CN102985495A - 矿物材料高固体悬浮液的制造方法 - Google Patents

矿物材料高固体悬浮液的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及矿物材料的高固体悬浮液的制造方法，包括提供至少一种矿物材料的水性悬浮液，制备包含至少一种矿物材料的水性悬浮液，研磨该所得的水性悬浮液，离心分离该研磨的水性悬浮液和通过瞬时冷却浓缩步骤d）的离心分离产物的步骤；由该方法得到的该矿物材料的高固体水性悬浮液以及其用途。

Description

矿物材料高固体悬浮液的制造方法
技术领域
本发明是关于矿物材料的高固体悬浮液的制造方法，由该方法获得的矿物材料的高固体水性悬浮液及该悬浮液的用途。
背景技术
在纸页、纸板或类似产品的制造方法中，本领域技术人员越来越倾向于用较低廉矿物质替换昂贵纤维素纤维部分以降低纸张成本同时改良其性质，如不透明度和/或亮度。
该已知矿物材料例如包含天然碳酸钙、合成碳酸钙，及含有碳酸钙的混杂类似填充剂，如基于白云石或混合碳酸盐的填充剂；如滑石或类似物的各种物质；云母、粘土、二氧化钛等。
出于实用性、运输、储存及干燥成本原因，尤其适宜产生呈高固体悬浮液形式（亦即，仅含极少量水）的矿物材料，然而，这通常仅由添加大量分散剂或研磨剂成为可能。
因此，长久以来，湿磨过程中通常使用基于部分或完全中和的聚丙烯酸或其衍生物的水溶性聚合物作为分散剂（EP0046573、EP0100947、EP0100948、EP0129329、EP0261039、EP0516656、EP0542643、EP0542644、EP0717051）以提供满足所需精制及低粘度标准的矿物质水性悬浮液。然而，需要大量使用这些分散剂，此不仅在经济方面不理想，且也对最终产品在纸张应用中根据终端使用者需要显现散射可见光的能力不利。
因此，现有技术中存在若干种提供矿物材料的高固体悬浮液的方法，其中减少了以上分散剂的量，并且避免或降低了所提及的缺陷。
例如WO02/49766、EP0850685、WO2008/010055、WO2007/072168公开了制造精制矿物材料的水性悬浮液的方法，其干物质浓度可较高同时具有随时间推移而保持稳定的低BrookfieldTM粘度。在此方面，提及使用特定中和速率的特定分散剂，如丙烯酸与马来酸的共聚物，或使用无机氟化合物，将该无机氟化合物在不使用分散剂及研磨剂情况下在低固体含量的湿磨步骤后放入由机械和/或热浓缩步骤产生的矿物质粒子的水性悬浮液中。
此外，未公开的欧洲专利申请08172465揭示使用锂中和的水溶性有机聚合物起到研磨和/或分散能力增强剂的作用以获得具有所需性能的矿物材料水性悬浮液，同时在不降低最终产品性能，例如纸张的光学性能的情况下最小化对分散剂和/或研磨剂的需要。
EP0614948或EP0857763中提及的另一方法是关于由以下步骤在湿态下粉碎碱土金属颜料，尤其为但不限于碳酸钙颜料的方法：制备颗粒碱土金属化合物的水性悬浮液；以颗粒研磨介质在诸如产生具有粒径分布的产物的条件下使该悬浮液进行磨碎，以便该粒径分布使得粒子的至少90重量%具有小于2μm的当量球粒直径（equivalentspherical diameter）；和使水在悬浮液中所含热量的作用下从悬浮液蒸发直至悬浮液中干燥碱土金属化合物的重量百分比增至至少70重量%（初始固体浓度为40wt%至70wt%）。可从实施例中了解初始固体含量高于70wt%的悬浮液的使用不适合于所述使用0.7wt%的方法。因此，EP0614948描述在高固体含量下研磨矿物材料的方法，清楚表明该方法仅适用于初始固体含量不超过70wt%的悬浮液。
