团块的制作方法

团块
1.本发明涉及通常在团块中使用纤维，以及涉及例如由煤、金属或金属矿石生产团块。通常，团块由颗粒材料和纤维形成。
2.世界范围内存在大量的粉末状矿物。这些通常作为来自诸如采矿、制造和发电的工业的废料出现；并且如果再加工，则代表着能量或金属制造的巨大潜在资源。然而，难以将这样的粉末加工成不仅可以运输到使用地点而且可以在其目的地的大型加工厂内运输的稳定形式。在颗粒通过湿法生产的情况下，或者在其在湿条件下储存的情况下，该问题被加剧，使得其具有高水分含量。
3.已知添加纤维以增强工业体系，例如，多年来已知向混凝土中添加聚丙烯纤维以增强混凝土基质，同时减少收缩和开裂。
4.提供造粒/压块方法是有利的，其中团块具有改善的稳定性，特别是在颗粒基质湿的情况下。这可以提供例如，由高水分含量的浓缩细粉使用挤出技术加工这些生产金属矿石团块，以及提供使用液体粘结剂的金属细粉的成团，其中细粉的密度限制了可以添加的液体的量。
5.本发明旨在克服或改善这些问题的至少一些方面。
6.因此，在本发明的第一方面，提供了团块，所述团块包含颗粒材料；和纤维，通常为团块的0.1重量％至0.5重量％范围内的纤维。已经发现，向颗粒材料中添加纤维改变了团块的流变学并使水分含量稳定。这允许颗粒被加工成可接受强度(生球强度和固化后强度)的团块，使得其即使在颗粒材料未经干燥的情况下也可以被运输和储存而不会过度降解。省略干燥步骤的能力节省了大量的时间、能量成本，并除去了在干燥过程期间化学地改变颗粒的风险。此外，已经发现纤维的存在给丸粒增加了空隙空间，从而增加了颗粒材料与空气接触的表面积。这在丸粒包含将经历化学反应的材料的情况下可以是有益的，因为空隙提供了改善的试剂向材料中的进入。这个的一个实例可以为，铁矿石在鼓风炉中被还原的情况。另一个实例可以为用润湿剂涂覆粘结剂表面，这在团块中存在大的孔体积的情况下可以更有效地发生。在颗粒材料为金属矿石的情况下，另一个优点在于纤维改变了材料的流变学，从而改善了颗粒对剪切的抗性并有助于通过辊压块技术压块。
7.如本文所使用的，术语“纤维”旨在是指任何组成的线(thread)或丝(filament)。其通常为以下情况：纤维具有15μm至5mm的范围或15μm至3mm的范围内(通常为50μm至2mm、或0.1mm至1mm)的长度，以及10μm至100μm的范围内(通常为15μm至50μm)的直径。任选地，纤维长度在约0.2mm至约5mm的范围内，通常在约0.3mm至4mm的范围内。纤维直径:长度的比例使得纤维比其宽度更长。已经发现，通常，纤维越长，纤维的稳定作用越大，因为纤维对颗粒材料的粘附性随着长度通过复杂化改变流变学而增加。
8.在实践中，纤维通常提供有“d90”值，这意指90％的纤维具有该范围内的长度。用于本发明的纤维的d90值通常为至少0.2mm，优选0.2mm至5mm。
9.纤维可以是天然的或人造的、未用过的或回收的，并且可以选自合成聚合物、天然聚合物及其组合。合成聚合物可以选自聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚丙烯腈、聚酰胺或其混合物。例如，如果合成聚合物源自回收的纺织品，则可以形成混合物。天然聚合物可以包括植
物(包括木材)纤维和动物纤维，通常天然聚合物将是吸水的，但这不是必需的。例如，可以使用羊毛，也可以使用纤维素纤维，例如棉花、黄麻、亚麻、大麻和剑麻。此外，可以使用直接来自木浆或来自纸行业的木材纤维。如本文所使用的，术语“纸”旨在为用于纸和卡片二者的涵盖性术语。纤维素纤维可以为与合成聚合物或其他天然聚合物的复合材料。通常，纤维将是纤维素纤维，出于环境原因通常为回收的。如本文所使用的，与复合材料相反，提及“纤维”将指包含80重量％至100重量％范围内(通常90重量％至100重量％)的主要纤维组分(例如纤维素)的纤维。
