CN101410330A - 用于制造颗粒无机材料的方法 - Google Patents

用于制造颗粒无机材料的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101410330A
CN101410330A CNA2007800105980A CN200780010598A CN101410330A CN 101410330 A CN101410330 A CN 101410330A CN A2007800105980 A CNA2007800105980 A CN A2007800105980A CN 200780010598 A CN200780010598 A CN 200780010598A CN 101410330 A CN101410330 A CN 101410330A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lime carbonate
weight
grinding
size distribution
microns
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
CNA2007800105980A
Other languages
English (en)
Inventor
亚切克·安东尼·克斯图齐
德斯蒙德·查尔斯·佩顿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Imerys Minerals Ltd
Original Assignee
Imerys Minerals Ltd
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 Imerys Minerals Ltd filed Critical Imerys Minerals Ltd
Publication of CN101410330A publication Critical patent/CN101410330A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP 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
    • D21H19/00—Coated paper; Coating material
    • D21H19/36—Coatings with pigments
    • D21H19/38—Coatings with pigments characterised by the pigments
    • D21H19/385—Oxides, hydroxides or carbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
    • C01F11/18—Carbonates
    • C01F11/185—After-treatment, e.g. grinding, purification, conversion of crystal morphology
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT 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
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/02—Compounds of alkaline earth metals or magnesium
    • C09C1/021—Calcium carbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/51—Particles with a specific particle size distribution
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/62—Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/60—Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/60—Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values
    • C01P2006/62—L* (lightness axis)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/60—Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values
    • C01P2006/63—Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values a* (red-green axis)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/60—Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values
    • C01P2006/64—Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values b* (yellow-blue axis)
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP 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
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/50—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by form
    • D21H21/52—Additives of definite length or shape
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31971—Of carbohydrate
    • Y10T428/31993—Of paper

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

本发明所公开的是用于制造具有所需粒径分布的颗粒矿物材料的方法，所述方法包括在第一地点加工所述矿物材料，将所述经加工矿物稳定化，运输所述经稳定化的经加工矿物至第二地点；并在所述第二地点进一步加工所述经稳定化的经加工矿物材料以得到所需的粒径分布。

