80℃的烘箱将该伪粒子干燥1小时，然后，使用筛进行分级，并由此求得伪粒子的GI指数。整理其结果并示于表3。
比较例5使用1195份水代替实施例1中的2630份浆料(1)，除此以外，进行与实施例1同样的造粒操作，测定获得的伪粒子的含水量，同时用80℃的烘箱将该伪粒子干燥1小时，然后，使用筛进行分级，并由此求得伪粒子的GI指数。整理其结果并示于表3。
参考例1采取上述聚合物水溶液(C)，使固形物换算量为6份，并用离子交换水将其稀释成2530份。接着，使用均质搅拌机以2000rpm的速度搅拌该聚合物水溶液，同时用30分钟左右的时间向该聚合物水溶液中混合3795份作为微粒(造粒用胶粘剂)的“Brilliant 1500”(白石工业社生产的沉淀碳酸钙，平均粒径为1.1μm)，将混合物进一步在3000rpm的速度保持5分钟，由此得到参考浆料。该浆料的粘度是16Pa·s(16000cP)。其后，用3163份上述参考浆料代替实施例1中的2630份浆料(1)，进行与实施例1同样的造粒操作，求得伪粒子的GI指数为77.1。
表3
由表3所示结果可知，本发明利用添加上述微粒的浆料进行造粒处理，可以使GI指数大幅增加。从而，本发明涉及的炼铁用烧结原料的造粒处理方法可以在对烧结原料的伪粒化方面发挥优异的效果。
实施例10进行与实施例1同样的操作，获得伪粒子。利用50kg规模的锅试验对获得的伪粒子进行烧结，获得烧结矿。该试验的条件烧结锅的直径为300mm，高度为600mm，层厚为550mm，吸引负压设定为9.8kPa(恒定)。测定获得的烧结矿的生产率、成品合格率、烧结矿强度。整理这些结果并示于表4。
比较例6使用840份生石灰代替比较例1中的1400份super SS，使用1545份水代替比较例1中1195份水，除此之外，进行与比较例1同样的操作，获得伪粒子。与实施例10同样操作，测定烧结矿的生产率、成品合格率、烧结矿强度。整理这些结果并示于表4。
参考例2进行与比较例1同样的操作，获得伪粒子。与实施例10同样操作，测定烧结矿的生产率、成品合格率、烧结矿强度。整理这些结果并示于表4。
表4
从表4的结果可知，以上述微粒的浆料作为造粒用胶粘剂使用可以提高炼铁用原料的造粒性，借此，可以提高烧结机的生产率、成品合格率和烧结伪粒子形成的烧结矿的强度。因为烧结矿强度弱的烧结矿容易产生微粉，所以返矿增多，成品合格率下降，进而其生产效率下降。
实施例11用球磨机将表5中给出的石灰石A中小于等于0.25mm的部分粉碎，制成粒径为1～10μm的部分如表5中石灰石A-1那样。
另外，调制具有表2所示组成的烧结原料(炼铁用原料)。其中，烧结原料的组成是按绝对干燥量换算的质量％，并且进行调节，使混合之后整体的含水量为5.5％。此处，石灰石使用表5中的石灰石A-1表示的物质。
另一方面，采取实施例8所示的高分子化合物(G)，使其固形物换算量为140份，将其用离子交换水稀释成2460份。接着，使用均质搅拌机以2000rpm的速度搅拌该聚合物水溶液，同时用30分钟左右的时间向该聚合物水溶液中混合1050份作为本发明微粒的飞灰(平均粒径为17μm)，将混合物进一步在3000rpm的速度保持5分钟，由此得到本发明的炼铁用造粒处理剂的浆料(10)。该浆料(10)的粘度是0.052Pa s(52cP)。
其后，将74074份上述烧结原料投入到鼓式搅拌机中，以24转/分钟的转速预搅拌1分钟。然后，以相同的转速搅拌，同时使用喷雾器利用大约1.5分钟的时间向该烧结原料喷雾1755份上述预先制备的浆料(10)。所述高分子化合物(G)相对烧结原料的比例为0.1％。喷雾后，进一步以相同的转速搅拌3分钟，进行造粒操作。利用50kg规模的锅试验对获得的伪粒子进行烧结，获得烧结矿。该试验的条件烧结锅直径为300mm，高度为600mm，层厚为550mm，吸引负压设定为9.8kPa(恒定)。测定获得的烧结矿的生产率、成品合格率、烧结矿强度。整理这些结果并示于表6。
实施例12用球磨机将表5中给出的石灰石B中小于等于0.25mm的部分粉碎，制成粒径为1～10μm的部分如表5中石灰石B-1那样。使用石灰石B-1代替表5中给出的石灰石A-1表示的石灰石，除此以外，与实施例11同样操作，测定烧结矿的生产率、成品合格率、烧结矿强度。整理这些结果并示于表6。
实施例13用粒径为1～10μm部分的比例为97％的重质碳酸钙“ナノツクス#30”(商品名，丸尾カルシウム社生产)代替石灰石B的小于等于0.25mm部分(16.4％)中的6.4％。即，全部石灰石中，石灰石B的小于等于0.25mm的部分占有的比例是10.0％，ナノツクス#30占有的比例是6.4％(石灰石B-2)。
使用石灰石B-2代替表5中给出的石灰石A-1表示的石灰石，除此以外，与实施例11同样操作，测定烧结矿的生产率、成品合格率、烧结矿强度。整理这些结果并示于表6。
参考例3
使用石灰石A代替表5中给出的石灰石A-1表示的石灰石，除此以外，与实施例11同样操作，测定烧结矿的生产率、成品合格率、烧结矿强度。整理这些结果并示于表6。
参考例4使用石灰石B代替表5中给出的石灰石A-1表示的石灰石，除此以外，与实施例11同样操作，测定烧结矿的生产率、成品合格率、烧结矿强度。整理这些结果并示于表6。
表5
表6
实施例14调制70000份具有表7的制剂1所示组成的烧结原料(炼铁用原料)。即，调制14113份制剂1-A、55887份制剂1-B。进一步在制剂1-A、制剂1-B中添加水，分别调整成15509份(含水量为9质量％)、59454份(含水量为6质量％)。
表7
表7中，“MBRPF”是由巴西矿山的MBR公司供给的球粒。