因此，现有技术中已知的方法仍然使用相对大量分散剂或仅适用于具有相对较低固体含量的矿物材料的悬浮液，且因此并非十分有效。
因此，本发明的目的之一是提供制造矿物材料的高固体水性悬浮液的方法，其使用减少量的分散剂且具有低布鲁克菲尔德（Brookfield）粘度。
发明内容
通过包含以下步骤的制造矿物材料的高固体水性悬浮液的方法实现上述目的：
a）提供至少一种矿物材料，
b）制备包含步骤a）的至少一种矿物材料的水性悬浮液，
c）研磨步骤b）的所得水性悬浮液的矿物材料，
d）通过瞬时冷却浓缩步骤c）的经研磨矿物材料的水性悬浮液。
具体实施方式
适用于本发明方法中的矿物材料优选选自天然碳酸钙（GCC），诸如大理石、白垩、石灰石；沉淀碳酸钙（PCC），诸如霰石类沉淀碳酸钙（aragonitic PCC）、六方碳钙石类沉淀碳酸钙（vateritic PCC）和/或方解石类沉淀碳酸钙，尤其为棱柱体、菱面体或偏三角面体沉淀碳酸钙；表面改性的碳酸钙；白云石、滑石、膨润土、粘土、菱镁矿；缎光白；海泡石；碳酸钙镁石；硅藻土；硅酸盐；及其混合物。
在0.1wt% Na4P2O7水溶液中，优选40至85wt%，较优选45至80wt%，更优选50至75wt%，最优选60至70wt%（例如65wt%）的步骤a）中提供的至少一种矿物材料颗粒的当量球粒直径<10μm，由来自Micromeritics公司，USA的Sedigraph 5100装置测量，其中使用高速搅拌器及超声分散该样品。
根据本发明方法的步骤b），由在步骤a）中提供的矿物材料制备水性悬浮液。
以悬浮液的总重量计，该水性悬浮液在其进行步骤d）前优选具有高于70至80wt%，尤其72至79wt%，更优选74至78wt%且最优选76至78wt%的固体含量。
接着，使矿物材料的水性悬浮液进行研磨步骤，其可在本领域技术人员熟知用于研磨矿物材料的任何已知研磨设备中进行。
在此方面，尤其常规的磨碎机，诸如由Dynomill公司分销的，优选使用由玻璃、瓷料和/或金属制成的磨球是合适的；然而，尤其优选使用直径为0.2至5mm，优选0.2至2mm，但也可为0.5至5mm（例如1至2mm）的由例如硅酸锆、二氧化锆和/或斜锆矿制成的磨球。也可使用当量球粒直径为0.1至2mm的石英砂。
在特定具体实施方案中，添加至步骤b）的水性悬浮液中至少一种分散剂，其优选也起扩散剂的作用，其中该至少一种分散剂可在研磨步骤c）之前完全添加，或在研磨步骤c）之前及研磨步骤c）期间逐步添加，且任选也在研磨步骤c）之前及研磨步骤c）期间和/或研磨步骤c）之后添加。
以该矿物材料的干重计，在步骤b）期间、在步骤b）期间和步骤b）之后，但在步骤c）之前，添加至该水性悬浮液中的该类分散剂的有效量为0.01至1.25wt%，优选为0.01至0.1wt%，更优选0.02至0.07wt%，最优选为0.03至0.05wt%。
以该矿物材料的干重计，在步骤c）期间额外添加的该悬浮剂的量优选为0.05至1wt%，更优选为0.1至0.7wt%，甚至更优选为0.15至0.55wt%，例如0.3wt%。
以该矿物材料的干重计，在研磨步骤c）之前，或在步骤c）之前和步骤c）期间，或在研磨步骤c）之前及研磨步骤c）期间和/或在研磨步骤c）之后添加的至少一种分散剂的总量优选为约0.01至1.25wt%，更优选为0.05至1wt%，甚至更优选为0.1至0.7wt%，最优选为0.3至0.5wt%。
