KR102259056B1 - 디아민 화합물과 알루미네이트계 화합물을 포함하는 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물 및 이를 사용한 광물의 미분쇄방법 - Google Patents

디아민 화합물과 알루미네이트계 화합물을 포함하는 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물 및 이를 사용한 광물의 미분쇄방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디아민 화합물과 무수프탈산의 반응 혼합물, 및 수산화알루미늄과 알칼리성 수산화물을 반응시켜 생성된 고형분 함량이 20~45%인 수용액 상태의 수용성 알루미네이트계 화합물를 포함하는 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물, 이를 이용한 광물의 미분쇄방법 및 이를 이용하여 분쇄된 광물로 제조된 콘크리트 제품에 관한 것이다. 본 발명의 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물은 분쇄효율을 증대시킬 뿐 아니라 분쇄 후 콘크리트 타설 시 알루미네이트가 잔류함으로써 발생할 수 있는 콘크리트의 급결을 억제하고 유동성을 유지하여 작업성을 향상시키는 효과가 있다.

Description

디아민 화합물과 알루미네이트계 화합물을 포함하는 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물 및 이를 사용한 광물의 미분쇄방법{Composition of grinding aids for micro-crushing mineral comprising diamine compound and aluminate compound, and micro-crushing method of mineral using it}
본 발명은 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물 및 이를 사용한 광물의 미분쇄방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 분쇄효율 증대를 위해 알루미네이트계 화합물을 사용할 때 시멘트 클링커 미분쇄 후 발생할 수 있는 급결현상을 방지하기 위하여 디아민 화합물을 혼합한 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물 및 이를 사용한 광물의 미분쇄방법에 관한 것이다.
광물의 분쇄공정에서는 광물을 미분쇄하여 입자를 미분말로 만들어 비표면적을 크게 하는 것이 바람직하다. 입자를 미분말로 분쇄하는 경우, 석회석은 클링커로 만들 때 소결작용이 용이해지고, 시멘트 클링커는 수화반응성, 압축강도 증진 등 콘크리트의 물성을 향상시킨다. 또한, 석탄의 경우, 미분말로 분쇄하면 연소할 때 미연소탄의 잔류량이 적고 화력이 높아진다.
석회석, 시멘트, 슬래그, 석탄 등의 광물을 미분쇄하는 공정에서는 일반적으로 볼밀(Ball mill)이 사용되는데, 볼(Ball)은 일종의 금속성 구슬로 광물을 파쇄하는 역할을 한다. 이때 분쇄된 입자들 사이 및 볼과 분쇄된 입자 사이의 정전기 발생을 억제하여 분쇄된 입자들이 재응집하는 것과 분쇄된 입자들이 볼에 달라붙어 분쇄성능을 저하시키는 것을 방지함으로써 원료를 보다 미세하게 분쇄하고 분쇄 생산성을 높이기 위하여 분쇄조제를 사용한다.
이와 관련하여, 대한민국 특허공고 제1991-0001930호는 테레프탈산의 제조시에 부산물로 생성되는 테레프탈산 슬럿지를 분쇄촉진제로 사용하여 광물을 미분쇄하는 방법을 개시하고 있다. 그러나 테레프탈산 슬럿지는 클링커 분쇄에서는 성능이 우수하지만, 소성 전 혼합광물의 광물 미분쇄에서 사용하는 경우 가격이 고가인 문제점이 있다.
영국특허 제386,385호에서는 무수프탈산과 글리세린을 포함하는 알키드 수지(alkyd resin)를 개시하고 있으나, 상기 알키드 수지는 시멘트에 다른 물질들을 혼합하여 시멘트 조성물을 제조할 때 첨가하여 조성물의 점도를 높이기 위한 것으로 분쇄조제로서 사용되는 것은 아니다.
종래 수용성 무기화합물은 콘크리트용 화학혼화제 등의 용도로만 사용되어 왔으며, 특히 알루미네이트계 화합물은 콘크리트용 화학혼화제로 급결제로서 사용되어 왔다. 급결제는 초기 강도를 증대시킬 목적으로 시멘트의 응결을 촉진하기 위하여 사용되는 물질이다.