将15509份上述烧结原料1-A(含水量为9质量％)、350份平均粒径为7μm的重质碳酸钙投入到具有旋转盘部和搅动部的高速搅拌机(爱立许搅拌机R05T、日本EIRICH社生产)，使用喷雾器，花费40秒左右的时间向该组合物(烧结原料)喷雾(添加)181份具有羧基和/或其盐的高分子化合物，获得选择造粒产物，所述高分子化合物是预先将不挥发成分调整为4.8％的重均分子量为6000的聚丙烯酸钠水溶液。此时，盘的转速是30转/分钟，搅拌器的转速是450转/分钟。其后，将16040份该选择造粒产物、59454份烧结原料1-B(含水量为6质量％)、350份生石灰投入到鼓式搅拌机中，以24转/分钟的转速预搅拌1分钟后，利用大约1.5分钟的时间向其中喷雾(添加)500份水。喷雾后，将混合物进一步以相同的转速搅拌3分钟，由此进行造粒操作(伪粒子化)。
聚丙烯酸钠相对烧结原料的比例为0.0125％。另外，利用50kg规模的锅试验对获得的伪粒子进行烧结，获得烧结矿。该试验的条件烧结锅的直径为300mm，高度为600mm，层厚为550mm，吸引负压设定为9.8kPa(恒定)。测定获得的烧结矿的生产率。整理这些结果并示于表8。
实施例15使用700份平均粒径为7μm的重质碳酸钙代替350份平均粒径为7μm的重质碳酸钙，除此以外，进行与实施例14同样的操作，然后测定获得的烧结矿的生产率。整理这些结果并示于表8。
参考例5不使用350份平均粒径为7μm的重质碳酸钙，除此以外，进行与实施例14同样的操作，然后测定获得的烧结矿的生产率。整理这些结果并示于表8。
实施例16使用350份平均粒径为25μm的重质碳酸钙代替350份平均粒径为7μm重质碳酸钙，除此以外，进行与实施例14同样的操作，然后测定获得的烧结矿的生产率。整理这些结果并示于表8。
实施例17使用350份平均粒径为17μm的飞灰代替350份平均粒径为7μm的重质碳酸钙，除此以外，进行与实施例14同样的操作，然后测定获得的烧结矿的生产率。整理这些结果并示于表8。
实施例18使用176份预先调整成不挥发成分为2.0％的重均分子量为6000的聚丙烯酸钠水溶液代替181份预先调整成不挥发成分为4.8％的重均分子量为6000的聚丙烯酸钠水溶液，除此以外，进行与实施例14同样的操作，然后测定获得的烧结矿的生产率。即，聚丙烯酸钠相对烧结原料的比例为0.005％。整理这些结果并示于表8。
实施例19使用172份水代替181份预先调整成不挥发成分为4.8％的重均分子量为6000的聚丙烯酸钠水溶液，除此以外，进行与实施例14同样的操作，然后测定获得的烧结矿的生产率。整理这些结果并示于表8。
参考例6使用350份平均粒径为280μm的石灰石代替实施例19中350份平均粒径为7μm的重质碳酸钙，除此以外，进行与实施例19同样的操作，然后测定获得的烧结矿的生产率，其结果为22.2吨/日/平方米。
实施例20不添加350份生石灰，并且代替用1.5分钟的时间喷雾(添加)500份水，用1.5分钟的时间喷雾(添加)168份预先将不挥发成分调整为20.8％的重均分子量为6000的聚丙烯酸钠水溶液，除此以外，进行与实施例19同样的操作，然后测定获得的烧结矿的生产率。整理这些结果并示于表8。
实施例21使用350份平均粒径为25μm的重质碳酸钙代替350份平均粒径为7μm的碳酸钙；使用350份平均粒径为7μm的重质碳酸钙代替350份生石灰；用1.5分钟的时间喷雾(添加)168份预先将不挥发成分调整为20.8％的重均分子量为6000的聚丙烯酸钠水溶液，以此代替用1.5分钟的时间喷雾(添加)500份水，除此以外，进行与实施例19同样的操作，然后测定获得的烧结矿的生产率。整理这些结果并示于表8。
实施例22调制70000份具有表7的制剂2所示组成的烧结原料(炼铁用原料)。即，调制9655份制剂2-A、60345份制剂2-B。进一步在制剂2-A、制剂2-B中添加水，分别调整成9305份(含水量为9质量％)、65810份(含水量为6.5质量％)。
将10610份上述烧结原料2-A(含水量为9质量％)、350份平均粒径为7μm的重质碳酸钙投入到具有旋转盘部和搅动部的高速搅拌机(爱立许搅拌机R05T、日本EIRICH社生产)，使用喷雾器，花费40秒左右的时间向该组合物(烧结原料)喷雾(添加)78份具有羧基和/或其盐的高分子化合物，获得选择造粒产物，所述高分子化合物是预先将不挥发成分调整为11.3％的重均分子量为6000的聚丙烯酸钠水溶液。此时，盘的转速是30转/分钟，搅拌器的转速是450转/分钟。其后，将9768份该选择造粒产物、64540份烧结原料2-B(含水量为6.5质量％)、350份生石灰投入到鼓式搅拌机中，以24转/分钟的转速预搅拌1分钟后，利用大约1.5分钟的时间喷雾(添加)450份水。喷雾后，将混合物进一步以相同的转速搅拌3分钟，由此进行造粒操作(伪粒子化)。
聚丙烯酸钠相对烧结原料的比例为0.0125％。另外，利用50kg规模的锅试验对获得的伪粒子进行烧结，获得烧结矿。该试验的条件烧结锅的直径为300mm，高度为600mm，层厚为550mm，吸引负压设定为9.8kPa(恒定)。测定获得的烧结矿的生产率。整理这些结果并示于表8。
实施例23调制70000份具有表7的制剂3所示组成的烧结原料(炼铁用原料)。即，调制28226份制剂3-A、41774份制剂3-B。进一步在制剂3-A、制剂3-B中添加水，分别调整成31018份(含水量为9质量％)、44440份(含水量为6质量％)。
将31018份上述烧结原料3-A(含水量为9质量％)、350份平均粒径为7μm的重质碳酸钙投入到具有旋转盘部和搅动部的高速搅拌机(爱立许搅拌机R05T、日本EIRICH社生产)，使用喷雾器，花费40秒左右的时间向该组合物(烧结原料)喷雾(添加)188.82份具有羧基和/或其盐的高分子化合物，获得选择造粒产物，所述高分子化合物是预先将不挥发成分调整为9.8％的重均分子量为6000的聚丙烯酸钠水溶液。此时，盘的转速是30转/分钟，搅拌器的转速是450转/分钟。其后，将31548份该选择造粒产物、44440份烧结原料3-B(含水量为6质量％)、350份生石灰投入到鼓式搅拌机中，以24转/分钟的转速预搅拌1分钟后，利用大约1.5分钟的时间向其中喷雾(添加)50份水。喷雾后，将混合物进一步以相同的转速搅拌3分钟，由此进行造粒操作(伪粒子化)。
