ES2584602T3 - Procedimiento para la preparación de una disolución acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinotérreo y su uso - Google Patents

Procedimiento para la preparación de una disolución acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinotérreo y su uso Download PDF

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Abstract

Procedimiento para la preparación de una disolución acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinotérreo, comprendiendo el procedimiento las etapas de: a) proporcionar agua, b) proporcionar al menos una sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinotérreo y opcionalmente al menos un hidróxido de metal alcalinotérreo en una cantidad minoritaria con respecto al carbonato de metal alcalinotérreo, estando la al menos una sustancia en una forma seca o en una forma acuosa, en el que la al menos una sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinotérreo y el al menos un hidróxido de metal alcalinotérreo opcional se selecciona del grupo que comprende mármol, caliza, creta, cal semicalcinada, cal calcinada, caliza dolomítica, dolomía calcárea, dolomía semicalcinada, dolomía calcinada y carbonato de calcio precipitado; c) proporcionar CO2, d) combinar o bien: (i) el agua de la etapa a), la al menos una sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinotérreo y el al menos un hidróxido de metal alcalinotérreo opcional de la etapa b) y el CO2 de la etapa c), o bien (ii) el agua de la etapa a) y la al menos una sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinotérreo y el al menos un hidróxido de metal alcalinotérreo opcional de la etapa b) con el fin de obtener una suspensión acuosa alcalina de la al menos una sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinotérreo y el al menos un hidróxido de metal alcalinotérreo opcional, y posteriormente combinar la suspensión acuosa alcalina con el CO2 de la etapa c) con el fin de obtener una suspensión resultante S que tiene un pH de entre 6 y 9, conteniendo la suspensión resultante S partículas, e) filtrar al menos una parte de la suspensión resultante S que se obtiene en la etapa d) haciendo pasar la suspensión resultante S a través de un dispositivo de filtración con el fin de obtener la disolución acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinotérreo, en el que la disolución acuosa obtenida tras la filtración tiene un valor de turbidez de menos de 1 UNT y tiene una concentración de calcio, como carbonato de calcio, de desde 50 hasta 650 mg/l, en el que las partículas de la suspensión resultante S que se obtiene en la etapa d) representan un área superficial de partículas total (SSAtotal) que es > 20.000 m2/tonelada de la suspensión resultante S, y en el que la suspensión resultante S que se obtiene en la etapa d) tiene un contenido en sólidos en el intervalo de desde el 1 hasta el 35% en peso, basándose en el peso total de la suspensión resultante S, con la condición de que una adición del CO2 de la etapa c) no tiene lugar antes que una adición de la al menos una sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinotérreo y el al menos un hidróxido de metal alcalinotérreo opcional de la etapa b), y caracterizado porque la al menos una sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinotérreo y el al menos un hidróxido de metal alcalinotérreo opcional de la etapa b) tiene un área superficial específica (SSA) en el intervalo de 0,01 a 200 m2/g.

Description

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DESCRIPCION
Procedimiento para la preparacion de una disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo y su uso
La invention se refiere al campo de un procedimiento para producir una disolucion acuosa de hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo y al uso de tales disoluciones.
Se usa carbonato de calcio ampliamente en la industria papelera como componente de carga en el papel. Es una carga de bajo coste y alto brillo usada para aumentar el brillo y la opacidad de la hoja. Su uso ha aumentado drasticamente en las ultimas decadas debido a la conversion de acido en compuesto alcalino en la fabrication de papel en fabricas de papel. En la industria papelera se usan carbonatos de calcio tanto naturales como sinteticos. El carbonato natural, o caliza, se tritura hasta obtener un tamano de partlcula pequeno antes de su uso en el papel, mientras que el carbonato de calcio sintetico se fabrica mediante una reaction de precipitation y por tanto se denomina carbonato de calcio precipitado (PCC).
Ademas de su uso en la industria de fabricacion de papel, el carbonato de calcio precipitado tambien se usa para varios otros fines, por ejemplo como carga o pigmento en las industrias de la pintura, y como carga funcional para la fabricacion de materiales de plastico, plastisoles, compuestos sellantes, tintas de impresion, caucho, pasta de dientes, productos cosmeticos, alimentos, productos farmaceuticos, etc.
El carbonato de calcio precipitado existe en tres formas cristalinas primarias: calcita, aragonita y vaterita, y hay muchos polimorfos diferentes (habitos cristalinos) para cada una de estas formas cristalinas. La calcita tiene una estructura trigonal con habitos cristalinos tlpicos tales como escalenoedrico (S-PCC), romboedrico (R-PCC), prismatico hexagonal, pinacoidal, coloidal (C-PCC), cubico y prismatico (P-PCC). La aragonita es una estructura ortorrombica con habitos cristalinos tlpicos de cristales prismaticos hexagonales apareados, as! como una diversa selection de formas delgada prismatica alargada, de hoja curvada, piramidal inclinada, cristales en forma de cincel, arbol con ramification, y de tipo gusano o coral.
Habitualmente, PCC se prepara introduciendo CO2 en una suspension acuosa de hidroxido de calcio, la denominada lechada de cal
Ca(OH)2 + CO2 ^ CaCO3 + H2O.
