[go: up one dir, main page]

RU2519037C2 - Способ получения карбоната кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью и его применение - Google Patents

Способ получения карбоната кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью и его применение Download PDF

Info

Publication number
RU2519037C2
RU2519037C2 RU2012101308/05A RU2012101308A RU2519037C2 RU 2519037 C2 RU2519037 C2 RU 2519037C2 RU 2012101308/05 A RU2012101308/05 A RU 2012101308/05A RU 2012101308 A RU2012101308 A RU 2012101308A RU 2519037 C2 RU2519037 C2 RU 2519037C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
acid
calcium carbonate
water
soluble non
less
Prior art date
Application number
RU2012101308/05A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2012101308A (ru
Inventor
Патрик А. С. ГЕЙН
Дэниел ДЖЕРАРД
Йоахим Шелкопф
Original Assignee
Омиа Интернэшнл Аг
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Омиа Интернэшнл Аг filed Critical Омиа Интернэшнл Аг
Publication of RU2012101308A publication Critical patent/RU2012101308A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2519037C2 publication Critical patent/RU2519037C2/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/02Compounds of alkaline earth metals or magnesium
    • C09C1/021Calcium carbonates
    • C09C1/022Treatment with inorganic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/90Carbides
    • C01B32/914Carbides of single elements
    • C01B32/942Calcium carbide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F11/00Compounds of calcium, strontium, or barium
    • C01F11/18Carbonates
    • C01F11/185After-treatment, e.g. grinding, purification, conversion of crystal morphology
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/02Compounds of alkaline earth metals or magnesium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/02Compounds of alkaline earth metals or magnesium
    • C09C1/021Calcium carbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/04Physical treatment, e.g. grinding, treatment with ultrasonic vibrations
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63Inorganic compounds
    • D21H17/67Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63Inorganic compounds
    • D21H17/67Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
    • D21H17/69Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments modified, e.g. by association with other compositions prior to incorporation in the pulp or paper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/70Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
    • C01P2002/72Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/61Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/62Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/80Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/12Surface area
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63Inorganic compounds
    • D21H17/67Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
    • D21H17/675Oxides, hydroxides or carbonates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)

Abstract

Изобретение может быть использовано в производстве бумаги, пластмасс и красок. Способ получения карбоната кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью в водной среде включает предоставление карбоната кальция; предоставление от 5 мас.% до 50 мас.%, в расчете на массу карбоната кальция, по меньшей мере, одной кислоты, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5; предоставление газообразного CO2; предоставление, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты и/или кислой соли указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты. Далее проводят контактирование карбоната кальция с, по меньшей мере, одной кислотой, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, с указанным газообразным CO2 и с, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислотой и/или кислой солью указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты. При этом водорастворимая неполимерная органическая и/или неорганическая слабая кислота имеет значение pKa, составляющее более чем 2,5, и анион соответствующей кислоты способен образовывать водонерастворимые кальциевые соли. Изобретение позволяет регулировать размер частиц карбоната кальция, повысить его удельную поверхность и выход. 4 н. и 19 з.п. ф-лы, 7 табл., 7 пр.