10.通常，纤维将以团块的0.1重量％至0.5重量％的范围存在，通常以0.1重量％至0.4重量％、或0.2重量％至0.3重量％的范围存在。在这些水平下，纤维改变团块材料的流变学，从而允许加工和增强，而无需引入过高水平的孔隙率使得强度相对于不存在纤维的颗粒开始降低。
11.纤维可以呈纤维形式、粒状形式或粉末形式，通常呈粒状形式。粒料可以具有这样的颗粒尺寸分布：其使得60％至90％的粒料将穿过5.6mm筛(us 3.5目)，通常使得60％至90％的粒料将穿过4.75mm筛(us 4目)，或者使得60％至90％的粒料将穿过4.5mm筛。
12.纤维的堆积密度可以在10g/l至1500g/l的范围内，通常在20g/l至500g/l的范围内，或者在200g/l至300g/l的范围内。在这些密度下，纤维可以被添加到颗粒材料中，而没有团块密度的显著损失，并且也没有团块强度的潜在合成损失。
13.其通常为以下情况：纤维是不溶于水的，并且通常是低水分含量的。使用不溶性纤维防止纤维在团块储存条件下的溶解，确保强度不损失。保持低水分含量确保了向颗粒材料(其通常是湿的使得在没有纤维的情况下对颗粒进行加工是困难的)中添加纤维不会进一步增加团块混合物的水分含量，从而潜在地加剧上述围绕湿颗粒的加工的问题。
14.可以的是，纤维素纤维包括cff topcel
tm
。cff topcel为粒状回收纸产品，其包含大于80％的纤维素，堆积密度在200g/l至280g/l的范围内，水分含量≤7重量％，以及具有使得60％至90％的颗粒将穿过4.5mm筛的颗粒尺寸分布。纤维素纤维也可以由creafill
tm usa提供。
15.颗粒材料可以选自金属矿石、含金属矿石的废料、铁渣、铁锉屑、矿物废料、含碳材料、电弧炉废料或其组合。
16.通常金属矿石包括铁矿石。铁矿石可以为任何天然或非天然存在的矿石，例如赤铁矿、磁铁矿或方铁矿，并且可以包含天然存在的污染物。
17.在颗粒材料为含碳材料的情况下，其可以为焦炭、石墨、炭黑、泥煤或煤。通常颗粒材料将包含焦炭和/或煤。如本文所使用的，术语“煤”旨在包括褐煤、次烟煤、烟煤、蒸汽煤和无烟煤。已经发现焦炭在形成团块时特别成问题，因此本发明在提供更坚固的焦炭团块方面提供了特别的益处。
18.矿物废料包括来自矿石或含金属的废料的轧钢皮、轧钢泥和细粉。
19.金属可以为，或者金属矿石矿物废料可以包含：铁、锌、镍、铜、铬、锰、金、铂、银、钛、锡、铅、钒、镉、铍、钼、铀或其混合物，或者单质金属，或者呈例如氧化物或硅酸盐的形式。
20.颗粒铁渣通常来自尾矿池或洗涤系统，并且通常是超细的。即，其至少90％的颗粒小于200μm，并且通常至少50％小于20μm。铁渣通常为铁氧化物。呈高度圆形的形式且具有
窄颗粒分布的回收铁和铁合金副产物可能显示出难以成团。这是由于几个因素，例如低水平的机械互锁、抛光的基质、高密度和低表面积。然而，当用于如本文所公开的团块时，回收铁和铁合金副产物更容易成团。
21.颗粒材料可以有利地为mdf锯屑。mdf锯屑为由已经使用脲醛粘合剂结合在一起的硬木纤维和软木纤维制成的产品。其一个优点在于mdf中的粘结剂有助于团块粘结。甲醛为潜在的致癌物，并且可以被粉尘颗粒吸附，如果吸入所述颗粒或者如果所述颗粒与人的皮肤接触，则其可以为有毒的。出于这个原因，mdf锯屑被认为是危险废料，并且难以处置。因此，将该产品并入到团块产品中是处置该废料的良好方式，并因此是环境有利的。
