制造沉淀碳酸钙的方法、沉淀碳酸钙及其用途

文档序号:3781900阅读:651来源:国知局
制造沉淀碳酸钙的方法、沉淀碳酸钙及其用途
【专利摘要】本发明涉及一种制造沉淀碳酸钙的方法,其包含以下步骤:a)提供容纳有初始温度的水相的反应容器;b)将二氧化碳生成化合物注入该水相中,直至该水相的pH值在约5至约7范围内;以及c)随后添加初始温度的氢氧化钙浆液至该反应容器,同时继续注入该二氧化碳生成化合物,以获得沉淀碳酸钙的水性浆液。步骤c)中添加氢氧化钙浆液至反应容器中的速率为使得该反应容器中的反应内容物在反应期间的平均电导率在100μS/cm至6000μS/cm范围内。
【专利说明】制造沉淀碳酸钙的方法、沉淀碳酸钙及其用途
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种制造沉淀碳酸钙(precipitated calcium carbonate, PCC)的方法、通过本发明的方法制造的产物以及其用途。更具体地,本发明涉及一种使用碳酸盐法制造沉淀碳酸钙的方法,其中可控制沉淀碳酸钙的晶体习性;并涉及通过该方法制造的产物。
【背景技术】
[0002]碳酸钙在造纸工业中广泛地用作纸中的填料组分。其为用以提高纸张亮度及不透明度的低成本高亮度填料。其使用在最近数十年中因造纸厂自酸至碱性造纸的转变而急剧增加。天然及合成碳酸钙均用于造纸工业中。天然碳酸盐或石灰石在其用于纸中之前经研磨成小粒径,而合成碳酸钙是通过沉淀反应制造并且因此称为沉淀碳酸钙(PCC)。
[0003]除其在造纸工业中的用途之外,沉淀碳酸钙也用于各种其它目的,例如作为漆工业中的填料或颜料,及作为用于制造塑料、增塑溶胶、密封化合物、印刷墨、橡胶、牙膏、化妆品等的功能性填料。
[0004]沉淀碳酸钙以三种主要晶形存在:方解石、文石及球霰石,并且这些晶形各自存在多种不同多晶型物(晶体习性)。方解石具有三方结构,其典型晶体习性如偏三角面体(S-PCC )、菱面体(R-PCC )、六方棱柱形、轴面、胶状(C-PCC )、立方及棱柱形(P-PCC )。文石为斜方结构,其典型晶体习性为孪晶六方棱柱形晶体,以及不同类别的薄细长棱柱形、弯曲叶片状、陡锥状、凿子状晶体,分枝树状及珊瑚或蠕虫样形式。
[0005]通常,通过将CO2引入氢氧化钙的水性悬浮液(即所谓的石灰乳)中来制备PCC
[0006]Ca (OH) 2+C0 2 — CaC03+H20。
[0007]该方法显示出制造具有优良不透明化特征的PCC的能力。与经研磨碳酸钙(所谓GCC)相比,PCC通常在使纸张不透明化及增亮方面以及作为纸张中的填料和/或填充剂较优良。
[0008]或者,还已知通过将氢氧化钙的水性悬浮液引入碳酸水中来制备沉淀碳酸钙。该方法可命名为“反向”碳酸盐法。
[0009]Kosin等人在US4888160中描述一种在具有再循环管道系统的反应容器中制造立方形碳酸钙的“反向”碳酸盐法。将氢氧化钙的水性悬浮液以使得形成的所得浆液的PH值在8与9之间的速率引入pH值为6的碳酸水中。所得碳酸钙具有立方形状及I μ m至3 μ m的平均粒径。
[0010]制造立方碳酸钙的另一“反向”碳酸盐法由Masaru等人在JP4031314中公开。在该方法中,将20°C至80°C的温度的水性氢氧化钙浆液缓慢添加(以每体积碳酸水0.001倍/分钟至0.01倍/分钟的速率)至20°C至60°C温度的碳酸水,直至反应达到11或更小的PH值。随后过滤反应产物并且干燥。所得碳酸钙具有I μ m至10 μ m的平均粒径。
[0011]上述“反向”碳酸盐法的缺点是获得所期望的产物所需的添加速率低以及所得浆液的固体含量低。
[0012]因此,存在开发“反向”碳酸盐法的需要,该方法可控制所得沉淀碳酸钙的晶体习性并且可实现所得浆液中的沉淀碳酸钙的较高固体含量。换言之,需要提供一种与本【技术领域】中已知的方法相比更经济的通过“反向”碳酸盐法制造沉淀碳酸钙的方法。

【发明内容】

[0013]因此本发明的一个目的是提供一种制造沉淀碳酸钙的方法,该方法制造具有与通过已知“反向”碳酸盐法制造的沉淀碳酸钙的晶体习性不同晶体习性的沉淀碳酸钙。