Description

Изобретение относится к экономичному способу получения карбоната кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью. Кроме того, настоящее изобретение относится к карбонату кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью, имеющему повышенную удельную поверхность по БЭТ, и к применению способа регулирования удельной поверхности по БЭТ.
На практике карбонат кальция используют в огромных количествах в промышленном производстве бумаги, краски, резины и пластмассы для различных целей, включая покрытия, наполнители, разбавители и пигменты для производства бумаги, а также водные лакокрасочные материалы, и для очистки воды, в частности, в качестве средства для удаления неорганических материалов, в том числе тяжелых металлов и/или фармацевтических отходов, включая полициклические соединения, холестерин и/или разрушающие эндокринную систему соединения (EDC).
В отношении препятствия агрегированию частиц карбоната кальция и повышения сродства данных частиц к веществу, к которому добавляют данные частицы, например, в качестве наполнителя или флокулянта, физические и химические свойства поверхностей указанных частиц карбоната кальция изменяют путем обработки карбоната кальция жирной кислотой или натриевой солью жирной кислоты, смоляной кислоты или другими кислотами.
В технике предложено несколько подходов к улучшению химических и физических свойств карбоната кальция. Например, патент США № 4219590 описывает способ улучшения карбоната кальция введением частиц карбоната кальция в контактную реакцию с кислым газом, способным реагировать с карбонатом кальция, в целях высокой однородности размеров частиц карбоната кальция и, в то же время, покрытия поверхности частиц карбоната кальция кальциевой солью кислоты кислого газа. Патент США № 6666953 B1 относится к пигменту, наполнителю или минералу, содержащему природный карбонат кальция, обработанный одним или более источниками ионов H3O+ и газообразным CO2, что позволяет уменьшать плотность бумаги при постоянной удельной поверхности без потери физических свойств, когда его используют в качестве пигмента или покровного наполнителя для указанной бумаги. WO 99/02608 A1 описывает способ получения имеющей высокое содержание твердых частиц суспензии кислотоустойчивого осажденного карбоната кальция, в котором содержащую твердые частицы суспензию обрабатывают химической добавкой, в том числе алюминатом натрия, чтобы придавать кислотоустойчивость карбонату кальция.
Кроме того, патенты США №№ 5584923, 5647902, 5711799 и №№ WO 97/08247 A1 и WO 98/20079 A1, соответственно, описывают карбонат кальция, который является кислотоустойчивым, что позволяет использовать его в качестве материала наполнителя в производстве нейтральной и слабокислой бумаги, и способ получения данного кислотоустойчивого карбоната кальция.
Кроме того, WO 2005/121257 A2 описывает способ получения сухого минерального пигмента, отличающегося тем, что он содержит продукт, полученный на месте использования многократной реакцией карбоната кальция и продукта или продуктов реакции указанного карбоната с газообразным CO2, полученным на месте использования и/или из внешнего источника; и, по меньшей мере, с одним соединением формулы R-X. WO 2004/083316 A1 относится к минеральным пигментам, содержащим продукт, полученный на месте использования двойной и/или многократной реакцией между карбонатом кальция и продуктом или продуктами реакции указанного карбоната с одним или более умеренно сильным или сильными донорами ионов H3O+, и продукт или продукты реакции указанного карбоната с газообразным CO2, полученным на месте использования и/или поступающим из внешнего источника, и, по меньшей мере, один силикат алюминия, и/или, по меньшей мере, один синтетический диоксид кремния, и/или, по меньшей мере, один силикат кальция, и/или, по меньшей мере, один силикат одновалентного металла, в том числе силикат натрия, и/или силикат калия, и/или силикат лития, предпочтительно, в том числе силикат натрия, и/или, по меньшей мере, один гидроксид алюминия, и/или, по меньшей мере, один алюминат натрия и/или калия, которые используют в производстве бумаги, в том числе в качестве наполнителя основной массы и/или покрытия бумаги.
Патент США № 5043017 относится к карбонату кальция, которому придана кислотоустойчивость путем добавления к тонкоизмельченному карбонату кальция одного из образующих хелатные комплексы кальция реагентов и сопряженных оснований, включая гексаметафосфат натрия, с последующим добавлением кислоты, в том числе фосфорной кислоты.
Однако в предшествующем уровне техники, по-видимому, не описаны экономичные способы получения и регулирования имеющих высокую удельную поверхность материалов и способы регулирования размера частиц материалов, позволяющие создавать определенные материалы на основе карбоната кальция в желательных целях. В частности, в способах получения имеющих высокую удельную поверхность материалов в предшествующем уровне техники требуется использование больших количеств и концентраций кислот от средней до высокой силы (имеющих значение pKa, менее чем или равное 2,5), чтобы получить желательный материал, имеющий высокую удельную поверхность по БЭТ. Кроме того, для использования таких кислот от средней до высокой силы необходимо соблюдение строгих требований техники безопасности, чтобы свести к минимуму опасность для работников. Кроме того, использование больших количеств и концентраций указанных кислот от средней до высокой силы также приводит к значительному и дорогостоящему потреблению химических реагентов и воды.
Таким образом, было бы желательно иметь в распоряжении способ, который обеспечивает получение карбоната кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью и предоставляет возможность регулирования определенных параметров, в том числе удельной поверхности по БЭТ и размера частиц карбоната кальция.
Соответственно, задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить экономичный способ получения карбоната кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью, в котором удельную поверхность по БЭТ карбоната кальция можно контролировать или регулировать. Следующая задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить способ получения карбоната кальция, в котором увеличивается удельная поверхность по БЭТ частиц карбоната кальция. Еще одна задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить способ, в котором уменьшается требуемое количество кислоты от средней до высокой силы для данной удельной поверхности по БЭТ карбоната кальция по сравнению с материалом, полученным способом предшествующего уровня техники с использованием только кислот от средней до высокой силы. Следующая задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить способ, в котором удельная поверхность по БЭТ карбоната кальция увеличивается для данного количества кислоты от средней до высокой силы по сравнению с материалом, полученным способом предшествующего уровня техники с использованием только кислот от средней до высокой силы. Следующая задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить способ, в котором размер частиц карбоната кальция можно контролировать или регулировать. Еще одна задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить способ, в котором можно получать с высоким выходом карбонат кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью.
Настоящее изобретение предназначено для достижения данных и других задач предложением способа получения карбоната кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью, согласно описанию настоящего изобретения и определению его формулы.
Согласно одному аспекту настоящей заявки, разработан способ получения карбоната кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью в водной среде, где способ включает следующие стадии:
a) предоставление карбоната кальция;
b) предоставление от 5 до 50 мас.%, в расчете на массу карбоната кальция, по меньшей мере, одной кислоты, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, причем анион соответствующей кислоты способен образовывать водонерастворимые кальциевые соли;
c) предоставление газообразного CO2;
d) предоставление, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты и/или кислой соли указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты; и
e) контактирование указанного карбоната кальция с указанной, по меньшей мере, одной кислотой, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, согласно стадии b), с указанным газообразным CO2 согласно стадии c) и с указанной растворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислотой и/или кислой солью указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты, согласно стадии d);
где, по меньшей мере, одна водорастворимая неполимерная органическая и/или неорганическая слабая кислота имеет значение pKa, составляющее более чем 2,5, и где анион соответствующей кислоты способен образовывать водонерастворимые кальциевые соли.
Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что регулирование определенных параметров в процессе получения определенным далее способом и особенно регулирование момента введения и количества слабой кислоты в реакционную систему является ключевым фактором образования карбоната кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью, имеющего особые свойства, например, повышенную удельную поверхность по БЭТ и/или размер частиц, по сравнению со способом предшествующего уровня техники, использующим только кислоты от средней до высокой силы.
В целях настоящей заявки термин «водонерастворимые кальциевые соли» определяет материалы, которые при смешивании с деионизированной водой и фильтровании через фильтр, у которого размер пор составляет 0,2 мкм, при 20°C, чтобы отделить жидкий фильтрат, позволяют получить не более чем 0,1 г твердого материала после испарения 100 г указанного жидкого фильтрата при 95-100°C. Термин «растворимые (или солюбилизированные) материалы» определяет материалы, позволяющие получить более чем 0,1 г твердого материала после испарения 100 г указанного жидкого фильтрата при 95-100°C.
В соответствии с настоящим изобретением, термин «кислота» определяет кислоту по теории Бренстеда-Лоури (Bronsted-Lowry), иными словами, источник ионов H3O+. Термин «анион кислоты» определяет депротонированную форму кислоты Бренстеда-Лоури, т.е. сопряженное основание кислоты. Термин «соль кислоты» определяет источник ионов H3O+, который, по меньшей мере, частично нейтрализован неводородным электроположительным элементом. Термин «соль» определяет электрически нейтральное ионное соединение, образованное из анионов и неводородных катионов. Термин «соль» может включать безводную форму, а также формы, содержащие кристаллизационную воду (гидраты). Термин «частично кристаллическая соль» определяет соль, которая при исследовании методом рентгенофазового анализа (РФА) представляет практически дискретную дифрактограмму.
Термин «неполимерная органическая и/или неорганическая слабая кислота» в целях настоящей заявки определяет неорганическое или органическое соединение, содержащее менее чем десять повторяющихся структурных звеньев, соединенных ковалентными химическими связями. Термин «кислая соль указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты» определяет электрически нейтральное ионное соединение, образованное из анионов, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты и катионов, причем данная соль содержит, по меньшей мере, один атом водорода.
Термин «суспензия» в значении настоящего изобретения представляет собой суспензию, которая включает нерастворимые твердые вещества, воду и необязательно дополнительные добавки, обычно содержит большие количества твердых веществ, является более вязкой и, как правило, имеет более высокую плотность, чем не содержащая твердых веществ жидкость, из которой она получена.
В значении настоящего изобретения термин «карбонат кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью» представляет собой материал, включающий карбонат кальция и нерастворимые, предпочтительно, по меньшей мере, частично кристаллические, кальциевые соли с анионами указанных кислот, согласно указанным выше стадиям b) и d). В предпочтительном варианте осуществления нерастворимая кальциевая соль распространяется от поверхности, по меньшей мере, части карбоната кальция. Ионы кальция, образующие указанную, по меньшей мере, частично кристаллическую кальциевую соль с указанным анионом, образуются, главным образом, из исходного материала на основе карбоната кальция.
Термин «удельная поверхность по БЭТ» (УП) в значении настоящего изобретения определяет удельную поверхность, измеренную способом, описанным в приведенном ниже разделе примеров.
В соответствии с настоящим изобретением, карбонат кальция включает, как правило, тонкодисперсный (или природный) карбонат кальция (ТКК) и/или осажденный карбонат кальция (ОКК), который также известен как синтетический карбонат кальция.
Термин «тонкодисперсный карбонат кальция» в значении настоящего изобретения определяет карбонат кальция, полученный из природных источников, включая мрамор, мел или известняк, и подвергнутый обработке, в том числе измельчению, просеиванию и/или фракционированию в мокром и/или сухом состоянии, например, с помощью циклона.
Термин «осажденный карбонат кальция» в значении настоящего изобретения определяет синтезированный материал, как правило, полученный осаждением в результате реакции диоксида углерода и извести в водной среде или осаждением из водного раствора, содержащего источники ионов кальция и карбоната. Кроме того, ОКК может также представлять собой продукт взаимодействия солей кальция и карбонатов, например, хлорида кальция и карбоната натрия в водной среде.
Настоящее изобретение также относится к карбонату кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью, у которого удельная поверхность (УП) по БЭТ, измеренная способом, описанным в приведенном ниже разделе примеров, составляет более чем 50 м2/г, предпочтительнее более чем 60 м2/г и наиболее предпочтительно более чем 80 м2/г.
Кроме того, настоящее изобретение относится к использованию способа по изобретению для контроля или регулирования свойств и параметров карбоната кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью, включая удельную поверхность по БЭТ.
Согласно одному предпочтительному варианту осуществления способа по изобретению, по меньшей мере, одна кислота, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, выбрана из группы, состоящей из сильных кислот, у которых значение pKa составляет не более нуля при 25°C, и кислот средней силы, у которых значение pKa составляет от нуля до 2,5 включительно при 25°C.
Согласно другому предпочтительному варианту осуществления способа по изобретению, кислота средней силы выбрана из группы, состоящей из H3PO4, щавелевой кислоты и их смесей.
Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления способа по изобретению, по меньшей мере, одна кислота, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, представляет собой H3PO4, предпочтительно H3PO4 в концентрации от 20 до 40 об.%.
Согласно одному предпочтительному варианту осуществления способа по изобретению, по меньшей мере, одна водорастворимая неполимерная органическая и/или неорганическая слабая кислота и/или кислая соль указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты имеет молекулярную массу, составляющую менее чем 1000 г/моль, предпочтительно менее чем 750 г/моль и предпочтительнее менее чем 500 г/моль.
Согласно другому предпочтительному варианту осуществления способа по изобретению, указанная, по меньшей мере, одна водорастворимая неполимерная органическая и/или неорганическая слабая кислота и/или кислая соль указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты выбрана из группы, состоящей из борной кислоты, лимонной кислоты, дигидроцитрата натрия, дигидроцитрата калия, гидроцитрата натрия, гидроцитрата калия, дигидробората натрия, дигидробората калия, гидробората натрия, гидробората калия и их смесей.
Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления способа по изобретению, указанную, по меньшей мере, одну водорастворимую неполимерную органическую и/или неорганическую слабую кислоту и/или кислую соль указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты добавляют в количестве, составляющем от 0,1 мас.% до 20 мас.%, предпочтительно от 1 мас.% до 15 мас.%, предпочтительнее от 1 мас.% до 10 мас.% до наиболее предпочтительно от 1 мас.% до 5 мас.%, в расчете на массу карбоната кальция.
Согласно одному предпочтительному варианту осуществления способа по изобретению, с карбонатом кальция сначала вступает в контакт, по меньшей мере, одна водорастворимая неполимерная органическая и/или неорганическая слабая кислота и/или кислая соль указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты и затем, по меньшей мере, одна кислота, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5.
Согласно другому предпочтительному варианту осуществления способа по изобретению, с карбонатом кальция одновременно вступает в контакт, по меньшей мере, одна водорастворимая неполимерная органическая и/или неорганическая слабая кислота и/или кислая соль указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты и, по меньшей мере, одна кислота, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5.
Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления способа по изобретению, с карбонатом кальция сначала вступает в контакт, по меньшей мере, одна кислота, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, и во время ее добавления с карбонатом кальция также вступает в контакт, по меньшей мере, одна водорастворимая неполимерная органическая и/или неорганическая слабая кислота и/или кислая соль указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты.
Согласно одному предпочтительному варианту осуществления способа по изобретению, с карбонатом кальция сначала вступает в контакт, по меньшей мере, одна кислота, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, и после добавления 5% от полного количества указанной, по меньшей мере, одной кислоты, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, с карбонатом кальция вступает в контакт, по меньшей мере, одна водорастворимая неполимерная органическая и/или неорганическая слабая кислота и/или кислая соль указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты.
Согласно другому предпочтительному варианту осуществления способа по изобретению, с карбонатом кальция сначала вступает в контакт, по меньшей мере, одна кислота, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, и после добавления 10% от полного количества указанной, по меньшей мере, одной кислоты, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, с карбонатом кальция вступает в контакт, по меньшей мере, одна водорастворимая неполимерная органическая и/или неорганическая слабая кислота и/или кислая соль указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты.
Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления способа по изобретению, с карбонатом кальция сначала вступает в контакт, по меньшей мере, одна кислота, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, и после добавления 20% от полного количества указанной, по меньшей мере, одной кислоты, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, с карбонатом кальция вступает в контакт, по меньшей мере, одна водорастворимая неполимерная органическая и/или неорганическая слабая кислота и/или кислая соль указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты.
Согласно одному предпочтительному варианту осуществления способа по изобретению, с карбонатом кальция сначала вступает в контакт, по меньшей мере, одна кислота, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, и после добавления 30% от полного количества указанной, по меньшей мере, одной кислоты, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, с карбонатом кальция вступает в контакт, по меньшей мере, одна водорастворимая неполимерная органическая и/или неорганическая слабая кислота и/или кислая соль указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты.
Согласно другому предпочтительному варианту осуществления способа по изобретению, с карбонатом кальция сначала вступает в контакт, по меньшей мере, одна кислота, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, и после добавления 50% от полного количества указанной, по меньшей мере, одной кислоты, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, с карбонатом кальция вступает в контакт, по меньшей мере, одна водорастворимая неполимерная органическая и/или неорганическая слабая кислота и/или кислая соль указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты.
Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления способа по изобретению, с карбонатом кальция сначала вступает в контакт, по меньшей мере, одна кислота, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, и после добавления 80% от полного количества указанной, по меньшей мере, одной кислоты, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, с карбонатом кальция вступает в контакт, по меньшей мере, одна водорастворимая неполимерная органическая и/или неорганическая слабая кислота и/или кислая соль указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты.
Согласно другому предпочтительному варианту осуществления способа по изобретению, по меньшей мере, одну кислоту, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, используют в виде, по меньшей мере, одного источника ионов H3O+, и от 5 мас.% до 50 мас.%, в расчете на массу карбоната кальция, составляет, по меньшей мере, один анион кислоты, где соответствующая кислота, по меньшей мере, одного аниона кислоты имеет значение pKa, составляющее менее чем или равное 2,5, и указанный анион кислоты способен образовывать водонерастворимые кальциевые соли.
Согласно одному предпочтительному варианту осуществления способа по изобретению, с карбонатом кальция затем вступает в контакт соединение, выбранное из группы, состоящей из силиката натрия, силиката калия, силиката лития, силиката алюминия, синтетического диоксида кремния, силиката кальция, гидроксида алюминия, алюмината натрия, алюмината калия и их смесей.
Согласно другому предпочтительному варианту осуществления способа по изобретению, карбонат кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью, полученный способом по изобретению, имеет удельную поверхность по БЭТ, измеряемую согласно способу измерения, представленному далее в разделе примеров, которая составляет, по меньшей мере, 20 м2/г, предпочтительно, по меньшей мере, 30 м2/г, предпочтительнее, по меньшей мере, 40 м2/г, еще предпочтительнее, по меньшей мере, 50 м2/г, еще предпочтительнее, по меньшей мере, 60 м2/г, еще предпочтительнее, по меньшей мере, 70 м2/г и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 80 м2/г.
