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DE1542190A1 - Additives for minerals - Google Patents

Additives for minerals

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Publication number
DE1542190A1
DE1542190A1 DE19661542190 DE1542190A DE1542190A1 DE 1542190 A1 DE1542190 A1 DE 1542190A1 DE 19661542190 DE19661542190 DE 19661542190 DE 1542190 A DE1542190 A DE 1542190A DE 1542190 A1 DE1542190 A1 DE 1542190A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
radical
alkyl
general formula
hydrogen atom
acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19661542190
Other languages
German (de)
Inventor
Serafin Frank G
Dodson Jun Vance H
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WR Grace and Co
Original Assignee
WR Grace and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by WR Grace and Co filed Critical WR Grace and Co
Publication of DE1542190A1 publication Critical patent/DE1542190A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/12Nitrogen containing compounds organic derivatives of hydrazine
    • C04B24/128Heterocyclic nitrogen compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/52Grinding aids; Additives added during grinding

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Plural Heterocyclic Compounds (AREA)
  • Dental Preparations (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

W.R. Grace & Co.W.R. Grace & Co.

Cambridge, Mass.A»3t,Λ. Hamburg, 10. Juli 1969 Cambridge, Mass. A »3t, Λ. Hamburg, July 10, 1969

Zusatzstoffe für MineralienAdditives for minerals

Die vorliegende Erfindung betrifft Zusatzstoffe zur Verbesserung der Mahlwirkung beiß] Vermählen von Mineralien und aur Verhütung des Festsetzens oder Zusammenbacken von Mineralien.The present invention relates to additives for improvement the grinding action bites] Grinding of minerals and preventing them from sticking or sticking together of minerals.

Bei der Verarbeitung von Mineralien ist an irgendeiner Stelle des Verfahrens mei3t ein Mahlvorgang erforderlich, um das Mineral zu verhältnisraässig kleinen Teilchen zu zerkleinern. Dabei ist man bestrebt, das Mineral mit relativ hoher Geschwindigkeit zu der gewünschten Teilchengröße zu vermählen. Im allgemeinen wird zur Verbesserung der Mahlleistung ein Mahlhilfsmittel zugesetzt, wodurch entweder die Produktionsgeschwindigkeit gesteigert oder bei gleicher Produktionsgeschwindigkeit die Feinheit des Produktes erhöht wird, ohne daß die Eigenschaften des Mahlgutes nachteilig beeinflußt werden. Beim Spalten der Teilchen während des Mahlens von Mineralien werden frische oder naszendierende Oberflächen freigelegt, welche, wahrscheinlich durch Aufbrechen von Ionenbindungen, hohe Energien aufweisen. Die OberflUchenkräfte der gemahlenen Teilchen wirken auch noch elnlga Zeit nach dem Mahlvorgang weiter und führen, wenn sie nicht reduziert werden, zum Verdichten oder Festsetzen und/oder au schlechter FLieÖ- oder Rieselfähigkeit des Produktes, MLnoralteilchen,When processing minerals, a grinding process is usually required at some point in the process, to make the mineral into relatively small particles crush. The aim is to get the mineral to the desired particle size at a relatively high speed to marry. In general, a grinding aid is added to improve the grinding performance, as a result of which either the production speed increased or the fineness of the with the same production speed Product is increased without adversely affecting the properties of the millbase. When splitting the Particles during the grinding of minerals are exposed to fresh or nascent surfaces, which, likely by breaking ion bonds, have high energies. The surface forces of the ground Particles continue to have an effect long after the grinding process further and, if they are not reduced, lead to compaction or setting and / or worse FlieÖ- or pourability of the product, MLnoralpartchen,

f! C) cl 8 Γ? / I j 7 2f! C) c l 8 Γ? / I j 7 2

bad λγ"λ "·'' · u * *bad λγ " λ " · '' · u * *

welche durch Erschütterungen, beispielsweise beim Transport in einem Trichterwagen, verdichtet wenden, bilden of halbfeste Massen, die nur durch Anwendung beträchtlicher mechanischer Kräfte wieder fließfähig gemacht werden können. Auf der anderen Seite ist eine zu starke Verminderung oder vollstSndige Beseitigung der OberflSchankräfte unerwünscht, da das feingemahlene Mineral dann übersiäßi«; flüssig wird.which turn compacted due to vibrations, for example during transport in a hopper wagon, often form semi-solid Masses that can only be made flowable again by applying considerable mechanical forces. On the other hand, there is too much of a decrease or complete elimination of surface dispensing forces is undesirable, since the finely ground mineral then overshoots "; becomes liquid.