이러한 알루미네이트계 화합물을 분쇄조제로 사용하였을 때에는 분쇄 후 잔류하는 알루미네이트계 화합물이 급결현상을 초래하여 콘크리트를 타설하는 단계에서 작업성을 떨어뜨리므로 사용에 한계가 있다.
대한민국 특허등록 제10-0222776호 대한민국 특허등록 제10-0650175호 대한민국 특허공고 제1991-0001930호 대한민국 특허공개 제1984-0000477호 대한민국 특허등록 제10-0912033호 대한민국 특허등록 제10-0893585호 대한민국 특허등록 제10-0990758호 대한민국 특허등록 제10-1057366호 영국특허 제386,385호
본 발명은 콘크리트용 화학혼화제로만 사용되어 왔던 수용성 무기화합물인 알루미네이트계 화합물을 시멘트 클링커의 미분쇄용 분쇄조제에 적용하여 시멘트 클링커를 미분쇄하면서 콘크리트 타설 시에 발생할 수 있는 급결현상을 방지하기 위하여 디아민 화합물을 함께 사용함으로써 분쇄시 분쇄효율의 증대와 콘크리트 타설시 작업성의 향상을 동시에 구현할 수 있는 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 디아민 화합물과 무수프탈산의 반응 혼합물, 및 수산화알루미늄과 알칼리성 수산화물을 반응시켜 생성된 고형분 함량이 20~45%인 수용액 상태의 수용성 알루미네이트계 화합물을 포함하는 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물을 제공한다.
상기 조성물에서, 상기 디아민 화합물과 무수프탈산의 반응 혼합물은 수용성 알루미네이트계 화합물 100중량부에 대하여 40~60중량부를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 조성물에서, 상기 디아민 화합물과 무수프탈산의 반응 혼합물과, 수용성 알루미네이트계 화합물은, 고형분 중량을 기준으로 1~2:1의 중량비로 혼합되는 것이 바람직하다.
상기 조성물에서, 상기 디아민 화합물과 무수프탈산의 반응 혼합물은 디아민 화합물 1몰과 무수프탈산 1~2몰의 반응으로 생성된 반응 혼합물인 것이 바람직하다.
상기 조성물에서, 상기 디아민 화합물은 에틸렌디아민, N-(2-히드록시에틸)에틸렌디아민 및 N,N '-비스(2-히드록시에틸)에틸렌디아민 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상인 것이 바람직하다.
상기 조성물에서, 상기 알칼리성 수산화물은 수산화나트륨 또는 수산화칼륨인 것이 바람직하다.
상기 조성물에서, 상기 수용성 알루미네이트계 화합물은 수산화알루미늄 20중량부와 수산화나트륨 10~22중량부를 물 58~70중량부에 넣고 반응시켜 얻어진 알루민산나트륨을 주성분으로 하는 것이 바람직하다.
상기 조성물에서, 상기 수용성 알루미네이트계 화합물은 수산화알루미늄 20중량부와 수산화칼륨 14~31중량부를 물 49~66중량부에 넣고 반응시켜 얻어진 알루민산칼륨을 주성분으로 하는 것이 바람직하다.
상기 조성물은 GMP(2-[(2,3-dihydroxypropoxy)carbonyl]benzoic acid), 글루콘산나트륨(SG), 글리세린류, 글리콜류 및 아민류 중에서 선택된 하나 이상의 유기화합물을 더 포함할 수 있다.
상기 조성물에서, 상기 글리세린류는 글리세린, 디글리세린, 트리글리세린, 폴리글리세린, 포스포글리세린, 디포스포글리세린 및 트리포스포글리세린을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 조성물에서, 상기 글리콜류는 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 모노에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜 및 폴리에틸렌글리콜을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 조성물에서, 상기 아민류는 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 트리이소프로판올아민, N,N-비스(2-하이드록시프로필)에탄올아민, N,N-비스(2-하이드록시에틸)아미노-2-프로판올 및 N-메틸 디에탄올아민을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 조성물에서, 상기 유기화합물은 상기 수용성 알루미네이트계 화합물 50중량부에 대하여 20~80중량부를 사용하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명은 상기 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물을 피분쇄물인 광물 100중량부에 대하여 0.001~3중량부 투입하는 것을 특징으로 하는 광물의 미분쇄방법을 제공한다.
