專利名稱:抑制經(jīng)熱處理的鐵礦石球團摩擦過程中的微粒排放的方法及醇副產(chǎn)物抑制微粒排放的用途的制作方法
技術(shù)領域:
本發(fā)明涉及一種抑制經(jīng)熱處理的鐵礦石球團摩擦過程中的微粒排放的方法及諸如甘油的醇副產(chǎn)物應用于當被處理、堆積、裝卸時將排放微粒的材料如球團、粒子、細屑及源自鐵礦石和其他礦物的其他產(chǎn)品的用途?,F(xiàn)有技術(shù)描述鐵礦石開采行業(yè)對巴西經(jīng)濟很重要。其生產(chǎn)所代表的價值約占巴西總礦產(chǎn)生產(chǎn)的約20%,鐵礦石產(chǎn)量中相當大一部分被銷往國外市場。如本領域技術(shù)人員所熟知,用于出口的商業(yè)化鐵礦石為呈其天然形式(粒子、燒結(jié)料和球團料)和壓縮形式(即礦石簇或球團)的產(chǎn)品。在第二種情況下,通常在被包裝在船舶或任何其他形式的運輸裝置的艙室中之前,這些球團在工廠烘爐中經(jīng)受熱處理并然后經(jīng)處理、堆積和船運。雖然該技術(shù)被經(jīng)常性地采用,但存在許多因生產(chǎn)過程而產(chǎn)生的缺點,其中之一是形成大量的礦石細顆粒。對礦石微粒排放進行的研究表明,球團運動是生產(chǎn)過程最關鍵性的時刻,因為在將其從工廠向堆料場以及從堆料場向船運轉(zhuǎn)移的過程中,其表面之間有著不斷的摩擦,導致產(chǎn)生細顆粒,所述細顆粒然后釋放到環(huán)境中。呈粉末狀的這些顆粒最終被風吹到港口設施的周邊。因此,在采礦和鐵礦石球團化扮演極其重要的經(jīng)濟角色的城市中的工廠和港口周圍的村莊深受微粒向大氣中大量排放所苦,因為除對健康有害之外,其在日常生活中還因弄臟房頂、墻壁、人行道和其他環(huán)境并引起眼刺激而通常令人討厭。同樣,產(chǎn)生此類污染的未滿足環(huán)境標準要求的公司一般而言除了有損其在社會公眾眼中的形象外,還將受到政府機構(gòu)的罰款和訴訟。水作為微粒排放的通用抑制劑的用途是本領域已知的;但其不是很高效,因為水將在球團仍非常熱時蒸發(fā)并增高球團變冷時的最終含水量。除使用水作為粉塵抑制劑外, 市場上還有針對此目的的其他產(chǎn)品,其中最常見的是聚合物或石蠟基。發(fā)明目的本發(fā)明的目的是促進一種高效的微粒排放抑制劑施用于球團、粒子、細屑及源自鐵礦石和其他礦物的其他產(chǎn)品的用途,所述抑制劑將大大減少微粒排放,具有持久效果,即便這些產(chǎn)品被移動、堆積和裝卸。本發(fā)明的另一目的是提供一種通過噴灑醇副產(chǎn)物來抑制因鐵礦石球團的摩擦所致的微粒排放的方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種抑制經(jīng)熱處理的鐵礦石球團的摩擦過程中的微粒排放的方法,所述方法包括如下步驟
a)在約200°C的溫度下移出經(jīng)熱處理的鐵礦石球團;和b)向經(jīng)熱處理的球團上噴灑醇副產(chǎn)物。本發(fā)明還涉及醇副產(chǎn)物用來抑制微粒排放的用途,所述副產(chǎn)物被噴灑到經(jīng)加熱或未經(jīng)加熱的鐵礦石球團上。
下面結(jié)合附圖中所示的實例更全面地描述本發(fā)明。在附圖中圖1為微粒排放抑制方法的流程圖;和圖2為示出了試驗中所用甘油的熱重分析的圖。