在另一优选具体实施方案中，添加一定量分散剂使得在步骤c）后相对于经研磨材料的比表面积（由BET测量），若在研磨步骤c）之前添加，其以低于0.15mg/m2，例如0.05至0.08mg/m2的量存在，及若在研磨步骤c）期间添加，其以0.05mg/m2至1.5mg/m2，例如0.5至0.8mg/m2的量存在。
分散剂（其可关于步骤b）及c）使用）可以是选自以下的那些：多羧酸，诸如丙烯酸或甲基丙烯酸或马来酸等的均聚物或共聚物；和/或其盐，例如与钠、锂、钾、铵、钙、镁、锶和/或铝或其混合物，优选为钠、钙和镁形成的部分或完全中和的酸盐；或该类酸的衍生物，诸如基于例如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸的酯，例如丙烯酰胺或丙烯酸酯，诸如甲基丙烯酸甲酯，或其混合物；碱金属聚磷酸盐；或其混合物。
该类产物的分子量Mw优选在1000至15000g/mol范围内，更优选在3000至7000g/mol范围内，例如3500g/mol，最优选在4000至6000g/mol范围内，例如5500g/mol。
在优选具体实施方案中，在步骤c)之前、步骤c)期间或步骤c）之后，但在步骤d）之前，将至少一种碱土金属氧化物和/或氢氧化物，优选为石灰和/或烧结白云石添加至步骤b）的水性悬浮液中，其中本发明上下文中的石灰包含氧化钙和氢氧化钙。
仅少量碱土金属氧化物和/或氢氧化物即足以供研磨期间使用，诸如以该矿物材料的干重计约0.001至0.1wt%，优选0.005至0.07wt%，更优选0.007至0.05wt%，最优选0.01至0.03wt%，例如，0.02wt%的量。
研磨步骤c）可进行一次或若干次。例如，可在研磨机中部分研磨该水性悬浮液，接着可将该经部分研磨的矿物材料的悬浮液加料至第二研磨机以进行进一步研磨等，直至获得所需粒度。也可由调节在该研磨机中的停留时间在一步中获得所需粒度。
可研磨该矿物材料使得在步骤c）之后20至70wt%，优选36至68wt%，更优选40至60wt%，例如50wt%的至少一种矿物材料粒子的粒度为<2μm。
在一甚至更优选的具体实施方案中，可研磨该矿物材料使得在步骤c)之后10至90wt%，优选为20至80wt%，更优选为36至75wt%，尤其为40至70wt%，最优选为50至65wt%，例如55wt%的至少一种矿物材料粒子的粒度为<1μm。
此外，该经研磨矿物材料的水性悬浮液也可在研磨后进行分离步骤，其中仅视需要在属于该矿物材料的上述当量球粒直径范围内分离较细部分与较粗部分。
可使用通常已知的设备借助于诸如筛选、过滤或离心分离等的已知技术进行分离，其中对于大部分应用，离心分离为优选的。
在此方面中，也可使该分离的较粗的部分再循环入步骤c)的一个至若干个研磨机中的任一者中。
接着，在步骤d)中，通过瞬时冷却浓缩该经研磨及任选经分离的矿物材料的水性悬浮液。通过使水在该悬浮液中所含热量的作用下自该水性悬浮液蒸发来进行本发明上下文中的瞬时冷却。
此可由在该悬浮液中产生的作为研磨的直接结果的热量来进行。例如，在研磨步骤期间，该悬浮液的温度可升高至该悬浮液的水相的沸点，且水分蒸发在该悬浮液中所含热量的作用下自然发生。在此方面中，由研磨产生的温度也可低于该悬浮液中所含水的沸点。如下文提及，该悬浮液中所含作为研磨期间悬浮液中散逸能量的结果的热量可足以使该悬浮液中干燥碱土金属化合物的重量百分比增加至79至85wt%范围内。