상기 방법에서, 상기 광물은 석회석, 석탄, 슬래그, 석탄회, 클링커, 규사 또는 몬모릴로나이트계 광물인 것이 바람직하다.
또한 본 발명은 상기 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물을 사용하여 분쇄된 광물로 제조된 콘크리트 제품을 제공한다.
본 발명의 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물은 디아민 화합물과 무수프탈산의 반응 혼합물을 사용함으로써 알루미네이트계 화합물을 분쇄조제로 사용하였을 때 광물 분쇄 후, 특히 시멘트 클링커 분쇄 후 콘크리트 타설 시 알루미네이트가 잔류함으로써 발생할 수 있는 콘크리트의 급결현상을 방지하고 유동성을 유지하여 작업성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 급결현상의 부작용 없이 알루미네이트계 화합물을 분쇄조제로 사용하여 광물을 효과적으로 미분쇄할 수 있으므로, 석회석은 클링커로 만들 때 소결작용이 용이해지고, 시멘트 클링커는 수화반응성, 압축강도 증진 등 콘크리트의 물성이 향상되며, 석탄은 연소할 때 미연소탄의 잔류량이 적고 화력이 높아진다.
본 발명의 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물은 디아민 화합물과 무수프탈산의 반응 혼합물과, 수산화알루미늄과 알칼리성 수산화물을 반응시켜 생성된 고형분 함량이 20~45%인 수용액 상태의 수용성 알루미네이트계 화합물을 포함한다.
수용성 알루미네이트계 화합물은 광물 미분쇄의 분쇄효율을 높이는 역할을 한다.
상기 수용성 알루미네이트계 화합물은 수산화알루미늄[Al(OH)3]과 알칼리성 수산화물을 반응시켜 생성된 고형분 함량이 20~45중량%인 수용액이다. 고형분 함량이 30~45중량%인 수용액이 바람직하며, 고형분 함량이 40중량%인 수용액이 특히 바람직하다.
상기 알칼리성 수산화물은 수산화나트륨(NaOH) 또는 수산화칼륨(KOH)인 것이 바람직하다.
따라서, 상기 수용성 알루미네이트계 화합물은 알루민산나트륨(Sodium aluminate) 또는 알루민산칼륨(Potassium aluminate)인 것이 바람직하다.
상기 알루민산나트륨은 수산화알루미늄 20중량부와 수산화나트륨 10~22중량부를 물 58~70중량부에 넣고 반응시켜 얻어진 알루민산나트륨인 것이 특히 바람직하다.
또한, 상기 알루민산칼륨은 수산화알루미늄 20중량부와 수산화칼륨 14~31중량부를 물 49~66중량부에 넣고 반응시켜 얻어진 알루민산칼륨인 것이 특히 바람직하다.
알루미네이트계 화합물의 예로 알루민산나트륨(NaAlO2)을 살펴보면, 알루민산나트륨은 물과 반응하여 수산화알루미늄(Al(OH)3)과 수산화나트륨(NaOH)을 생성하고 수산화알루미늄은 시멘트 입자가 수화반응할 때 생성된 수산화칼슘(Ca(OH)2)과 화학반응을 한다. 수산화나트륨은 pH를 높여 시멘트의 수화반응을 촉진하여 칼슘실리케이트 수화물을 신속히 생성시켜 급결반응에 관여하고 수산화알루미늄은 수산화칼슘과 화학반응하여 시멘트를 급결시키는 것으로 알려져 있다. 이러한 반응식은 다음 화학식 1과 같다.
[화학식 1]
2Al(OH)3 + Ca(OH)2 → 3CaO·Al2O3·6H2O
디아민 화합물과 무수프탈산의 반응 혼합물은 알루미네이트를 사용하였을 때 급결에 의하여 유동성이 저하되는 문제점을 해결하여 유동성을 유지하는 역할을 한다.
디아민 화합물과 무수프탈산의 반응 혼합물은 디아민 1몰과 무수프탈산 1~2몰의 반응 혼합물인 것이 바람직하며, 디아민 1몰과 무수프탈산 2몰의 반응 혼합물인 것이 보다 바람직하다.