22.应注意，术语“团块”包括通常被称为丸粒、棒、条、团块和块的物体。这些物体的共同特征是呈材料的压实形式，并且主要区别在于它们的尺寸和形状。团块可以是热成形的或冷成形的，由于纤维的存在，其通常是冷成形的。如本文所使用的，术语“冷成形”旨在意指在放入炉中之前不施加热的情况下，例如不烧结、或者不加热至高于60℃或高于40℃或30℃的情况下成形。常规地，使用热加工形成团块，从而生产所谓的热结合的(硬结的)团块。热成形/结合的团块通过热处理提高其强度，这产生了陶瓷性质与相关的多孔性的结合。多孔性提供了允许一些膨胀和内部应力释放的空隙。这在团块为金属矿石团块的情况下是特别重要的，因为金属的还原(例如铁矿石中赤铁矿向磁铁矿的转化)导致体积变化和团块上的应力。由于这种空隙形成不会在冷丸粒形成期间发生，因此需要替代的方法以防止丸粒在置于内部应力下时的崩解。如本文所述，解决方案是包含纤维。不受理论的束缚，认为纤维的存在为晶体生长提供了空间，否则晶体生长将在团块中引起微裂纹，从而降低团块强度并导致崩解。
23.根据所需的压实量，丸粒的压实量可以例如通过将颗粒铁矿石和粘结剂制剂的混合物置于较大或较小量的真空下来改变。较大的真空量将增加丸粒的压实。或者，这可以通过用于形成丸粒的压力的量来控制。
24.团块通常具有20mm，更通常16mm或15mm的最大平均直径；2mm，特别地5mm的最小平均直径；或者10mm至12mm的平均直径。这些物体的共同特征是呈材料的压实形式，并且主要区别在于它们的尺寸和形状。
25.颗粒材料可以为粉末或锉屑。通常颗粒材料的粒径为4mm或更小(最宽的轴)。通常粒径将在0.1mm至4mm的范围内。通常，至少10重量％的颗粒材料能够在形成为团块之前穿过100μm筛。在这些粒径的材料的情况下，形成团块是最有用的，因为这样的细颗粒对于运输来说困难且危险。此外，颗粒材料中较小颗粒的存在改善了材料的堆积。
26.团块可以另外地包含粘结剂。例如，粘结剂可以包括水泥。如本文所使用的，术语水泥旨在是指无机水泥。
27.团块还可以包含选自以下的粘结剂：至少部分皂化的聚乙烯醇、聚乙烯醇和氢氧化钠的组合、碱金属烷基硅酸盐或聚烷基硅酸、酚醛树脂、瓜尔胶(通常5000cps等级)、瓜尔胶和氧化钙的组合、阴离子聚丙烯酰胺、苯乙烯丙烯酸酯乳剂、多糖粘结剂及其组合。来自该列表的粘结剂可以独立地存在，或者除水泥之外还可以存在来自该列表中的粘结剂。将基于团块将经受的条件和颗粒物质的性质，根据团块的功能来选择这些粘结剂。
28.在粘结剂为聚乙烯醇的情况下，其通常为在称为皂化的过程中由聚乙酸乙烯酯通过经由使聚乙酸乙烯酯与氢氧化钠反应而用羟基取代乙酸酯的乙酸基所形成的聚乙烯醇。“部分皂化”意指一些乙酸酯基团已被羟基取代，从而形成包含乙烯醇残基的至少部分皂化的聚乙烯醇。通常，聚乙烯醇的皂化度为至少80％，通常为至少85％、至少90％、至少95％、98％、99％或100％皂化。聚乙烯醇可以从例如德国的frankfurt am main的kuraray europe gmbh商购获得。通常，将聚乙烯醇作为水溶液使用。可以对聚乙烯醇进行改性以包含氢氧化钠含量。通常，聚乙烯醇粘结剂在溶液中时具有12％至13％的活性聚合物含量和在4至6范围内的ph。