具體實施例方式在一個優(yōu)選的實施方案中(其在圖1中可見),本發(fā)明涉及一種用于抑制經(jīng)熱處理的鐵礦石球團的摩擦過程中的微粒排放的方法。該方法基于高沸點的微粒排放抑制劑的使用,所述抑制劑在與熱體如源自球團生產(chǎn)廠中燒制過程的球團接觸時不會蒸發(fā)。在經(jīng)爐熱處理的鐵礦石球團經(jīng)受摩擦時,該微粒排放抑制方法由如下步驟組成a)在約200°C的溫度下移出所述經(jīng)熱處理的鐵礦石球團;和b)向所述球團上噴灑醇副產(chǎn)物。最初,將粗鐵礦石球團置于烘爐中進行熱處理或燒制。最高燒制溫度為約1350°C, 然后留在烘爐中冷卻至200 250°C的溫度。然后從烘爐中移出經(jīng)熱處理的鐵礦石球團以經(jīng)歷醇副產(chǎn)物噴灑階段。在此階段, 必須遵守每噸燒制球團500g醇副產(chǎn)物的比例,該值可根據(jù)球團表面上聚集的細屑的量加以優(yōu)化。優(yōu)選的醇副產(chǎn)物為例如來自生物燃料的甘油??梢允褂闷渌衔铮灰渚哂邢嗤奈锢砘瘜W性質(zhì)即可。在仍熱的球團被噴灑甘油后,其即可被處理或運輸而無鐵礦石顆粒的排放。正是在該最后階段實現(xiàn)了微粒排放控制。為本發(fā)明的目的的該方法優(yōu)選用在來自鐵礦石球團化過程的球團上;但其可在存在微粒排放的其他采礦過程中與其他單元操作聯(lián)合施用。該方法的主要作用是防止源自經(jīng)熱處理或燒制的球團間的摩擦的鐵礦石微粒的排放。此摩擦主要發(fā)生在球團被處理、堆積和裝卸時。此外,本發(fā)明涉及醇副產(chǎn)物用來抑制微粒排放的用途。該醇副產(chǎn)物必須被噴灑在由鐵礦石球團化過程產(chǎn)生的經(jīng)熱處理的鐵礦石球團上。優(yōu)選的醇副產(chǎn)物為源自生物燃料的甘油(丙三醇)。但可使用其他化合物,只要其具有相同的物理化學性質(zhì)并對所述產(chǎn)品具有相同的作用即可。對產(chǎn)品(經(jīng)熱處理的鐵礦石球團)的微粒排放抑制作用-施用于燒制球團后,抑制劑必須具有在塊體的組成部分例如堆料場中堆放的球團之間天然地或通過毛細作用鋪展的性質(zhì),從而自動并顯著地改善在作為整體的塊體上的覆蓋度;-抑制劑必須具有足夠的吸濕性作為在球團塊體中保持最低水分含量的機制,從而有助于使粉塵或微粒保持在其表面上。
-在鐵礦石球團生產(chǎn)過程情況下,抑制劑必須防止球團物理學和冶金學質(zhì)量的退化,這樣的退化將因過量的水噴灑到待處理和/或運輸?shù)牟牧仙隙鴮е缕浣到猓?在鐵礦石球團的情況下,抑制劑必須保持球團的物理學質(zhì)量并顯著減少水的施用以在過程生產(chǎn)率中實現(xiàn)更大的邊際收益,由于裝運的水量較少,因而這意味著額外體積的球團和運輸費用的下降。-在涉及球團、粒子、細屑及源自鐵礦石和其他礦物的其他產(chǎn)品的處理、堆積和裝卸的過程期間,抑制劑必須部分或完全替代水,以大大減少操作區(qū)域中的微粒(粉塵)排放。-微粒排放抑制劑必須符合環(huán)境機構(gòu)所規(guī)定的要求。在本發(fā)明的情況下,使用甘油作為微粒排放抑制劑符合上面列出的所有規(guī)定事項和要求。糖帛番髓(tumbling)冊,細句碰碰,卜遍效進行實驗室翻滾試驗模擬轉(zhuǎn)移、堆積、回收和裝卸過程中的球團處理過程,以驗證為抑制因摩擦或磨耗作用產(chǎn)生的微粒的排放的目的而在200°C的球團上施用甘油的功效。試驗包括在10千克在其離開烘爐時收集的經(jīng)加熱的球團上噴灑甘油。噴灑后立即用研磨滾筒(ISO 3271-1995)使球團進行1分鐘的翻滾。翻滾后立即打開滾筒門并用比重測量設備測定滾筒內(nèi)懸浮體中的微粒排放,其結(jié)果以mg/m3表示。試驗過程中的任務序列被標準化以最大限度地減少可能的時間損失并因此最大限度地減少試驗過程中的球團熱損失。實驗室試驗結(jié)果表明,施用甘油后,微粒排放減少約500mg/m3到100mg/m3。