DE1667064C3 - Minerale enthaltende Mischung ohne Festback-Eigenschaften, sowie Verfahren zur Herstellung derselben - Google Patents
Minerale enthaltende Mischung ohne Festback-Eigenschaften, sowie Verfahren zur Herstellung derselbenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Minerale enthaltende Mischungen ohne Festback-Eigenschaften sowie Verfahren
zur Herstellung derselben.
Bei der Aufbereitung von Mineralien, wie Rohmineralien oder bereits behandelte Mineralien, werden
diese gewöhnlich zu verhältnismäßig kleinen Teilchen vermählen, was dazu möglichst schnell erfolgen soil.
Es ist zwar bekannt, zur Verbesserung der Vermahlung Mahlhilfsmittel zu verwenden, um entweder die
Mahlgeschwindigkeit zu vergrößern oder die Feinheit der Teilchen bei gegebener Arbeitsgeschwindigkeit
zu erhöhen. Hierbei können jedoch die Eigenschaften des zermahlenen Produktes nachteilig beeinflußt werden.
So werden z. B. durch das Aufbrechen der Teilchen beim Mahlen neue Oberflächen erzeugt, die
wegen der aufgebrochenen lonenbindungen eine größere Energie haben. Diese Oberflächenkräfle halten
bei dem Mahlgut einige Zeit nach dem Mahlvorgang nocn jr. und verursachen ein Zusammenbacken des
Materials. Ferner wird die Schüttfähigkeit der MineVerbindung
der allgemeinen Formel ROX als Fcstback-lnhibitor enthält, in welcher R einen substituierten
oder unsubstituierten Alkyl- oder Arylrest und X ein Metall oberhalb des Wasserstoffes in der elektrochemischen
Spannungsreihe bedeutet.
Vorzugsweise soll in der Verbindung ROX der Rest R ein Alkylrest mil I bis 4 Kohlenstoffatomen
oder ein Phenylrest und ferner X Natrium oder Calcium bedeuten. Besonders bevorzugte Festback-Inhibitoren
sind Natriummethoxid oder Natriumphenoxid.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Minerale enthaltenden Mischung
ohne Festback-Eigenschaften, das dadurch gekennzeichnet ist. daß man das Mineral in Gegenwart der
Verbindung ROX vermahlt bzw. daß man die Verbindung ROX dem Mineral zusetzt, bevor es in die
Mahlzone gelangt.
Mit »Festbacken« wird hier die Agglomeration oder Haftung von Einzelteilchen bezeichnet, die
z. B. beim Lagern oder Transportieren auftritt und die als Festback-Index gemessen wird. Dieser ist ein
relativer Wert, der numerisch angibt, wie weit ein teüchcnförmiges
Material bereit ist, nach einer gewissen Lagerzeit oder nach einem Transport frei zu fließen.
Das Festback-Verhältnis ist das Verhältnis des Fcstback-Index des unbehandelten Materials gegenüber
dem des behandelten Materials und wird benutzt, um zwei verschiedene Proben gemahlenen Minerals
zu vergleichen. Der Festback-index wird wie folgt bestimmt: 100g Mineral werden in einem 250-ml-Erlenmeyer-Kolben
auf eine Vibrationsplatte gebracht. Der Kolben mit dem Material wird dann 15 Sekunden lang vibriert und dann horizontal in
ein Spannfutter eingesetzt. Der Kolben wird dann etwa iOOmal je Minute um 180 um seine Achse gedreht,
bis das am Boden des Kolbens festliegend?
Material zusammenfallt. Die Anzahl der Drehungen um ISO . die bis zum Zusammenfallen des Materials
erforderlich sind, ergeben den Festback-Index. Je größer also die zum Aufbrechen des festgebackenen
Materials erforderliche Energie ist. desto höher ist der Festback-Index.
Mischungen, welche ein Mineral und mit diesem
erfindungsgemäß vermischt eine Verbindung der Formel ROX enthalten, /eigen erstaunlicherweise überaus
günstige Festback-Indizes.
Im folgenden wird die Erfindung zwar in Zusammenhang
mit einem Verfahren beschrieben, bei dem das Mineral mit der betreffenden Verbindung vermählen
wird, wenngleich die Mischung auch auf andere Weise als durch Zugabe der Verbindung zu dem vermahlenen
Material hergestellt werden kann.