29.在粘结剂为碱金属烷基硅酸盐的情况下，其可以为碱金属c1至c4烷基硅酸盐，例如碱金属甲基硅酸盐。或者，甲基部分可以由乙基部分、丙基部分或丁基部分替代。通常，碱金属为钠或钾，最通常为钾。最通常地，使用例如由wacker chemie gmbh以商品名silres销售的甲基硅酸钾。已发现这制造了具有更好耐跌落性的团块。此外，其令人惊讶地生产了热稳定的团块，其中团块能够在高达1200℃的还原气氛中基本上保持其形状。碱金属烷基硅酸盐通常在固化过程期间与二氧化碳反应以产生当量的聚烷基硅酸，例如聚c1至c4烷基硅酸，如聚甲基硅酸。它们常规地用作砌筑防水剂，然而，已经发现，可以通过添加硅酸盐或聚烷基硅酸提高团块的强度。
30.酚醛树脂是本领域通常已知的。通常，该树脂是在大于1，通常为约1.5的甲醛与苯酚比率下制成的甲阶酚醛树脂或酚醛清漆树脂。树脂可以作为粉末或作为水溶液混合到颗粒物质中。
31.瓜尔胶可以与丙烯酰胺一起以按重量计4份至12份，最通常为5份至10份或8份聚丙烯酰胺相对1份瓜尔胶来添加。通常可以添加3份氧化钙。
32.已经发现，一些非常细的粉末材料废料或矿物细粉(例如电弧炉矿物废料)在与诸如聚乙烯醇的粘结剂混合时存在问题。发明人已经发现，使用多糖粘结剂例如淀粉，特别是预胶化的马铃薯淀粉，来代替聚乙烯醇或与聚乙烯醇组合使用，可以有利地改善由这样的废料生产团块。
33.通常，团块将包含0.01重量％至1.5重量％，通常为0.1重量％至1.0重量％、或0.2重量％至0.8重量％的粘结剂。然而，在粘结剂包含水泥的情况下，通常存在5重量％至10重量％范围内的粘结剂。
34.在粘结剂包含聚乙烯醇的情况下，团块可以包含0.01重量％至0.8重量％的粘结剂。更通常地，其包含0.5重量％或0.4重量％或0.3重量％的聚乙烯醇粘结剂。在粘结剂包含碱金属烷基硅酸盐或聚烷基硅酸的情况下，其通常以材料的0.01重量％至0.5重量％，更通常0.5重量％或0.2重量％的范围来使用。在粘结剂包含酚醛树脂的情况下，团块通常将包含0.5重量％至1.5重量％的该树脂。已经发现，在颗粒材料为铁矿石的情况下，通常使用酚醛树脂，特别是使用这些量的酚醛树脂，提供特别的强度益处。通常，在粘结剂为阴离子聚丙烯酰胺的情况下，其将以0.5重量％至1.0重量％的范围存在。在粘结剂包含苯乙烯丙烯酸酯乳剂的情况下，这通常以0.5重量％至1.5重量％，更通常约1重量％存在。通常，苯乙烯丙烯酸酯乳剂将与水泥组合存在。在这种情况下，通常水泥将以5重量％至10重量％的范围，通常为8％的无机水泥存在。
35.多糖粘结剂可以为淀粉，其可以为预胶化的马铃薯淀粉。例如，通过将10重量％的粘结剂溶液与颗粒材料混合，其可以被提供为高达团块的0.8重量％，特别地0.6重量％。在颗粒材料为电弧炉废料的情况下，可以在颗粒中添加高达0.5重量％的如上定义的聚乙烯
醇。
36.在颗粒材料包含金属矿石或含金属矿石的废料的情况下，粘结剂通常将包括酚醛树脂，以及任选的聚乙烯醇和任选的瓜尔胶。聚乙烯醇通常将以0.1重量％至0.2重量％的范围，通常约0.125重量％存在，瓜尔胶可以以0.5重量％至1.05重量％的范围，通常以约0.5重量％存在。
37.例如在颗粒材料为金属矿石的情况下，粘结剂还可以包含碳添加剂以促进还原反应。碳添加剂通常将包含80重量％至100重量％范围的碳，通常90重量％至99重量％的碳，并且通常将选自具有低挥发性并且在团块中不经历体积变化(例如通过膨胀)的含碳材料。通常，碳添加剂将选自无烟煤、半焦、焦炭或其组合。在存在的情况下，碳添加剂通常将在1重量％至25重量％的范围内，通常在5重量％至20重量％的范围内。