聚丙烯酸钠相对烧结原料的比例为0.0264％。另外，利用50kg规模的锅试验对获得的伪粒子进行烧结，获得烧结矿。该试验的条件烧结锅的直径为300mm，高度为600mm，层厚为550mm，吸引负压设定为9.8kPa(恒定)。测定获得的烧结矿的生产率。整理这些结果并示于表8。
比较例7使用172份水代替参考例5中预先将不挥发成分调整为4.8％的重均分子量为6000的181份聚丙烯酸钠水溶液；使用840份生石灰代替350份生石灰；使用700份水代替500份水；除此以外，进行与参考例5同样的操作，然后测定获得的烧结矿的生产率。整理这些结果并示于表8。
比较例8调制70000份具有表7的制剂4所示组成的烧结原料(炼铁用原料)。
在70000份上述烧结原料中添加水，调整为74866份(含水量为6.5％)。将混合物投入到鼓式搅拌机中，并用大约1.5分钟的时间向该混合物喷雾(添加)438份分散剂，该分散剂为预先将不挥发成分调整为8％的重均分子量为6000的聚丙烯酸钠水溶液。聚丙烯酸钠相对烧结原料的比例为为0.05％。喷雾后，以转速24转/分钟对添加有分散剂的上述组合物(最终的造粒组合物)搅拌3分钟，由此进行造粒处理(伪粒化)。另外，利用50kg规模的锅试验对获得的伪粒子进行烧结，获得烧结矿。该试验的条件烧结锅的直径为300mm，高度为600mm，层厚为550mm，吸引负压设定为9.8kPa(恒定)。测定获得的烧结矿的生产率。整理这些结果并示于表8。
实施例24使用181份具有磺酸基和/或其盐的高分子化合物代替181份具有羧基和/或其盐的高分子化合物，所述具有羧基和/或其盐的高分子化合物是预先将不挥发成分调整为4.8％的重均分子量为6000的聚丙烯酸钠水溶液，所述具有磺酸基和/或其盐的高分子化合物是预先将不挥发成分调整为4.8％的重均分子量为7000(产品目录值)的聚苯乙烯磺酸钠(由创和科学公司获得)，除此以外，进行与实施例14同样的操作，然后测定获得的烧结矿的生产率。整理这些结果并示于表8。
表8
表8中，“质量％”是选择烧结原料之外的原料相对炼铁用原料的质量百分比。标有“注1)”表示用鼓式搅拌机添加。
参考例7调制70000份具有表9给出的制剂5表示的组成的烧结原料(炼铁用原料)。即，调制63000份制剂5-A、7000份制剂5-B。进一步在制剂5-A中添加水，调整成68108份(含水量为7.5质量％)。
表9
将68108份上述烧结原料5-A(含水量为7.5质量％)、350份平均粒径为7μm的重质碳酸钙投入到具有旋转盘部和搅动部的高速搅拌机，使用喷雾器，花费40秒左右的时间向该组合物(烧结原料)喷雾(添加)245.9份具有羧基和/或其盐的高分子化合物，获得选择造粒产物，所述高分子化合物是预先将不挥发成分调整为4.8％的重均分子量为6000的聚丙烯酸钠水溶液。此时，盘的转速是30转/分钟，搅拌器的转速是450转/分钟。其后，将68354份该选择造粒产物、7000份烧结原料5-B(含水量为0质量％)、350份生石灰投入到鼓式搅拌机中，以24转/分钟的转速预搅拌1分钟后，利用大约1.5分钟的时间向其中喷雾(添加)200份水。喷雾后，将混合物进一步以相同的转速搅拌3分钟，由此进行造粒操作(伪粒子化)。
聚丙烯酸钠相对烧结原料的比例为0.05％。另外，利用50kg规模的锅试验对获得的伪粒子进行烧结，获得烧结矿。该试验的条件烧结锅的直径为300mm，高度为600mm，层厚为550mm，吸引负压设定为9.8kPa(恒定)。测定获得的烧结矿的生产率，结果为23.8吨/日/平方米。
实施例25调制70000份具有表10的制剂6表示的组成的烧结原料(炼铁用原料)。即，调制14113份制剂6-A、55887份制剂6-B。进一步在制剂6-A、制剂6-B中添加水，分别调整成15509部分(含水量为9质量％)、59454份(含水量为6质量％)。
表10
表10中，“MBRPF”是由巴西矿山的MBR公司供给的球粒。
将15509份上述烧结原料6-A(含水量为9质量％)、350份粉碎成平均粒径为10μm的高炉矿渣投入到具有旋转盘部和搅动部的高速搅拌机(爱立许搅拌机R05T、日本EIRICH社生产)，使用喷雾器，花费40秒左右的时间向该组合物(烧结原料)喷雾(添加)181份具有羧基和/或其盐的高分子化合物，获得选择造粒产物，所述高分子化合物是预先将不挥发成分调整为4.8％的重均分子量为6000的聚丙烯酸钠水溶液(造粒处理剂a)。此时，盘的转速是30转/分钟，搅拌器的转速是450转/分钟。其后，将16040份该选择造粒产物、59454份烧结原料6-B(含水量为6质量％)、350份生石灰投入到鼓式搅拌机中，以24转/分钟的转速预搅拌1分钟后，利用大约1.5分钟的时间向其中喷雾(添加)500份水。喷雾后，将混合物进一步以相同的转速搅拌3分钟，由此进行造粒操作(伪粒化)。
聚丙烯酸钠相对烧结原料的比例为0.0125％。另外，利用50kg规模的锅试验对获得的伪粒子进行烧结，获得烧结矿。该试验的条件烧结锅的直径为300mm，高度为600mm，层厚为550mm，吸引负压设定为9.8kPa(恒定)。测定获得的烧结矿的生产率。整理这些结果并示于表11。
