DE3217517C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Zementzusammensetzung
mit einem Gehalt an Aminsalz als Mahlhilfsstoff, Verfahren zum
Herstellen sowie die Verwendung derselben in einem Mahlverfahren.
Die Zugabe von bestimmten chemischen Additiven zu solchen
Zementen während des Mahlvorganges soll die Wirksamkeit des
Mahlvorganges sowie das Agglomerationsverhalten des gemahlenen
Zements verbessern. Bei der Verarbeitung von beispielsweise
Portlandzement wird im allgemeinen ein Mahlvorgang entweder im
unverarbeiteten oder halbverarbeiteten Zustand angewendet, um
einen Zement mit relativ kleinen Teilchengrößen zu erhalten. Es
ist wünschenswert, diese Mahlstufe so wirtschaftlich wie möglich
zu gestalten, d. h. das betreffende Mineral unter einem möglichst
geringen Energieaufwand auf die gewünschte Teilchengröße zu
bringen. Zu diesem Zweck ist es üblich, Chemikalien, die als
Mahlhilfsstoffe bekannt sind, während des Mahlvorganges zuzusetzen,
um den Vorgang entweder durch Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeit
oder durch Erhöhung des Feinheitsgrades der
Teilchen bei gleicher Produktionsgeschwindigkeit zu erleichtern,
ohne daß die Eigenschaften des gemahlenen Produktes nachteilig
beeinflußt werden.
Die Zerkleinerung der Zementteilchen während des Mahlens
erzeugt frische oder neu entstehende Oberflächen mit hoher
Oberflächenenergie. Die Oberflächenkräfte der gemahlenen
Teilchen bleiben einige Zeit nach dem Mahlen bestehen
und können zu einer Verdichtung oder Agglomeration und/oder
einer niedrigen Fließfähigkeit führen, wenn sie nicht
reduziert werden. Zementteilchen, die durch Vibration
verdichtet werden, beispielsweise wenn sie in einem Selbstentladewagen
transportiert werden, werden häufig halbfest
und fließen nicht, es sei denn, daß beträchtliche mechanische
Kräfte zum Aufbrechen der Verdichtung angewendet
werden. Es ist daher wünschenswert, daß der Mahlhilfsstoff
auch in der Richtung wirkt, daß die Neigung zum
Verdichten oder Agglomerieren herabgesetzt wird.
Viele Chemikalien und Chemikalienmischungen sind für den
Einsatz als Mahlhilfsstoff und Agglomerationsinhibitoren
für hydraulische Zemente wie Portlandzement vorgeschlagen
worden. Beispiele für solche Chemikalien sind Triethanolaminsalze
der Essigsäure (US-PS 33 29 517) und
Triethanolaminsalze des Phenols (US-PS 36 07 326).
Ferner wird die Verwendung von Aminsalzen der Alkylbenzolsulfonsäure
und das Diethanolaminsalz der Dodecylbenzolsulfonsäure
als Mahlhilfsstoff für Zemente vorgeschlagen,
siehe die japanischen Patente Nr. 74 21 408 und 74 21 410.
Aus GB 11 43 516 ist es bekannt, Aminsalze von Arylhydroxyverbindungen
wie Phenol - nicht von Arylcarbonsäuren - als Mahlhilfsmittel
für Mineralien wie Zemente zu verwenden. Dabei ist die
Hydroxylgruppe die funktionale salzbildende Gruppe.
In FR 15 79 138 wird ein Mahlhilfsstoff für Kalk geoffenbart.
Zwischen dem ungelöschten Kalk dieser Patentschrift und dem
erfindungsgemäß zu verwendenden Zement besteht jedoch ein
wesentlicher Unterschied.
In Chem. Abstr. 87-188457c ist unter der Überschrift "Anwendung
von Rückständen aus der Phthalsäureanhydridprodukten bei der
Zementherstellung" ein Hinweis enthalten, wonach bei diesen
Rückständen Natriumphthalat und Natriummaleat vorkommen, deren
Zusatz die Vermahlbarkeit verbessert. Von Aminsalzen ist nicht
die Rede.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, hydraulische Zementzusammensetzungen
mit einem Gehalt an Aminsalz als Mahlhilfsstoff für
hydraulische Zemente in einem Mahlverfahren verfügbar zu machen.
Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, solche Zusammensetzungen mit
Mahlhilfsstoffen zu finden, welche die Neigung des gemahlenen
Zements zum Verdichten oder Agglomerieren herabsetzen. Darüber
hinaus ist es Aufgabe der Erfindung, derartige Zusammensetzungen
mit Mahlhilfsstoffen zu schaffen, deren Herstellung ausgehend von
Ausgangsmaterialien (Benzol, Toluol, Xylole etc.) möglich ist,
die durch Destillation aus Kohle hergestellt werden können und
im Handel erhältlich sind, so daß Preisschwankungen und Versorgungsschwierigkeiten,
wie dies zur Zeit für Chemikalien, die
allein aus Erdöl gewonnen werden, kennzeichnend ist, vermieden
werden.
Zur Lösung dieser Aufgaben werden derartige hydraulische
Zementzusammensetzungen vorgeschlagen, die dem kennzeichnenden
Teil der Ansprüche 1 und 6 entsprechen.
Erfindungsgemäß werden als Mahlhilfsstoffe für hydraulischen
Zement Aminsalze einer eine aromatische Gruppe enthaltenden
Carbonsäure vorgeschlagen. Solche Aminsalze werden durch Reaktion
einer Amin- und Säurekomponente, die bei einem technischen
Verfahren zur Herstellung von Phthalsäureanhydrid als Nebenprodukt
anfällt, hergestellt. Das Nebenprodukt, das in der Hauptsache
ein Gemisch aus Benzoesäure und Phthalsäureanhydrid ist,
ist preiswert zu erhalten, da die Anwendungsmöglichkeiten für
dieses Material begrenzt sind. Darüber hinaus wird das Nebenprodukt
bei einem Verfahren erhalten, bei dem Naphthalin als
Ausgangsmaterial eingesetzt wird, das wiederum aus Kohleteer
gewonnen wird.
Die erfindungsgemäßen Mahlhilfsstoffe werden durch Vermischen
der eine aromatische Gruppe enthaltenden Carbonsäurekomponente
mit dem Amin hergestellt, wobei ein im
wesentlichen neutrales Aminsalz erhalten wird. Die Ausgangsmaterialien
können reine Chemikalien oder Chemikaliengemische
sein.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Amine umfassen primäre,
sekundäre und tertiäre aliphatische oder aromatische Amine
und bevorzugt Alkanolamine sowie Gemische aus diesen Verbindungen.
Geeignete Amine können durch die folgenden
Formeln dargestellt werden:
in denen R¹ ein Wasserstoffatom oder eine Alkyl-, Alkanol-,
Alkaryl- oder Arylgruppe darstellt, R² ein Wasserstoffatom,
eine Alkyl- oder Alkanolgruppe und R³ ein Wasserstoffatom,
eine Hydroxyl-, Alkyl-, Alkanol- oder Arylgruppe
bedeuten, R⁴ N eine Pyrrolidinyl-, Pyrrolinyl-, Pyrrolyl-,
Morpholinyl-, Piperdinyl- oder Piperazinylgruppe und R⁵
ein Wasserstoffatom, eine Alkyl- oder Alkanolgruppe darstellen.
Der Ausdruck "Aryl-" bedeutet hier eine Phenyl- oder Naphthylgruppe.
Ein oder mehrere Wasserstoffatome am Arylrest
können durch einen anderen Substituenten ersetzt sein,
beispielsweise durch eine Nitrogruppe, Halogen, insbesondere
Chlor, eine Alkylgruppe, vorzugsweise mit 1 bis 5 C-Atomen
und ganz besonders bevorzugt die Methylgruppe, einen Arylrest,
eine Amino- und Alkoxygruppe, bevorzugt eine Alkoxygruppe
mit 1 bis 5 C-Atomen. Ferner sind auch Pyridazin,
Pyrimidin und Pyridin sowie solche Verbindungen, in denen
ein oder mehrere Wasserstoffatome durch eine Hydroxyl-
oder Alkylgruppe ersetzt sind, geeignet zur Herstellung
der erfindungsgemäßen Mahlhilfsstoffe. Unter den Ausdrücken
Pyrrolyl-, Pyrrolydil-, Morpholinyl- und Piperadylgruppe
werden in diesem Zusammenhang auch die substituierten Reste
verstanden, die dem Fachmann bekannt sind, z. B. N-methylmorpholin
und 4-(2-Aminoethoxy)-ethylmorpholin.
