BE1021564B1 - Procede de preparation de gel de carbonate de calcium et produit ainsi obtenu. - Google Patents
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Abstract
Procédé de préparation d'un gel de carbonate de calcium, comprenant une réaction entre de la chaux éteinte sous forme solide, sèche, et de l'alcool de façon à former une suspension alcoolique d'alcoolate de calcium, une injection de dioxyde de carbone dans ladite suspension, et une gélification de la suspension sous la forme d'un alcogel de carbonate de calcium précipité, cet alcogel pouvant ensuite être séché en un aérogel ou xérogel de carbonate de calcium.
Description
“Procédé de préparation de gel de carbonate de calcium et produit ainsi obtenu.’’
La présente invention est relative à un procédé de préparation de gel de carbonate de calcium et aux produits obtenus à l’aide d’un tel procédé.
Il est connu de préparer des gels de carbonate de calcium à partir d’une réaction entre de la chaux vive (CaO) et du méthanol absolu (sans eau), avec formation d’un méthanolate suivie d’une injection de C02 pour donner un diméthyl carbonate de calcium qui par réaction avec l’eau produit un carbonate de calcium et du méthanol. Ensuite, le gel obtenu peut être soumis à un séchage par du C02 de façon à former un aérogel de carbonate de calcium sous la forme d’un précipité de particules de vatérite de taille nanométrique agrégé pour former un réseau de type aérogel (voir par exemple J. Plank et cons., Préparation and Characterization of a Calcium Carbonate Aerogel, Hindawi Publishing Corporation, Research Letters in Materials Science, 2009, Article ID 138476; A. Buzagh, Lieber kolloide Lösungen der Erdalkalikarbonate, Kolloid-Zeitschrift, 38, 3, p.222-226, 1926 ; E. Berner, Über die Einwirkung der Erdalkalioxyde auf Alkohole, Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft, 71, 9, p.2015-2021, 1938). Il est cependant apparu que ce procédé de production était peu fiable, car peu reproductible. Ce manque de contrôle sur les propriétés et qualités du gel obtenu représente un handicap inacceptable lorsque l’on veut entreprendre une production à l’échelle industrielle, en particulier d’aérogels. D’autres méthodes de préparation de gels ou aérogels à base de calcium sont connues, comme par exemple celles partant d’alginate de calcium (voir par exemple R. Horga et cons., lonotropic Alginates Aerogels as Precursors of Dispersed Oxide Phases, Applied Catalysis A, 325, 2, p.251-255, 2007).
On connaît en outre depuis longtemps des gels et aérogels de silice. La réaction pour former un réseau de nanoparticules de silice est toutefois lente et requiert l’usage de catalyseurs de polycondensation pour accélérer la production à l’échelle industrielle. Ces catalyseurs ont cependant pour effet d’altérer la qualité du gel et sa reproductibilité. Il en résulte un coût élevé des aérogels de silice.
La préparation de la majorité des aérogels de silice recourt à des précurseurs de type tétraméthyl ou tétraéthyl orthosilicate qui sont des composés hautement toxiques.
Pour les gels de l’art antérieur, une étape additionnelle de maturation dans une solution alcool/eau et, dans le cas des gels de silice, une étape de trempage dans l’alcool pur afin d’extraire l’eau sont nécessaires. En effet, toute trace d’eau laissée dans un gel de silice ne sera pas éliminée lors du séchage par le CO2 et conduira à un aérogel opaque et très dense.
Les gels de l’art antérieur, en particulier de silice sont hydrophiles et même hygroscopiques par nature. L’absorption d’eau, notamment de l’air ambiant conduit à des modifications structurelles, à savoir à la détérioration de l’aérogel, qui requiert d’habitude des traitements chimiques préalables d’hydrophobation.
Le mécanisme réactionnel présumé des travaux de Plank et coll. est le suivant : a) Formation d’un méthanolate au départ de chaux vive
b) Carbonatation en diméthyl carbonate
c) Production en présence d’eau d’un carbonate pour la formation d’un gel
La présente invention a pour but de proposer un procédé de préparation d’un gel qui puisse être contrôlé de manière fiable et donner ainsi lieu à des gels industriellement reproductibles. Ce procédé doit avantageusement être simple et permettre ainsi une production industrielle notamment d’aérogels stables, avantageusement à grande surface spécifique BET, qui, de préférence, sont résistants mécaniquement.
