NO783350L - Behandling av partikkelformet materiale for aa danne aggregater - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører behandling av partikkelformet materiale for dannelse av aggregater og angår spesielt dannelse av briketter.

Den konvensjonelle metode for fremstilling av briketter

er ved blanding av det partikkelformede materiale, slik som trekull, malmpulver og lignende, med stivelse, molasse, malt mais, dekstriner, boraks, kalk, silisiumdioksyd eller andre binde-

midler. Det spesielle bindemiddel som anvendes bestemmes ut fra sluttanvendelsen av brikettene eller de spesielle håndtering- og lagringsbetingelser, den nødvendige råstyrke og andre forhold.

I den metallurgiske industri viser en brikette fremstilt

fra stivelse utilfredsstillende ovnsegenskaper idet den har tendens til å sprenges med resulterende knusing av partikkelformede materiale, noen ganger i en slik utstrekning at.noe av dens effektivitet går tapt. I tillegg til dette har briketter bundet med stivelse liten motstandsdyktighet overfor vann og kan ikke tilfredsstillende lagres under åpen himmel eller holdes fuktig under behandling.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe aggregater av partikkelformet materiale og spesielt briketter,

som har overraskende forbedrede egenskaper i forhold til konvensjonelle aggregater eller briketter.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det således tilveie-brakt en fremgangsmåte til agglomerering av partikkelformet materiale hvor dette materiale blandes"med en blanding av et konvensjonelt bindemiddel og et polymert materiale.

I den foretrukne form av oppfinnelsen utgjøres polymer-materialet hensiktsmessig av en stabilisert polymeremulsjon.

I forbindelse med visse polymerer og visse anvendelser

og forhold kan det også være nødvendig å benytte additiver, slik

som fuktemidler, anti-skummeforbindelser og lignende.

Selv om det kan anvendes et bredt område med hensyn til forhold mellom bindemiddel og polymer, har man oppnådd overraskende gode resultater med hensyn til råstyrke, upåvirkelig-het overfor vann, forbedrede ovnsegenskaper og andre egenskaper,

med forhold av.størrelsesorden 10 vektdeler. stivelse og en vekt-

del av en polymer.

Kombinasjonen av bindemiddel og polymer bør være i om-

rådet fra ca. 1 til ca. 20 vekt-% av det partikkelformede materiale, men det er åpenbart at den optimale mengde vil være avhengig av beskaffenheten av det partikkelformede materiale og av de egenskaper som er nødvendige. For en vanadiumoksyd-brikette kan mengden av stivelse i briketten være ca. 2%, mens polymeren kan være tilstede i en mengde på omkring 0,5%; for trekull ca. 5-

10% stivelse og 1-3% polymer; og for krommalm mellom ca. 2 og 5% stivelse og 0,5-1,5% polymer. Et nyttig kriterium ved bestemmelse av den mengde av blandingen som skal anvendes, er å undersøke den minste mengde vann som må benyttes i forhold til de to kompo-nentene.

De foretrukne monomerer som anvendes ved fremstilling av

de benyttede emulsjoner er:

(a) vinylestere av en alifatisk syre med 1-18 karbonatomer, spesielt vinylacetat, vinylpropionat og vinyl-"Versatate". (b) akryl- og metakrylsyreestere av en alkohol med 1-18 karbonatomer, spesielt metylakrylat, etylakrylat, butylakrylat, 2-etylheksylakrylat og metylmetakrylat. (c) mono- og di-etylenisk umettede hydrokarboner, slik som styren og alifatisk diener, slik som butadiener.

(d) umettede karboksylsyrer, slik som akrylsyre, metakryl-

syre, krotonsyre, fumarsyre og itakonsyre.

(e) umettede karboksylsyreestere av en alkohol inneholdende en ytterligere funksjonell gruppe, slik som glycidylmetakrylat, hydroksyetylakrylat og hydroksypropylakrylat. (f) vinylmonomerer, slik som akrylamid, akrylonitril, metylol-akrylamid og metakrylamid.

Polymerisasjonsinitiering kan skje ved hjelp av et hvert stoff som avgir frie radikaler, enten termisk eller kjemisk initisert. I den foretrukne form består initiatorsystemet av ammonium- eller kaliumpersulfat (peroksydisulfat) i kombinasjon med hydrogenperoksyd, for oppnåelse av en rimelig reaksjonshastig-het og god sluttlig omdannelse.