实施例26使用350份粉碎成平均粒径为13μm的普通波特兰水泥代替实施例25中350份粉碎成平均粒径为10μm的高炉矿渣；使用199份预先将β-萘磺酸甲醛缩合物“マイテイ150”(商品名，花王社生产，不挥发成分为40.1％)调整为不挥发成分为13.2％的水溶液(造粒处理剂b)，以此代替181份预先将不挥发成分调整为4.8％的重均分子量为6000的聚丙烯酸钠水溶液，除此以外，进行与实施例25同样的操作，然后测定烧结矿的生产率。整理这些结果并示于表11。
实施例27使用350份imagio 7型调色剂(颜色黑色，リコ一社生产)代替实施例25中350份粉碎成平均粒径为10μm的高炉矿渣；使用199份预先将β-萘磺酸甲醛缩合物“マイテイ150”(商品名，花王社生产，不挥发成分为40.1％)调整为不挥发成分为13.2％的水溶液(造粒处理剂c)，以此代替181份预先将不挥发成分调整为4.8％的重均分子量为6000的聚丙烯酸钠水溶液，除此以外，进行与实施例25同样的操作，然后测定获得的烧结矿的生产率。整理这些结果并示于表11。
比较例9不使用实施例25中350份粉碎成平均粒径为10μm的高炉矿渣；使用172份水代替181份预先将不挥发成分调整为4.8％的重均分子量为6000的聚丙烯酸钠水溶液；使用840份生石灰代替350生石灰；使用700份水代替500份水；除此以外，进行与实施例25同样的操作，然后测定获得的烧结矿的生产率。整理这些结果并示于表11。
表11
参考例8使用制剂7(玛拉曼巴铁矿石相对烧结新原料总质量的配比量(质量％)为62.4％)代替实施例25中的制剂6，除此以外，进行与实施例25同样的操作，然后测定获得的烧结矿的生产率，结果为24.4吨/日/平方米。
比较例10使用350份平均粒径为245μm的粉尘代替参考例8中350份粉碎成平均粒径为10μm的高炉矿渣；使用199份预先将不挥发成分调整为13.2％的纸浆废液(比较造粒处理剂)代替181份造粒处理剂a；并且，在添加该粉尘和纸浆废液之前进行混合以浆料状添加；除此以外，进行与参考例8同样的操作，然后测定烧结矿的生产率，结果为17.6吨/日/平方米。
实施例28按质量比为3∶0.5(换算成绝对干重)的比例向高速搅拌机中投入作为炼铁用烧结原料的粉尘(含有0.2％活性生石灰的混合粉尘A)和作为本发明的微粒的平均粒径为7μm的重质碳酸钙，并进行60秒的混合。将混合后混合物的含水量调整为10％，由此获得微粒混合物1。另一方面，调制具有表12的制剂A表示的组成的烧结原料(炼铁用原料)。此外，关于粉尘含有的活性生石灰的定量方法将在后面描述。
向69650份(换算成绝对干重)上述烧结原料添加水，调整成74492份(含水量为6.5％)。将74492份该烧结原料(含水量为6.5％)、2722份微粒混合物1投入到鼓式搅拌机中，以转速24转/分钟进行混合的同时，利用大约1.5分钟的时间，使用喷雾器向该组合物(烧结原料)喷雾(添加)336份炼铁用造粒处理剂，该炼铁用造粒处理剂是预先将不挥发成分调整为6.3％的重均分子量为6000的聚丙烯酸钠水溶液。聚丙烯酸钠相对烧结原料的比例为0.03％。喷雾后，进一步以24转/分钟的转速将添加有分散剂的上述组合物(最终造粒处理用组合物)搅拌3分钟，由此进行造粒处理(伪粒化)。利用50kg规模的锅试验对获得的伪粒子进行烧结，获得烧结矿。该试验的条件烧结锅的直径为300mm，高度为600mm，层厚为550mm，吸引负压设定为9.8kPa(恒定)。测定获得的烧结矿的生产率。整理这些结果并示于表13。
实施例29按质量比为3∶0.3(换算成绝对干重)的比例向高速搅拌机中投入作为炼铁用烧结原料的粉尘(含有0.2％活性生石灰的混合粉尘A)和作为本发明的微粒的平均粒径为7μm的重质碳酸钙，并进行60秒的混合。将混合后混合物的含水量调整为10％，由此获得微粒混合物2。另一方面，调制具有表12的制剂B表示的组成的烧结原料(炼铁用原料)。向69790份(换算成绝对干重)上述烧结原料添加水，调整成74642份(含水量为6.5％)。
使用74642份(含水量为6.5％)的制剂B代替74492份(含水量为6.5％)制剂A；使用2567份的微粒混合物2(含水量为10％)代替2722份微粒混合物1；使用341份预先将不挥发成分调整为6.2％的重均分子量为6000的聚丙烯酸钠水溶液，以此代替336份预先将不挥发成分调整为6.3％的重均分子量为6000的聚丙烯酸钠水溶液。除此以外，进行与实施例28同样的操作，然后测定获得的烧结矿的生产率。整理这些结果并示于表13。
实施例30按质量比为3∶0.3(换算成绝对干重)的比例向具有高速搅拌器的搅拌机中投入作为炼铁用烧结原料的粉尘(含有0.2％活性生石灰的混合粉尘A)和作为本发明的微粒的平均粒径为17μm的飞灰，并进行60秒的混合。将混合后混合物的含水量调整为10％，由此获得微粒混合物3。另一方面，调制具有表12的制剂C表示的组成的烧结原料(炼铁用原料)。向69880份(换算成绝对干重)上述烧结原料添加水，调整成74738份(含水量为6.5％)。
将74738份(含水量为6.5％)该烧结原料、2567份微粒混合物3(水分为10％)投入到鼓式搅拌机中，以转速24转/分钟进行混合的同时，利用大约1.5分钟的时间，使用喷雾器向该组合物(烧结原料)喷雾(添加)341份炼铁用造粒处理剂，该炼铁用造粒处理剂是预先将不挥发成分调整为6.2％的重均分子量为6000的聚丙烯酸钠水溶液。聚丙烯酸钠相对烧结原料的比例为0.03％。喷雾后，进一步以24转/分钟转速将添加有分散剂的上述组合物(最终造粒处理用组合物)搅拌3分钟，由此进行造粒处理(伪粒化)。接着，与实施例28同样的方式测定获得的烧结矿的生产率。整理这些结果并示于表13。
实施例31按质量比为0.5∶0.5(换算成绝对干重)的比例向具有高速搅拌器的搅拌机中投入作为炼铁用原料的粉末焦炭和作为本发明的微粒的平均粒径为7μm的重质碳酸钙，并进行60秒的混合。然后将混合后混合物的含水量调整为7％，由此获得微粒混合物4。另一方面，调制具有表12的制剂D表示的组成的烧结原料(炼铁用原料)。向71400份(换算成绝对干重)上述烧结原料添加水，调整成76364份(含水量为6.5％)。
