KR20180058170A - Composition of grinding aids for micro-crushing mineral and micro-crushing method of mineral using it - Google Patents

Composition of grinding aids for micro-crushing mineral and micro-crushing method of mineral using it Download PDF

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KR20180058170A
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명흥식
정준영
황예지
모영현
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(주)에스엠테크
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    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C19/00Other disintegrating devices or methods

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Abstract

The present invention relates to a composition for grinding aids for micro-crushing minerals including a water-soluble aluminate compound; and to a micro-crushing method of minerals using the same. The composition for grinding aids for micro-crushing minerals not only has high crushing efficiency but also is stable in heat based on inorganic materials, and is about 1/2 cheaper than conventional organic-based grinding aids such as DEG, TIPA, and the like. The composition is very economical by having similar grinding efficiency even when less than half the amount is used based on the solid content.

Description

광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물 및 이를 사용한 광물의 미분쇄방법 {Composition of grinding aids for micro-crushing mineral and micro-crushing method of mineral using it} TECHNICAL FIELD The present invention relates to a grinding aid composition for fine grinding of minerals and a method for grinding minerals using the same,

본 발명은 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수용성 무기화합물인 알루미네이트계 화합물을 사용하여 광물의 분쇄효율을 높일 수 있는 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a grinding aid composition for mineral pulverization which can increase the grinding efficiency of minerals by using an aluminate compound as a water-soluble inorganic compound.

석회석, 시멘트, 슬래그, 석탄 등의 광물을 미분쇄하는 공정에서는 정전기 발생을 억제하면서 원료를 보다 미세하게 분쇄하고 분쇄 생산성을 높이기 위하여 분쇄조제를 사용한다.In the process of pulverizing minerals such as limestone, cement, slag, coal and the like, a crushing aid is used to finely grind raw materials while suppressing the generation of static electricity and to improve crushing productivity.

이와 관련하여, 대한민국 특허공고 제1991-0001930호는 테레프탈산의 제조시에 부산물로 생성되는 테레프탈산 슬럿지를 분쇄촉진제로 사용하여 광물을 미분쇄하는 방법을 개시하고 있다. 그러나, 테레프탈산 슬럿지는 클링커분쇄에서는 성능이 우수하나, 소성 전 혼합광물의 광물 미분쇄에서 사용하는 경우 가격이 고가인 문제점이 있다.In this regard, Korean Patent Publication No. 1991-0001930 discloses a method for pulverizing minerals using a terephthalic acid sludge produced as a by-product in the preparation of terephthalic acid as a crushing accelerator. However, terephthalic acid sludge has excellent performance in clinker milling, but it is expensive when used in mineral pulverization of pre-fired mixed minerals.

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. British Patent No. 386,385 discloses an alkyd resin containing phthalic anhydride and glycerin. However, the alkyd resin is added to improve the viscosity of a composition by mixing the cement with other materials to prepare a cement composition It is not used as a milling aid.

현재 분쇄조제로 가장 일반적으로 사용되고 있는 DEG(Diethylene glycol, 디에틸렌 글리콜)와 TIPA(Triisopropanol amine, 트리이소프로판올 아민) 등은 성능면에서는 우수하지만 유기물이기 때문에 내열성이 180℃ 이상인 것을 사용한다고 하여도 순간적으로 마찰열이 올라가는 경우 변형될 수 있는 문제점이 있어 분쇄시 마찰열이 일정 수준 이상으로 올라가지 않도록 조절해야 하는 부담이 있으며, 가격 또한 고가로 생산비의 상승을 초래하는 문제가 있다. DEG (Diethylene glycol, diethylene glycol) and TIPA (triisopropanol amine, triisopropanolamine), which are most commonly used as pulverizing additives, are excellent in terms of performance, but because they are organic substances, There is a problem that it can be deformed when the frictional heat is increased, so there is a burden to control the frictional heat so that the frictional heat does not rise above a certain level at the time of grinding, and there is a problem that the cost is also increased and the production cost is increased.

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 화합물(물질)이다.Conventionally, water-soluble inorganic compounds have been used only as a chemical admixture for concrete and the like. In particular, aluminate compounds have been used as quick-setting admixtures for concrete admixtures. Quick-setting is a compound (substance) used to accelerate the setting of cement for the purpose of increasing initial strength.

