DE977555C

DE977555C - Verfahren zur Herstellung eines extrem feinteiligen, gefaellten, im wesentlichen ausCalciumcarbonat bestehenden Gemisches von Calciumverbindungen

Info

Publication number: DE977555C
Application number: DEC9649A
Authority: DE
Inventors: Hugo Dr-Ing Nees; Hans-Joachim Dr Schmidt
Original assignee: Chemische Fabrik Kalk GmbH
Current assignee: Chemische Fabrik Kalk GmbH
Priority date: 1954-07-15
Filing date: 1954-07-15
Publication date: 1967-02-16

Description

Verfahren zur Herstellung eines extrem feinteiligen, gefällten, im wesentlichen aus Calciumcarbonat bestehenden Gemisches von Calciumverbindungen Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines extrem feinteiligen, gefällten, im wesentlichen aus Calciumcarbonat bestehenden Gemisches von Calciumverbindungen durch Umsetzung einer Calciumchloridlösung mit einem Alkalicarbonat in Gegenwart von solchen löslichen Zusatzstoffen, durch die eine Stabilisierung der primär entstehenden Gallerte bewirkt wird.
Es sind bereits mehrere Verfahren zur Herstellung von feinteiligem, gefälltem Calciumcarbonat durch Umsetzung von Calciumsalzlösungen mit Lösungen von Alkalicarbo-naten vorgeschlagen worden, die sich im wesentlichen in der Einhaltung bestimmter Arbeitsbedingungen, wie Temperatur, Konzentration, pH-Wert des Reaktionsgemisches u. dgl., unterscheiden.
Feinkristallines Calciumcarhonatmonohydrat kann bekanntlich dadurch hergestellt werden, daß eine wäßrige Lösung, die neben Carbonationen ein glasiges Natriumphosphat mit einem Na20 :P,0"-Verhältnis von 1, 12 : i enthält, mit einer wäßrigen Calciumsalzlösung vermischt wird. Die Menge der zugesetzten Calciumsalzlösung soll hierbei so bemessen sein, daß pro Mol des in dem Reaktionsgemisch vorhandenen Carbonats 3 bis 8 Mol des gelösten Calciumsalzes eingesetzt werden. Das Calciumcarbonat fällt bei dieser Arbeitsweise zunächst als instabiles Gel an, das alsbald in ein kristallines Produkt übergeht. Dieses Produkt hat bei einer durchschnittlichen Teilchengröße von a #t und darüber ein Schüttgewicht von r6o bis aoo g/1.
Unter ähnlichen Bedingungen kann nach einem anderen bekannten Verfahren ein feinkristallines Calciumcarbonathexahydrat hergestellt werden, wenn man an Stelle des Überschusses an Calciumsalz eine dem Carbonatgehalt des Reaktionsgemisches äquimolare Menge an Calciumsalz einsetzt.
Ein als Pigment brauchbares und ebenfalls feinkristallines Calciumcarbonat kann nach einer anderen Verfahrensvorschrift aus Calciumhydroxyd gewonnen werden. Dazu wird ein vorher feingemahlenes Calciumhydroxyd in Wasser suspendiert und mit Kohlendioxyd oder Alkalicarbonaten umgesetzt.
Weiterhin ist es bekannt, durch Vermischen der wäßrigen Lösung eines Erdalkalisalzes mit der wäßrigen Lösung eines Salzes, dessen Anion mit dem betreffenden Erdalkali schwerlösliche Verbindungen bildet, zunächst ein instabiles Gel zu gewinnen, das nach weitgehender Entfernung der Fremdionen durch Zusatz von Citraten stabilisiert wird. Diese Arbeitsweise hat jedoch den für eine großtechnische Anwendung entscheidenden Nachteil, daß das instabile Gel nur sehr schwer durch Filtration von der in dem Reaktionsgemisch enthaltenen Flüssigkeit und von -der zur Entfernung der Fremdionen eingesetzten Waschflüssigkeit zu trennen ist. Die Entfernung der Fremdionen ist jedoch eine wesentliche Voraussetzung für. die volle Wirksamkeit des als Stabilisator zuzusetzenden Citrates. Die so stabilisierten Gele können zu einem Festprodukt von geringer Teilchengröße getrocknet werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem schnell ablaufenden Verfahren, das die Nachteile der bisherigen Verfahren nicht aufweist, nichtkristalline, schwerlösliche Calciumverbindungen von extremer Feinteiligkeit zu erzeugen.
Das Verfahren zur Herstellung eines extrem feinteiligen, gefällten, im wesentlichen aus Calciumcarbonat bestehenden Gemisches von amorphen, schwerlöslichere Caleiumverbindungen mit Teilchengrößen von 2o bis 501, durch Umsetzung von Alkalicarbonaten in Gegenwart von Alkaliphosphat mit in bezug auf das Carbonat etwa äquivalenten Mengen einer Calciumchloridlösung ist dadurch gekennzeichnet, daß man die Calciumchloridlösung bei Raumtemperatur in eine wäßrige Lösung, die im Liter 175 g wasserfreie Soda, 17 g Natriumtripolyphosphat, 5 g Katriumsilicofluorid, q. g Oleylamin und 170 ml konzentrierte Ammo.niaklauge enthält, einrührt und die entstehende stabilisierte Gallerte abfiltriert, wäscht, trocknet und zerkleinert.