将76364份该烧结原料(含水量为6.5％)、753份微粒混合物4(含水量7％)投入到鼓式搅拌机中，以24转/分钟的转速进行混合的同时，利用大约1.5分钟的时间，使用喷雾器向该组合物(烧结原料)喷雾(添加)433份炼铁用造粒处理剂，该炼铁用造粒处理剂是预先将不挥发成分调整为4.8％的重均分子量为6000的聚丙烯酸钠水溶液。聚丙烯酸钠相对烧结原料的比例为0.03％。喷雾后，进一步以24转/分钟的转速将添加有分散剂的上述组合物(最终造粒处理用组合物)搅拌3分钟，由此进行造粒处理(伪粒化)。接着，与实施例28同样的方式测定烧结矿的生产率。整理这些结果并示于表13。
实施例32按质量比为3∶0.5(换算成绝对干重)的比例向具有高速搅拌器的搅拌机中投入作为炼铁用原料的返矿和作为本发明的微粒的平均粒径为7μm的重质碳酸钙，并进行60秒的混合。将混合后混合物的含水量调整为7％，由此获得微粒混合物5。另一方面，调制具有表12的制剂E表示的组成的烧结原料(炼铁用原料)。向69650份(换算成绝对干重)上述烧结原料添加水，调整成74492份(含水量为6.5％)。
将74492份该烧结原料(含水量为6.5％)、2634份微粒混合物5(含水量7％)投入到鼓式搅拌机中，以24转/分钟转速进行混合的同时，利用大约1.5分钟的时间，使用喷雾器向该组合物(烧结原料)喷雾(添加)425份炼铁用造粒处理剂，该炼铁用造粒处理剂是预先将不挥发成分调整为4.9％的重均分子量为6000的聚丙烯酸钠水溶液。聚丙烯酸钠相对烧结原料的比例为0.03％。喷雾后，进一步以24转/分钟转速将添加有分散剂的上述组合物(最终造粒处理用组合物)搅拌3分钟，由此进行造粒处理(伪粒化)。接着，与实施例28同样的方式测定烧结矿的生产率。整理这些结果并示于表13。
比较例11调制具有表12的制剂F所示组成的烧结原料(炼铁用原料)。向71750份(换算成绝对干重)上述烧结原料F添加水，调整成76738份(含水量为6.5％)。将76738份该烧结原料(含水量为6.5％)、350份平均粒径为7μm的重质碳酸钙投入到鼓式搅拌机中，利用大约1.5分钟的时间，使用喷雾器向该组合物(烧结原料)喷雾(添加)462份预先将不挥发成分调整为4.5％的重均分子量为6000的聚丙烯酸钠水溶液。聚丙烯酸钠相对烧结原料的比例为0.03％。喷雾后，进一步以24转/分钟的转速将添加有分散剂的上述组合物(最终造粒处理用组合物)搅拌3分钟，由此进行造粒处理(伪粒化)。接着，与实施例28同样方式测定烧结矿的生产率。整理这些结果并示于表13。
参考例9按质量比为0.1∶0.5(换算成绝对干重)的比例向具有高速搅拌器的搅拌机中投入作为炼铁用烧结原料的粉尘(含有0.2％活性生石灰的混合粉尘A)和作为本发明的微粒的平均粒径为7μm的重质碳酸钙，并进行60秒的混合。将混合后混合物的含水量调整为10％，由此获得微粒混合物1a。另一方面，调制具有表12的制剂A-1表示的组成的烧结原料(炼铁用原料)。
向71680份(换算成绝对干重)上述烧结原料添加水，调整成76663份(含水量为6.5％)。将76663份该烧结原料(含水量为6.5％)、467份微粒混合物1a投入到鼓式搅拌机中，以24转/分钟的转速进行混合的同时，利用大约1.5分钟的时间，使用喷雾器向该组合物(烧结原料)喷雾(添加)336份炼铁用造粒处理剂，所述炼铁用造粒处理剂是预先将不挥发成分调整为6.3％的重均分子量为6000的聚丙烯酸钠水溶液。聚丙烯酸钠相对烧结原料的比例为0.03％。喷雾后，进一步以24转/分钟的转速将添加有分散剂的上述组合物(最终造粒处理用组合物)搅拌3分钟，由此进行造粒处理(伪粒化)。接着，与实施例28同样的方式测定烧结矿的生产率。整理这些结果并示于表13。
表12
表13
表12以及表13中，“碳酸钙”是重质碳酸钙。表12中的各值的单位是重量份，“注1)”是添加但不混合。表13中的“微粒混合物的添加量”的单位是质量％。
实施例33～40实施例33～40中，使用混合粉尘B(含有5.2％的活性生石灰)代替混合粉尘A(含有0.2％的活性生石灰)。其中，活性生石灰不是所谓的含钙量，而是表示在水存在下可以以熟石灰存在的生石灰量，本发明中，以实施例所示的方法进行定量。
(粉尘含有的活性生石灰的定量方法)将粉尘以及300g蒸馏水投入带有盖子的聚丙烯杯中，激烈地振荡几分钟后，静置30分钟。此时，进行调节使采取的粉尘的量不是溶出的氢氧化钙的饱和量的分量。静置后，用42μm的过滤器过滤上清液，然后用容量分析用的0.1N的盐酸滴定，由此进行定量。
实施例332100份混合粉尘B(含水量为9％)中添加200份水，一边进行充分混合，一边吹二氧化碳，得到处理粉尘。相对2100份混合粉尘B(含水量为9％)，根据固形物的增加计算的二氧化碳的添加量为91份。然后，将吹入二氧化碳的上述处理粉尘的含水量调整为9％，由此得到最终的处理混合粉尘B(I)。
按质量比为0.5∶0.5(换算成绝对干重)的比例向高速搅拌机中投入作为炼铁用原料的粉末焦炭和作为本发明的微粒的平均粒径为7μm的重质碳酸钙，并进行60秒的混合。将混合后混合物的含水量调整为7％，由此获得微粒混合物6。另一方面，调制具有表14的制剂G表示的组成的烧结原料(炼铁用原料)。向69300份(换算成绝对干重)上述烧结原料(炼铁用原料)添加水，调整成74118份(含水量为6.5％)。
