DE1667064C3 - Mixture containing minerals without caking properties, as well as process for the production of the same - Google Patents
Mixture containing minerals without caking properties, as well as process for the production of the sameInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Minerale enthaltende Mischungen ohne Festback-Eigenschaften sowie Verfahren zur Herstellung derselben.The invention relates to mixtures containing minerals without hardening properties and to methods to manufacture the same.
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.When processing minerals, such as raw minerals or already treated minerals these usually grind into relatively small particles, which should be done as quickly as possible. Although it is known to use grinding aids to improve grinding, either the To increase the grinding speed or the fineness of the particles at a given working speed to increase. In doing so, however, the properties of the ground product can be adversely affected. So z. B. by breaking the particles during grinding creates new surfaces that have a greater energy because of the broken ion bonds. Hold these surface forces with the grist some time after the grinding process nocn jr. and cause the Materials. Furthermore, the pourability of the mine connection of the general formula ROX as a backing inhibitor, in which R is a substituted one or unsubstituted alkyl or aryl radical and X is a metal above hydrogen in the electrochemical Voltage series means.
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. The radical R in the compound ROX should preferably be an alkyl radical with 1 to 4 carbon atoms or a phenyl radical and furthermore X is sodium or calcium. Particularly preferred hardening inhibitors are sodium methoxide or sodium phenoxide.
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.The invention also relates to a method for producing a mixture containing minerals without firm baking properties, which is characterized by this. that you can use the mineral in the presence of the Compound ROX ground or that one adds the compound ROX to the mineral before it is in the Grinding zone reached.
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.With "solid baking" the agglomeration or adhesion of individual particles is referred to here z. B. occurs during storage or transport and which is measured as a hardback index. This is a relative value that indicates numerically how far a particle-shaped Material is ready to flow freely after a certain storage time or after transport. The hardening ratio is the ratio of the hardening index of the untreated material to that that of the treated material and is used to prepare two different samples of ground mineral to compare. The caking index is determined as follows: 100 g of mineral are placed in a 250 ml Erlenmeyer flask placed on a vibrating plate. The piston with the material is then vibrated for 15 seconds and then placed horizontally in a chuck inserted. The piston is then rotated around its axis about 100 times per minute, until that stuck to the bottom of the piston? Material coincides. The number of rotations around ISO. the until the collapse of the material are required result in the fixed back index. So the greater the need to break open the stuck Material is required energy. the higher the hardback index.
Mischungen, welche ein Mineral und mit diesem erfindungsgemäß vermischt eine Verbindung der Formel ROX enthalten, /eigen erstaunlicherweise überaus günstige Festback-Indizes.Mixtures, which a mineral and with this mixed according to the invention contain a compound of the formula ROX, / surprisingly intrinsically extremely cheap fixed back indices.
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.In the following the invention is described in context described with a method in which the mineral is ground with the compound in question although the mixture is also ground in other ways than by adding the compound Material can be made.
Wenn in der Verbindung ROX R ein Alkylrest ist.If in the compound ROX R is an alkyl radical.
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 mußrough verscniccnicrx. uieses Rann su wen pciicu. uau 55 si> nanu ti the mineral particles by vibration, e.g. B. when transported in a funnel car, so strongly compressed that they become semi-solid and flour can be poured out, so that you have to use considerable mechanical forces to break up the compact mass
Die I rlindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Nachteile zu vermeiden und eine Minerale enthaltende Mischung ohne derartige I estback-1 luenschaflen vorzuschlagen The invention has set itself the task of this To avoid disadvantages and to propose a mixture containing minerals without such Iestback-1 luenschaflen
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- The I OSUr) L 'of the task becomes d; ih. r such a mixture is proposed, which is characterized by isi d.il.t ^ ic 0.001 to I Ciewichlspro / ent an 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. in addition have 1 to 4 carbon atoms, where Methyl groups are particularly preferred. When R is an aryl radical. so it is preferably a phenyl or Naphlhyirest, The alkyl and Arylrestc can be substituted. z. B. with nitro groups, halogen and especially chlorine groups: alkyl radicals are preferred with 1 to 5 carbon atoms and in particular methyl radicals; Aryl radicals; Hydroxyl residue; Amino groups and alkoxyreslc having preferably 1 to 5 carbon atoms.
