DE1646565B1

DE1646565B1 - Verfahren zum Behandeln von Kaolin

Info

Publication number: DE1646565B1
Application number: DE19671646565
Authority: DE
Inventors: Bundy Wayne M; Berberich Joseph P
Original assignee: Georgia Kaolin Co
Current assignee: Georgia Kaolin Co
Priority date: 1966-12-30
Filing date: 1967-12-30
Publication date: 1971-10-28
Also published as: JPS5240917B1; FR1549125A; GB1186117A; US3477809A

Description

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Die Erfindung betrifft Verfahren zum Herstellen Bei einer bevorzugten Ausführungsform nach die-

von Kaolin mit verbesserter Weiße, verbessertem ser Erfindung wird der mit Peroxyd gebleichte Kaolin

Glanz und verbesserter Bedruckbarkeit,^ unter Ver- weiter mit einem. Hydrosulfitbleichmittel bei einem

wendung von Hydrosulfiten in der Aufschlämmung sauren pH-Wert vor dem Trocknen behandelt?

zur Verbesserung der Weiße und Bedruckbarkeit 5 Es wurde gefunden, daß roher Kaolin, der ent-

von Papierüberzügen oder Papierbeschichtungen. sandet und gebleicht wurde, sowohl hinsichtlich sei-

Es ist bekannt, Kaolin durch reduzierend wir- ner Weiße als auch hinsichtlich seiner Bedruckbarkende Sauerstoffsäuren des Schwefels ein Na-hydro- keit verbessert werden kann, indem er in einer sulfit bzw. Na-Dithionit in saurer Lösung zu blei- dispergierten Phase feinst gemahlen, zur Gewinnung chen. Dies geschieht im wesentlichen in einer Auf- io einer Fraktion mit etwa 90% Teilchen, deren äquischlämmung (Suspension), durch Einrühren der valenter Kugeldurchmesser unter 2 Mikron beträgt, Mittel, Abfiltrieren und Trocknen des -gebleichten die gewonnene Fraktion wieder dispergiert, die Materials. wiederdispergierte Fraktion bei einem alkalischen

Große Mengen an Kaolin werden für die zu be- pH-Wert selektiv ausgeflockt, die ausgenockte Frakdruckende Papierbeschichtungen verwendet, um 15 tion wiedergewonnen, die gewonnene ausgeflockte einen starken Glanz und eine gute Weiße in Verbin- Fraktion mit einem Peroxydbleichmittel bei erhöhter dung mit einer für den Druck hervorragenden Ober- Temperatur behandelt und bei erhöhter Temperatur fläche zu erhalten. Es ist auf diesem Gebiet allgemein getrocknet wird, um etwa noch vorhandenes ausgebekannt, daß die Sekundärkaoline von Georgia, die flocktes Material zu brechen. Vorzugsweise erfolgt das Hauptvorkommen dieses Materials in den Ver- 20 das Ausflocken selektiv, indem die Verfahrensweise einigten Staaten von Amerika ausmachen, im all- nach der USA.-Patentschrift 2981630 angewandt gemeinen einen geringeren Weißeindex als die Pri- wird. Das bevorzugte selektive Ausflockungsmittel Λ märkaoline aus England haben Die Vorkommen ist ein Polyacrylamid, ζ. B. NALCO 670. Das Perin Georgia sind im allgemeinen mit einer bräunlich- oxydbleichmittel ist vorzugsweise Wasserstoffpergelben oder gelben Farbe verunreinigt, die aus 25 oxyd, das in wäßriger Lösung bei einer Behandlungs-Eisen- und Titanverunreinigungen sowie aus ande- temperatur von etwa 60 bis 70° C angewandt wird, ren Verunreinigungen stammt, die zusammen mit Der resultierende Ton wird schließlich bei einer dem Kaolinit bei der Bildung desselben abgelagert Temperatur von etwa 90° C getrocknet. Diese Temwurden. Das Bleichen von Kaolin sowie bestimmte peratur kann jedoch etwas in Abhängigkeit von dem Ausschwimmtechniken zur Entfernung von Titan- 3° jeweiligen verwendeten selektiven Flockungsmittel Verunreinigungen wurden viele Jahre mit mäßigem variiert werden. Vorzugsweise wird das Mahlen mit Erfolg praktiziert. Ganz allgemein haben sich die Glas oder Keramikkugeln in einer Kugelmühle angewandten Verfahren nur als begrenzt brauchbar durchgeführt.

oder als außerordentlich aufwendig und kompliziert Die Erfindung wird an Hand der Beispiele ererwiesen. 35 läutert.