El experto en la tecnica conoce numerosas solicitudes de patente que describen la preparacion de carbonato de calcio precipitado. Una de ellas es el documento EP 1 966 092 B1, en el que el carbonato de calcio precipitado obtenido es unicamente un subproducto del secuestro de CO2. Otra es el documento WO 2010/12691, dando a conocer este documento la produccion de PCC mediante la adicion de un hidroxido de metal alcalinoterreo a agua que contiene iones de metal alcalinoterreo.
La solicitud de patente internacional WO 2006/008242 A1, por ejemplo, describe la production de carbonato de calcio o carbonato de magnesio de alta pureza a partir de una materia prima que comprende un oxido de metal mixto que comprende Ca o Mg, en la que la materia prima se pone en contacto con un gas que contiene CO2 con el fin de secuestrar el CO2 y en una etapa adicional se precipita el carbonato de calcio o carbonato de magnesio de alta pureza de la disolucion acuosa que resulto de la puesta en contacto de la materia prima con el CO2.
Ademas de los campos anteriormente mencionados, tambien puede usarse carbonato de calcio en el campo del tratamiento y la mineralization de agua.
El agua potable se ha vuelto escasa. Incluso en palses que son ricos en agua, no todas las fuentes y reservas son adecuadas para la produccion de agua potable, y muchas fuentes actuales se ven amenazadas por un drastico deterioro de la calidad del agua. Inicialmente, el agua de alimentation usada para fines potables era principalmente agua de superficie y agua subterranea. Sin embargo, el tratamiento de agua de mar, salmuera, aguas salobres, aguas residuales y aguas de efluentes contaminadas esta obteniendo cada vez mas importancia por motivos medioambientales y economicos.
Con el fin de recuperar agua a partir de agua de mar o agua salobre, para fines potables, se conocen varios procedimientos, que tienen considerable importancia para zonas secas, regiones costeras e islas, y tales procedimientos comprenden procedimientos de destilacion, electrollticos as! como de osmosis u osmosis inversa. El agua obtenida mediante tales procedimientos es muy blanda y tiene un valor de pH bajo debido a la falta de sales tamponantes del pH, y por tanto tiende a ser altamente reactiva y, a menos que se trate, puede crear graves dificultades de corrosion durante su transporte en tuberlas convencionales. Ademas, el agua desalada no tratada no puede usarse directamente como fuente de agua potable. Para prevenir la disolucion de sustancias indeseables en sistemas de tuberlas, para evitar la corrosion de obras hidraulicas tales como tuberlas y valvulas y para hacer que el
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agua sea agradable, es necesario mineralizar el agua.
Los procedimientos convencionales que se usan principalmente para la mineralizacion de agua son disolucion de cal mediante dioxido de carbono y filtracion en lecho de caliza. Otros procedimientos de remineralizacion menos comunes comprenden, por ejemplo, la adicion de cal hidratada y carbonato de sodio, la adicion de sulfato de calcio y bicarbonato de sodio o la adicion de cloruro de calcio y bicarbonato de sodio.
El procedimiento de cal implica el tratamiento de una disolucion de cal con agua acidificada con CO2, en el que participa la siguiente reaccion:
imagen1
Tal como puede entenderse a partir del esquema de reaccion anterior, se necesitan dos equivalentes de CO2 para convertir un equivalente de Ca(OH)2 en Ca2+ y bicarbonato para la remineralizacion. Este metodo depende de la adicion de dos equivalentes de CO2 con el fin de convertir los iones de hidroxido de metal alcalino en la especie tamponante HCO3'. Para la remineralizacion de agua, se prepara una disolucion saturada de hidroxido de calcio, comunmente denominado agua de cal, del 0,1 - 0,2% en peso basandose en el peso total, a partir de una lechada de cal (habitualmente como maximo al 5% en peso). Por tanto, debe usarse un saturador para producir el agua de cal y se necesitan grandes volumenes de agua de cal para lograr el nivel objetivo de remineralizacion. Un inconveniente adicional de este metodo es que la cal hidratada es corrosiva y requiere una manipulacion apropiada y un equipo especlfico. Ademas, una adicion mal controlada de cal hidratada al agua blanda puede conducir a cambios de pH no deseados debido a la ausencia de propiedades tamponantes de la cal.
El procedimiento de filtracion en lecho de caliza comprende la etapa de hacer pasar el agua blanda a traves de un lecho de caliza granular que disuelve el carbonato de calcio en el flujo de agua. La puesta en contacto de caliza con agua acidificada con CO2 mineraliza el agua segun:
imagen2
Al contrario que el procedimiento de cal, solo se necesita estequiometricamente un equivalente de CO2 para convertir un equivalente de CaCO3 en Ca2+ y bicarbonato para la remineralizacion. Ademas, la caliza no es corrosiva y debido a las propiedades tamponantes de CaCO3 se impiden cambios importantes de pH.
Una ventaja adicional del uso de carbonato de calcio en comparacion con la cal es su huella de dioxido de carbono muy baja. Con el fin de producir una tonelada de carbonato de calcio se emiten 75 kg de CO2, mientras que se emiten 750 kg de CO2 para la produccion de una tonelada de cal. Por tanto, el uso de carbonatos de metal alcalinoterreo tales como marmol, dolomla o solo dolomla semicalcinada en lugar de cal presenta algunos beneficios medioambientales.