Pour résoudre ces problèmes, on a prévu suivant l’invention un procédé de préparation de gel de carbonate de calcium, comprenant - une réaction entre de la chaux éteinte sous forme solide, sèche, et de l’alcool de façon à former une suspension alcoolique d’alcoolate de calcium, - une injection de dioxyde de carbone dans ladite suspension, et - une gélification de la suspension sous la forme d’un alcogel de carbonate de calcium précipité.
Un mécanisme réactionnel présumé selon l’invention est le suivant, dans le cas ou l’alcool est du méthanol : I) Formation de méthanolate au départ de chaux éteinte
II) Carbonatation en hydroxyde de méthylcarbonate
III) Production d’un carbonate pour la formation d’un gel
L’avantage de l’utilisation d’une chaux éteinte conformément à la présente invention consiste dans la haute reproductibilité et l’excellent contrôle de qualité de la réaction entre cette chaux hydratée, solide, sèche et l’alcool. De cette manière la teneur en matière solide, la surface spécifique et la masse volumique apparente des gels obtenus peuvent être parfaitement contrôlés, ce qui n’était pas le cas avec la chaux vive utilisée dans l’état antérieur de la technique.
Suivant l’invention, on doit entendre, par chaux éteinte (Ca(OH)2), une composition solide, sèche qui ne peut contenir que jusqu’à quelques % en poids d’eau libre. Il ne peut en aucune façon s’agir de lait de chaux, car l’eau d’une telle suspension contribuerait à une déstructuration du gel en cours de production. De préférence, la chaux éteinte mise en œuvre est une poudre présentant des particules d’une taille inférieure à 1 mm, avantageusement inférieure à 500 pm, de préférence inférieure à 90 pm ; la plupart des particules sont supérieures à 0,5 pm.
Il faut remarquer que cette composition solide de chaux éteinte, qui comprend essentiellement des particules d’hydroxyde de calcium, peut en outre comporter des impuretés habituelles d’une chaux industrielle, à savoir des phases dérivées de Si02, Al203, Fe203, MnO, P205, K20 et /ou S03, globalement à hauteur de quelques dizaines de grammes par kilogramme de chaux éteinte. Néanmoins, la somme de ces impuretés, exprimées sous la forme des oxydes précités, ne dépassera pas 5%, de préférence 3%, en particulier 2% ou même 1% en poids de la composition solide de chaux éteinte.
La chaux éteinte suivant l’invention peut aussi contenir de l’oxyde de calcium CaO qui n’aurait pas été hydraté au cours de l’extinction, ou du carbonate de calcium CaC03 provenant soit du calcaire initial dont est dérivée la chaux éteinte (partie non cuite), soit d’une réaction de carbonatation partielle de la chaux éteinte au contact de l’air. La teneur en oxyde de calcium dans la chaux éteinte suivant l’invention ne dépassera pas 3% en poids. Elle sera de préférence inférieure à 2%, avantageusement à 1% en poids de la composition solide de chaux éteinte. La teneur en carbonate de calcium sera inférieure à 10%, de préférence à 6%, en particulier à 4% et même avantageusement à 3% en poids de la composition de chaux éteinte.
La chaux éteinte suivant l’invention peut aussi contenir de l’oxyde de magnésium MgO ou des phases dérivées du type Mg(OH)2 ou MgC03. La somme de ces impuretés, exprimées sous la forme de MgO, ne dépassera pas 5%, de préférence 3%, en particulier 2% ou même avantageusement 1% en poids de la composition de chaux éteinte.