可替代地或另外地，可由加热构件，诸如热交换器加热该悬浮液至50℃至该悬浮液的沸点范围内，优选为60至90℃范围内，更优选为70至85℃，例如81至83℃的温度。
例如，可由使该悬浮液经非接触式热交换器的一侧传递经过传递热流体的另一侧，优选在50至100℃范围内的温度下来将热量供应给该悬浮液。
基本上，已知的瞬时冷却器系统由该悬浮液加至其中的（真空）腔室组成。取决于温度及真空，该悬浮液中的水将蒸发。蒸发引起固体含量增加。冷却将同时进行。
在此方面，研磨机入口处水性悬浮液的温度可为20至80℃，优选为20-50℃，且在研磨机出口处优选为80至105℃。
因此，瞬时冷却器入口处水性悬浮液的温度可为70至105℃，例如95℃，且在瞬时冷却器出口处小于60至30℃，例如35℃。
有利地，使水性悬浮液暴露于减压，优选暴露于200至500mbar，更优选250至400mbar的压力，最优选288至360mbar，例如300至350mbar的压力。
步骤d）后所得水性悬浮液的最终固体含量优选为79至85wt%，尤其为79.5至84wt%，更优选为80至83wt%，例如82wt%。
因此，相对于步骤b）的初始固体含量，步骤d）后水性悬浮液的最终固体含量优选比步骤b）中所得水性悬浮液的初始固体含量高至少1wt%，优选至少2wt%，更优选至少3wt%。
在尤其优选的具体实施方案中，由本发明方法，矿物材料的水性悬浮液的初始固体含量为76至78wt%升高至80至81wt%，其中矿物材料优选经粉碎使得尽管起初66wt%的矿物材料粒子的当量球粒直径<10μm，但36至65wt%的根据本发明方法产生的最终矿物材料的当量球粒直径<2μm，且优选甚至<1μm。
此外，在尤其优选的具体实施方案中，使用RVT型BrookfieldTM粘度计在室温下及100rpm转速下以适当转轴搅拌1分钟后在23℃下测量步骤d）后最终水性悬浮液的布鲁克菲尔德粘度为50至1000mPa·s，优选为100至750mPa·s，更优选为150至600mPa·s，最优选为200至460mPa·s，例如300mPa·s。
本发明的第二方面是提供由上述方法获得的矿物材料的高固体水性悬浮液。
在此方面，由本发明方法获得的矿物材料的高固体水性悬浮液尤其优选具有80至81wt%的固体含量，其中36至65wt%的矿物材料的当量球粒直径<2μm且优选甚至<1μm。
此外，本发明的第三方面为由上述方法获得的矿物材料的高固体水性悬浮液在纸张、纸张涂色，涂料及塑料中的用途。
以下实例及实验用于说明本发明且不以任何方式限制本发明。
实施例：
实施例1：
天然经研磨的碳酸钙（来自Orgon,France的石灰石，其中66wt%的天然经研磨的碳酸钙的当量球粒直径<10μm）与0.07wt%（以碳酸钙的干重计）聚丙烯酸钠（Mw=3500g/mol）一起悬浮于水中直至固体含量达到76wt%，以悬浮液的总重量计。
在立式圆筒形7m3体积湿磨机中，使用15吨中值直径为约1-2mm的二氧化锆研磨介质，使用以碳酸钙的干重计0.15wt%用量的附加分散剂（聚丙烯酸酯，Mw=5500g/mol，其中70mol%羧基由钠中和且30mol%羧基由钙中和）研磨所得水性悬浮液，直至分别使得62wt%的碳酸钙粒子的当量球粒直径<2μm且36wt%的碳酸钙粒子的当量球粒直径<1μm。干燥碳酸钙的比表面积为7.1m2/g，由BET测量。
接着，在常规的连续离心机中以1200rpm的速率连续离心分离该研磨的碳酸钙悬浮液。
将该固体含量为76wt%的离心分离的水性悬浮液装入连续运行的瞬时冷却器中。调节装料速率以在出口处达到约80wt%浆料固体且在以下条件下浓缩：