Sin embargo, la velocidad de disolucion de carbonato de calcio granular es lenta y se requieren filtros para este procedimiento. Esto induce una superficie ocupada considerable de estos filtros y se requieren grandes superficies de planta para los sistemas de filtracion en lecho de caliza.
Se describen metodos para la remineralizacion de agua usando lechada de cal o una suspension espesa de cal en los documentos US 7.374.694 y EP 0 520826. El documento US 5.914.046 describe un metodo para reducir la acidez en descargas de efluentes usando un lecho de caliza pulsado.
El documento WO 2010/12691 da a conocer un procedimiento para el tratamiento de agua que contiene al menos sales de calcio y/o magnesio a traves de membranas de tipo de osmosis inversa. El procedimiento comprende al menos una etapa de recuperar agua que esta al menos parcialmente desalada, una etapa de recuperar un concentrado que se origina de las membranas y que contiene bicarbonatos, una etapa de inyectar CO2 o un acido en el agua al menos parcialmente desalada, y una etapa de remineralizacion del agua al menos parcialmente desalada. El CO2 se anade a la disolucion de bicarbonato con el fin de descarbonatar el concentrado y formar aglomerados de carbonatos de calcio a partir de los bicarbonatos.
El solicitante tambien conoce las siguientes solicitudes de patente europea no publicadas en el campo del tratamiento de agua
La solicitud de patente europea 11 175 012.1 describe un metodo para la remineralizacion de agua desalada y dulce
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que contiene un determinado nivel de dioxido de carbono inyectando una suspension espesa de carbonato de calcio micronizado en agua de alimentacion.
La solicitud de patente europea 10 172 771.7 describe un metodo para la remineralizacion de agua desalada y dulce inyectando una suspension espesa de carbonato de calcio micronizado.
Finalmente, la solicitud de patente europea 11 179 541.5 describe un metodo para la remineralizacion de agua combinando una disolucion de carbonato de calcio y agua de alimentacion.
En las tres solicitudes de patente europea no publicadas del campo del tratamiento de agua no se da ninguna indicacion sobre el area superficial especlfica (SSA) de los carbonatos de metal alcalinoterreo usados. A partir del tamano de partlcula medio mencionado en los ejemplos de estas solicitudes de patente no es posible calcular el area superficial especlfica (SSA) de los productos correspondientes. No se da ninguna indicacion con respecto a la influencia del area superficial especlfica (SSA) sobre una produccion eficaz de una disolucion de hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo.
Tecnica anterior relevante adicional incluye los documentos US 2390095, WO03/086973 y JP62027325.
Por tanto, teniendo en cuenta los inconvenientes de los procedimientos conocidos para la mineralizacion o remineralizacion de agua, el objeto de la presente invencion es proporcionar un procedimiento alternativo y mejorado para la mineralizacion de agua.
Otro objeto de la presente invencion es proporcionar un procedimiento para la mineralizacion de agua que no requiera un compuesto corrosivo y, por tanto, evite el peligro de incrustacion, elimine la necesidad de equipo resistente a la corrosion, y proporcione un entorno seguro para personas que trabajan en la planta. Tambien serla deseable proporcionar un procedimiento que sea respetuoso con el medio ambiente y requiera bajas cantidades de dioxido de carbono en comparacion con la remineralizacion de agua actual con procedimientos con cal.
Otro objeto de la presente invencion es proporcionar un procedimiento para la mineralizacion de agua, en el que la cantidad de minerales puede ajustarse a los valores requeridos.
Los objetos anteriores y otros se resuelven proporcionando un procedimiento para la preparation de una disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo, comprendiendo el procedimiento las etapas de:
a) proporcionar agua,
b) proporcionar al menos una sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinoterreo y opcionalmente al menos un hidroxido de metal alcalinoterreo en una cantidad minoritaria con respecto a carbonato de metal alcalinoterreo, estando la al menos una sustancia en una forma seca o en una forma acuosa, en el que la al menos una sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinoterreo y el al menos un hidroxido de metal alcalinoterreo opcional se selecciona del grupo que comprende marmol, caliza, creta, cal semicalcinada, cal calcinada, caliza dolomltica, dolomla calcarea, dolomla semicalcinada, dolomla calcinada y carbonato de calcio precipitado,
c) proporcionar CO2,
d) combinar o bien:
(i) el agua de la etapa a), la al menos una sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinoterreo y el al menos un hidroxido de metal alcalinoterreo opcional de la etapa b) y el CO2 de la etapa c), o bien
(ii) el agua de la etapa a) y la al menos una sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinoterreo y el al menos un hidroxido de metal alcalinoterreo opcional de la etapa b) con el fin de obtener una suspension acuosa alcalina de la al menos una sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinoterreo y el al menos un hidroxido de metal alcalinoterreo opcional, y posteriormente combinar la suspension acuosa alcalina con el CO2 de la etapa c)
con el fin de obtener una suspension resultante S que tiene un pH de entre 6 y 9, conteniendo la suspension resultante S partlculas,
e) filtrar al menos una parte de la suspension resultante S que se obtiene en la etapa d) haciendo pasar la
suspension resultante S a traves de un dispositivo de filtracion con el fin de obtener la disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo, en el que la disolucion acuosa obtenida tras la filtracion tiene un valor de turbidez de menos de 1 UNT y tiene una concentracion de calcio, como carbonato de calcio, de desde 50 hasta 650 mg/l, en el que las partlculas de la suspension resultante S que se obtiene en la etapa 5 d) representan un area superficial de partlculas total (SSAtotal) que es > 20.000 m2/tonelada de la suspension resultante S, y
en el que la suspension resultante S que se obtiene en la etapa d) tiene un contenido en solidos en el intervalo de desde el 1 hasta el 35% en peso, basandose en el peso total de la suspension resultante S, con la condicion de que una adicion del CO2 de la etapa c) no tiene lugar antes que una adicion de la al menos una sustancia que 10 comprende al menos un carbonato de metal alcalinoterreo y el al menos un hidroxido de metal alcalinoterreo opcional de la etapa b), y caracterizado porque la al menos una sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinoterreo y el al menos un hidroxido de metal alcalinoterreo opcional de la etapa b) tiene un area superficial especlfica (SSA) en el intervalo de 0,01 a 200 m2/g.