대한민국 특허등록 제10-0222776호Korean Patent Registration No. 10-0222776 대한민국 특허등록 제10-0650175호Korean Patent Registration No. 10-0650175 대한민국 특허공고 제1991-0001930호Korean Patent Publication No. 1991-0001930 대한민국 특허공개 제1984-0000477호Korean Patent Publication No. 1984-0000477 대한민국 특허등록 제10-0912033호Korean Patent Registration No. 10-0912033 대한민국 특허등록 제10-0893585호Korean Patent Registration No. 10-0893585 대한민국 특허등록 제10-0990758호Korean Patent Registration No. 10-0990758 대한민국 특허등록 제10-1057366호Korean Patent Registration No. 10-1057366 영국특허 제386,385호British Patent No. 386,385

본 발명은 콘크리트용 화학혼화제로만 사용되어 왔던 수용성 무기화합물인 알루미네이트계 화합물을 석회석, 석탄, 슬래그, 석탄회, 클링커, 규사, 몬모릴로나이트계 광물 등 광물의 미분쇄용 분쇄조제에 적용함으로써 DEG, TIPA 등의 유기물을 기반으로 하는 분쇄조제에 비해 가격이 저렴하고 사용량이 상대적으로 적어 경제적일 뿐만 아니라, 분쇄효율면에서도 우수하여 생산성이 높고, 무기물을 기반으로 하므로 열에 안정한 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is applicable to grinding aids for pulverization of minerals such as limestone, coal, slag, fly ash, clinker, silica sand, and montmorillonite-based minerals, which are water-soluble inorganic compounds that have been used only as concrete admixtures for concrete, The present invention provides a grinding aid composition for fine grinding of minerals which is low in cost and relatively low in use amount compared with a grinding aid based on an organic material and is excellent in terms of grinding efficiency and productivity, .

또한, 본 발명은 수용성 무기화합물과 유기화합물을 복합적으로 사용함으로써 분쇄효율을 더 향상시킬 수 있는 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a pulverizing auxiliary composition for fine pulverization which can further improve pulverization efficiency by using a water-soluble inorganic compound and an organic compound in combination.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는,In order to achieve the above object, in the present invention,

수산화알루미늄과 알칼리성 수산화물을 반응시켜 생성하고, 고형분 함량이 20~45%인 수용액 상태의 수용성 알루미네이트계 화합물을 유효성분으로 포함하는 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물을 제공한다.There is provided a pulverizing auxiliary composition for fine pulverization for mineral pulverization comprising a water-soluble aluminate compound in an aqueous solution state produced by reacting aluminum hydroxide with an alkaline hydroxide and having a solid content of 20 to 45% as an active ingredient.

상기 조성물에서, 상기 알카리성 수산화물은 수산화나트륨 또는 수산화칼륨인 것이 바람직하다.In the above composition, the alkaline hydroxide is preferably sodium hydroxide or potassium hydroxide.

상기 조성물에서, 상기 수용성 알루미네이트계 화합물은 수산화알루미늄 20중량부와 수산화나트륨 10~22중량부를 물 58~70중량부에 넣고 반응시켜 얻어진 알루민산나트륨인 것이 바람직하다. In the composition, the water-soluble aluminate compound is preferably sodium aluminate obtained by reacting 20 parts by weight of aluminum hydroxide and 10 to 22 parts by weight of sodium hydroxide in 58 to 70 parts by weight of water.

상기 조성물에서, 상기 수용성 알루미네이트계 화합물은 수산화알루미늄 20중량부와 수산화칼륨 14~31중량부를 물 49~66중량부에 넣고 반응시켜 얻어진 알루민산칼륨인 것이 바람직하다. In the composition, the water-soluble aluminate compound is preferably potassium aluminate obtained by reacting 20 parts by weight of aluminum hydroxide and 14 to 31 parts by weight of potassium hydroxide in 49 to 66 parts by weight of water.

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.The composition may further comprise at least one organic compound selected from GMP (2 - [(2,3-dihydroxypropoxy) carbonyl] benzoic acid, sodium gluconate, glycerin, glycols and amines.

상기 조성물에서, 상기 글리세린류는 글리세린, 디글리세린, 트리글리세린, 폴리글리세린, 포스포글리세린, 디포스포글리세린 및 트리포스포글리세린을 포함하는 것이 바람직하다.In the composition, it is preferable that the glycerin includes glycerin, diglycerin, triglycerin, polyglycerin, phosphoglycerin, diphosphoglycerin and triphosphoglycerin.

