DE2414927C3 - Salzpaste zur Staubbindung im Bergbau und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Salzpaste zur Staubbindung im Bergbau und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
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Description
40
Die Erfindung betrifft eine Salzpaste zur Staubbindung im Bergbau, die aus MgCb und/oder CaCb
hergestellt ist und ein die Benetzung des Staubes durch die Paste erhöhendes, insbesondere ein äthoxiliertes,
nichtionogenes, Netzmittel enthält, insbesondere mit Borsäure- und/oder einem Borat-Zusatz bis zu 5%,
sowie auf ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Salzpaste.
Paste;i dieser Art haben ein aus Umsetzungsprodukten
des MgCb und/oder CaCb mit dem Erdalkalihydroxid und/oder Alkalihydroxid, unter anderem aus
MgOHCI gebildetes, weitgehend gelartiges oder elwas gröberkörniges Gerüst, dem die Paste ihre Konsistenz
verdankt; im übrigen besteht die Paste aus einer Lösung von im wesentlichen MgCb und/oder CaCb, deren
Konzentration nach Möglichkeit so eingestellt wird, daß der Wasserdampfdruck der Paste gleich dem Wasserdampfpartialdruck
der Grubenatmosphäre ist und somit die Paste weder austrocknen noch Feuchtigkeit aus der
Atmosphäre aufnehmen kann. Entscheidende Maßzahl für das Staubbindevermögen isl die maximale Staubaufnahme,
nach der sich der Pastenverbrauch bestimmt. Daneben ist jedoch auch die Staubbindegeschwindigkeit
von Interesse.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Staubbindevermögen einer solchen Paste zu steigern.
Überraschend wurde gefunden, daß das .Staubbindevermögen,
und zwar sowohl hinsichtlieh der maximalen Staubaufnahme als auch hinsichtlich der Staubbindegeschwindigkeit,
entschieden gesteigert ist, wenn eine Salzpaste der eingangs genannten Art zusätzlich einen
mit 3 Molen Äthylenoxid äthoxiiierten Aminolaurylalkoho! und/oder ein mit 5 Molen Äthylenoxid äthoxiliertes
ölsäureamid in einer Gesamtmenge bis zu 5%, vorzugsweise bis zu 3%, enthält
Der Zusatz macht die Salzpaste also wirksamer und ergiebiger und vermindert durch die Vergrößerung der
Ergiebigkeit den Verbrauch und den Arbeitsaufwand für das Aufbringen der Paste.
Weiterhin wurde gefunden, daß der betreffende Zusatz bei Pasten, die Borsäure und/oder ein Borat
enthalten, die Konsistenz der Paste in einer endscheidenden Beziehung verbessert:
Wie aus der deutschen Offenlegungsschrift 21 61 046 bekannt ist, verringert ein Gehalt an Borsäure und/oder
mindestens einem Borat die an sich erhebliche Korrosionswirkung der auf die Wände von Untertageräumen
aufgetragenen Paste an den metallischen Grubenausbauteilen, wie Stützbögen, Verzugsmatten
u. a. Die Korrosionswirkung ist insbesondere auf »zusitzendesuv Grubenwasser zurückzuführen, das die
erwähnte, in der Paste enthaltene Lösung von MgCb und/oder CaCb aus der Paste herauslöst und hiermit
eine stark korrodierende Flüssigkeit bildet. Der mit dem genannten Zusatz verbundene Vorteil kann sich jedoch
nach neueren Beobachtungen häufig aus folgendem Grunde nicht voll auswirken:
Aus Gründen der Arbeitsvereinfachung wird meist davon Abstand genommen, die Konzentration der
MgCb- und/oder CaCb-Lösung genau auf den Wasserdampfdruck der Grubenatmosphäre einzustellen. Man
verwendet eine Einheitspaste, die dann in Räumen mit größerer Feuchtigkeit Wasser aufnimmt und in Räumen
mit geringerer Feuchtigkeit austrocknet, bis Gleichgewicht erreicht ist. Beim letzteren führen Gehalte an
Borsäure und/oder einem Borat jedoch auf die Dauer zur Bildung von tiefen Rissen in der Paste, an denen
doch wieder Korrosionserscheinungcn auftreten.