Согласно одному предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, продукт, полученный способом по изобретению, т.е. водную суспензию сушат после стадии e), чтобы получить предпочтительно сухой или твердый продукт.
Далее более подробно описаны стадии a)-e) способа получения карбоната кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью согласно изобретению:
Стадия a): получение карбоната кальция, включающее водный процесс
Согласно стадии a) способа настоящего изобретения, получают карбонат кальция.
Предпочтительно, карбонат кальция выбирают из тонкодисперсного (или природного) карбоната кальция (ТКК) и/или осажденного карбоната кальция (ОКК), который также известен как синтетический карбонат кальция.
ТКК представляет собой встречающуюся в природе форму карбоната кальция, который добывают из осадочных горных пород, включая известняк или мел, или из метаморфических мраморных пород. ТКК представляет собой почти исключительно полиморфную модификацию кальцита, которая является тригонально-ромбоэдрической и самой устойчивой из полиморфных модификаций карбоната кальция.
Предпочтительно природный карбонат кальция выбирают из группы, включающей мрамор, мел, кальцит, доломит, известняк и их смеси.
Напротив, полиморфные модификации карбоната кальция типа ОКК часто включают, помимо кальцита, менее устойчивые полиморфные модификации типа арагонита, который содержит орторомбические кристаллы в форме иголок, и типа фатерита, который содержит гексагональные кристаллы и является еще менее устойчивым, чем арагонит. Различные формы ОКК можно идентифицировать по их характеристическим пикам на рентгеновской порошкограмме, полученной методом РФА.
Синтез ОКК наиболее часто осуществляют путем синтетической реакции осаждения, которая включает стадию контактирования диоксида углерода с раствором гидроксида кальция, причем последний наиболее часто получают при образовании водной суспензии оксида кальция, также известного как негашеная известь, и его суспензии, обычно называют термином «известковое молоко». В зависимости от условий реакции, данный ОКК можно получать в различных формах, включая как устойчивые, так и неустойчивые полиморфные модификации. Фактически ОКК часто представляет собой термодинамически неустойчивый материал на основе карбоната кальция.
При упоминании в контексте настоящего изобретения ОКК следует понимать как синтетические продукты на основе карбоната кальция, которые получают введением диоксида углерода в суспензию гидроксида кальция, которую в технике часто называют известковой суспензией или известковым молоком, когда ее получают взаимодействием частиц тонкоизмельченного оксида кальция с водой.
Предпочтительный синтетический карбонат кальция представляет собой осажденный карбонат кальция, включающий минералогические кристаллические формы арагонита, фатерита или кальцита или их смеси.
В предпочтительном варианте осуществления карбонат кальция измельчают перед процессом производства карбоната кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью. Эту стадию измельчения можно осуществлять, используя любое традиционное измельчающее устройство, в том числе мельницу, которое известно специалистам.
В предпочтительном варианте осуществления карбонат кальция согласно стадии a) имеет средневзвешенный диаметр частиц, составляющий от 0,01 мкм до 10 мкм и предпочтительнее от 0,5 мкм до 2 мкм, который измеряют согласно способу измерения, представленному ниже в разделе примеров.
В предпочтительном способе приготовления водной суспензии карбонат кальция, в том числе тонкоизмельченный (в том числе путем помола) или нет, суспендируют в воде и таким образом получают его в виде суспензии.
В данном предпочтительном варианте осуществления указанная суспензия предпочтительно имеет значение pH, составляющее менее чем 11, предпочтительно менее чем 10,5, которое измеряют согласно способу измерения, описанному в приведенном ниже разделе примеров.
Предпочтительно водная суспензия карбоната кальция имеет содержание твердых веществ, которое составляет более чем или равно 10 мас.% и предпочтительнее составляет от 10 мас.% до 80 мас.%, в расчете на массу суспензии. Заявитель отмечает, что в случае очень высокого содержания твердых частиц необходимо иметь достаточное количество воды для проведения реакций после контактирования согласно стадии e). Водная суспензия карбоната кальция имеет содержание твердых веществ, которое составляет предпочтительнее от 16 мас.% до 60 мас.% и наиболее предпочтительно от 16 мас.% до 40 мас.%, в расчете на массу суспензии.
Стадия b): получение, по меньшей мере, одной кислоты, у которой значение pK a составляет менее чем или равно 2,5
Согласно стадии b) способа настоящего изобретения, используют от 5 мас.% до 50 мас.%, в расчете на массу карбоната кальция, по меньшей мере, одной кислоты, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, где анион соответствующей кислоты способен образовывать водонерастворимые кальциевые соли. Указанные нерастворимые соответствующие кальциевые соли могут, помимо указанного аниона кислоты, включать ионы OH- и/или кристаллизационную воду.
Ионы H3O+, образуемые, по меньшей мере, одной кислотой, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, служат для частичного растворения частиц карбоната кальция с образованием ионов кальция для последующего осаждения нерастворимой, по меньшей мере, частично кристаллической кальциевой соли с соответствующим анионом на поверхности карбоната кальция.
Предпочтительно кислота, которую добавляют в водную суспензию, содержащую карбонат кальция, имеет значение pKa при 25°C, которое составляет 2,5 или менее. Для кислот средней силы, включая H3PO4, щавелевую кислоту или их смеси, может наблюдаться значение pKa от 0 до 2,5 при 25°C. Эту одну или более кислот от средней до высокой силы можно добавлять к суспензии в виде концентрированного раствора или разбавленного раствора.
В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения H3PO4 используют в качестве, по меньшей мере, одной кислоты, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5. Особенно предпочтительно использовать H3PO4 в концентрации, составляющей, по меньшей мере, 10 об.%, предпочтительнее, по меньшей мере, 20 об.% и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 30 об.%. В другом предпочтительном варианте осуществления предпочтительно использовать H3PO4 в концентрации, составляющей от 20% до 40 об.%.
В одном предпочтительном варианте осуществления, по меньшей мере, одну кислоту, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, используют в виде:
(i) по меньшей мере, одного источника ионов H3O+, у которого значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, где анион соответствующей кислоты способен образовывать водорастворимую кальциевую соль, и
(ii) по меньшей мере, одного аниона, используемого в виде водорастворимой соли или кислой соли, где соответствующая кислота данного, по меньшей мере, одного аниона имеет значение pKa, составляющее менее чем или равное 2,5, и где указанный анион способен образовывать водонерастворимые кальциевые соли.
Указанный, по меньшей мере, один источник ионов H3O+ согласно п. (i) предпочтительно выбирают из группы, состоящей из азотной кислоты, серной кислоты, соляной кислоты, H2SO3, HSO4- или их смесей.
В особенно предпочтительном варианте осуществления указанный, по меньшей мере, один анион по п. (ii) добавляют в количестве, соответствующем количеству от 5 мас.% до 50 мас.%, в расчете на массу карбоната кальция.
В данном случае указанный, по меньшей мере, один источник ионов H3O+ и, по меньшей мере, один анион предпочтительно используют раздельно, предпочтительно таким образом, что, по меньшей мере, один источник ионов H3O+ по п. (i) вступает в контакт с карбонатом кальция до и/или во время контакта карбоната кальция с анионом по п. (ii).
Катион водорастворимой соли или кислой соли по п. (ii) предпочтительно выбирают из группы, состоящей из лития, натрия, калия, рубидия и их смесей. В одном предпочтительном варианте осуществления соль указанного, по меньшей мере, одного аниона по п. (ii) выбрана из группы, состоящей из сульфата натрия (Na2SO4), гидросульфата натрия (NaHSO4), сульфита натрия (Na2SO3), фосфата натрия (Na3PO4), гидрофосфата натрия (Na2HPO4), дигидрофосфата натрия (NaH2PO4), оксалата натрия (Na2C2O4), гидрооксалата натрия (NaHC2O4) и их смесей. Соль, по меньшей мере, одного аниона кислоты предпочтительно представляет собой фосфат натрия (Na3-xHxPO4, где x=2, 1 или 0). Такие соли в значении настоящего изобретения следует понимать как включающие соли в безводной форме, а также в формах, содержащих кристаллизационную воду (гидрат).
По меньшей мере, один анион в виде соли по п. (ii) можно добавлять в водную суспензию, включающую карбонат кальция в любой соответствующей твердой форме, например, в форме гранул или порошка. В качестве альтернативы или в качестве дополнения, по меньшей мере, один анион в виде соли можно добавлять в водную суспензию, включающую карбонат кальция в виде концентрированного раствора или более разбавленного раствора.
В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, одну кислоту, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, добавляют непрерывно при практически одинаковой скорости (отношении количества и времени) в течение периода времени, составляющего 2 ч или менее, предпочтительно в течение периода времени, составляющего 1,5 ч или менее, предпочтительнее в течение периода времени, составляющего 1 ч или менее, и наиболее предпочтительно в течение периода времени, составляющего 30 мин или менее, к водной суспензии, включающей карбонат кальция. В особенно предпочтительном варианте осуществления, по меньшей мере, одну кислоту, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, добавляют в течение периода времени, составляющего 15 мин или менее, к водной суспензии, включающей карбонат кальция.
В другом предпочтительном варианте осуществления, по меньшей мере, одну кислоту, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, добавляют однократно к водной суспензии, включающей карбонат кальция.
Указанную кислоту, согласно стадии b), можно добавлять в виде растворимой нейтральной или кислой соли, или в виде кислоты, при том условии, что ее растворяют до и/или во время стадии e).
В предпочтительном варианте осуществления указанную, по меньшей мере, одну кислоту, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, добавляют в количестве, составляющем от 5 до 50 мас.%, предпочтительно от 10 до 30 мас.%, в расчете на массу указанного карбоната кальция.
После добавления, по меньшей мере, одной кислоты, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, к суспензии, значение pH суспензии, которое измеряют согласно способу измерения, приведенному ниже в разделе примеров, может временно уменьшаться до уровня ниже 6,0.
Стадия c): получение газообразного CO 2
Согласно стадии c) способа, предложенного в настоящем изобретении, используют газообразный CO2.
При контакте карбоната кальция с кислотой, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, требуемый диоксид углерода можно получать на месте использования из карбоната. В качестве альтернативы или в качестве дополнения, газообразный диоксид углерода можно подавать из внешнего источника.
Обработку кислотой и обработку газообразным диоксидом углерода можно осуществлять одновременно, что происходит автоматически, когда используют сильную кислоту. Можно также осуществлять сначала обработку кислотой по изобретению, например, кислотой средней силы, у которой значение pKa составляет от 0 до 2,5, в том числе H2SO3, HSO4-, H3PO4, щавелевой кислотой, с последующей обработкой газообразным диоксидом углерода, поступающим из внешнего источника.
В том случае, если используют газообразный диоксид углерода, концентрация газообразного диоксида углерода в водной суспензии во время стадии e), в расчете на объем, является такой, что соотношение объема суспензии и объема газообразного CO2 составляет от 1:0,05 до 1:20, предпочтительнее от 1:0,05 до 1:5. В другом предпочтительном варианте осуществления указанное соотношение объема суспензии и объема газообразного CO2, которое составляет от 1:0,05 до 1:20, предпочтительнее от 1:0,05 до 1:5, поддерживают во время осуществления способа согласно настоящему изобретению.
Стадия d): получение, по меньшей мере, одной кислоты, у которой значение pK a составляет более чем 2,5
Согласно стадии d) способа, предложенного в настоящем изобретении, используют, по меньшей мере, одну водорастворимую неполимерную органическую и/или неорганическую слабую кислоту и/или кислую соль указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты, причем указанная слабая кислота имеет значение pKa, составляющее более чем 2,5, и анион соответствующей кислоты способен образовывать водонерастворимые кальциевые соли.
По меньшей мере, у одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты, которую добавляют к водной суспензии, включающей карбонат кальция, значение pKa при 25°C составляет 2,5 или более. Предпочтительно у указанной слабой кислоты, добавленной к водной суспензии, содержащей карбонат кальция, значение pKa при 25°C составляет 3,0 или более. Одну или более растворимых неполимерных органических и/или неорганических слабых кислот можно добавлять к водной суспензии в виде концентрированного раствора или разбавленного раствора.
В предпочтительном варианте осуществления, по меньшей мере, одна водорастворимая неполимерная органическая и/или неорганическая слабая кислота имеет молекулярную массу, составляющую менее чем 1000 г/моль, предпочтительно менее чем 750 г/моль, предпочтительнее менее чем 500 г/моль.
По меньшей мере, одна водорастворимая неполимерная органическая и/или неорганическая слабая кислота, которую добавляют к водной суспензии, предпочтительно, выбрана из группы, состоящей из лимонной кислоты, борной кислоты или их смесей.
В качестве альтернативы или в качестве дополнения, по меньшей мере, одну водорастворимую неполимерную органическую и/или неорганическую слабую кислоту можно добавлять к водной суспензии в виде кислой соли. Термин «кислая соль» в значении настоящей заявки определяет электрически нейтральное ионное соединение, образованное из анионов кислот, включая, по меньшей мере, одну водорастворимую неполимерную органическую и/или неорганическую слабую кислоту, и катионов, причем соль содержит, по меньшей мере, один атом водорода. Катион указанной соли предпочтительно выбран из катионов щелочных металлов, предпочтительно лития, натрия, калия, рубидия и их смесей.
В одном предпочтительном варианте осуществления, кислая соль указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты выбрана из группы, состоящей из дигидроцитрата натрия и/или калия и/или лития, гидроцитрата натрия и/или калия и/или лития, дигидробората натрия и/или калия и/или лития, гидробората натрия и/или калия и/или лития и их смесей. Соль указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты предпочтительно представляет собой гидроцитрат натрия (Na2C6H6O7).
В предпочтительном варианте осуществления указанная, по меньшей мере, одну водорастворимую неполимерную органическую и/или неорганическую слабую кислоту и/или кислую соль указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты добавляют в количестве, соответствующем от 0,1 мас.% до 20 мас.%, предпочтительно от 1 мас.% до 15 мас.%, предпочтительнее от 1,5 мас.% до 10 мас.% и наиболее предпочтительно от 2 мас.% до 5 мас.%, в расчете на массу указанного карбоната кальция.
Массовое соотношение, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты и/или кислой соли указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты и, по меньшей мере, одной кислоты, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, в суспензии предпочтительно составляет от 1:100 до 100:1, предпочтительнее от 1:75 до 75:1, еще предпочтительнее от 1:50 до 50:1, еще предпочтительнее от 1:50 до 1:1 и наиболее предпочтительно от 1:12 до 1:3.
После обработки диоксидом углерода и обработки, по меньшей мере, одной кислотой, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, и, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислотой и/или кислой солью указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты, значение pH водной суспензии, измеренное при 20°C, обычно может достигать уровня, составляющего более чем 6,0, предпочтительно более чем 6,5, предпочтительнее более чем 7,0, еще предпочтительнее более чем 7,5. Другими словами, получают карбонат кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью в виде водной суспензии, у которой значение pH составляет более чем 6,0, предпочтительно более чем 6,5, предпочтительнее более чем 7,0, еще предпочтительнее более чем 7,5. Если водную суспензию оставить до достижения равновесия, ее значение pH обычно составляет более чем 7.
Значение pH, составляющее более чем 6,0, можно обеспечить без добавления основания, когда перемешивание водной суспензии продолжают в течение достаточного периода времени, составляющего предпочтительно от 1 часа до 10 часов, предпочтительнее от 1 часа до 5 часов.
В качестве альтернативы, перед достижением состояния равновесия, которое наступает при значении pH, составляющем более чем 7, pH водной суспензии можно увеличивать до значения, превышающего 6, путем добавления основания после обработки диоксидом углерода. Можно использовать любое традиционное основание, в том числе гидроксид натрия или гидроксид калия.
Стадия e): обработка карбоната кальция
Согласно стадии e) способа, предложенного в настоящем изобретении, карбонат кальция вступает в контакт в среде водной суспензии с кислотой, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, согласно стадии b), с указанным газообразным CO2, согласно стадии c), и с указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислотой и/или кислой солью указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты, согласно стадии d).
Указанный карбонат кальция согласно способу по изобретению вводят в контакт или обрабатывают, по меньшей мере, одной кислотой, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, используемой на стадии b), и, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислотой и/или кислой солью указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты, используемой на стадии d), следующими путями:
путь IA: одновременное контактирование указанного карбоната кальция, по меньшей мере, с одной кислотой, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, согласно стадии b), и, по меньшей мере, с одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислотой и/или кислой солью указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты, согласно стадии d);
путь IIA: первоначальное контактирование указанного карбоната кальция, по меньшей мере, с одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислотой и/или кислой солью указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты, согласно стадии d), и затем, по меньшей мере, с одной кислотой, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, согласно стадии b);
путь IIIA: первоначальное контактирование указанного карбоната кальция, по меньшей мере, с одной кислотой, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, согласно стадии b), причем во время ее добавления с карбонатом кальция также вступает в контакт, по меньшей мере, одна водорастворимая неполимерная органическая и/или неорганическая слабая кислота и/или кислая соль указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты, согласно стадии d).
В том случае, когда, по меньшей мере, одну водорастворимую неполимерную органическую и/или неорганическую слабую кислоту и/или кислую соль указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты и, по меньшей мере, одну кислоту, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, одновременно добавляют к карбонату кальция (путь IA), слабую кислоту и/или ее кислую соль можно смешивать или объединять, по меньшей мере, с одной кислотой, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, перед добавлением.
Смесь кислот затем добавляют к водной суспензии однократно или непрерывно при практически одинаковой скорости (отношении количества и времени) в течение периода времени, составляющего 2 ч или менее, предпочтительно в течение периода времени, составляющего 1,5 ч или менее, предпочтительнее в течение периода времени, составляющего 1 ч или менее, и наиболее предпочтительно в течение периода времени, составляющего 30 мин или менее, и в особенно предпочтительном варианте осуществления в течение периода времени, составляющего 15 мин или менее.
Используя путь IA способа по изобретению, можно получить частицы карбоната кальция, имеющие повышенную удельную поверхность по БЭТ. Указанным способом можно получать частицы карбоната кальция, у которых удельная поверхность по БЭТ составляет, по меньшей мере, на 10% больше, предпочтительнее, по меньшей мере, на 20% больше и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, на 30% больше, чем удельная поверхность по БЭТ, полученная при контакте того же карбоната кальция, используемого на стадии a), одновременно или на отдельных стадиях, по меньшей мере, с одной кислотой, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, и газообразным CO2, но без добавления, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты и/или кислой соли указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты.
Если, по меньшей мере, одну водорастворимую неполимерную органическую и/или неорганическую слабую кислоту и/или кислую соль указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты добавляют к суспензии карбоната кальция до контактирования указанного карбоната кальция, по меньшей мере, с одной кислотой, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5 (путь IIA), слабую кислоту и/или ее кислую соль можно, например, добавлять к водной суспензии однократно или непрерывно при практически одинаковой скорости (отношении количества и времени) в течение периода времени, составляющего 15 мин или менее, предпочтительно в течение периода времени, составляющего 10 мин или менее, предпочтительнее в течение периода времени, составляющего 5 мин или менее.
После полного добавления, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты и/или кислой соли указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты, по меньшей мере, одной кислоты, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, добавляют к водной суспензии однократно или непрерывно при практически одинаковой скорости (отношении количества и времени) в течение периода времени, составляющего 2 ч или менее, предпочтительно в течение периода времени, составляющего 1,5 ч или менее, предпочтительнее в течение периода времени, составляющего 1 ч или менее, и наиболее предпочтительно в течение периода времени, составляющего 30 мин или менее, и в особенно предпочтительном варианте осуществления в течение периода времени, составляющего 15 мин или менее.
Используя путь IIA способа по изобретению, можно получить частицы карбоната кальция, имеющие особенно большой средневзвешенный диаметр. Указанным способом можно получать частицы карбоната кальция, имеющие медианный диаметр, который составляет, по меньшей мере, на 10% больше, предпочтительнее, по меньшей мере, на 20% больше и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, на 50% больше, чем медианный диаметр частиц, полученных использованием того же карбоната кальция, используемого в пути IA; т.е. обработкой указанного карбоната кальция одновременно смесью, по меньшей мере, одной кислоты, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, и, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислотой и/или кислой солью указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты.
Все медианные диаметры материалов из карбоната кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью, указанные в настоящем изобретении, измерены согласно способу измерения, приведенному далее в разделе примеров.
Кроме того, используя путь IIA способа по изобретению, можно получить частицы карбоната кальция, имеющие повышенную удельную поверхность по БЭТ. Указанным способом по пути IIA можно получить частицы карбоната кальция, имеющие удельную поверхность по БЭТ, которая составляет, по меньшей мере, на 10% больше, предпочтительнее, по меньшей мере, на 20% больше и еще предпочтительнее, по меньшей мере, на 50% больше, чем удельная поверхность по БЭТ, полученная контактированием того же карбоната кальция, используемого на стадии a), одновременно или на раздельных стадиях, по меньшей мере, с одной кислотой, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, и газообразным CO2, но без добавления, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты и/или кислой соли указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты.
Если, по меньшей мере, одну водорастворимую неполимерную органическую и/или неорганическую слабую кислоту и/или кислую соль указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты добавляют к водной суспензии во время контактирования или обработки указанного карбоната кальция, по меньшей мере, с одной кислотой, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5 (путь IIIA), по меньшей мере, одну кислоту, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, можно, например, добавлять к водной суспензии непрерывно при практически одинаковой скорости (отношении количества и времени) в течение периода времени, составляющего 2 ч или менее, предпочтительно в течение периода времени, составляющего 1,5 ч или менее, предпочтительнее в течение периода времени, составляющего 1 ч или менее, и наиболее предпочтительно в течение периода времени, составляющего 30 мин или менее, и в особенно предпочтительном варианте осуществления в течение периода времени, составляющего 15 мин или менее.
Во время добавления, по меньшей мере, одной кислоты, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, предпочтительно через 5%, через 10%, через 20%, через 30%, через 50% или через 80% периода времени, требуемого для непрерывного добавления указанной кислоты (кислот) со значением pKa, составляющим менее чем или равным 2,5, к суспензии карбоната кальция, карбонат кальция может вступать в контакт, по меньшей мере, с одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислотой и/или кислой солью указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты. Специалистам должно быть понятно, что, например, 5% периода времени, необходимого для непрерывного добавления указанной кислоты (кислот) со значением pKa, составляющим менее чем или равным 2,5, практически соответствует добавлению 5% полного количества добавляемой указанной кислоты (кислот) со значением pKa, составляющим менее чем или равным 2,5, так как кислоту согласно настоящему изобретению предпочтительно добавляют при такой же скорости (отношении количества и времени).
Указанную слабую кислоту и/или ее кислую соль можно, например, добавлять к водной суспензии непрерывно при практически одинаковой скорости (отношении количества и времени) в течение периода времени, составляющего 15 мин или менее, предпочтительно в течение периода времени, составляющего 10 мин или менее, предпочтительнее в течение периода времени, составляющего 5 мин или менее.
Когда используют путь IIIA способа по изобретению, по меньшей мере, одну водорастворимую неполимерную органическую и/или неорганическую слабую кислоту и/или кислую соль указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты можно добавлять приблизительно в начале процесса добавления указанной кислоты (кислот) со значением pKa, составляющим менее чем или равным 2,5. Например, по меньшей мере, одну водорастворимую неполимерную органическую и/или неорганическую слабую кислоту и/или кислую соль указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты можно добавлять через 5% или через 10% периода времени, необходимого для непрерывного добавления указанной кислоты (кислот) со значением pKa, составляющим менее чем или равным 2,5. Используя путь IIIA, можно получить частицы карбоната кальция, имеющие повышенный средневзвешенный диаметр. Указанным способом можно получать частицы карбоната кальция, имеющие медианный диаметр, который составляет, по меньшей мере, на 5% больше, предпочтительнее, по меньшей мере, на 10% больше и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, на 20% больше, чем медианный диаметр частиц, полученных контактированием того же карбоната кальция, используемого на стадии a), с газообразным диоксидом углерода и, по меньшей мере, с одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислотой и/или кислой солью указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты в конце процесса добавления указанной кислоты (кислот) со значением pKa, составляющим менее чем или равным 2,5, т.е., например, через 80% периода времени, необходимого для непрерывного добавления указанной кислоты (кислот) со значением pKa, составляющим менее чем или равным 2,5.
Соответственно, можно получить частицы карбоната кальция, имеющие пониженный медианный диаметр, используя путь IIIA способа по изобретению, если, по меньшей мере, одну водорастворимую неполимерную органическую и/или неорганическую слабую кислоту и/или кислую соль указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты добавляют приблизительно в конце процесса добавления указанной кислоты (кислот) со значением pKa, составляющим менее чем или равным 2,5, например, через 80% периода времени, необходимого для непрерывного добавления указанной кислоты (кислот) со значением pKa, составляющим менее чем или равным 2,5 (и практически соответствующего добавлению 80% полного количества указанной кислоты (кислот) со значением pKa, составляющим менее чем или равным 2,5).
Кроме того, используя путь III способа по изобретению, можно также получать частицы карбоната кальция, имеющие повышенную удельную поверхность по БЭТ. Данным способом можно получать частицы карбоната кальция, у которых удельная поверхность по БЭТ составляет, по меньшей мере, на 10% больше, предпочтительнее, по меньшей мере, на 15% больше и еще предпочтительнее, по меньшей мере, 20% больше, чем удельная поверхность по БЭТ частиц, полученных контактированием того же карбоната кальция, который использовали на стадии a), по меньшей мере, с одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислотой и/или кислой солью указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты приблизительно во время окончания процесса добавления указанной кислоты (кислот) со значением pKa, составляющим менее чем или равным 2,5, т.е., например, через 80% периода времени, необходимого для непрерывного добавления указанной кислоты (кислот) со значением pKa, составляющим менее чем или равным 2,5.
Соответственно, можно селективно контролировать или регулировать определенные параметры или свойства карбоната кальция, в том числе удельную поверхность по БЭТ и медианный диаметр, используя путь IIIA способа по изобретению. Добавление, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты и/или кислой соли указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты при окончании процесса добавления указанной кислоты (кислот) со значением pKa, составляющим менее чем или равным 2,5, к дисперсии карбоната кальция может привести к образованию частиц карбоната кальция, имеющих сниженную или уменьшенную удельную поверхность по БЭТ и уменьшенный средневзвешенный диаметр, в то время как добавление, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты и/или кислой соли указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты в начале процесса добавления кислоты (кислот) со значением pKa, составляющим менее чем или равным 2,5, например, после добавления 5 мас.% кислоты (кислот) со значением pKa, составляющим менее чем или равным 2,5, может привести к образованию частиц карбоната кальция, имеющих повышенную удельную поверхность по БЭТ и повышенный или увеличенный средневзвешенный диаметр.
В предпочтительном варианте осуществления стадию e) осуществляют при температурах выше комнатной температуры, предпочтительнее выше 50°C и еще предпочтительнее выше 60°C.
В предпочтительном варианте осуществления суспензию перемешивают таким образом, чтобы обеспечивать практически ламинарный поток.
В необязательном варианте осуществления стадия e) проходит в присутствии, по меньшей мере, одного соединения, выбранного из группы, состоящей из силиката одновалентного металла, в том числе силиката натрия, силиката калия, силиката лития, силиката алюминия, синтетического диоксида кремния, силиката кальция, гидроксида алюминия, алюмината натрия, алюмината калия и их смесей. Соль одновалентного металла предпочтительно представляет собой силикат натрия.
Согласно следующему варианту осуществления настоящего изобретения, стадия e) проходит в присутствии инертного газа, который барботируют через суспензию.
Стадии обработки кислотами и/или стадию обработки диоксидом углерода можно осуществлять однократно или повторять несколько раз, если это целесообразно.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения полученная суспензия, включающая карбонат кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью, имеет содержание твердых частиц, которое измеряют согласно способу измерения, описанным ниже в разделе примеров, составляющее до 25 мас.%, предпочтительно от 5% до 20 мас.%.
В предпочтительном варианте осуществления водную фазу полученной суспензии карбоната кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью можно заменять деионизированной водой. В более предпочтительном варианте осуществления водную фазу указанной суспензии карбоната кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью собирают и возвращают в технологический процесс согласно настоящему изобретению в качестве способа обеспечения всех или части солюбилизированных ионов кальция. Это представляет особый интерес, когда в способе согласно настоящему изобретению используют непрерывный процесс.
Полученную суспензию карбоната кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью можно концентрировать, необязательно до точки получения в качестве продукта карбоната кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью продукта. Если описанную выше водную суспензию сушат, полученный твердый (т.е. сухой или содержащий такое малое количество воды, которое не позволяет находиться в виде текучей среды) карбонат кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью может существовать в виде гранул или порошка. В случае сухого продукта, этот продукт можно дополнительно обрабатывать жирными кислотами. В случае сухого продукта, этот продукт можно дополнительно промывать водой.
Таким образом, получают суспензию карбоната кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью, в которой указанный карбонат кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью включает нерастворимую, по меньшей мере, частично кристаллическую кальциевую соль с анионом, являющимся производным, по меньшей мере, одной кислоты, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, и/или, по меньшей мере, одну водорастворимую неполимерную органическую и/или неорганическую слабую кислоту и/или кислую соль указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты, которая предпочтительно занимает, по меньшей мере, часть поверхности карбоната кальция, используемого на стадии a).
Данный карбонат кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью имеет удельную поверхность по БЭТ, которая составляет, по меньшей мере, 5% больше, чем удельная поверхность по БЭТ, полученная после контактирования того же карбоната кальция, используемого на стадии a), одновременно или на раздельных стадиях, по меньшей мере, с одной кислотой, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, и газообразным CO2, но без добавления, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты и/или кислой соли указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты.
В предпочтительном варианте осуществления полученный карбонат кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью имеет удельную поверхность по БЭТ, которая составляет, по меньшей мере, на 10% больше, предпочтительнее, по меньшей мере, на 20% больше и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, на 50% больше, чем удельная поверхность по БЭТ карбоната кальция, полученного контактированием того же карбоната кальция, одновременно или на раздельных стадиях, по меньшей мере, с одной кислотой, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, и газообразным CO2, но без добавления, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты и/или кислой соли указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты.
Карбонат кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью, полученный способом по изобретению, может, кроме того, иметь удельную поверхность по БЭТ, которая равняется удельной поверхности по БЭТ, полученной контактированием того же карбоната кальция, одновременно или на раздельных стадиях, по меньшей мере, с одной кислотой, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, и газообразным CO2, но без добавления, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты и/или кислой соли указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты. В данном случае требуемое количество, по меньшей мере, одной кислоты, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, уменьшается, по меньшей мере, на 5 мас.%, предпочтительнее, по меньшей мере, на 10 мас.%, еще предпочтительнее, по меньшей мере, на 15 мас.% и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, на 20 мас.%, в расчете на массу указанной, по меньшей мере, одной кислоты, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5.
В предпочтительном варианте осуществления карбонат кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью, полученный способом по изобретению, имеет удельную поверхность, составляющую более чем 20 м2/г, например, от 20 м2/г до 200 м2/г, предпочтительно более чем 30 м2/г, например, от 30 м2/г до 150 м2/г, предпочтительнее более чем 40 м2/г, еще предпочтительнее более чем 50 м2/г, еще предпочтительнее более чем 60 м2/г, еще предпочтительнее более чем 70 м2/г и наиболее предпочтительно более чем 80 м2/г, при измерении с использованием азота и метода БЭТ способом, который описан ниже в разделе примеров.
Кроме того, предпочтительно, чтобы природный или синтетический карбонат кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью имел средневзвешенный диаметр зерен, составляющий от 0,1 мкм до 50 мкм, предпочтительно от 1 мкм до 25 мкм, предпочтительнее от 3 мкм до 15 мкм и наиболее предпочтительно от 5 мкм до 12 мкм, который измеряют согласно способу измерения, приведенному ниже в разделе примеров.
В предпочтительном варианте осуществления карбонат кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью имеет удельную поверхность по БЭТ в интервале от 20 м2/г до 150 м2/г или 30 м2/г до 200 м2/г и средневзвешенный диаметр зерен в интервале от 0,1 мкм до 50 мкм.
Карбонат кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью по изобретению или суспензию указанного карбоната кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью можно использовать (в виде суспензии или в виде сухих продуктов) для производства бумаги, тонкой бумаги, пластмасс, красок, или в качестве агента контролируемого высвобождения или обработки воды.
Карбонат кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью, полученный способом согласно настоящему изобретению, предпочтительно вводят в контакт с подлежащей очистке водой, включая, например, промышленные сточные воды, питьевую воду, воды городской канализации, сточные воды от пивоваренных заводов или воду в бумажной промышленности, любыми традиционными средствами, которые известны специалистам.
Карбонат кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью можно добавлять в виде водной суспензии, например, суспензии, которая описана выше. В качестве альтернативы, его можно добавлять в подлежащую очистке воду в любой соответствующей твердой форме, например, в виде гранул или порошка, или в виде брикетов.
Вода может содержать органические примеси, например, образующиеся от отходов деятельности человека, органические материалы, почву, поверхностно-активные вещества, а также неорганические примеси, в частности, примеси тяжелых металлов, в том числе содержащих железо или марганец соединений. Вредные компоненты, которые можно удалить из воды способом очистки согласно настоящему изобретению, также включают микроорганизмы, в том числе бактерии, грибы, археи или протисты.
Следующие примеры предназначены для иллюстрации настоящего изобретения без ограничения его объема:
Примеры
Способы измерений
Следующие способы измерений использованы для оценки параметров, приведенных в примерах и пунктах формулы изобретения.
Удельная поверхность (УП) материала
Удельную поверхность измеряли способом БЭТ согласно стандарту ISO 9277, используя азот, после выдерживания образца при температуре 250°C в течение периода, составляющего 30 минут. Перед указанными измерениями образец фильтровали на воронке Бюхнера (Büchner), промывали деионизированной водой и сушили ночь при 90-100°C в печи. После этого сухой осадок тщательно измельчали в ступке, и полученный порошок помещали на рычажные весы со шкалой, проградуированной в процентах влажности, при 130°C до достижения постоянной массы.
Распределение частиц по размеру (массовая процентная доля частиц с диаметром, меньшим X) и средневзвешенный диаметр зерен (d 50 ) порошка карбоната кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью (т.е. исходного материала на основе карбоната кальция)
Средневзвешенный диаметр зерен и распределение массы по диаметру зерен порошка, в том числе карбоната кальция, определяли, используя седиментационный способ, т.е. анализ поведения при осаждении в поле силы тяжести. Измерения проводили с помощью седиграфа Sedigraph™ 5120.
Данный способ и прибор известны специалистам и обычно используются для определения размера зерен наполнителей и пигментов. Измерение осуществляли в водном растворе 0,1 мас.% Na4P2O7. Образцы диспергировали, используя высокоскоростной смеситель и ультразвук.
Медианный диаметр зерен (d 50 ) материала на основе карбоната кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью
Медианный диаметр зерен карбоната кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью материала определяли, используя лазерную дифракционную систему Malvern Mastersizer 2000.
Рентгенофазовый анализ (РФА)
Кристаллографические структуры материалов определяли на основе аналитического метода РФА, используя дифрактометр Brucker AXS:D8 Advance, сканирование в интервале углов 2θ от 2 до 70° при скорости сканирования 0,5 сек/шаг и шагом 2θ=0,01°. Анализ полученных дифрактограмм осуществляли на основе базы данных PDF 2 эталонных дифрактограмм, издаваемой Международным центром дифракционных данных.
Значение pH водной суспензии
Значение pH водной суспензии измеряли, используя стандартный измеритель pH при температуре около 25°C.
Содержание твердых веществ водной суспензии
Содержание твердых веществ в суспензии (так же известное как «сухая масса») определяли, используя анализатор влагосодержания HR73, который продает фирма Mettler-Toledo, в следующих условиях: температура 120°C, автоматическое выключение 3, стандартная сушка, масса суспензии 5-20 г.
Пример 1
Следующий иллюстративный пример настоящего изобретения включает контактирование карбоната кальция согласно способу по настоящему изобретению в сравнении с контактированием того же карбоната кальция, по меньшей мере, с одной кислотой, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, и газообразным CO2, но без добавления, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты и/или кислой соли указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты и контактированием того же карбоната кальция, по меньшей мере, с одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислотой и/или кислой солью указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты и газообразным CO2, но без добавления, по меньшей мере, одной кислоты, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5.
1. Приготовление суспензий карбоната кальция
a. Суспензия карбоната кальция V1 (предшествующий уровень техники)
Суспензию карбоната кальция V1 получали добавлением воды и 250 г мела в 5-литровый реактор из нержавеющей стали, таким образом, чтобы полученная водная суспензия имела содержание твердых веществ, составляющее 10% в расчете на сухую массу. Затем температуру данной суспензии повышали и поддерживали при 70°C, используя горячий масляный термостат Julabo.
При перемешивании в таком режиме, что устанавливался практически ламинарный поток, H3PO4 в количестве, соответствующем 10 мас.% в расчете на массу карбоната кальция и приблизительно 1•10-3 моль H3PO4 на 1 г карбоната кальция, добавляли с помощью перистальтического насоса к суспензии карбоната кальция в течение периода времени, составляющего 15 минут. После этого добавления суспензию продолжали перемешивать в течение еще 5 минут, используя мешалку пропеллерного типа.
Полученную суспензию оставляли осаждаться в течение ночи перед фильтрованием и сушкой полученного продукта. У данного сухого продукта измеряли конечную удельную поверхность по БЭТ.
b. Суспензия карбоната кальция V2
Суспензию карбоната кальция V2 получали добавлением воды и 250 г мела в 5-литровый реактор из нержавеющей стали, таким образом, чтобы полученная водная суспензия имела содержание твердых веществ, составляющее 10% в расчете на сухую массу. Затем температуру данной суспензии повышали и поддерживали при 70°C, используя горячий масляный термостат Julabo.
При перемешивании в таком режиме, что устанавливался практически ламинарный поток, лимонную кислоту в количестве, соответствующем 5 мас.% в расчете на массу карбоната кальция, добавляли с помощью перистальтического насоса к суспензии карбоната кальция. После окончания добавления лимонной кислоты, H3PO4 в количестве, соответствующем 10 мас.% в расчете на массу карбоната кальция и приблизительно 1•10-3 моль H3PO4 на 1 г карбоната кальция, добавляли с помощью перистальтического насоса к суспензии карбоната кальция в течение периода времени, составляющего 15 минут. После этого добавления суспензию продолжали перемешивать в течение еще 5 минут, используя мешалку пропеллерного типа.
Полученную суспензию оставляли осаждаться в течение ночи перед фильтрованием и сушкой полученного продукта. У данного сухого продукта измеряли конечную удельную поверхность по БЭТ.
c. Суспензия карбоната кальция V3
Суспензию карбоната кальция V3 получали добавлением воды и 250 г мела в 5-литровый реактор из нержавеющей стали, таким образом, чтобы полученная водная суспензия имела содержание твердых веществ, составляющее 10% в расчете на сухую массу. Затем температуру данной суспензии повышали и поддерживали при 70°C, используя горячий масляный термостат Julabo.
При перемешивании в таком режиме, что устанавливался практически ламинарный поток, лимонную кислоту в количестве, соответствующем 5 мас.% в расчете на массу карбоната кальция, добавляли с помощью перистальтического насоса к суспензии карбоната кальция. После этого добавления суспензию продолжали перемешивать в течение еще 5 минут, используя мешалку пропеллерного типа.
Полученную суспензию оставляли осаждаться в течение ночи перед фильтрованием и сушкой полученного продукта. У данного сухого продукта измеряли конечную удельную поверхность по БЭТ.
Следующая таблица 1 представляет полученные суспензии карбоната кальция и соответствующие величины удельной поверхности (УП) по БЭТ и скорости кратковременной абсорбции:
Таблица 1
Образец V1 V2 V3
% H3PO4 10 10 отсутствует
% лимонной кислоты отсутствует 5 5
УП продукта, м2 24,0 46,0 7,0
Пример 2
Следующий иллюстративный пример настоящего изобретения включает контактирование карбоната кальция согласно способу настоящего изобретения, где изменяется концентрация, по меньшей мере, одной кислоты, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5.
1. Приготовление суспензий карбоната кальция
a. Суспензия карбоната кальция V4
Суспензию карбоната кальция V4 получали добавлением воды и 250 г мела в 5-литровый реактор из нержавеющей стали, таким образом, чтобы полученная водная суспензия имела содержание твердых веществ, составляющее 10% в расчете на сухую массу. Затем температуру данной суспензии повышали и поддерживали при 70°C, используя горячий масляный термостат Julabo.
При перемешивании в таком режиме, что устанавливался практически ламинарный поток, H3PO4 в количестве, соответствующем 30 мас.% в расчете на массу карбоната кальция и приблизительно 3•10-3 моль H3PO4 на 1 г карбоната кальция, добавляли с помощью перистальтического насоса к суспензии карбоната кальция в течение периода времени, составляющего 15 минут. После истечения 15% времени, предназначенного для добавления H3PO4 (2 мин), лимонную кислоту в количестве, соответствующем 5 мас.% в расчете на массу карбоната кальция, добавляли с помощью перистальтического насоса к суспензии карбоната кальция. После завершения введения кислот суспензию продолжали перемешивать в течение еще 5 минут, используя мешалку пропеллерного типа.
Полученную суспензию оставляли осаждаться в течение ночи перед фильтрованием и сушкой полученного продукта. У данного сухого продукта измеряли конечную удельную поверхность по БЭТ.
b. Суспензия карбоната кальция V5
Суспензию карбоната кальция V5 получали добавлением воды и 250 г мела в 5-литровый реактор из нержавеющей стали, таким образом, чтобы полученная водная суспензия имела содержание твердых веществ, составляющее 10% в расчете на сухую массу. Затем температуру данной суспензии повышали и поддерживали при 70°C, используя горячий масляный термостат Julabo.
При перемешивании в таком режиме, что устанавливался практически ламинарный поток, H3PO4 в количестве, соответствующем 20 мас.% в расчете на массу карбоната кальция и приблизительно 2•10-3 моль H3PO4 на 1 г карбоната кальция, добавляли с помощью перистальтического насоса к суспензии карбоната кальция в течение периода времени, составляющего 15 минут. После истечения 15% времени, предназначенного для добавления H3PO4 (2 мин), лимонную кислоту в количестве, соответствующем 5 мас.% в расчете на массу карбоната кальция, добавляли с помощью перистальтического насоса к суспензии карбоната кальция. После завершения введения кислот суспензию продолжали перемешивать в течение еще 5 минут, используя мешалку пропеллерного типа.
Полученную суспензию оставляли осаждаться в течение ночи перед фильтрованием и сушкой полученного продукта. У данного сухого продукта измеряли конечную удельную поверхность по БЭТ.
c. Суспензия карбоната кальция V6
Суспензию карбоната кальция V6 получали добавлением воды и 250 г мела в 5-литровый реактор из нержавеющей стали, таким образом, чтобы полученная водная суспензия имела содержание твердых веществ, составляющее 10% в расчете на сухую массу. Затем температуру данной суспензии повышали и поддерживали при 70°C, используя горячий масляный термостат Julabo.
При перемешивании в таком режиме, что устанавливался практически ламинарный поток, H3PO4 в количестве, соответствующем 10 мас.% в расчете на массу карбоната кальция и приблизительно 1•10-3 моль H3PO4 на 1 г карбоната кальция, добавляли с помощью перистальтического насоса к суспензии карбоната кальция в течение периода времени, составляющего 15 минут. После истечения 15% времени, предназначенного для добавления H3PO4 (2 мин), лимонную кислоту в количестве, соответствующем 5 мас.% в расчете на массу карбоната кальция, добавляли с помощью перистальтического насоса к суспензии карбоната кальция. После завершения введения кислот суспензию продолжали перемешивать в течение еще 5 минут, используя мешалку пропеллерного типа.
Полученную суспензию оставляли осаждаться в течение ночи перед фильтрованием и сушкой полученного продукта. У данного сухого продукта измеряли конечную удельную поверхность по БЭТ.
Следующая таблица 2 представляет полученные суспензии карбоната кальция и соответствующие величины удельной поверхности (УП) по БЭТ:
Таблица 2
Образец V4 V5 V6
% H3PO4 30 20 10
% лимонной кислоты 5 5 5
УП продукта, м2 108,5 84,9 48,3
Пример 3
Следующий иллюстративный пример настоящего изобретения включает контактирование карбоната кальция согласно способу настоящего изобретения, где изменялась концентрация, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты и/или кислой соли указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты.
1. Приготовление суспензий карбоната кальция
a. Суспензия карбоната кальция V7
Суспензию карбоната кальция V7 получали добавлением воды и 250 г мела в 5-литровый реактор из нержавеющей стали, таким образом, чтобы полученная водная суспензия имела содержание твердых веществ, составляющее 10% в расчете на сухую массу. Затем температуру данной суспензии повышали и поддерживали при 70°C, используя горячий масляный термостат Julabo.
При перемешивании в таком режиме, что устанавливался практически ламинарный поток, H3PO4 в количестве, соответствующем 10 мас.% в расчете на массу карбоната кальция и приблизительно 1•10-3 моль H3PO4 на 1 г карбоната кальция, добавляли с помощью перистальтического насоса к суспензии карбоната кальция в течение периода времени, составляющего 15 минут. После истечения 50% времени, предназначенного для добавления H3PO4 (7,5 мин), лимонную кислоту в количестве, соответствующем 1 мас.% в расчете на массу карбоната кальция, добавляли с помощью перистальтического насоса к суспензии карбоната кальция. После завершения введения кислот суспензию продолжали перемешивать в течение еще 5 минут, используя мешалку пропеллерного типа.
Полученную суспензию оставляли осаждаться в течение ночи перед фильтрованием и сушкой полученного продукта. У данного сухого продукта измеряли конечную удельную поверхность по БЭТ.
b. Суспензия карбоната кальция V8
Суспензию карбоната кальция V8 получали добавлением воды и 250 г мела в 5-литровый реактор из нержавеющей стали, таким образом, чтобы полученная водная суспензия имела содержание твердых веществ, составляющее 10% в расчете на сухую массу. Затем температуру данной суспензии повышали и поддерживали при 70°C, используя горячий масляный термостат Julabo.
При перемешивании в таком режиме, что устанавливался практически ламинарный поток, H3PO4 в количестве, соответствующем 10 мас.% в расчете на массу карбоната кальция и приблизительно 1•10-3 моль H3PO4 на 1 г карбоната кальция, добавляли с помощью перистальтического насоса к суспензии карбоната кальция в течение периода времени, составляющего 15 минут. После истечения 50% времени, предназначенного для добавления H3PO4 (7,5 мин), лимонную кислоту в количестве, соответствующем 2,5 мас.% в расчете на массу карбоната кальция, добавляли с помощью перистальтического насоса к суспензии карбоната кальция. После завершения введения кислот суспензию продолжали перемешивать в течение еще 5 минут, используя мешалку пропеллерного типа.
Полученную суспензию оставляли осаждаться в течение ночи перед фильтрованием и сушкой полученного продукта. У данного сухого продукта измеряли конечную удельную поверхность по БЭТ.
Следующая таблица 3 представляет полученные суспензии карбоната кальция и соответствующие величины удельной поверхности (УП) по БЭТ:
Таблица 3
Образец V1 V7 V8
% H3PO4 10 10 30
% лимонной кислоты отсутствует 1 2,5
Время добавления лимонной кислоты относительно полного времени добавления H3PO4 -- 50% 50%
УП продукта, м2 24 34,5 38,4
Пример 4
Следующий иллюстративный пример настоящего изобретения включает контактирование карбоната кальция согласно способу настоящего изобретения, где карбонат кальция вступает в контакт с 30%, по меньшей мере, одной кислоты, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, и изменяется момент времени добавления, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты и/или кислой соли указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты.
1. Приготовление суспензий карбоната кальция
a. Суспензия карбоната кальция V9
Суспензию карбоната кальция V9 получали добавлением воды и 250 г мела в 5-литровый реактор из нержавеющей стали, таким образом, чтобы полученная водная суспензия имела содержание твердых веществ, составляющее 10% в расчете на сухую массу. Затем температуру данной суспензии повышали и поддерживали при 70°C, используя горячий масляный термостат Julabo.
При перемешивании в таком режиме, что устанавливался практически ламинарный поток, лимонную кислоту в количестве, соответствующем 5 мас.% в расчете на массу карбоната кальция, добавляли с помощью перистальтического насоса к суспензии карбоната кальция. Когда завершалось добавление лимонной кислоты, H3PO4 в количестве, соответствующем 30 мас.% в расчете на массу карбоната кальция и приблизительно 3•10-3 моль H3PO4 на 1 г карбоната кальция, добавляли с помощью перистальтического насоса к суспензии карбоната кальция в течение периода времени, составляющего 15 минут. После завершения введения кислот суспензию продолжали перемешивать в течение еще 5 минут, используя мешалку пропеллерного типа.
Полученную суспензию оставляли осаждаться в течение ночи перед фильтрованием и сушкой полученного продукта. У данного сухого продукта измеряли конечную удельную поверхность по БЭТ.
Следующая таблица 4 представляет полученные суспензии карбоната кальция и соответствующие величины удельной поверхности (УП) по БЭТ:
Таблица 4
Образец V4 V9
% H3PO4 30 30
% лимонной кислоты 5 5
Время добавления лимонной кислоты относительно полного времени добавления H3PO4 15% Предварительное добавление
УП продукта, м2 108,5 105,5
d50 (мкм) 8,20 11,94
Пример 5
Следующий иллюстративный пример настоящего изобретения включает контактирование карбоната кальция согласно способу настоящего изобретения, где карбонат кальция вступает в контакт с 10%, по меньшей мере, одной кислоты, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, и изменяется момент времени добавления, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты и/или кислой соли указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты.
1. Приготовление суспензий карбоната кальция
a. Суспензия карбоната кальция V10
Суспензию карбоната кальция V10 получали добавлением воды и 250 г мела в 5-литровый реактор из нержавеющей стали, таким образом, чтобы полученная водная суспензия имела содержание твердых веществ, составляющее 10% в расчете на сухую массу. Затем температуру данной суспензии повышали и поддерживали при 70°C, используя горячий масляный термостат Julabo.
При перемешивании в таком режиме, что устанавливался практически ламинарный поток, H3PO4 в количестве, соответствующем 10 мас.% в расчете на массу карбоната кальция и приблизительно 1•10-3 моль H3PO4 на 1 г карбоната кальция, смешанного с лимонной кислотой в количестве, соответствующем 5 мас.% в расчете на массу карбоната кальция, добавляли с помощью перистальтического насоса к суспензии карбоната кальция в течение периода времени, составляющего 15 минут. После завершения введения кислот суспензию продолжали перемешивать в течение еще 5 минут, используя мешалку пропеллерного типа.
Полученную суспензию оставляли осаждаться в течение ночи перед фильтрованием и сушкой полученного продукта. У данного сухого продукта измеряли конечную удельную поверхность по БЭТ.
b. Суспензия карбоната кальция V11
Суспензию карбоната кальция V11 получали добавлением воды и 250 г мела в 5-литровый реактор из нержавеющей стали, таким образом, чтобы полученная водная суспензия имела содержание твердых веществ, составляющее 10% в расчете на сухую массу. Затем температуру данной суспензии повышали и поддерживали при 70°C, используя горячий масляный термостат Julabo.
При перемешивании в таком режиме, что устанавливался практически ламинарный поток, H3PO4 в количестве, соответствующем 10 мас.% в расчете на массу карбоната кальция и приблизительно 1•10-3 моль H3PO4 на 1 г карбоната кальция, добавляли с помощью перистальтического насоса к суспензии карбоната кальция в течение периода времени, составляющего 15 минут. После истечения 15% времени, предназначенного для добавления H3PO4 (2 мин), лимонную кислоту в количестве, соответствующем 5 мас.% в расчете на массу карбоната кальция, добавляли с помощью перистальтического насоса к суспензии карбоната кальция. После завершения введения кислот суспензию продолжали перемешивать в течение еще 5 минут, используя мешалку пропеллерного типа.
Полученную суспензию оставляли осаждаться в течение ночи перед фильтрованием и сушкой полученного продукта. У данного сухого продукта измеряли конечную удельную поверхность по БЭТ.
Следующая таблица 5 представляет полученные суспензии карбоната кальция и соответствующие величины удельной поверхности (УП) по БЭТ:
Таблица 5
Образец V2 V10 V11
% H3PO4 10 10 10
% лимонной кислоты 5 5 5
Время добавления лимонной кислоты относительно полного времени добавления H3PO4 Предварительное добавление Одновременное добавление T=15%
УП продукта, м2 46 50,1 48,3
d50 (мкм) 9,43 6,27 5,16
Пример 6
Следующий иллюстративный пример настоящего изобретения включает контактирование карбоната кальция согласно способу настоящего изобретения, где карбонат кальция вступает в контакт с 10%, по меньшей мере, одной кислоты, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, и изменяется момент времени добавления, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты.
1. Приготовление суспензий карбоната кальция
a. Суспензия карбоната кальция V12
Суспензию карбоната кальция V12 получали добавлением воды и 250 г мела в 5-литровый реактор из нержавеющей стали, таким образом, чтобы полученная водная суспензия имела содержание твердых веществ, составляющее 10% в расчете на сухую массу. Затем температуру данной суспензии повышали и поддерживали при 70°C, используя горячий масляный термостат Julabo.
При перемешивании в таком режиме, что устанавливался практически ламинарный поток, H3PO4 в количестве, соответствующем 10 мас.% в расчете на массу карбоната кальция и приблизительно 1•10-3 моль H3PO4 на 1 г карбоната кальция, добавляли с помощью перистальтического насоса к суспензии карбоната кальция в течение периода времени, составляющего 15 минут. После истечения 50% времени, предназначенного для добавления H3PO4 (7,5 мин), лимонную кислоту в количестве, соответствующем 2,5 мас.% в расчете на массу карбоната кальция, добавляли с помощью перистальтического насоса к суспензии карбоната кальция. После завершения введения кислот суспензию продолжали перемешивать в течение еще 5 минут, используя мешалку пропеллерного типа.
Полученную суспензию оставляли осаждаться в течение ночи перед фильтрованием и сушкой полученного продукта. У данного сухого продукта измеряли конечную удельную поверхность по БЭТ.
b. Суспензия карбоната кальция V13
Суспензию карбоната кальция V13 приготовляли добавлением воды и 250 г мела в 5-литровый реактор из нержавеющей стали, таким образом, чтобы полученная водная суспензия имела содержание твердых веществ, составляющее 10% в расчете на сухую массу. Затем температуру данной суспензии повышали и поддерживали при 70°C, используя горячий масляный термостат Julabo.
При перемешивании в таком режиме, что устанавливался практически ламинарный поток, H3PO4 в количестве, соответствующем 10 мас.% в расчете на массу карбоната кальция и приблизительно 1•10-3 моль H3PO4 на 1 г карбоната кальция, добавляли с помощью перистальтического насоса к суспензии карбоната кальция в течение периода времени, составляющего 15 минут. После истечения 80% времени, предназначенного для добавления H3PO4 (12 мин), лимонную кислоту в количестве, соответствующем 2,5 мас.% в расчете на массу карбоната кальция, добавляли с помощью перистальтического насоса к суспензии карбоната кальция. После завершения введения кислот суспензию продолжали перемешивать в течение еще 5 минут, используя мешалку пропеллерного типа.
Полученную суспензию оставляли осаждаться в течение ночи перед фильтрованием и сушкой полученного продукта. У данного сухого продукта измеряли конечную удельную поверхность по БЭТ.
Следующая таблица 6 представляет полученные суспензии карбоната кальция и соответствующие величины удельной поверхности (УП) по БЭТ:
Таблица 6
Образец V12 V13
% H3PO4 10 10
% лимонной кислоты 2,5 2,5
Время добавления лимонной кислоты относительно полного времени добавления H3PO4 50% 80%
УП продукта, м2 38,4 38,9
d50 (мкм) 7,6 5,9
Пример 7
Следующий иллюстративный пример настоящего изобретения включает контактирование карбоната кальция согласно способу настоящего изобретения, где карбонат кальция вступает в контакт с 10%, по меньшей мере, одной кислоты, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, и изменяется момент времени добавления, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты и/или кислой соли указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты.
1. Приготовление суспензий карбоната кальция
a. Суспензия карбоната кальция V14
Суспензию карбоната кальция V14 получали добавлением воды и 250 г мела в 5-литровый реактор из нержавеющей стали, таким образом, чтобы полученная водная суспензия имела содержание твердых веществ, составляющее 10% в расчете на сухую массу. Затем температуру данной суспензии повышали и поддерживали при 70°C, используя горячий масляный термостат Julabo.
При перемешивании в таком режиме, что устанавливался практически ламинарный поток, H3PO4 в количестве, соответствующем 10 мас.% в расчете на массу карбоната кальция и приблизительно 1•10-3 моль H3PO4 на 1 г карбоната кальция, добавляли с помощью перистальтического насоса к суспензии карбоната кальция в течение периода времени, составляющего 15 минут. После истечения 80% времени, предназначенного для добавления H3PO4 (12 мин), лимонную кислоту в количестве, соответствующем 2,5 мас.% в расчете на массу карбоната кальция, добавляли с помощью перистальтического насоса к суспензии карбоната кальция. После завершения введения кислот суспензию продолжали перемешивать в течение еще 5 минут, используя мешалку пропеллерного типа.
Полученную суспензию оставляли осаждаться в течение ночи перед фильтрованием и сушкой полученного продукта. У данного сухого продукта измеряли конечную удельную поверхность по БЭТ.
b. Суспензия карбоната кальция V15
Суспензию карбоната кальция V15 получали добавлением воды и 250 г мела в 5-литровый реактор из нержавеющей стали, таким образом, чтобы полученная водная суспензия имела содержание твердых веществ, составляющее 10% в расчете на сухую массу. Затем температуру данной суспензии повышали и поддерживали при 70°C, используя горячий масляный термостат Julabo.
При перемешивании в таком режиме, что устанавливался практически ламинарный поток, H3PO4 в количестве, соответствующем 10 мас.% в расчете на массу карбоната кальция и приблизительно 1•10-3 моль H3PO4 на 1 г карбоната кальция, добавляли с помощью перистальтического насоса к суспензии карбоната кальция в течение периода времени, составляющего 15 минут. После истечения 15% времени, предназначенного для добавления H3PO4 (2 мин), лимонную кислоту в количестве, соответствующем 5 мас.% в расчете на массу карбоната кальция, добавляли с помощью перистальтического насоса к суспензии карбоната кальция. После завершения введения кислот суспензию продолжали перемешивать в течение еще 5 минут, используя мешалку пропеллерного типа.
Полученную суспензию оставляли осаждаться в течение ночи перед фильтрованием и сушкой полученного продукта. У данного сухого продукта измеряли конечную удельную поверхность по БЭТ.
Следующая таблица 7 представляет полученные суспензии карбоната кальция и соответствующие величины удельной поверхности (УП) по БЭТ:
Таблица 7
Образец V14 V15
% H3PO4 10 10
% лимонной кислоты 5 5
Время добавления лимонной кислоты относительно полного времени добавления H3PO4 80% 15%
УП продукта, м2 38,9 48,3
d50 (мкм) 5,9 5,16

Claims (23)

1. Способ получения карбоната кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью в водной среде, который включает следующие стадии:
a) предоставление карбоната кальция;
b) предоставление от 5 мас.% до 50 мас.%, в расчете на массу карбоната кальция, по меньшей мере, одной кислоты, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, где анион соответствующей кислоты способен образовывать водонерастворимые кальциевые соли;
c) предоставление газообразного CO2;
d) предоставление, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты и/или кислой соли указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты; и
e) контактирование указанного карбоната кальция с указанной, по меньшей мере, одной кислотой, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, согласно стадии b), с указанным газообразным CO2, согласно стадии c), и с указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислотой и/или кислой солью указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты согласно стадии d);
где, по меньшей мере, одна водорастворимая неполимерная органическая и/или неорганическая слабая кислота имеет значение pKa, составляющее более чем 2,5, и где анион соответствующей кислоты способен образовывать водонерастворимые кальциевые соли.
2. Способ по п.1, в котором, по меньшей мере, одна кислота, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, выбрана из группы, состоящей из сильных кислот, у которых значение pKa составляет менее чем или равно нулю при 25°C, и кислот средней силы, у которых значение pKa составляет между нулем и 2,5 при 25°C.
3. Способ по п.2, в котором кислота средней силы выбрана из группы, состоящей из H3PO4, щавелевой кислоты и их смесей.
4. Способ по любому из пп.1-3, в котором, по меньшей мере, одна кислота, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, представляет собой H3PO4, предпочтительно H3PO4 в концентрации от 20% до 40 об.%.
5. Способ по любому из пп.1-3, в котором, по меньшей мере, одна водорастворимая неполимерная органическая и/или неорганическая слабая кислота и/или кислая соль указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты имеет молекулярную массу, составляющую менее чем 1000 г/моль, предпочтительно менее чем 750 г/моль и предпочтительнее менее чем 500 г/моль.
6. Способ по любому из пп.1-3, в котором указанная, по меньшей мере, одна водорастворимая неполимерная органическая и/или неорганическая слабая кислота и/или кислая соль указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты выбрана из группы, состоящей из борной кислоты, лимонной кислоты, дигидроцитрата натрия, дигидроцитрата калия, гидроцитрата натрия, гидроцитрата калия, дигидробората натрия, дигидробората калия, гидробората натрия, гидробората калия и их смесей.
7. Способ по любому из пп.1-3, в котором указанную, по меньшей мере, одну водорастворимую неполимерную органическую и/или неорганическую слабую кислоту и/или кислую соль указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты добавляют в количестве, составляющем от 0,1 мас.% до 20 мас.%, предпочтительно от 1 мас.% до 15 мас.%, предпочтительнее от 1 мас.% до 10 мас.% и наиболее предпочтительно от 1 мас.% до 5 мас.%, в расчете на массу карбоната кальция.
8. Способ по любому из пп.1-3, в котором с карбонатом кальция сначала вступает в контакт, по меньшей мере, одна водорастворимая неполимерная органическая и/или неорганическая слабая кислота и/или кислая соль указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты и затем, по меньшей мере, одна кислота, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5.
9. Способ по любому из пп.1-3, в котором с карбонатом кальция одновременно вступает в контакт, по меньшей мере, одна водорастворимая неполимерная органическая и/или неорганическая слабая кислота и/или кислая соль указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты и, по меньшей мере, одной кислоты, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5.
10. Способ по любому из пп.1-3, в котором с карбонатом кальция сначала вступает в контакт, по меньшей мере, одна кислота, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, и во время ее добавления с карбонатом кальция также вступает в контакт, по меньшей мере, одна водорастворимая неполимерная органическая и/или неорганическая слабая кислота и/или кислая соль указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты.
11. Способ по п.10, в котором с карбонатом кальция сначала вступает в контакт, по меньшей мере, одна кислота, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, и после добавления 5% от общего количества, по меньшей мере, одной кислоты, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, с карбонатом кальция вступает в контакт, по меньшей мере, одна водорастворимая неполимерная органическая и/или неорганическая слабая кислота и/или кислая соль указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты.
12. Способ по п.10, в котором с карбонатом кальция сначала вступает в контакт, по меньшей мере, одна кислота, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, и после добавления 10% от общего количества указанной, по меньшей мере, одной кислоты, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, с карбонатом кальция вступает в контакт, по меньшей мере, одна водорастворимая неполимерная органическая и/или неорганическая слабая кислота и/или кислая соль указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты.
13. Способ по п.10, в котором с карбонатом кальция сначала вступает в контакт, по меньшей мере, одна кислота, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, и после добавления 20% от общего количества указанной, по меньшей мере, одной кислоты, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, с карбонатом кальция вступает в контакт, по меньшей мере, одна водорастворимая неполимерная органическая и/или неорганическая слабая кислота и/или кислая соль указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты.
14. Способ по п.10, в котором с карбонатом кальция сначала вступает в контакт, по меньшей мере, одна кислота, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, и после добавления 30% от общего количества указанной, по меньшей мере, одной кислоты, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, с карбонатом кальция вступает в контакт, по меньшей мере, одна водорастворимая неполимерная органическая и/или неорганическая слабая кислота и/или кислая соль указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты.
15. Способ по п.10, в котором с карбонатом кальция сначала вступает в контакт, по меньшей мере, одна кислота, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, и после добавления 50% от общего количества указанной, по меньшей мере, одной кислоты, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, с карбонатом кальция вступает в контакт, по меньшей мере, одна водорастворимая неполимерная органическая и/или неорганическая слабая кислота и/или кислая соль указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты.
16. Способ по п.10, в котором с карбонатом кальция сначала вступает в контакт, по меньшей мере, одна кислота, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, и после добавления 80% от общего количества указанной, по меньшей мере, одной кислоты, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, с карбонатом кальция вступает в контакт, по меньшей мере, одна водорастворимая неполимерная органическая и/или неорганическая слабая кислота и/или кислая соль указанной, по меньшей мере, одной водорастворимой неполимерной органической и/или неорганической слабой кислоты.
17. Способ по любому из пп.1-3, в котором, по меньшей мере, одну кислоту, у которой значение pKa составляет менее чем или равно 2,5, используют в виде:
(i) по меньшей мере, одного источника ионов H3O+, у которого значение pKa составляет менее чем или равное 2,5, где анион соответствующей кислоты способен образовывать водорастворимую кальциевую соль, и
(ii) по меньшей мере, одного аниона, используемого в виде водорастворимой соли или кислой соли, где соответствующая кислота данного, по меньшей мере, одного аниона имеет значение pKa, составляющее менее чем или равное 2,5, и где указанный анион способен образовывать водонерастворимые кальциевые соли.
18. Способ по п.1, в котором с карбонатом кальция затем вступает в контакт соединение, выбранное из группы, состоящей из силиката натрия, силиката калия, силиката лития, силиката алюминия, синтетического диоксида кремния, силиката кальция, гидроксида алюминия, алюмината натрия, алюмината калия и их смесей.
19. Способ по любому из пп.1-3, в котором карбонат кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью, полученный данным способом, имеет удельную поверхность по БЭТ, составляющую, по меньшей мере, 20 м2/г, предпочтительно, по меньшей мере, 30 м2/г, предпочтительнее, по меньшей мере, 40 м2/г, еще предпочтительнее, по меньшей мере, 50 м2/г, еще предпочтительнее, по меньшей мере, 60 м2/г, еще предпочтительнее, по меньшей мере, 70 м2/г и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 80 м2/г.
20. Способ по любому из пп.1-3, в котором водную суспензию, полученную после стадии е), сушат.
21. Карбонат кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью в соответствии со способом по любому из пп.1-19, имеющий удельную поверхность по БЭТ, составляющую более чем 50 м2/г, предпочтительнее более чем 60 м2/г и наиболее предпочтительно более чем 80 м2/г.
22. Применение способа по любому из пп.1-19 для регулирования удельной поверхности по БЭТ карбоната кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью.
23. Применение карбоната кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью, получаемого способом по любому из пп.1-20, для производства бумаги, тонкой бумаги, пластмасс, красок или в качестве агента контролируемого высвобождения или обработки воды.
RU2012101308/05A 2009-06-15 2010-06-15 Способ получения карбоната кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью и его применение RU2519037C2 (ru)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP09162738A EP2264109B1 (en) 2009-06-15 2009-06-15 Process for preparing surface-reacted calcium carbonate and its use
EP09162738.0 2009-06-15
US26924209P 2009-06-22 2009-06-22
US61/269,242 2009-06-22
PCT/IB2010/052667 WO2010146531A1 (en) 2009-06-15 2010-06-15 Process for preparing surface-reacted calcium carbonate and its use

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012101308A RU2012101308A (ru) 2013-07-27
RU2519037C2 true RU2519037C2 (ru) 2014-06-10

Family

ID=41059765

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012101308/05A RU2519037C2 (ru) 2009-06-15 2010-06-15 Способ получения карбоната кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью и его применение

Country Status (24)

Country Link
US (4) US8785687B2 (ru)
EP (1) EP2264109B1 (ru)
JP (1) JP5579837B2 (ru)
KR (1) KR101411250B1 (ru)
CN (1) CN102803402B (ru)
AT (1) ATE542862T1 (ru)
AU (1) AU2010261442B2 (ru)
BR (1) BRPI1013113B1 (ru)
CA (1) CA2765344C (ru)
CO (1) CO6440526A2 (ru)
DK (1) DK2264109T3 (ru)
ES (1) ES2384017T3 (ru)
HR (1) HRP20120354T1 (ru)
ME (1) ME01449B (ru)
MX (1) MX2011013569A (ru)
NZ (1) NZ597479A (ru)
PL (1) PL2264109T3 (ru)
PT (1) PT2264109E (ru)
RS (1) RS52296B (ru)
RU (1) RU2519037C2 (ru)
SI (1) SI2264109T1 (ru)
TW (1) TWI406814B (ru)
WO (1) WO2010146531A1 (ru)
ZA (1) ZA201200203B (ru)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2731914C2 (ru) * 2016-01-14 2020-09-09 Омиа Интернэшнл Аг Обработка карбоната кальция с модифицированной поверхностью
RU2738378C2 (ru) * 2016-09-08 2020-12-11 Шефер Кальк Гмбх Унд Ко. Кг Кальцийкарбонатная добавка
RU2753283C2 (ru) * 2016-09-08 2021-08-12 Карл Лайбингер Медицинтехник Гмбх Унд Ко. Кг Способ изготовления имплантата с использованием композиционного порошка, содержащего карбонат кальция с микроструктурированными частицами
RU2820524C1 (ru) * 2023-04-28 2024-06-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет" (НИУ МГСУ) Способ повышения адгезионной прочности сухих строительных смесей клеевых на цементном вяжущем

Families Citing this family (135)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2557129B1 (en) 2011-08-09 2018-02-28 Omya International AG Surface-treated calcium carbonate for binding and bioremediating hydrocarbon-containing compositions
PL2589430T3 (pl) * 2011-11-04 2016-02-29 Omya Int Ag Sposób oczyszczania wody i/lub odwadniania szlamów i/lub osadów z użyciem poddanego obróbce powierzchniowej węglanu wapnia
EP2591772B1 (en) 2011-11-10 2016-05-04 Omya International AG New coated controlled release active agent carriers
TWI625129B (zh) 2011-11-10 2018-06-01 歐米亞國際公司 新穎的經塗布控釋活性劑載體
EP2596702B1 (en) 2011-11-25 2015-05-27 Omya International AG Process for stabilizing bacterial content of aqueous ground natural calcium carbonate and/or precipitated calcium carbonate and/or dolomite and/or surface-reacted calcium carbonate-comprising mineral preparations
EP2812190B2 (en) 2012-01-31 2022-12-07 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Surface treatment composition
HUE030141T2 (en) * 2012-02-03 2017-04-28 Omya Int Ag A method for producing an aqueous solution comprising at least one alkaline earth hydrogen carbonate
SI2662416T1 (sl) * 2012-05-11 2015-10-30 Omya International Ag Obdelava kalcijev karbonat vsebujočih snovi za povečanje nalaganja polnila v papirju
EP2679638B1 (en) * 2012-06-28 2015-09-02 Omya International AG High solids aqueous mineral and/or filler and/or pigment suspension in acidic pH environment
SI2684916T1 (sl) 2012-07-13 2016-08-31 Omya International Ag Površinsko modificirani minerali, ki vsebujejo kalcijev karbonat, ter njihova uporaba
PT2749679T (pt) 2012-12-28 2017-06-27 Omya Int Ag Caco3 em poliéster para não-tecidos e fibras
EP2801555B1 (en) 2013-05-07 2016-10-26 Omya International AG Water purification and sludge dewatering employing surface-treated calcium carbonate and phyllosilicate, use of the combination of surface-treated calcium carbonate and phyllosilicate and composite material
CN103665937B (zh) * 2013-11-28 2015-07-01 广西华纳新材料科技有限公司 一种中高档硅酮密封胶专用纳米碳酸钙的制备方法
EP2886291A1 (en) 2013-12-23 2015-06-24 Omya International AG Polymer composition by continuous filler slurry extrusion
PL2915919T3 (pl) 2014-03-03 2018-03-30 Omya International Ag Bariera dla olejów mineralnych
PT2926797T (pt) * 2014-03-31 2017-12-13 Omya Int Ag Carbonato de cálcio reagido superficialmente para remineralização e branqueamento dentário
EP2949813B1 (en) 2014-05-26 2017-02-22 Omya International AG Process for preparing a surface-modified material
EP2957603A1 (en) 2014-06-20 2015-12-23 Omya International AG Method for the production of granules comprising surface-reacted calcium carbonate
KR20170016398A (ko) * 2014-05-30 2017-02-13 옴야 인터내셔널 아게 표면 반응된 탄산칼슘을 포함하는 과립의 제조 방법
EP2949708B1 (en) 2014-05-30 2018-04-04 Omya International AG Method for the production of granules comprising surface-reacted calcium carbonate
SI2957301T1 (sl) 2014-06-20 2017-07-31 Omya International Ag Postopek za nadzor vonja
PT2963162T (pt) 2014-07-01 2018-10-19 Omya Int Ag Fibras multifilamento de poliéster
EP2975078A1 (en) 2014-08-14 2016-01-20 Omya International AG Surface-treated fillers for breathable films
EP2997833B1 (en) 2014-09-22 2018-01-31 Omya International AG Surface-reacted calcium carbonate for use as anti-caking agent
ES2672735T3 (es) 2014-11-07 2018-06-15 Omya International Ag Un proceso para la preparación de partículas de carga floculadas
EP3018175B1 (en) 2014-11-07 2019-02-06 Omya International AG A process for the preparation of flocculated filler particles
EP3028830B1 (en) 2014-12-02 2017-11-22 Omya International AG Process for producing a compacted material, material so produced and its use
PL3033944T3 (pl) 2014-12-16 2018-07-31 Omya International Ag Węglan wapnia do ochrony roślin
AU2015268689A1 (en) 2014-12-16 2016-06-30 Stanley Black & Decker Inc. Chalk line device
EP3034070A1 (en) 2014-12-18 2016-06-22 Omya International AG Method for the production of a pharmaceutical delivery system
EP3045503A1 (en) 2015-01-15 2016-07-20 Omya International AG Surface-treated calcium carbonate with improved stability in environments with a pH of 4.5 to 7
ES2663346T3 (es) 2015-03-13 2018-04-12 Omya International Ag Método para crear un diseño oculto
PL3067215T3 (pl) 2015-03-13 2018-03-30 Omya International Ag Sposób drukowania strumieniowego
EP3070057A1 (en) 2015-03-16 2016-09-21 Omya International AG Process for the purification of water
EP3069713A1 (en) 2015-03-20 2016-09-21 Omya International AG Dispersible dosage form
EP3072687A1 (en) 2015-03-24 2016-09-28 Omya International AG Easy to disperse calcium carbonate to improve hot tack strength
PT3085742T (pt) 2015-04-20 2018-05-10 Omya Int Ag Mescla de carbonatos de cálcio que compreende partículas de carbonato de cálcio modificado de superfície (mcc) e partículas de carbonato de calcio precipitado (pcc) e suas utilizações
TR201815327T4 (tr) 2015-06-10 2018-11-21 Omya Int Ag Anti-blokaj maddesi olarak yüzeyi tepkimeye girmiş kalsiyum karbonat kullanımı.
ES2680625T3 (es) 2015-06-23 2018-09-10 Omya International Ag Producto material de carga tratado superficialmente para alfa-nucleación de poliolefinas
EP3173247A1 (en) 2015-11-24 2017-05-31 Omya International AG Printed watermark
EP3173522A1 (en) 2015-11-24 2017-05-31 Omya International AG Method of tagging a substrate
EP3176222A1 (en) * 2015-12-01 2017-06-07 Omya International AG Method for the production of granules comprising surface-reacted calcium carbonate
EP3176204A1 (en) 2015-12-02 2017-06-07 Omya International AG Surface-treated fillers for ultrathin breathable films
EP3175835A1 (en) * 2015-12-04 2017-06-07 Omya International AG Oral care composition for remineralisation and whitening of teeth
EP3184644A1 (en) 2015-12-22 2017-06-28 Omya International AG Microbial cell viability assay for detection of or determining slurry contamination
EP3183969A1 (en) 2015-12-22 2017-06-28 Omya International AG Metal oxides and/or hydrates thereof for stabilising an aqueous preparation against microbial growth
EP3183965A1 (en) 2015-12-23 2017-06-28 Omya International AG Composition for aquatic pest control
EP3192837B1 (en) 2016-01-14 2020-03-04 Omya International AG Wet surface treatment of surface-modified calcium carbonate
ES2702459T3 (es) 2016-01-14 2019-03-01 Omya Int Ag Uso de un carbonato de calcio tratado en superficie como secuestrante de oxígeno
EP3192839B1 (en) 2016-01-14 2023-03-08 Omya International AG Alkoxysilane treatment of a calcium carbonate-comprising material
TR201810470T4 (tr) 2016-03-04 2018-08-27 Omya Int Ag Gabyon, böyle bir gabyonu ihtiva eden gürültü azaltma duvarı ve böyle bir gabyonun uygulanmasına yönelik bir işlem.
EP3216510A1 (en) 2016-03-07 2017-09-13 Omya International AG A particulate earth alkali carbonate-comprising material for nox uptake
EP3260114A1 (en) 2016-06-21 2017-12-27 Omya International AG Method for the production of a dosage form
EP3260115A1 (en) * 2016-06-21 2017-12-27 Omya International AG Method for the production of a dosage form
EP3260419B1 (en) * 2016-06-24 2018-08-15 Omya International AG Surface-reacted calcium carbonate as extrusion aid
EP3269361A1 (en) 2016-07-14 2018-01-17 Omya International AG Dosage form
EP3275947A1 (en) * 2016-07-25 2018-01-31 Omya International AG Surface-reacted calcium carbonate with functional cations
EP3275948A1 (en) * 2016-07-25 2018-01-31 Omya International AG Process for preparing surface-reacted calcium carbonate
EP3275537A1 (en) 2016-07-25 2018-01-31 Omya International AG Surface-modified calcium carbonate as carrier for transition metal-based catalysts
EP3275946A1 (en) 2016-07-25 2018-01-31 Omya International AG Post treatment of surface-reacted calcium carbonate with different functional cations
EP3293011A1 (en) 2016-09-13 2018-03-14 Omya International AG Method for manufacturing a water-insoluble pattern
EP3293322A1 (en) 2016-09-13 2018-03-14 Omya International AG Slip resistant product
EP3311665A1 (en) 2016-10-21 2018-04-25 Omya International AG Use of surface-reacted calcium carbonate for preparing supersaturated aqueous systems
WO2018095515A1 (en) 2016-11-22 2018-05-31 Omya International Ag Surface-treated fillers for biaxially oriented polyester films
ES2764676T3 (es) 2016-12-21 2020-06-04 Omya Int Ag Rellenos tratados en la superficie para películas de poliéster
EP3360601A1 (en) 2017-02-09 2018-08-15 Omya International AG Functionalized calcium carbonate for sun protection boosting
EP3366740A1 (en) 2017-02-24 2018-08-29 Omya International AG Mineral oil barrier
EP3385335A1 (en) * 2017-04-03 2018-10-10 Omya International AG Pigment composition comprising surface modified calcium carbonate and ground natural calcium carbonate
EP3385046A1 (en) 2017-04-07 2018-10-10 Omya International AG In-line coated decorative wood-based boards
EP3400810A1 (en) 2017-05-11 2018-11-14 Omya International AG Surface-reacted calcium carbonate in food
EP3403505A1 (en) 2017-05-16 2018-11-21 Omya International AG Biocide free preservation
EP3406455A1 (en) 2017-05-23 2018-11-28 Omya International AG Method for producing water-insoluble quantum dot patterns
EP3418064A1 (en) 2017-06-22 2018-12-26 Omya International AG Tamper-proof medium for thermal printing
EP3501298A1 (en) 2017-12-22 2019-06-26 Omya International AG Surface-reacted calcium carbonate as extrusion aid
EP3517176A1 (en) 2018-01-26 2019-07-31 Omya International AG Surface-reacted calcium carbonate for the use as skin appearance modifier
EP3517178A1 (en) 2018-01-26 2019-07-31 Omya International AG Surface-reacted calcium carbonate for modifying the biomechanical properties of the skin
EP3520798A1 (en) 2018-01-31 2019-08-07 Omya International AG Use of functionalized calcium carbonate as active ingredient
EP3542897A1 (en) 2018-03-23 2019-09-25 Omya International AG Method for transesterification of carboxylic acid esters
EP3572456A1 (en) 2018-05-23 2019-11-27 Omya International AG Surface-treated fillers for polyester films
EP3594289A1 (en) 2018-07-13 2020-01-15 Omya International AG Surface-reacted calcium carbonate for stabilizing mint oil
EP3598105A1 (en) 2018-07-20 2020-01-22 Omya International AG Method for detecting phosphate and/or sulphate salts on the surface of a substrate or within a substrate, use of a lwir detecting device and a lwir imaging system
EP3599224A1 (en) 2018-07-24 2020-01-29 Omya International AG Particulate mineral materials functionalized with reducing agents for lowering the amount of heavy metal contaminants from an aqueous medium
EP3599223A1 (en) 2018-07-24 2020-01-29 Omya International AG Heavy metal removal using minerals being functionalized with adsorption enhancers
EP3599016A1 (en) 2018-07-24 2020-01-29 Omya International AG Heavy metal removal using minerals being functionalized with thiols
EP3620498A1 (en) 2018-09-10 2020-03-11 Omya International AG Moisture-capturing, -storing, and/or -releasing composition
EP3622966A1 (en) 2018-09-17 2020-03-18 Omya International AG High performance excipient comprising co-processed microcrystalline cellulose and surface-reacted calcium carbonate
JP2022500450A (ja) 2018-09-17 2022-01-04 オムヤ インターナショナル アクチェンゲゼルシャフト 共処理した微結晶セルロース及び表面反応炭酸カルシウムを含む高性能賦形剤
EP3682901A1 (en) 2019-01-21 2020-07-22 Omya International AG High performance excipient comprising co-processed microcrystalline cellulose and surface-reacted calcium carbonate
EP3623428A1 (en) 2018-09-17 2020-03-18 Omya International AG Compacted polymer-based filler material for plastic rotomoulding
EP3693339A1 (en) 2019-02-01 2020-08-12 Omya International AG Production of surface-reacted calcium salts by grinding induced conversion
EP3725851A1 (en) 2019-04-16 2020-10-21 Omya International AG Process for preparing surface-reacted calcium carbonate
EP3750950A1 (en) 2019-06-12 2020-12-16 Omya International AG Chemical foaming of pvc with surface-reacted calcium carbonate (mcc) and/or hydromagnesite
EP3753409A1 (en) 2019-06-18 2020-12-23 Omya International AG Use of urea as an antimicrobial additive in an aqueous suspension
AR119243A1 (es) 2019-07-08 2021-12-01 Omya Int Ag Composición seca cosmética y/o para el cuidado de la piel
EP3798199A1 (en) 2019-09-26 2021-03-31 Omya International AG Fertilizer comprising phosphate rock powder and surface-reacted calcium carbonate
CA3150148A1 (en) 2019-09-26 2021-04-01 Jamal FTOUNI SRCC AS A CATALYTIC SUPPORT FOR METALLIC SPECIES
EP3855162A1 (en) 2020-01-21 2021-07-28 Omya International AG Lwir imaging system for detecting an amorphous and/or crystalline structure of phosphate and/or sulphate salts on the surface of a substrate or within a substrate and use of the lwir imaging system
US20230066368A1 (en) 2020-03-03 2023-03-02 Omya International Ag Anticaking agent
TW202200206A (zh) 2020-04-28 2022-01-01 瑞士商歐米亞國際公司 包含表面反應碳酸鈣作為賦形劑之顆粒
AU2021263871A1 (en) 2020-04-28 2022-09-29 Omya International Ag Method for the production of free-flowing granules
CN115485338B (zh) 2020-05-04 2025-03-21 Omya国际股份公司 化学和物理防晒用干组合物和/或乳液及其用途
ES2991397T3 (es) 2020-05-08 2024-12-03 Omya Int Ag Recubrimientos que comprenden ingredientes antimicrobianos activos para envases alimentarios
US20230233424A1 (en) 2020-05-29 2023-07-27 Omya International Ag Use of a mineral blend as cosmetic agent for wet cosmetic compositions
EP3928859A1 (en) 2020-06-23 2021-12-29 Omya International AG Surface-reacted calcium carbonate in a process for the production of a loaded microcapsule
WO2021259560A1 (en) 2020-06-25 2021-12-30 Omya International Ag Co-ground active(s) comprising product comprising surface-reacted calcium carbonate
WO2022003150A1 (en) 2020-07-03 2022-01-06 Omya International Ag Low noise biodegradable breathable films
WO2022013333A1 (en) 2020-07-16 2022-01-20 Omya International Ag Reinforced elastomer composition
CN115996978A (zh) 2020-07-16 2023-04-21 Omya国际股份公司 增强的含氟聚合物
EP4182399B1 (en) * 2020-07-16 2025-09-03 Omya International AG Alkaline earth metal minerals as carriers for surfactants in drilling fluids
WO2022013336A1 (en) 2020-07-16 2022-01-20 Omya International Ag Use of a porous filler for reducing the gas permeability of an elastomer composition
EP4182392A1 (en) 2020-07-16 2023-05-24 Omya International AG A composition formed from a calcium or magnesium carbonate-comprising material and a surface-treatment composition comprising at least one cross-linkable compound
AR123009A1 (es) 2020-07-20 2022-10-19 Omya Int Ag Agente estabilizante para composición probiótica
US20230220211A1 (en) * 2020-07-22 2023-07-13 Omya International Ag Pickering emulsions
CA3188419A1 (en) 2020-10-01 2022-04-07 Jamal FTOUNI Method for performing a condensation reaction using a surface-reacted calcium carbonate catalyst
EP4232515A1 (en) 2020-10-21 2023-08-30 Omya International AG Surface-reacted calcium carbonate functionalized with iron oxide species for cosmetic, paint and coating applications
KR20230112120A (ko) 2020-11-25 2023-07-26 옴야 인터내셔널 아게 박형 통기성 필름을 위한 초미세 표면-처리된 충전제
WO2022112565A1 (en) 2020-11-30 2022-06-02 Omya International Ag Polymer compositions, related methods, and related products
EP4267942A1 (en) 2020-12-23 2023-11-01 Omya International AG Method and apparatus for detecting an amorphous and/or crystalline structure of phosphate and/or sulphate salts on the surface of a substrate or within a substrate
CA3200378A1 (en) 2021-01-25 2022-07-28 Fabien Wilhelm MONNARD Coatings comprising surface-reacted calcium carbonate and an oxygen scavenger for improving food shelf life
WO2022175248A1 (en) 2021-02-18 2022-08-25 Omya International Ag Anti-pollution agent
EP4067424A1 (en) 2021-03-29 2022-10-05 Omya International AG Thermally conductive fillers
EP4079813A1 (en) 2021-04-23 2022-10-26 Omya International AG Buffer composition comprising a first and a second buffer component
CN117355574A (zh) 2021-06-02 2024-01-05 Omya国际股份公司 水性涂层组合物
BR112023024758A2 (pt) 2021-07-12 2024-02-15 Omya Int Ag Processo para preparar um álcool através de uma reação de autocondensação de guerbet na fase gasosa, e, uso de um carbonato de cálcio reagido em superfície
EP4412579A1 (en) 2021-10-04 2024-08-14 Omya International AG Composition comprising a surface-reacted calcium carbonate and a tannin
US20250163274A1 (en) 2022-05-25 2025-05-22 Omya International Ag White uv-absorbing surface-reacted calcium carbonate doped with a titanium species
CA3248562A1 (en) 2022-06-07 2023-12-14 Omya Int Ag Porous coatings containing minerals and a deoxygenating agent to improve food shelf life
EP4540326A1 (en) 2022-06-15 2025-04-23 Omya International AG Storage stabilization agent for stabilizing aqueous compositions, process for stabilizing and uses thereof
EP4540357A1 (en) 2022-06-15 2025-04-23 Omya International AG Storage stabilization agent for aqueous home care formulations
CN120051604A (zh) 2022-10-18 2025-05-27 欧米亚国际集团 液体浸渍的经表面改性的材料
WO2024223763A1 (en) 2023-04-28 2024-10-31 Omya International Ag Polypropylene (pp) - caco3 masterbatch in pet fibers
WO2024251828A1 (en) 2023-06-06 2024-12-12 Omya International Ag Method for producing a bioceramic material
EP4567167A1 (en) 2023-12-07 2025-06-11 Omya International AG Electrospun fibers comprising surface-reacted calcium carbonate and active ingredients
WO2025132417A1 (en) 2023-12-19 2025-06-26 Omya International Ag Granular material comprising a carboxymethylcellulose binder
EP4663618A1 (en) 2024-06-12 2025-12-17 Omya International AG Thermally conductive mineral blend