상기 조성물에서, 상기 글리콜류는 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 모노에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜 및 폴리에틸렌글리콜을 포함하는 것이 바람직하다.In the composition, it is preferable that the glycols include propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, polypropylene glycol, monoethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol and polyethylene glycol.

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.In the above composition, the amines include monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, triisopropanolamine, N, N-bis (2-hydroxypropyl) -2-propanol and N-methyldiethanolamine.

상기 조성물에서, 상기 유기화합물은 상기 수용성 알루미네이트계 화합물 50중량부에 대하여 20~80중량부를 사용하는 것이 바람직하다.In the above composition, the organic compound is preferably used in an amount of 20 to 80 parts by weight based on 50 parts by weight of the water-soluble aluminate compound.

또한, 본 발명은 상기 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물을 피분쇄물인 광물 100중량부에 대하여 0.001~3중량부 투입하는 것을 특징으로 하는 광물의 미분쇄방법을 제공한다.Further, the present invention provides a method for pulverizing a mineral, wherein 0.001 to 3 parts by weight of the pulverizing auxiliary composition for fine pulverization for mining is added to 100 parts by weight of the pulverized material.

상기 방법에서, 상기 광물은 석회석, 석탄, 슬래그, 석탄회, 클링커, 규사 또는 몬모릴로나이트계 광물인 것이 바람직하다.In the above method, the mineral is preferably limestone, coal, slag, fly ash, clinker, silica or montmorillonite-based mineral.

또한, 본 발명은 상기 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물을 사용하여 분쇄되고 제조된 콘크리트 제품을 제공한다. The present invention also provides a concrete product ground and produced by using the above-described crushing auxiliary composition for mineral pulverization.

알루미네이트계 화합물을 이용한 본 발명의 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물은 적은 사용량으로 분쇄효과나, 석회석, 석탄, 슬래그, 석탄회, 클링커, 규사, 몬모릴로나이트계 광물 등의 미분쇄공정에 적용시 높은 분쇄효율로 분쇄 생산성을 높일 수 있다. 또한, 본 발명의 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물은 무기물을 기반으로 하여 열에 안정하고, 종래 사용되던 DEG, TIPA 등의 유기물 기반 분쇄조제에 비해 가격이 약 1/2 정도 저렴하고, 사용량이 고형분 기준으로 약 1/2 이하로 적으면서 이와 유사한 분쇄효율을 가지므로 매우 경제적이다. 또한, 본 발명에 따른 알루미네이트계 화합물을 유기화합물과 혼합하여 사용함으로써 광물의 분쇄효율을 더 향상시킬 수 있다.The grinding aid composition for fine grinding the mineral using the aluminate compound of the present invention has a high grinding efficiency when applied to a pulverizing effect with a small use amount and a pulverizing effect when applied to a milling process of limestone, coal, slag, fly ash, clinker, silica, montmorillonite- The productivity of crushing can be increased. Further, the pulverizing and grinding aid composition for mineral pulverization according to the present invention is heat-stable based on an inorganic substance and is about 1/2 cheaper than an organic material-based grinding aid such as DEG and TIPA conventionally used, Which is less than about 1/2, and has a similar crushing efficiency, which is very economical. Further, by using the aluminate compound according to the present invention in combination with an organic compound, the milling efficiency of the mineral can be further improved.

본 발명의 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물은 분쇄효율을 향상시키기 위한 유효성분으로, 수산화알루미늄[Al(OH)3]과 알칼리성 수산화물을 반응시켜 생성하고, 고형분 함량이 20~45%인 수용액 상태의 수용성 알루미네이트계 화합물을 포함한다.The pulverizing and grinding aid composition for mineral pulverization according to the present invention is an active ingredient for improving the pulverization efficiency, which is produced by reacting aluminum hydroxide [Al (OH) 3 ] with an alkaline hydroxide, and has a solid content of 20 to 45% Soluble aluminate-based compounds.

상기 수용성 알루미네이트계 화합물은 바람직하게는 고형분 함량이 30~45%인 수용액이며, 보다 바람직하게는 40% 수용액이다. The water-soluble aluminate-based compound is preferably an aqueous solution having a solids content of 30 to 45%, more preferably a 40% aqueous solution.