Die gleichzeitige Anwesenheit von Ammoniak und Natriumtripolyphosphat in dem Reaktionsgemisch bewirkt eine solche Stabilität der bei der Umsetzung entstehenden Gallerte, daß deren gallertartiger Zustand auch beim an die Umsetzung anschließenden Filtrieren und Waschen und sogar noch beim Beginn des Trockneres erhalten bleibt.
Durch das Oleylamin wird die Stabilisierung des gallertartigen Zustandes und die Erzielung eines besonders hochvoluminösen Fertigproduktes gefördert.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren spielen die Intensität, die Dauer und die Art des Rührens keine Rolle. Vielmehr genügt es, das Reaktionsgemisch während der Umsetzung gut zu durchmischen.
Ein wesentlicher Vorzug des Verfahrens besteht darin, daß die Filtration des gallertartigen Umsetzungsprodulc'tes mit relativ groben Filtern vorgenommen werden kann, wobei ein völlig klar laufendes Filtrat erhalten wird. Demgegenüber ist die Filtration einer Suspension kleinster Kriställchen sehr erschwert und erfordert ein weitaus dichteres Filtermaterial.
Durch die hohe Stabilität der Gallerte ist die Anwendung besonders schonender Trocknungsverfahren nicht notwendig, wie vielleicht angenommen werden könnte. Die Trocknung des gewaschenen Produktes kann vielmehr nach bekanntem, einfachem Trocknungsverfahren durchgeführt werden.
Es ist weiterhin hervorzuheben, daß das Schüttgewicht und die Teilchengröße des Fertigproduktes durch gegebenenfalls in den Ausgangslösungen enthaltenen Verunreinigungen, wie etwa Natriumchlorid, Magnesiumchlorid oder Ammoniumchlorid, nicht ungünstig beeinflußt werden.
Infolge seiner extrem niedrigen Teilchengröße und seines geringen Schüttgewichtes von etwa 40 bis 6o g/1 eignet sich das nach dem Verfahren der Erfindung hergestellte, extrem feinteilige, gefällte, im wesentlichen aus Calciumearbonat bestehende Gemisch von Calciumverbindungen sehr gut als verstärkender Füllstoff für Gummimischungen. Die Verstärkerwirkung eines Füllstoffs tritt bekanntlich erst bei Teilchengrößen unter o,zf, auf. Für eine ausgeprägte verstärkende Wirkung sind jedoch Teilchengrößen unter 50-A, erforderlich. Gegenüber dem nach bekannten Verfahren hergestellten, feinteiligen Calciumcarbonat wird bei dem erfindungsgemäß hergestellten, extrem feinteiligen, gefällten, im wesentlichen aus Calciumcarbonat bestehenden -Gemisch von Calciumverbindungen diese Teilchengröße erreicht und sogar noch wesentlich unterschritten. Das erfindungsgemäß hergestellte, neinweiße Produkt ist ebenfalls als Füllstoff für weiße oder gefärbte Kunststofferzeugnisse wie auch als Pigment oder als Pigmentzusatzstoff hervorragend geeignet. Selbstverständlich läßt es sich auch für andere einschlägige Anwendungsgebiete mit Vorteil verwenden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bilden sich aus den genannten Zusatzstoffen schwerlösliche Calciumverbindungen, die naturgemäß unauswaschbar im Fertigprodukt verbleiben. Dadurch werden jedoch die Anwendungsmöglichkeiten des erfindungsgemäß hergestellten, extrem feinteiligen, gefällten, im wesentlichen aus Calciumcarbonat bestehenden Gemisches von Calciumverbindungen in keiner Weise beschränkt.
Ausführungsbeispiel Einer Lösung, die im Liter 175 g wasserfreie Soda, 17 g Natriumtripolyphosphat, 5 g Natriumsilicofluorid, ,4 g Oleylamin und 17o ml konzentrierte 3oo/oige Ammoniaklauge. enthält, wird eine in bezug auf die Sodamenge etwa äquivalente Calciumchloridlösung bei gewöhnlicher Temperatur unter gutem Durchmischen zugegeben. Um eine völlige Durchmischung zu erzielen, wird die Rührung noch einige ylinuten nach der Umsetzung fortgesetzt. Das erhaltene Reaktionsprodukt kann sofort filtriert, mit Wasser gewaschen, getrocknet und zerkleinert werden. Das so gewonnene, extrem feinteilige, gefällte, im wesentlichen aus Calciumcarbonat bestehende Gemisch von Calciumverbindungen hat ein Schüttgewicht von etwa 5o g/l und Teilchengrößen von 2o bis 4o m#t.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung eines extrem feinteiligen, gefällten, im wesentlichen aus Calciumcarbonat bestehenden Gemisches von amorphen, schwerlöslichen Calciumverbindungen mit Teilchengrößen von 2o bis 5o 1, durch Umsetzung von Alkalicarbonaten in Gegenwart von Alkaliphosphat mit in bezug auf das Carbonat etwa äquivalenten Mengen einer Calciumchloridlösung, dadurch gekennzEichnet, daß man die Calciumchloridlösung bei Raumtemperatur in eine wäßrigeLösung, die im Liter 175 g wasserfreie Soda, 17 g Natriumtripolyphosphat, 5 g Natriumsilicofluorid, 4 g Oleylamin und 170 ml konzentrierte Ammoniaklauge enthält, einrührt und die entstehende stabilisierte Gallerte abfiltriert, wäscht, trocknet und zerkleinert. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 819852.