将74118份该烧结原料(含水量为6.5％)、2159份处理混合粉尘B(I)、753份微粒混合物6(含水量为7％)投入到鼓式搅拌机中，以24转/分钟的转速进行混合的同时，利用大约1.5分钟的时间，使用喷雾器向该组合物(烧结原料)喷雾(添加)433份炼铁用造粒处理剂，该炼铁用造粒处理剂是预先将不挥发成分调整为4.8％的重均分子量为6000的聚丙烯酸钠水溶液。即聚丙烯酸钠相对烧结原料的比例为0.03％，并进一步合用(b)0.13％二氧化碳(分子量为44)，作为本发明的与水反应生成酸的化合物(造粒辅助剂)。喷雾后，进一步以24转/分钟的转速将添加有分散剂的上述组合物(最终造粒处理用组合物)搅拌3分钟，由此进行造粒处理(伪粒化)。接着，与实施例1同样的方式测定烧结矿的生产率。整理这些结果并示于表16。
实施例342100份混合粉尘B(含水量为9％)中添加140份马来酸，以高速搅拌机混合60秒，由此得到处理混合粉尘B(II)。
另一方面，按质量比为0.5∶0.3(换算成绝对干重)的比例向高速搅拌机中投入作为炼铁用原料的粉末焦炭和作为本发明的微粒的平均粒径为17μm的飞灰，并进行60秒的混合。将混合后混合物的含水量调整为7％，由此获得微粒混合物7。另一方面，调制具有表14的制剂H表示的组成的烧结原料(炼铁用原料)。向69530份(换算成绝对干重)上述烧结原料(炼铁用原料)添加水，调整成74364份(含水量为6.5％)。
将74364份该烧结原料(含水量为6.5％)、2240份处理混合粉尘B(II)、602份微粒混合物7(含水量为7％)投入到鼓式搅拌机中，以24转/分钟的转速进行混合的同时，利用大约1.5分钟的时间，使用喷雾器向该组合物(烧结原料)喷雾(添加)433份炼铁用造粒处理剂，该炼铁用造粒处理剂是预先将不挥发成分调整为4.8％的重均分子量为6000的聚丙烯酸钠水溶液。即聚丙烯酸钠相对烧结原料的比例为0.03％，并进一步合用0.2％马来酸(分子量为116)，该0.2％马来酸作为本发明涉及的(a)酸(造粒辅助剂)。喷雾后，进一步以24转/分钟的转速将添加有分散剂的上述组合物(最终造粒处理用组合物)搅拌3分钟，由此进行造粒处理(伪粒化)。接着，用与实施例1同样的方式测定烧结矿的生产率。整理这些结果并示于表16。
实施例352100份混合粉尘B(含水量为9％)中添加70份碳酸钠(无水)，以高速搅拌机混合60秒，由此得到处理混合粉尘B(III)。
另一方面，按质量比为0.5∶0.5(换算成绝对干重)的比例向具有高速搅拌器的搅拌机中投入作为炼铁用原料的粉末焦炭和作为本发明的微粒的平均粒径为3μm的红色氧化铁，并进行60秒的混合。将混合后混合物的含水量调整为7％，由此获得微粒混合物8。另一方面，调制具有表14的制剂I表示的组成的烧结原料(炼铁用原料)。向69300份(换算成绝对干重)上述烧结原料(炼铁用原料)添加水，调整成74118份(含水量为6.5％)。
将74118份该烧结原料(含水量为6.5％)、2170份处理混合粉尘B(III)、753份微粒混合物8(含水量为7％)投入到鼓式搅拌机中，以24转/分钟的转速进行混合的同时，利用大约1.5分钟的时间，使用喷雾器向该组合物(烧结原料)喷雾(添加)433份炼铁用造粒处理剂，该炼铁用造粒处理剂是预先将不挥发成分调整为4.8％的重均分子量为6000的聚丙烯酸钠水溶液。即，聚丙烯酸钠相对烧结原料的比例为0.03％，并进一步合用0.1％碳酸钠(无水物，分子量为106)，该0.1％碳酸钠作为本发明涉及的(f)酸的钠盐(造粒辅助剂)。喷雾后，进一步以24转/分钟的转速将添加有分散剂的上述组合物(最终造粒处理用组合物)搅拌3分钟，由此进行造粒处理(伪粒化)。接着，用与实施例1同样的方式测定烧结矿的生产率。整理这些结果并示于表16。另外，上述碳酸钠(无水)的钙盐即碳酸钙在20℃蒸馏水中的溶解度为1.5mg/100g蒸馏水。
实施例36向具有搅拌器和冷凝器的釜(SUS316制)中装入355份离子交换水、98份作为含羧基单体的马来酸酐，以及加入80份作为中和剂使其中和的氢氧化钠，搅拌下升温至体系沸点(100℃)。接着，向上述分离式烧瓶内，滴加180份作为含羧基单体的40％丙烯酸水溶液、100份作为聚合引发剂的10％过硫酸钠水溶液以及100份14％过氧化氢水溶液。
上述40％丙烯酸水溶液、10％过硫酸钠水溶液、14％过氧化氢水溶液分别从各自的滴液口用4小时滴加。在滴加过程中，反应温度维持在体系沸点。滴加结束后，在相同的温度中保持60分钟后，用60分钟的时间向其中滴加57份作为中和剂的49％氢氧化钠水溶液，得到聚合物水溶液(H)。这样获得的聚合物水溶液中的聚合物(H)(高分子化合物(H))的重均分子量为5900，不挥发成分的浓度为37.0％。
向2100份混合粉尘B(含水量为9％)中添加76份上述聚合物水溶液(H)的二倍稀释物(固形物为18.5％)，用棒磨机混合60秒，由此得到处理混合粉尘B(IV)。
另一方面，按质量比为0.5∶0.5(换算成绝对干重)的比例向高速搅拌机中投入作为炼铁用原料的粉末焦炭和作为本发明的微粒的平均粒径为20μm的滑石，并进行60秒的混合。将混合后混合物的含水量调整为7％，由此获得微粒混合物9。另一方面，调制具有表14的制剂J表示的组成的烧结原料(炼铁用原料)。向69300份(换算成绝对干重)上述烧结原料(炼铁用原料)添加水，调整成74118份(含水量为6.5％)。
将74118份该烧结原料(含水量为6.5％)、2176份处理混合粉尘B(IV)、753份微粒混合物9(含水量为7％)投入到鼓式搅拌机中，以24转/分钟的转速进行混合的同时，利用大约1.5分钟的时间，使用喷雾器向该组合物(烧结原料)喷雾(添加)433份炼铁用造粒处理剂，该炼铁用造粒处理剂是预先将不挥发成分调整为4.8％的重均分子量为6000的聚丙烯酸钠水溶液。即，聚丙烯酸钠相对烧结原料的比例为0.03％，并进一步合用0.02％(固形物换算量)本发明涉及的(d)高分子螯合剂(造粒辅助剂)。喷雾后，进一步以24转/分钟的转速将添加有分散剂的上述组合物(最终造粒处理用组合物)搅拌3分钟，由此进行造粒处理(伪粒化)。接着，用与实施例1同样方式测定烧结矿的生产率。整理这些结果并示于表16。