38.通过添加合适的交联剂，可以进一步提高团块的强度和回弹能力。合适的交联剂包括例如如0.01重量％至5重量％的戊二醛。也可以使用氢氧化钠例如0.1重量％作为交联剂。其他交联剂包括乙二醛、乙二醛树脂、paae树脂(聚酰胺胺表氯醇)、三聚氰胺甲醛、有机钛酸盐(例如du pont的tizor
tm
)、硼酸、铵、碳酸锆和戊二醛双硫酸氢钠。通常，使用高至5重量％并且更通常3重量％或2重量％的交联剂。这使得例如粘结剂(如聚乙烯醇)的量从例如0.8重量％或0.5重量％减少至例如0.3重量％或0.4重量％的粘结剂。这是提高材料的强度的成本有效的方式。因此，通常，交联剂将与聚乙烯醇粘结剂一起存在，通常，这将包含部分皂化的组分，使得组合可以为：0.01重量％至0.5重量％的完全皂化的聚乙烯醇、0.01重量％至0.5重量％的部分皂化的pva、和0.01重量％至5重量％的交联剂。通常，使用按重量计1:1比率的完全皂化的聚乙烯醇:部分皂化的聚乙烯醇。通常，当与聚乙烯醇一起使用时，使用0.01重量％至0.04重量％，特别是0.02重量％的戊二醛作为交联剂。已经发现聚乙烯醇粘结剂与交联剂的这种组合在稳定颗粒矿物废料方面特别有用。
39.如此，已经确定交联剂的选择可以改善团块的特性。其另一个实例为，粘结剂包含0.01％至5％的聚乙烯醇和0.01重量％至0.5重量％，特别是0.02重量％的氢氧化钠的情况。已经发现，特别地在金属矿石和废料例如赤铁矿的情况下，氢氧化钠与例如戊二醛相比，产生了改善的特性。它们可以如上所限定使用或制造。
40.使用酚醛树脂和硬化剂有利地将焦炭和煤粉组合。因此，团块还可以包含硬化剂。酚醛树脂可以以高至4重量％、或高至2重量％的量使用。酚醛树脂通常可以通过确定为水溶液或与硬化剂一起使用。硬化剂可以为例如三乙酸乙二醇酯和胶例如瓜尔胶、阿拉伯树胶和阿拉伯胶。通常，使用0.1重量％至0.5重量％的三乙酸乙二醇酯和0.1重量％至0.5重量％的胶。这可以经冷固化。
41.然而，团块可以另外地包含防水剂以进一步提高耐水性，在粘结剂为碱金属烷基硅酸盐的情况下，其也可以起防水剂的作用。在存在的情况下，防水剂可以与颗粒材料组合或者作为团块的外表面上的层。
42.通常在形成团块之后将防水剂喷洒到团块的外表面上。通常，防水剂包括苯乙烯-丙烯酸酯共聚物，例如vinnapas
tm saf 34(wacker chemie ag，munich，德国)，其通常为苯乙烯丙烯酸酯共聚物的细颗粒分散体，通常不含烷基酚聚氧乙烯醚，任选地，其可以包含0.05％至1％的瓜尔胶。或者，可以通过喷洒沥青乳剂的层来涂覆团块。用材料喷洒团块的替代方案包括，例如，将团块浸入防水材料的溶液或分散体中，或者将防水材料与颗粒材料
和粘结剂组合。
43.通常，团块包含《15重量％、《10重量％或《5重量％的水。如有必要，可以通过干燥，例如通过以添加通常高至3％的生石灰(氧化钙)来降低含水量。然而，本发明的目的是在大多数情况下除去对颗粒物质进行干燥的需求。
44.可以存在加工助剂。其可以包括选自多糖、纤维素增稠剂及其组合的添加剂。通常，多糖和/或纤维素增稠剂选自瓜尔胶、阿拉伯胶、黄原胶、淀粉、羟乙基纤维素、甲基纤维素、甲基羟乙基纤维素及其组合。发现这些加工助剂既使丸粒增稠又使丸粒稳定，从而减少化学降解并改善储存期限。此外，选择非水泥类加工助剂除去了增加铁加工过程期间产生的炉渣的普遍问题，并且本发明的特征在于不需要添加基于水泥或基于粘土的加工助剂。通常使用瓜尔胶和甲基羟乙基纤维素，因为已经发现这些加工助剂不仅有助于将铁矿石加工成丸粒，而且相对于仅含有硅酸盐的丸粒进一步改善生球强度。可以在铁矿石丸粒的环境认证重要的情况下使用瓜尔胶，因为其是天然产物。加工助剂可可以制剂的5重量％至25重量％或10重量％至20重量％的范围存在于制剂中，已经发现，在挤出加工的情况下，这些水平的加工助剂防止了通过堵塞或另外的颗粒物质进入挤出机器的结构中而导致的挤出机的停滞。
