DE2557689A1 - METHOD OF MANUFACTURING WATER DISPERSIBLE ALUMINUM PASTE AND THE USE OF THIS - Google Patents

Description

Firma EGKAET-WEEKE Btandard-ßronzepulver-Werke Carl Eckart, 8510 Für th/Bayern, Kaiserstrasse 30Company EGKAET-WEEKE Btandard-ßronzepulver-Werke Carl Eckart, 8510 For th / Bavaria, Kaiserstrasse 30

Verfahren zur Herstellung von wasserdispergierbaren Aluminiumpasten und deren Verwendung .Process for the production of water-dispersible aluminum pastes and their use .

Bei der Herstellung von wasserdispergierbaren Aluminiumpasten wird heutzutage überwiegend so vorgegangen, dass das Aluminium in einer organischen Mahlflüssigkeit, vorzugsweise (Test)Benzin, fein zerkleinert bzw. vermählen wird, wobei der Mahlflüssigkeit ein Mahlhilfsmittel zur Vermeidung einer Kaltverschweissung der Metallteilchen zugesetzt ist. Zu diesem Zwecke werden wachsartige Substanzen, vielfach Stearinsäure, verwendet. Nach Beendigung des Mahlprozesses wird von dem Mahlgut die Mahlflüssigkeit soweit abgetrennt, im allgemeinen durch Abpressen auf einer Filterpresse, dass ein Produkt pastöser Konsistenz erhalten wix\. Bei den im Handel befindlichen sog. Benzin-Aluminiumpasten liegt der Restbenzingehalt im allgemeinen bei etwa 35 '/°- In the manufacture of water-dispersible aluminum paste is nowadays mainly proceeded in a manner that the aluminum in an organic grinding liquid, preferably (Test) Ben zin, finely comminuted or milled, wherein the milling liquid issung a grinding aid to avoid Kaltverschwe of the metal is added. Waxy substances, often stearic acid, are used for this purpose. After completion of the grinding process, the grinding liquid is as far removed from the ground material, generally by pressing on a filter press that a product pasty consistency obtained wix \. In the case of the so-called gasoline- aluminum pastes available on the market, the residual gasoline content is generally around 35 '/ ° -

Da eine in dieser Weise hergestellte Aluminiumpaste zufolge ihres Benzingehalts in Wasser nicht dispergierbar ist und Since an aluminum paste produced in this way is not dispersible in water due to its gasoline content and

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deshalb für die Erzeugung von Wasserstoff in wässrigen Medien "ausreichende Reaktivität zeigen würde, müsste der Paste ein verhältnismässig grosser Anteil an oberflächenaktiven Substanzen (Emulgatoren), bis zu ca. 10 % bezogen auf den Aluminiumgehalt der Paste, zugesetzt werden. Dies wirkt s^ch für manche Einsatzzwecke auf den Reaktionsablauf nachteilig aus. So auch bei der Gasbetonherstellung, bei der ein hoher Emulgatoranteil in der Aluminiumpaste den Treibprozess nachteilig beeinflusst. Einer benzinhaltigen Aluminiumpaste haften auch all die Nachteile an, die sich aus den mit dem Benzingehalt verbundenen Gefahren und den in diesem Zusammenhang zu beachtenden, verhältnismässig aufwendigen und deshalb auch kostspieligen Schutzvorschriften ergeben. Man hat deshalb bisher in den Fällen, wo der Einsatz einer wasserdispergierbaren Aluminiumpaste an sich erwünscht gewesen wäre, Aluminiumpulver verwendet und dabei die ebenfalls nicht unbeträchtlichen Gefahren in Kauf genommen, die durch die leichte Entzündbarkeit von Staubgemischen dieser Pulver verursacht werden. Diese Gefahren bestehen sowohl beim Hersteller als aucn beim Verarbeiter solcher Pulver. Es kommt dort immer wieder zu Bränden und Explosionen. Dies hat dazu geführt, dass die Aluminiumpulver herstellenden und verarbeitenden Betriebe erheblichen behördlichen Auflagen und Einschränkungen für dem Umgang mit Alumiunpu1ver Rechnung zu tragen haben.Therefore, if it were to show sufficient reactivity for the generation of hydrogen in aqueous media, a relatively large proportion of surface-active substances (emulsifiers), up to approx. 10 % based on the aluminum content of the paste, would have to be added to the paste. This is effective For some purposes, this has a detrimental effect on the reaction process. This also applies to the production of aerated concrete, where a high proportion of emulsifier in the aluminum paste adversely affects the blowing process. A gasoline-containing aluminum paste also has all the disadvantages that arise from the hazards associated with the gasoline content and the in Relatively complex and therefore expensive protective regulations to be observed in this context. So far, aluminum powder has been used in cases where the use of a water-dispersible aluminum paste would have been desirable and the likewise not inconsiderable dangers caused by the easy flammability caused by dust mixtures of these powders. These dangers exist both with the manufacturer and with the processor of such powders. There are always fires and explosions there. This has led to the fact that the aluminum powder manufacturing and processing companies have to take into account considerable official requirements and restrictions for the handling of aluminum powder.