[0014]更具体地,本发明的一个目的是提供一种制造棱柱形沉淀碳酸钙(P-PCC)的“反向”碳酸盐法。
[0015]本发明的另一个目的是提供一种制造偏三角面体沉淀碳酸钙(S-PCC)的“反向”碳
酸盐法。
[0016]本发明的另一个目的是提供一种制造胶状沉淀碳酸钙(c-PCC)的“反向”碳酸盐法。
[0017]本发明的又一个目的为提供各种沉淀碳酸钙产物。
[0018]这些及其它的目的通过根据本发明的由“反向”碳酸盐法制造沉淀碳酸钙的方法提供。
[0019]根据本发明方法,期望的是添加氢氧化钙浆液至反应容器中的速率使得反应容器中的反应内容物(reaction content)在反应期间的平均电导率在100 μ S/cm至6000 μ S/cm范围内。
[0020]参考以下详细描述,这些及其它目标及优势将得以更充分地理解。
【专利附图】

【附图说明】
[0021]在附图中:
[0022]图1是根据本发明通过实施例5中所述的碳酸盐法获得的棱柱形PCC的SEM显微照片;并且
[0023]图2是根据本发明通过实施例12中所述的碳酸盐法获得的具有玫瑰花状聚集体结构的偏三角面体形PCC的SEM显微照片。
[0024]图3是根据本发明通过实施例15中所述的碳酸盐法获得的胶状PCC的SEM显微照片。
【具体实施方式】
[0025]除非另有说明,否则本文中所用的所有份、百分比及比率均以重量表示。本文中引用的所有文献均通过引用并入本文。
[0026]如本说明书及权利要求中所用,术语“胶状PCC( colloidal PCC) ”(化学式=CaCO3)表示以单个PCC颗粒的聚集体/团聚体形式的PCC产物,其中所述聚集体/团聚体的表面积如通过BET法(Brunauer, Emmet, Teler, IS09277)测定为至少5m2/g。聚集体/团聚体的等效球体粒径(中值粒径,MPS)优选在约0.1 μ m至5.0 μ m、例如约0.2 μ m至4 μ m、通常约
0.5 μ m至3.0 μ m范围内,如例如通过在Micromeritics的Sedigraph5100上沉降所测定的。聚集体’/团聚体’的BET表面积通常将高达约100m2/g,更通常高达约80m2/g,例如高达约50m2/g、例如高达约30m2/g,并且通常为至少约5m2/g、例如至少约10m2/g。聚集体/团聚体由较大或较小数目的等效球体粒径通常为约0.01 μ m至0.50 μ m的单晶组成。
[0027]本发明的含义中的“浆液(slurry)”为悬浮液(包含基本上不可溶的固体和水以及任选的其它添加剂)并且密度通常比由固体形成但不含固体的液体高。
[0028]本发明的含义中的“比表面积”(SSA)或“BET比表面积”是指通过下文实施例部分中提供的方法测量的比表面积。
[0029]在本发明的上下文中所用的术语“亮度”是由自颜料产生的粉末小片反射的漫射光的百分比的测量。较亮的颜料反射较多的漫射光。如本文中所用,颜料的亮度可在457nm(R457)的光波长下测量并且以百分比表示。
[0030]考虑到已知“反向”碳酸盐法的缺陷,一个目标是提供一种制造沉淀碳酸钙的方法,该方法制造具有与通过已知“反向”碳酸盐法制造的沉淀碳酸钙的晶体习性不同晶体习性的沉淀碳酸钙。
[0031]以上所概述的目的已通过制造沉淀碳酸钙的方法解决,该方法包含以下步骤:a)提供容纳有初始温度的水相的反应容器山)将二氧化碳生成化合物注入水相中,直至水相的PH值在约5至约7范围内;及c)随后添加初始温度的氢氧化钙浆液至反应容器中,同时继续注入二氧化碳生成化合物,以便获得沉淀碳酸钙的水性浆液,其中在步骤c)中添加氢氧化钙浆液至反应容器中的速率使得反应容器中的反应内容物在反应期间的平均电导率在 100 μ S/cm 至 6000 μ S/cm 范围内。
[0032]鉴于上文所述,本发明的发明人意外地发现,通过“反向”碳酸盐法制造的沉淀碳酸钙的不同晶体习性可通过控制氢氧化钙浆液的添加速率来控制。氢氧化钙浆液的添加速率与反应内容物在反应期间的平均电导率相关,平均电导率在反应期间监控。