Andre bestanddeler som kan inkluderes i emulsjonen om-fatter molekylvekt-modifiseringsmidler (kjedeoverføringsmidler), elektrolytter, salter, myknere, oppløsningsmiddél, mindre mengder stabilisatorer (dispergerende kolloid eller overflate-aktivt middel) og lignende materialer som er velkjente innen emulsjonspolymerisasjon, så lenge de ikke forstyrrer de egenskaper som er ønsket i den sluttlige dispersjon.

Reaksjonstemperaturer for polymerisasjon kan være i om-rådet 5-95°C, fortrinnsvis 70-90°C.

Eksempel 1

Briketter av vanadiumoksyd ble fremstilt i varierende forhold mellom stivelse og en polymer betegnet "SS100".

I dette eksempel ble således et meget fint pulver forbedret ikke bare med hensyn til tørrstyrke, men også råstyrke.

Eksempel 2

Der vannbestandighet og forbedret tørr- og våtstyrke

er nødvendig sammen med forbedret ovnsstyrke,. har f.eks. stivelse, foruten at den er følsom overfor vann, tendens til å brekke ved ca. 1000°C. Blandinger med polymeremulsjon vil forbedre ovns-bestandigheten. Avhengig av anvendelsen kan man tilsette andre materialer som vil hjelpe bindingen ved meget høye temperaturer,

men som ikke har noen virkning på egenskapene i kald tilstand, og slike stoffer er boraks, silisiumdioksyd og kalk.

Forbedringer med hensyn til egenskapene hos trekull, har vist seg i blandinger og spesielt når det anvendes et forhold på 10 deler stivelse til 1 del polymer. Følgende resultater ble oppnådd med trekullpulver bundet i sylindriske briketter.

I kromsand som trengte tilsetning av bindemiddel som

gir utmerket råstyrke, slik som stivelse, forbedret tilsetning av polymeremulsjoner, værbestandigheten og ovnsegenskapene til materialet. Tilsetningen av materialer, slik som silisiumdioksyd og kalk, vil også forbedre styrken ved meget høye temperaturer siden de anvendes som naturlig forekommede flussmidler.

Blandingene.av polymeremulsjoner og andre bindemidler forbedrer også briketteringen av andre stoffer og karbonholdige materialer.

Eksempel 3

Trekullbriketter ble fremstilt med varierende mengder bindemiddel og polymer.

Andre mulige anvendelser av oppfinnelsen er fremstilling av bagasseplater og andre partikkelholdige plateprodukter, mur-stensfremstilling, gjødningsstoff-pellets, tabletter og lignende.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte til agglomerering av partikkelformig materiale under anvendelse av konvensjonelle bindemidler, karakterisert ved at man tilsetter et poly-mermateriale til det konvensjonelle .bindemiddel.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det polymere materiale inkluderes i en polymeremulsjon.

3,. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at det anvendes en polymeremulsjon som inneholder en eller flere av følgende monomerer: (a) vinylestere av en alifatisk syre med 1-18 karbonatomer, spesielt vinylacetat, vinylpropionat og vinyl-"Versatate", (b) akryl- og metakrylsyreestere av en alkohol med 1-18 karbonatomer, spesielt metylakrylat, etylakrylat, butylakrylat, 2-etylheksylakrylat og metylmetakrylat,, (c) mono- og di-etylenisk umettede hydrokarboner, slik som styren og alifatiske diener, slik som butadiener, (d) umettede karboksylsyrer, slik som akrylsyre, metakrylsyre, krotonsyre, fumarsyre og itakonsyre, (e) umettede karboksylsyreestere av en alkohol inneholdende en ytterligere funksjonell gruppe, slik som glycidylmetakrylat, hydroksyetylakrylat og hydroksypropylakrylat, (f) vinylmonomerer, slik som akrylamid, akrylonitril, metylol-akrylamid og metakrylamid.

4. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at vektforholdet mellom konvensjonelt.bindemiddel og polymert materiale er av størrelsesorden 10:1, og at kombinasjonen av bindemiddel og polymert materiale er tilstede i en mengde på mellom 1 og ca.

20 vekt-% av det partikkelformede materiale.

5. Agglomerert partikkelformig materiale, karakterisert ved at det er fremstilt ved en fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av dé foregående krav.

6. Materiale ifølge krav 5, karakterisert ved at det partikkelformige materiale er et metallurgisk produkt, et karbonprodukt, et vegetabislk stoff, leire, et kjemisk stoff eller lignende.