Description

用于制造颗粒无机材料的方法
技术领域
本发明涉及用于制造颗粒无机材料如碳酸钙颜料的改进工艺，其中所述无机材料如碳酸钙的原料在第一地点进行初步加工，通常为研磨步骤以减小粒径至精细程度使得至少5％的所述颗粒小于2微米，以及在远离所述第一地点的第二地点进行二次加工，通常为研磨步骤以获得诸如最终用途所要求的所需精细程度。
背景技术
之前，天然无机材料如碳酸钙颜料通常在中心地点进行研磨以制造相对大量的为满足不同最终用户的需要所需的不同最终产品。然而，该方法具有以下缺点，如需要额外的加工设备以同时制造许多不同的产品。此外，需要运输和存放过量的每一种大量产品使得仓库存放和后勤不足，这会导致显著的费用。
因此，现在出现对更有效的制造大量具有不同粒径分布的经加工的矿物产品的方法的需求。
发明内容
在一个方面，本发明提供了更有效的用于由原料制造大量经过不同加工的矿物产品的方法，所述方法通过加工(例如研磨)所述原料以制造标准化产品，所述标准化产品能分装并运输至靠近最终用户的多个地点进行进一步的加工以制造出具有能适应各最终用户需要的特性的多种最终产品。
根据本发明的第一方面，提供了用于制造具有所需粒径分布的颗粒碳酸钙的方法，所述方法包括：
(a)在第一地点加工碳酸钙原料以制造具有约5％小于2微米～约75％小于2微米的粒径分布的第一经加工碳酸钙；
(b)将所述第一经加工碳酸钙稳定化；
(c)运输所述经稳定化的经加工碳酸钙至第二地点；和
(d)在所述第二地点进一步加工所述经稳定化的经加工碳酸钙以制造具有所需的粒径分布的颗粒碳酸钙。
本发明还适用于其他天然无机材料，包括其他碱土金属碳酸盐以及其他无机材料如高岭土或滑石。
在本发明的各方面中，在步骤(a)中的碳酸钙的加工是研磨。在步骤(c)中，一些或全部的所述经稳定化的经加工碳酸钙可运输至第二地点。在步骤(d)中的加工可包括进一步的研磨，或者可包括其中经稳定化的材料在所述第二地点进行化学处理(例如用分散剂、诸如硅烷等表面改性剂、染料或者诸如羧甲基纤维素等临时结构赋予化合物(temporarystructure giving compound))以改变其功能，或者进行电荷中和的处理。所述加工可包括与诸如高岭土或滑石等的其他无机材料，或者其他具有不同粒径分布的碱土金属碳酸盐如碳酸钙(例如沉淀碳酸钙)相混合。步骤(d)可包括所述无机材料与其他无机材料的混合物一起的进一步研磨。当混合其他无机材料时，这可通过将主要无机材料和所述其他无机材料的共同研磨而实现。
根据本发明的另一方面，所述具有所需粒径分布的颗粒碳酸钙可进一步的加工以形成选自一种以上的纸制品(包括填料和涂层制剂)、油墨、橡胶产品、涂料组合物(包括无光泽和光泽涂料)、聚合物产品、陶瓷、屏障涂层中的最终产品。术语纸制品应当理解为指所有纸的形式，包括板、卡片、纸板等。
具体实施方式
以下，根据碳酸钙原料并涉及其中通过研磨对碳酸钙进行加工的方面而对本发明进行讨论。本发明不应解释为受限于这些实施方式。
除以上提及的与额外的加工设备减少并避免需要运输和存放过量的每种大量产品相关的成本优势之外，本发明还具有许多优势。例如，本发明可提供制造具有不同粒径分布的大量经加工矿物产品以满足不同消费者需要的更有效方法。另一成本优势源自于一些研磨成本转移至所述第二地点，该处的能源成本可能更便宜，例如在造纸厂。另一优势是用以稳定化所述碳酸钙以便于运输的试剂的减少。这随之能导致对生物杀灭剂的需求的降低，这是因为分散剂(可作为微生物的能量来源)量的减少导致产品更不易被微生物降解。
在一个方面，所述第一地点更靠近碳酸钙原料来源，而第二地点更靠近最终用户位置。例如，所述第一地点可以是位于相对靠近碳酸钙原料来源如大理石矿、石灰石采矿场等位置的中心加工点。相类似地，所述第二地点可位于更靠近最终用户的位置，如位于港口、铁路货场或汽车运输仓库的转运设施处。更理想的是所述第二处理位置直接位于诸如造纸厂等最终用户设施处。
在所述第一和第二地点中每一处进行的研磨以工业规模进行，例如至少每小时研磨1吨的碳酸盐，或者至少每小时研磨10吨的碳酸盐。
所述第一地点可距离所述碳酸钙原料来源不超过约100km，例如距离所述碳酸钙原料来源不超过约50km，例如距离所述碳酸钙原料来源不超过约20km，例如距离所述碳酸钙原料来源不超过约10km。然而，应当理解的是，原则上，所述第一地点本身可地理上远离所述原料材料的来源，例如如果所述原料材料来源位于第一国家，从所述第一国家将所述原料材料运输至进行初步加工的第二国家中的地点。
在另一方面，所述第二地点可距离所述最终用户位置不超过约100km，例如，距离所述碳酸钙原料来源不超过约50km，例如距离所述碳酸钙原料来源不超过约20km，例如距离所述碳酸钙原料来源不超过约10km。
所述第一和第二地点可相距至少20km，例如相距至少50km，例如相距至少100km，或相距至少200m，或相距至少300km，或相距至少400km，或相距至少500km。
在本发明的一个实施方式中，有多个不同的第二地点，向所述第二地点运输一部分在所述第一地点加工过的产品以进行进一步加工。在每个第二地点可完成相同的或不同程度的进一步加工。每个所述第二地点可例如相距至少20km，例如相距至少50km，例如相距至少100km，或相距至少200km，或相距至少300km，或相距至少400km，或相距至少500km。
在(a)和(d)中的研磨可包括根据本发明的不同方面的高固体研磨路线或者低固体研磨路线。
通常，碳酸钙可在润湿状态或者干燥状态下研磨。在所述润湿状态中，碳酸钙可以或者作为具有高固体含量(例如约70重量％～80重量％的干固体)的水悬浮液，或者作为具有相对较低固体含量(例如少于40重量％的干固体)的水悬浮液进行研磨。
所述高固体含量路线具有使用更少量的水以悬浮颜料的优点，并因此只需从用于运输和销售的磨碎的颜料中除去很少量的水或者无需除去水。实际上，在许多情况下，所述磨碎的碳酸钙颜料以浓缩悬浮液的形式进行运输和销售，而该高固体含量路线制造了能直接适用于该目的而无需进一步处理的悬浮液。用于碳酸钙颜料的分散剂通常也用在该路线中。
低固体路线具有不需要颜料用分散剂的优点，但发现研磨效率相对较低。所述路线具有的另一缺点是在所述颜料能经济地运输和销售前需要从所述颜料中分离大量的水。
在(b)中的稳定化可包括使来自(a)的第一碳酸钙基本能在足以从所述第一地点运输至所述第二地点的时间里避免沉淀或偏析的任何方法。
在一方面，在(b)中的稳定化包括通过传统脱水手段将所述第一磨碎碳酸钙脱水为固体或半固体(即块状)。例如，所述第一碳酸钙可通过诸如例如使用管压机来过滤而干燥为固体或半固体状态。在另一方面，在(b)中的脱水可包括通过诸如旋转蒸发仪或真空蒸发仪等传统蒸发手段进行蒸发。
在另一方面，在(b)中的稳定化包括向所述第一磨碎碳酸钙加入至少一种分散剂。在一个方面，所述至少一种分散剂可以是无机分散剂，如硅酸盐或磷酸盐类分散剂，例如六偏磷酸钠或者TSPP。在另一方面，所述至少一种分散剂可包括阴离子或阳离子聚合物如具有小于约20,000的数均分子量的丙烯酸、甲基丙烯酸或马来酸的均聚物或共聚物的水溶性盐。在一个方面，所述分散剂可包括具有1,500～5,000的数均分子量的聚丙烯酸钠。在一个方面，基于干燥碳酸钙的重量，所使用的分散剂量优选为0.1重量％～2.0重量％。