Cuando se conoce el area superficial especlfica (SSA) de la sustancia que comprende al menos un carbonato de 15 metal alcalinoterreo y el al menos un hidroxido de metal alcalinoterreo opcional, entonces puede ajustarse facilmente la superficie de partlculas total de la suspension acuosa alcalina de la etapa d). Alternativamente, el area superficial especlfica de la sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinoterreo y el al menos un hidroxido de metal alcalinoterreo opcional tiene que determinarse mediante el metodo que conoce el experto en la tecnica y que se expone en la norma ISO 9277.
20 Segun otro aspecto de la presente invencion, se proporciona el uso de una disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo para la production de un carbonato de metal alcalinoterreo precipitado, y en particular para la produccion de un carbonato de calcio precipitado.
Segun un aspecto adicional de la presente invencion, se proporciona el uso de una disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo para la mineralization de agua.
25 Aun en otro aspecto de la presente invencion se proporciona un procedimiento para la mineralizacion de agua, comprendiendo el procedimiento las siguientes etapas:
I) proporcionar agua de alimentation,
II) proporcionar una disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo obtenida mediante el procedimiento segun la presente invencion, y
30 III) combinar el agua de alimentacion de la etapa I) y la disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo de la etapa II) con el fin de obtener agua mineralizada.
Un procedimiento para la produccion de un carbonato de metal alcalinoterreo precipitado puede comprender las siguientes etapas:
IV) proporcionar una disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo, y
35 V) calentar la disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo de la etapa IV) con el fin de obtener el carbonato de metal alcalinoterreo precipitado y/o
VI) anadir al menos un hidroxido de metal alcalinoterreo u oxido de metal alcalinoterreo a la disolucion de la etapa IV) para obtener el carbonato de metal alcalinoterreo precipitado.
En las reivindicaciones dependientes correspondientes se definen realizaciones ventajosas de la presente invencion.
40 Segun una realization de la presente invencion, las partlculas de la suspension resultante S representan un area superficial de partlculas total (SSAtotal) que esta en el intervalo de 25.000 - 5.000.000 m2/tonelada, mas preferiblemente en el intervalo de 50.000 - 2.000.000 m2/tonelada, lo mas preferiblemente en el intervalo de 200.000 - 600.000 m2/tonelada de la suspension resultante S.
El termino “area superficial especlfica (SSA)” en el significado de la presente invencion describe la propiedad de 45 material de pigmentos/minerales/solidos que mide el area superficial por gramo de pigmentos. La unidad es m2/g.
El termino “area superficial de partlculas total (SSAtotal)” en el significado de la presente invencion describe el area superficial total por tonelada de suspension S.
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La al menos una sustancia que comprende el al menos un carbonato de metal alcalinoterreo y el al menos un hidroxido de metal alcalinoterreo opcional de la etapa b) se selecciona del grupo que comprende marmol, caliza, creta, cal semicalcinada, cal calcinada, caliza dolomltica, dolomla calcarea, dolomla semicalcinada, dolomla calcinada y carbonato de calcio precipitado, por ejemplo de estructura cristalina de mineral calcltico, aragonltico y/o vaterltico, por ejemplo de reduccion de la dureza del agua mediante la adicion de Ca(OH)2. Se prefiere el uso de marmol, caliza, creta y dolomla porque son minerales que se producen de manera natural y se garantiza la turbidez de la calidad del agua potable final usando una disolucion acuosa transparente que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo que se produce usando estos minerales que se producen de manera natural. Los depositos de marmol naturales contienen principalmente impurezas de silicato insolubles en acido y/o agua. Sin embargo, tales compuestos insolubles en acido y/o agua, algunas veces silicatos con color, no afectan a la calidad del agua final con respecto a la turbidez cuando se usa el producto que se prepara mediante el procedimiento de la invencion.
Ademas, las suspensiones o disoluciones preparadas usando minerales que se producen de manera natural tales como marmol, caliza, creta o dolomla contienen oligoelementos saludables esenciales que mejoran la calidad del agua potable.
El al menos un hidroxido de metal alcalinoterreo es preferiblemente hidroxido de calcio y/o hidroxido de magnesio. Debido al hecho de la solubilidad muy baja de Mg(OH)2 en agua en comparacion con Ca(OH)2, la velocidad de la reaccion de Mg(OH)2 con CO2 es muy limitada y en presencia de Ca(OH)2 en suspension se prefiere mucho mas la reaccion de CO2 con Ca(OH)2. Sorprendentemente, usando el procedimiento de la invencion es posible producir una suspension de hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo rica en Mg(HCO3)2 tambien en presencia de Ca(OH)2 en la suspension.