La nature de l’alcool mis en oeuvre suivant l’invention n’est pas critique. Tout alcool connu de l’homme de métier et permettant de former un alcogel avec de la chaux est donc approprié. Il faut toutefois noter qu’il est souhaitable que l’alcool utilisé contienne le moins d’eau possible, puisque, comme on l’a indiqué plus haut, cette eau risquerait de déstructurer le gel. Par ailleurs, il est souhaitable que l’alcool utilisé présente un point d’ébullition relativement bas, ne soit pas trop visqueux et possède une bonne solubilité dans le C02 supercritique. On peut citer, à titre d’exemples d’alcools utilisables, le méthanol et l’isopropanol tandis que, pour les raisons énoncées ci-dessus, l’usage d’isopropanol semble plutôt défavorable.. La proportion de chaux éteinte par rapport à l’alcool est de préférence de 15 g/dm3 à 200 g/dm3, en particulier de 15 g/dm3 à 100 g/dm3.
La réaction entre la chaux éteinte et l’alcool n’est que modérément exothermique et assez lente. On peut donc prévoir un léger chauffage du réacteur dans lequel la réaction doit se produire, par exemple à une température comprise entre 20 et 70°C, de préférence 30 et 70°C.
Cette réaction peut durer environ 1 à 2 heures. Avantageusement la suspension obtenue peut alors, avant l’étape d’injection, être tamisée au travers d’un tamis présentant une ouverture de maille comprise entre 20 et 250 pm, en particulier égale ou inférieure à 45 pm. L’injection de dioxyde de carbone dans ladite suspension a lieu de préférence à une température comprise entre 30°C et 70°C. Elle a pour but de générer un alkylcarbonate dans \ψ suspension alcoolique d’alcoolate de calcium. Elle est avantageusement arrêtée lorsque cette suspension présente un pH inférieur à 9, en particulier à 8,7 et avantageusement à 8,3. Comme gaz d’injection on peut utiliser, outre du dioxyde de carbone, tout mélange gazeux contenant du C02 et au moins un autre gaz, par exemple de l’air.
Après l’injection, on peut avantageusement prévoir un tamisage de la suspension saturée au travers d’un tamis présentant une ouverture de maille comprise entre 20 et 250 pm, en particulier égale ou inférieure à 45 pm.
Après l’injection, on laisse la suspension alcoolique d’alkylcarbonate (notamment méthylcarbonate) de calcium gélifier avec formation d’un alcogel de carbonate de calcium précipité.
Suivant un mode de réalisation préférentiel de l’invention, le procédé comprend en outre, avant l’injection et/ou au début de celle-ci, un ensemencement de la suspension alcoolique d’alcoolate de calcium par des cristaux de carbonate de calcium. Comme cristaux de carbonate de calcium on peut prévoir en particulier ceux choisis parmi le groupe constitué de cristaux de calcite, d’aragonite, de vatérite et de leurs mélanges. Les cristaux de calcite ou d’aragonite sont particulièrement préférentiels, car ils donnent lieu à un gel de calcite très stable.
Suivant un mode de réalisation particulier de l’invention, le procédé comprend en outre, avant l’injection et/ou au début de celle-ci, un ajout d’au moins un inhibiteur de croissance cristalline de CaC03, notamment du sucre, à ladite suspension alcoolique. Comme inhibiteurs de croissance crystalline de CaC03, on peut citer entre autres du sucrose, du saccharose, de l’acide citrique, des polyacrylates, des phosphates ou métaphosphates solubles ou leurs acides correspondants ou encore les sels solubles de strontium. On prévoit de préférence un ajout d’une quantité comprise entre 500 ppm et 5 % en poids par rapport au Ca(OH)2 de départ.
Suivant un mode particulièrement avantageux de l’invention le procédé comprend en outre un séchage de l’alcogel de carbonate de calcium précipité, de façon à former un aérogel de carbonate de calcium. Ce séchage peut s’effectuer selon toute méthode connue de l’homme de métier. On peut par exemple envisager de soumettre l’alcogel à un traitement connu par du CO2 liquide ou supercritique. Un tel traitement est décrit de manière assez vague par exemple dans l’article de J. Plank et Coll, cité plus haut. D’autres méthodes de séchage de gel produisent ce qu’on appelle des xérogels. Contrairement au séchage par fluide supercritique, une contraction du gel ne peut être évitée mais est réduite. Les méthodes les plus connues sont le séchage par congélation (lyophilisation) ou le séchage au froid. Lors de la lyophilisation, le solvant dans le gel est congelé et lentement sublimé par application d’un vide ou d’une pression partielle très faible. Dans le cas du méthanol, des températures endessous de 175 K doivent alors être appliquées. Cette méthode n'a pas uniquement le désavantage d’exiger d’extrêmement basses températures et des temps de séchage longs, mais aussi qu’une solidification du solvant peut rompre la structure du gel. La méthode du séchage à froid consiste à évaporer le solvant du gel à basse température par application d’un vide ou d'une pression partielle faible, conditions dans lesquelles la recristallisation des particules est évitée. Pour les gels de vatérite et de calcite, la température doit être inférieure à 278 K. Alors que les xérogels permettent d’atteindre des hautes surfaces spécifiques et des petites tailles de particules, ils sont communément plus denses que des aérogels séchés dans des conditions supercritiques.