在另一个方面，在(b)中的稳定化包括向所述第一磨碎碳酸钙加入增稠剂。所述增稠剂可包括任何传统增稠剂，如羧甲基纤维素或其他纤维素衍生物，或者聚合物类增稠剂如长链聚合物诸如丙烯酸或甲基丙烯酸的均聚物或共聚物。
在(c)中的运输可包括任何传统散装运输方法，诸如通过轮船、火车或卡车。在一个方面，如果为浆液形式，所述经稳定化的第一碳酸钙将在储罐中进行运输。
在另一方面，运输后，在(d)中的进一步研磨前通过加入水溶液例如水降低所述第一碳酸钙的固体含量。在一个方面，在不加入其他分散剂的情况下完成固体含量的降低和进一步的研磨。在此情况下，在来自(b)的经稳定化的碳酸钙浆液中存在的分散剂量可经选择使得所述颗粒碳酸钙在低固体含量下聚集，由此降低在(d)中进一步研磨的碳酸钙产品的精细颗粒含量。
在一个方面，所述第一磨碎碳酸钙在干燥后具有至少约93的ISO亮度，如至少约95的ISO亮度。
在另一方面，所述第一磨碎碳酸钙具有小于约50微米的最大尺寸。例如，所述第一磨碎碳酸钙可以含有少于约0.1％的esd(当量球体直径)大于45微米的颗粒。在另一实例中，所述第一磨碎碳酸钙可含有少于约50ppm的esd大于25微米的颗粒。
通常，还有利的是所述第一磨碎碳酸钙已被充分地研磨以从其中释放出基本所有污染物质。例如，所述第一磨碎碳酸钙可研磨至具有比约5重量％的颗粒的esd小于2微米更精细的粒径分布，例如约10重量％的颗粒的esd小于2微米。
在一个方面，所述第一磨碎碳酸钙可具有约20％～约80％固体，例如约20％～约35％固体，约70～约80％固体，或约74～约78％固体的固体含量。
在一个方面，所述碳酸钙原料可通过诸如在EP614948中公开的传统方法在(a)中进行研磨。在该示例性实施方式中，将最大尺寸约为10mm的碎屑形式的原料大理石导入进行研磨的干燥旋转辊研磨机中。气流通过所述研磨机腔室的穿孔基板强制进入，从所述研磨腔室中淘选而出的精细磨碎颗粒被导入气旋中，未充分磨碎的颗粒将被分离并返回所述研磨腔室，而将充分磨碎的颗粒传送至混合罐。通常，直径不超过约50微米的颗粒被认为是经充分精细磨碎的。在所述混合罐中可选地加入水和分散剂溶液。
(a)中的碳酸钙原料能随之在一定条件下进行磨耗研磨以制成产品，其具有约50重量％～约70重量％的颗粒具有小于2微米的当量球体直径的粒径分布，例如约55重量％～约65重量％的颗粒具有小于2微米的当量球体直径，例如约60重量％的颗粒具有小于2微米的当量球体直径。所述磨耗研磨可包括用含有平均粒径为0.1～5.0mm，例如0.25～4.0mm的颗粒的颗粒研磨介质进行的研磨。所述颗粒研磨介质可以是例如石英砂或氧化铝、氧化锆、硅酸锆、硅酸铝或通过在约1300℃～约1800℃的温度下煅烧高岭粘土而制成的富含莫来石的材料的颗粒。
(a)中的磨耗研磨可在一个阶段中进行，或者在两个以上的阶段中进行。例如，所述碳酸钙原料可在第一磨耗研磨机中部分磨碎，然后供料至第二磨耗研磨机以进一步地进行研磨。
在一个方面，(a)中的研磨中耗散在悬浮液中的能量可以为100～400kWh/吨干燥碳酸钙。
在一个方面，来自(a)的第一磨碎碳酸钙在(b)中的稳定化之前可进一步经过泡沫浮选。例如，所述第一磨碎碳酸钙通常可按照EP291271中所述进行泡沫浮选。
在第一假想实施方式中，(a)中的研磨包括研磨所述第一磨碎碳酸钙至约10重量％～约30重量％的颗粒具有小于2微米的esd的粒径，(b)中的稳定化包括在运输前将所述第一磨碎碳酸钙脱水至固体或半固体状态。运输后，在进一步研磨前加入水溶液以降低所述经稳定化的碳酸钙的固体含量至一定的固体含量，例如约20％～约75％的固体含量。
(b)中的脱水可部分发生，这是因为在研磨过程中消耗的能量所导致的向所述悬浮液的热传递。在一些情况下，来自研磨的热足以提高悬浮液中的干燥碱土金属化合物的重量百分比至80重量％以上。
在所述第一假想实施方式中，(d)中进一步的研磨是通过低固体研磨(即20％～35％固体)进行，而最终所需粒径分布为约75重量％～约90重量％的颗粒具有小于2微米的esd。在另一方面，最终所需粒径分布为约10重量％～约15重量％的颗粒具有小于0.25微米的esd。在另一方面，所述最终所需粒径分布为约75重量％～90重量％的颗粒具有小于2微米的esd以及约10重量％～约15重量％的颗粒具有小于0.25微米的esd。在所述第一假设实施方式中，进一步的研磨可为所述经稳定化的碳酸钙提供约40kWh/t～约60kWh/t的能量以实现约75％～约90％小于2微米的所需的粒径。
在第二假想实施方式中，运输后，在进一步以高固体含量(即70％～78％固体)进行研磨之前，向所述固体或半固体经稳定化的碳酸钙中加入水溶液以降低所述经稳定化的碳酸钙的固体含量至约70％～78％的固体含量。在一个方面，最终所需粒径为约60重量％～约100重量％的颗粒具有小于2微米的esd。在所述第二假想示例性实施方式中，所述进一步的研磨可为所述经稳定化的碳酸钙提供约55kWh/t～约320kWh/t的能量。
更具体而言，在所述第二假想实施方式中，运输后，向所述固体或半固体经稳定化的碳酸钙加入水溶液以降低其固体含量至约74％固体～约76％固体。所得浆液可随后在(d)中进一步研磨以为所述经稳定化的碳酸钙提供约55kWh/t～约75kWh/t的能量以实现约60％小于2微米的所需粒径。作为另外一种选择，所得浆液可替换为在(d)中进一步研磨以为所述经稳定化的碳酸钙提供约80kWh/t～约100kWh/t的能量以实现约75％小于2微米的所需粒径。作为另外一种选择，所得浆液可替换为在(d)中进一步研磨以为所述经稳定化的碳酸钙提供约105kWh/t～约190kWh/t的能量以实现约90％小于2微米的所需粒径。作为另外一种选择，所得浆液可替换为在(d)中进一步研磨以为所述经稳定化的碳酸钙提供约215kWh/t～约235kWh/t的能量以实现约95％小于2微米的所需粒径。作为另外一种选择，所得浆液可替换为在(d)中进一步研磨以为所述经稳定化的碳酸钙提供约300kWh/t～约320kWh/t的能量以实现约99％～100％小于2微米的所需粒径。
所述第一和第二假想实施方式也可各自在(b)中的稳定化前包括可选的除砂(degritting)步骤。在一个方面，该除砂可包括通过传统的离心分离将砂分离。
在第三假想实施方式中，(a)中的研磨包括所述第一磨碎碳酸钙的低固体(即约20～35％固体)研磨至粒径为约5重量％～约10重量％的颗粒具有小于2微米的esd，随后脱水，将所得碳酸钙浆液经高固体(即约70％～约80％固体，例如约74％～约76％固体)研磨至粒径为约50重量％～约70重量％的颗粒具有小于2微米的esd。在此假想实施方式中，(b)中的稳定化可包括向所述第一碳酸钙浆液加入分散剂。在一个方面，所述第一碳酸钙具有约55重量％～约65重量％的颗粒具有小于2微米的esd的粒径。
运输后，在进一步研磨前可加入水溶液以降低所述经稳定化的碳酸钙的固体含量至例如约20％～约35％的固体含量。所稀释的浆液随后经过低固体研磨以获得基本不含有分散剂的具有所需粒径分布的碳酸钙。在一个方面，所需粒径可以为约75重量％～约90重量％的颗粒具有小于2微米的esd。在另一方面中，最终所需粒径分布为约10重量％～约15重量％的颗粒具有小于0.25微米的esd。在另一方面，最终所需粒径分布为约75重量％～约90重量％的颗粒具有小于2微米的esd而约10重量％～约15重量％的颗粒具有小于0.25微米的esd。在该第三假想实施方式中，所述进一步的研磨可为所述经稳定化的碳酸钙提供约40kWh/t～约60kWh/t的能量以实现约75％～约90％小于2微米的所需粒径。