Der erfindungsgemäße Zusatz vermindert diese Riübildung.
Im folgenden ist die Erfindung anhand einiger
Versuchsbeispielc weiter erläutert.
Die Beispiele I bis 3 bctreflen in erster Linie das Staubbindevermögen, die Beispiele 4 und 5 die
Rißbildung.
Basis der Beispiele
Ausgangsstoffe
Konz. Magncsiumchloridlösung, technisch
Kalziumhydroxid, technisch
Netzmittel:
Kalziumhydroxid, technisch
Netzmittel:
A Ikylphenol polyglykolether;
ungefähr ebenso verwendbar Alkylpolyglykolaether und
A ry !polyglykolether
Borax, technisch
Zusatz:
Borax, technisch
Zusatz:
Mischung aus 70% mit 3 Molen Äthylenoxid äthoxylierteni Aminolaurylalkohol und 30%
mit 5 Molen Äthylenoxid äihoxyliertem ölsäureamid.
B'i allen Versuchen wurden zur Herstellung einer etu K% relativer Luftfeuchte entsprechenden Salzpaste
1084 g konzentrierte Magnesiumchloi i.llösung
(spez. Gewicht 1,335 g/cm1), 475 g Wasser und 70f
Kalziumhydroxid zusammengegeben und 15 min lang liiit einem schnellaufenden Rühr- und Dispergiergerät
intensiv verrührt Nach weiterer Zugabe von 351 g Wasser wurde mit einem Blattriihrer mit 200 U/min bei
den Beispielen 1 bis 3 noch 40 min und bei den Beispielen 4 und 5 noch 45 min weitergerührt.
Die Eigenschaften der Pasten wurden wie folgt ermittelt:
Staubaufnahmcvermögen und Staubbindegeschwindigkeit
Gemäß »Glückauf-Forschungshefte«, Oktober 1967,
mit Derner Normalstaub im 72-Stunden-Test bzw. durch Messung der gebundenen Staubmenge jeweils
nach 1,5 und 10 min.
Korrosionsverhalten
Das Korrosionsverhalten wurde mittels ein^r Apparatur
geprüft, wie sie in »Erdöl und Kohle« 1965. Seilen 713—715, beschrieben ist. Es wurden 2 g Herbertspäne
bei 20grd der Korrosion ausgesetzt, der Sauerstoffdurchfluß
betrug 50 ml/min und die Versuchsdauer 1 h. Als korrodierende Flüssigkeit wurde die Mutterlauge
der Paste, d. h. die in der Paste enthaltene und aus der Paste extrahierbare Lösung, eingesetzt.
Verhalten beim Austrocknen
Die auf etwa 78% relative Luftfeuchte eingestellte Paste wurde auf entfettetes, dekapiertes Eisenblech
aufgetragen: die Probe wurde in einer Klimakammer mit 60% relativer Luftfeuchte bei 25 grd 2 Monate lang
gelagert. Feststellung des Ergebnisses durch Augenschein.
Beispiel 1
(zum Vergleich)
(zum Vergleich)
befaßt sich mit einer üblichen Paste mit Netzmittel, aber
ohne Korrosionsschutzmittel.
Das Netzmittel wird in einer Menge von 20 g zusammen mit der zweiten Wassermenge zubegeben.
Maximales .Staubbindevermögen: 153Gew.-%.
Während des Korrosionsversuchs abgetragene Eisenmenge:
a) Mutterlauge der unverdünnten Paste 3,9 mg
b) Mutterlauge der mit Wasser im
Verhältnis I : I verdünnten Paste 7,4 mg
c) Mutterlauge der mit Wasser im
Verhältnis 1 : 3 verdünnten Paste 9,3 mg
Verhalten beim Austrocknen: Keine Rißbildung, doch Auftreten von Korrosionsflecken, die auch ohne
Austrocknen auftreten.
Beispiel 2
(zum Vergleich)
(zum Vergleich)
läßt an einer Versuchspaste ohne Netzmittel, aber mit dem erfindungsgemäßen Zusatz erkennen, daß dieser
Zusatz selbst in der Salzpaste weder die Staubbindung verbessert noch die Korrosion herabsetzt.
Es werden 20g des Zusatzes , \- nmen mit der
zweiten Wassermenge zugegeben. Maximales Staubbindevermögen:
21 Gew.-%.
Wahrend des Korrosionsversuchs abgetragene F.isenmenge:
wie in Yergleichsbeispiel I.
des Zusatzes zusätzlich zu den Netzmittel.
Es werden 20 g Netzmittel und 20 g des Zusatzes, vorzugsweise in Mischung miteinander, zusammen mit
der zweiten Wassermenge zugegeben.
Maximales Staubbinde vermögen: 232 Gew.-°/o.
Während des Korrosionsversuchs abgetragene Eisenmenge: wie in Vergleichsbeispiel 1.
Während des Korrosionsversuchs abgetragene Eisenmenge: wie in Vergleichsbeispiel 1.
Beispiel 4
(zum Vergleich)
(zum Vergleich)
hat eine Netzmittel und Korrosionsschutzmittei enthaltende
Paste bekannter Art mit normalem Staubbindevermögen und verbesserten Korrosionseigenschaften
zum Gegenstand.
Das Netzmittel wird in einer Menge von 20 g zusammen mit der zweiten Wassermenge dem im
Basisbeispiel beschriebenen Ansatz, dem hier beim Zusammengeben der Magnesiumchloridlösung mit dem
Wasser noch 0,5 g Guar-Gum beigegeben worden ist, zugesetzt, das Korrosionsschutzmittel, Borax, anschließend
wie folgt:
nach 10 min Rührzeit
nach 15 min Rührzeit
nach 20 min Rührzeit
nach 25 min Rührzeit
nach 30 min Rührzeit
nach 15 min Rührzeit
nach 20 min Rührzeit
nach 25 min Rührzeit
nach 30 min Rührzeit
Ig
Ig
Ig
ig
ig
ig
46 g
Beispiel i
/cigt im Vergleich mit dem Vergleichsheispiel
/cigt im Vergleich mit dem Vergleichsheispiel
die
F.rhöhung des Siaubbindevermögeiis bei Verwundung
Der Grund für die geringe Borax-Zugabe am Anfang ist eine zunächst sehr starke Viskositätserhöhung, die
das Borax in Verbindung mit dem Guar-Gum, zu dessen Koagulation es führt, verursacht.
Maximales Staubbindeverniögen: 176 Gew.%.
Während des Korrosionsversuchs abgetragene Eisenmenge:
Maximales Staubbindeverniögen: 176 Gew.%.
Während des Korrosionsversuchs abgetragene Eisenmenge:
a) Mutlerlauge der unverdünnten Paste 1,5 mg
b) Mutlerlauge der mit Wasser im
Verhältnis 1 : 1 verdünnten Paste 2,5 mg
c) Mutterlauge der mit Wasser im
Verhältnis 1 : 3 verdünnten Paste .3,1 mg
Verhalten beim Austrocknen der Paste: Über längere Zeit entstehen zahlreiche Risse, die sich mit einer
aufgrund des Borax-Zusatzes geringeren Geschmeidigkeit der gelartigen Pastensubstanz erklären lassen. An
den Rissen zeigen sich Korrosionserscheinungen.
schafft durch Zugabe des erfindungsgemäßen Zusatzes bei der Herstellung einer Salzpaste gemäß Vergleichsbeispiel 4 eine Paste mit erheblich vergrößertem
Staubbindevermögen und stark verbesserter haltbarkeit der Pastenschicht.
20 g Netzmittel und 20 g des Zusatzes werden, vorzugsweise in Mischung miteinander, zusammen mit
der zweiten Wassermenge dem wieder wie in Vergleichsbeispiel 4 mit dem Guar-Gum versetzten
Ansatz zugegeben, anschließend Borax wie im Vergleichsbeispiel 4:
nach 10 min Rührzeit 1 g
nach 15 min Rührzeit 1 g
nach ?0inin Rührzeit 1 g
nach 25 min Rührzeit I g
nach 30 min Rührzeit 46 g
Maximales Staubbindevermögen: 212 Gew.-%.
Wahrend des Korrosionsversuchs abgetragene Fisenmenge:(wie im VcrKleichsbeisniel 4):
Wahrend des Korrosionsversuchs abgetragene Fisenmenge:(wie im VcrKleichsbeisniel 4):
a) Mutterlauge der unverdünnten Paste 1.5 mg
b) Mutterlauge der mit Wasser im
Verhältnis 1 :1 verdünnten Paste 2,5 mg
c) Mutterlauge der mit Wasser im
Verhältnis 1 : 3 verdünnten Paste 3,1 mg
Verhallen beim Austrocknen: Gegenüber der nach Vergleichsbeispiel 4 tritt eine weitaus geri
Rißbildung auf.
Weitere Versuchsergebnisse zum Staubbindeve gen sind in Fig. 1 und 2 in Form eines Diagramms
Nomogramms angegeben.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Salzpaste zur Staubbindung im Bergbau, die aus MgCb und/oder CaCb hergestellt ist und ein die
Benetzung des Staubes durch die Paste erhöhendes, insbesondere ein äthoxiliertes, nichtionogenes. Netzmittel
enthält, insbesondere mit Borsäure- und/oder einem Borat-Zusatz bis zu 5%, gekennzeichnet
durch einen weiteren Zusatz bestehend aus einem mit 3 Molen Äthylenoxid äthoxilierten
Aminolaurylalkohol und/oder einem mit 5 Molen Äthylenoxid äthoxilierten ölsäureamid in einer
Gesamtmenge bis zu 5%, vorzugsweise bis zu 3%.
2. Salzpaste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz ein Gemisch aus 60 bis 80%
des äthoxilierten Aminolaurylalkohols und 40 bis
20% des äthoxylierten ölsäureamiJs ist.
3. Verfahren zur Herstellung einer Salzpaste nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem ein
Erdalkalihydroxid und/oder ein Alkalihydroxid in einer konzentrierten wäßrigen Lösung von MgCIi
und/oder CaCb verrührt und nach Zugabe eines Netzmittel sowie Wasser bis zur gewünschten
Konsistenz gerührt wird, wobei während des letztgenannten Rührens Borsäure und/oder ein
Borat bis zu 5% zugegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß außerdem ein mit 3 Molen Äthylenoxid
äthoxiliertcr Aminolaurylalkohol und/oder ein mit 5 Molen Äthylenoxid äthoxiliertes Säureamid in einer
Gesamtmenge bis zu 5%, vorzugsweise bis zu 3%, zugesetzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusetzen des äthoxylierten
Aminolaurylalkohols und/oder des äthoxylierten ölsäureamids zusammen mit dem Netzmittel erfolgt.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19742414927 DE2414927C3 (de) | 1974-03-28 | 1974-03-28 | Salzpaste zur Staubbindung im Bergbau und Verfahren zu ihrer Herstellung |
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| DE19742414927 DE2414927C3 (de) | 1974-03-28 | 1974-03-28 | Salzpaste zur Staubbindung im Bergbau und Verfahren zu ihrer Herstellung |
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Families Citing this family (3)
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| DE2919733A1 (de) * | 1979-05-16 | 1980-11-27 | Eugen Buchhaus Fa | Salzpaste zur staubbekaempfung im bergbau |
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- 1974-03-28 DE DE19742414927 patent/DE2414927C3/de not_active Expired
Also Published As
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