-瞬时冷却器顶部压力：288mbar
-瞬时冷却器底部压力：350mbar
-瞬时冷却器入口温度：83℃
-瞬时冷却器出口温度：39℃
在烘箱中110℃下干燥20g悬浮液至重量恒定±0.1wt%，浓缩步骤后最终固体含量测定为80wt%。
使用RVT型BrookfieldTM粘度计在室温下及100rpm的转速下以3号转轴搅拌1分钟后，在该瞬时冷却器出口处测量的最终水性悬浮液的布鲁克菲尔德粘度为150mPa·s；24小时后为153mPa·s，且3天后为162mPa·s。
实施例2：
天然经研磨的碳酸钙（来自Orgon,France的石灰石，其中66wt%的天然经研磨的碳酸钙的当量球粒直径<10μm）与以碳酸钙的干重计0.07wt%的聚丙烯酸钠（Mw=3500g/mol）一起悬浮于水中直至固体含量达到78wt%，以悬浮液的总重量计。
在立式圆筒形7m3体积湿磨机中研磨所得水性悬浮液，使用15吨中值直径为约1-2mm的二氧化锆研磨介质，使用以碳酸钙的干重计0.15wt%用量的分散剂（聚丙烯酸酯，Mw=5500g/mol，其中70mol%羧基由钠中和且30mol%羟基由钙中和）。接着，在立式圆筒形7m3体积湿磨机中进行第二遍研磨，使用15吨中值直径为约0.7-1.5mm的二氧化锆研磨介质，使用以碳酸钙的干重计0.55wt%用量的附加分散剂（聚丙烯酸酯，Mw=5500g/mol，其中50mol%羧基由钠中和且50mol%羧基由镁中和）及以碳酸钙的干重计0.02wt%的石灰（>97wt%Ca(OH)2），直至65wt%的碳酸钙粒子的当量球粒直径<1μm。干燥碳酸钙的比表面积为12.5m2/g，由BET测量。
接着，在常规连续离心机中以1300rpm的速率连续离心分离经研磨的碳酸钙悬浮液。
将该固体含量为78wt%的经离心分离的水性悬浮液装入连续运行的瞬时冷却器中。调节装料速率以在出口处达到约80wt%浆料固体且在以下条件下浓缩：
-瞬时冷却器顶部压力：300mbar
-瞬时冷却器底部压力：360mbar
-瞬时冷却器入口温度：81℃
-瞬时冷却器出口温度：36℃
由在烘箱中110℃下干燥20g悬浮液至重量恒定±0.1wt%，浓缩步骤后最终固体含量测定为80wt%。
使用RVT型BrookfieldTM粘度计在室温下及100rpm的转速下用3号转轴搅拌1分钟后，在瞬时冷却器出口处测量的最终水性悬浮液的布鲁克菲尔德粘度为460mPa·s；且6天后为575mPa·s。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种制造矿物材料的高固体水性悬浮液的方法，其包含以下步骤：
a)提供至少一种矿物材料，
b)制备包含步骤a)的该至少一种矿物材料的水性悬浮液，
c)研磨步骤b)的该所得水性悬浮液的该矿物材料，
d)由瞬时冷却浓缩步骤c)的该经研磨的矿物材料的水性悬浮液，
其特征在于
-将至少一种分散剂添加至步骤b)的该水性悬浮液中，其中该至少一种分散剂在研磨步骤c)之前完全添加，或在研磨步骤c)之前及研磨步骤c)期间逐步添加，或在研磨步骤c)之前及研磨步骤c)期间和/或研磨步骤c)之后逐步添加，其中该至少一种分散剂独立地选自诸如丙烯酸、甲基丙烯酸或马来酸的多羧酸的均聚物或共聚物；和/或其盐，例如与钠、锂、钾、铵、钙、镁、锶和/或铝或其混合物，优选为钠、钙和镁形成的部分或完全中和的酸盐；或该酸的衍生物，诸如基于例如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸的酯，例如丙烯酰胺或丙烯酸酯，诸如甲基丙烯酸甲酯，或其混合物；碱金属聚磷酸盐；或其混合物，和特征在于