Eine besonders bevorzugte Aminkomponente für die Umsetzung
mit der eine aromatische Gruppe enthaltenden Carbonsäure
zur Herstellung der erfindungsgemäß eingesetzten Mahlhilfsstoffe
ist ein Rückstandsprodukt, das bei kommerziellen
Verfahren zur Herstellung von Alkanolaminen anfällt, wie
es in US-PS 33 29 517 beschrieben wird. Das Additiv
stammt aus dem bei der Herstellung von Ethanolaminen erhaltenen
Rückstand. Das Rückstandsprodukt kann aus einer
Anzahl von zur Synthese von Ethanolaminen angewandten
bekannten Verfahren stammen. So kann es aus solchen Reaktionen
erhalten werden, wie der Ammonolyse oder Aminierung
von Ethylenoxid, der Reduktion von Nitroalkoholen, der
Reduktion von Aminoaldehyden, -ketonen und -estern sowie
durch Umsetzung von Halohydrinen mit Ammoniak oder Aminen.
Die genaue Zusammensetzung des Rückstandsproduktes variiert
innerhalb bestimmter Grenzen, weshalb sich der Ausdruck
"Ethanolamine" hier und in den Ansprüchen auf ein oder
mehrere Mono-, Di- oder Triethanolamine, vorzugsweise mit
einem Gehalt von 40 bis 85 Vol.-% Triethanolamin, bezieht. Im
allgemeinen besteht das Rückstandsprodukt vorwiegend aus
Triethanolamin. Ein spezielles Rückstandsprodukt, das in
einer besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform
angewandt wird, besteht aus einer Mischung aus Mono-,
Di- und Triethanolamin, das im Handel erhältlich ist und die
folgenden chemischen und physikalischen Eigenschaften
besitzt:
Triethanolamin 45 bis 55 Vol.-%
Äquivalentgewicht 129 bis 139
Tertiäres Amin 6,2 bis 7,0 mÄq./g
Wasser 0,5 Gew.-%, max.
Dichte 1,137 g/cm³
Äquivalentgewicht 129 bis 139
Tertiäres Amin 6,2 bis 7,0 mÄq./g
Wasser 0,5 Gew.-%, max.
Dichte 1,137 g/cm³
Die eine aromatische Gruppe enthaltenden, mit Aminen umgesetzten
Carbonsäuren sind Mono- und Polycarbonsäuren mit
einer oder mehreren aromatischen Gruppen in ihrer Molekülstruktur.
Mit "aromatischem Rest" und "Arylrest" sind
hier ungesättigte cyclische Kohlenwasserstoffgruppen,
wie beispielsweise die Phenyl-, Benzyl- und Naphthylgruppen
u. dgl., gemeint. Solche Carbonsäuren können zusätzlich
zu den oben erwähnten aromatischen oder Arylgruppen noch
andere Gruppen enthalten, z. B. Alkyl-, Halogen-, Nitro-,
Hydroxygruppen etc., solange sie die erfindungsgemäße
Anwendung der Additive nicht nachteilig beeinflussen.
Beispiele für die hierfür geeigneten, aromatischen Gruppen
enthaltenden Carbonsäuren sind Benzoesäure, Phthalsäure
und die Alkylbenzolcarbonsäuren, ferner arylsubstituierte
aliphatische Säuren wie Naphthylessigsäure und Mandelsäure
(α-Hydroxyphenylessigsäure). Mischungen solcher Säuren
können ebenfalls eingesetzt werden. Darüber hinaus können
auch die Anhydride dieser Säuren eingesetzt werden, jedoch
kann es dabei erforderlich sein, das Anhydrid vor der
Reaktion der Aminkomponente in die Säure umzuwandeln.
Eine besonders bevorzugte Carbonsäurekomponente für die
Umsetzung mit den Aminen zur Herstellung der erfindungsgemäßen
Mahlhilfsstoffe ist diejenige, die aus einem Nebenprodukt
der technischen Verfahren zur Herstellung von
Phthalsäureanhydrid durch Oxydation von Naphthalin, in
der Regel in Gegenwart eines Katalysators, erhalten wird.