Unter "Pestsetzen" der Produkte wird .In der vorliegenden Beschreibung das Agglomerieren oder Zusammenbacken von Teilchen beispielsweise beim Lagern oder Transportieren als Schüttgut verstanden. Das Zusammenhaften der Teilehen beruht auf Oberflächenkroften, die zura größten Teil beim Mahlen der Mineralien entstehen. Der "Pestsets-Index" .ist ein relativer Wert, welcher zahlenmäßig angibt, wie laicht oder schwer es als Schüttgut gelagert oder transportiert wurde· Das "Festsetz-Indexverhältnis" ist das Verhältnis zwischen den Pestseta-Indices der unbehandslten und dar behandelten Probe. Mit diesem Verhältnis ist ein Vergleich zwischen verschiedenen Proben des gleichen Minerals möglich. Der Pestsetz-Index wird auf folgende Weise bestimmt: 100 g Mineral werden in einem 250 ml-ErI enmeyerkolben auf einem regulierbaren RUttelapparat 15 Sekunden lang gerüttelt. Dann wird der Kolben vom Rüttelapparat heruntergenommen, mit horizontal liegender Achse eingespannt und so lange um seine Achse gedreht, bis das am Boden de3 Kolbens zu einsm Kuchen verdichtete Mineral zusammenfällt. Der Kolben wird dabei etwa lOOmal je Minute um 18O° gedreht. Der Pestsetz-Index ist die Anzahl der bis zum Zusammenfallen des Mineralkuchens erforderlichen 180°~Drehungen. Das heißb also, je größer die zum Zerstören des Kuchens erforderliche Eiiergle 1st, desto höher 1st der Pestsetz~Index,Under "Pestsetzen" the products. In the present Description the agglomeration or caking of Particles, for example, when storing or transporting understood as bulk goods. The sticking together of the parts is based on surface force, most of which are caused by Grinding the minerals arise. The "Pest Sets Index" .is a relative value that indicates numerically how it spawns or how heavy it is stored or transported as bulk material became · The "Fixing Index Ratio" is the ratio between the pestseta indices of the untreated and dar treated sample. With this ratio a comparison between different samples of the same mineral is possible. The plague index is determined in the following way: 100 g of mineral are poured into a 250 ml ErI enmeyer flask an adjustable shaker for 15 seconds. Then the piston is removed from the vibrator, clamped with a horizontally lying axis and rotated around its axis until the piston at the bottom of the 3 piston is too tight Cake compacted mineral collapses. The piston will rotated 180 ° about 100 times per minute. The Plague Index is the number of times the mineral cake collapses required 180 ° turns. So that means the larger the egg eggs required to destroy the cake, the higher the plague setting index,

η f) 9 H ! 3 / J 3 7 2 ' ^η f) 9 H! 3 / J 3 7 2 '^

Es wurde nun ein Zusatzstoff gefunden, welche? als Mahlhilfsmittel und als Festsetssverhtttungsmittel für Minarallen wirkt*An additive has now been found, which one? as a grinding aid and as a fixative for minarals works *

Mit der Erfindimg werden demzufolge Zusaaraensetaungen vorgeschlagen^ die ein Mineral und eine innig damit vermischte Verbindung der allgemeinen FormelWith the invention, accordingly, assurances are made suggested ^ the one mineral and one intimate with it mixed compound of the general formula

R2 R 2

EK (Λ)EK (Λ)

in der R ein Arylrest oder ein substituierter Arylrest, ausgenommen ein sulfonsäuresubstituierter· Hanhthylrest. R ein Wasserstoffatorn oder ein Alkylrest und R^ ein Wasserstoff atom oder ein Hydroxy-, Allyl·· oder Aryi^est ist, oder der allgemeinen Formelin which R is an aryl radical or a substituted aryl radical, with the exception of a sulfonic acid-substituted hanthyl radical. R is a hydrogen atom or an alkyl radical and R ^ is Hydrogen atom or a hydroxy, allyl · · or aryi ^ est is, or the general formula

N-R5 (B)NR 5 (B)

π—ιπ-ι

in der H N ein substituierter odor Kicht substituier-in the H N a substituted or not substituted

L JL J

ter Pyrrol idyl-, Pyrrolyl-, Morpholine!-,, Morpholine- oder Plperidylrest und R-* ein Wasserstoff atom, ein Al'.qrl-, Alkoxy- oder Kydroxyalkylrest ist» oder ei ar allssmeiiver» Formelter pyrrole idyl, pyrrolyl, morpholine! - ,, morpholine or Plperidyl radical and R- * a hydrogen atom, an Al'.qrl-, Alkoxy or Kydroxyalkylrest is »or a general term» formula

in der Y ein Pyridyl-, Piperidyl-, Pyrimidinyl- oder Pyrazidinylrest, η = 1 bis 5 und R ein Halogenatoin, ein Hydroxy- oder Alkylrest, oder - \*enn η = 1 - ein Wasserstoffatoia ist, in which Y is a pyridyl, piperidyl, pyrimidinyl or pyrazidinyl radical, η = 1 to 5 and R is a halogen atom, a hydroxy or alkyl radical, or - if η = 1 - is a hydrogen atom ,

oder das Reaktionsprodukt einer Verbindung der Formel (A)-, (B) oder (C) init einer aliphatischen organischen Säure mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen oder einem Anhydrid einer solchen Säure enthalten. or the reaction product of a compound of the formula (A) -, (B) or (C) with an aliphatic organic acid having 2 to 20 carbon atoms or an anhydride of such an acid.