-在步骤d)之后获得的该水性悬浮液的最终固体含量为79至85wt%。
2.如权利要求1的方法，
其特征在于该至少一种矿物材料选自天然碳酸钙（GCC），诸如大理石、白垩、石灰石；沉淀碳酸钙（PCC），诸如霰石类沉淀碳酸钙、六方碳钙石类沉淀碳酸钙和/或方解石类沉淀碳酸钙，尤其为棱柱体、菱面体或偏三角面体沉淀碳酸钙；表面改性的碳酸钙；白云石；滑石；膨润土；粘土；菱镁矿；缎光白；海泡石；碳酸钙镁石；硅藻土；硅酸盐；及其混合物。
3.如权利要求1或2中任一项的方法，
其特征在于40至85wt%，优选45至80wt%，更优选50至75wt%，最优选60至70wt%，例如65wt%的步骤a)中的该至少一种矿物材料粒子的当量球粒直径<10μm。
4.如权利要求1-3中任一项的方法，
其特征在于该水性悬浮液在步骤d)之前具有以该悬浮液的总重量计的高于70wt%至80wt%，优选72至79wt%，更优选74至78wt%，最优选76至78wt%的固体含量。
5.如在前权利要求中任一项的方法，
其特征在于研磨步骤c)之前，或在步骤c)之前及步骤c)期间，或在研磨步骤c)之前及研磨步骤c)期间和/或研磨步骤c)之后添加的该至少一种分散剂的总量为以该矿物材料的干重计的约0.01至1.25wt%，优选为0.05至1wt%，更优选为0.1至0.7wt%，最优选为0.3至0.5wt%。
6.如在前权利要求中任一项的方法，
其特征在于该至少一种分散剂的分子量Mw在1000至15000g/mol范围内，优选在3000至7000g/mol范围内，例如3500g/mol，最优选在4000至6000g/mol范围内，例如5500g/mol。
7.如在前权利要求中任一项的方法，
其特征在于在步骤c)之前，步骤c)期间或步骤c)之后，但在步骤d)之前，将至少一种碱土金属氧化物和/或氢氧化物，优选为石灰和/或烧结白云石添加至步骤b)的该水性悬浮液中。
8.如权利要求7的方法，
其特征在于以该矿物材料的干重计的约0.001至0.1wt%，优选0.005至0.07wt%，更优选0.007至0.05wt%，最优选0.01至0.03wt%，例如0.02wt%的量添加该碱土金属氧化物和/或氢氧化物。
9.如在前权利要求中任一项的方法，
其特征在于进行步骤c)若干次。
10.如在前权利要求中任一项的方法，
其特征在于在步骤c)后20至70wt%，优选36至68wt%，更优选40至60wt%，例如50wt%的该至少一种矿物材料粒子的粒度<2μm。
11.如在前权利要求中任一项的方法，
其特征在于步骤c)后10至90wt%，优选20至80wt%，更优选36至75wt%，尤其40至70wt%，最优选50至65wt%，例如55wt%的该至少一种矿物材料粒子的粒度<1μm。
12.如在前权利要求中任一项的方法，
其特征在于在研磨步骤c)后，该经研磨的矿物材料的水性悬浮液例如借助于筛选、过滤或离心分离进行分离步骤。
13.如在前权利要求中任一项的方法，
其特征在于在步骤d)中供应热量使水自该水性悬浮液蒸发，其中该热量由该先前研磨步骤c)产生或由外部供应。
14.如权利要求13的方法，
其特征在于该瞬时冷却器的入口处该水性悬浮液的温度为70至105℃，例如95℃，且在该瞬时冷却器的出口处的该水性悬浮液的温度小于60至30℃，例如35℃。
15.如在前权利要求中任一项的方法，