[0033]不希望受该理论限制,本发明的发明人认为反应内容物的平均电导率主要取决于反应内容物中的自由Ca2+离子及(0Η)-离子的浓度,自由Ca2+离子和(0H)_离子得自以下反应:
[0034]Ca (OH) 2 (S) — Ca2+ (aq) +20H (aq)。
[0035]有人指出,本领域的技术人员知道反应内容物的电导率也依赖于水的质量(亦即水的硬度)这一事实,水的硬度取决于溶解于水中的Ca2+和Mg2+离子以及来源于由其形成氢氧化钙浆液的原料的其它离子的浓度。
[0036]对于本发明的目的,“反应内容物”被定义为在反应期间包含在反应容器中的内容物,包括水相、二氧化碳生成化合物、氢氧化钙浆液、已形成的沉淀碳酸钙以及可在反应期间添加的任选的添加剂。因此,本领域的技术人员清楚,水相的初始电导率在当使用硬水(高浓度的Ca2+及Mg2+离子)时较高,并且当使用软水(低浓度的Ca2+及Mg2+离子)时较低。
[0037]当添加氢氧化钙浆液至碳酸水中的速率较高(亦即所添加的氢氧化钙浆液的量高于所添加的二氧化碳生成化合物(例如CO2)的量)时,则自由Ca2+离子在溶液中保持过量。在这种情况下,平均电导率由于这些自由离子而提高并并且通常发现在大于1200 μ S/cm至6000 μ S/cm范围内。
[0038]当添加氢氧化钙浆液至碳酸水中的速率较低(即添加少量氢氧化钙浆液)时,则所有或大部分自由Ca2+离子与二氧化碳反应,导致反应中自由Ca2+离子的浓度较低。在这种情况下,发现观测的反应内容物的平均电导率较低,特别是低于或等于1200μ S/cm。
[0039]基于以上描述,本发明的发明人意外地发现,通过控制氢氧化钙浆液的添加速率在100 μ S/cm至6000 μ S/cm范围内,可获得显示出不同于现有技术方法已知的晶体习性的晶体习性的沉淀碳酸钙,所述现有技术方法已知的晶体习性仅得到立方或立方形PCC。例如,可获得棱柱形沉淀碳酸钙和偏三角面体碳酸钙。
[0040]本发明的另一个优点在于,不需要将晶种引入反应内容物中以获得所得沉淀碳酸钙的期望的晶体习性。
[0041 ] 沉淀碳酸钙的水性浆液的pH值优选在7至13范围内,并且更优选在7至12范围内。应注意,pH值可用作反应内容物的电导率的间接指示(即高pH值意味着高浓度的自由0H_离子),并且可帮助控制所得沉淀碳酸钙的晶体习性。然而,应指出,必须将平均电导率的测量值视为用于控制所得沉淀碳酸钙的晶体习性的更精确工具。
[0042]在本发明方法的一个实施方案中,步骤c)中的氢氧化钙浆液的添加速率为按碳酸化的水相的体积计至少0.02倍/分钟,并且优选在按碳酸化的水相的体积计0.02倍/分钟至0.25倍/分钟范围内,并且更优选在按碳酸化的水相的体积计0.025倍/分钟至0.10倍/分钟范围内,例如为按碳酸化的水相的体积计0.05倍/分钟或按碳酸化的水相的体积计0.075倍/分钟或按碳酸化的水相的体积计0.10倍/分钟。这样的添加速率导致平均电导率在100 μ S/cm至6000 μ S/cm范围内。此外,通过这样的添加速率,沉淀碳酸钙的pH值可控制在7至13范围内。对于本发明的目的,术语“倍/分钟按碳酸化的水相的体积计”是指氢氧化钙浆液的添加速率并且与反应容器的大小无关。该添加速率的单位通常以升/分钟表示。例如,当碳酸化的水相的体积为2升时,则在按碳酸化的水相的体积计0.02倍/分钟至0.25倍/分钟范围内的添加速率对应于0.04升/分钟至0.5升/分钟的氢氧化钙浆液的添加速率。在8升碳酸化的水相的情况下,在按碳酸化的水相的体积计0.02倍/分钟至0.25倍/分钟范围内的添加速率对应于0.16升/分钟至2.0升/分钟的氢氧化钙浆液的添加速率。
[0043]在本发明方法的一`个优选的实施方案中,步骤c)中的二氧化碳生成化合物按每千克干燥Ca (OH) 2计以0.05千克CO2/小时至2千克CO2/小时(并且优选按每千克干燥Ca (OH) 2计以0.2千克CO2/小时至0.8千克CO2/小时之间)的速率引入反应容器中。