45.还可以存在固结剂(setting agent)，其可以促进硅酸盐的聚合，从而导致胶凝化和增强的成团。固结剂可以选自甘油三乙酸酯、环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、热解法二氧化硅、甲基硅酸钾及其组合。通常，固结剂将包含环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷，因为其提供优异的粘合性。固结剂可以以粘结剂制剂的0.5重量％至1.0重量％的范围存在。
46.在本发明的第二方面中，提供了用于生产根据本发明第一方面的团块的方法，其包括：将颗粒材料与0.05重量％至0.5重量％范围内的纤维混合；压缩混合物以形成团块；以及使团块固化。该方法可以包括将粘结剂、交联材料和/或防水剂中的一者或更多者与颗粒材料混合的另外步骤。
47.通常，混合使用双轴配料混合器来完成，这是因为连续混合器通常无法足够精确地控制材料量。
48.压缩可以通过使用模具、辊压或挤出来进行。通常，将使用辊压机压缩混合物以形成团块。在存在粘结剂的情况下，可以使用真空来提高粘结剂的吸收，然而这通常是不需要的。
49.然后，可以使团块固化，例如持续12小时、24小时或48小时。通常，该过程在环境温度，例如0℃至40℃、15℃至30℃、20℃至25℃或20℃下进行。
50.除非另有说明，否则如本领域技术人员将理解的，所描述的每个整数可以与任何其他整数组合使用。此外，尽管本发明的所有方面优选地“包括”关于该方面所描述的特征，但是特别地设想它们可以由权利要求中概述的那些特征“组成”或“基本上由其组成”。此外，除非本文中明确定义，否则所有术语旨在以其在本领域中通常理解的含义给出。
51.此外，在本发明的讨论中，除非有相反说明，否则对于参数的允许范围的上限或下限的可选值的公开应解释为以下暗示性的陈述：所述参数的每个中间值(位于较小和较大可选方案之间)本身也作为参数的可能值被公开。
52.此外，除非另有说明，否则本技术中出现的所有数值应被理解为由术语“约”修饰。术语“重量％”和类似术语旨在意指总团块组合物的重量百分比。
53.为了可以更容易地理解本发明，将参照下文中的具体实施例进一步描述本发明。
54.实施例1：磁铁矿
55.提供包含65重量％的fe3o4和2重量％至30重量％的feo(颗粒尺寸《90μm)的磁铁矿样品。使用hutt-greaves辊压机(压力为200巴)将其形成为团块。所使用的纤维为cff topcel纤维(纤维素纤维)。如下表1所示改变水分含量和纤维水平。
56.表1
[0057][0058][0059]
#iso 4700-50次测试的平均值
[0060]
*iso 7215
–
期望地在60％至80％范围内的结果
[0061]
可以看出，在不存在纤维的情况下，干样品提供了恰好低于4000n的固化后强度，这足以允许运输和储存而没有损坏或崩解，并通过鼓风炉加工。然而，ri(还原指数)，即通过氧损失的作用的还原率的量度，低于还原率的60％阈值水平。不满足该标准对产品的适销性具有负面影响。
[0062]
当水分含量增加至8重量％时，模拟例如矿物在潮湿环境中储存的效果，在不存在纤维的情况下难以加工团块。形成的团块具有差的完整性，且损耗水平高(导致低产率)。这由低的固化后压碎强度和低的ri结果表明。