상기 디아민 화합물은 에틸렌디아민(Ethylenediamine), N-(2-히드록시에틸)에틸렌디아민{N-(2-Hydroxyethyl)ethylenediamine} 및 N,N '-비스(2-히드록시에틸)에틸렌디아민{N,N '-Bis(2-hydroxyethyl)ethylenediamine} 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것이 바람직하다.
알루미네이트계 화합물인 알루민산나트륨을 예로 들면, 상기와 같은 디아민 화합물과 무수프탈산의 반응 혼합물은 알루민산나트륨이 물과 반응하여 생성된 수산화나트륨을 중화시켜 급결을 억제하고, 디아민 화합물에 포함된 질소 및 산소의 비공유전자쌍이 알루미늄 이온과 상호작용(배위결합)을 통하여 상기 화학식 1의 반응을 억제하여 급결을 방지한다.
디아민 화합물과 무수프탈산의 반응 혼합물은 수용성 알루미네이트계 화합물 100중량부에 대하여 40~60중량부를 사용하는 것이 바람직하며, 수용성 알루미네이트계 화합물 100중량부에 대하여 50중량부의 비율로 사용하는 것이 보다 바람직하다.
디아민 화합물과 무수프탈산의 반응 혼합물과, 수용성 알루미네이트계 화합물은, 고형분 중량을 기준으로 1:1 내지 2:1의 중량비로 혼합되는 것이 바람직하다.
본 발명의 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물은 유기화합물을 더 포함할 수 있다.
이때 유기화합물은 GMP{2-[(2,3-dihydroxypropoxy)carbonyl]benzoic acid}, 글루콘산나트륨(Sodium gluconate, SG), 글리세린류, 글리콜류 및 아민류 중에서 선택된 하나 이상인 것이 바람직하다.
상기 GMP는 무수프탈산과 글리세린이 반응하여 생성된 화합물이다.
상기 글리세린류는 글리세린, 디글리세린, 트리글리세린, 폴리글리세린, 포스포글리세린, 디포스포글리세린 및 트리포스포글리세린를 포함한다.
상기 글리콜류는 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 모노에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜 및 폴리에틸렌글리콜을 포함한다.
상기 아민류는 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 트리이소프로판올아민, N,N-비스(2-하이드록시프로필)에탄올아민, N,N-비스(2-하이드록시에틸)아미노-2-프로판올 및 N-메틸 디에탄올아민을 포함한다.
상기 유기화합물은 수용액 상태의 수용성 알루미네이트계 화합물 50중량부에 대하여 20~80중량부의 비율로 사용하는 것이 바람직하다.
유기화합물을 더 포함하는 경우, 수용성 무기화합물과 유기화합물을 복합적으로 사용함으로써 분쇄효율 및 작업성을 더 향상시킬 수 있다.
본 발명의 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물은 광물의 미분쇄공정에서 분쇄조제로 사용된다.
본 발명의 광물 미분쇄방법은 상기 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물을 광물 100중량부에 대하여 0.001~3중량부 투입하여 광물을 분쇄한다. 광물 100중량부에 대하여 0.01~0.03중량부 투입하는 것이 보다 바람직하다.
광물로는 석회석, 석탄, 슬래그, 석탄회, 클링커, 규사 및 몬모릴로나이트(Montmorillonite)계 광물을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 슬래그는 고로슬래그, 제강슬래그, 전로슬래그 및 전기로슬래그를 포함한다.
상기 석탄회는 플라이 애쉬(비회, Fly ash) 및 바텀 애쉬(잔사회, Bottom ash)를 포함한다.
상기 규사는 해안규사, 산규사와 같은 천연규사 및 인조규사를 포함한다.
상기 몬모릴로나이트계 광물은 Na-벤토나이트 및 Ca-벤토나이트를 포함한다.
또한, 본 발명에서는, 본 발명의 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물을 사용하여 분쇄된 광물로 제조된 콘크리트 제품을 제공한다. 상기 콘크리트 제품은 벽돌, 블록, 타일, 하수관, 경계석, 콘크리트 파일, 프리스트레스트 콘크리트 파일, 콘크리트 패널, 콘크리트관, 맨홀, 기포콘크리트, 콘크리트 구조물 등을 포함한다.