[0044]所用反应容器优选具有限定的填充体积,并且步骤c)中添加的氢氧化钙浆液的总量或体积占反应容器的填充体积的至少10%。其优势在于所得沉淀碳酸钙浆液具有较高固体含量。因此,在出售最终产物之前不需要进一步浓缩所述最终产物。然而,如果需要,则可使包含沉淀碳酸钙的水性悬浮液经历进一步后处理,包含分离、过滤及干燥,以获得经干燥的沉淀碳酸钙;或研磨。
[0045]在另一个实施方案中,水相的初始温度在约0°C至约95°C范围内,并且优选在约10°C至约70°C范围内,并且更优选在约30°C至约50°C范围内。水相的初始温度为约0°C意指水相为其流体状态并且不是其固体状态。
[0046]在又一个实施方案中,氢氧化钙浆液的初始温度在约10°C至约90°C范围内,并且优选在约30°C至约80°C范围内,并且更优选在约50°C至约70°C范围内。
[0047]对于本领域的技术人员而言明显的是,由于在混合不同温度的物质时的混合温度,所用氢氧化钙浆液和水的初始温度不一定与在反应期间在反应器中的温度相同。
[0048]在本发明的一个优选实施方案中,所用的二氧化碳生成化合物选自气态二氧化碳、液态二氧化碳、固态二氧化碳及含有二氧化碳的气体,并且二氧化碳生成化合物优选为二氧化碳与空气的气态混合物或者二氧化碳与氮气的气态混合物。当使用二氧化碳与空气的气态混合物或二氧化碳与氮气的气态混合物时,二氧化碳以8体积%至99体积%范围内、并且优选12体积%至25体积%范围内、例如20体积%的量存在。
[0049]氢氧化钙浆液优选为水性氢氧化钙浆液并且具有I重量%与30重量%之间、优选5重量%与25重量%之间并且更优选10重量%与20重量%之间的固体含量。
[0050]在本发明的又一个优选实施方案中,步骤(C)中所得的沉淀碳酸钙的水性浆液的悬浮液的固体含量在5重量%与30重量%之间,优选在7重量%与25重量%之间,并且更优选在10重量%与20重量%之间。
[0051]在本发明的一个优选实施方案中,沉淀碳酸钙的重量中值粒径(d5(l)在约Ι.Ομπι至约9.0 μ m范围内,优选在约2.5μηι至7.5μηι范围内,并且最优选在3.3μηι至6.9μηι范围内。
[0052]通过本发明可获得的重量中值粒径(d5(l)在2.5μπι至7.5μπι范围内并且更优选在3.3μπι至6.9μπι范围内的沉淀碳酸钙粒子。这意味着通过本发明可获得较粗的沉淀碳酸钙粒子。
[0053]通过根据本发明的方法获得的沉淀碳酸钙粒子的BET比表面积在约1.0m2/g至约25.0m2/g范围内,优选在约1.3m2/g至约23.5m2/g范围内,并且更优选在约1.3m2/g至5.0m2/g范围内。
[0054]在本发明的又一个实施方案中,在步骤a)之后或在步骤b)之后但在步骤c)之前添加添加剂至反应容器中。
[0055]添加剂优选为选自包含本领域技术人员公知的熟化添加剂和沉淀添加剂的组的添加剂。添加剂的实例为糖(例如蔗糖)、糖醇(例如麦瑞吐尔(meritol));柠檬酸或柠檬酸的钠、钾、钙或镁盐;及中和或部分中和形式的聚丙烯酸。还应注意,除前述中和或部分中和形式的聚丙烯酸之外,还可使用本领域技术人员公知的其它分散剂作为本发明方法中的添加剂。
[0056]在本发明的一个优选实施方案中,控制平均电导率在约100 μ S/cm至约1200 μ S/cm范围内,并且优选在约200 μ S/cm至约1010 μ S/cm范围内。
[0057]在本发明的另一个优选实施方案中,控制平均电导率在大于约1200yS/cm至约6000 μ S/cm范围内,并且优选在约1300 μ S/cm至约3000 μ S/cm范围内,并且更优选在约1300 μ S/cm 至 2500 μ S/cm 范围内。
[0058]本发明人已意外地发现,当反应内容物的平均电导率在约100μ S/cm至约1200 μ S/cm范围内时,所得沉淀碳酸钙为棱柱形沉淀碳酸钙(P-PCC);并且当反应内容物的平均电导率在大于约1200 μ S/cm至约6000 μ S/cm范围内时,则所得沉淀碳酸钙为偏三角面体沉淀碳酸钙(S-PCC)或胶状沉淀碳酸钙(c-PCC)。应注意,胶状沉淀碳酸钙优选在本发明方法期间当有添加剂(如糖,例如蔗糖)存在于自来水中时在引入氢氧化钙浆液之前形成。