상기 알카리성 수산화물은 수산화나트륨(NaOH) 또는 수산화칼륨(KOH)인 것이 바람직하다. 이에 따라 상기 수용성 알루미네이트계 화합물은, 바람직하게는 알루민산나트륨(Sodium aluminate) 또는 알루민산칼륨(Potassium aluminate)이다. 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.The alkaline hydroxide is preferably sodium hydroxide (NaOH) or potassium hydroxide (KOH). Accordingly, the water-soluble aluminate-based compound is preferably sodium aluminate or potassium aluminate. The sodium aluminate is particularly preferably sodium aluminate obtained by reacting 20 parts by weight of aluminum hydroxide and 10 to 22 parts by weight of sodium hydroxide in 58 to 70 parts by weight of water. The potassium aluminate is particularly preferably potassium aluminate obtained by reacting 20 parts by weight of aluminum hydroxide and 14 to 31 parts by weight of potassium hydroxide in 49 to 66 parts by weight of water.

본 발명의 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물은 수용성 알루미네이트계 화합물에 추가하여 유기화합물을 포함할 수 있다. 이때 유기화합물은 GMP(2-[(2,3-dihydroxypropoxy)carbonyl]benzoic acid), SG(Sodium gluconate, 글루콘산나트륨), 글리세린류, 글리콜류 및 아민류 중에서 선택된 하나 이상인 것이 바람직하다. The pulverizing auxiliary composition for fine pulverization of the present invention may contain an organic compound in addition to the water-soluble aluminate-based compound. At this time, the organic compound is preferably at least one selected from GMP (2 - [(2,3-dihydroxypropoxy) carbonyl] benzoic acid, SG (sodium gluconate), glycerin, glycols and amines.

상기 GMP는 무수프탈산과 글리세린이 반응하여 생성된 화합물이다. GMP is a compound produced by the reaction of phthalic anhydride with glycerin.

상기 글리세린류는 글리세린, 디글리세린, 트리글리세린, 폴리글리세린, 포스포글리세린, 디포스포글리세린 및 트리포스포글리세린를 포함한다. The glycerin family includes glycerin, diglycerin, triglycerin, polyglycerin, phosphoglycerin, diphosphoglycerin and triphosphoglycerin.

상기 글리콜류는 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 모노에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜 및 폴리에틸렌글리콜을 포함한다. The glycols include propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, polypropylene glycol, monoethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol and polyethylene glycol.

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.The amines include monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, triisopropanolamine, N, N-bis (2-hydroxypropyl) ethanolamine, N, And N-methyldiethanolamine.

상기 유기화합물은 상기 수용액 상태의 수용성 알루미네이트계 화합물 50중량부에 대하여 20~80중량부의 비율로 사용하는 것이 바람직하다. The organic compound is preferably used in a proportion of 20 to 80 parts by weight based on 50 parts by weight of the water-soluble aluminate compound in the aqueous solution state.

본 발명의 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물은 광물의 미분쇄공정에서 분쇄조제로 사용된다.The crushing aid composition for mineral pulverization of the present invention is used as a crushing aid in the pulverization process of minerals.

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.In the mineral pulverization method of the present invention, 0.001 to 3 parts by weight of the pulverizing auxiliary composition for fine pulverization of mineral is added to 100 parts by weight of the mineral to pulverize the mineral. More preferably 0.01 to 0.03 parts by weight based on 100 parts by weight of the mineral.

본 발명의 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물은 석회석, 석탄, 슬래그, 석탄회, 클링커, 규사 및 몬모릴로나이트(Montmorillonite)계 광물에 사용하는 것이 바람직하다. The crushing aid composition for fine grinding of the present invention is preferably used for limestone, coal, slag, fly ash, clinker, silica sand and Montmorillonite-based minerals.

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. The slag includes blast furnace slag, steel making slag, converter slag and electric furnace slag. The fly ash includes fly ash and bottom ash. Such sandstorms include natural sand dunes such as coastal sand dune, sand dune sand, and synthetic sand dune. The montmorillonite-based mineral includes Na-bentonite and Ca-bentonite.

또한, 본 발명에서는, 본 발명의 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물을 사용하여 분쇄되고 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. Further, the present invention provides a concrete product ground and produced by using the crushing aid composition for mineral pulverization of the present invention. The concrete product includes a brick, a block, a tile, a sewer pipe, a boundary stone, a concrete file, a prestressed concrete pile, a concrete panel, a concrete pipe, a manhole, a foam concrete, a concrete structure and the like.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것으로 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. The following examples illustrate the invention and are not to be construed as limiting the scope of the invention.

