[发明专利]装载经超吸水剂方式进行部分处理的散装铁矿石的方法

说明书

本发明的目的是一种部分利用SAP，向矿石散货船的货舱装载的方法。

本发明涉及矿石，尤其是铁矿石的海上运输。众所周知的事实是这种类型的运输存在着安全问题。矿石中所含的水会导致货舱中的矿石突然滑动或移动，有时会引起严重的事故。

铁矿石因为体积很大而第一个受到关注，但其它矿石也会出现同样的问题。

本申请人在专利FR 2712 306中已经发现了这一问题的解决方案，提出在装载期间将超吸收性聚合物(SAP)掺入铁矿石中。

水被聚合物吸收结合孔隙率的降低，防止了残留的水朝向货舱底部迁移。

全面测试已经得到了所希望的结果。然而，这个方法因为所涉及的成本和实施问题而并未被广泛使用。对于100至150 000吨的含水量为7-9％的湿矿石，平均需要50至100吨的超吸水剂。

此外，每个矿石因为其粒径、孔隙率、杂质含量和装载方法而表现各异。

在实践中，在整个装载过程中，将SAP聚合物加入到用于装载船舶的传送带上，以阻止矿石堆中的水。

最近的研究揭示了，尽管向矿石中均匀加入SAP，但是可能是因为超吸水剂的膨胀速度，很大一部分的水迁移到货舱的底部，并且会在海上引起事故。

因此，本发明所要解决的问题是，开发一种可以推广到各种类型的矿石的矿石处理方法，其消除了水向货舱底部的迁移，同时减少了超吸水剂的消耗。

为了解决这些问题，申请人开发了通过使用超吸收性聚合物(SAP)，向散货船散装地装载矿石的方法，其改善了矿石运输的稳定性。

更具体地说，本发明的目的是向散货船的货舱装载矿石的方法，其中货舱被陆续装载一部分经超吸收性聚合物(SAP)处理的矿石和一部分未经超吸收聚合物(SAP)处理的矿石。

在实践中，经超吸收性聚合物(SAP)处理的矿石部分形成下层分散在货舱的整个底部，而未经处理的矿石部分形成上层，有利地分布在下层的整个表面上。

根据本发明，下层和上层可以具有或者可以不具有恒定的厚度。特别地，如在下面看到的那样，这些层不必是平面的。事实上，装载成堆或小堆的形式，以避免使用在货舱中必须被降低和升高的专用装载器。

根据另一个特性，矿石以不同浓度的SAP处理。换句话说，在散货船的下层可含有矿石与具可变的SAP聚合物浓度的SAP的不同的混合物。通常，最大浓度将在货舱底部。在实践中，用SAP处理的矿石体积最多代表在货舱体积的70％。

根据本发明，SAP聚合物是从下列水溶性单体聚合衍生的交联聚合物，而没有任何技术限制：

-非离子单体，有利地选自含丙烯酰胺及其衍生物，N-乙烯基吡咯烷酮，和丙烯酰吗啉的组。

-阴离子单体，优选地选自含(甲基)丙烯酸和它们的盐，2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸(ATBS)及其盐的组。

-阳离子单体，例如二烯丙基二甲基氯化铵(DADMAC)和二烷基氨基丙烯酸乙酯(ADAME)和二烷基氨基甲基丙烯酸乙酯(MADAME)，以及它们的酸化或季铵化形式。

申请人已经发现，一些聚合物可在运输过程中提高矿石的稳定性。

这些聚合物是基于丙烯酰胺和丙烯酸的、部分或完全中和的以及还基于2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸(ATBS)的、部分或完全中和的和/或疏水性单体如，例如乙氧基化烷基(甲基)丙烯酸酯或乙氧基化烷基(甲基)丙烯酰胺的交联共聚物。ATBS一般代表相比于全部单体低于30％摩尔含量并且疏水性单体小于5％摩尔含量。

在优选实施方案中，SAP具有宽粒径以允许掺入矿石并对装载具有延迟效应。对于宽粒径，是指被指定的2种颗粒群，其分别是尺寸小于1mm的SAP颗粒群和尺寸在1至4mm之间的SAP颗粒群。两个群的比例将根据矿石的粒径进行调整。

申请人还证明，向矿石和SAP的混合物中添加基于丙烯酰胺的线性水溶性聚合物会改善矿石在运输期间的稳定性能。优选地，该聚合物将具有超过1千万道尔顿的分子量并且将优选基于丙烯酰胺和丙烯酸钠的共聚物。在这种情况下，该线性聚合物相比SAP的量一般将在按重量计1和10％之间。

可将其它化合物如流态化膨润土或碳酸钙加入到矿石和SAP的混合物中。

实践中，SAP、所述线性聚合物和任选的其它化合物，与矿石的混合是在将散装矿石输送到散货船的货舱的传送带上进行。产品沉积在矿石上并且振动和自然混合确保了生成的混合物是均匀的。