[0059]在本发明的另一个优选实施方案中,该方法是以间歇模式、半间歇模式或连续模式进行。
[0060]此外,本发明方法优选包含另一个步骤,其中干燥步骤c)中获得的沉淀碳酸钙以形成沉淀碳酸钙。[0061]本发明的另一个优点在于所得沉淀碳酸钙的pH值稳定性,其在7至12的宽pH值范围中稳定。
[0062]本发明还涉及通过本发明方法获得的沉淀碳酸钙,以及涉及包含通过本发明方法获得的沉淀碳酸钙的水性悬浮液。
[0063]此外,本发明涉及通过本发明方法获得的经干燥的沉淀碳酸钙。
[0064]本发明还涉及水性悬浮液在涂布组合物中或作为造纸工业中的填料的用途,并且涉及经干燥的沉淀碳酸钙在漆、橡胶、塑料、建筑材料、墨、水处理、食物、饲料及化妆品领域中的用途。
[0065]实施例
[0066]以下实施例旨在说明本发明的某些实施方案并且应理解为不以任何方式限制本发明。
[0067]对于本发明的目的,参数d5(l (%)的值是通过其中分别50质量%的颗粒直径小于或等于该值的粒径测量值获得。
[0068]测量方法:
[0069]悬浮液电导率测暈
[0070]悬浮液的电导率是在反应期间在反应容器中使用配备有相应MettlerToledo电导率扩展单兀和 Mettler Toledo InLat)?'730 电导率探针的 Mettler Toledo SevenMulti直接测量。
·[0071]首先使用来自Mettler Toledo的市售电导率校准溶液在相关电导率范围中校准仪器。通过线性校正模式自动校正温度对电导率的影响。
[0072]悬浮液pH值的测暈
[0073]悬浮液的pH值在反应容器中使用Mettler Toledo Seven Easy pH计及MettlerToledo InLab? Expert Pro pH 电极直接测量。
[0074]BET比表面积
[0075]BET比表面积(又被称为SSA)是根据IS09277使用由MICR0MERITICS?公司出售的 Tristar II3020 测定。
[0076]用Sedigraph?5100测量颗粒物质(d5Q ( μ m))的粒径分布(直径〈X μ m的粒子质量%)及重量中值粒径(d5Q)。
[0077]经由沉降法(即分析在重力场中的沉降行为)测定颗粒物质的重量中值粒径及粒径质量分布。用由MICR0MERITI CS?公司出售的Sedigraph?5100进行测量。
[0078]该方法及仪器对于本领域的技术人员是已知的并且常用来测定填料和颜料的粒径。通过添加对应于4g干燥PCC的量的产物至60ml0.1重量%Na4P207水溶液中来制备样品。使用高速搅拌器(Polytron PT3000/3100,在15000rpm下)分散样品3分钟。随后使用超声波浴使其经受超声波15分钟并且随后将其添加至Sedigraph的混合室中。
[0079]粘度测暈
[0080]A.布氏粘度(Brookfield Viscosity)
[0081]布氏粘度是在室温和IOOrpm (每分钟转数)的转速下以适当盘状转轴2、3或4搅拌I分钟之后通过使用RVT型号Brookfield?粘度计进行测量。[0082]B.根据 EN IS02884-1 的 ICI 粘度
[0083]ICI粘度是在(23±0.2) °C的温度下根据EN IS02884-1使用锥板式粘度计(Epprecht Instruments+Controls, Bassersdorf, Switzerland)在 100001/s 的剪切速率下测量。15秒后的测量值描绘探针的测量粘度,该测量值应为恒定值。
[0084]C.用Paar Physica M301PP25流变计测量的粘度
[0085]该测量用来自奥地利的Anton Paar GmbH公司的Paar PhysicaM301PP25流变计根据以下状况进行:
[0086]温度:23°C
[0087]起始剪切速率:0.ll/s
[0088]最终剪切速率:1001/s,梯度为每十进位10个测量点,并且各测量点在5秒之后获取。
[0089]测量点以十进位对数方式呈现,以便由此测量得到具有负斜率的线性曲线。图中的X轴以十进位对数方式表示剪切速率,y轴描绘以Pa.S为单位的测量粘度。