Segun aun otra realizacion la al menos una sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinoterreo y el al menos un hidroxido de metal alcalinoterreo opcional de la etapa b) tiene un tamano de partlcula medio en peso (d50) en el intervalo de 0,1 pm a 50 pm, y preferiblemente en el intervalo de 0,5 pm a 5 pm.
La al menos una sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinoterreo y el al menos un hidroxido de metal alcalinoterreo opcional de la etapa b) tiene preferiblemente un area superficial especlfica (SSA) en el intervalo de 1 a 100 m2/g.
En una realizacion preferida de la presente invencion, la al menos una sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinoterreo y el al menos un hidroxido de metal alcalinoterreo opcional de la etapa b) tiene un contenido en compuestos insolubles en acido clorhldrico (HCl) de desde el 0,02 hasta el 90% en peso, preferiblemente desde el 0,05 hasta el 15% en peso, basandose en el peso total de la sustancia seca. El contenido en compuestos insolubles en HCl pueden ser, por ejemplo, minerales tales como cuarzo, silicato, mica y/o pirita.
Segun aun otra realizacion de la presente invencion, la suspension resultante S que se obtiene en la etapa d) tiene un contenido en solidos en el intervalo de desde el 3 hasta el 35% en peso, preferiblemente en el intervalo del 5 al 35% en peso, basandose en el peso total de la suspension resultante S.
El agua de la etapa a) se selecciona preferiblemente de agua destilada, agua del grifo, agua desalada, salmuera, aguas residuales tratadas o agua natural tal como agua subterranea, agua de superficie o agua de lluvia.
Segun una realizacion de la presente invencion el CO2 se selecciona de dioxido de carbono gaseoso, dioxido de carbono llquido, dioxido de carbono solido o una mezcla gaseosa de dioxido de carbono y al menos otro gas, y es preferiblemente dioxido de carbono gaseoso. Cuando el CO2 es una mezcla gaseosa de dioxido de carbono y al menos otro gas, entonces la mezcla gaseosa es un gas de escape que contiene dioxido de carbono que se emite a partir de procedimientos industriales tales como procedimientos de combustion o procedimientos de calcinacion o similares. Tambien puede producirse CO2 haciendo reaccionar un carbonato de metal alcalino y/o alcalinoterreo con acido. Cuando se usa una mezcla gaseosa de dioxido de carbono y al menos otro gas, entonces el dioxido de carbono esta presente en el intervalo del 8 a aproximadamente el 99% en volumen, y preferiblemente en el intervalo del 10 al 25% en volumen, por ejemplo el 20% en volumen. Segun una realizacion muy preferida, el CO2 es CO2 gaseoso puro con una pureza de > 99 %, por ejemplo una pureza de > 99,9%.
A la vista de un concepto ecologico, es deseable seguir lo mas posible el protocolo de Kioto sobre la reduccion de combustion de fuentes petroqulmicas y reducir el CO2 derivado de productos petroqulmicos, de modo que el CO2 usado para el procedimiento tiene una desintegracion de 14C a 12C de al menos 500, mas preferiblemente al menos 800, lo mas preferiblemente al menos 900 disminuciones por h y por g de C en el CO2.
Siguiendo el protocolo de Kioto, tambien es deseable que la energla electrica usada en el procedimiento de la presente invencion se derive de energla solar, por ejemplo de paneles solares termicos y/o voltametricos.
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En una realizacion adicional preferida de la presente invention siguiendo el protocolo de Kioto, la cantidad de CO2 usada, en moles, para producir 1 mol del al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo en la disolucion acuosa esta en el intervalo de tan solo 0,5 a 4 mol, preferiblemente en el intervalo de tan solo 0,5 a 2,5 mol, mas preferiblemente en el intervalo de tan solo 0,5 a 1,0 mol y lo mas preferiblemente en el intervalo de tan solo 0,5 a 0,65 mol.
Segun otra realizacion preferida de la invencion la disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo que se obtiene en la etapa e) tiene una dureza de desde 5 hasta 130°dH, preferiblemente desde 10 hasta 60°dH y lo mas preferiblemente desde 15 hasta 50°dH.
Para el fin de la presente invencion la dureza se refiere a la dureza alemana y se expresa en “grados de dureza alemana, °dH”. Con respecto a esto, la dureza se refiere a la cantidad total de iones de metal alcalinoterreo en la disolucion acuosa que comprende el hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo, y se mide mediante titulacion complejometrica a pH 10 usando acido etilen-diamina-tetra-acetico (EDTA) y eriocromo T como indicador del punto de equivalencia.
La disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo y que se obtiene en la etapa e) tiene preferiblemente un pH en el intervalo de 6,5 a 9, preferiblemente en el intervalo de 6,7 a 7,9 y lo mas preferiblemente en el intervalo de 6,9 a 7,7, a 20°C.
La disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo y que se obtiene en la etapa e) tiene una concentration de calcio de desde 50 hasta 650 mg/l, y preferiblemente desde 70 hasta 630 mg/l. Segun otra realizacion la disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo y que se obtiene en la etapa e) o opcional etapa f) tiene una concentracion de magnesio de desde 1 hasta 200 mg/l, preferiblemente desde 2 hasta 150 mg/l y lo mas preferiblemente desde 3 hasta 125 mg/l.
La disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo y que se obtiene en la etapa e) tiene un valor de turbidez de menos de 1,0 UNT, preferiblemente de menos de 0,5 UNT y lo mas preferiblemente de menos de 0,3 UNT.
Se prefiere que al menos la etapa d) se lleve a cabo a una temperatura que esta en un intervalo de 5 a 55°C, y preferiblemente en un intervalo de 20 a 45°C.
Puede obtenerse una mezcla de calcio y un hidrogenocarbonato de magnesio cuando se usa material que contiene dolomla, dolomla semicalcinada y/o completamente calcinada como sustancia que comprende el carbonato de metal alcalinoterreo. En el significado de la presente invencion, dolomla calcinada comprende oxido de calcio (CaO) y oxido de magnesio (MgO), mientras que dolomla semicalcinada comprende Mg en forma de oxido de magnesio (MgO) y Ca en forma de carbonato de calcio (CaCO3), pero tambien puede incluir cierta cantidad minoritaria de oxido de calcio (CaO).
En una realizacion preferida de la presente invencion el procedimiento es un procedimiento continuo. Sin embargo, el procedimiento de la presente invencion tambien puede llevarse a cabo en un modo semicontinuo. En este caso, la suspension resultante S puede representar, por ejemplo, un area superficial de partlculas total (SSAtotal) que es de aproximadamente 1.000.000 m2/tonelada y se somete al procedimiento de la presente invencion. Entonces, el producto, es decir la disolucion acuosa del hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo, se descarga del procedimiento hasta que la suspension resultante restante S representa un area superficial de partlculas total (SSAtotal) que es > 20.000 m2/tonelada, y despues se introduce una nueva cantidad de la al menos una sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinoterreo y el al menos un hidroxido de metal alcalinoterreo opcional en una cantidad minoritaria con respecto al carbonato de metal alcalinoterreo en el procedimiento. Se indica que la superficie de partlculas total puede determinarse durante cada punto del procedimiento continuo determinando el area superficial especlfica (SSA) de la suspension S as! como el contenido seco de la suspension S. Lo mas preferiblemente, el procedimiento continuo se controla mediante la cantidad de disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo descargada y la medicion del contenido en solidos de la suspension S o mediante titulacion complejometrica o mediante medicion de la conductividad de la disolucion de hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo.
En aun otra realizacion de la presente invencion el dispositivo de filtration de la etapa e) es un filtro de membrana, tal como por ejemplo una membrana de microfiltracion y/o de ultrafiltracion. En una realizacion preferida, el dispositivo de filtracion de la etapa e) es un filtro de membrana de tubos con un tamano de poro de entre 0,02 pm y 0,5 pm, y preferiblemente de entre 0,05 y 0,2 pm. Se prefieren filtros de placas y/o tubos. Los filtros de tubos tienen preferiblemente un diametro de tubo interno de 0,1 a 10 mm, y mas preferiblemente de 0,1 a 5 mm. En una forma preferida las membranas son de material sinterizado, porcelana porosa o pollmeros sinteticos, tales como polietileno, Teflon® o similares.
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Un objeto adicional de la presente invencion es el uso de una disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo obtenida mediante el procedimiento de la invencion para la produccion de un carbonato de metal alcalinoterreo precipitado y/o hidromagnesita, y en particular para la produccion de un carbonato de calcio precipitado y/o hidromagnesita. Tales carbonatos de metal alcalinoterreo precipitados, y en particular un carbonato de calcio precipitado e hidromagnesita, son utiles como cargas en muchas aplicaciones industriales, por ejemplo como cargas en papel, pintura o plastico.
Otro objeto de la presente invencion es el uso de una disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo obtenida mediante el procedimiento de la invencion para la mineralizacion de agua.
Un objeto adicional de la presente invencion es un procedimiento para la mineralizacion de agua que comprende las siguientes etapas: I) proporcionar agua de alimentacion, II) proporcionar una disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo obtenida mediante el procedimiento de la presente invencion, y III) combinar el agua de alimentacion de la etapa I) y la disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo de la etapa II) con el fin de obtener agua mineralizada.
Segun una realization del procedimiento para la mineralizacion de agua la disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo de la etapa II) tiene una dureza que es al menos 3°dH, y preferiblemente al menos 5°dH mayor que la dureza del agua de alimentacion de la etapa I).
Segun una realizacion preferida la disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo de la etapa II) tiene una dureza de al menos 15°dH.
En el procedimiento para la mineralizacion de agua el agua mineralizada tiene una concentration de calcio, como carbonato de calcio, de desde 50 hasta 650 mg/l, y preferiblemente desde 70 hasta 630 mg/l. Segun otra realizacion del procedimiento para la mineralizacion de agua el agua mineralizada tiene una concentracion de magnesio, como carbonato de magnesio, de desde 1 hasta 200 mg/l, preferiblemente desde 2 hasta 150 mg/l y lo mas preferiblemente desde 3 hasta 125 mg/l.
