DE1667065A1 - Mahlhilfsmittel - Google Patents
MahlhilfsmittelInfo
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Description
Cambridge t m Mass o» V «St aAo Hamburg, den S0 Jimi 1970
P 16 67 065ο8=41
NEUE UKTERLAQBN
NEUE UKTERLAQBN
Mahlhilfsmittel
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Verwendung
eines Zusatzstoffes zur Verbesserung der Eigenschaften von
Mineralien»
Bei der Aufbereitung von vorbehandelten oder unbehandelten
Mineralien werden diese gewöhnlich zu verhältnismäßig
kleinen Teilchen vermählen, was möglichst sohneil erfolgen
sollο Hierbei werden oft Mahlhilfsmittel verwendet, um die
Mahlgeschwindigkeit zu vergrößern oder die Feinheit der
Teilchen bei gegebener Arbeitsgeschwindigkeit zu erhöhen» ohne daß das zermahleneProdukt nachteilig beeinflußt wird«,
Durch das Aufbrechen der Teilchen beim Mahlen von Mineralien
entstehen neue energiereiche Oberflächen, deren Oberflächenkröf
te auch noch nach dem Mahl Vorgang bestehen bleiben und
ein Zusammenbacken des Materials bzw« eine schlechte Schuttfähigkeit
ergeben· Dieses führt dazu, daß vermahlene Minerale
durch die Z0Bo beim Transport entstehende Vibration derart
verdichtet werden, daß sie oft halbfest sind und sich nicht
ausschütten lassen, es sei denn, daß man zum Aufbrechen der
kompakten Masse erhebliche mechanische Kraft© aufwendet«
109123/14S0
.:üu iJnteriagen 1^.751/^2 hm 8aiz3dosfod*rwges«v.M. W?)
Diese Agglomeration oder Haftung von Einzelteilchen wird
mit "Pestbacken" (paok set) bezeichnet und durch den Pestback-Index bestimmt! dieser ist ein relativer Wert, welcher numerisch
angibt, wie weit ein teilchenförmiges Material bereit ist,
nach einer gewissen Lagerzeit oder nach einem Transport frei
zu fließen« Das Verhältnis des Festback-Xndex von unbehandel»
tem Material gegenüber dem von behandeltem Material wird als "Pestback-Verhältnis" bezeichnet und dient zum Vergleich von
zwei verschiedenen Proben gemahlener Minerale»
Dieser Pestback-Index wird wie folgt bestimmt:
100 g Mineral werden in einem 250 ml-Erlenmeyer-Kolbensuf
-einer Vibrationsplatte 15 Sekunden gerüttelt und dann horizontal
in ein Spannfutter eingesetzt» Der Kolben wird dann etwa 100 ml
je Minute um 180° um seine Achse gedreht, bis das am Kolbenboden festliegende Material zusammenfällt. Die Anzahl der
Drehungen um 180°, die bis zum Zusammenfallen des Materials
erforderlich sind, ergeben den Pestback-Indexo Je größer also
die zum Aufbrechen des festgebackenen Materials erforderliche
Energie ist, desto höher 1st der Pestbackindex.
Es wurde nun festgestellt, daß Aminsalze von Arylhydroxy-Verbindungen 2„30 Phenol als ausgezeichnete Mahlhilfsmittel
und als Pestback-Inhibitoren für Mineralien wirken, ohne daß
ZoB. bei Zement die Festigkeit des Betons beeinträchtigt wird.