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1198001A1 (ru) * 1983-12-15 1985-12-15 Предприятие П/Я А-7815 Способ получени гидрофобного карбоната кальци дл наполнени поливинилхлоридных композиций
WO1997033842A1 (en) * 1996-03-13 1997-09-18 Ecc International Inc. Acid tolerant calcium carbonate composition and uses therefor
RU2179607C2 (ru) * 1996-12-30 2002-02-20 Минералз Текнолоджиз Инк. Применение карбоната кальция в кислой водной среде
FR2852600A1 (fr) * 2003-03-18 2004-09-24 Omya Ag Nouveau pigment mineral contenant du carbonate de calcium, suspension aqueuse le contenant et ses usages
WO2005121257A2 (fr) * 2004-06-11 2005-12-22 Omya Development Ag Nouveau pigment mineral sec contenant du carbonate de calcium, suspension aqueuse le contenant et ses usages
EP1974807A1 (en) * 2007-03-21 2008-10-01 Omya Development Ag Process for the removal of endocrine disrupting compounds

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5390199A (en) 1977-01-20 1978-08-08 Shiraishi Kogyo Kaisha Ltd Method of modifying calcium carbonate
US4927618A (en) * 1987-11-19 1990-05-22 Pfizer Inc. Process for the preparation of large surface area, finely divided precipitated calcium carbonate and filled polymeric compositions of matter containing said calcium carbonate
US5043017A (en) 1990-03-09 1991-08-27 Pfizer Inc. Acid-stabilized calcium carbonate, process for its production and method for its use in the manufacture of acidic paper
US5292495A (en) * 1991-05-27 1994-03-08 Kowa-Chemical Industry Co., Ltd. Porous particles of calcium carbonate and method for the preparation thereof
US5403017A (en) 1993-09-16 1995-04-04 Unisys Corporation Target lifter with impact sensing
JP3634404B2 (ja) * 1993-12-14 2005-03-30 丸尾カルシウム株式会社 多孔質炭酸カルシウム化合物及びその製造方法
US5531821A (en) 1995-08-24 1996-07-02 Ecc International Inc. Surface modified calcium carbonate composition and uses therefor
US5593488A (en) 1995-08-24 1997-01-14 Ecc International Inc. Acid resistant calcium carbonate composition and uses therefor
US5647902A (en) 1995-10-20 1997-07-15 Ecc International Inc. Stabilized calcium carbonate composition using sodium carbonate and mixtures of acids and uses therefor
US6083317A (en) * 1996-11-05 2000-07-04 Imerys Pigments, Inc. Stabilized calcium carbonate composition using sodium silicate and one or more weak acids or alum and uses therefor
US5913973A (en) 1997-07-08 1999-06-22 Ecc International Inc. Method for producing high solids aqueous acid-resistant calcium carbonate suspensions and product thereof
FR2787802B1 (fr) 1998-12-24 2001-02-02 Pluss Stauffer Ag Nouvelle charge ou pigment ou mineral traite pour papier, notamment pigment contenant du caco3 naturel, son procede de fabrication, compositions les contenant, et leurs applications
JP3392099B2 (ja) * 2000-03-03 2003-03-31 日鉄鉱業株式会社 シリカ−炭酸カルシウム複合粒子の製造方法、並びに該粒子を含有する組成物又は構造体
JP2005325024A (ja) * 2002-08-02 2005-11-24 Maruo Calcium Co Ltd 摘花剤
CA2498981C (en) * 2002-10-03 2012-11-20 Maruo Calcium Company Limited Surface-treated calcium carbonate and resin composition comprising the same
US20060003117A1 (en) * 2004-06-14 2006-01-05 Specialty Minerals (Michigan) Inc. Ink jet recording paper
JP2007070164A (ja) * 2005-09-07 2007-03-22 Nittetsu Mining Co Ltd シリカ−炭酸カルシウム複合粒子の製造方法、該複合粒子又はそれを含有する顔料、填料もしくは紙
EP1982759B1 (en) 2007-03-21 2011-09-07 Omya Development Ag Surface treated calcium carbonate and its use in waste water treatment
PL2093261T3 (pl) * 2007-11-02 2014-06-30 Omya Int Ag Zastosowanie aktywowanego powierzchniowo węglanu wapnia w papierze bibułkowym, sposób wytwarzania produktu stanowiącego papier bibułkowy o zwiększonej miękkości i uzyskane produkty stanowiące papier bibułkowy o zwiększonej miękkości

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1198001A1 (ru) * 1983-12-15 1985-12-15 Предприятие П/Я А-7815 Способ получени гидрофобного карбоната кальци дл наполнени поливинилхлоридных композиций
WO1997033842A1 (en) * 1996-03-13 1997-09-18 Ecc International Inc. Acid tolerant calcium carbonate composition and uses therefor
RU2179607C2 (ru) * 1996-12-30 2002-02-20 Минералз Текнолоджиз Инк. Применение карбоната кальция в кислой водной среде
FR2852600A1 (fr) * 2003-03-18 2004-09-24 Omya Ag Nouveau pigment mineral contenant du carbonate de calcium, suspension aqueuse le contenant et ses usages
WO2005121257A2 (fr) * 2004-06-11 2005-12-22 Omya Development Ag Nouveau pigment mineral sec contenant du carbonate de calcium, suspension aqueuse le contenant et ses usages
EP1974807A1 (en) * 2007-03-21 2008-10-01 Omya Development Ag Process for the removal of endocrine disrupting compounds

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2731914C2 (ru) * 2016-01-14 2020-09-09 Омиа Интернэшнл Аг Обработка карбоната кальция с модифицированной поверхностью
RU2738378C2 (ru) * 2016-09-08 2020-12-11 Шефер Кальк Гмбх Унд Ко. Кг Кальцийкарбонатная добавка
RU2753283C2 (ru) * 2016-09-08 2021-08-12 Карл Лайбингер Медицинтехник Гмбх Унд Ко. Кг Способ изготовления имплантата с использованием композиционного порошка, содержащего карбонат кальция с микроструктурированными частицами
US11318229B2 (en) 2016-09-08 2022-05-03 Karl Leibinger Medizintechnik Gmbh & Co. Kg Method for producing an implant using a calcium carbonate-containing composite powder comprising microstructured particles
RU2820524C1 (ru) * 2023-04-28 2024-06-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет" (НИУ МГСУ) Способ повышения адгезионной прочности сухих строительных смесей клеевых на цементном вяжущем

Also Published As

Publication number Publication date
TW201105584A (en) 2011-02-16
US20140319412A1 (en) 2014-10-30
BRPI1013113A2 (pt) 2020-08-04
US8785687B2 (en) 2014-07-22
JP2012530180A (ja) 2012-11-29
BRPI1013113B1 (pt) 2021-01-12
PT2264109E (pt) 2012-05-09
KR101411250B1 (ko) 2014-06-24
CA2765344A1 (en) 2010-12-23
US20130323489A1 (en) 2013-12-05
JP5579837B2 (ja) 2014-08-27
SI2264109T1 (sl) 2012-07-31
TWI406814B (zh) 2013-09-01
AU2010261442B2 (en) 2013-07-04
EP2264109A1 (en) 2010-12-22
ES2384017T3 (es) 2012-06-28
HRP20120354T1 (en) 2012-05-31
AU2010261442A1 (en) 2012-02-02
ATE542862T1 (de) 2012-02-15
NZ597479A (en) 2012-12-21
MX2011013569A (es) 2012-02-28
CA2765344C (en) 2015-08-04
EP2264109B1 (en) 2012-01-25
US20120142965A1 (en) 2012-06-07
RS52296B (sr) 2012-12-31
US9403988B2 (en) 2016-08-02
US9410039B2 (en) 2016-08-09
RU2012101308A (ru) 2013-07-27
US8809582B2 (en) 2014-08-19
WO2010146531A1 (en) 2010-12-23
PL2264109T3 (pl) 2012-07-31
ZA201200203B (en) 2013-03-27
KR20120037937A (ko) 2012-04-20
US20130324762A1 (en) 2013-12-05
CO6440526A2 (es) 2012-05-15
CN102803402A (zh) 2012-11-28
CN102803402B (zh) 2016-02-10
ME01449B (me) 2014-04-20
DK2264109T3 (da) 2012-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2519037C2 (ru) Способ получения карбоната кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью и его применение
US9234102B2 (en) Process to prepare a surface-reacted calcium carbonate implementing a weak acid, resulting products and uses thereof
EP2245095B1 (en) Surface-reacted precipitated calcium carbonate and uses thereof
EP3118161B1 (en) High solids pcc with depolymerized carboxylated cellulose
WO2006070400A1 (en) Process for preparing amorphous silica from kimberlite tailing

Legal Events

Date Code Title Description
HZ9A Changing address for correspondence with an applicant