实施例37向2100份混合粉尘B(含水量为9％)中添加14份重均分子量为100000的聚乙二醇，用棒磨机进行60秒混合，由此获得处理混合粉尘B(V)。
另一方面，按质量比为0.5∶0.5(换算成绝对干重)的比例向高速搅拌机中投入作为炼铁用原料的粉末焦炭和作为本发明的微粒的平均粒径为8μm的蛇纹岩，并进行60秒的混合。将混合后混合物的含水量调整为7％，由此获得微粒混合物10。另一方面，调制具有表14的制剂K表示的组成的烧结原料(炼铁用原料)。向69300份(换算成绝对干重)上述烧结原料(炼铁用原料)添加水，调整成74118份(含水量为6.5％)。
将74118份该烧结原料(含水量为6.5％)、2240份处理混合粉尘B(V)、753份微粒混合物10(含水量为7％)投入到鼓式搅拌机中，以24转/分钟的转速进行混合的同时，利用大约1.5分钟的时间，使用喷雾器向该组合物(烧结原料)喷雾(添加)433份炼铁用造粒处理剂，该炼铁用造粒处理剂是预先将不挥发成分调整为4.8％的重均分子量为5000的聚苯乙烯磺酸钠水溶液。即，聚苯乙烯磺酸钠相对烧结原料的比例为0.03％，并进一步合用0.02％聚乙二醇，该0.02％聚乙二醇作为本发明涉及的(e)重均分子量大于等于2万的高分子化合物。喷雾后，进一步以24转/分钟的转速将添加有分散剂的上述组合物(最终造粒处理用组合物)搅拌3分钟，由此进行造粒处理(伪粒化)。接着，用与实施例1同样方式测定烧结矿的生产率。整理这些结果并示于表16。
实施例38通过实施例33所示的方法获得微粉混合物6。另一方面，配制具有表15的制剂L表示的组成的烧结原料(炼铁用原料)。向69300份(换算成绝对干重)上述烧结原料(炼铁用原料)添加水，调整成74118份(含水量为6.5％)。
将74118份该烧结原料(含水量为6.5％)、2100份处理混合粉尘B、753份微粒混合物6(含水量为7％)投入到鼓式搅拌机中，以24转/分钟的转速进行混合的同时，利用大约1.5分钟的时间，使用喷雾器向该组合物(烧结原料)喷雾(添加)503份炼铁用造粒处理剂，该炼铁用造粒处理剂是412份水中溶解有70份碳酸钠(无水)和21份重均分子量为6000的聚丙烯酸钠的水溶液。即，聚丙烯酸钠相对烧结原料的比例为0.03％，并进一步合用0.1％碳酸钠(无水物，分子量为106)，该0.1％碳酸钠作为本发明涉及的(f)中的酸的钠盐(造粒辅助剂)。喷雾后，进一步以24转/分钟的转速将添加有分散剂的上述组合物(最终造粒处理用组合物)搅拌3分钟，由此进行造粒处理(伪粒化)。接着，用与实施例1同样的方式测定获得的烧结矿的生产率。整理这些结果并示于表17。另外，上述碳酸钠(无水)的钙盐即碳酸钙在20℃蒸馏水中的溶解度为1.5mg/100g蒸馏水。
实施例39通过实施例35所示的方法获得微粉混合物8。另一方面，配制具有表15的制剂M表示的组成的烧结原料(炼铁用原料)。向69300份(换算成绝对干重)上述烧结原料(炼铁用原料)添加水，调整成74118份(含水量为6.5％)。
将74118份该烧结原料(含水量为6.5％)、2100份处理混合粉尘B、753份微粒混合物8(含水量为7％)投入到鼓式搅拌机中，以24转/分钟的转速进行混合的同时，利用大约1.5分钟的时间，使用喷雾器向该组合物(烧结原料)喷雾(添加)503份炼铁用造粒处理剂，该炼铁用造粒处理剂是412份水中溶解有70份氢氧化钠和21份重均分子量为6000的聚丙烯酸钠的水溶液。即，聚丙烯酸钠相对烧结原料的比例为0.03％，并进一步合用0.1％氢氧化钠。喷雾后，进一步以24转/分钟的转速将添加有分散剂的上述组合物(最终造粒处理用组合物)搅拌3分钟，由此进行造粒处理(伪粒化)。接着，用与实施例1同样的方式测定烧结矿的生产率。整理这些结果并示于表17。
实施例40通过实施例36所示的方法获得微粉混合物9。另一方面，配制具有表15的制剂N表示的组成的烧结原料(炼铁用原料)。向68675份(换算成绝对干重)上述烧结原料(炼铁用原料)添加水，调整成73449份(含水量为6.5％)。
将73449份该烧结原料(含水量为6.5％)、2100份处理混合粉尘B、753份微粒混合物9(含水量为7％)、1.2％生石灰、350份作为本发明涉及的(c)重均分子量小于等于1000的螯合剂(造粒辅助剂)的柠檬酸钠(和光纯药工业社生产，分子量为258)投入到鼓式搅拌机中，以24转/分钟的转速进行混合的同时，利用大约1.5分钟的时间，使用喷雾器向该组合物(烧结原料)喷雾(添加)462份炼铁用造粒处理剂，该炼铁用造粒处理剂是预先将不挥发成分调整为4.5％的重均分子量为6000的聚丙烯酸钠水溶液。聚丙烯酸钠相对烧结原料的比例为0.03％，并进一步合用0.5％柠檬酸钠，该0.5％柠檬酸钠作为本发明涉及的(c)重均分子量小于等于1000的螯合剂(造粒辅助剂)。喷雾后，进一步以24转/分钟的转速将添加有分散剂的上述组合物(最终造粒处理用组合物)搅拌3分钟，由此进行造粒处理(伪粒化)。接着，用与实施例1同样的方式测定烧结矿的生产率。整理这些结果并示于表17。
比较例12调制具有表15的制剂O表示的组成的烧结原料(炼铁用原料)。向69650份(换算成绝对干重)上述烧结原料(炼铁用原料)添加水，调整成74492份(含水量为6.5％)。将74492份该烧结原料(含水量为6.5％)、2100份处理混合粉尘B(含水量为6.5％)、350份平均粒径为7μm的重质碳酸钙投入到鼓式搅拌机中，以24转/分钟的转速进行混合的同时，利用大约1.5分钟的时间，使用喷雾器向该组合物(烧结原料)喷雾(添加)462份炼铁用造粒处理剂，该炼铁用造粒处理剂是预先将不挥发成分调整为4.5％的重均分子量为6000的聚丙烯酸钠水溶液。聚丙烯酸钠相对烧结原料的比例为0.03％。喷雾后，进一步以24转/分钟的转速将添加有分散剂的上述组合物(最终造粒处理用组合物)搅拌3分钟，由此进行造粒处理(伪粒化)。接着，用与实施例1同样的方式测定烧结矿的生产率。整理这些结果并示于表17。