109823/1450
Demzufolge betrifft die Erfindung eine Mischung« welche aus
einem Minerei und einem mit diesem Mineral innig vermischten
Aminsalz einer Ary!hydroxy«Verbindung.besteht» Zur Herstellung
der erfindungsgemäss verwendeten neuen Zusatzstoffe werden ein oder mehrere Arylhydroxy-Verbindungen mit ein oder mehreren
Aminen vermischt. Die Ausgangsmaterialien können reine Chemikalien
oder Ausgangsstoffe mit Verunreinigungen sein» Die Verfahren zur Herstellung dieser Zusatzstoffe sind bekannt,,
Vorzugsweise werden äquimolare Teile Amin- und Arylhydroxy-Verbindung
benutzte
Vorzugsweise besteht die Arylhydroxy-Verbindung aus einem
Phenyl- oder Naphthylrest, welcher durch einen Hydroxyirest substituiert ist und der sonst unsubstituiert ist oder durch
ein oder mehrere Nitrogruppen« Halogengruppen, vorzugsweise , durch Chlor« Alkylrestey vorzugsweise mit 1 bis 5 Kohlenstoff»
atomen und insbesondere Methylreste, durch Arylreste, Amino-
oder Alkoxygruppen mit vorzugsweise 1 bis 5 Kohlenstoffatomen
substituiert
Vorzugsweise 1st das AmIn eine Verbindung der folgenden
allgemeinen Formel:
in welcher R, ein Wasserstoffatom oder einen substituierten
oder unsubstituierten Alkylrest, wie Hydroxyalkyl oder Aryl ZoBo Alkarylrest und R2 ein Wasserstoff atom oder einen substituierten oder unsubstituierten Alkylrest z„B0 einen Hydroxy<=
alkylrest und R, ein Wasserstoffatom, einen Hydroxylrest oder
einen substituierten oder unsubstituierten Alkylrest, Z0B0
ein Hydroxyalkyl oder Arylradikal oder eine Verbindung der folgenden Formel bedeuten? -
in welcher R N einen substituierten oder unsubstituierten
Pyrrolidinyl-, Pyrrolidyl-, Pyrrolyl-, Morpholinyl-, Piperidinyl<
oder Piperazinylrest und R^ ein Wasserstoffatom oder einen
Alkyl- oder HydroxyaIkylrest bedeuten; oder Y-(Rg)n* in welcher
Y ein Pyridyl-, Pyrirnidinyl- oder Pyridizinylrest und R^
ein Halogenetorn oder einen Alkyl» oder HydroxyIrest bedeuten
und η den Wert von 0 bis 5 besitztβ
Geeignete Amine sind beispielsweise Ammoniak, Äthylamin, Diethanolamin« Monoäthanolamin, Triethylamin, Triäthanolamin,
Anilin, p-Toluidin, m-Phenylendiamin, Oimethylanilin, Diphenylamin,
2,4,6-Tribromanilin, N-Pheny!hydroxylamin, ß-Phenäthylamin*
Morpholin, Pyridin, Piperidin, Pyrrol, Pirrolin, Pyrrolidin,
Pyridazln, Pyrimidin, N-Methylmorpholin, 4-(2-Aminoäthoxy)-
10902a/ USO
■- 5 -
äthylmorpholin, Dimethylpyridin, Dimethyläthyipyrrol und
Piperazine
Als Mineralien werden naturlich vorkommende anorganische
Mineralien, wie Phosphatgestein, teilweise bearbeitete Mineralien wie konzentriertes Elsenerz und Mischungen iron Mineralien
wie Zement» Klinker oder keramische Stoffe in dieser Weise
behandelt» Beispielsweise kann man mit derartigen Mahlhilfe- '
mitteln Berylliumoxyd, Kalkstein, Gips* Ton und Bauxit be·
handeln» Besonders wertvoll sind derartige Mahlhilfsmittel
bei Zement und insbesondere Portlandzement, bei denen sie sogar zu einer Erhöhung der Festigkeit des abgebundenen Betons
führend Portlandzement gehört zu den hydraulischen Zementen,
die im wesentlichen aus zwei Caiciumsilikaten und einer
kleineren Menge Calciumaluminat bestehen« Derartige Zemente
werden hergestellt« indem man ein inniges Gemisch eines fein»
Verteilten Kalkgesteins zusammen mit tonigem Material zu einem Klinker verarbeitet und diesen dann zusammen mit etwa 2$ Gips
oder mit einem anderen Calciumsulfat vermählt, um die gewünschten Abbindeeigenschaften des fertigen Zements zu erzielen* Die
Aminsalze worden vorzugsweise dem Klinker zugesetzt, um die
Mahlwirksamkeit zu erhöhen -und ein anschließend©s Festbacken
des fertigen Zements zu vermeiden; sie können jedoch, auch zu
einem späteren Zeitpunkt sugosefezfe werden» Die Verbesserungder
%igßn®&haften ist unabhängig vom Zeitpunkt des Zusatzes,
und es wird insbesondere ®tn® Erhöhung- der Festigkeit bei ab»
gebundenem Beton erreichte
Die MahZhl Ifamittel gemäss Erfindung werden entweder trocken
oder flüssig eingesetzt« Aus Gründen der Einfachheit können wäßrige Losungen verwendet werden» die genau dem Produktions«
strom zugemessen werden können* Weniger gut lösliche Mahl-' hilfsmittel» kamen mit einem entsprechenden Netzmittel ζ .Β.