[0063]
然而，当在相同水平的水分(8重量％)的存在下向矿物中添加0.2重量％的纤维时，形成了非常好的团块。这些具有良好的生球压碎强度，从而允许进行加工而不必担心崩解，具有与干矿物相当的固化后压碎强度以及优异的ri值。因此，该测试示出了纤维的存在在以下方面的益处：
[0064]
·
混合物的稳定流变学以提供良好的压实参数
[0065]
·
强化结构以提高强度
[0066]
·
使材料能够在增加的水分含量下加工
[0067]
此外，对团块结构的研究表明，团块的空隙率/孔隙率增加，从而增加了在其上可以发生还原(例如在加工以提取金属期间)的总表面积。这引起了团块的改善的加工时间。
[0068]
实施例2：铁矿石丸粒细粉
[0069]
由含有0.25重量％纤维素纤维和有机粘结剂的赤铁矿细粉(》65％的fe)形成团块。与在不存在纤维的情况下相比，在赤铁矿向磁铁矿的还原过程期间(在500℃至760℃下fe2o3→
fe3o4)，观察到更少的降解。如上所述，认为这是因为纤维为在该转化期间发生的晶体生长留出了空间，否则其将在团块中造成微裂纹，从而降低团块强度并导致崩解。
[0070]
下表2中提供的测试结果说明了该原理。
[0071]
样品rdi测试结果没有纤维53.2
ꢀ‑
3.15mm有纤维18.3，12.0
ꢀ‑
3.15mm
[0072]
*还原崩解指数iso 4696-2
[0073]
可以清楚地看出，纤维使团块的rdi值显著改善(改善了38％)。通常期望铁矿石团块的rdi值应尽可能地低(最好低于10)。
[0074]
实施例3：高等级无烟煤
[0075]
通常的情况是，在由高等级无烟煤形成团块之前，必须对无烟煤进行洗涤，以提供清洁型产品。这导致了必须使用压力机脱水的湿产品(水中的超细尾矿)。然而，即使在脱水后，仍有大量水分(例如在20重量％至50重量％的范围内)，这使得即使在挤出过程的情况下也难以处理。
[0076]
已经发现，将0.2重量％至0.4重量％的纤维素纤维(cff topcel)添加到经洗涤的无烟煤尾矿中通过控制水分含量促进无烟煤的挤出。添加的纤维水平取决于水分含量，其中加工高水分含量的样品需要较高水平的纤维。此外，流动阻力由于加工无烟煤-纤维混合物需要更高的剪切力而增加。
[0077]
实施例4：镍铁合金
[0078]
将颗粒尺寸在0.1mm至8mm范围内的镍铁合金与30重量％的聚乙烯醇和0.3重量％的聚丙烯腈纤维组合。镍铁合金的高密度限制了可以添加的液体粘结剂的量，使得通常难以形成令人满意的用于粘结的膜。此外，混合物变得饱和，因此不能被压实。纤维的存在使得能够在通常镍铁合金不会粘结的水分水平下实现压块过程。
[0079]
应理解，本发明的方法能够以各种方式实现，以上仅示出和描述了其中的数种。
[0080]
实施例5：铁颗粒
[0081]
由具有高残余铁含量的副产品流的共混物生产团块。使用komarek dh450辊压机在210巴的压力下形成团块。
[0082]
为了实现令人满意的生球强度和最终强度，以0.0％至0.5％的剂量向专有的粘结剂制剂中添加纤维。包括百分之0的纤维测试作为比较例。
[0083]
产率计算为材料第一次穿过压力机时形成的团块的重量％。
[0084]
强度通过在mecmesin omni-test抗压强度测试仪上以10mm/分钟的负荷率测试单个团块至峰值负荷来测量。平均结果由每个变量6个团块记录。生球强度在从生产开始《1小时测试，固化后强度在生产之后48小时测试。
[0085]
结果和观察：
[0086]