[0090]悬浮液中的物质的固体重量(weight solid)(重量%)
[0091]固体重量(也称为物质的固体含量)是通过固体物质的重量除以水性悬浮液的总
重量来确定。
[0092]固体物质的重量是通过称量通过蒸发悬浮液的水相并且干燥所得物质至恒重所获得的固体物质来确定。
[0093]涂布表面的光泽度
[0094]光泽度值在对比度卡上根据DIN67530在以150 μ m的涂布机间隙制备的漆涂表
面上以所列角度进行测量。所用对比度卡为由Leneta公司出售并且由Novamart,Stafa,
Switerland经销的Leneta对比度卡,型号为3-B-H,大小为7-5/8X11-3/8(194mmX 289mm)。用来自德国Geretsried的Byk Gardner公司的光泽度测量装置测量光泽度。通过用光泽度测量装置测量卡上的5个不同点获得光泽度,并且平均值由装置计算并且可来源于装置的显示器。
[0095]色倌(Rx、Ry、Rz )的测定
[0096]色值Rx、Ry、Rz在Leneta对比度卡的白及黑场上测定,并且用法国蒙特勒伊的Datacolor 公司的 spectraflas SF450X 光谱仪测量。
[0097]凃布表面的对比率(不诱明度)
[0098]对比率值是根据IS02814在7.5m2/1的涂布率下测定。
[0099]对比率是根据以下方程式所描述的来计算:
[0100]
【权利要求】
1.一种制造沉淀碳酸钙的方法,其包含以下步骤: Ca)提供容纳有初始温度的水相的反应容器; (b)将二氧化碳生成化合物注入所述水相中,直至所述水相的pH值在约5至约7范围内 '及 (c)随后添加初始温度的氢氧化钙浆液至所述反应容器,同时继续注入所述二氧化碳生成化合物,以便获得所述沉淀碳酸钙的水性浆液, 其中在步骤c)中将所述氢氧化钙浆液添加至所述反应容器中的速率为使得所述反应容器中的反应内容物在反应期间的平均电导率在100 μ S/cm至6000 μ S/cm范围内。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于所述沉淀碳酸钙的水性浆液的pH值在7至13的范围内,更优选在7至12的范围内。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于在步骤c)中所述氢氧化钙浆液的所述添加速率为按碳酸化的水相的体积计至少0.02倍/分钟,优选在按碳酸化的水相的体积计0.02倍/分钟至0.25倍/分钟范围内,更优选在按碳酸化的水相的体积计0.025倍/分钟至0.10倍/分钟范围内。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于步骤c)中的所述二氧化碳生成化合物按每千克干燥Ca(OH)2计以0.05千克CO2/小时至2千克CO2/小时,优选按每千克干燥Ca(OH)2计以0.2千克CO2/小时至0.8千克CO2/小时之间的速率引入所述反应容器中。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于所述反应容器具有限定的填充体积, 并且步骤c)中所添加的氢氧化钙浆液的总量或体积占所述反应容器的所述填充体积的至少10%。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于所述水相的所述初始温度在约O V至约95 °C范围内,优选在约10°C至约70°C范围内,更优选在约30 V至约50°C范围内。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其特征在于氢氧化钙浆液的所述初始温度在约10°C至约90°C范围内,优选在约30V至约80°C范围内,更优选在约50V至70°C范围内。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其特征在于所述二氧化碳生成化合物选自气态二氧化碳、液态二氧化碳、固态二氧化碳及含有二氧化碳的气体,并且所述二氧化碳生成化合物优选为二氧化碳与空气、或二氧化碳与氮气的气态混合物。