Il est apparu qu’un gel de calcite obtenu par l’ensemencement de la suspension alcoolique d’alcoolate de calcium par des cristaux de calcite ou d’aragonite donnait lieu après un tel séchage à un aérogel beaucoup plus résistant à la dégradation et à la recristallisation. A la différence d’un aérogel de vatérite, tel que décrit dans l’état antérieur de la technique, un aérogel de calcite présente une bonne stabilité en présence d’eau, en particulier de l’humidité de l’air.
Un gel de carbonate de calcium précipité en présence d’un ajout de sucre est capable, après séchage tel que prévu ci-dessus, de donner lieu à un aérogel à surface spécifique BET et volume poreux à l’azote extrêmement élevés, qui présente une résistance mécanique surprenante.
La présente invention concerne également les gels obtenus par un procédé suivant l’invention. L’alcogel obtenu après la gélification est avantageusement constitué de 1 à 6 % en volume de nanoparticules de carbonate de calcium précipité présentant une taille de particule sensiblement comprise entre 5 et 300 nm, avantageusement entre 10 et 200 nm, de préférence entre 10 et 50 nm, en particulier entre 10 et 20 nm. Ce dernier intervalle est tout particulièrement caractéristique des précipités de vatérite. Ces nanoparticules sont en fait des agglomérats de cristallites de carbonate de calcium, dont la taille est inférieure à celle des nanoparticules. L’aérogel de carbonate de calcium obtenu suivant l’invention présente avantageusement une surface spécifique BET de 6 à 450 m2/g, avantageusement de 40 à 450 m2/g, en particulier de 100 à 450 m2/g. Ce dernier intervalle est tout particulièrement caractéristique des aérogels de vatérite. L’aérogel de carbonate de calcium obtenu suivant l’invention présente avantageusement une masse volumique apparente comprise entre 0,01 et 0,06 g/cm3.
On remarquera que lors de la production de gel et d’aérogel de carbonate de calcium selon l’invention, la décomposition de l’hydroxyde d’alkyl carbonate (notamment méthyl carbonate) de calcium en carbonate de calcium (étape III) ne requiert pas d’eau, contrairement à l’art antérieur (étape c.) mais dépend juste de la concentration en ce composé. En conséquence, le procédé selon l’invention ne requiert pas d’étapes de maturation et trempage du gel comme dans le cas de l’art antérieur. D’autres détails et particularités de l’invention ressortiront de la description donnée ci-dessous d’exemples de réalisation non limitatifs.
Exemple 1
Préparation d’un alcogel.
On met en œuvre un réacteur de 3 dm3 présentant un rapport hauteur/diamètre d’environ 2 et équipé d’un agitateur à double pale, d’une entrée pour le gaz au fond, et de capteurs de température, de pH et de conductivité. Ce réacteur présente une paroi double et est rendu thermostatique par un bain de chauffage/refroidissement.
On introduit dans ce réacteur 2 dm3 de méthanol analytique et on y établit une température de 30°C, puis on ajoute 75 g de chaux éteinte commerciale. La suspension obtenue est mélangée pendant 1-2 h à environ 500 rpm ce qui donne lieu à la formation d’une suspension de méthanolate de calcium dans du méthanol. La température et le pH restent stables jusqu’à la fin de la réaction, c’est-à-dire 30°C et respectivement environ 12,2 (ce pH n’est toutefois atteint qu’après 20 à 30 min de réaction). La suspension est ensuite tamisée sur un tamis présentant un refus de 45 pm pour éliminer les particules grossières.