其特征在于在步骤d)中该水性悬浮液暴露于减压，优选暴露于200至500mbar，更优选为250至400mbar的压力，最优选为288至360mbar，例如300至350mbar的压力。
16.如在前权利要求中任一项的方法，其特征在于步骤d）后获得的该水性悬浮液的最终固体含量为79.5至84wt%，优选为80至83wt%，如82wt%。
17.如在前权利要求任一项的方法，其特征在于步骤d)后该水性悬浮液的最终固体含量比步骤b)中所得该水性悬浮液的初始固体含量高至少1wt%，优选至少2wt%，更优选至少3wt%。
18.如在前权利要求中任一项的方法，
其特征在于步骤d)后，在100rpm下搅拌1分钟后，在23℃下测量的该最终水性悬浮液的布鲁克菲尔德(Brookfield)粘度为50至1000mPa·s，优选为100至750mPa·s，更优选为150至600mPa·s，最优选为200至460mPa·s，例如300mPa·s。
19.一种矿物材料的高固体水性悬浮液，其由如权利要求1至18中任一项的方法获得。
20.一种由如权利要求1至18中任一项的方法获得的矿物材料的高固体水性悬浮液在纸张、纸张涂色剂、涂料和塑料中的用途。

Claims (22)

1.一种制造矿物材料的高固体水性悬浮液的方法，其包含以下步骤：
a)提供至少一种矿物材料，
b)制备包含步骤a)的该至少一种矿物材料的水性悬浮液，
c)研磨步骤b)的该所得水性悬浮液的该矿物材料，
d)由瞬时冷却浓缩步骤c)的该经研磨矿物材料的水性悬浮液。
2.如权利要求1的方法，
其特征在于该至少一种矿物材料选自天然碳酸钙（GCC），诸如大理石、白垩、石灰石；沉淀碳酸钙（PCC），诸如霰石类沉淀碳酸钙、六方碳钙石类沉淀碳酸钙和/或方解石类沉淀碳酸钙，尤其为棱柱体、菱面体或偏三角面体沉淀碳酸钙；表面改性的碳酸钙；白云石；滑石；膨润土；粘土；菱镁矿；缎光白；海泡石；碳酸钙镁石；硅藻土；硅酸盐；及其混合物。
3.如权利要求1或2中任一项的方法，
其特征在于40至85wt%，优选45至80wt%，更优选50至75wt%，最优选60至70wt%，例如65wt%的步骤a)中的该至少一种矿物材料粒子的当量球粒直径<10μm。
4.如权利要求1-3中任一项的方法，
其特征在于该水性悬浮液在步骤d)之前具有以该悬浮液的总重量计的高于70wt%至80wt%，优选72至79wt%，更优选74至78wt%，最优选76至78wt%的固体含量。
5.权利要求1-4任一项的方法，其特征在于
-至少一种分散剂添加至步骤b)的该水性悬浮液中，其中该至少一种分散剂在研磨步骤c)之前完全添加，或在研磨步骤c)之前及研磨步骤c)期间逐步添加，或在研磨步骤c)之前及研磨步骤c)期间和/或研磨步骤c)之后逐步添加。
6.如权利要求5的方法，
其特征在于研磨步骤c)之前，或在研磨步骤c)之前及研磨步骤c)期间，或在研磨步骤c)之前及研磨步骤c)期间和/或研磨步骤c)之后添加的该至少一种分散剂的总量为以该矿物材料的干重计的约0.01至1.25wt%，优选为0.05至1wt%，更优选为0.1至0.7wt%，最优选为0.3至0.5wt%。
7.权利要求5或6任一项的方法，其特征在于其中该至少一种分散剂独立地选自诸如丙烯酸、甲基丙烯酸或马来酸的多羧酸的均聚物或共聚物；和/或其盐，例如与钠、锂、钾、铵、钙、镁、锶和/或铝或其混合物，优选为钠、钙和镁形成的部分或完全中和的酸盐；或该酸的衍生物，诸如基于例如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸的酯，例如丙烯酰胺或丙烯酸酯，诸如甲基丙烯酸甲酯，或其混合物；碱金属聚磷酸盐；或其混合物。