對每噸經(jīng)熱處理的或燒制的球團用500克甘油的優(yōu)選劑量獲得這些結(jié)果。但可使用其他劑量來獲得令人滿意的顆粒排放的減少。因此確認了當施用于鐵礦石球團時甘油是微粒排放的抑制劑。結(jié)果還表明,甘油可在工業(yè)規(guī)模上施用以抑制堆積和裝卸過程中球團被處理時的微粒排放。鑒于在加工裝置中每產(chǎn)生10升生物燃料即產(chǎn)生一升甘油,因而獲得此甘油也將是有利的。雖然強調(diào)了使用甘油作為仍熱的鐵礦石球團之間的摩擦過程中的顆粒排放抑制劑的優(yōu)勢,但圖2中的示圖說明了前述試驗中所用甘油的熱重分析試驗,表明其在經(jīng)受高溫時的耐性,由此判斷其適于在仍熱的球團上的合意施用(在290°C沸騰)。重要的是要強調(diào),甘油還可用在與排放微粒的鐵礦石和球團具有相似性質(zhì)的其他材料上。前面描述了一個優(yōu)選的實施例,但應理解,本發(fā)明的范圍還涵蓋其他可能的變化方案,本發(fā)明的范圍僅受附隨的權(quán)利要求的限制,包括可能的等同物。
權(quán)利要求
1.一種抑制因經(jīng)熱處理的鐵礦石球團的摩擦所導致的微粒排放的方法,所述方法包括如下步驟a)在約200°C的溫度下移出經(jīng)熱處理的鐵礦石球團;和b)向所述球團上噴灑醇副產(chǎn)物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其特征在于,以每噸經(jīng)熱處理的球團500g醇副產(chǎn)物的比例進行噴灑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法,其特征在于,所述醇副產(chǎn)物由源自生物柴油的甘油組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其特征在于,在處理、堆積和裝卸鐵礦石球團過程中經(jīng)燒制的鐵礦石球團間發(fā)生摩擦。
5.醇副產(chǎn)物抑制微粒排放的用途,其特征在于,將所述醇副產(chǎn)物噴灑在經(jīng)熱處理的鐵礦石球團上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的醇副產(chǎn)物抑制微粒排放的用途,其特征在于,所述醇副產(chǎn)物由源自生物柴油的甘油組成。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種抑制經(jīng)熱處理的鐵礦石球團的摩擦過程中的微粒排放的方法,所述方法包括如下步驟a)在約200℃的溫度下移出經(jīng)熱處理的鐵礦石球團;和b)向球團上噴灑醇副產(chǎn)物。還描述了使用醇副產(chǎn)物作為微粒排放抑制劑的用途,其中將醇副產(chǎn)物噴灑到經(jīng)熱處理的鐵礦石球團上,在球團、粒子、細屑及來自鐵礦石和其他礦物的其他產(chǎn)品的處理、堆積和裝卸的過程中,醇副產(chǎn)物可部分或完全替代水。該方法顯著減少公司操作區(qū)域中的微粒排放。
文檔編號C22B1/244GK102459657SQ201080026405
公開日2012年5月16日 申請日期2010年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月20日
發(fā)明者亞歷山大·蘇亞雷斯·平托, 塞爾索·德·赫蘇斯·席爾瓦, 安東尼諾·阿維斯·依·席爾瓦·賴斯, 羅德里戈·里貝羅·德·阿勞若, 萊昂尼迪奧·斯特格米勒, 阿爾多·甘貝里尼·朱尼爾, 雷納爾多·瓦爾米爾·德·赫蘇斯 申請人:淡水河谷公司