在第四假想实施方式中，(a)中的研磨和(b)中的稳定化与所述第三假想实施方式中的基本相同。然而，(d)中的进一步研磨替换为在约60重量％～约78重量％固体的高固体含量下进行，而所需最终粒径为约85％小于2微米～约100％小于2微米，例如约90％小于2微米～约95％小于2微米。在所述第三假想示例性实施方式中，(d)中的进一步研磨足以为所述经稳定化的碳酸钙提供约55kWh/t～约240kWh/t的能量。
更具体而言，在所述第四假想实施方式中，所得浆液随之在(d)中进一步研磨以为所述经稳定化的碳酸钙提供约55kWh/t～约75kWh/t的能量以实现约60％小于2微米的所需粒径。作为另外一种选择，所得浆液可替换为在(d)中进一步研磨以为所述经稳定化的碳酸钙提供约80kWh/t～约100kWh/t的能量以实现约75％小于2微米的所需粒径。作为另外一种选择，所得浆液可替换为在(d)中进一步研磨以为所述经稳定化的碳酸钙提供约105kWh/t～约190kWh/t的能量以实现约90％小于2微米的所需粒径。作为另外一种选择，所得浆液可替换为在(d)中进一步研磨以为所述经稳定化的碳酸钙提供约215kWh/t～约235kWh/t的能量以实现约95％小于2微米的所需粒径。作为另外一种选择，所得浆液可替换为在(d)中进一步研磨以为所述经稳定化的碳酸钙提供约300kWh/t～约320kWh/t的能量以实现约99％～100％小于2微米的所需粒径。
可选的是，在上述第三和第四示例性实施方式中，(d)中的进一步研磨包括至少一步独立研磨步骤，也可包括两步以上的研磨步骤。可选的是，在这些研磨步骤的两步骤之间可加入约10份～约50份的层状矿物。所述可选的层状矿物可包括例如滑石或高岭土。在该情况下，所述层状矿物与碳酸钙进行共同研磨以进行至少部分(d)中的进一步研磨。在此情况下，(d)的共同研磨部分可替换为在约50％～约60％的固体含量下进行以实现约75％～约90％小于2微米的所需粒径。作为另外一种选择，所述层状矿物可在研磨后加入以实现所需固体含量。
根据所述第三和第四假想实施方式，所述经稳定化的碳酸钙可在(c)中运输后除砂。该除砂可例如通过传统离心分离而完成。
根据本发明的另一方面，提供了通过本发明的上述方面的加工工序而随时制备的精细研磨的碳酸钙或其他碱土金属颜料的水性悬浮液
以上讨论的可采用本发明的方法而获得的精细研磨的矿物材料如碳酸钙，或者与其他矿物材料的混合物，可以以本身已知的方式用于制备纸涂层或造纸组合物。因此，在进行了本发明的加工工序以后，所得的精细研磨的碳酸钙可形成至纸涂层组合物中，其随后可用于涂布纸，或者可形成至造纸组合物中，其随后可在造纸工艺中用于造纸。本发明因此构思了包含根据本发明的方法获得的磨碎碳酸钙的纸涂层组合物，以及包含根据本发明的方法获得的磨碎碳酸钙的造纸组合物。与例如根据本发明获得的碳酸钙的进一步加工相关的更多细节在一下进行描述。
(I)纸制品
术语纸制品应当理解为是指所有形式的纸，包括板、卡片、纸板等。
由根据本发明的步骤(d)制造的碳酸钙可与传统填料材料如沉淀的或磨碎的碳酸钙、高岭土和其他粘土材料、偏高岭土、滑石、硫酸钙以各种比例相混合，成分和组成根据制造所要求的纸的质量进行选择。通常，当这些材料混合时可能为浆液形式。
由步骤(d)制造的碳酸钙可用在造纸组合物或纸涂层组合物的制备中。所述造纸组合物通常在水悬浮液中含有纤维素纤维和本领域内已知的其他传统添加剂。基于造纸纤维的干重，典型的造纸组合物通常含有至多约67重量％的干填料材料，并且基于填料材料的干重，还可含有量为0.1重量％～2重量％的阳离子或阴离子助留剂。也可含有施胶剂，其可以是例如长链烷基乙烯酮二聚体、蜡乳液或琥珀酸衍生物。所述组合物还可含有染料和/或光学增白剂。
在水性或非水性悬浮液中，除了由步骤(d)制造的碳酸钙以外，纸涂层组合物还可包含其他填料材料、选自在本领域中传统使用的粘合剂的粘合剂。示例性粘合剂包括但不局限于源自于天然淀粉的黏合剂和合成粘合剂。所述纸涂层组合物的配方取决于所述涂布纸的使用用途，例如胶印或者凹版印刷。通常而言，基于所述涂层的干重，黏合剂的量为3重量％～35重量％的黏合剂固体。基于所述涂层的干重，也可以存在0.01重量％～0.5重量％的分散剂。通常加入足够的碱以将pH提高至约8～9。所述黏合剂固体可以是淀粉、水分散性合成树脂或胶乳如苯乙烯丁二烯共聚物、聚乙烯醇、丙烯酸、聚乙酸乙烯基酯、丁二烯丙烯腈共聚物、纤维素衍生物如甲基纤维素、羧甲基纤维素钠或羟乙基纤维素或蛋白质材料如酪蛋白、动物胶或植物蛋白。纸涂层可包括量为干燥涂层基底的约3重量％～约89重量％的碳酸钙。
砑光是广泛已知的加工工艺，其中通过使涂布纸张一次或多次通过砑光辊隙或砑光辊从而改进纸张平滑度和光泽度并降低松散度。通常，采用弹性体涂布辊以挤压高固体组合物。可以施加较高温度。通过所述辊隙可进行一次或多次(例如至多约12次，或者有时候更多)。涂布纸和其他片材的方法，以及实现所述方法的装置已广泛公开和已知。这些已知的方法和装置可方便地用于制造涂层纸。例如，在Pulp and PaperInternational，1994年5月，第18页等等上发表了这些方法的综述。可在成片材机上，即在涂布机或涂层机上的“在机”或“脱机”对片材进行涂布。在涂布法中高固体组合物的使用是理想的，这是因为留下更少的水以随后蒸发掉。然而，如在本领域中所公知，所述固体水平不应当高至引入高粘度和拉平问题。可采用包括(i)将所述涂布组合物涂布到待涂布的材料的涂布器；和(ii)用于确保涂布正确水平的涂布组合物的计量装置的装置进行涂布方法。当过量的涂布组合物施加于所述涂布器时，所述计量装置使其减小。作为另外一种选择，正确量的涂布组合物可通过计量装置施加于所述涂布器，例如作为薄膜压榨。在涂层涂布和计量时，纸网支撑可以为例如通过一个或两个涂布器的支撑辊，至没有支撑(即，仅有张力)。在最终移除过量部分之前，所述涂层与纸相接触的时间是停留时间，其可以是短暂的，持久的或者可变化的。
所述涂层通常通过位于涂布台的涂布头进行添加。根据所需质量，纸等级可以是未涂布、单层涂布、双层涂布甚至三层涂布。当提供多于一层的涂层时，初始涂层(预涂层)可以在所述涂布组合物中含有更廉价的制剂和可选地更少的颜料。涂布双涂层，即在纸的两面涂布涂层的涂布机将具有两个或四个涂布头，这取决于利用每个头涂布的面数。大多数涂布头一次仅涂布一面，但一些辊涂布机(例如薄膜压榨、门辊、施胶压榨)能在一次通过时涂布两面。
可采用的已知涂布机的例子包括但不局限于空气刀涂布机、刮刀涂布机、杆式涂布机、棒式涂布机、多头涂布机、辊涂布机、辊/刀片涂布机、铸造涂布机、实验室涂布机、凹版涂布机、贴涂机(kisscoater)、液体涂布系统、逆向辊涂布机、淋涂机、喷涂机和挤压涂布机。
可以将水加入到含有所述涂布组合物的固体中以得到一定固体浓度，该浓度优选为使得当将所述组合物涂布在片材上至所需目标涂布重量时，所述组合物具有的流变性适合于能够使所述组合物在1～1.5bar的压力下(例如刀片压力)下进行涂布。
(II)油墨