<< 실시예Example 1> 1>

알루민산나트륨의Sodium aluminate 제조 Produce

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. 20 g of aluminum hydroxide and 22 g of sodium hydroxide were added to 58 g of water and mixed and heated to 80 to 100 캜 with stirring to conduct the reaction. When the reaction solution became almost transparent, the reaction was terminated to obtain a 42% aqueous solution of sodium aluminate (NaAlu).

<< 실시예Example 2> 2>

알루민산나트륨의 제조Preparation of sodium aluminate

상기 실시예 1에서 제조한 알루민산나트륨(NaAlu) 42% 수용액에 물을 가하여 희석하여 30% 수용액을 얻었다.Water was added to a 42% aqueous solution of sodium aluminate (NaAlu) prepared in Example 1 to dilute it to obtain a 30% aqueous solution.

<< 실시예Example 3> 3>

알루민산칼륨의Of potassium aluminate 제조 Produce

수산화알루미늄 20g과 수산화칼륨 31g을 물 49g에 혼합하여 교반하면서 80~100℃로 가열하여 반응을 진행하였다. 반응액이 거의 투명해지면 반응을 종결하여 알루민산칼륨(KAlu) 51% 수용액을 얻었다. 이어서 물을 가하여 희석하여 40% 수용액을 얻었다.20 g of aluminum hydroxide and 31 g of potassium hydroxide were mixed in 49 g of water and heated to 80 to 100 캜 while stirring to conduct the reaction. When the reaction solution became almost transparent, the reaction was terminated to obtain a 51% aqueous solution of potassium aluminate (KAlu). Subsequently, water was added and diluted to obtain a 40% aqueous solution.

<< 실시예Example 4> 4>

알루민산칼륨의 제조Preparation of potassium aluminate

상기 실시예 3에서 제조한 알루민산칼륨(KAlu) 51% 수용액에 물을 가하여 희석하여 30% 수용액을 얻었다.Water was added to the 51% aqueous solution of potassium aluminate (KAlu) prepared in Example 3 to dilute it to obtain a 30% aqueous solution.

<< 실험예Experimental Example 1> 1>

본 발명의 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물의 분쇄효율을 다음과 같이 실험하였다.The milling efficiency of the milling auxiliary composition for fine grinding of the present invention was tested as follows.

본 발명의 분쇄조제로는 실시예 1 내지 4에서 얻은 알루민산나트륨(NaAlu) 수용액과 알루민산칼륨(KAlu) 수용액을 사용하였다. As the pulverizing auxiliary of the present invention, aqueous solutions of sodium aluminate (NaAlu) and potassium aluminate (KAlu) obtained in Examples 1 to 4 were used.

비교예로는 종래 대표적으로 사용되고 있는 분쇄조제인 DEG와 TIPA를 사용하였다.As a comparative example, DEG and TIPA, which are conventionally used milling additives, were used.

본 발명의 알루민산나트륨과 알루미늄칼륨 및 비교예로 DEG와 TIPA를 분쇄조제로 사용하고, 분쇄대상인 광물로는 클링커를 사용하여 분쇄를 실시하였으며, 분쇄조건과 결과를 하기 표 1에 나타내었다.Sodium aluminate and aluminum potassium of the present invention and DEG and TIPA as comparative examples were used as a crushing aid, and the minerals to be crushed were crushed using a clinker. Crushing conditions and results are shown in Table 1 below.

분쇄조제Crushing auxiliary 고형분(%)Solid content (%) 사용량(중량부)Amount used (parts by weight) 분쇄시간(분)Grinding time (min) 분말도(Blain)Powder (Blain) 배출량(kg)Emissions (kg) TIPATIPA 9999 0.0200.020 5151 3,3803,380 18.018.0 DEGDEG 9999 0.0200.020 4949 3,4463,446 18.418.4 NaAlu (실시예 1)NaAlu (Example 1) 4242 0.0200.020 4646 3,4183,418 18.018.0 NaAlu (실시예 1)NaAlu (Example 1) 4242 0.0250.025 4545 3,4273,427 18.218.2 NaAlu (실시예 2)NaAlu (Example 2) 3030 0.0200.020 5050 3,4083,408 18.018.0 KAlu (실시예 3)KAlu (Example 3) 4040 0.0200.020 4646 3,4313,431 18.218.2 KAlu (실시예 3)KAlu (Example 3) 4040 0.0250.025 4444 3,4473,447 18.118.1 KAlu (실시예 4)KAlu (Example 4) 3030 0.0200.020 4949 3,4103,410 18.118.1 사용량은 분쇄할 광물 100중량부를 기준으로 한다. The amount used is based on 100 parts by weight of the minerals to be ground.

상기 표 1의 결과에서와 같이, 본 발명의 알루미네이트계 화합물의 전반적인 분쇄시간 및 분쇄효율은 DEG와 TIPA와 유사하다. 그러나, 고형분을 기준으로 한 사용량을 비교해보면 고형분이 99%인 DEG와 TIPA에 비하여 본 발명의 분쇄조제는 고형분이 30~42%로 훨씬 적은 양이 사용되었음을 알 수 있다. As shown in the results of Table 1 above, the overall grinding time and pulverization efficiency of the aluminate compound of the present invention is similar to that of DEG and TIPA. However, when comparing the amount of the solid used as a reference, it can be seen that the grinding aid of the present invention has a much smaller amount of solid content of 30 to 42% than DEG and TIPA having a solid content of 99%.

또한 알루미네이트계 화합물의 사용량이 0.005중량부 증가하면 DEG에 비해 분쇄시간은 약 3분 빨라지고 분쇄효율도 높아지는 것을 알 수 있다. When the amount of the aluminate compound used is increased by 0.005 parts by weight, the grinding time is about 3 minutes faster than that of DEG, and the grinding efficiency is also increased.

<< 실험예Experimental Example 2> 2>

본 발명의 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물의 분쇄효율을 다음과 같이 실험하였다.The milling efficiency of the milling auxiliary composition for fine grinding of the present invention was tested as follows.

비교를 위한 분쇄조제로 대표적으로 사용되고 있는 분쇄조제인 DEG, GMP 및 SG를 사용하였다. DEG, GMP and SG, which are used as typical grinding aids for comparison, were used.

본 발명의 분쇄조제로는 실시예 1의 알루민산나트륨(NaAlu)과 GMP를 1:1의 중량비로 혼합한 혼합물(NaAlu/SG)과, 실시예 1의 알루민산나트륨(NaAlu)에 SG를 1:1의 중량비로 혼합한 혼합물(NaAlu/SG)을 사용하였다.As the pulverizing aid of the present invention, a mixture (NaAlu / SG) in which sodium aluminate (NaAlu) and GMP were mixed in a weight ratio of 1: 1 of Example 1 and SG alumina (NaAlu) : 1 (NaAlu / SG) was used.

본 발명의 분쇄조제인 NaAlu/GMP 및 NaAlu/SG와, 비교를 위한 분쇄조제인 DEG, GMP 및 SG를 분쇄조제로 사용하고, 분쇄대상인 광물로는 클링커를 사용하여 분쇄를 실시하였다. 분쇄조건과 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The grinding aids of the present invention, NaAlu / GMP and NaAlu / SG, and DEG, GMP and SG as grinding aids for comparison were used as grinding aids. The minerals to be grinded were pulverized using a clinker. The grinding conditions and results are shown in Table 2 below.

분쇄조제Crushing auxiliary 비율(%)ratio(%) 사용량(중량부)Amount used (parts by weight) 분쇄시간(분)Grinding time (min) 분말도(Blain)Powder (Blain) 배출량(kg)Emissions (kg) DEGDEG 100100 0.0200.020 4949 3,4463,446 18.418.4 GMPGMP 100100 0.0200.020 5353 3,0793,079 17.317.3 SGSG 100100 0.0200.020 5454 2,9852,985 16.916.9 NaAlu/GMPNaAlu / GMP 50/5050/50 0.0200.020 5050 3,3083,308 17.917.9 NaAlu/SGNaAlu / SG 50/5050/50 0.0200.020 5050 3,2893,289 18.018.0 사용량은 분쇄할 광물 100중량부를 기준으로 한다. The amount used is based on 100 parts by weight of the minerals to be ground.

상기 표 2의 결과에서와 같이, GMP과 SG을 각각 단독으로 사용하였을 때에는 DEG보다 분쇄시간이 각각 4분과 5분이 더 소요되고 분쇄효율도 낮았다. 반면, 본 발명의 NaAlu/GMP와 NaAlu/SG는 분쇄시간이 각각 3분과 4분 단축되고 분쇄효율도 상당히 향상되는 것을 알 수 있다.As shown in the above Table 2, when GMP and SG were used alone, grinding time was 4 minutes and 5 minutes longer than DEG, respectively, and grinding efficiency was lower than that of DEG. On the other hand, it can be seen that the NaAlu / GMP and NaAlu / SG of the present invention shorten the milling time by 3 minutes and 4 minutes, respectively, and the milling efficiency is significantly improved.