La suspension tamisée est alors placée dans un réacteur dans lequel on injecte un mélange gazeux de dioxyde de carbone (15% en volume) et d’air technique (85% en volume) à un débit de 4,75 dm3/min pendant 1-2 h. L’injection est stoppée à un pH d’environ 8,6, ce qui indique qu’une carbonatation quantitative a eu lieu.
La suspension est alors prélevée du réacteur et placée dans un bêcher en verre où on la laisse gélifier sous la forme d’un alcogel de carbonate de calcium précipité, ce qui prend environ 1 h.
Cet alcogel est divisé en deux échantillons.
Le premier échantillon d’environ 1,5 dm3 est laissé dans le bêcher pour y reposer dans des conditions ambiantes d’environ 18°C, avec le sommet du bêcher couvert d’un film plastique. Le gel reste stable, sans dégradation, pendant environ 1 jour. Une analyse par diffraction aux rayons X (DRX)de la matière solide révèle que le carbonate de calcium précipité est principalement constitué de vatérite avec de petites traces de calcite.
Préparation d’un aérogel.
Le deuxième échantillon d’environ 50 cm3 est placé dans un autoclave à température ambiante et pression atmosphérique. Une fine couche de méthanol pur (environ 2cm3) est ajoutée au dessus du gel afin de le protéger durant la première pressurisation. L’autoclave est ensuite scellé de manière étanche et pressurisé lentement par introduction de dioxyde de carbone jusqu’à atteindre une pression de 10 MPa, à un rythme de 0,1 à 0,2 MPa/min. Le C02 introduit possède une température de 293 K. L’autoclave est également maintenu à cette température durant la première étape précitée par thermostatisation au moyen d’une double enveloppe.
Lorsque l’autoclave a atteint 10 MPa à 293 K et est rempli de C02 liquide, l’agitation démarre à 150 rpm et est maintenue durant 20 minutes. L’ouverture des vannes d’entrée et de sortie du C02 de l’autoclave crée alors un flux continu de C02 liquide de façon à remplacer progressivement par du C02 pur le C02 mélangé au méthanol. Cette opération se poursuit pendant 30 minutes à pression constante de 10 MPa.
Ensuite, la pression dans l’autoclave est successivement diminuée et augmentée afin d’accélérer l’extraction du méthanol : - par une légère augmentation du degré d’ouverture de la vanne de sortie de C02 de façon à réaliser une très lente décroissance de la pression jusqu’à 8 MPa en approximativement 15 minutes, durée pendant laquelle un flux continu de C02 est maintenu ; - par une réduction du degré d’ouverture de la vanne de sortie du C02 de façon à réaugmenter la pression jusqu’à 10 MPa, cette fois encore sur une durée d’environ 15 minute en maintenant un flux continu du C02.
Ces augmentations et diminutions successives de pression sont effectuées jusqu’à ce qu’il n’y ait plus de méthanol détecté à la sortie, c’est-à-dire qu’il n’y ait plus de gouttes de méthanol dans le vase d’expansion de C02. Environ deux heures s’avèrent suffisantes pour la plupart de ces échantillons (4 cycles d’augmentation/réduction de la pression). Lorsqu’il n’y a plus de méthanol détecté, toutes les vannes sont fermées mais l’agitation est maintenue. L’autoclave est alors placé en condition supercritique de façon à permettre le drainage du C02 hors de l’autoclave en l’absence d’une interface gaz/liquide qui pourrait endommager l’aérogel. Pour ce faire, l’autoclave est chauffé jusqu’à 318 K en une durée d’environ 20 minutes au moyen de la double enveloppe. Puisque la température augmente, la pression devrait également augmenter. La pression est toutefois maintenue constante à une valeur de 10 Mpa par ouverture de la vanne de sortie. Ces conditions supercritiques (C02 à 318 K et 10 MPa) sont maintenues durant 30 minutes. A la fin de cette période, l’agitation est arrêtée et l’autoclave est alors lentement ramené à la pression ambiante à un rythme de 0,1 à 0,4 MPa/min.