본 발명의 콘크리트 제품은 본 발명의 분쇄조제를 사용하여 미분쇄된 광물로 제조한 것으로 석회석은 클링커로 만들 때 소결작용이 용이해지고, 시멘트 클링커는 수화반응성, 압축강도 증진 등 콘크리트의 물성이 향상되며, 석탄은 연소할 때 미연소탄의 잔류량이 적고 화력이 높아지는 등의 효과를 가지고, 함께 함유된 디아민 화합물에 의하여 급결현상, 특히 콘크리트 타설 시에 발생할 수 있는 급결현상을 방지할 수 있어 작업성이 향상된다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것으로 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
에틸렌디아민과 무수프탈산의 반응 혼합물 제조
에틸렌디아민 60.2g(1.0몰)과 무수프탈산 296.2g(2.0몰)을 500㎖ 둥근바닥플라스크에 넣고 반응물 온도를 105℃로 1시간 동안 유지하고 승온하여 135℃에서 3시간 동안 유지한 후 가열을 중단하고 70℃가 되었을 때 물 152.7g을 넣어 70% 수용액을 제조하였다.
상기 반응의 반응식은 다음과 같다.
Figure 112017130862811-pat00001
<실시예 2>
N -(2-히드록시에틸)에틸렌디아민과 무수프탈산의 반응 혼합물 제조
N-(2-히드록시에틸)에틸렌디아민 104.2g(1.0몰)과 무수프탈산 296.2g(2.0몰)을 500㎖ 둥근바닥플라스크에 넣고 반응물 온도를 105℃로 1시간 동안 유지하고 승온하여 135℃에서 3시간 유지한 후 가열을 중단하고 70℃가 되었을 때 물 171.6g을 넣어 70% 수용액을 제조하였다.
상기 반응의 반응식은 다음과 같다.
Figure 112017130862811-pat00002
<실시예 3>
N,N ' - 비스(2-히드록시에틸)에틸렌디아민과 무수프탈산의 반응 혼합물 제조
N, N'-비스(2-히드록시에틸)에틸렌디아민 148.2g(1.0몰)과 무수프탈산 296.2g(2.0몰)을 500㎖ 둥근바닥플라스크에 넣고 반응물 온도를 105℃로 1시간 동안 유지하고 승온하여 135℃에서 3시간 동안 유지한 후 가열을 중단하고 70℃가 되었을 때 물 190.5g을 넣어 70% 수용액을 제조하였다.
상기 반응의 반응식은 다음과 같다.
Figure 112017130862811-pat00003
<실시예 4>
알루민산나트륨의 제조
수산화알루미늄 20g과 수산화나트륨 22g을 물 58g에 넣고 혼합하여 교반하면서 80~100℃로 가열하여 반응을 진행하였다. 반응액이 거의 투명해지면 반응을 종결하여 알루민산나트륨(NaAlu) 42% 수용액을 얻었다.
<실시예 5>
알루민산나트륨의 제조
상기 실시예 4에서 제조한 알루민산나트륨(NaAlu) 42% 수용액에 물을 가하여 희석하여 알루민산나트륨(NaAlu) 30% 수용액을 얻었다.
< 실시예 6>
분쇄조제 조성물의 제조
상기 실시예 1에서 제조한 화합물과 상기 실시예 5에서 제조한 알루민산나트륨(NaAlu) 수용액을 고형분 대비 1:1의 중량비로 혼합하여 고형분 42%인 분쇄조제 조성물을 제조하였다.
< 실시예 7>
분쇄조제 조성물의 제조
상기 실시예 2에서 제조한 화합물과 상기 실시예 5에서 제조한 알루민산나트륨(NaAlu) 수용액을 고형분 대비 1:1의 중량비로 혼합하여 고형분 42%인 분쇄조제 조성물을 제조하였다.
< 실시예 8>
분쇄조제 조성물의 제조
상기 실시예 3에서 제조한 화합물과 상기 실시예 5에서 제조한 알루민산나트륨(NaAlu) 수용액을 고형분 대비 1:1의 중량비로 혼합하여 고형분 42%인 분쇄조제 수용액을 제조하였다.