Natriuadodeoylbenzolsulfonat emulgiert werden. Das Mahlhilfe
mittel kann dem Mineral vor dem Vermählen zugesetzt werden
oder kann gleichzeitig mit dem Material In das Mahlwerk ge -geto^n werden.
Wenn nur das Festbacken verringert oder eine bessere Fließfähigkeit erreicht werden soll - ζ .B* bei Förderung oder
pneumatischem Transport · so kann das Mahlhilfsmittel zu
einem beliebigen anderen Zeitpunkt während des Aufarbeiten
zugesetzt werden.
Di« Menge des Mahlhilfsmittels kann in einem weiten Bereich
schwanken» jedoch werden vorzugsweise 0,001 bis 1 und insbesondere 0,004 bis 0,4 J6 Feststoffβ, bezogen auf das
Qewioht der Mineralfeststoffe, zugesetzt, Bs besteht keine
obere Grenze derzugesetzten MahlhiIfsmittelmenge, jedoch
wird gewöhnlioh nur so viel zugesetzt, um die gewünschte
1Q9823/USO
<. 7 -Fließfähigkeit und die gewünschte Oberfläche zu erreichen.
Die erfindungsgemSssen Mahlhilfsraittel «erden vorzugsweise
allein eingesetzt, können jedoch auch mit ein oder mehreren anderen Mahlhilfsmitteln oder anderen Zusätzen zusammen verarbeitet werden.
Im folgenden eoll die Erfindung anhand von Beispielen näher
erläutert werden.
In der folgenden Tabelle 1st die Wirksamkeit des als Mahlhilfemittel verwendeten Triäthanolaminphenoxydes wiedergegeben,
welches durch Mischen äquiraolarer Teile von Triäthanolamin
und Phenol hergestellt wurde., Die Meßergebnisse wurden mit
einem Fortlandzementtyp 1 erhalten, der in der Laboratoriumstahl·>
kugelmühle bei 990C und 3402 Umdrehungen gemahlen wurdeo
Menge des Zusatzes in % Oberfläche nach Steigerung gegenüber
(Peststoffe je Peststoffe) Blaine cnr/g Blindprobe
0,01 | 3114 | 4,21 |
0,02 | 3128 | 5.20 |
0,05 | 3121 | 4.45 |
0,04 | 3134 | 5.41 |
. 0,06 | 3134 | 4,89 |
0.08 | 3184 | 7.09 |
1QS823/U50
Bs wurde ein Mahlhilfsmittel hergestellt durch Vermischen von
34 Gewichtsteilen eines Gemisches aus Phenol und Cresol im
Verhältnis von 50 : 50 mit 65,9 Gewichtstellen eines Gemisches
aus Morpholin und Triethanolamin Im Verhältnis von 50 : 50.
Die Mahlwlrksamkeit wurde mit Portlandzement Typ 1 bestimmt,
der in einer LaboratorlumstahlkugelmUhle bei 1100C und 4941
Umdrehungen vermählen wurde. Bei einem Gehalt von 0,12 Gew$, bezogen auf das Zementgewicht, ergab sich ein Anstieg der Werte
für die Oberfläche nach Blaine von 6,75 £ gegenüber der
Blindprobe·
Die erfindungsgemässen Zusätze werden auch mit guten Ergebnissen, beim Vermählen von anderen Mineralien außer Zement
verwendet, wie beispielsweise als Mahlhilfsmittel für
Phosphatgestein und Eisenerz.
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Claims (4)
1. Verwendung eines Aminsalzee einer Arylhydroxy-Verblndung
als Zusatz zu Minerallen Insbesondere Zement und zementbildenden Mischungen«
2. Die Verwendung eines Zusatzes gemäes Anspruch 1 in einer
Menge von 0,001 bis 1 Oewjß und vorzugsweise O,oo4 bis 0,04
Gew$, bezogen auf das Gewicht des Mineralso
3ο Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Trläthanolamlnphenoxyd oder ein Reakt ions produkt
aus Morpholln und Triäthanolamin mit Phenol eingesetzt wird.
4. Mineralmibohung, gekennzeichnet durch die Anwesenheit eines
innig mit dem Mineral vermischten Salzes, das aus einem Aroin
und einer Arylhydroxy-Verbindung duroh Umsetzung an der Hydroxylgruppe gebildet wurde,
ue:ech.
•ναό Unterlagen (λπ. 7 § ι Ab». 2 Nr. ι sutz 3 d«* Xnd»rungtarjt«. v. a, Pt. int:, ι
1Ü9823/U5Q
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