Es wurde nun ein Verfahren zum Behandeln von

Kaolin gefunden, das sowohl die Weiße als auch Beispiel I .
die Bedruckbarkeit eines mit dem gebleichten kaolingefüllten Papiers so verbessert, daß das Produkt Ein roher Kaolin aus Sandersville in Georgia jedem auf bekannte Weise hergestelltem gleicht und 40 wurde in Wasser mit Natriumhexametaphosphat den meisten bekannten Produkten überlegen ist. Die (etwa 2 Gewichtsprozent) vermischt und in üblicher Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens sind da- Weise entsandet. Eine Probe des entsandeten Kaolins bei einfach und weniger aufwendig. wurde mit Natriumhydrosulfit nach Ansäuren mit

Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zum H₂SO₄ bis zu einem pH-Wert von etwa 3 bis 3,5 "

Herstellen von Kaolin mit verbesserter Weiße, ver- 45 gebleicht, filtriert und gewaschen. Der gebleichte

bessertem Glanz und verbesserter Bedruckbarkeit Kaolin wurde dann wieder mit Natriumhexameta-

geschaffen, bei dem phosphat (etwa 1 Gewichtsprozent) dispergiert und

a) eine Aufschlämmung aus entsandetem rohem ^{in e}j^n£* Reibmühle gemahlen. Nach dem Mahlen Kaolin gebildet wird wurde der Kaolin durch Zentnfugieren fraktioniert,

^s ' 50 um eine Fraktion zwischen 0,09 und 0,11 CPS bei

b) der Kaolin mit einer Hydrosulfitbleiche gebleicht 10 Minuten zu gewinnen. Die gewonnene Fraktion wird, wurde wiederum mit Natriumhexametaphosohat

c) der gebleichte Kaolin zerrieben wird (Abrieb- (1 Gewichtsprozent) dispergiert und der pH-Wert mahlung), mit Ammoniak auf etwa 8 erhöht, wonach auf etwa

d) der gemahlene Kaolin fraktioniert wird, um ^{55 1O}°^/o Feststoffe verdünnt wurde Der Aufschlämeine Fraktion mit mehr als 90 «V. Teilchen unter ^m™S .wurde unter starkem Rühren 10 ml einer 2 Mikron Kugeldurchmesser zu gewinnen, O,25«Voigen Losung eines Polyacrylamids (NALCO

670) pro 100 mg/t zugesetzt. Die ausgefällte oder

e) die gewonnene Fraktion bei einem alkalischen ausgeflockte Fraktion wurde gewonnen, auf 6O⁰C pH-Wert wieder dispergiert und selektiv aus- _{6o er}hitzt und Wasserstoffperoxyd (4 Gewichtsprozent geflockt wird, _emer 3o/₀i_gen Lösung) zugesetzt. Das auf diese Weise

f) der ausgeflockte Anteil gewonnen wird, behandelte Material wurde bei 90° C getrocknet. Das _λ , „ ,, . ., resultierende Material hatte einen Weißeindex von

g) der gewonnene ausgeflockte Anteil nut einem _n _{im v leich zu einem Weißeindex von 16 für}

Peroxydbleichmittel bei einer erhöhten Tempe- _{einen ähnl}f_{chen Kaoli der durch übliche Ver}.

ratur behandelt wird und fahrensmaßnahmen fraktioniert, gebleicht und er-

h) die mit Peroxyd gebleichte Fraktion bei einer zeugt wurde. Dies ist vergleichbar mit gutem

erhöhten Temperatur getrocknet wird. englischen Primärton.

Beispiel II

In einer Versuchsanlage wurde ein Georgia-Kaolin mit 225 kg/t einer Mischung Natriumhexametaphosphat und Sodaasche (50:50) vermischt und entsandet. Eine Charge von 3,08 t (3,4 ton) dieses entsandeten Kaolins wurde auf 60° C (140° F) erhitzt, mit 5 kg/t Zinkhydrosulfit und eisenfreiem Alaun bis zu einem pH-Wert von 3,5 gebleicht und 1 Stunde stehen gelassen. Der Kaolin wurde mit Wasser abgespült und mit 0,3% Natriumhexametaphosphat redispergiert. Der dispergierte Kaolin wurde dann auf einer Reibemühle, die sich mit 132 Umdrehungen pro Minute drehte, und bei einer Zufuhrgeschwindigkeit von 45 l/min (10 GaL/min) gemahlen. Die Beschickung hatte ein spezifisches Gewicht von 1,164 und die CPS-Werte betrugen 1/0,10, 3/0,17, 10/0,25 und 15/0,27. Das Produkt hatte CPS-Werte von 1/0,10, 3/0,15, 10/0,22 und 15/0,25. Das Produkt wurde dann auf einer Bird-Zentrifuge fraktioniert, um ein Produkt mit 90% unter 2 Mikron durchschnittlichen Kugeldurchmessers zu gewinnen. Die gewonnene Fraktion wurde mit 1% Natriumhexametaphosphat dispergiert und der pH-Wert mit 10%igem Ammoniak auf 8,3 erhöht und hierauf die Mischung auf 10% Feststoffe verdünnt, wonach mit Polyacrylamid (NALCO 670) selektiv ausgeflockt wurde. Der ausgeflockte Anteil wurde gewonnen, in Wasser aufgeschlämmt, mit Schwefelsäure bis zu einem pH-Wert von 3 ausgeflockt, bis auf 60° C (140° F) erhitzt und mit etwa 4% einer 3%igen Lösung Wasserstoffperoxyd behandelt. Der resultierende Niederschlag wurde mit einer DeLaval-Zentrifuge gewonnen und gewaschen. Das Material wurde wiederum auf 60° C (140° F) erhitzt, mit 1 kg/t Zinkhydrosulfit und Alaun bis zu einem pH-Wert von 3,3 behandelt, mit einer DeLaval-Zentrifuge gewonnen und bei 90,5° C (195° F) getrocknet. Die Helligkeit des resultierenden Kaolins betrug 89,9 und der Weißeindex 11. Derselbe Kaolin gebleicht, jedoch ohne zusätzliche Behandlung nach dieser Erfindung hatte einen Weißeindex von 16.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Kaolin mit verbesserter Weiße, verbessertem Glanz und verbesserter Bedruckbarkeit, unter Verwendung von Hydrosulfiten in der Aufschlämmung, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Aufschlämmung aus entsandetem rohem Kaolin gebildet wird,

b) der Rohkaolin unter Verwendung einer Hydrosulfitbleiche in der Aufschlämmung gebleicht wird,

c) der gebleichte Kaolin zerrieben wird (Abriebmahlung),

d) der gemahlene Kaolin fraktioniert wird, um eine Fraktion mit mehr als 90% Teilchen unter 2 Mikron Kugeldurchmesser zu gewinnen,

e) die gewonnene Fraktion bei einem alkalischen pH-Wert wieder dispergiert und selektiv ausgeflockt wird,

f) der ausgeflockte Anteil gewonnen wird,

g) der gewonnene ausgeflockte Anteil mit einem Peroxydbleichmittel bei einer erhöhten Temperatur behandelt wird und

h) die mit Peroxyd gebleichte Fraktion bei einer erhöhten Temperatur getrocknet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Peroxyd gebleichte Kaolin mit einem Hydrosulfitbleichmittel bei einem sauren pH-Wert vor dem Trocknen weiterbehandelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die selektive Ausflockung durch Zusatz eines Polyacrylamide durchgeführt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Peroxydbleichmittel Wasserstoffperoxyd verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das. Mahlen in einer Sandmühle erfolgt.