In den Endstufen dieser Verfahren wird das Oxydationsprodukt
zur Gewinnung eines sehr reinen Anhydridproduktes
einer Destillation unterworfen. Ein Nebenprodukt aus dieser
Destillation besteht aus einer Mischung aus Benzoesäure
und Phthalsäureanhydrid, das wegen seiner Verunreinigungen
nur begrenzte Anwendungen findet. Wegen seiner toxischen
Eigenschaften ist auch eine Beseitigung schwierig. Es
wurde nun gefunden, daß ein solches Nebenprodukt nach
der Behandlung zur Umwandlung des Phthalsäureanhydrids
in die entsprechende Säure ein ideales Ausgangsprodukt
für die Umsetzung mit Aminen zur Herstellung der erfindungsgemäß
vorgesehenen Mahlhilfsstoffe ist. Das Nebenprodukt
kann preiswert erhalten werden, und seine Verwendung
im hydraulischen Zement, in dem es letztlich eingeschlossen,
beispielsweise im Mörtel etc., ist, ergibt
gleichzeitig eine umweltfreundliche Beseitigung. Ferner
wird das Nebenprodukt auch aus einem Ausgangsmaterial,
nämlich Naphthalin, das aus Kohleteer erhältlich ist,
gewonnen, so daß auf diese Weise auch viele Probleme,
die bei Chemikalien auftreten, die nur aus Erdöl gewonnen
werden können, vermieden werden.
Wie vorstehend beschrieben, besteht das Phthalsäureanhydrid-Nebenprodukt
hauptsächlich aus einer Mischung aus Benzoesäure
und Phthalsäureanhydrid. Die Gewichtsverhältnisse
von Benzoesäure zu Anhydrid können in der Mischung in
einem weiten Bereich variieren, nämlich von 99 : 1 bis
1 : 99. Es wurde nun für wünschenswert gefunden, das in
dem Nebenprodukt enthaltene Anhydrid in die Säure zu überführen,
bevor es mit dem Amin zur Herstellung des erfindungsgemäßen
Mahlhilfsstoffes umgesetzt wird. Für den
Fall, daß das Produkt nicht in dieser Weise umgewandelt
wird, entstehen bei der Umsetzung mit dem Amin Ester,
die zu Produkten führen, die als Mahlhilfsstoffe weniger
wirksam sind.
Das bevorzugte Verfahren zur Umwandlung dieser Phthalsäureanhydrid-Nebenproduktmischung
ist die Hydrolyse, und die
dabei erhaltenen Produkte werden als "hydrolysierte Phthalsäureanhydrid-Nebenprodukte"
bezeichnet. In einem bevorzugten
Verfahren wird die Nebenproduktmischung auf Schmelzbedingungen
(z. B. 110°C) erhitzt, wodurch sie leicht
transportierbar, pumpbar etc. gemacht wird, und dann in
heißes Wasser (von z. B. etwa 80°C) gegeben, um die Umwandlung
des Anhydrids in Phthalsäure zu bewirken.
Nach dem Abkühlen wird das Amin zugesetzt, und es erfolgt
eine Umsetzung, bei der hauptsächlich ein Gemisch aus
Aminsalzen, Benzoesäure und Phthalsäure entsteht.
Erfindungsgemäß wird das erhaltene Aminsalz als Mahlhilfsstoff
mit dem Zement in einer Zerkleinerungsmühle vermahlen,
wodurch eine gesteigerte Mahlleistung und andere vorteilhafte
Ergebnisse erzielt werden, z. B. die Verhinderung
des Agglomerierens von als Schüttgut gelagertem Zement.
Erfindungsgemäß werden die Mahlhilfsstoffe besonders bevorzugt
in Portlandzementen eingesetzt, also in einer Klasse
von hydraulischen Zementen, die sich im wesentlichen aus
zwei Calciumsilikaten und einer geringeren Menge an Calciumaluminat
zusammensetzen. Diese Zemente werden durch
Erhitzen eines innigen Gemischs aus feinverteiltem kalkhaltigem
Material (Kalkstein) und tonartigem Material
(Ton) hergestellt, um einen Klinker zu bilden. Der Klinker
wird unter Zusatz von etwa 2% Gips oder einer anderen
Form von Calciumsulfat vermahlen, um einen fertigen Zement
mit den gewünschten Abbindeeigenschaften zu erhalten.
Erfindungsgemäß wird der Mahlhilfsstoff zur Erhöhung der
Mahlleistung und zur Verhinderung von Verdichtungen im
fertigen Zement bevorzugt dem Klinker zugesetzt.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Additive können in
trockener oder flüssiger Form angewendet werden. Vorteilhaft
liegt das Additiv in wäßriger Lösung vor, da man
auf diese Weise eine genau bemessene Menge in den Mahlstrom
eingeben kann. Die Zugabe erfolgt entweder vor dem
Mahlen oder gleichzeitig mit dem Zement in die Mahlmühle.