Un procedimiento para la produccion de un carbonato de metal alcalinoterreo precipitado puede comprender las siguientes etapas:
IV) proporcionar una disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo, y
V) calentar la disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo de la etapa IV) con el fin de obtener el carbonato de metal alcalinoterreo precipitado, y/o
VII) anadir al menos un hidroxido de metal alcalinoterreo u oxido de metal alcalinoterreo a la disolucion de la etapa IV) para obtener el carbonato de metal alcalinoterreo precipitado.
Calentando la disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo, se evapora agua de la disolucion y en un determinado punto de tiempo el carbonato de metal alcalinoterreo comienza a precipitar de la disolucion.
Segun un ejemplo del procedimiento para la produccion de un carbonato de metal alcalinoterreo precipitado, el carbonato de metal alcalinoterreo precipitado se selecciona de un carbonato de metal alcalinoterreo amorfo, tal como carbonato de calcio o carbonato de magnesio amorfo, carbonato de calcio cristalino en la forma calcltica, aragonltica o vaterltica, magnesita e hidromagnesita, o es una mezcla de los anteriormente mencionados.
“Conductividad” en el significado de la presente invencion se usa como indicador inverso de en que medida esta el agua medida libre de sales, libre de iones o libre de impurezas; cuanto mas pura es el agua, menor es la conductividad. La conductividad puede medirse con un conductlmetro y se especifica en S/m.
“Carbonato de calcio (GCC) triturado” en el significado de la presente invencion es un carbonato de calcio obtenido a partir de fuentes naturales incluyendo marmol, creta o caliza, y procesado mediante un tratamiento tal como trituration, tamizado y/o fraccionamiento en humedo y/o en seco, por ejemplo, mediante un ciclon.
“Carbonato de calcio precipitado (PCC)” en el significado de la presente invencion es un material sintetizado, generalmente obtenido mediante precipitation tras la reaction de dioxido de carbono y cal en un entorno acuoso o mediante precipitacion de una fuente de calcio y carbonato en agua o mediante precipitacion de iones de calcio y carbonato, por ejemplo CaCl2 y Na2CO3, de disolucion. El carbonato de calcio precipitado existe en tres formas cristalinas principales: calcita, aragonita y vaterita, y hay muchos polimorfos diferentes (habitos cristalinos) para cada una de estas formas cristalinas. La calcita tiene una estructura trigonal con habitos cristalinos tlpicos tales como
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escalenoedrico (S-PCC), romboedrico (R-PCC), prismatico hexagonal, pinacoidal, coloidal (C-PCC), cubico y prismatico (P-PCC). La aragonita es una estructura ortorrombica con habitos cristalinos tlpicos de cristales prismaticos hexagonales apareados, as! como una diversa seleccion de formas delgada prismatica alargada, de hoja curvada, piramidal inclinada, cristales en forma de cincel, arbol con ramificacion, y de tipo gusano o coral.
A lo largo del presente documento, el “tamano de partlcula” de un producto de carbonato de calcio se describe mediante su distribucion de tamanos de partlcula. El valor dx representa el diametro relativo al que el x% en peso de las partlculas tienen diametros inferiores a dx. Esto significa que el valor de d20 es el tamano de partlcula al que el 20% en peso de todas las partlculas son mas pequenas, y el valor de d75 es el tamano de partlcula al que el 75% en peso de todas las partlculas son mas pequenas. El valor de d50 es por tanto el tamano de partlcula medio en peso, es decir el 50% en peso de todos los granos son mas grandes o mas pequenos que este tamano de partlcula. Para el fin de la presente invencion el tamano de partlcula se especifica como el tamano de partlcula medio en peso d50 a menos que se indique lo contrario. Estos valores se midieron usando un dispositivo Mastersizer 2000 de la empresa Malvern Instruments GmbH, Alemania.
El termino “mineralizacion” tal como se usa en la presente invencion se refiere al aumento de iones de minerales esenciales en agua que no contiene minerales en absoluto o en cantidad insuficiente como para obtener agua que sea agradable. Puede lograrse una mineralizacion anadiendo al menos carbonato de calcio al agua que va a tratarse. Opcionalmente, por ejemplo, para beneficios relacionados con la salud o para garantizar la ingesta apropiada de algunos otros oligoelementos e iones de minerales esenciales, pueden mezclarse sustancias adicionales con el carbonato de calcio y despues anadirse al agua durante el procedimiento de remineralizacion. Segun las directrices nacionales sobre la calidad de agua potable y salud de seres humanos, el producto remineralizado puede comprender minerales adicionales que contienen magnesio, potasio o sodio, por ejemplo, carbonato de magnesio, sulfato de magnesio, hidrogenocarbonato de potasio, hidrogenocarbonato de sodio u otros minerales que contienen oligoelementos esenciales.
Sustancias utiles para su uso en el procedimiento de la invencion para preparar una disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo son sales o sustancias inorganicas que contienen carbonato de calcio naturales, o sales o sustancias inorganicas que contienen carbonato de calcio sinteticas.
Sustancias inorganicas utiles que se producen de manera natural son, por ejemplo, marmol, caliza, creta, marmol dolomltico y/o dolomla. Sustancias sinteticas son, por ejemplo, carbonatos de calcio precipitados en la forma cristalina calcltica, aragonltica y/o vaterltica. Sin embargo, se prefieren sustancias inorganicas que se producen de manera natural porque contienen de manera inherente algunos oligoelementos esenciales.