根据本发明由步骤(d)制造的碳酸钙适于用作包括例如凹印油墨、热固油墨、平版印刷油墨和新闻纸油墨的水性油墨和非水性油墨的颜料。根据所述油墨的最终用途，所述油墨可进一步包含选自例如诸如乙烯基树脂等树脂；聚合物；诸如流变改性剂等添加剂、表面活性剂、诸如十二烷基硫酸钠、N，N-二乙基-间甲苯甲酰胺、环己基吡咯烷酮和丁基卡必醇等干燥加速剂；填料；稀释剂；诸如乙二醇、丙二醇、二乙二醇、甘油、二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、酰胺、醚、羧酸、酯、醇、有机硫化物、有机亚砜、砜、醇衍生物、卡必醇、丁基卡必醇、溶纤剂、醚衍生物、氨基醇和酮等的湿润剂；和诸如苯甲酸盐、山梨酸盐和异噻唑酮等的生物杀灭剂的至少一种成分。所述油墨产品可进一步包含选自在本领域中传统使用的那些颜料中的至少一种其他颜料。根据所述油墨的配方，在给定的油墨中根据本发明制造的碳酸钙的量可较大变化，而这对于本领域技术人员而言是显而易见的。例如，所述油墨可包含5重量％～45重量％的根据本发明制造的碳酸钙。
(III)橡胶产品
由根据本发明的步骤(d)制造的碳酸钙可加入到橡胶组合物中。所述碳酸钙可例如用作所述橡胶组合物中的填料或增量剂。包含根据本发明制备的碳酸钙的组合物可为所述橡胶组合物提供树脂延展、强化和提高的硬度等益处。此处公开的橡胶产品包含选自天然橡胶和合成橡胶的至少一种橡胶。例如，可硫化橡胶(sulphur-vulcanisable rubber)，其可用于制造轮胎胎面。可用在本发明中的合成橡胶的实例包括但不局限于苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、乙烯基-苯乙烯-丁二烯橡胶(VSBR)、丁二烯橡胶(BR)和氯丁橡胶或聚异戊二烯。所述SBR可以是乳液SBR(E-SBR)或溶液SBR(S-SBR)。所述VSBR可以是溶液VSBR(S-VSBR)。BR的实例包括顺-1，3-聚丁二烯橡胶和顺-1，4-聚丁二烯橡胶。本发明的产品可在其中使用的天然橡胶的实例是标准马来西亚天然橡胶。所述橡胶产品可进一步包含选自在本领域中使用的传统添加剂的至少一种添加剂，例如增量油和矿物和合成填料。配制时，所述橡胶可包括约35重量％的量的碳酸钙。
(IV)涂料
由根据本发明的步骤(d)制造的碳酸钙可用在涂料中，诸如水性或非水性工业涂料、建筑涂料、无光泽涂料、光泽涂料、装饰涂料或者艺术涂料。此处公开的碳酸钙可例如用作所述涂料中的亮泽控制剂颜料。所述碳酸钙通常以少于所述临界颜料体积的量存在。然而，根据本发明制造的碳酸钙也可以以更高颜料体积浓度存在，如基于干燥膜的1重量％～80重量％。所述涂料通常可进一步含有选自以下的至少一种成分：粘合剂，如聚合物粘合剂，例如选自例如聚乙烯醇(PVA)和胶乳的水分散性粘合剂；和传统使用在涂料中的添加剂，选自例如表面活性剂、增稠剂、生物杀灭剂、消泡剂、润湿剂、分散剂和聚结剂。所述涂料可含有选自例如TiO2和碳酸钙的至少一种其他颜料。
(V)聚合物产品
由步骤(d)制造的碳酸钙可加入到聚合物产品中并通常以至多为所混合的聚合物的60重量％的浓度，以及至多为最终聚合物物品的30重量％存在。除了用作颜料之外，碳酸钙也可用于树脂延展(即填充)、TiO2延展，和聚合物的加固。所述聚合物产品含有至少一种聚合物树脂。术语树脂指在成型为塑料物品前的聚合物材料，或者是固体或者是液体。
所述至少一种聚合物树脂是在冷却(在热塑性塑料的情况下)或固化(在热固性塑料的情况下)时能形成塑料材料的一种聚合物树脂。所述至少一种聚合物树脂可选自例如聚烯烃树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂、工程聚合物、烯丙基树脂、热塑性树脂和热固性树脂。
由步骤(d)制造的碳酸钙可与聚合物树脂相混合以形成聚合物组合物，由其可随后形成成型物品。“聚合物树脂”是塑料领域中的常用术语，指在成型为塑料物品之前的聚合物材料(固体或液体)。在热塑性聚合物的情况下，所述聚合物树脂在物品形成前通常通过模制工序而熔化(或软化)，并且所述聚合物一般不会经受任何进一步的化学变化。在所述成型物品形成后，所述聚合物树脂冷却并使其硬化。在热固性聚合物的情况下，所述聚合物树脂处于前体状态，其在成型后固化从而获得最终聚合物物品。在固化阶段，形成化学交联。所述碳酸钙适用于与性质上是热塑性的聚合物树脂一起使用，或者用于其中树脂是热固性的聚合物树脂。
所述聚合物树脂组合物可通过本领域内广泛已知的方法制造，通常在其中，碳酸钙和所述聚合物树脂以合适的比例相互混合形成混合物(所谓的“复合”)。通常，所述聚合物树脂应当为液体形式以使所述填料的颗粒分散其中。因此，当所述聚合物树脂在环境温度下是固体时，在完成所述复合之前需要将所述聚合物树脂熔化。在一些实施方式中，碳酸钙可以与所述聚合物树脂的颗粒干混，在例如挤出机本身中由熔融物形成物品之前，在获得所述熔融物时实现所述颗粒在树脂中的分散。
在本发明的实施方式中，必要时，所述聚合物树脂和碳酸钙以及任何其他可选的添加剂可以以本身已知的方式通过使用合适的混配机/搅拌机形成到合适的母料中，并例如通过使用形成能够切割或断裂成颗粒的条带的单螺杆挤出机或双螺杆挤出机进行颗粒化。所述混配机可具有单一入口用于一起导入所述填料和聚合物。作为另外一种选择，对于所述填料和聚合物树脂可提供独立的入口。合适的混配机可由例如Werner &Pfleiderer商售提供。合适的添加剂的实例包括除根据本发明制造的那些颜料之外的颜料、抗氧化剂、加工助剂、光稳定剂和玻璃纤维。
所述加入有根据本发明制造的碳酸钙的聚合物树脂组合物可以以任何合适的方式加工成形，或者加入到商业物品中。这些加工可包括压缩成型、注塑成型、气体辅助注塑成型、砑光、真空成型、热成型、挤出、吹塑成型、拉伸、旋压、成膜、层压或其任何组合。可以使用任何合适的装置，这对于本领域技术人员而言是显而易见的。
可由所述聚合物组合物形成物品是多种多样的。实例包括膜、工程热塑料和PVC电缆。
(VI)陶瓷
由根据本发明的步骤(d)制造的碳酸钙可加入到陶瓷形成组合物中。陶瓷物品通常由湿润的高固体组合物形成，所述湿润的高固体组合物包含各种颗粒成分的混合物，包括高岭粘土，即含有矿物高岭石的粘土。经常，在这样的组合物中包括有助熔材料如瓷石、长石或霞石正长岩和至少一种含有二氧化硅的材料如石英或燧石。对于骨瓷的制造，所述组合物还含有重要比例的研磨煅烧动物骨骼。所述组合物还可包括较小比例的其他成分如碳酸钙、白云石和滑石。在所述组合物中使用的各种成分的比例根据在所述烧制陶瓷物品中的性质而变化。在烧制所述陶瓷形成组合物前，将其成形和干燥。所述陶瓷形成组合物需要具有足够的可塑性以使其能被成形，并且也必须在其未烧制或“胚品”状态下有足够的强度以进行一定量的处理而不损失其整体性和形状。
(VII)屏障涂层
由步骤(d)制造的碳酸钙可加入到屏障涂层组合物中，所述屏障涂层组合物含有包含本发明的产品的浆液。通常，所述浆液的固体含量为约45重量％～约70重量％。屏障涂层通常用于使纸具有耐湿性、耐湿气性和对油脂、油和空气等的耐受性。在所述屏障涂层中的粘合剂量可以为约40重量％～50重量％。
实施例
现在参考以下具体的实施例，仅以实施例的方式描述本发明的实施方式。
测试方法
亮度(ISO)
ISO亮度是在457nm测量的由物体反射的光与由完美漫反射体反射的光相比的百分数。使用装有两个钨灯、光泽屏蔽板和一系列滤镜(包括标称设定为457nm的一片滤镜和标称设定为571nm的一片滤镜)的Datacolour Elrepho。