On obtient ainsi des petits morceaux d’aérogel (poudre ou granules), sur lesquels on observe, par analyse, une surface spécifique BET d’environ 185 m2/g (à plus ou moins 10%) et, par microscopie électronique à balayage (MEB), une taille de particule d’environ 10 à 20 nm. Ces particules présentent donc une surface spécifique BET élevée à un point auquel on ne pouvait pas s’attendre par l’enseignement de l’état de la technique. Elles sont également nettement plus fines avec comme conséquence un accroissement de la densité des particules, une plus grande interconnection de celles-ci et donc une meilleure stabilité mécanique de l’aérogel.
Exemple 2
On prépare un alcogel comme indiqué dans l’Exemple 1, à l’exception du fait que la température dans le réacteur est établie à 50°C au lieu de 30°C. L’augmentation de température entraîne un accroissement de la vitesse de formation du gel de sorte que le gel se forme déjà dans le réacteur à la fin de la carbonatation, peu après que le pH a atteint une valeur de 8,6.
Exemple 3
On reprend les conditions de préparation d’alcogel de l’Exemple 1. On obtient une poudre d’aérogel présentant une masse volumique apparente, observée conformément à la procédure décrite dans la norme EN459, d’environ 0,05 g/cm3 et une surface spécifique BET de 235 m2/g (à plus ou moins 10%). Cela suggère une taille de particules sphériques, idéales, d’environ 10 à 20 nm, ce qui est confirmé par des images MEB. L’échantillon d’aérogel est entreposé dans 2 récipients de 700 cm3 chacun. Un des récipients est laissé fermé, l’autre est ouvert régulièrement une fois par semaine. Après 4 mois, l’aérogel dans le récipient clos a diminué de 50 % en volume. L’aérogel dans le récipient régulièrement ouvert a dégénéré en environ 100 cm3 de poudre et ressemble à du carbonate de calcium précipité (CCP) de taille micronique.
La poudre provenant du récipient fermé présente encore une surface spécifique BET d’environ 180 m2/g et une taille de particules de l’ordre de 10 à20 nm. La poudre provenant du récipient régulièrement ouvert présente par contre une surface spécifique BET de seulement 5 m2/g et une taille de particules de l’ordre du micron, ce qui montre encore un manque de stabilité, probablement en présence d’ l’humidité de l’air. En effet les nanocristaux de vatérite sont instables au contact de l’eau et ils recristallisent en cristaux de taille supérieure d’aragonite et de calcite.
Exemple 4
On procède à nouveau comme dans la préparation d’alcogel de l’Exemple 1, à la différence qu’avant de procéder à l’injection du mélange de dioxyde de carbone et d’air technique, on ajoute à la suspension 0,3 % en poids, par rapport à la chaux éteinte mise en œuvre, de carbonate de calcium précipité sous forme de calcite et présentant une morphologie scalénoèdre (CCP de qualité de charge pour papier) et un diamètre moyen de particule de 2,5 pm.
Après gélification, on prélève 50 g d’un échantillon qu’on soumet à la procédure de préparation d’aérogel décrite dans l’Exemple 1. Une analyse DRX révèle que la teneur en calcite a augmenté à 99,8 % en poids et que les particules d’aérogel consistent donc totalement en calcite. L’aérogel présente une surface spécifique BET de seulement 7,6 m2/g ce qui correspond à une taille théorique, idéale, de particule sphérique d’environ 290 nm. Une taille de 200 à 300 nm environ est confirmée à l’observation d’images MEB qui montrent des particules rhomboédriques fortement interconnectées, présentant une porosité élevée interparticulaire et entre les agglomérats. Cette matière a ensuite été entreposée pendant environ 8 mois à l’air ambiant, sans présenter de signe de dégradation, de dégénération, ou de recristallisation.
Exemple 5
On procède à nouveau comme dans la préparation d’alcogel de l’Exemple 1, à la différence qu’avant de procéder à l’injection du mélange de dioxyde de carbone et d’air technique, on ajoute à la suspension 0,3 % en poids de saccharose, par rapport à la chaux éteinte mise en œuvre.