8.如权利要求5-7中任一项的方法，
其特征在于该至少一种分散剂的分子量Mw在1000至15000g/mol范围内，优选在3000至7000g/mol范围内，例如3500g/mol，最优选在4000至6000g/mol范围内，例如5500g/mol。
9.如在前权利要求中任一项的方法，
其特征在于在步骤c)之前，步骤c)期间或步骤c)之后，但在步骤d)之前，将至少一种碱土金属氧化物和/或氢氧化物，优选为石灰和/或烧结白云石添加至步骤b)的该水性悬浮液中。
10.如权利要求9的方法，
其特征在于以该矿物材料的干重计的约0.001至0.1wt%，优选0.005至0.07wt%，更优选0.007至0.05wt%，最优选0.01至0.03wt%，例如0.02wt%的量添加该碱土金属氧化物和/或氢氧化物。
11.如在前权利要求中任一项的方法，
其特征在于进行步骤c)若干次。
12.如在前权利要求中任一项的方法，
其特征在于在步骤c)后20至70wt%，优选36至68wt%，更优选40至60wt%，例如50wt%的该至少一种矿物材料粒子的粒度<2μm。
13.如在前权利要求中任一项的方法，
其特征在于步骤c)后10至90wt%，优选20至80wt%，更优选36至75wt%，尤其40至70wt%，最优选50至65wt%，例如55wt%的该至少一种矿物材料粒子的粒度<1μm。
14.如在前权利要求中任一项的方法，
其特征在于在研磨步骤c)后，该经研磨的矿物材料的水性悬浮液，例如借助于筛选、过滤或离心分离进行分离步骤。
15.如在前权利要求中任一项的方法，
其特征在于在步骤d)中供应热量使水自该水性悬浮液蒸发，其中该热量由该先前研磨步骤c)产生或由外部供应。
16.如权利要求15的方法，
其特征在于在瞬时冷却器的入口处该水性悬浮液的温度为70至105℃，例如95℃，且在该瞬时冷却器的出口处该水性悬浮液的温度小于60至30℃，例如35℃。
17.如在前权利要求中任一项的方法，
其特征在于在步骤d)中该水性悬浮液暴露于减压，优选暴露于200至500mbar，更优选为250至400mbar的压力，最优选为288至360mbar，例如300至350mbar的压力。
18.如在前权利要求中任一项的方法，其特征在于在步骤d）之后获得的该水性悬浮液的最终固体含量为79至85wt%，优选为79.5至84wt%，更优选为80至83wt%，例如为82wt%。
19.如在前权利要求中任一项的方法，
其特征在于步骤d)后该水性悬浮液的最终固体含量比步骤b)中所得该水性悬浮液的初始固体含量高至少1wt%，优选至少2wt%，更优选至少3wt%。
20.如在前权利要求中任一项的方法，
其特征在于步骤d)后，在100rpm下搅拌1分钟后，在23℃下测量的该最终水性悬浮液的布鲁克菲尔德(Brookfield)粘度为50至1000mPa·s，优选为100至750mPa·s，更优选为150至600mPa·s，最优选为200至460mPa·s，例如300mPa·s。
21.一种矿物材料的高固体水性悬浮液，由如权利要求1至20中任一项的方法获得。
22.一种由如权利要求1至20中任一项的方法获得的矿物材料的高固体水性悬浮液在纸张、纸张涂色剂、涂料和塑料中的用途。
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