Das Metall X ist vorzugsweise ein Alkali- oder Erdalkalimetall, wobei Natrium und Calcium besonders bevorzugt werden. Beispiele für derartige Festback-The metal X is preferably an alkali or alkaline earth metal, with sodium and calcium being particularly preferred. Examples of such solid baking
Inhibitoren sind Natriummethoxid, Natriumphenoxid, Tabelle Calciumphenoxid, Calciurabutoxid, Aluminiumäthoxid, Magnesiummethoxid,AIuminiummethoxid, Aluin iniumisopropoxid, Aluminium-t.-butoxid und Kaüum-o-methylphenoxid. Inhibitors are sodium methoxide, sodium phenoxide, table calcium phenoxide, calciurabutoxide, aluminum ethoxide, Magnesium methoxide, aluminum methoxide, aluminum inium isopropoxide, aluminum t.-butoxide and calcium o-methylphenoxide.
Die Festback-inhibitoren können auf übliche Weis= hergestellt werden. Beispielsweise kann man das Melallhydrnxid mit dem Alkohol oder Phenol entsprechend dem gewünschten Produkt herstellen.The hardening inhibitors can be prepared in the usual way. For example, you can use the metal hydroxide prepare with the alcohol or phenol according to the desired product.
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.The grinding of the minerals together with the hardening inhibitor increases the grinding efficiency and has other advantages, e.g. B. a prevention of caking in the stored material and an increase the flow properties of the ground mineral during transport in a conveyor system, in particular pneumatic conveying.
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.Naturally occurring inorganic minerals such as phosphate rock, partially processed minerals such as concentrated iron ore and mixtures of minerals such as cement, clinker or ceramic materials are treated as minerals in this way. For example, beryllium oxide, limestone, gypsum, clay and bauxite can be treated with such grinding aids. Derarfice grinding aids are particularly valuable for cement and especially buttocks; Jand cement. Portland cement is one of the hydraulic cements, which essentially consist of two calcium silicates and a smaller amount of calcium table aluminate. Such cements are produced by processing an intimate mixture of finely divided lime cateir together with clayey material to form a clinker and then grinding this together with about 5% gypsum or another calcium sulphate in order to achieve the desired setting properties of the finished cement to achieve. The hardening inhibitors are preferably added to the clinker in order to increase the grinding efficiency and to avoid subsequent hardening of the finished cement.
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.The hardening inhibitors are used either dry or liquid. For the sake of simplicity aqueous solutions can be used which can be precisely metered into the product stream. A few, ut soluble hardening inhibitors can be treated with an appropriate wetting agent, e.g. B. sodium dodecylbenzenesulfonate. be emulsified. The hardening inhibitor can be added to the mineral before milling or can be added at the same time as the material be added to the grinder. If only the sticking is to be reduced or if one If you want to achieve better flowability, the hardening inhibitor can also be added to any other table Time to be added during work-up.
Die Menge des Festback-Inhibitors betraut 0.001 bis I und insbesondere 0,G05 bis 0,4% Feststoffe. bezogen auf das Gewicht der MineralfeststoffeThe amount of hardening inhibitor entrusts 0.001 to I and especially 0. G05 to 0.4% solids. based on the weight of the mineral solids
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.In the following Table 1 is the effectiveness various hardening inhibitors and the hardening index specified when using them. The measurement results were made with a Portland cement Type I obtained in a laboratory steel ball mill was milled at 99 "C and 5216 revolutions.
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.In the following table 2 are the values of the aerial uptake and the settling times are given. The amount of air taken up in percent was after Method determined according to ASTM C-I85 Air Entrainment Test, while settling time according to ASTM C-191 Vicat Setting Time Test was determined. The water / cement ratio was 0.67.
Zusatzadditive
Menge in % % Luft AbbindezeilQuantity in%% air Abbindezeil
Tabelle 2 zeigt, daß die Verwendung eines Festback-Inhibitors keine übermäßigen Lufteinschlüsse ergibt, aber die Abbindezeit erheblich verringert.Table 2 shows that the use of a cake inhibitor did not result in excessive air entrapment results, but the setting time is significantly reduced.
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.The compressive strength of cement made with hardening inhibitor has been ground is shown in Table 3. The compressive strength was according to ASTM C-109, Comnressive Strength test, definitely. The water to Zemeni ratio was 0.47.
Mengecrowd
in %in %
0,033
0,015
0.0600.033
0.015
0.060
in kp cm7 nachin kp cm 7
I Τ.ιμ 7 Γ.ιμς·πI Τ.ιμ 7 Γ.ιμς π
Blindprobe
Nalriumphennxid
Natriummethoxid
N;i!riumphenoxidBlank sample
Nalrium pennxid
Sodium methoxide
N; i! Rium phenoxide
61.861.8
77.2 72.8 X8.777.2 72.8 X8.7
243 27 * 245 M)X 243 27 * 245 M) X
Claims (6)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DEG0050231 | 1967-05-27 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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