Wenn das Additiv lediglich zur Herabsetzung des Agglomerierens
oder aus Gründen einer verbesserten Fließfähigkeit
eingesetzt wird, kann es in jedem Stadium der Verarbeitung
zugefügt werden.
Gemäß der Erfindung kann der Mahlhilfsstoff in einem relativ
breiten Mengenbereich wirksam eingesetzt werden. Der
bevorzugte Bereich liegt bei etwa 0,001 bis 1 Gew.-%, bezogen
auf das Gewicht des Zements, d. h. genauer das Gewicht
der Zusatzfeststoffe, bezogen auf das Gewicht der Zementfeststoffe
(kurz als "Feststoffe, bezogen auf Feststoffe"
bezeichnet). In einer besonders bevorzugten Ausführungsform
liegt die Menge an eingesetztem Mahlhilfsstoff zwischen
etwa 0,004 und 0,04 Gew.-%. Höhere Konzentrationen werden
angewandt, wenn ein Mahlen bis zu einer relativ großen
wirksamen Oberfläche gewünscht wird, und die Menge an
Zusatzstoff wird nur begrenzt durch die gewünschte Oberfläche
und den gewünschten Grad an Fließfähigkeit.
Das Agglomerieren der Teilchen wird wie folgt bestimmt:
100 g Zement werden in einem 250 ml Erlenmeyer-Kolben, der auf einen variablen Vibrator gesetzt wird, 15 sec lang geschüttelt. Anschließend wird der Kolben mit dem Zement vom Vibrator genommen und in eine Spannvorrichtung eingespannt, wobei die Achse des Kolbens in der Horizontalen liegt. Den Kolben läßt man dann um seine Achse rotieren, bis der Zement, der sich auf dem Boden der Flasche verdichtet, zusammenfällt. Der Kolben wird um 180° gedreht bei ca. 100 U/min. Die Anzahl der 180°-Drehungen, die erforderlich sind, um die Probe zum Zusammenfallen zu bringen, ist ein Maß für die Agglomerationsneigung des Zements. Je größer die Energie ist, die zur Aufbrechung des Bettes erforderlich ist, um so größer ist die Agglomeration.
100 g Zement werden in einem 250 ml Erlenmeyer-Kolben, der auf einen variablen Vibrator gesetzt wird, 15 sec lang geschüttelt. Anschließend wird der Kolben mit dem Zement vom Vibrator genommen und in eine Spannvorrichtung eingespannt, wobei die Achse des Kolbens in der Horizontalen liegt. Den Kolben läßt man dann um seine Achse rotieren, bis der Zement, der sich auf dem Boden der Flasche verdichtet, zusammenfällt. Der Kolben wird um 180° gedreht bei ca. 100 U/min. Die Anzahl der 180°-Drehungen, die erforderlich sind, um die Probe zum Zusammenfallen zu bringen, ist ein Maß für die Agglomerationsneigung des Zements. Je größer die Energie ist, die zur Aufbrechung des Bettes erforderlich ist, um so größer ist die Agglomeration.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele weiter
erläutert.
Es wurden Versuche durchgeführt zur Prüfung der Wirksamkeit
von Chemikalien als Mahlhilfsstoffe für Portlandzement.
Zu diesem Zweck wurden verschiedene aromatische Säurekomponenten
mit einer Triethanolaminmischung umgesetzt, um
das entsprechende Salz zu erhalten. Die Mahlprüfungen
wurden im Chargenbetrieb in einer Labormühle durchgeführt.
Das Triethanolamingemisch war, wie oben beschrieben, ein
Produkt, das bei der Synthese von Ethanolamin als Rückstandsprodukt
anfiel. Verschiedene Klinker ("A" bis "D"
in Tabelle I), von denen jeder aus einer anderen Herstellung
stammte, wurden in den Prüfungen verwendet. Bei der Durchführung
der Prüfungen wurden 3325 g Klinkelmaterial (mit
einer Teilchengröße bis 0,84 mm) zusammen mit 175 g Gips
vermahlen (letzterer wird bei der technischen Herstellung
von Portlandzement eingesetzt). Die Aminsalze wurden in
verschiedenen Mengen (Salzfeststoffe, bezogen auf Zementfeststoffe)
vor dem Vermahlen der Klinker-Gips-Mischung
zugefügt. Zum Vergleich wurden die Klinker "A" bis "D"
jeweils mit Gips, aber ohne Mahlhilfsstoff vermahlen.