< 실험예 1>
본 발명의 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물의 분쇄효율을 다음과 같이 실험하였다.
본 발명의 분쇄조제로는 실시예 6 내지 8에서 제조한 분쇄조제 조성물을 사용하였다. 비교예로는 종래 대표적으로 사용되고 있는 분쇄조제인 DEG(Diethylene glycol)와 TIPA(Triisopropanolamine)를 사용하였다.
분쇄대상인 광물로는 클링커를 사용하고 실시예 6 내지 8의 분쇄조제 조성물 및 비교예로 DEG와 TIPA를 분쇄조제로 사용하여 분쇄를 실시하였다. 분쇄조건과 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
분쇄조제 고형분(%) 사용량(중량부) 분쇄시간(분) 분말도(Blain) 배출량(kg)
TIPA 99 0.020 52 3,410 18.0
DEG 99 0.020 49 3,496 18.4
실시예 6 42 0.020 51 3,437 18.0
실시예 7 42 0.025 51 3,459 18.2
실시예 8 42 0.020 52 3,444 18.0
사용량은 분쇄할 광물(시멘트 클링커) 100중량부를 기준으로 한다.
상기 표 1의 결과에서와 같이, 본 발명의 분쇄조제 조성물은 고형분의 함량이 42중량%로 비교예의 분쇄조제들에 비해 훨씬 적은 양이 사용되었음에도 분말도로 확인된 분쇄효율이 우수하였다. 또한, 디아민 화합물과 무수프탈산의 합성 혼합물이 첨가되어도 분쇄효율이 감소되지 않은 것을 확인할 수 있다.
<실험예 2>
본 발명의 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물의 작업성을 다음과 같이 실험하였다.
본 발명의 분쇄조제로는 상기 실시예 6 내지 8에서 제조한 분쇄조제 조성물을 사용하였다. 작업성을 비교하기 위하여 상기 실시예 5에서 제조한 알루민산나트륨 수용액을 단독으로 사용하였다. 각 분쇄조제에 대하여 슬럼프 테스트를 실시하였으며 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
분쇄조제 슬럼프(mm) 공기량(%)
초기 1시간 후 초기 1시간 후
실시예 5 150 135 5.3 4.9
실시예 6 200 185 5.8 5.4
실시예 7 195 180 5.6 5.4
실시예 8 200 180 5.5 4.9
25-24-180, W/C= 48.5%, s/a= 39.6%, W 165, C 340, Sand 731, Coarse aggregate 1117, A.D. 2.04
상기 표 2의 결과에서와 같이, 알루미네이트(NaAlu)를 단독으로 사용한 실시예 5의 분쇄조제는 급결에 의한 유동성 저하로 초기 슬럼프 값과 1시간 후 변화 값도 상대적으로 낮은 반면, 디아민 화합물과 무수프탈산의 반응 혼합물을 추가한 실시예 6 내지 8의 분쇄조제는 유동성을 유지하여 초기 슬럼프 값과 1시간 후 값도 상대적으로 많은 것을 확인할 수 있다.