参考例10进行与实施例40相同的操作，但不使用350份作为本发明涉及的(c)重均分子量小于等于1000的螯合剂(造粒辅助剂)的柠檬酸钠(和光纯药工业社生产，分子量为258)，并且将400份预先将不挥发成分调整为5.2％的重均分子量为6000的聚丙烯酸钠水溶液作为炼铁用造粒处理剂，将76份上述聚合物水溶液(H)的二倍稀释物(18.5％)作为重均分子量大于1000的高分子螯合剂，将二者合用以此代替作为炼铁用造粒处理剂的462份预先将不挥发成分调整为4.5％的重均分子量为6000的聚丙烯酸钠水溶液。即，聚丙烯酸钠相对烧结原料的比例为0.03％，并进一步合用了0.5％重均分子量大于1000的高分子螯合剂。整理这些结果并示于表17。
表14
表15
表16
表17
产业上的可利用性本发明的炼铁用烧结原料的造粒处理方法的构成如上，所以在烧结矿的制造中，有效地用于粉铁矿石等炼铁用烧结原料的造粒，是能充分提高烧结矿的生产率的方法，所述烧结矿在制铣工序中是装入高炉的原料。
权利要求
1.含有粉铁矿石的炼铁用烧结原料的造粒处理方法，该方法包括如下的造粒处理工序将平均粒径小于等于200μm的微粒预先在溶剂或者部分烧结原料中稀释后，添加到剩余的烧结原料中进行造粒处理；所述造粒处理工序是由下述(1)、(2)以及(3)组成的组中选择的至少一种工序；(1)将所述微粒用水稀释，以稀释成粘度为0.005Pa·s～10Pa·s的浆料，然后将所述浆料添加到烧结原料中进行造粒处理的工序；(2)将所述微粒与以干基量计为13质量％份～60质量％份的以铁矿石为必须成分的烧结原料预先进行造粒处理，然后将所述造粒产物添加到剩余的烧结原料中进行造粒处理的工序；(3)将所述微粒与以干基量计为0.3质量％份～10质量％份的烧结原料预先进行混合处理，然后将上述混合物添加到剩余的烧结原料中进行造粒处理的工序。
2.如权利要求1所述的炼铁用烧结原料的造粒方法，其特征在于，该方法还包括添加具有选自由羧基、磺酸基及它们的盐组成的组的至少一种基团的高分子化合物。
3.如权利要求1所述的炼铁用烧结原料的造粒方法，其特征在于，所述平均粒径小于等于200μm的微粒相对于所述烧结原料的添加量为0.05质量％～10质量％。
4.如权利要求2所述的炼铁用烧结原料的造粒方法，其特征在于，所述平均粒径小于等于200μm的微粒相对于所述烧结原料的添加量为0.05质量％～80质量％。
5.如权利要求1、2或4所述的炼铁用烧结原料的造粒方法，其特征在于，所述高分子化合物相对于所述烧结原料的添加量为0.001质量％～2质量％。
6.如权利要求1、2、3、4或5所述的炼铁用烧结原料的造粒方法，其特征在于，按以下方式进行所述造粒处理所述烧结原料含有的石灰石的总量中粒径为1μm～10μm的颗粒的比例以干基量计为3质量％～50质量％
7.如权利要求1、2、3、4、5或6所述的炼铁用烧结原料的造粒方法，其特征在于，相对于所述烧结原料中除去燃料和返矿后的原料(新原料)的总质量，混合5质量％～50质量％的玛拉曼巴粉铁矿石，并进行造粒。
8.如权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的炼铁用烧结原料的造粒方法，其特征在于，进一步预先用选自下述化合物的至少一种化合物对所述烧结原料包含的粉尘、矿渣以及返矿的一部分进行混合处理后，将该混合物添加到剩余的烧结原料中进行造粒处理，所述化合物包括(a)酸、(b)二氧化碳、(c)重均分子量小于等于1000的螯合剂、(d)高分子螯合剂、(e)重均分子量大于等于2万的高分子化合物以及(f)作为酸的碱金属盐和/或铵盐的分子量小于500的低分子化合物；并且在具有选自由羧基、磺酸基以及它们的盐组成的组的一种基团的高分子化合物的存在下进行该造粒处理。
9.如权利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的炼铁用烧结原料的造粒方法，其特征在于，进一步在下述(1)和(2)的存在下进行造粒处理；(1)具有选自由羧基、磺酸基以及它们的盐组成的组的至少一种基团的高分子化合物；(2)选自由酸、二氧化碳、重均分子量小于等于1000的螯合剂、氢氧化钠、氢氧化钾以及作为酸的碱金属盐和/或铵盐的分子量小于500的低分子化合物组成的组的至少一种化合物。
全文摘要
含有粉铁矿石的炼铁用烧结原料的造粒处理方法，其包括如下的造粒处理工序将平均粒径小于等于200μm的微粒预先在溶剂或者部分烧结原料的中稀释后，添加到剩余的烧结原料中进行造粒处理；上述造粒处理工序是由下述(1)、(2)以及(3)组成的组中选择的至少一种工序；(1)将上述微粒用水稀释，以稀释成粘度为0.005Pa·s～10Pa·s的浆料，然后将所述浆料添加到烧结原料中进行造粒处理的工序；(2)将上述微粒与以铁矿石为必须成分的烧结原料的干基量的13质量％份～60质量％份预先造粒处理，然后将上述造粒产物添加到剩余的烧结原料中进行造粒处理的工序；(3)将上述微粒与以干基量计为0.3质量％份～10质量％份的烧结原料预先混合处理，然后将上述混合物添加到剩余的烧结原料中进行造粒处理的工序。
文档编号C22B1/243GK1675384SQ0381973
公开日2005年9月28日 申请日期2003年8月21日 优先权日2002年8月21日
发明者冈田务, 佐藤武彦, 品川和之, 细谷阳三, 河野克之, 中元桂一, 三浦悟 申请人:新日本制铁株式会社, 株式会社日本触媒