Jede Vermahlung war in bezug auf einen einzelnen Klinker
identisch, d. h. die Mühle arbeitete mit der gleichen
Anzahl von Umdrehungen bei 104,4°C, und die spezifische Oberfläche
nach Blaine des gemahlenen Produktes wurde
in cm²/g gemessen. Die genaue Zahl der Umdrehungen variierte
zwischen 5000 und 10 000, je nach Art des speziellen Klinkers.
Die Erhöhung des Feinheitsgrades,
wie sie aus den gemahlenen, Mahlhilfsstoffe
enthaltenden Testproben hervorgeht, wurde berechnet
als Prozent der Oberfläche, die für die Vergleichsprobe
gemessen wurde. Dieser Prozentsatz ist in Tabelle I angegeben
als Verbesserung gegenüber der Vergleichsprobe in
Prozent. Es wurden Doppelvermahlungen und in manchen Fällen
auch Dreifachvermahlungen der zu prüfenden Mahlhilfsstoffe
durchgeführt; die erhaltenen Werte in Tabelle I sind Durchschnittswerte
davon. Das in Tabelle I angegebene "hydrolysierte
Phthalsäureanhydrid-Nebenprodukt" wurde, wie
vorstehend allgemein beschrieben, unter Verwendung des
"Verfahrens Nr. 1" des Beispiels 2 erhalten. Zum weiteren
Vergleich wurden zusätzliche Testvermahlungen durchgeführt
unter Verwendung eines handelsüblichen Mahlhilfsstoffes.
Die Ergebnisse sind in Tabelle I aufgeführt.
Zwei Verfahren können zur Herstellung von Triethanolaminsalzen
aus "hydrolysiertem Phthalsäureanhydrid-Nebenprodukt"
angewandt werden, wobei die Methode der Wahl in erster
Linie von der vorhandenen apparativen Ausrüstung abhängt.
Die in diesem Beispiel genannten Daten beziehen sich auf
eine 1000-g-Charge, obwohl in der Praxis auch Chargen
von 227 kg mit Hilfe der beiden Verfahren hergestellt
worden sind.
Stufe 1: 292 g Phthalsäureanhydrid-Nebenprodukt
werden geschmolzen und das
geschmolzene Material wird auf 110° bis 115°C
erhitzt.
Stufe 2: 20 g heißes Wasser (93° bis 100°C) werden unter
kräftigem Rühren zu dem geschmolzenen Phthalsäureanhydrid-Nebenprodukt
zugefügt.
Stufe 3: Die Temperatur der Reaktionsmischung wird überwacht.
Anfangs steigt die Temperatur, da eine
exotherme Hydrolyse stattfindet; dann bleibt
die Temperatur konstant, da das thermische Gleichgewicht
erreicht ist, und schließlich fällt sie
ab, nachdem die Hydrolyse beendet ist.
Stufe 4: Nach Beendigung der Hydrolyse (angezeigt durch
Abfall der Reaktionstemperatur) werden unter
mäßigem Rühren 448 g Triethanolamin zugefügt.
Stufe 5: Wenn die Temperatur des Reaktionsgemisches unter
90°C fällt, werden 240 g Wasser zugefügt.
Stufe 1: 260 g Wasser werden auf 75° bis 100°C erhitzt.
Stufe 2: Zu dem heißen Wasser werden unter heftigem Rühren
292 g geschmolzenes Phthalsäureanhydrid-Nebenprodukt
zugefügt. Die Temperatur des geschmolzenen
Materials sollte zwischen 110° und 115°C liegen.
Stufe 3: Die Temperatur der Reaktionsmischung wird überwacht
wie in Stufe 3 von Verfahren Nr. 1.
Stufe 4: Wenn die Temperatur des Reaktionsgemisches auf
70°C fällt, werden unter mäßigem Rühren langsam
448 g Triethanolamin zugefügt. Die Geschwindigkeit
der Triethanolaminzugabe sollte so angepaßt werden,
daß die Temperatur des Reaktionsgemisches 100°C
nicht übersteigt.