通过例如使用Imerys粉碎机磨碎干燥材料，将其完全分散然后在1.2kg cm-2的压力下压缩形成粉末片剂，从而形成测试表面。在烘箱中进行干燥，而样品的干燥度可由以下指示，即当把一片冷平板玻璃放置在从所述烘箱中移出的样品的表面附近时没有冷凝物出现。适宜的干燥烘箱包括强制循环型，其能够保持80℃的温度，变化在5℃之内。在可见光谱中的两个波长下测量该片剂的反射值。排除紫外部分而进行所述测量。采用的主要标准是ISO水平2反射标准，由Physikalisch-TechnischeBundesanstalt(P.T.B.)，西德提供和校准。将工作标准件(在此情况下为陶瓷砖)用于校准之前已根据水平2标准校准的用于亮度测量的光度计。
黄度(YEL)
根据以上描述的用于亮度测量的过程测量黄度。所述黄度报告为由571nm处的反射值减去457nm处的反射值而得到的数值。
白度
根据由ISO 11475：1999制订的CIE标准和CIE白度测量，D65/10度(室外日光)测量白度。
布氏粘度
使用设定在100rpm锭速下工作的布氏粘度计在环境温度(22℃)下测量布氏粘度。用Heidolph实验室搅拌器充分混合所述悬浮液。在混合后立即将所述悬浮液转移到所述粘度计。将粘度计锭子浸入所述悬浮液。在均化停止后使所述粘度计锭子活动30秒并且再过15秒后记录粘度。
材料
在以下实施例中，使用的碳酸钙样品来源是Carbital 60TM，是由Imerys商业提供的磨碎碳酸钙。所述样品的初始粒径分布列在表3中。原料的起始固体含量是78.3重量％。
CarboliteTM 16/20是由Carboceramics商售的陶瓷研磨介质。
实施例1
采用中间工厂规模介质研磨机制备许多样品。所述研磨机的输入能量为25kWh/吨。原料材料是Carbital 60TM。
将所述Carbital 60TM研磨以制备具有所需粒径分布的样品。将其称为C95和C90。所述C95产品指已进一步研磨使得约95重量％的磨碎碳酸钙＜2μm的磨碎Carbital 60TM样品。所述C90产品指已进一步研磨使得约90重量％的磨碎碳酸钙＜2μm的磨碎Carbital 60TM样品。C95T以比较的目的而示出，是获得自位于Tunadal的Imerys的标准碳酸钙制造样品。C95T以更高固体含量进行加工。
将所述Carbolite介质加入所述研磨机。在研磨前用水将所述Carbital60TM原料材料稀释至所需固体水平。采用封闭环系统，其中碳酸钙由临时储罐(transi-tank)泵入研磨机，然后将研磨产品通过转移储罐泵回到所述临时储罐。流入所述研磨机的流速设定为大约6升/分钟。一旦设定好流速，加入额外的研磨介质以获得30A的启动研磨能量(牵引电流(current draw))。然后每20分钟记录一次所使用的能量。在整个研磨加工工序中，对于C90样品，以0.2重量％的用量(干重)，对于C95样品，以0.3重量％的用量逐渐加入分散剂。
结果列在表1～4中
表1
样品   (a)目标固体含量/重量％(b)起始固体含量/重量％(c)最终固体含量/重量％ 干重/kg 研磨时间/小时 电流/A
C95   (a)56(b)54.8(c)55.9 700 9.5 ～28
C95   (a)64(b)65.0(c)62.9 700 6.5 ～28
C90   (a)56(b)58.5(c)56.1 700 5.5 ～28
C90   (a)64(b)66.1(c)65.0 700 4.5 ～29
表2
  样品   目标固体含量/重量％   亮度   黄度   L*   a*   b*
  C60原料   95.2   0.9   98.4   0.00   0.53
  C95   56   94.9   0.7   98.2   0.02   0.43
  C95   64   94.8   0.7   98.2   -0.02   0.40
  C90   56   95.5   1.0   98.5   0.01   0.61
  C90   64   95.1   0.8   98.3   0.00   0.48
表3
  样品   固体含量/重量％   ＜2μm   ＜1μm   ＜0.5μm  ＜0.25μm  ＜0.10μm   陡度
  第1批次
  C60原料   61.6   39.5   22.5  11.4
  C95   56   95.1   78.3   46.7  23.2   39
  C95   64   94.9   77.7   45.9  23.2   39
  C95T   98.4   80.3   50.9  30.3   32
  C90   56   91.2   69.0   38.9  18.6   38
  C90   64   88.7   65.4   36.9  19.0   36
  C90T   90.3   62.5   38.2  21.7   32
  第二批次
  C95   56   95.3   77.5   45.4  21.5  11.9   41
  C95   64   94.7   76.6   44.4  22.4  11.2   39
  C95T
  C90   56   90.7   67.3   36.4  16.4  8.5   40
  C90   64   88.2   64.1   35  16.8  7.6   38
  C90T
将64重量％固体的C95产品的样品与商售提供的分散剂Capim DG以45份的C95对55份的所述分散剂的比例进行混合。目标固体含量为68重量％。为保持流体浆液，加入一定量的水。测量所述浆液混合物的固体含量、pH和粘度，然后稀释并重新测量。表4指出即使当目标固体含量明显超出时，粘度依然是可以接受的。“Makedown”指在最终稀释前进行的测量。
表4
  样品   固体/重量％   pH   布氏粘度/mPa·s
  Makedown   73.3   8.1   600
  稀释液(1)   71.3   8.2   200
  稀释液(2)   69.2   8.2   100
所述结果指出，尤其是，相比根据传统方法制造的产品，尽管仍然具有粒径＜2μm的相似值，但根据本发明可制造出含有陡度更大的样品的浆液。
可采用广泛已知的Sedigraph装置测量此处所指的磨碎碳酸盐的粒径。所述颗粒材料处于完全分散的状态并用由Micromeritics InstrumentsCorporation，Norcross，乔治亚，美国(电话：+1 770 662 3620；网址：www.micromeritics.com)提供的Sedigraph 5100机进行测量，此处称为“Micromeritics Sedigraph 5100单元”。
除非本文另外说明，粒径分布指小于(或者大于，视情况而定)特定尺寸的颗粒的重量百分数。
除非另外说明，在本说明书和权利要求中使用的表示成分量、反应条件等的所有数字应当理解为在所有情况下可由术语“约”进行修饰。因此，除非指明为相反情况，在以下说明书和所附权利要求中阐述的数值参数均为近似值，其可根据所追求的通过本发明获得的所需性质而变化。
考虑本说明书和此处公开的本发明的实践，本发明的其他实施方式对于本领域技术人员而言是显而易见的。本说明书和实施例应当认为仅仅是示例性的，本发明的真实范围和精神由以下权利要求所指明。