<< 실험예Experimental Example 3> 3>

본 발명의 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물이 아민화합물에 미치는 효능을 확인하기 위하여, 대표적인 분쇄조제인 아민화합물과 실험하였다. In order to confirm the effect of the crushing aid composition for mineral pulverization of the present invention on the amine compound, an amine compound, which is a typical crushing aid, was tested.

비교를 위한 분쇄조제로 DEG, N,N-비스(2-하이드록시프로필)에탄올아민 [N,N-bis(2-hydroxypropyl)ethanolamine, 'A1'이라 함], N,N-비스(2-하이드록시에틸)아미노-2-프로판올 [N,N-bis(2-hydroxyethyl)amino-2-propanol, 'A2'라 함] 및 N-메틸 디에탄올아민 [N-Methyl diethanolamine, 'A3'라 함]을 사용하였다.N, N-bis (2-hydroxypropyl) ethanolamine, "A1" as the milling aid for comparison, DEG, N-methyl diethanolamine (hereinafter referred to as 'A3') and N-methyl diethanolamine (hereinafter referred to as 'N-methyl diethanolamine' ] Were used.

본 발명의 분쇄조제로는 실시예 1에서 제조된 알루민산나트륨(NaAlu) 수용액과 상기 A1, A2 및 A3를 각각 1:1의 중량비로 혼합하여 사용하였다. As the pulverizing aid of the present invention, an aqueous solution of sodium aluminate (NaAlu) prepared in Example 1 and A1, A2 and A3 were mixed at a weight ratio of 1: 1, respectively.

본 발명의 분쇄조제인 알루민산나트륨과 A1의 혼합물(NaAlu/A1), 알루민산나트륨과 A2의 혼합물(NaAlu/A2) 및 알루민산나트륨과 A3의 혼합물(NaAlu/A3)과, 비교를 위한 분쇄조제인 DEG, A1, A2 및 A3를 분쇄조제로 사용하고, 분쇄대상인 광물로는 클링커를 사용하여 분쇄를 실시하였다. 분쇄조건과 결과를 하기 표 3에 나타내었다.A mixture (NaAlu / Al) of sodium aluminate as a pulverizing aid of the present invention (NaAlu / A1), a mixture (NaAlu / A2) of sodium aluminate and a mixture of sodium aluminate and A3 (NaAlu / A3) DEG, A1, A2 and A3 were used as the milling aid, and the minerals to be milled were pulverized using a clinker. The grinding conditions and results are shown in Table 3 below.

분쇄조제Crushing auxiliary 비율(%)ratio(%) 사용량(중량부)Amount used (parts by weight) 분쇄시간(분)Grinding time (min) 분말도(Blain)Powder (Blain) 배출량(kg)Emissions (kg) DEGDEG 100100 0.0200.020 4242 3,4323,432 18.418.4 A1A1 100100 0.0200.020 4141 3,5473,547 18.918.9 A2A2 100100 0.0200.020 4040 3,5083,508 18.418.4 A3A3 100100 0.0200.020 4040 3,5923,592 18.918.9 NaAlu/A1NaAlu / A1 50/5050/50 0.0200.020 3939 3,4123,412 18.418.4 NaAlu/A2NaAlu / A2 50/5050/50 0.0200.020 4040 3,4253,425 18.418.4 NaAlu/A3NaAlu / A3 50/5050/50 0.0200.020 3838 3,4293,429 18.418.4 사용량은 분쇄할 광물 100중량부를 기준으로 한다.The amount used is based on 100 parts by weight of the minerals to be ground.

상기 표 3의 결과에서와 같이, A1, A2 및 A3는 단독으로 사용하여도 DEG에 비하여 우수한 분쇄효율을 보이지만, 알루민산나트륨(NaAlu)과 혼합하여 사용량의 50%를 대체하여도 DEG와 유사한 분쇄효율을 나타내었다.As shown in the results of Table 3 above, A1, A2, and A3 alone exhibited excellent grinding efficiency compared to DEG, but they were mixed with sodium aluminate (NaAlu) to replace 50% Respectively.

본 발명에서 사용되는 알루민산나트륨은 원료비용이나 생산원가가 아민화합물에 비하여 훨씬 저렴하므로 경제적이고 분쇄시간이 단축되므로 생산성이 향상되는 효과가 있다. The sodium aluminate used in the present invention is economical because the raw material cost or the production cost is much lower than that of the amine compound, and the milling time is shortened, so that the productivity is improved.