Après gélification, on enlève 50 g d’un échantillon qu’on soumet à la procédure de préparation d’aérogel décrite dans l’Exemple 1. Les analyses révèlent que la surface spécifique BET de l’aérogel est de 415m2/g (à plus ou moins 10%).Cela suggère une taille de particule sphérique, idéale d’environ 5 nm. Par ailleurs, les analyses révèlent que la taille moyenne des pores BJH a augmenté de 10 nm dans l’aérogel de vatérite de l’Exemple 1 à 32 nm dans l’aérogel obtenu dans cet exemple.. Par pression tactile sur l’aérogel obtenu, on peut se rendre compte qu’il atteste une nettement plus faible fragilité que les autres aérogels décrits dans les exemples précédents.
Claims (20)
- REVENDICATIONS1. Procédé de préparation d’un gel de carbonate de calcium, comprenant - une réaction entre de la chaux éteinte sous forme solide, sèche, et de l’alcool de façon à former une suspension alcoolique d’alcoolate de calcium, - une injection de dioxyde de carbone dans ladite suspension, et - une gélification de la suspension sous la forme d’un alcogel de carbonate de calcium précipité.
- 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la chaux éteinte mise en oeuvre est une poudre présentant des particules d’une taille inférieure à 1 mm.
- 3. Procédé suivant l’une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la proportion de chaux éteinte par rapport à l’alcool est comprise entre 15 g/dm3 et 200 g/dm3.
- 4. Procédé suivant l’une des revendications 1 et 3, caractérisé en ce que l’injection de dioxyde de carbone est arrêtée lorsque ladite suspension présente un pH inférieur à 9.
- 5. Procédé suivant l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite injection de dioxyde carbone dans ladite suspension a lieu à une température comprise entre 20°C et 70°C.
- 6. Procédé suivant l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu’il comprend, avant ladite injection, un tamisage de ladite suspension au travers d’un tamis présentant une ouverture de maille comprise entre 20 et 250 pm.
- 7. Procédé suivant l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, avant l’injection et/ou au début de celle-ci, il comprend en outre un ensemencement de ladite suspension par des cristaux de carbonate de calcium.
- 8. Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les cristaux d’ensemencement sont choisis parmi le groupe constitué des cristaux de calcite, d’aragonite, de vatérite et de leurs mélanges.
- 9. Procédé suivant l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que, avant l’injection et/ou au début de celle-ci, il comprend en outre un ajout d’au moins un inhibiteur de croissance cristalline de CaC03 à ladite suspension alcoolique.
- 10. Procédé suivant l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu’il comprend un séchage de l’alcogel de carbonate de calcium précipité, de façon à former un aérogel ou un xérogel de carbonate de calcium.
- 11. Procédé suivant la revendication 10, caractérisé en ce que le séchage de l’alcogel a lieu en soumettant celui-ci à du C02 liquide ou supercritique.
- 12. Alcogel de carbonate de calcium, tel qu’obtenu par un procédé suivant l’une quelconque des revendications 1 à 9.
- 13. Alcogel suivant la revendication 12, caractérisé en ce qu’il est constitué de 1 à 6 % en volume de nanoparticules de carbonate de calcium précipité présentant une taille de particule sensiblement comprise entre 5 et 300 nm.
- 14. Alcogel suivant la revendication 13, caractérisé en ce que lesdites nanoparticules sont des agglomérats de cristallites de carbonate de calcium.
- 15. Alcogel suivant l’une des revendications 13 et 14, caractérisé en ce que lesdites nanoparticules sont des agglomérats de cristallites de calcite.
- 16. Aérogel de carbonate de calcium, tel qu’obtenu par un procédé suivant l’une des revendications 10 et 11.
- 17. Xérogel de carbonate de calcium, tel qu’obtenu par un procédé suivant la revendication 10.
- 18. Aérogel suivant la revendication 16 ou xérogel suivant la revendication 17, caractérisé en ce qu’il présente une surface spécifique BET de 6 à 450 m2/g.
- 19. Aérogel suivant la revendication 16 ou 18 ou xérogel suivant la revendication 17 ou 18, caractérisé en ce qu’il présente une masse volumique apparente comprise entre 0,01 et 0,06 g/cm3.
- 20. Aérogel ou xérogel suivant l’une des revendications 16 à 19, caractérisé en ce qu’il consiste en un aérogel ou xérogel de calcite.
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