0 0 9 8 13/1372 BAD WW0 0 9 8 13/1372 BAD WW

In diesen Verbindungen ist R vorzugsweise ein Alkylphenyl- oder Phenylrest. Der Arylrest kann Substituents wie Halogene, z.B. Chlor und Brom, oder Alkyl-, Amino- oder Hydroxylgruppen enthalten. Die Alkylgruppen R2, R·5, R^ und R° sind vorzugsweise niedere Alkylreste, d.h. mit 1 bis 6 Kohlenstoffen· Die substituierten Pyrrolyl-, Pyrrolidyl-, Morpholino-, Morpholinyl- und Piperidylreste können aus den bekannten Resten wie beispielsweise H-Methylmorpholino und 4-(2-Aminoäthoxy)äthylmorpholino bestehen.In these compounds, R is preferably an alkylphenyl or phenyl radical. The aryl radical can contain substituents such as halogens, for example chlorine and bromine, or alkyl, amino or hydroxyl groups. The alkyl groups R 2 , R · 5 , R ^ and R ° are preferably lower alkyl radicals, ie with 1 to 6 carbons. The substituted pyrrolyl, pyrrolidyl, morpholino, morpholinyl and piperidyl radicals can be selected from the known radicals such as H- Methylmorpholino and 4- (2-aminoethoxy) äthylmorpholino exist.

Die Zusatzstoffe der Formeln (B) und (C) werden bevorzugt, da diese Verbindungsklassen besonders gute Eigenschaften als Festsetzverhütungsraittel aufweisen und gleichzeitig die Mahlleistung verbessern.The additives of the formulas (B) and (C) are preferred because these classes of compounds have particularly good properties as anti-sticking agents and at the same time improve the grinding performance.

Als Beispiele für die erfindungsgemäss verwendbaren Zusatzstoffe können insbesondere die folgenden Verbindungen genannt werdeni Anilin, p-Toluidin, m-Phenylendiasnin, Dimethalanilin, Diphenylamin, 2,^,6-Tribromanilin, N-Phenylhydroxylamin, ß-Phenyläthylamin, Morpholln, Pyridin, Piperidin, Pyrrol, Pyrrolin, Pyrrolidin, Pyridazin, Pyrimidln, N-Methylmorpholln, Dimethylpyridin, Dimethyläthylpyrrol und Piperazin.As examples of the additives which can be used according to the invention the following compounds can be mentioned in particular: aniline, p-toluidine, m-phenylenediasnine, dimethalaniline, Diphenylamine, 2, ^, 6-tribromaniline, N-phenylhydroxylamine, ß-phenylethylamine, morpholene, pyridine, Piperidine, pyrrole, pyrroline, pyrrolidine, pyridazine, pyrimidine, N-methylmorpholn, dimethylpyridine, dimethylethylpyrrole and piperazine.

Die Zusatzstoffe können mit dem Mineral zusammen in der Mühle vermählen werden, um die Mahlwirkung zu verbessern und weitere vorteilhafte Ergebnisse zu erzielen,wie beispielsweise das Festsetzen des als Schüttgut gelagerten Produktes oder die Schaumbildung bei einigen MineralverarbeitungsvorgSngen zu verhüten. Es wurde gefunden, daß die Zusatzstoffe den vermahlenen Mineralien auch die erforderlichen Fließeigenschaften beim Transport in Fördersystemen, insbesondere in Druckluftsystemen, verleihen.The additives can be used together with the mineral in the Mill are ground to improve the grinding effect and to achieve other beneficial results, such as the settling of the product stored as bulk goods or the formation of foam in some mineral processing operations to prevent. It has been found that the additives to the ground minerals also provide the necessary Flow properties during transport in conveyor systems, especially in compressed air systems.

009813/1372009813/1372

Unter der Bezeichnung "Mineral" werden in der vorliegenden Beschreibung natürlich vorkommende anorganische Mineralien wie Phosphatmineral, teilweise aufgearbeitete Mineralien wie angereichertes Eisenerz und Minerölmischungen wie Zementklinker oder keramische Massen verstanden. Weitere geeignete Mineralien sind Berylliurnoiiyd, Kalkstein, Gips, Tone und Bauxit. Besonders gute Ergebnisse werden bei Zement und zementbildenden Stoffen* insbesondere Portlandzement, erzielt. Als Portlandzement wird eine Klasse von hydraulischen Zementen besöichnet, welche im wesentlichen aus zwei Calciumsilikaten und einem geringeren Anteil Calciumaluminat bestehen· Diese Zemente werden dadurch hergestellt, daß man eine innige Mischung von feintelligem Kalkmaterial (Kalkstein) und Tonmaterial (Ton) zum Schmelzen erhitzt, wobei man einen Klinker erhält. Der Klinker wird dann mit etwa 5 $ Gip3 oder einer anderen Form von Calciumsulfat vermählen, um die gewünschten A.bbindeelgenschaften im fertigen Zement zu erhalten. Die mit der vorliegenden Erfindung vorgeschlagenen neuen Zusatzstoffe werden vorzugsvfelae dem Klinker zugesetzt, um die Mahlwirkung zu verbessern und ein nachfolgendes Festsetzen des fertigen Zements zu verhüten.The term "mineral" in the present Description naturally occurring inorganic minerals such as phosphate mineral, some of which are processed Minerals such as fortified iron ore and mineral oil blends understood as cement clinker or ceramic masses. Other suitable minerals are Berylliurnoiiyd, limestone, Plaster of paris, clays and bauxite. Particularly good results are achieved with cement and cement-forming substances * in particular Portland cement. Portland cement is a class of hydraulic cements which is used in the consist essentially of two calcium silicates and a smaller proportion of calcium aluminate · These cements are produced by an intimate mixture of fine-grained lime material (limestone) and clay material (Clay) heated to melt, resulting in a clinker. The clinker is then plastered with about $ 5 or one grind another form of calcium sulfate to the desired one A. To maintain binding properties in the finished cement. The new proposed with the present invention Additives are preferably added to the clinker, to improve the grinding action and a subsequent one To prevent the finished cement from setting.