Auch bei der Herstellung von Aluminiumpaste durch Vermählen des Aluminiums in wässriger Phase sind Brände und Explosionen, verursacht durch Wasserstoffbildung bei Reaktionsvorgängen zwischen Aluminium und Wasser, nicht auszuschliessen. Bei der Verwendung der bekannten sog. Aluminium-Wasserpasten ergeben sich im übrigen Schwierigkeiten hinsichtlich der Lagerfähigkeit sowie ungenügenderAlso in the production of aluminum paste by grinding of aluminum in the aqueous phase are fires and explosions caused by the formation of hydrogen during reaction processes between aluminum and water, cannot be ruled out. When using the known, so-called aluminum water pastes, difficulties also arise in terms of shelf life and insufficient

*keine*no

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Dispergierfähigkeit als Folge einer -Agglomeration ^er Aluminiumteilchen. Dispersibility as a result of an agglomeration of aluminum particles.

Der Erfindung liegt hiernach die Aufgabe zugrunde, bei der Herstellung einer wasserdispergierbaren Aluminiumpaste so vorzugehen, dass unter Beibehaltung der anwendungstechnischen Vorteile einer Wasser als Anplätungsmittel enthaltenden Paste, insbesondere bei der Gasbetonherstellung, die bisher mit der Herstellung und Verwendung einer sog. Wasserpaste verbundenen Nachteile bzw. Gefahren ausgeschlossen werden. Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, dass das Aluminium in an sich bekannter Weise mit einer organischen Mahlflüssigkeit, vorzugsweise (Test)Benzin und einem einen hydrophoben (inhibierenden) Schutzfilm auf den Metallteilchen bildenden Mahlhilfsmittel vermählen und nach dem Mahlprozess die Mahlflüssigkeit durch Wasser als Anpastungsmittel mindestens weitgehend ersetzt wird. Dabei kann so vorgegangen werden, dass die Mahlflüssigkeit nach dem Vermählen in herkömmlicher Weise, also auf einer Filterpresse, soweit wie möglich abgedrückt und anschliessend der verbliebene Lösungsmittelrest auf anderem Wege, z.B. durch Trocknen, weitgegehend entfernt und im Anschluss hieran die für die Anpastung erforderliche Wassermenge zugegeben wird. Es hat sich gezeigt, dass sich nach der Erfindung eine sog. Wasserpaste mit einem Aluminiumteil von bis zu 65 Gew.-/ö erhalten lässt. Eine solche Paste ist vor allem für die Gasbetonherstellung gut geeignet.The invention is based on the object in which Production of a water-dispersible aluminum paste to proceed in such a way that while maintaining the application technology Advantages of a paste containing water as a peeling agent, especially in the production of aerated concrete, which was previously associated with the production and use of a so-called water paste Disadvantages or dangers are excluded. To solve this problem, the invention proposes that the aluminum in a manner known per se with an organic grinding liquid, preferably (test) gasoline and a hydrophobic one Grind the (inhibiting) protective film on the grinding aid forming the metal particles and, after the grinding process, the grinding liquid is at least largely replaced by water as a pasting agent. It can be proceeded in such a way that after grinding, the grinding liquid is squeezed off as far as possible in a conventional manner, that is to say on a filter press and then the remaining solvent residue is largely removed by other means, e.g. by drying then the amount of water required for the paste is added. It has been shown that after the Invention a so-called. Water paste with an aluminum part of up to 65 wt .- / ö can be obtained. Such a paste is before especially well suited for aerated concrete production.

Der bei der Herstellung der erfindungsgemässen Aluminiumpaste bzw. bei der Vermahlung des Aluminiums auf den Aluminiumteilchen erzeugte hydrophobe bzw. inhibierende Schutzfilm soll so beschaffen sein, dass er sich später im Zuge der Verwendung der Paste leicht entfernen lässt, beispielsweise durch chemische Umsetzung. Diese Voraussetzung wird durch Verwen-During the production of the aluminum paste according to the invention or hydrophobic or inhibiting protective film produced on the aluminum particles during the grinding of the aluminum be designed in such a way that it can be easily removed later in the course of using the paste, for example by chemical conversion. This requirement is met by using

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dung einer höheren Paraffinsäure, insbesondere Stearinsäure als Mahlhilfsmittel geschaffen, wenn die Paste für die Gasbetonherstellung bestimmt ist. Hierbei wird die Paste mit einem alkalischen (kalkhaltigen) Medium zusammengebracht, in welchem die Säure verseift und dadurch von den Metallteilchen abgelöst wird. Die Dispergierbarkeit der erfindungsgemässen Paste und die Ablösung des hydrophoben Schutzfilms kann dadurch wirksam gefördert werden, dass der wässrigen Anpastungsflüssigkeit eine oberflächenaktive Substanz (Emulgator) zugesetzt wird. Hierfür wird nur eine sehr viel geringere Menge benötigt als für die Erzielung der Wasserdispergierbarkeit einer benzinhaltigen Aluminiumpaste. Es hat sich gezeigt, dass 1 bis 2 Gew.-yü Emulgator, bezogen auf den Aluminiumgehalt der erfindungsgemässen Paste, ausreichend sind.generation of a higher paraffinic acid, especially stearic acid Created as a grinding aid when the paste for aerated concrete production is determined. The paste is brought together with an alkaline (calcareous) medium, in which the acid is saponified and thereby detached from the metal particles. The dispersibility of the inventive Paste and the detachment of the hydrophobic protective film can be effectively promoted by the fact that the aqueous Paste liquid a surface-active substance (emulsifier) is added. Only a much smaller amount is required for this than for achieving water dispersibility a gasoline-containing aluminum paste. It has been shown that 1 to 2 percent by weight of emulsifier, based on the aluminum content the paste according to the invention are sufficient.

Beispiel 1example 1

100 kg Aluminiumgriess mit einer Grosse von weniger als 400 Micron werden mit 100 Liter Testbenzin sowie 3 kg Stearinsäure (als Schmiermittel und Inhibitor) in eine Kugelmühle gegeben. Diese hat einen Durchmesser von 1 m, eine Länge von 4 m und ist mit ca. 3500 kg Kugeln in der Grosse 5 - 15. mm gefüllt. Nach einer Laufzeit von 5 Std, wird das Gemenge durch weitere Zugabe von Testbenzin stark verdünnt, aus der Mühle gepumpt und auf einem 120 Micron-Sieb abgesiebt. Der Siebdurchgang wird auf einer Filterpresse abgepresst, so dass ein Restbenzingehalt von ca. 15 % übrig bleibt. Dieser Filterpresskuchen wird mit Wasser, dem, bezogen auf die fertige Paste, 3 % des unter der geschützten Warenbezeichnung Lensex auf dem Markt befindlichen Natriumalkylsulfonats als oberflächenaktive Substanz100 kg of aluminum grits with a size of less than 400 microns are poured into a ball mill with 100 liters of white spirit and 3 kg of stearic acid (as a lubricant and inhibitor) given. This has a diameter of 1 m, a length of 4 m and is about 3500 kg balls in size 5 - 15 mm filled. After a running time of 5 hours, the mixture is strongly diluted by further adding white spirit, pumped out of the mill and placed on a 120 micron sieve sieved. The sieve passage is pressed on a filter press so that a residual benzine content of approx. 15% remains. This filter press cake is mixed with water, which, based on the finished paste, is 3% of the protected trade name Lensex on the market Sodium alkyl sulfonate as a surfactant

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zugesetzt sind, auf 65 Vo Festkörpergelialt ergänzt. In dieser Form :st die Paste versandfertig. ;are added, supplemented to 65 Vo solid gelialt. In this form: the paste is ready for dispatch. ;

Beispiel 2Example 2

Entsprechend Beispiel 1 wird ein Filterpresskuchen mit 15 % Restbenzingehalt hergestellt. Im Anschluss hieran wird die erhaltene Presspaste zum weiteren Entzug der Mahlflüssigkeit weiter getrocknet, im Extremfall bis auf 0 jo Restbenzingehalt. Dieses Produkt wird wiederum auf die oben beschriebene Art und Weise zu einer 65 %igen Aluminiumpaste mit der Tensidlösung ergänzt.According to Example 1, a filter press cake with 15% residual benzine content is produced. Following this , the press paste obtained is further dried to remove the grinding liquid further, in the extreme case to a residual benzine content of 0 jo. This product is in turn supplemented with the surfactant solution in the manner described above to form a 65% aluminum paste.

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Claims (7)

PatentansprücheClaims 1. Verfahren zur Herstellung einer wasserdispergierbaren Aluminiumpaste mit einem Wassergehalt für die Anpastung des Metallpulvers, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall in an sich bekannter Weise mit einer organischen Mahlflüssigkeit, vorzugsweise (Test)Benzin und einem hydrophoben (inhibierenden) Schutzfilm auf den Metallteilchan bildenden Mahlhilfsmittel vermählen und nach dem Mahlprozess die Mahlflüssigkeit durch Wasser als Anpastungsmittel mindestens weitgehend ersetzt wird.1. Process for the production of a water-dispersible aluminum paste with a water content for pasting of the metal powder, characterized in that the metal in a known manner with an organic Milling liquid, preferably (test) gasoline and a hydrophobic (inhibiting) protective film on the metal part grinding aid forming and after During the grinding process, the grinding liquid is at least largely replaced by water as a pasting agent. 2. Verfahren nach Anspruch T, dadurch gekennzeichnet, dass nach Beendigung des Mahlprozesses die Mahlflüssigkeit in an sich bekannter Weise, vorzugsweise auf einer Filterpresse, abgetrennt und hiernach so viel Wasser zugesetzt wird, wie für die Erzielung einer lager- und transportfähigen Paste erforderlich ist.2. The method according to claim T, characterized in that after the end of the grinding process, the grinding liquid in a manner known per se, preferably on a Filter press, separated and then added as much water as to achieve a storage and transportable paste is required. t>. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an das Abpressen der Mahlflüssigkeit deren Rest durch Trocknen entfernt wird. t>. Method according to Claims 1 and 2, characterized in that, following the pressing of the grinding liquid, the remainder of the liquid is removed by drying. 4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass so viel Wasser in die Paste eingearbeitet wird, dass der Aluminiumanteil der Paste zwischen etwa 60 und 65 Gew.-% liegt.4. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that as much water is incorporated into the paste so that the aluminum content of the paste is between about 60 and 65% by weight. 5· Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden5 · Method according to one or more of the preceding 709826/0876709826/0876 ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Mahlhilfsmittel eine höhere Praffinsäure, insbesondere Stearinsäure, verwendet wird.Claims, characterized in that as a grinding aid a higher praffinic acid, especially stearic acid, is used. 6. Verfahren nach einem, oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der für die Anpastung verwendeten Wassermenge eine oberflächenaktive Substanz aufgelöst ist.6. The method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the amount of water used for the paste contains a surface-active Substance is dissolved. 7. Verwendung einer nach dem Verfahren eines oder mehrerer der vorhergehenden Ansprüche hergestellten Paste als Paste für die Gasbetonherstellung. 7. Use of a paste produced by the process of one or more of the preceding claims as a paste for producing aerated concrete. 709826/0876709826/0876