Claims (72)

1.一种用于制造具有所需粒径分布的颗粒碳酸钙的方法，所述方法包括：
在第一地点研磨碳酸钙原料以制造具有约5％小于2微米～约75％小于2微米的粒径分布的第一磨碎碳酸钙；
将所述第一磨碎碳酸钙稳定化；
运输所述经稳定化的磨碎碳酸钙至第二地点；和
在所述第二地点进一步研磨所述经稳定化的磨碎碳酸钙以制造具有所需粒径分布的颗粒碳酸钙。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一地点离所述碳酸钙原料的来源更近，而所述第二地点离最终消费者所处位置更近。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述稳定化包括将所述第一磨碎碳酸钙脱水为块状形式。
4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述稳定化包括向所述第一磨碎碳酸钙中加入分散剂。
5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述稳定化包括向所述第一磨碎碳酸钙中加入增稠剂。
6.如前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括在进行所述进一步研磨之前减少所述第一碳酸钙的固体含量。
7.如权利要求6所述的方法，其中，所述经稳定化的磨碎碳酸钙含有至少一种分散剂。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述固体含量的减少和进一步研磨是在不加入其他分散剂的情况下完成的。
9.如权利要求7所述的方法，其中，在所述经稳定化的碳酸钙中存在的分散剂的量经选定为能够使所述颗粒碳酸钙在减少的固体含量下聚集，由此减少其精细颗粒含量。
10.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一磨碎碳酸钙在干燥后具有至少约93的ISO亮度。
11.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一磨碎碳酸钙在干燥后具有至少约95的ISO亮度。
12.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一磨碎碳酸钙含有少于约0.1％的当量球体直径大于45微米的颗粒。
13.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一磨碎碳酸钙含有少于约50ppm的当量球体直径大于25微米的颗粒。
14.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一磨碎碳酸钙已被充分地研磨以从其中释放出基本所有污染物质。
15.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一磨碎碳酸钙的粒径分布为约10重量％～约30重量％的颗粒具有小于2微米的当量球体直径。
16.如权利要求15所述的方法，其中，所述第一磨碎碳酸钙具有约20％～约78％固体的固体含量。
17.如权利要求16所述的方法，所述方法进一步包括对所述第一磨碎碳酸钙进行泡沫浮选。
18.如权利要求15所述的方法，其中，所述稳定化包括在运输前将所述第一磨碎碳酸钙脱水至固体或半固体状态。
19.如权利要求15所述的方法，所述方法进一步包括加入水溶液的步骤以在所述进一步研磨之前将所述经稳定化的碳酸钙的固体含量降低至约20％～约35％的固体含量。
20.如权利要求19所述的方法，其中，所述所需粒径为约75重量％～约90重量％的颗粒具有小于2微米的当量球体直径。
21.如权利要求19所述的方法，其中，所述所需粒径为约10重量％～约15重量％的颗粒具有小于0.25微米的当量球体直径。
22.如权利要求19所述的方法，其中，所述所需粒径为约75重量％～约90重量％的颗粒具有小于2微米的当量球体直径和约10重量％～约15重量％的颗粒具有小于0.25微米的当量球体直径。
23.如权利要求19所述的方法，其中，所述的进一步研磨为所述经稳定化的碳酸钙提供约40kWh/t～约60kWh/t的能量。
24.如权利要求15所述的方法，所述方法进一步包括加入水溶液的步骤以在所述进一步研磨之前将所述经稳定化的碳酸钙的固体含量降低至约60％～约78％的固体含量。
25.如权利要求24所述的方法，其中，所述所需粒径为约60重量％～约100重量％的颗粒具有小于2微米的当量球体直径。
26.如权利要求24所述的方法，其中，所述的进一步研磨为所述经稳定化的碳酸钙提供约55kWh/t～约320kWh/t的能量。
27.如权利要求15所述的方法，所述方法进一步包括在所述稳定化之前对所述第一碳酸钙进行除砂。
28.如权利要求27所述的方法，其中，所述除砂包括通过离心分离将砂分离。
29.如权利要求15所述的方法，其中，所述稳定化包括向所述第一碳酸钙中加入聚合物分散剂。
30.如权利要求29所述的方法，所述方法进一步包括将所述第一碳酸钙脱水至约70重量％～约80重量％固体的固体含量。
31.如权利要求29所述的方法，其中，在所述第一地点的所述原料碳酸钙的研磨包括至少两个独立的研磨阶段。
32.如权利要求29所述的方法，其中，所述第一碳酸钙具有的粒径为约55重量％～约65重量％的颗粒具有小于2微米的当量球体直径。
33.如权利要求29所述的方法，其中，所述的进一步研磨是在约60重量％～约78重量％固体的固体含量下进行的。
34.如权利要求29所述的方法，其中，所述所需粒径为约85％小于2微米～约100％小于2微米。
35.如权利要求29所述的方法，其中，所述所需粒径为约90％小于2微米～约95％小于2微米。
36.如权利要求29所述的方法，其中，所述的进一步研磨为所述经稳定化的碳酸钙提供约55kWh/t～约240kWh/t的能量。
37.如权利要求29所述的方法，其中，所述的进一步研磨在约50％～约60％的固体含量下进行。
38.如权利要求37所述的方法，其中，所述所需粒径为约80％～约90％小于2微米。
39.如权利要求38所述的方法，其中，所述的进一步研磨包括至少两步不同的研磨步骤。
40.如权利要求39所述的方法，所述方法进一步包括在所述两步研磨步骤之间加入约10份～约30份的层状矿物。
41.如权利要求29所述的方法，所述方法进一步包括在所述运输之后对所述经稳定化的碳酸钙进行除砂。
42.如权利要求29所述的方法，其中，所述除砂包括通过离心分离将砂分离。
43.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述第二地点向所述经加工的碳酸钙中加入其他的矿物材料。
44.如权利要求43所述的方法，其中，所述其他矿物材料是高岭土或滑石。
45.如权利要求43或44所述的方法，其中，所述其他材料与所述经稳定化的磨碎碳酸钙在所述第二地点共同研磨。
46.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，将具有所需粒径分布的颗粒碳酸钙形成至纸制品、油墨组合物、橡胶组合物、涂料组合物、聚合物组合物、陶瓷组合物或屏障涂层中任一种之中。
47.如前一权利要求所述的方法，其中，将具有所需粒径分布的颗粒碳酸钙形成至纸涂层组合物中或在造纸工艺中用作填料。
48.如前一权利要求所述的方法，其中，将具有所需粒径分布的颗粒碳酸钙形成至纸涂层组合物中，并且所述涂层组合物用于涂布纸。
49.如前一权利要求所述的方法，其中，将所述经涂布的纸砑光。
50.如权利要求46所述的方法，其中，将具有所需粒径分布的颗粒碳酸钙形成至陶瓷组合物中，并且所述陶瓷组合物经成形、干燥和烧制而形成为物品。
51.如权利要求46所述的方法，其中，将具有所需粒径分布的颗粒碳酸钙形成至聚合物组合物中，并且将所述聚合物组合物形成为物品。
52.如权利要求46所述的方法，其中，将具有所需粒径分布的颗粒碳酸钙形成至用作涂层的涂料组合物中。
53.一种制造具有所需粒径分布的颗粒碳酸钙的方法，所述方法包括
(a)在第一地点加工矿物材料来源以制造具有约5％小于2微米～约75％小于2微米的粒径分布的第一经加工矿物；
(b)将所述第一经加工矿物稳定化；
(c)运输所述经稳定化的经加工矿物至第二地点；和
(d)在所述第二地点进一步加工所述经稳定化的经加工矿物以制造具有所需的粒径分布的经加工矿物。
54.如权利要求53所述的方法，其中，所述矿物材料在步骤(a)中通过研磨进行加工。
55.如权利要求53或54所述的方法，其中，所述矿物材料在步骤(d)中通过研磨进行加工。
56.如权利要求53或54所述的方法，其中，所述矿物材料在步骤(d)中通过化学处理进行加工。
57.如权利要求56所述的方法，其中，所述化学处理是用分散剂或表面改性剂进行处理。
58.如权利要求53或54所述的方法，其中，所述矿物材料在步骤(d)中通过与另一种矿物材料相混合而进行加工。
59.如权利要求58所述的方法，其中，所述其他矿物材料是不同的矿物材料。
60.如权利要求59所述的方法，其中，所述其他矿物材料是高岭土或滑石。
61.如权利要求58所述的方法，其中，所述其他矿物材料与在步骤(a)中已进行加工的矿物材料相同，但具有不同的粒径分布。
62.如权利要求58～61中任一项所述的方法，其中，将所述其他的矿物材料在步骤(d)中共同研磨。
63.如权利要求58～61中任一项所述的方法，其中，所述其他矿物材料在步骤(d)中的进一步研磨之后加入。
64.如权利要求53～63中任一项所述的方法，其中，在步骤(a)中进行加工的矿物材料是碱土金属碳酸盐。
65.如权利要求53～63中任一项所述的方法，其中，在步骤(a)中进行加工的矿物材料是碳酸钙。
66.如权利要求53～65中任一项所述的方法，其中，将所述具有所需粒径分布的经加工矿物形成至纸制品、油墨组合物、橡胶组合物、涂料组合物、聚合物组合物、陶瓷组合物或屏障涂层中任一种之中。
67.如前一权利要求所述的方法，其中，将具有所需粒径分布的经加工矿物形成至纸涂层组合物中或在造纸工艺中用作填料。
68.如前一权利要求所述的方法，其中，将具有所需粒径分布的经加工矿物形成至纸涂层组合物中，并且所述涂层组合物用于涂布纸。
69.如前一权利要求所述的方法，其中，将所述经涂布的纸砑光。
70.如权利要求66所述的方法，其中，将具有所需粒径分布的经加工矿物形成至陶瓷组合物中，并且所述陶瓷组合物经成形、干燥和烧制而形成为物品。
71.如权利要求66所述的方法，其中，将具有所需粒径分布的经加工矿物形成至聚合物组合物中，并且将所述聚合物组合物形成为物品。
72.如权利要求66所述的方法，其中，将具有所需粒径分布的经加工矿物形成至用作涂层的涂料组合物中。
CNA2007800105980A 2006-03-27 2007-03-27 用于制造颗粒无机材料的方法 Pending CN101410330A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB0606080A GB0606080D0 (en) 2006-03-27 2006-03-27 Method for producing particulate calcium carbonate
GB0606080.0 2006-03-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101410330A true CN101410330A (zh) 2009-04-15