Die erfindungsgeraSssen Zusatzstoffe werden entweder in trockener oder in flüssiger Form verwendet. Um den Zusatzstoff genau in den Mineralstrom eindosleren zu können, wird er zweckmässig In flüssiger Form eingesetzt» Zusatzstoffe, die nicht sehr wasserlöslich sind, können durch Emulgieren mit einem geeigneten Netzmittel wie beispielsweise Natriumdodecylbenzolsulfonat in flüssige Form gebracht werden. Der Zusatzstoff kann entweder vor dem Vermählen zugegeben oder gleichzeitig mit dem Mineral In die Mahlmühle eingeführt werden. Wenn der Zusatzstoff lediglich zur Verhütung des Festsetzens und zum Fließ-The additives according to the invention are either in used dry or in liquid form. In order to be able to meter the additive precisely into the mineral stream, it is best used in liquid form »additives, which are not very water-soluble can be emulsified with a suitable wetting agent such as Sodium dodecylbenzenesulfonate can be brought into liquid form. The additive can either be before Grinding added or introduced into the grinder at the same time as the mineral. If the additive only to prevent the seizure and to flow

0098 13/13720098 13/1372

fähigmachen eingesetzt wird, kann er an einer beliebigen, für diesen Zweck geeigneten Stelle den Verarbeitungsverfahrens zugegeben werden· is used, it can be used at any for this purpose a suitable place to be added to the processing procedure

Der erfindungsgemässe Zusatzstoff kann als einziges Mahlhilfsmittel oder im Gemisch mit einem oder mehreren anderen Mahlhilfsmitteln oder mit anderen bekannten Zusatzstoffen wie beispielsweise den bei Zement verwendeten Abbindeverzögerern oder -beschleunigen! verwendet werden.The additive according to the invention can be used as the only grinding aid or in a mixture with one or more other grinding aids or with other known additives such as the setting retarders or accelerators used in cement! be used.

Der Zusatzstoff kann in einem weiten Konzentrationsbereich mit guter Wirkung eingesetzt werden. Der bevorzugte Bereich ist etwa 0,001 bis 1 Gew.# und insbesondere etwa 0,005 bis etwa 0,1 Gew.^, bezogen auf das Mineralgewioht, d.ho Gewicht Zusatztrockensubstanz auf Gewicht Mineral-trockensubstanz (im folgenden mit TS auf TS bezeichnet). Bei einer besonders bevorzugten AusfÜhrung3form werden, bezogen auf das Miner algewicht, etwa 0,05 Gew,# Zusatzstoff verwendet, (in der vorliegenden Beschreibung beziehen sich alle Prozentangaben auf Gevr.#). Die höheren Mengen Zusatzstoff werden beim Vermählen zu einer verhältnismässig großen Oberfläche eingesetzt und die Menge des Zusatzstoffes wird lediglich durch die gewünschte Oberfläohengröße und die gewünschte Fließfähigkeit des Produktes begrenzt.The additive can be used with good effect in a wide range of concentrations. The preferred one Range is about 0.001 to 1 wt. # And in particular about 0.005 to about 0.1 wt. ^, Based on the mineral weight, d.ho weight of additional dry matter on weight of mineral dry matter (hereinafter referred to as TS on TS). In a particularly preferred embodiment, based on the mineral weight, about 0.05 wt all percentages on Gevr. #). The higher ones Amounts of additive become proportionate when grinding large surface area and the amount of additive is only required by the Surface size and the desired flowability of the product are limited.

Die folgende Tabelle 1 zeigt die Wirksamkeit der Zusatzstoffe als Mahlhilfemittel. Die angegebenen Werte wurden durch Vermählen von Zementklinker Typ 1 und Gips in einer Laboratoriumsmünle bei 990C mit 7^11 MUhlemiradrehungen erhalten.The following Table 1 shows the effectiveness of the additives as grinding aids. The values reported were obtained by grinding of cement clinker and gypsum in a Type 1 Laboratoriumsmünle at 99 0 C with 11 ^ 7 MUhlemiradrehungen.