Die Fähigkeit des erfindungsgemäß eingesetzten Mahlhilfsstoffes,
das Agglomerieren von gemahlenem Produkt zu hemmen,
wurde überprüft. Die Tabelle II zeigt die Ergebnisse der
oben beschriebenen Versuche zur Prüfung der Hemmung der
Agglomerationsneigung von Portlandzement-Klinkermischungen
"A", "B" und "D". Je niedriger die "Agglomerationszahl"
(siehe Tabelle II), um so wirksamer ist der Mahlhilfsstoff
als Agglomerationsinhibitor.
Claims (17)
1. Hydraulische Zementzusammensetzung mit einem Gehalt an
Aminsalz als Mahlhilfsstoff, dadurch gekennzeichnet, daß sie
das Aminsalz einer eine aromatische Gruppe enthaltenden
Carbonsäure enthält.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Zement ein Portlandzement ist.
3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Amin-Ausgangsprodukt zur Herstellung des
Aminsalzes ein Alkanolamin oder ein Alkanolamingemisch ist.
4. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Säureausgangsprodukt für das Aminsalz eine
aromatische Mono- oder Dicarbonsäure mit einem Benzol- oder
Napthalinkern oder eine arylsubstituierte aliphatische Säure
ist.
5. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Säure Benzoesäure, Phthalsäure und/oder
Naphthylessigsäure ist.
6. Hydraulische Zementzusammensetzung mit einem Gehalt an
Aminsalz als Mahlhilfsstoff, gekennzeichnet durch einen
Gehalt an Portlandzement und 0,001 bis 1 Gew.-% des Aminsalzes
einer eine aromatische Gruppe enthaltenden Carbonsäure, wobei
diese Carbonsäure ein Gemisch aus aromatischen Carbonsäuren
ist, die als Nebenprodukt bei der Herstellung von Phthalsäureanhydrid
erhalten worden sind.
7. Zusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
das Säuregemisch ein Gemisch aus Benzoesäure und Phthalsäure
enthält.
8. Zusammensetzung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Säuregemisch durch Hydrolyse eines Nebenproduktengemisches
mit einem Gehalt an Benzoesäure und Phthalsäureanhydrid
erhalten worden ist.
9. Zusammensetzung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Nebenprodukt bei der Destillation eines bei der
Phthalsäureanhydridherstellung durch Oxydation von Naphthalin
angefallenen Oxydationsproduktes erhalten worden ist.
10. Zusammensetzung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Amin-Ausgangsprodukt Triethanolamin oder
eine Mischung von Triethanolamin mit anderen Aminen ist.
11. Zusammensetzung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Amin-Ausgangsprodukt ein Rückstandsprodukt der
Ethanolaminsynthese ist.
12. Verfahren zur Herstellung von hydraulischen Zementzusammensetzungen
mit einem Gehalt an Aminsalz gemäß den Ansprüchen
1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Aminsalz
verwendet, das durch Umsetzung eines Amins mit einer Mischung
von aromatischen Carbonsäuren erhältlich ist, die aus einem
bei der Herstellung von Phthalsäureanhydrid anfallenden
Nebenprodukt erhalten wurden.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als
das Nebenprodukt eine Mischung aus Benzoesäure und Phthalsäureanhydrid
verwendet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das
Nebenprodukt vor der Umsetzung mit dem Amin hydrolisiert
wird, wobei das Phthalsäureanhydrid zu Phthalsäure umgewandelt
wird.
15. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet,
daß als Amin Alkanolamin oder eine Mischung von Aminen, die
Alkanolamine enthalten, eingesetzt wird.
16. Verfahren zur Herstellung von hydraulischen Zementzusammensetzungen
mit einem Gehalt an Aminsalz gemäß den Ansprüchen 1
bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Aminsalz
verwendet, das erhältlich ist durch
- (a) Hydrolysieren einer Mischung aus Benzoesäure und Phthalsäureanhydrid, die als Nebenprodukt bei der Herstellung von Phthalsäureanhydrid aus Naphthalin erhalten wurde, und
- (b) Umsetzen des hydrolysierten Produktes aus (a) mit einer Mischung aus Aminen, die als Rückstandsprodukt der Ethanolaminsynthese erhalten wurde, wobei sich die Aminsalze bilden.
17. Verwendung einer hydraulischen Zementzusammensetzung mit
einem Gehalt an Aminsalz einer eine aromatische Gruppe
enthaltenden Carbonsäure gemäß den Ansprüchen 1 bis 11 in
einem Mahlverfahren.
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