Способ получения суспензии, содержащей материал на основе карбоната кальция - RU2017119656A
Код документа: RU2017119656A
Формула
1. Способ производства материала, содержащего карбонат кальция, при этом данный способ включает в себя стадии
а) предоставления по меньшей мере двух водных суспензий, включающих в себя материал, содержащий карбонат кальция, где
i) содержание твердого вещества в первой водной суспензии составляет от 1,0 до 82,0 масс.% из расчета на общую массу водной суспензии, а содержание частиц с размером < 2 мкм находится в интервале от 1,0 до 30,0 масс.%, и
ii) содержание твердого вещества во второй водной суспензии составляет от 10,0 до 82,0 масс.% из расчета на общую массу водной суспензии, а содержание частиц с размером < 2 мкм находится в интервале от более 30,0 до 100,0 масс.%,
b) смешивания по меньшей мере двух водных суспензий, полученных на стадии а), для получения смеси водных суспензий,
c) измельчения смеси водных суспензий, полученной на стадии b), и/или по меньшей мере одной из двух водных суспензий, полученных на стадии а), перед стадией смешивания b).
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, к одной из по меньшей мере двух водных суспензий, полученных на стадии а), и/или к смеси водных суспензий, полученной на стадии смешивания b), добавляют по меньшей мере один диспергирующий агент.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что по меньшей мере один диспергирующий агент выбирают из группы, включающей в себя соли натрия, калия, кальция, магния, лития, стронция, первичных аминов, вторичных аминов, третичных аминов и/или соли аммония, причем соли аминов являются линейными или циклическими, соли по меньшей мере частично нейтрализованных гомополимеров или сополимеров (мет)акриловой кислоты, малеиновой кислоты, фумаровой кислоты, итаконовой кислоты и производных данных кислот, предпочтительно сложных эфиров или амидов, таких как метилметакрилат, метилакрилат, акриламид, гидрофосфат натрия или полифосфаты, такие как полифосфаты щелочных металлов, карбоксиметилцеллюлозу, стерические диспергаторы, гребнеобразные полимеры и/или их смеси, предпочтительно, из полиакрилата натрия с молекулярной массой от 4000 до 10000 г/моль, предпочтительно от 4000 до 8000 г/моль, и наиболее предпочтительно, примерно 6000 г/моль.
4. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что определенная методом БЭТ удельная площадь поверхности
i) материала, содержащего карбонат кальция, в смеси водных суспензий, полученной на стадии смешивания b), при условии, что стадию измельчения c) осуществляют до стадии смешивания b), или материала, содержащего карбонат кальция, в смеси водных суспензий, полученной на стадии измельчения c), при условии, что стадию измельчения c) осуществляют после стадии смешивания b), имеет определенную методом БЭТ удельную площадь поверхности от 0,1 до 30,0 м2/г, предпочтительно от 1,0 до 20,0 м2/г, более предпочтительно, от 2,0 до 14,0 м2/г, и наиболее предпочтительно, от 8,0 до 10,0 м2/г, определенную при использовании азота и метода БЭТ согласно ISO 9277, и/или
ii) материала, содержащего карбонат кальция, в смеси водных суспензий, полученной на стадии смешивания b), при условии, что стадию измельчения c) осуществляют до стадии смешивания b), или материала, содержащего карбонат кальция, в смеси водных суспензий, полученной на стадии измельчения c), при условии, что стадию измельчения c) осуществляют после стадии смешивания b), имеет определенную методом БЭТ удельную площадь поверхности от 0,1 до 2,0 м2/г, предпочтительно от 0,1 до 1,5 м2/г, а более предпочтительно, от 0,2 до 1,0 м2/г, меньшую чем определенная методом БЭТ удельная площадь поверхности материала, содержащего карбонат кальция, полученного способом с использованием воды вместо второй водной суспензии.
5. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что вязкость по Брукфилду смеси водных суспензий, полученной на стадии смешивания b), при условии, что стадию измельчения c) осуществляют до стадии смешивания b), или смеси водных суспензий, полученной на стадии измельчения c), при условии, что стадию измельчения c) осуществляют после стадии смешивания b), составляет от 50 до 5000 мПа⋅с, предпочтительно от 75 до 1500 мПа⋅с, а более предпочтительно от 150 до 500 мПа⋅с.
6. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что материал, содержащий карбонат кальция, в смеси водных суспензий, полученной на стадии смешивания b), при условии, что стадию измельчения c) осуществляют до стадии смешивания b), или материал, содержащий карбонат кальция, в смеси водных суспензий, полученной на стадии измельчения c), при условии, что стадию измельчения c) осуществляют после стадии смешивания b), имеет
i) максимальный размер частиц d98≤50,0 мкм, предпочтительно, ≤20,0 мкм, а наиболее предпочтительно, ≤10,0 мкм, и/или
ii) среднемассовый размер частиц d50 от 0,1 до 10,0 мкм, предпочтительно, от 0,5 до 5,0 мкм, а наиболее предпочтительно, от 1,0 до 2,0 мкм.
7. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что содержание твердой фазы
i) в первой водной суспензии составляет от 30,0 до 78,0 масс.%, а предпочтительно, от 50,0 до 76,0 масс.%, из расчета на общую массу водной суспензии, и/или
ii) во второй водной суспензии составляет от 30,0 до 40,0 масс.%, а предпочтительно, от 34,0 до 43,0 масс.%, из расчета на общую массу водной суспензии, и/или
iii) в смеси водных суспензий, полученной на стадии смешивания b), при условии, что стадию измельчения c) осуществляют до стадии смешивания b), или в смеси водных суспензий, полученной на стадии измельчения c), при условии, что стадию измельчения c) осуществляют после стадии смешивания b), составляет от 20,0 до 80,0 масс.%, а предпочтительно, от 50,0 до 62,0 масс.%, из расчета на общую массу водной суспензии.
8. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одну из по меньшей мере двух водных суспензий, полученных на стадии а), подвергают стадии концентрирования, предпочтительно, механического обезвоживания, путем осаждения, или принудительного осаждения с использованием центрифуги.
9. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что материал, содержащий карбонат кальция, выбирают из природного карбоната кальция, осажденного карбоната кальция, доломита и их смесей, предпочтительно, природного карбоната кальция, такого как мрамор, мел и/или известняк.
10. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что, по меньшей мере, две водные суспензии, полученные на стадии а), включают в себя первую и вторую водную суспензии в количестве более 10,0 масс.%, предпочтительно более 30,0 масс.%, более предпочтительно, более 60,0 масс.%, а наиболее предпочтительно, более 65,0 масс.%.
11. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что, по меньшей мере, две водные суспензии, полученные на стадии а), включают в себя первую и вторую водную суспензии.
12. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что стадию измельчения c) осуществляют после стадии смешивания b).
13. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что данный способ также включает в себя по меньшей мере одну стадию d) концентрирования смеси водных суспензий, полученной на стадии смешивания b), при условии, что стадию измельчения c) осуществляют до стадии смешивания b), или смеси водных суспензий, полученной на стадии измельчения c), при условии, что стадию измельчения c) осуществляют после стадии смешивания b), для удаления по меньшей мере части воды механическим способом и/или термическим способом.
14. Способ по любому из пп. с 1 по 13, отличающийся тем, что способ также включает в себя стадии
е) осушки смеси водных суспензий, полученной на стадии смешивания b), при условии, что стадию измельчения c) осуществляют до стадии смешивания b), или смеси водных суспензий, полученной на стадии измельчения c), при условии, что стадию измельчения c) осуществляют после стадии смешивания b), или смеси водных суспензий, полученной на стадии концентрирования d), для удаления по меньшей мере части воды с получением частично обезвоженного материала, содержащего карбонат кальция, или для получения сухого материала, содержащего карбонат кальция, и необязательно
f) обработки сухого материала, содержащего карбонат кальция, полученного после стадии e), по меньшей мере одним диспергирующим агентом и повторного диспергирования его с получением водной суспензии, содержащей диспергированный материал, содержащего карбонат кальция, и/или
g) обработки сухого материала, содержащего карбонат кальция, полученного после стадии e), по меньшей мере одной насыщенной алифатической линейной или разветвленной карбоновой кислотой и/или по меньшей мере одним монозамещенным янтарным ангидридом, и/или по меньшей мере одной монозамещенной янтарной кислотой, и/или солевым продуктом(продуктами) реакции, и/или по меньшей мере одной смесью эфира фосфорной кислоты, включающей в себя один или более моноэфир фосфорной кислоты и/или продукты его реакций, для получения гидрофобизованного материала, содержащего карбонат кальция.
15. Материал, содержащий карбонат кальция, полученный способом по любому из пп. с 1 по 14.
16. Применение материала, содержащего карбонат кальция, по п. 15 в качестве наполнителя и покрытия для бумаги, при производстве пластмасс, красок, клеящих веществ, герметиков, бетона, в сельскохозяйственном производстве, в пищевом производстве, в производстве косметической продукции, или в производстве лекарственных препаратов.