009813/1372009813/1372

Tabelle ITable I. OberflächengrößeSurface size ZusatzstoffAdditive ZusatzstoffmengeAmount of additive nach Blaine, cm2/gaccording to Blaine, cm 2 / g {% TS auf TS) {% TS on TS) ?44l? 44l BlindprobeBlank sample --- 35053505 Anilinaniline 0,010.01 36603660 Anilinaniline 0,050.05 34803480 MorpholinMorpholine 0,010.01 35003500 N-Methylmorphol inN-methylmorphol in 0,010.01 35703570 p-Toluidinp-toluidine 0,010.01 35423542 PyrrolidinPyrrolidine 0,010.01 35153515 PyrrolidinPyrrolidine 0,050.05 34993499 PiperidinPiperidine 0,010.01 35503550 DiphenylarainDiphenylarain 0,010.01

Die folgende Tabelle 2 zeigt die Festsetz-Indices für Zement, welcher zusammen mit erf indungsgemässen Zusatzstoffen vermählen wurde.The following table 2 shows the setting indices for Cement, which together with additives according to the invention was married.

Tabelle IITable II

Zusatzstoff Zusatzatoffmenge Pestsetz·-IndexAdditive Additive amount Pestsetz · index

{$ TS auf TS) {$ TS on TS)

BlindprobeBlank sample 0,050.05 12,612.6 Anilinaniline 0,010.01 10,010.0 MorpholinMorpholine 0,050.05 11,311.3 MorpholinMorpholine 0,010.01 2,02.0 N-MethylmorpholinN-methylmorpholine 0,010.01 11,311.3 p-Toluidinp-toluidine 0,050.05 12,312.3 p-Toluidinp-toluidine 0,010.01 4,04.0 PyrrolidinPyrrolidine 0,050.05 8,08.0 PyrrolidinPyrrolidine 0,010.01 1,01.0 PiperidinPiperidine 0,050.05 9,09.0 DiphenylaminDiphenylamine 7,37.3

00 98 13/137 200 98 13/137 2

Bei einer besonders bevorzugten Ausführung3form wird als Zusatzstoff Morpholin oder ein Morpholinylderivat verwendet« Dabei wurden mit verschiedenen Heinheitsgraden der Morpholinverbindungen gute Ergebnisse erzielt. Ein besonders bevorzugtes Material für Verbindungen vom Morpholintyp ist ein bei der kontinuierlichen technischen Herstellung von heterocyclischen Aminen anfallendes Nebenprodukt. Dieses Nebenprodukt enthält eine Mischung von aliphatischen und heterocyclischen Mono- und Diaminen. Die dominierende Gruppe ist jedoch der Morpholinylring.In a particularly preferred Ausführung3f orm is used as an additive or a morpholine Morpholinylderivat "Besides, good results were obtained with different degrees of awareness Hein morpholine. A particularly preferred material for compounds of the morpholine type is a by-product obtained in the continuous industrial production of heterocyclic amines. This by-product contains a mixture of aliphatic and heterocyclic mono- and diamines. The dominant group, however, is the morpholinyl ring.

Die folgende Tabelle 3 zeigt typische Analysenwerte für ein Nebenprodukt, welches vorwiegend aus einem Gemisch von 4-(2-Aminoäthoxy)8thylmorpholin, 2~(4-Morpholyl-Sthoxy)äthanol und Bis-2-(4-morpholinyl)äthyläther besteht.The following table 3 shows typical analysis values for a by-product, which consists mainly of a mixture of 4- (2-aminoethoxy) 8thylmorpholine, 2- (4-morpholyl-sthoxy) ethanol and bis-2- (4-morpholinyl) ethyl ether.

Tabelle IIITable III

Titrierbares Amin, mÄq/g 7*52Titratable amine, meq / g 7 * 52

Primäres Amin, raXq/g 1,66Primary amine, raXq / g 1.66

Tertiäres Amin, mftq/g 4,57Tertiary amine, mftq / g 4.57

Gesamtstickstoff, mÄq/g 7,93Total nitrogen, meq / g 7.93

Gesaratacetylierbares, mÄq/g 7*02Total acetylatable, meq / g 7 * 02

Spezifisches Gewicht, 20/20°C 1,07βSpecific gravity, 20/20 ° C 1.07β

Wassergehalt, Gew.^ 0,08Water content, w / w ^ 0.08

Die folgende Tabelle 4 zeigt die Mahlwirkung und den Festsetz-Index bei Verwendung des Zusatzstoffes nach Tabelle 3· Die Werte wurden durch Vermählen von Zementklinker Typ 1 und Gips In einer Laboratoriumsmühle bei 99°C mit 7411 MUhleniiradrehungen erhalten.The following table 4 shows the grinding effect and the setting index when using the additive Table 3 · The values were obtained by grinding cement clinker type 1 and gypsum in a laboratory grinder 99 ° C obtained with 7411 mill rotations.

009813.7,1372009813.7,1372

Tabelle IVTable IV Festsetz-IndexFixing index Zusatzstoffmenge
(J* TS auf TS)
Amount of additive
(J * TS to TS)
öberflSehengröße
nach Blaine, em2/g
surface size
after Blaine, em 2 / g
12,6
1,0
12.6
1.0
0,050.05 3441
3605
3441
3605

Aus dieser Tabelle geht hervor, daß selbst bei Verwendung einer sehr geringen Menge Zusatzstoff eine Verbesserung der Mahlwirkung um etwa 164 Einheiten und eine wesentliche Verringerung des Pestsetz-Indexes erzielt wird. From this table it can be seen that even if a very small amount of the additive is used, there is an improvement the grinding effect by about 164 units and a substantial reduction in the Pestsetz index is achieved.