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法,其特征在于所述氢氧化钙浆液为水性氢氧化钙浆液并且具有I重量%与30重量%之间、优选5重量%与25重量%之间并且更优选10重量%与20重量%之间的固体含量。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法,其特征在于步骤(C)中获得的所述沉淀碳酸钙的所述水性浆液的水性悬浮液的固体含量在5重量%与30重量%之间,优选在7重量%与25重量%之间,更优选在10重量%与20重量%之间。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法,其特征在于所述沉淀碳酸钙的重量中值粒径(d5CI)在约1.0 μ m至约9.0 μ m范围内,优选在约2.5μηι至7.5μηι范围内,最优选在3.3μπι至6.9μπι范围内。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法,其特征在于所述沉淀碳酸钙粒子的BET比表面积在1.0m2/g至25.0m2/g范围内,优选在约1.3m2/g至约23.5m2/g范围内,更优选在约1.3m2/g至5.0m2/g范围内。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法,其特征在于在步骤a)之后或在步骤b)之后但在步骤c)之前添加添加剂至所述反应容器中。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于所述添加剂是选自熟化添加剂、沉淀添加剂及分散剂的其中之一,如糖、糖醇、柠檬酸或柠檬酸的钠、钾、钙或镁盐;及中和或部分中和形式的聚丙烯酸。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法,其特征在于控制所述平均电导率在约100 μ S/cm至约1200 μ S/cm范围内,优选在约200 μ S/cm至约1010 μ S/cm范围内。
16.根据权利要求1至14中任一项所述的方法,其特征在于控制所述平均电导率在从大于1200 μ S/cm至约6000 μ S/cm范围内,优选在约1300 μ S/cm至约3000 μ S/cm范围内,更优选在约1300 μ S/cm至2500 μ S/cm范围内。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的方法,其特征在于所述方法是以间歇模式、半间歇模式或连续模式进行。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的方法,其特征在于在另外一步骤中干燥所述沉淀碳酸钙以形成经干燥的沉淀碳酸钙。
19.一种通过根据权 利要求1至18中任一项所述的方法获得的产物。
20.一种水性悬浮液,其包含通过根据权利要求1至17中任一项所述的方法获得的所述沉淀碳酸钙。
21.一种通过根据权利要求18所述的方法获得的经干燥的沉淀碳酸钙。
22.一种根据权利要求20所述的水性悬浮液或根据权利要求21所述的经干燥的沉淀碳酸钙的用途,其在造纸工业中用作填料或用于涂布组合物中。
23.一种根据权利要求21所述的经干燥的沉淀碳酸钙的用途,其用于漆、橡胶、塑料、建筑材料、墨、水处理、食物、饲料及化妆品领域中。
【文档编号】C09C1/02GK103717681SQ201280030145
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2012年6月19日 优先权日:2011年6月21日
【发明者】马蒂厄·斯克日普恰克, 马克·莫勒, 托马斯·施默尔泽 申请人:欧米亚国际集团
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