[发明专利]用于矿物粘合剂的添加剂

说明书

技术领域

本发明涉及水硬性粘合剂和/或潜在的水硬性粘合剂的研磨和混合工艺中的添加剂领域。

现有技术

水泥生产是非常耗能的，并且造成大量的二氧化碳排放。通过使用灰分（如飞灰、硅粉或稻壳灰）作为矿物粘合剂生产中的添加剂可节省水泥，这从能源消耗和环境保护的观点来看都是有益的。然而，这些灰分具有缺点，即它们包含可能在矿物粘合剂特别是水硬性粘合剂（hydraulisch abbindenden Bindemittel）上漂浮的烟尘，这又可例如由于涂覆于这些表面上的涂层的粘附力的损失而导致不美观的表面和损坏。

水泥生产中的一个关键步骤是水泥熟料的研磨。因为水泥熟料非常硬，所以粉碎是非常耗能的。得到细粉形式的水泥对水泥性质来说是重要的。因此水泥细度是重要的质量标准。为了更容易粉碎成粉末，使用了所谓的水泥助磨剂。这大大降低了研磨时间和能源成本。

一些水泥助磨剂具有缺点，即一定用量之后它们对水硬性粘合剂具有稀释性质，例如通过反絮凝作用使固体颗粒变为单独地散布并且变得更易活动，导致流限（Fliessgrenze）降低，即导致粘度降低。这尤其会促进烟尘漂浮并且使问题进一步加剧。

发明概述

因此，本发明的目的是提供用于水硬性粘合剂和/或潜在的水硬性粘合剂的研磨和混合工艺的新的添加剂，其没有现有技术中提到的缺点，而是具有防止特别是烟尘飘浮的较好的悬浮稳定性质。

在本文件中术语“漂浮”是指烟尘由于分离过程而在矿物粘合剂表面上的聚集。此外，这还可以涉及含水矿物粘合剂和基本上无水的矿物粘合剂。

意外的是，现在发现，与含有烟尘而不含有添加剂组合物Z的矿物粘合剂相比，可以使用包含至少一种木质素磺酸盐的添加剂组合物Z来减少烟尘在含有烟尘的矿物粘合剂上漂浮。

此外，意外地发现，通过将包含至少一种木质素磺酸盐的添加剂组合物Z与常规水泥助磨剂混合，可消除（或者至少大量减少）已知的助磨剂的缺点，而不损失常规水泥助磨剂的有益作用。

意外的是，还显示添加添加剂组合物Z对研磨工艺的效率没有负面影响。

还意外地发现添加添加剂组合物Z对硬化了的（abgebunden）矿物粘合剂的抗压强度没有负面影响。

本发明的实施方式

本发明涉及包含至少一种木质素磺酸盐的添加剂组合物Z用于减少含有烟尘的矿物粘合剂上漂浮的烟尘的用途。

矿物粘合剂涉及水硬性粘合剂和/或潜在的水硬性粘合剂和/或凝硬性粘合剂（puzzolanische Bindemittel）。在本文件中，术语水硬性粘合剂是指也在水中凝固（或者说硬化）的粘合剂，如水硬性石灰或水泥。在本文件中，术语潜在的水硬性粘合剂是指仅在添加剂（活化剂）影响下凝固（或者说硬化）的粘合剂，如熔渣（Hüttensand）。在本文件中，术语凝硬性粘合剂是指本身不凝固但在潮湿储存之后通过与氢氧化钙结合而产生固化反应产物的粘合剂，如飞灰、硅粉和天然火山灰如火山土。

水硬性粘合剂和/或潜在的水硬性粘合剂和/或凝硬性粘合剂通常选自由水泥、飞灰、硅粉、火山土、稻壳灰和熔渣组成的组或其混合物。

优选地，矿物粘合剂的至少一种其它组分选自由飞灰、硅粉、熔渣、火山土和稻壳灰组成的组。

飞灰、硅粉、熔渣、火山土和稻壳灰特别用作水泥中的所谓的主要组分并且含有可漂浮在矿物粘合剂（特别是含水矿物粘合剂）上的未燃烧的残留碳，即烟尘。这例如由于涂覆于这些表面的涂层的粘附力的损失而造成不美观的表面和损坏。烟尘在含水矿物粘合剂（例如混凝土）上漂浮可在表面上形成特别是斑点（Stippen）和烟尘穴（Russnestern）。这些是不美观的并且可由于粉尘形成而导致烟尘释放到环境中。因为烟尘通常是不希望的燃烧副产物，其具有大量的对健康有害的多环芳烃，这是又一个缺点。

飞灰是来自燃煤电厂的燃烧残留物。煤粉尘的细粒燃烧残留物是使用静电过滤器从发电站的烟道气中提取的（过滤粉尘）。飞灰可在水泥生产中同时用作原材料、水泥的主要成分以及混凝土添加剂。根据DIN EN196-2，飞灰的烧失量（表示未燃烧的、多孔碳颗粒（烟尘）的含量）限制在5重量%。飞灰的组成受煤的性质和来源以及燃烧条件的影响。

例如，根据DIN EN 197-1，在CEM II Portland飞灰水泥中的飞灰相对于所述Portland飞灰水泥总重量的比例可以是6-35重量%。

硅粉（也称硅灰或微硅粉）是在用于排气净化的电弧炉中生产硅和硅合金的副产物。硅粉通常具有小于3重量%的烧失量。