Der neue Zusatzstoff nach Tabelle 3 wurde ausserdem zum Vermählen von Phosphatmineral verwendet. Hierbei wurde das Phosphatmineral mit 0,03 % dieses Zusatzstoffes 3752 MUhlenumdrehungen lang bei 930C in einer Laboratoriumsmühle vermählen. Von dem verraahlenen Produkt gingen 61 % durch ein Tyler-Sieb 200 (Sieböffnung 0,074 mm), während bei einer Vergleichsprobe, welche ohne Zusatzstoff vermählen worden war, nur 54 # durch ein Tyler-Sieb 200 (Sieböffnung 0,074 mm) gingen·The new additive according to Table 3 was also used for grinding phosphate mineral. Here, the phosphate mineral with 0.03% of this additive was ground 3752 revolutions mill at 93 0 C in a laboratory mill. 61% of the grinded product passed through a Tyler 200 sieve (sieve opening 0.074 mm), while only 54 # went through a Tyler 200 sieve (sieve opening 0.074 mm) in the case of a comparative sample, which had been milled without additive.

Ausser den oben beschriebenen Aminverbindungen an sich können auch deren Reaktionsprodukte mit aliphatischen organischen Säuren mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen als Mineralzusatzstoff verwendet werden« Diese Produkte werden durch Zusatz einer Säure, vorzugsweise Eisessig, hergestellt, wobei der pH-Wert nicht welter als auf etwa 7 gesenkt wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsforsa wird der pH-Wert auf etwa 8 gesenkt. Das acetylierte Aminacetat wird erhalten« wenn man anstelle der Säure das Säureanhydrid zu dem Amin gibt·Except for the amine compounds described above per se can also use their reaction products with aliphatic organic acids having 2 to 20 carbon atoms as Mineral additive to be used «These products are used produced by adding an acid, preferably glacial acetic acid, the pH value is lowered no further than about 7. In a preferred embodiment, the pH lowered to around 8. The acetylated amine acetate is obtained «if the acid anhydride is added to the amine instead of the acid ·

009813/1372009813/1372

Die folgende Tabelle 5 zeigt die Verwendung des bei Umsetzung des Amins nach Tabelle 3 n*lt Essigsäure (pH 8) erhaltenen Reaktionsproduktes beim Vermählen von Zementklinker. Hierbei wurden Zementklinker Typ 1 und Gips 4 4095 Umdrehungen lang in einer auf 93°C erwärmten Laboratoriumsmühle vermählen·The following table 5 shows the use of the with Conversion of the amine according to Table 3 n * lt acetic acid (pH 8) obtained reaction product when grinding cement clinker. Cement clinker type 1 and gypsum 4 were used Grind 4095 revolutions in a laboratory mill heated to 93 ° C

Tabelle VTable V Festsetz
index
Fixing
index
LufteinschlußAir entrapment
nach ASTM CI85according to ASTM CI85
ZusatzstoffmengeAmount of additive
(JS TS auf TS)(JS TS to TS)
OberflächengrößeSurface size
nach Blaine cnsr/gaccording to Blaine cnsr / g
6
0
6th
0
10,0
10,3
10.0
10.3
BlindprobeBlank sample
0,0580.058
3590
3850
3590
3850

Aus Tabelle 5 geht hervor, daß die Hahlwlrkung und die Festsetzelgensohaften verbessert werden und keine Luft eingeschlossen wird«From Table 5 it can be seen that the Hahlwlrkung and the Fixing properties are improved and no air is trapped "

Wie bereits erwähnt wurde, bezieht sich die Erfindung auch auf Mischungen von Zusatzstoffen. Eine besonders bevorzugte Mischung wird aus dea AmIn nach Tabelle 3* Triäthanolamin und Essigsäure hergestellt. Ein bevorzugtes Triäthanolaminmaterial ist dabei das bei der Herstellung von Äthanolaminen erhaltene Rückstandsprodukt. Die genaue Zusammensetzung dieses Rüokstandsproduktes schwankt in bestimmten Grenzen; so kann das Rückstandsprodukt neben Triethanolamin Mono- und/oder Diethanolamin enthalten· Ein derartiges Rückstandsprodukt weist vor der Neutralisation beispielsweise die folgenden Analysenwerte aufsAs already mentioned, the invention also relates on mixtures of additives. A particularly preferred one Mixture is made of dea AmIn according to Table 3 * triethanolamine and acetic acid. A preferred triethanolamine material is that used in the manufacture of ethanolamines residue product obtained. The exact composition this residual product fluctuates within certain limits; so the residue product in addition to triethanolamine mono- and / or contain diethanolamine · Such a residue product has, for example, before neutralization the following analysis values