Family

ID=36384242

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2007800105980A Pending CN101410330A (zh) 2006-03-27 2007-03-27 用于制造颗粒无机材料的方法

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20100035076A1 (zh)
EP (3) EP2001801B1 (zh)
JP (1) JP2009531267A (zh)
CN (1) CN101410330A (zh)
DK (1) DK2001801T3 (zh)
ES (1) ES2711875T3 (zh)
GB (1) GB0606080D0 (zh)
PL (1) PL2001801T3 (zh)
TR (1) TR201902386T4 (zh)
WO (1) WO2007110639A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102704336A (zh) * 2012-06-14 2012-10-03 昌乐金晖矿物科技有限公司 一种混合型造纸颜料及其制备方法
CN104650623A (zh) * 2015-01-30 2015-05-27 苗汉陟 一种改性重质碳酸钙及其制备方法

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2650373T3 (es) 2009-03-30 2018-01-18 Fiberlean Technologies Limited Procedimiento para la producción de geles de celulosa nanofibrilares
PL2236664T3 (pl) 2009-03-30 2016-06-30 Omya Int Ag Sposób wytwarzania zawiesin nanofibrylarnej celulozy
GB0908401D0 (en) 2009-05-15 2009-06-24 Imerys Minerals Ltd Paper filler composition
ES2467694T3 (es) 2010-04-27 2014-06-12 Omya Development Ag Proceso para la fabricación de materiales estructurados usando geles de celulosa nanofibrilares
PT2386683E (pt) 2010-04-27 2014-05-27 Omya Int Ag Processo para a produção de materiais compósitos à base de gel
US8906996B2 (en) * 2010-07-30 2014-12-09 Schaefer Kalk Gmbh & Co. Kg Spherical, amorphous calcium carbonate particles
GB201019288D0 (en) 2010-11-15 2010-12-29 Imerys Minerals Ltd Compositions
SI2949707T1 (sl) 2014-05-26 2017-07-31 Omya International Ag Postopek za pripravo drobcev, ki vsebujejo kalcijev karbonat
SI3018174T1 (en) * 2014-11-07 2018-07-31 Omya International Ag METHOD FOR THE PRODUCTION OF SUSPENSION CONTAINING MATERIAL CONTAINING CALCIUM CARBONATE
ES2741514T3 (es) 2015-10-14 2020-02-11 Fiberlean Tech Ltd Material laminado conformable en 3D
EP3411440B1 (en) 2016-02-01 2020-12-30 Imertech Sas Inorganic particulate material suitable for use in polymeric films
CN109072551B (zh) 2016-04-05 2020-02-04 菲博林科技有限公司 纸和纸板产品
US11846072B2 (en) 2016-04-05 2023-12-19 Fiberlean Technologies Limited Process of making paper and paperboard products
US10794006B2 (en) 2016-04-22 2020-10-06 Fiberlean Technologies Limited Compositions comprising microfibrilated cellulose and polymers and methods of manufacturing fibres and nonwoven materials therefrom

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2323550A (en) * 1940-08-03 1943-07-06 Alan R Lukens Filler material for paint, rubber, paper, etc.
GB1215576A (en) * 1967-02-09 1970-12-09 English Clays Lovering Pochin Improvements in or relating to the manufacture of chalk whiting
AU517503B2 (en) * 1978-01-10 1981-08-06 Anglo-American Clays Corp. Brightening natural calcitic ores to yield calcium carbonate
US4293097A (en) * 1978-01-10 1981-10-06 Anglo-American Clays Corporation Method for brightening natural calcitic ores
DE2943651C2 (de) * 1979-10-29 1982-10-14 Plüss-Staufer AG, 4665 Oftringen, Aargau Verfahren zur Herstellung von mineralischen Füllstoffen durch Naßzerkleinerung
GB8711094D0 (en) 1987-05-11 1987-06-17 Ecc Int Ltd Natural calcium carbonate ores
US5181662A (en) * 1989-01-27 1993-01-26 Coatex S.A. Process for grinding calcium carbonate in aqueous media
GB2275876B (en) * 1993-03-12 1996-07-17 Ecc Int Ltd Grinding alkaline earth metal pigments
GB9627002D0 (en) * 1996-12-27 1997-02-12 Ecc Int Ltd Dispersed aqueous suspensions
GB9723818D0 (en) * 1997-11-12 1998-01-07 Ecc Int Ltd Porous inorganic particulate material
GB9807180D0 (en) * 1998-04-04 1998-06-03 Ecc Int Ltd Pigment products
US6592837B2 (en) * 2001-04-20 2003-07-15 Carbominerals Narrow size distribution ground calcium carbonate compositions
US20030085012A1 (en) * 2001-09-07 2003-05-08 Jones J Philip E Hyperplaty clays and their use in paper coating and filling, methods for making same, and paper products having improved brightness

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102704336A (zh) * 2012-06-14 2012-10-03 昌乐金晖矿物科技有限公司 一种混合型造纸颜料及其制备方法
CN102704336B (zh) * 2012-06-14 2015-10-14 昌乐金晖矿物科技有限公司 一种混合型造纸颜料及其制备方法
CN104650623A (zh) * 2015-01-30 2015-05-27 苗汉陟 一种改性重质碳酸钙及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2001801A1 (en) 2008-12-17
EP2001801B1 (en) 2019-01-30
EP2540668A3 (en) 2013-05-01
PL2001801T3 (pl) 2019-07-31
EP3530624A1 (en) 2019-08-28
EP2540668A2 (en) 2013-01-02
US20100035076A1 (en) 2010-02-11
WO2007110639A1 (en) 2007-10-04
JP2009531267A (ja) 2009-09-03
ES2711875T3 (es) 2019-05-08
GB0606080D0 (en) 2006-05-03
TR201902386T4 (tr) 2019-03-21
DK2001801T3 (en) 2019-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101410330A (zh) 用于制造颗粒无机材料的方法
CA2452563C (en) Hyperplaty clays and their use in paper coating and filling, methods for making same, and paper products having improved brightness
AU759343B2 (en) Kaolin pigments, their preparation and use
AU747334B2 (en) Pigment products
AU2002323615A1 (en) Hyperplaty clays and their use in paper coating and filling, methods for making same, and paper products having improved brightness
US7648032B2 (en) Effective reductive bleaching of mineral slurries
KR20070007364A (ko) 표면 개질 무기 충전제 및 안료
EP2161308B1 (en) Kaolin pigment having high brightness and a low titania content and method of preparation therefor
CA2490837C (en) Kaolin pigment products
US20020161097A1 (en) Pigment for rotogravure paper

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication