DE2600106C2

DE2600106C2 - Verfahren zur Herstellung einer leicht zu pumpenden wässrigen Calciumcarbonatsuspension

Info

Publication number: DE2600106C2
Application number: DE2600106A
Authority: DE
Inventors: Hugh Robin St. Austell Cornwall Falcon-Steward
Original assignee: English Clays Lovering Pochin & Co Ltd St Austell Cornwall Gb
Current assignee: English Clays Lovering Pochin & Co Ltd St Austell Cornwall Gb
Priority date: 1975-01-03
Filing date: 1976-01-02
Publication date: 1985-01-31
Also published as: IE42288L; DE2600106A1; FR2296458B1; GB1472701A; US3989195A; FR2296458A1; IE42288B1; IT1055731B; CA1036302A; BE837075A

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer leicht zu pumpenden wäßrigen Suspension eines natürlichen Calciumcarbonatmaterials, das mindestens 60 Gew.-% Teilchen mit einem äquivalenten sphärischen Durchmesser von weniger als 2 μιη enthält.

Für einige Benutzer feiner Carbonatmaterialien, insbesondere für die Papierhersteller, die solche Materialien als Pigmente in Papierbeschichtungszubereitungen verwenden, ist es von Vorteil, das Material in Form einer am Ausflocken gehinderten wäßrigen Suspension zu erhalten, da hierdurch die Notwendigkeit, spezielle HochenergiemischvoiTichtungen bereitzustellen und große Energiemengen aufzuwenden, vermieden wird. Wenn der Transport solcher Calciumcarbonatmaterialien wirtschaftlich tragbar sein soll, sollte die mit dem Material vermischte Wassermenge so gering wie möglich sein; und dennoch sollte die Suspension ausreichend fluid sein, so daß sie ohne weiteres gepumpt werden kann. Ihre Viskosität sollte ferner im Verlaufe einer Zeitdauer von mehreren Wochen nicht merklich zunehmen und schließlich sollten sich die festen Teilchen nicht absetzen.

In der GB-PS 12 04511 ist ein Verfahren zur Herstellung einer geeigneten wäßrigen Suspension beschrieben. Bei diesem bekannten Verfahren wird ein Calciumcarbonat der erforderlichen Teilchengrößenverteilung unter Anwendung einer Teilchengrößentrennungsmethode, beispielsweise in einer Zentrifuge, und in Gegenwart eines Dispergiermittels oder Entflockungsmittels bzw. die Ausflockung verhindernden Mittels bereitet Die am Ausflocken gehinderte wäßrige Suspension des feinen Calciumcarbonats wird dann ausgeflockt, wonach die ausgeflockte Suspension beispielsweise in einer Filterpresse entwässert wird. Die Filterkuchen werden dann in einer Mischeinrichtung mit hoher Scherwirkung während einer Zeitdauer, die dazu ausreicht, in der gebildeten Aufschlämmung pro Kilogramm des trockenen Calciumcarbonats mindestens eine Energie von 13,2 kj zu verteilen, mit einem Dispergiermittel vermischt, das ein organisches polymeres Anion aufweist Dieses bekannte Verfahren ergibt eine wäßrige Suspension mit guten Transporteigenschaften, hat jedoch den Nachteil, daß die Dispergiermittel der beschriebenen Art kostspielig sind und eine bestimmte Minimalmenge des Dispergiermittels zugesetzt werden muß. um eine angemessene Fluidität und Stabilität zu erreichen.

In der GB-PS 12 15 576 ist ein Verfahren zur Herstellung einer für den Transport geeigneten wäßrigen Suspension eines Calciumcarbonatminerals beschrieben, gemäß dem ein Calciumcarbonatmineral mit einem Dispergiermittel und mit einer ausreichenden Wassermenge derart vermischt wird, daß sich ein Feststoffgehalt ergibt der in dem für die Endsuspension erforderlichen Bereich liegt, der im allgemeinen einem Feststoffgehalt von 70 bis 80 Gew.-% entspricht, wonach die Mischung mit einem teilchenförmigen Mahlmedium während einer Zeitdauer vermählen wird, die dazu ausreicht, dem Calciumcarbonatmineral die gewünschte Teilchengrößenverteilung zu verleihen. Dieses Verfahren leidet an dem Nachteil, daß der für die Endsuspension erforderliche Feststoffgehalt nicht dem Feststoffgehalt entspricht, bei dem das Mahlverfahren am wirksamsten abläuft, und daß daher eine erhebliche Energiemenge bei dem Mahlvorgang verschwendet wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, ein Verfahren zur Herstellung einer Suspension eines feinteiligen Calciumcarbonatmaterials anzugeben, die ohne weiteres gepumpt werden kann, aus der sich die festen Teilchen nicht absetzen und die einen für Transportzwecke ausreichend hohen Feststoffgehalt besitzt.

Diese Aufgabe wird nun gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Verfahrens gemäß Hauptanspruch. Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung einer leicht zu pumpenden wäßrigen Suspension eines natürlichen Calciumcarbonatmaterials, das mindestens 60 Gew.-% Teilchen mit einem äquivalenten sphärischen Durchmesser von weniger als 2 μιτι enthält, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man ein Gemisch aus Wasser, einem natürlichen Calciumcarbonatmaterials, das mindestens 60 Gew.-% Teilchen mit einem äquivalenten sphärischen Durchmesser von weniger als 2 μιη enthält, und 0,1 bis 0,8 Gew.-% Calciumhydroxid, auf das Gewicht des trockenen Calciumcarbonats bezogen, bildet, das Gemisch entwässert und den Rückstand mit einem Dispergiermittel in Wasser suspendiert.

Die Unteransprüche 2 und 3 betreffen besonders bevorzugte Ausführungsformen dieses Erfindungsgegen-Standes.

Das dabei eingesetzte natürliche Calciumcarbonatmaterial kann beispielsweise eine Kreide, ein Kalkstein, ein Marmor oder ein Dolomit oder die Schalen oder Skelette von Seetieren, wie Austernschalen und gewisse Korallen, sein. Es hat sich gezeigt, daß das erfindungsgemäße Verfahren mit natürlichen Kreiden besonders gute

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Ergebnisse liefert

Die Menge des Caiciumhydroxids, die in die wäßrige Suspension des Calciumcarbonatmaterials eingearbeitet wird, liegt vorzugsweise in dem Bereich von 0,lGew.-% bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des trockenen Calciumcarbonats.

Als Dispergiermittel verwendet man vorzugsweise ein wasserlösliches Salz einer Polyacrylsäure oder einer Polymethacrylsäure; ein wasserlösliches Copolymer oder ein wasserlösliches Copolymerderivat der Art, wie es in der GB-PS 14 14 964 beschrieben ist; ein wasserlösliches kondensiertes Phosphat oder ein wasserlösliches Salz einer Polykieselsäure. Die erforderliche Menge des Dispergiermittels Hegt im allgemeinen in einem Bereich von 0,05 bis 0,5 Gew.-°/o, bezogen auf das Gewicht des trockenen Calciumcarbonats.

Das Calciumhydroxid wird vorteilhafterweise in der Weise in die wäßrige Suspension des natürlichen Calciumcarbonatmaterials eingearbeitet daß man es während des Naßverfahrens zur Zerkleinerung des Calciumcarbonatmaterials diesem zusetzt Somit wird gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens das natürliche Calciumcarbonatmaterial dadurch zerkleinert, daß man eine wäßrige Suspension des Materials rührt, die

1. 10 bis 60 Gew.-% des natürlichen Calciumcarbonats,

2. Calciumhydroxid und

3. ein teilchenförmiges Mahlrnedium, das Teilchen mit einem Durchmesser von nicht mehr als 100 mm und nicht weniger als 0,15 mm umfaßt, enthält

Die wäßrige Suspension des zu zerkleinernden Calciumcarbonatmaterials enthält vorzugsweise 20 bis 50 Gew,-% Calciurocarbonat Die bevorzugte Teilchengröße des teilchenförmigen Mahlmediums hängt von der anfänglichen Teilchengröße des Calciumcarbonatmaterials ab, wobei es jedoch von Vorteil ist, wenn sämtliche Teilchen des Mahlmediums etwa die gleiche Größe besitzen. Wenn das Ausgangsmaterial einen wesentlichen Anteil von Teilchen mit einem Durchmesser von mehr als 50 μΐη enthält, unterwirft man die wäßrige Suspension des natürlichen Calciumcarbonats vorzugsweise einer ersten Mahlstufe unter Verwendung von Kugeln oder Kiesel mit einem Durchmesser im Bereich von 25 mm bis 100 mm, wonach man eine zweite Mahlstufe anwendet, bei der man beispielsweise Teilchen aus Sand, Glas oder einem Keramikmaterial mit Durchmesser im Bereich von 0,15 mm bis 10 mm einsetzt Wenn das Ausgangsmaterial übe:-wiegend aus Teilchen mit einer Teilchengröße von weniger als 50 μίτι besteht, ist eine Mahlstufe unter Verwendung eines teilchenförmigen Mahlmediums 3D ausreichend, das Teilchen mit einem Durchmesser im Bereich von 0,15 mm bis 10 mm umfaßt. Nach dem Zerkleinerungsvorgang wird die wäßrige Suspension des Calciumcarbonatmaterials von dem teilchenförmigen Mahlmedium abgetrennt und dann vorzugsweise im wesentlichen entwässert, beispielsweise durch Filtrieren unter Bildung eines Filterkuchens. Anschließend wird es in einer Mischeinrichtung, die in der Lage ist, hohe Scherkräfte auszuüben, mit dem Dispergiermittel vermischt. Die wäßrige Suspension des zerkleinerten Calcium- 3ί· carbonatmaterials wird vorzugsweise dadurch entwässert, daß man sie unter Anwendung eines Drucks im Bereich von 69OkNAn² bis 13,8 M N/m² filtriert, so daß man einen Filterkuchen erhält, der vorteilhafterweise einen Feststoffgehalt im Bereich von 65 bis 80 Gew.-% aufweist. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß im Vergleich zu den üblicherweise angewandten höheren Feststoffgehalten bei einem niedrigeren Feststoffgehalt eine geringere Energiemenge zur Erzielung eines gegebenen Mahleffekts erforderlich ist. Weiterhin führt der größere Anteil des während des Zerkleinerungsprozesses vorhandenen Wassers zu einer Steigerung der thermischen Kapazität des Systems, so daß die während des Zerkleinerns auftretenden Temperaturanstiege wesentlich geringer sind als die bei den üblichen Verfahren auftretenden. Dies bedeutet, daß der Rührflügel und die Innenwände der verwendeten Mahlvorrichtung mit einem abnützungsbeständigen Material, wie einem Polyurethanelastomeren, bedeckt werden können, das eine ausgezeichnete Abriebfestigkeit besitzt, jedoch einem Abbau oder einer Zersetzung unterliegt, wenn die Temperatur der Suspension in der Mühle auf mehr als etwa 50 bis 70° C ansteigt.

Obwohl es im allgemeinen von Vorteil ist, das Calciumhydroxid in der oben beschriebenen Weis; während des Naßvermahlens in die wäßrige Suspension des Calciumcarbonats einzuarbeiten, kann man die Verbindung auch j| nach dem Vermählen in das natürliche Calciumcarbonatmaterial einbringen. Beispielsweise kann man sie nach sei

|: der Durchführung des Mahlvorganges, jedoch vor dem Entwässern durch Filtration zusetzen oder man kann sie

U mit dem entwässerten Filterkuchen in einer für die Handhabung einer plastischen Masse geeigneten Vorrich-

i> tung, beispielsweise einer Lehmschneckenknetmaschine, einer Mischeinrichtung mit Z-förmigen Mischflügeln

ih oder einem Kollergang, vermischen.

i| Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung. 5ί

ι! B e i s ρ i e 1 1

Ij Man vermischt Proben einer in üblicher Weise raffinierten Wiltshire-Kreide, die eine solche Teilchengrößen-

verteilung aufweist, daß 35 Gew.-% aus Teilchen mit einem äquivalenten sphärischen Durchmesser von weniger tu

als 2 μΐη bestehen, mit Wasser unter Bildung einer wäßrigen Suspension, die 25 Gew.-% Kreide enthält. Zu

S sämtlichen Proben mit Ausnahme einer Probe gibt man eine gewisse Menge Calciumhydroxid. Die erhaltenen

wäßrigen Suspensionen werden dann mit einem Mahlmediuni vermischt, das aus Leighton-Buzzard-Sand be-

■ steht, der Teilchen mit einem Durchmesser von 0,5 mm bis 1,0 mm enthält, und während einer solchen Zeitdauer vermählen, daß die in jedem Fall in Suspension verteilte Energie 186 k] pro kg der trockenen Kreide entspricht.

Nach dem Vermählen filtriert man die wäßrigen Suspensionen und vermischt die erhaltenen Filterkuchen mit 0,2 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der trockenen Kreide, eines Natriumpolyacrylat-Dispergiermittels, das

■ ein zahlenmittleres Molekulargewicht von 1650 aufweist, unter Anwendung eines Hochgeschwindigkeitsmi-

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schere, der mit einem propeilerartigen Rührflügel ausgerüstet ist. In allen Fällen wird der Ausflockungsgrad visuell beobachtet. Eine Suspension wird beispielsweise als nicht angemessen ausflockungsbeständig bezeichnet, wenn nach dem Stehenlassen während einiger weniger Minuten an der oberen Oberfläche der Suspension klares Wasser zu erkennen ist. Wenn eine Susoension in ausreichendem Maße gegen das Ausflocken gehindert wird, so bleiben die feinen Teilchen gleichmäßig in der Suspension dispergiert.

Bei jeder Probe der vermahlenen und suspendierten bzw. am Ausflocken gehinderten Kreide wird der Gewichtsanteil der Teilchen crmiuclt. die einen äquivalenten und sphärischen Durchmesser von weniger als 2 μηι aufweisen und es wird ferner der Ausflockungsgrad visuell beobachtet.

Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabell·: I zusammengestellt.

Tabelle ι

Wasserlösliche	Zugesel/.te Menge der	Anteil mit einer	Ausflockungsgr;id
Verbindung	wasserlöslichen Verbindung	Teilchengröße von
		weniger als 2 μηι
	(Ck-w.%)	(Gew.%)

_ _ 74 nicht

zufriedenstellend

Ca(OH): 0.3 73 sehr gut

Ca(OH): 0.15 74 sehr gut

0.3	Beispiel	73
0.15	74
	2

Man vermahlt zwei Proben der in Beispiel 1 beschriebenen Kreide in einer wäßrigen Suspension mit einem Feststoffgehalt von 45 Gew.-% in einem Sandmahigefäß unter Verwendung von Leighton-Buzzard-Sand mit Teilchen mit Durchmessern von 0.5 mm bis 1.0 mm als Mahlmedium. Jede Probe wird während einer Zeitdauer vermählen, die dazu ausreicht, in der Suspension eine Energiemenge von 317 k] pro kg des trockenen Kalks zu verteilen, wobei die erste Probe lediglich in Leitungswasser suspendiert vermählen wird, während die zweite

Jd Probe in Leitungswasser vermählen wird, das 0,3 Gew.-% Calciumhydroxid, bezogen auf das Gewicht der trockenen Kreide, enthält.

In jedem Fall werden die vermahlenen Produkte filtriert, wonach Teile des Filterkuchens mit a) einer solchen Menge Wasser, daß der Feststoffgehalt auf 70 Gew.-% gebracht wird, und b) 0,3 Gew.-%. bezogen auf das Gewicht der trockenen Kreide, mit entweder Natriumhexametaphosphat oder dem in Beispiel 1 beschriebenen

r> Natriumpolyacrylat-Dispergiermittel vermischt werden. Die Viskositätsbestimmungen der erhaltenen, am Ausflocken gehinderten Suspensionen erfolgen mit Hilfe eines Brookfield-Viskosimeters unter Verwendung der Spindel Nr. 2, die bei einer Drehzahl von 100 min-¹ angewandt wird. Das Material, das in Abwesenheit des Calciumhydroxids vermählen worden ist. besitzt eine höhere Anfangsviskosität und ist ferner derart instabil, daß die Viskositä' während der Bestimmung merklich ansteigt. Andererseits ist das in Gegenwart von Calciumbydroxid vcrmahlene Material fluider und zeigt während einer Zeitdauer von etwa 500 Stunden nur einen geringen Anstieg der Viskosität.

Die am Ausflocken gehinderten Suspensionen der Materialien, die in Gegenwart von Calciumhydroxid vermählen worden sind, sind bei einem Feststoffgehalt von 70 Gew.-% derart fluid, daß eine gewisse Sedimentation der Feststoffe auftritt. Da dies unerwünscht ist. wenn das Material in Form einer Aufschlämmung transpor-

4^r) liert werden soll, versetzt man die am Ausflocken gehinderten Suspensionen mit einem weiteren Anteil des Filterkuchens (den man durch Filtrieren der in Gegenwart von Calciumhydroxid vermahlenen Suspension erhalten hat) mit einer ausreichenden Menge Wasser, um den Feststoffgehalt auf 70 Gew.-% einzustellen, so daß man eine am Ausflocken gehinderte Endsuspension erhält, die 0,1 Gew.-°/o des Natriutnpolyacrylat-Dispergiermittels. bezogen auf das Gewicht der trockenen Kreide, enthält. Die erhaltene Aufschlämmung ist viskoser und

so dennoch sehr stabil und zeigt keine Sedimentation.

Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle II zusammengestellt.

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Tabelle I!

Gew.-⁽⁾/o Ca(OH):

Nach der nitration zugesetztes l-'ntflockungsmittel

Cf.-v..■% ilcs Zeil Viskosität

Kntrioi-kvingsmiitcls (SiuiKlen) (ml'as)

Nairiumhcxamctaphosphat

Natriumpolyacrylat

Natriumhexametaphosphai

Natriumpolyacrylat

OJ	Beispiel 3	0	2b8-Jl!
OJ	0	223-282
OJ	0	68
	17	b5
	42	64
	137	69
	168	72
	480	90
OJ	0	81
	25	76
	120	74
	168	78
	504	68
0,1	0	155
	26	158
	270	166
	672	163

Man vermahlt zwei Ansätze Wiltshire-Kreide, die anfänglich eine solche Teilchengrößenverteilung aufweist, daß 39 Gew.-°/o der Teilchen einen äquivalenten sphärischen Durchmesser von weniger als 2 μιη und 16 Gew.-% der Teilchen einen äquivalenten sphärischen Durchmesser von mehr als 10 μιη aufweisen, in einem Sandmahlgefäß unter Verwendung von Leighton-Buzzard-Sand, der Teilchen mit einem Durchmesser im Bereich von 0,5 mm bis 1,0 mm enthält, als Mahlmedium. Der erste Ansatz wird mit einer solchen Wassermenge, daß sich ein Feststoffgehalt von 30 Gew.-% ergibt, und mit 0,3 Gew.-% Calciumhydroxid, bezogen auf das Gewicht der trockenen Kreide, vermischt, während der zweite Ansatz mit einer solchen Wassermenge, daß sich ein Feststoffgehalt von 70 Gew.-% ergibt, und mit 0,3 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der trockenen Kreide, des gleichen Natriumpolyacrylat-Dispergiermittels, wie es in Beispiel 1 verwendet wurde, vermischt wird.

Dann werden Proben eines jeden Ansatzes während solcher Zeitdauern vermählen, daß in den Suspensionen Energiemengen von 159 kj, 212 kj,264 kj bzw. 317 k) pro Kilogramm der trockenen Kreide verteilt werden. Bei jeder der vermahlenen Proben werden der Gewichtsprozentsatz der Teilchen mit einem äquivalenten sphärischen Durchmesser von weniger als 2 μηι und der Gewichtsprozentsatz der Teilchen, die einen äquivalenten sphärischen Durchmesser von mehr als 10 μηι aufweisen, ermittelt. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle ill zusammengestellt.

Tabelle III

Verteilte Energie Gewichtsprozentsatz der Teilchen mit

einer Teilchengröße von mehr als ΙΟμιιι Feststoffgehalt Fcststoffgehalt

30% mit Ca(OH)> 70% mit dem

versetzt Dispergiermittel

(kj/kg) versetzt

Gewichtsprozentsatz der Teilchen mit
einer Teilchengröße von weniger als 2 μιη
Feststoffgchalt Feststoffgehalt

30% mit Ca(OH)₂ 70% mit dem

versetzt Dispergiermittel

versetzt

16 1

0,8 0,8 0,8

16 4 2 2 2

39 73
81
91
98

39
60
65
68
71

Die obigen Ergebnisse zeigen, daß eine wesentlich geringere Energiemenge erforderlich ist, die Kreide auf einen gegebenen Feinheitsgrad zu vermählen, wenn sie in einer wäßrigen Suspension vermählen wird, die einen Feststoffgchalt von 30 Gew.-% aufweist und Calciumhydroxid enthält

Alle Kreideproben, die bei einem Feststoffgehalt von 30 Gew.-°/o und in Gegenwart von Calciumhydroxid vermählen worden sind, sind zur Herstellung einer stabilen, ausflockungsbeständigen wäßrigen Suspension geeignet, was dadurch erfolgt, daß man die ausgeflockte Suspension filtriert und den erhaltenen Filterkuchen mit einem Dispergiermittel vermischt

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Beispiel 4

Man verwendet eine Probe von Marmorteilchen aus Carrara, Italien, mit der in der folgenden Tabelle IV angegebenen Teilchengrößenanalyse:
5

Tabelle IV

Man vermischt 8 kg der Marmorteilchen mit Wasser, das 0,3 Gew.-% Calciumhydroxid, bezogen auf das p

Gewicht der trockenen Marmorteilchen, enthält, wobei sich ein Feststoffgehalt der wäßrigen Aufschlämmung :■

von 40 Gew.-°/o ergibt. Man vermahlt die wäßrige Aufschlämmung in einer Kugelmühle unter Verwendung von ?|

Feuersteinkieseln mit einem Durchmesser im Bereich von 25 bis 38 mm, wobei sich zeigt, daß die Teilchengrö- g

ßenverteilung des vermahlenen Marmors nach zweistündigem Mahlen derart ist, daß lediglich 0,83 Gew.-% der %

Teilchen einen Durchmesser von mehr als 53 μΐπ besitzen. Die Produktionsrate des auf diese Feinheit vermähle- sf

nen Marmors beträgt 4 kg/Std. K

Eine zweite Probe von Marmorteilchen der gleichen Quelle besitzt die in der folgenden Tabelle V angegebene ζ;'

Teiichengrößenanalyse: !■

£

Tabelle V «,

Nominale Sieböffnung	Gewichlsprozentsatz des durch
(mm)	das Sieb dringenden Materials
6,25	100
4,75	99
3,15	58
2,00	21
1,00	17
0,50	15
0,25	10
0,15	5
0,10	2

Nominale Sieböffnung Gewichtsprozent des durch (mm) das Sieb dringenden Materials

0,42	97
030	92
0,18	69
0,15	60
0,11	44
0,05	25

Man vermischt 22,7 kg der Marmorteilchen mit Wasser, das 03 Gew.-% des in Beispiel 1 beschriebenen Natriumpolyacrylat-Dispergiermittels enthält bezogen auf das Gewicht der trockenen Marmorteilchen, wobei sich ein Feststoffgehalt in der wäßrigen Aufschlämmung von 71.4 Gew.-% ergibt. Man vermahlt die wäßrige Aufschlämmung in der gleichen Kugelmühle unter Anwendung der gleichen Kiesel, wobei sich zeigt, daß die Teilchengrößenverteilung nach dem Vermählen während 5 Stunden etwa die gleiche ist wie diejenige, die man bei dem oben beschriebenen ersten Ansatz erreicht. Die Produktionsrate des zu diesem Feinheitsgrad vermahlenen Marmors beträgt 4,54 kg/Std. Obwohl diese Produktionsrate geringfügig höher ist als die mit der ersten Probe, dessen Ausgangsmaterial wesentlich gröber war, wird der Mahlwirkungsgrad im Fall der ersten Probe als günstiger angesehen.

Das aus der ersten Probe bereitete Produkt wird weiter mit Leigh ton- Buzzard-Sand mit Teilchen mit einem Durchmesser von 0,5 mm bis 1,0 mm vermählen, wobei man zusätzliches Wasser zu der Aufschlämmung zusetzt, um den Feststoffgehalt auf 25 Gew.-% zu bringen.

Die verdünnte Aufschlämmung wird während einer Zeitdauer vermählen, die dazu ausreicht in der Suspension eine Energiemenge von 553 kj pro Kilogramm des trockenen Marmors zu verteilen. Das erhaltene Produkt zeigt eine solche Teilchengrößenverteilung, daß 84 Gew.-% des Materials aus Teilchen mit einem äquivalenten sphärischen Durchmesser von weniger als 2 μπι und 4 Gew.-% des Materials aus Teilchen mit einem äquivalenten sphärischen Durchmesser von mehr als 10 μπι bestehen.

Die Suspension des fein vermahlenen Produkte wird in einer Filterpresse filtriert wonach man den Kuchen erneut in Wasser dispergiert, das 03 Gew.-°/o, bezogen auf das Gewicht des trockenen Marmors, des in Beispiel 1 verwendeten Natriumpolyacrylat-Dispergiermittels enthält wobei man eine wäßrige Suspension bildet die bei einem Feststoffgehalt von 70 Gew.-% sehr fluid ist und eine gute Stabilität des Fließverhaltens besitzt

Beispiel 5

Man zerkleinert eine Probe groben Kalks aus dem Pariser Becken, Frankreich, durch Zerkleinern und Vermählen in einer Kugelmühle bis 20 Gew.-°/o des Materials aus Teilchen mit einem äquivalenten sphärischen

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:^; Durchmesser von weniger als 2 μΐη bestehen. Man vermischt 380 g der zerkleinerten Kreide mit einer ausrei-

'] chenden Menge Leitungswasser, so daß man eine Suspension erhält, die 30 Gew.-% trockene Kreide enthält.

V Anschließend vermahlt man die erhaltene Suspension mit 2,5 kg eines Mahlmediums, das aus Leighton-Buzzard-

' Sand mit Teilchen mit einem Durchmesser im Bereich von 0,5 mm bis 1,0 mm besteht. Die Mahldauer ist so groß,

si daß in der Suspension eine Energiemenge von 278 kj pro Kilogramm der trockenen Kreide verteilt werden.

; Dann vermischt man eine solche Menge Calciumhydroxid mit der zerkleinerten Suspension, so daß sich eine

; Calciumhydroxidmenge von 0,3 Gew.-°/o, bezogen auf das Gewicht der trockenen Kreide, ergibt. Die erhaltene

■ : Suspension wird dann durch Filtration entwässert, wonach man den Feststoffgehalt des Kuchens auf 70 Gew.-%

einstellt und den Kuchen mit 0,3 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der trockenen Kreise, des Natriumpolyacrylat-Dispergiermittels dispergiert bzw. am Ausflocken hindert. Die Viskosität der ausflockungsbeständigen Suspension beträgt 80 mPas, was ähnlich dem in der Tabelle 11 angegebenen Ergebnis ist, das man unter Anwendung der gleichen Calciumhydroxid- und Natriumpolyacrylat-Mengen erzielt, wenn man das Calciumhydroxid vor der ; Mahlstufe zusetzt.

j Beispiel 6

Man vermischt Proben der in Beispiel 5 verwendeten Kreide nach dem Zerkleinern durch Vermählen und ,':■ Kugelvermahlen bis zu einem solchen Ausmaß, daß 20 Gew.-% des Materials aus Teilchen mit einem äquivalen-

¹ ..■■ ten sphärischen Durchmesser von weniger als 2 μίτι bestehen, mit Wasser unter Bildung von Suspensionen, die

' 30 Gew.-% der trockenen Kreide enthalten. Dann gibt man zu jeder Suspension eine unterschiedliche Menge

Calciumhydroxid und vermahlt eine jede Suspension in dem gleichen Mahlmedium, wie es in Beispiel 5 angege- ;:; ben ist, wobei man in jeder Suspension eine Energiemenge von 278 k] pro Kilogramm der trockenen Kreide

!' verteilt. Dann wird jede Suspension durch Filtration entwässert, wonach der Feststoffgehalt des Filterkuchens

ι auf 70 Gew.-% eingestellt wird. Dann ermittelt man die Menge des zur Erzielung einer minimalen Viskosität der

. ausflockungsbeständigen Suspension erforderlichen Natriumpolyacrylats durch Versetzen einer jeden Probe

;. des Filterkuchens mit kleinen Inkrementen einer wäßrigen Lösung, die 45,7 Gew.-% des Natriumpolyacrylats

enthält, und durch Bestimmen der Viskosität der Suspension nach der Zugabe eines jeden Inkrements mit Hilfe i'' eines Brookfield-Viskosimeter unter Verwendung der Spindel Nr. 2 bei Anwendung einer Drehzahl von

100 min-'. Die minimale Viskosität und die entsprechende Menge Natriumpolyacrylat für eine jede Menge ;i Calciumhydroxid sind in der folgenden Tabelle Vl zusammengestellt

^!s| 0,3 75 0,15

Es Die obigen Ergebnisse zeigen, daß kein Vorteil dadurch erreicht wird, daß man mehr als 0,3 Gew.-% Calcium-

hydroxid zusetzt, da sich keine weitere Verminderung der Viskosität erreichen läßt und lediglich eine größere Menge des Natriumpolyacrylat-Dispergiermittds zur Erzielung der minimalen Viskosität zugesetzt werden muß.

Tabelle VI	Minimale Viskosität	Gewichtsprozentsatz
Gewichtsprozentsatz	(mPas)	Natriumpolyacrylat
Ca(OH)₂	590	0,065
0	239	0,08
0,1	146	0,10
0,2	75	0,15
0,3	84	0,25
0.4	79	0,23
0,6	80	0,34
0,8

Claims

26 OO 106 Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer leicht zu pumpenden wäßrigen Suspension eines natürlichen Calciumcarbonatmaterials, das mindestens 60 Gew.-°/o Teilchen mit einem äquivalenten sphärischen Durchmesser

von weniger als 2 μπι enthält dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gemisch aus Wasser, einem natürlichen Calcium, arbonatmaterial, das mindestens 60 Ge\v.-°/o Teilchen mit einem äquivalenten sphärischen Durchmesser von weniger als 2 μιη enthält, und 0,1 bis 0,8 Gew.-% Calciumhydroxid, auf das Gewicht des trockenen Calciumcarbonate bezogen, bildet, das Gemisch entwässert und den Rückstand mit einem Dispergiermittel in Wasser suspendiert

ίο

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gemisch dadurch bildet, daß man das

natürliche Calciumcarbonatmaterial zerkleinert, indem man eine wäßrige Mischung des Materials rührt, die 10 bis 60 Gew.-% des natürlichen Calciumcarbonatmaterials, das Calciumhydroxid und ein teilchenförmiges Mahlmedium, das Teilchen mit einem Durchmesser von nicht mehr als 100 mm und nicht weniger als 0,15 mm aufweist, enthält, und das teilchenförmige Mahlmedium von der wäßrigen Mischung abtrennt.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gemisch unter Bildung

eines Rückstands entwässert, der 65 bis 80 Gew.-°/o Feststoffe enthält