Claims (16)

  1. 디아민 화합물과 무수프탈산의 반응 혼합물, 그리고 수산화알루미늄과 알칼리성 수산화물을 반응시켜 생성된 고형분 함량이 20~45중량%인 수용액 상태의 수용성 알루미네이트계 화합물을 포함하는 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 디아민 화합물과 무수프탈산의 반응 혼합물은, 수용성 알루미네이트계 화합물 100중량부에 대하여 40~60중량부를 사용하는 것을 특징으로 하는 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 디아민 화합물과 무수프탈산의 반응 혼합물과, 수용성 알루미네이트계 화합물은, 고형분 중량을 기준으로 1~2:1의 중량비로 혼합된 것임을 특징으로 하는 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 디아민 화합물과 무수프탈산의 반응 혼합물은 디아민 화합물 1몰과 무수프탈산 1~2몰의 반응으로 생성된 반응 혼합물인 것을 특징으로 하는 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 디아민 화합물은 에틸렌디아민, N-(2-히드록시에틸)에틸렌디아민 및 N,N '-비스(2-히드록시에틸)에틸렌디아민 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 알칼리성 수산화물은 수산화나트륨 또는 수산화칼륨인 것을 특징으로 하는 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 수용성 알루미네이트계 화합물은 수산화알루미늄 20중량부와 수산화나트륨 10~22중량부를 물 58~70중량부에 넣고 반응시켜 얻어진 알루민산나트륨을 포함하는 것을 특징으로 하는 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 수용성 알루미네이트계 화합물은 수산화알루미늄 20중량부와 수산화칼륨 14~31중량부를 물 49~66중량부에 넣고 반응시켜 얻어진 알루민산칼륨을 포함하는 것을 특징으로 하는 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 GMP(2-[(2,3-dihydroxypropoxy)carbonyl]benzoic acid), 글루콘산나트륨(SG), 글리세린류, 글리콜류 및 아민류 중에서 선택된 하나 이상의 유기화합물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 글리세린류는 글리세린, 디글리세린, 트리글리세린, 폴리글리세린, 포스포글리세린, 디포스포글리세린 및 트리포스포글리세린을 포함하는 것을 특징으로 하는 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 글리콜류는 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 모노에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜 및 폴리에틸렌글리콜을 포함하는 것을 특징으로 하는 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 아민류는 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 트리이소프로판올아민, N,N-비스(2-하이드록시프로필)에탄올아민, N,N-비스(2-하이드록시에틸)아미노-2-프로판올 및 N-메틸 디에탄올아민을 포함하는 것을 특징으로 하는 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 유기화합물은 상기 수용성 알루미네이트계 화합물 50중량부에 대하여 20~80중량부를 사용하는 것을 특징으로 하는 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물을 피분쇄물인 광물 100중량부에 대하여 0.001~3중량부 투입하는 것을 특징으로 하는 광물의 미분쇄방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 광물은 석회석, 석탄, 슬래그, 석탄회, 클링커, 규사 또는 몬모릴로나이트계 광물인 것을 특징으로 하는 광물의 미분쇄방법.
  16. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물을 사용하여 분쇄된 광물로 제조된 콘크리트 제품.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101459587B1 (ko) 2014-04-01 2014-11-10 유동우 광물의 미분쇄용 분쇄조제 및 이를 이용한 분쇄방법

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8201457A (nl) * 1981-06-02 1983-01-03 Grace W R & Co Hydraulisch cement, werkwijze voor de bereiding daarvan, en daarbij te gebruiken hulpstoffen.
GR75679B (ko) 1981-06-08 1984-08-02 Salk Inst For Biological Studi
KR0140996B1 (ko) 1989-06-30 1998-07-15 이만용 자기정렬된 저도핑된 접합형성방법
KR100222776B1 (ko) 1997-10-31 1999-10-01 명호근 폐부동액을 이용한 광물의 미분쇄방법
CA2276898C (en) 1998-08-21 2003-02-11 George A. Humphrey Method for the definition of a call forward operation within a telecommunications system
KR100650175B1 (ko) 2005-04-02 2006-11-27 케이지케미칼 주식회사 광물 미분쇄용 분쇄조제
DE102005057896A1 (de) * 2005-12-02 2007-06-14 Basf Ag Verwendung von Kammpolymeren als Mahlhilfsmittel für zementhaltige Zubereitungen
KR101057366B1 (ko) 2007-06-25 2011-08-17 주식회사 윈플로 고기능성이 부여된 시멘트 클링커 분쇄조제용 조성물
KR100912033B1 (ko) 2008-04-15 2009-08-12 명흥식 조기압축강도를 개선하기 위한 시멘트 첨가제
KR100893585B1 (ko) 2008-07-07 2009-04-17 명흥식 분쇄효율과 조기압축강도를 개선하기 위한 시멘트 첨가제
KR100990758B1 (ko) 2009-12-23 2010-10-29 주식회사 윈플로 고기능성이 부여된 시멘트 클링커 분쇄조제용 조성물
KR20130046290A (ko) * 2011-10-27 2013-05-07 동우 화인켐 주식회사 수성 절삭액 조성물

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101459587B1 (ko) 2014-04-01 2014-11-10 유동우 광물의 미분쇄용 분쇄조제 및 이를 이용한 분쇄방법

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