Claims (13)

수산화알루미늄과 알칼리성 수산화물을 반응시켜 생성하고, 고형분 함량이 20~45%인 수용액 상태의 수용성 알루미네이트계 화합물을 유효성분으로 포함하는 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물.Wherein the water-soluble aluminate-based compound is produced by reacting aluminum hydroxide with an alkaline hydroxide and having a solid content of 20 to 45% as an active ingredient. 제1항에 있어서,
상기 알카리성 수산화물은 수산화나트륨 또는 수산화칼륨인 것을 특징으로 하는 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the alkaline hydroxide is sodium hydroxide or potassium hydroxide.
제1항에 있어서,
상기 수용성 알루미네이트계 화합물은 수산화알루미늄 20중량부와 수산화나트륨 10~22중량부를 물 58~70중량부에 넣고 반응시켜 얻어진 알루민산나트륨을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the water-soluble aluminate compound is composed mainly of sodium aluminate obtained by reacting 20 parts by weight of aluminum hydroxide and 10 to 22 parts by weight of sodium hydroxide in 58 to 70 parts by weight of water.
제1항에 있어서,
상기 수용성 알루미네이트계 화합물은 수산화알루미늄 20중량부와 수산화칼륨 14~31중량부를 물 49~66중량부에 넣고 반응시켜 얻어진 알루민산칼륨을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the water-soluble aluminate-based compound comprises potassium aluminate as a main component, which is obtained by reacting 20 parts by weight of aluminum hydroxide and 14 to 31 parts by weight of potassium hydroxide in 49 to 66 parts by weight of water.
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.
The method according to claim 1,
Wherein the composition further comprises at least one organic compound selected from GMP (2 - [(2,3-dihydroxypropoxy) carbonyl] benzoic acid, sodium gluconate, glycerin, glycols and amines A fine grinding aid composition for pulverization.
제5항에 있어서,
상기 GMP는 무수프탈산과 글리세린이 반응하여 생성된 화합물인 것을 특징으로 하는 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물.
6. The method of claim 5,
Wherein the GMP is a compound produced by reacting phthalic anhydride with glycerin.
제5항에 있어서,
상기 글리세린류는 글리세린, 디글리세린, 트리글리세린, 폴리글리세린, 포스포글리세린, 디포스포글리세린 및 트리포스포글리세린을 포함하는 것을 특징으로 하는 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물.
6. The method of claim 5,
Wherein the glycerin family comprises glycerin, diglycerin, triglycerin, polyglycerin, phosphoglycerin, diphosphoglycerin and triphosphoglycerin.
제5항에 있어서,
상기 글리콜류는 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 모노에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜 및 폴리에틸렌글리콜을 포함하는 것을 특징으로 하는 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물.
6. The method of claim 5,
Wherein the glycols include propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, polypropylene glycol, monoethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, and polyethylene glycol.
제5항에 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.
6. The method of claim 5,
The amines include monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, triisopropanolamine, N, N-bis (2-hydroxypropyl) ethanolamine, N, And N-methyldiethanolamine. &Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 11. &lt; / RTI &gt;
제5항에 있어서,
상기 유기화합물은 상기 수용성 알루미네이트계 화합물 50중량부에 대하여 20~80중량부를 사용하는 것을 특징으로 하는 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물.
6. The method of claim 5,
Wherein the organic compound is used in an amount of 20 to 80 parts by weight based on 50 parts by weight of the water-soluble aluminate compound.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물을 피분쇄물인 광물 100중량부에 대하여 0.001~3중량부 투입하는 것을 특징으로 하는 광물의 미분쇄방법.A method for pulverizing a mineral according to any one of claims 1 to 10, wherein 0.001 to 3 parts by weight of the pulverizing auxiliary composition for pulverization for mineral pulverization is added to 100 parts by weight of the pulverized material. 제11항에 있어서,
상기 광물은 석회석, 석탄, 슬래그, 석탄회, 클링커, 규사 또는 몬모릴로나이트계 광물인 것을 특징으로 하는 광물의 미분쇄방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the mineral is limestone, coal, slag, coal fly ash, clinker, silica sand, or montmorillonite mineral.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 광물 미분쇄용 분쇄조제 조성물을 사용하여 분쇄되고 제조된 콘크리트 제품.
A concrete product ground and produced by using the crushing aid composition for mineral pulverization according to any one of claims 1 to 10.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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