Wenn in der Verbindung ROX R ein Alkylrest ist.
rauen verscniccnicrx. uieses Rann su wen pciicu. uau 55 si>
nanu t-i
die Mineralteilchen durch Vibration, z. B. beim Transport
in einem Trichterwagen, so stark verdichtet werden, daß sie halbfest werden und sich mehl ausschütten
lassen, so daß man zum Aufbrechen der kompakk-n Masse erhebliche mechanische Kräfte
aufwenden muß
Die I rlindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese
Nachteile zu vermeiden und eine Minerale enthaltende Mischung ohne derartige I estback-1 luenschaflen vorzuschlagen
Zur I OSUr)L' der Aufgabe wird d;ih. r eine solche
Mischung vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet
isi d.il.t ^ic 0.001 bis I Ciewichlspro/ent einer
ami UIIU »in-
zujisweise 1 bis 4 KohlenstofTatome aufweisen, wobei
Methylgruppen besonders bevorzugt werden. Wenn R ein Arylrest isi. so ist er vorzugsweise ein Phenyl-
oder Naphlhyirest, Die Alkyl- und Arylrestc können
substituiert sein. z. B. mit Nitrogruppen, Halogen- und insbesondere Chlorgruppcn: Alkylreste vorzugsweise
mit I bis 5 Kohlenstoffatomen und insbesondere Methylresten; Arylreste; Hydroxylrcstc; Aminogruppen
und Alkoxyreslc mit vorzugsweise I bis 5 Kohlenstoffatomen.
Das Metall X ist vorzugsweise ein Alkali- oder Erdalkalimetall,
wobei Natrium und Calcium besonders bevorzugt werden. Beispiele für derartige Festback-
Inhibitoren sind Natriummethoxid, Natriumphenoxid, Tabelle Calciumphenoxid, Calciurabutoxid, Aluminiumäthoxid,
Magnesiummethoxid,AIuminiummethoxid, Aluin
iniumisopropoxid, Aluminium-t.-butoxid und Kaüum-o-methylphenoxid.
Die Festback-inhibitoren können auf übliche Weis= hergestellt werden. Beispielsweise kann man das Melallhydrnxid
mit dem Alkohol oder Phenol entsprechend dem gewünschten Produkt herstellen.
Das Vermählen der Mineralien zusammen mit dem Festback-Inhibitor erhöht die Mahlwirksamkeit und
hat andere Vorteile, z. B. eine Verhinderung des Festbackens beim gelagerten Material und eine Erhöhung
der Fließeigenschaften des gemahlenen Minerals beim Transport in einem Fördersystem, insbesondere bei
pneumatischer Förderung.
Als Mineralien werden natürlich vorkommende anorganische Mineralien, wie Phosphatgestein, teilweise
bearbeitete Mineralien wie konzentriertes Eisenerz und Mischungen von Mineralien wie Zement,
Klinker oder keramische Stoffe in dieser Weise behandelt. Beispielsweise kann man mit derartigen
Mahlhilfsmitteln Beryliiumoxid, Kalkstein, Gips, Ton und Bauxit behandeln. Besonders wertvoll sind derarfice
Mahlhilfsmittel bei Zement und insbesondere Po; Jandzement. Portlandzement gehört zu den hydraulischen
Zementen, die im wesentlichen aus zwei Calciumsilikaten und einer kleineren Menge Calcium- Tabelle
aluminat bestehen. Derartige Zemente werden hergestellt, indem man ein inniges Gemisch eines feinverteilten
Kalkgcateirs zusammen mit tonigem Material zu einem Klinker verarbeitet und diesen dann
zusammen mit etwa 5% Gips, oder i.iit einem anderen
Calciumsulfat vermahlt, um die ge w .nschten Abbindeeigenschafien
des fertigen Zementes zu erzielen. Die Festback-inhibitoren werden vorzugsweise dem Klinker
zugesetzt, um die Mahlwirksamkeit zu erhöhen und ein anschließendes Festbacken des fertigen Zements
zu vermeiden.
Die Festback-inhibitoren werden entweder trocken oder flüssig eingesetzt. Aus Gründen der Einfachheit
können wäßrige Lösungen verwendet werden, die genau dem Produktenstrom zugemessen werden können.
Wenige ,ut lösliche Festback-inhibitoren können mit einem entsprechenden Netzmittel, z. B. Natriumdodecylbenzolsulfonat.
emulgiert werden. Der Festback-Inhibitor
kann dem Mineral vor dem Vermählen zugesetzt werden oder kann gleichzeitig mit dem Material
in das Mahlwerk gegeben werden. Wenn nur das Festbacken verringert werden soll oder wenn man
die bessere Fließfähigkeit erreichen will, so kann der Festback-Inhibitor auch zu einem beliebigen anderen Tabelle
Zeitpunkt während des Aufarbeitens zugesetzt werden.
Die Menge des Festback-Inhibitors betraut 0.001
bis I und insbesondere 0,G05 bis 0,4% Feststoffe. bezogen auf das Gewicht der Mineralfeststoffe
In der folgenden Tabelle 1 ist die Wirksamkeit
verschiedener Festback-inhibitoren und der Fcstback-Index
bei deren Verwendung angegeben. Die Meßergebnisse wurden mit einem Portlandzement
Typ I erhalten, der in einer Laboratoriumsstahlkugclmühle
bei 99"C und 5216 Umdrehungen gemahlen wurde.
| Zusatz | 5 | Blindprobe | Menge | Ober | Steige | Festback |
| Natrium | in % | fläche | rung | Index | ||
| phenoxiH | nach | gegen | ||||
| Natrium- | B laine | über | ||||
| methoxid | in cm2/g | Blindprobe | ||||
| •5 Natrium | 3114 | 57.7 | ||||
| phenoxid | 0,033 | 3373 | 8,30 | 34,7 | ||
| 0,015 | 3259 | 4,66 | ||||
| 0,060 | 3473 | 11,52 | 14,0 | |||
In der folgenden Tabelle 2 sind die Werte der Luftaufnahme
und der Absetzzeiten angegeben. Die aufgenommene Luftmenge in Prozent wurde nach dem
Verfahren gemäß ASTM C-I85 Air Entrainment Test bestimmt, während die Absetzzeit nach ASTM C-191
Vicat Setting Time Test bestimmt wurde. Das Wasser/ Zement-Verhä'tn'r betrug 0,67.
Zusatz
Menge in % % Luft Abbindezeil
| Blindprobe | 0,033 | 13,3 · | 120 Minuten |
| Natrium | 11,0 | 110 Minuten | |
| phenoxid | 0,015 | ||
| Natrium- | 10.8 | 100 Minuten | |
| methoxid | 0.060 | ||
| Natrium- | 10.8 | 85 Minuten | |
| 40 phenoxid | |||
Tabelle 2 zeigt, daß die Verwendung eines Festback-Inhibitors keine übermäßigen Lufteinschlüsse
ergibt, aber die Abbindezeit erheblich verringert.
Die Druckfestigkeit von Zement, der mit Festback-Inhibitor
vermählen worden ist, zeigt Tabelle 3. Die Druckfestigkeit wu~de nach ASTM C-109, Comnressive
Strength Test, bestimmt. Das Wasser Zemeni-Verhältnis war 0,47.
Menge
in %
0,033
0,015
0.060
0,015
0.060
in kp cm7 nach
I Τ.ιμ 7 Γ.ιμς·π
Blindprobe
Nalriumphennxid
Natriummethoxid
N;i!riumphenoxid
Nalriumphennxid
Natriummethoxid
N;i!riumphenoxid
61.8
77.2 72.8 X8.7
243 27 * 245 M)X
Claims (6)
1. Minerale enthaltende Mischung ohne Festback-Eigenschaften,
dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,001 bis 1 Gewichtsprozent einer
Verbindung der allgemeinen Formel ROX als Festback-Inhibitor enthält, in welcher R einen
substituierten oder unsubstituierten Alkyl- oder Arylrest und X ein Metall oberhalb des Wasser-
»toffes in der elektrochemischen Spannungsreihe bedeutet.
2. Mischung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Verbindung ROX der Rest R einen Alkylrest mit I bis 4 Kohlenstoffatomen oder
einen Phenylrest bedeutet.
3. Mischung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindung ROX X
Natrium oder Calcium bedeutet.
4. Mischuni; nach Anspruch 1 bis 3. dadurch
gekennzeichnet, daß sie als Fesiback-Inhibitor Natriummethoxid oder Natriumphenoxid enthält.
5. Verfahren zur Herstellung einer Mischung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß man das Mineral in Gegenwart der Verbindung ROX vermahlt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Verbindung ROX dem Mineral zusetzt, bevor es in die Mahlzone gelangt.
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Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|---|---|
| US55469966A | 1966-06-02 | 1966-06-02 | |
| US55469966 | 1966-06-02 | ||
| DEG0050231 | 1967-05-27 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1667064A1 DE1667064A1 (de) | 1971-06-03 |
| DE1667064B2 DE1667064B2 (de) | 1975-08-28 |
| DE1667064C3 true DE1667064C3 (de) | 1976-04-15 |
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