DE1646565C - Verfahren zum Behandeln von Kaolin - Google Patents
Verfahren zum Behandeln von KaolinInfo
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Description
I 646 565
ι
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 Knolin
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
SauerstofTsiiuren 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 "/o Teilchen, deren äquischlämmung
(Suspension), durch Einrühren der valenter Kugeldurchmesser unter 2 Mikron beträgt,
Mittel, Abfiltricren 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 ausgedockt, die ausgedockte Frakdruckende
Papierbeschichtungen verwendet, um 15 tion wiedergewonnen, die gewonnene ausgedockte
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
däche 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 Ausdocken selektiv, indem die Verfahrensweise
einigten Staaten von Amerika ausmachen, im all- nach der USA.-Patentschrift 2 981630 angewandt
gemeinen einen geringeren Weißeindex als die Pri- wird. Das bevorzugte selektive Ausdockungsmittel
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 Wasserstoff pe rgelben
oder gelben Farbe verunreinigt, die aus as 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- 30 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
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 *™\ Reibmühle gemahlen. Nach dem Mahlen
Kaolin gebildet wird wurde der Kaolin durch Zentrifugieren fraktioniert,
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
wirc>, wurde wiederum mit Natriumhexametaphosrjhat
c) der gebleichte Kaolin zerrieben wird (Abrieb- (1 Gewichtsprozent) dispergiert und der pH-Wert
mahlung), mit Ammoniak auf etwa 8 erhöht, wonach auf etwa
U) der gemahlene Kaolin fraktioniert wird, um " 10°/° Feststoffe verdünnt wurde Der Aufschläm-
eine Fraktion mit mehr als 90»/0 Teilchen unter mun8 .wurde unter .starkem Ruhren 10 ml einer
2 Mikron Kugeldurchmesser zu gewinnen, O,25«/oigen Lösung eines Polyacrylamide (NALCO
b 6 670) pro 100 mg/t zugesetzt. Die ausgefällte oder
c) die gewonnene Fraktion bei einem alkalischen ausgeflockte Fraktion wurde gewonnen, auf 6O0C
pH-Wert wieder dispergiert und selektiv aus- 6o erhitzt und Wasserstoffperoxyd (4 Gewichtsprozent
gedockt wird, ejner 3o/oigen Lösung) zugesetzt. Das auf diese Weise
f) der ausgedockte Anteil gewonnen wird, behandelte Material wurde bei 90° C getrocknet. Das
, , „ , resultierende Material hatte einen Weißeindex von
g) der gewonnene ausgedockte Anteil mit einem ,, im Vergleich zu einem Weißeindex von 16 für
Peroxydbleichmittel bei einer erhöhten Temper 6 incn uhn|fchen Kaolin der durch übliche Verratur
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.
In einer Versuchsanlage wurde ein Georgia-Kaolin mit 225 kg/t einer Mischung Natriumhexametaphosphat und Sodaasche (50:50) vermischt und entsanclet.
Eine Charge von 3,08 t (3,4 ton) dieses entsendeten Kaolins wurde auf 6O0C (14O0F) 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 I/min (lOGal./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 durch- ao
schnittlichen 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 90,50C (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 (5)
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 entsendetem rohem Kaolin gebildet wird,
b) der Rohkaolin unter Verwendung einer Hydrosulfitbloiche 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.
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