0 0 9 813/1372 bad original0 0 9 813/1372 bad original

Tabelle VITable VI

Triethanolamin 45 bis 55 Vol.% Triethanolamine 45 to 55 % by volume

Äquivalentgewicht 129 bis 139Equivalent weight 129 to 139

Tertiäres Amin 6,2 bis 7,0 mÄq/gTertiary amine 6.2 to 7.0 meq / g

Wasser max. 0,5 Gew.#Water max. 0.5 wt. #

Dichte 1,14 kg/LiterDensity 1.14 kg / liter

In der folgenden Tabelle 7 wird die Mahlwirkung gezeigt, die bei Verwendung des Umsetzungsproduktes von Essigsäure mit einer Mischung aus gleichen Gewichtsteilen der Amine nach Tabelle 3 und Tabelle 6 erzielt wird. Die Mischung hatte einen pH-Wert von 8. Für die Versuche wurde Zementklinker Typ 1 und Gips bei 1O5°C in einer Laboratoriumstnühle vermählen.In the following table 7 the grinding effect is shown, when using the reaction product of acetic acid with a mixture of equal parts by weight of the amines according to Table 3 and Table 6 is achieved. The mixture had a pH of 8. Cement clinker was used for the tests Type 1 and plaster of paris at 1O5 ° C in a laboratory chair marry.

Tabelle VIITable VII öberfläehengröße
nach Blaine.ca /g
surface size
according to Blaine.ca / g
Festsetz
index
Fixing
index
Zusatzstoffsenge
{% TS auf TS)
Additive tightness
{% TS on TS)
Mühlen-
Umdrehungen
Mill
Revolutions
4270
4330
4400
4300
4270
4330
4400
4300
5555
66th
77th
Blindprobe
0,012
0,018
0,025
Blank sample
0.012
0.018
0.025
75587558
73437343
65876587

Eine weitere Zusatzmischung, welche für die erfindungsgeaSaeen Zwecke besonders geeignet ist, besteht zu 60 % aus der Zusatzmischung, deren Mahlwerte in Tabelle 7 gegeben sind, zu 20 % aus Harnstoff und zu 20 £ aus Wasser, In Tabelle 8 sind die Mahlwerte gegeben, die bei Verwendung einer derartigen Mischung sun Venoahlen von Zementklinker Typ 1 und Gips in einer LaboratoriuBsmühle nachAnother additional mixture, which is particularly suitable for the purposes of the invention, consists of 60 % of the additional mixture, the mill values of which are given in Table 7, 20 % of urea and 20% of water. Table 8 shows the mill values that when using a mixture of this type, cement clinker type 1 and gypsum are then ground in a laboratory mill

009813/1372009813/1372

5092 Umdrehungen bei 1Q5°C und einer Konzentration des Zusatzstoffes von 0,O*l· # (TS auf TS) erhalten wurden.5092 revolutions at 1Q5 ° C and a concentration of Additive of 0.0 * l · # (TS to TS) were obtained.

Tabelle VIIITable VIII

OberflächengröÖ§Surface size

nach Blaine, oravg Indexaccording to blaine, oravg index

Blindprobe 3250 38,0Blank 3250 38.0

mit Zusatzstoff 3599 1*5with additive 3599 1 * 5

Dieser Zusatzstoff hat den weiteren Vorteil, daß er bei niedrigen Temperaturen nicht zu viskos wird»This additive has the further advantage that it does not become too viscous at low temperatures »

In der obigen Beschreibung wurde vorwiegend die Verwendung der erfindungsgemMssen Zusatzstoffe zum Vermählen von Zementklinker und Phosphatmineral beschrieben, Jedoch sind die Zusatzstoffe mit gleich guten Ergebnissen auch zum Vermählen von anderen Mineralien geeignet.The above description has primarily focused on the use of the additives according to the invention for grinding Cement clinker and phosphate mineral are described, however the additives are also with equally good results suitable for grinding other minerals.

009813/1372009813/1372

Claims (5)

PatentanspruchsClaim 1· Verwendung einer Verbindung der allgemeinen Formal1 · Use a compound of the general formal R2 R 2 R? (A)R? (A) in der R ein Arylrest oder ein substituierter Ärylrest, ausgenommen ein sulfonsäuresubstituierter Naphthylrest, R ein Wasserstoffatom oder ein Alkylrest und R^ ein Wasserstoff atom oder ein Hydroxy-, Alkyl- oder Arylrest ist, oder der allgemeinen Formelin which R is an aryl radical or a substituted aryl radical, with the exception of a sulfonic acid-substituted naphthyl radical, R is hydrogen or an alkyl radical and R ^ is Is a hydrogen atom or a hydroxy, alkyl or aryl radical, or of the general formula R4 N-R5 (B)R 4 NR 5 (B) I JI J I4 ιI 4 ι in der R N ein substituierter oder nicht subeti-IJin which R N is a substituted or not subeti-IJ tuierter Pyrrolidyl-, Pyrrolyl-, Morpholinyl-, Morpholin- oder Piperidylrest und R-* ein Wasserstoffatom oder ein Alkyl-, Alkoxy- oder Hydroxyalkylrest ist, oder der allgemeinen Formeltuated pyrrolidyl, pyrrolyl, morpholinyl, morpholine or piperidyl radical and R- * is a hydrogen atom or is an alkyl, alkoxy or hydroxyalkyl radical, or of the general formula imin the (C)(C) in der Y ein Pyridyl-, Piperidyl-, Pyrimidinyl- oder Pyrazidinylreat, η = 1 bis 5 und R ein Halogenatom, ein Hydroxy- oder Alkylrest, oder - wenn η = 1 - ein Wasserstoffatom ist,in which Y is a pyridyl, piperidyl, pyrimidinyl or Pyrazidinylreat, η = 1 to 5 and R is a halogen atom, a hydroxy or alkyl radical, or - if η = 1 - a hydrogen atom, oder des Reaktionsproduktes einer Verbindung der allgemeinen Formeln (A), (B) oder (C) mit einer aliphatischen organischen Säure mit 2 bis 20 Kohlenstoff atomen oder einem Anhydrid einer solchen Säureor of the reaction product of a compound of the general formulas (A), (B) or (C) with an aliphatic organic acid having 2 to 20 carbon atoms or an anhydride of such an acid BAD ORIQINAi. 009813/1372 — . BAD ORIQINAi. 009813/1372 -. als Zusatzstoff zur Verhütung des Feetsetzens oder Zusammenbackens von Mineralien, insbesondere Phosphatmineral, Zement und zementbildenden Stoffen.as an additive to prevent feet setting or Caking together of minerals, in particular phosphate mineral, cement and cement-forming substances. 2. Verwendung eines Zusatzstoffes gemMss Anspruch 1 in einer auf das Mineralgewieht bezogenen Menge von 0,001 bis 1 Gew.£, vorzugsweise 0,005 bis 0,1 Gevr,#.2. Use of an additive according to claim 1 in an amount based on the mineral weight of 0.001 to 1 weight £, preferably 0.005 to 0.1 Gevr, #. 3. Verwendung einer Verbindung der allgemeinen Formel (Λ), worin R ein Aryl- oder Alkarylrest und vorzugsweise ein Phenyl« oder Alkylphenylrest ist, als Zusatzstoff gemäss Anspruch 1 und 2.3. Use of a compound of the general formula (Λ), in which R is an aryl or alkaryl radical and preferably a phenyl or alkylphenyl radical, as an additive according to claims 1 and 2. 4. Verwendung des Umsetzungsprodulctes einer Verbindung der allgemeinen Formel (A), (B) oder (C) mit Essigsäure oder Essigsäureanhydrid als Zusatzstoff gemSss Anspruch 1 und 2,4. Use of the implementation product of a connection general formula (A), (B) or (C) with acetic acid or acetic anhydride as an additive according to claims 1 and 2, 5. Zusammensetzung bestehend aus einem Innigen Gemisch eines Minerals (gemäss obiger Definition) mit einer Verbindung der allgemeinen Formel5. Composition consisting of an intimate mixture of a mineral (according to the definition above) with a Compound of the general formula in der R ein Arylrest oder ein substituierter Arylrest, auegenommen ein sulfansäuresubstituierter Naphthylrest^ R ein Wasserstoff atom oder ein Alkylreet und Br ein Wasserstoffatom oder ein Hydroxy-, Alkyl- oder Arylrest ist, oder der allgemeinen Formelin which R is an aryl radical or a substituted aryl radical, except for a sulfanic acid-substituted naphthyl radical ^ R is a hydrogen atom or an alkyl radical and Br is a hydrogen atom or a hydroxy, alkyl or aryl radical, or of the general formula R4 N-R5 (B) I JR 4 NR 5 (B) IJ 0 0 9 8 13/13720 0 9 8 13/1372 Γ* IΓ * I in der R N ein substituierter oder nicht substi-I J in the RN a substituted or unsubstituted IJ tuierter Pyrrolidyl«, Pyrrolyl-, Morpholinyl-, Morpholine oder Piperidylrest und R ein Wasserst off at ora oder ein Alkyl-, Alkoxy- oder Hydroxyalkylrest ist, oder der allgemeinen Formeltuated pyrrolidyl, pyrrolyl, morpholinyl, morpholines or piperidyl radical and R is a hydrogen at ora or a Is alkyl, alkoxy or hydroxyalkyl radical, or of the general formula in der Y ein Pyridyl-, Piperidyl-, Pyrimidinyl- oder Pyrazidinylrest, η *= 1 bis 5 und R ein Halogenatom, ein Hydroxy- oder Alkylrest, oder - wenn η = 1 - ein Wasserstoffatom ist, oder dem Reaktionsprodukt einer Verbindung der allgemeinen Formeln (A), (B) oder (C) mit einer aliphatischen organischen Säure mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen oder einem Anhydrid einer solchen Säure·in which Y is a pyridyl, piperidyl, pyrimidinyl or Pyrazidinyl radical, η * = 1 to 5 and R a halogen atom, a hydroxy or alkyl radical, or - if η = 1 - a Is hydrogen atom, or the reaction product of one Compound of the general formulas (A), (B) or (C) with an aliphatic organic acid with 2 to 20 carbon atoms or an anhydride of such Acid· ugs:wycoll: wy 009813/1372009813/1372
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