La “turbidez” en el significado de la presente invencion describe el enturbiamiento o la falta de transparencia de un fluido provocado por partlculas individuales (solidos suspendidos) que generalmente no son visibles a simple vista. La medicion de la turbidez es una prueba clave de la calidad del agua y puede llevarse a cabo en un nefelometro. Las unidades de turbidez a partir de un nefelometro calibrado tal como se usan en la presente invencion se especifican como unidades nefelometricas de turbidez (UNT).
El procedimiento de la invencion para la preparacion de una disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo comprende las etapas de: a) proporcionar agua, b) proporcionar al menos una sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinoterreo y opcionalmente al menos un hidroxido de metal alcalinoterreo en una cantidad minoritaria con respecto al carbonato de metal alcalinoterreo, estando la al menos una sustancia en una forma seca o en una forma acuosa, en el que la al menos una sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinoterreo y el al menos un hidroxido de metal alcalinoterreo opcional se selecciona del grupo que comprende marmol, caliza, creta, cal semicalcinada, cal calcinada, caliza dolomltica, dolomla calcarea, dolomla semicalcinada, dolomla calcinada y carbonato de calcio precipitado, c) proporcionar CO2, d) combinar o bien: (i) el agua de la etapa a), la al menos una sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinoterreo y el al menos un hidroxido de metal alcalinoterreo opcional de la etapa b) y el CO2 de la etapa c), o bien (ii) el agua de la etapa a) y la al menos una sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinoterreo y el al menos un hidroxido de metal alcalinoterreo opcional de la etapa b) con el fin de obtener una suspension acuosa alcalina de la al menos una sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinoterreo y el al menos un hidroxido de metal alcalinoterreo opcional, y posteriormente combinar la suspension acuosa alcalina con el CO2 de la etapa c) con el fin de obtener una suspension resultante S que tiene un pH de entre 6 y 9, conteniendo la suspension resultante S partlculas, e) filtrar al menos una parte de la suspension resultante S que se obtiene en la etapa d) haciendo pasar la suspension resultante S a traves de un dispositivo de filtracion con el fin de obtener la disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo, en el que la disolucion acuosa obtenida tras la filtracion tiene un valor de turbidez de menos de 1 UNT y tiene una concentracion de calcio, como carbonato de calcio, de desde 50 hasta 650 mg/l, en el que las partlculas de la suspension resultante S que se obtiene en la etapa d) representan un area superficial de partlculas total (SSAtotal) que es > 20.000 m2/tonelada de la suspension resultante S, en el que la suspension resultante S que se obtiene en la etapa d) tiene un contenido en solidos en el intervalo de desde el 1 hasta el 35% en peso, basandose
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El procedimiento segun la presente invencion se lleva a cabo preferiblemente en un sistema de reactor que comprende al menos un tanque, al menos un dispositivo de filtracion, y medios que conectan el tanque y el al menos un dispositivo de filtracion, tales como tuberlas o tubos. Ademas, el sistema de reactor tambien puede comprender equipo de medicion, tal como unidades de medicion de la presion, temperatura, pH, turbidez, y similares.
El tanque esta equipado con un agitador, al menos una entrada para el agua, el dioxido de carbono y la sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinoterreo y el al menos un hidroxido de metal alcalinoterreo opcional. Tambien hay un dispositivo de filtracion conectado al tanque a traves del cual se hace pasar al menos una parte de la suspension resultante S que tiene un pH de entre 6 y 9 y que se prepara en el tanque con el fin de obtener la disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo.
Preferiblemente al menos una parte de la disolucion que sale del dispositivo de filtracion se recoge con el fin de obtener la disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo. Sin embargo, si se encuentra que el valor de turbidez observado de la disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo que sale del dispositivo de filtracion esta por encima de 1,0 UNT, entonces la disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo se recircula hacia el reactor.
El agua que puede usarse en el procedimiento de la invencion puede derivarse de diversas fuentes. El agua preferiblemente tratada mediante el procedimiento de la presente invencion es agua de mar desalada, agua salobre o salmuera, aguas residuales tratadas o agua natural tal como agua subterranea, agua de superficie o agua de lluvia.
Segun otra realizacion a modo de ejemplo de la presente invencion, en primer lugar se bombea agua de mar o agua salobre del mar mediante puntos de admision en mar abierto o puntos de admision por debajo de la superficie tales como pozos, y despues experimenta tratamientos previos flsicos tales como procedimiento de tamizado, sedimentacion o eliminacion de arena. Dependiendo de la calidad del agua requerida, pueden ser necesarias etapas de tratamiento adicionales tales como coagulacion y floculacion con el fin de reducir el posible ensuciamiento de las membranas. Entonces puede destilarse el agua de mar o agua salobre previamente tratada, por ejemplo, usando destilacion subita de multiples etapas, destilacion de efecto multiple o filtracion en membrana tal como ultrafiltracion u osmosis inversa, para eliminar las sustancias disueltas y los materiales particulados restantes.
Puede usarse una valvula de control de flujo u otros medios para controlar la velocidad de flujo de dioxido de carbono al interior de la corriente. Por ejemplo, puede usarse un bloque de dosificacion de CO2 y un dispositivo de medicion en llnea de CO2 para controlar la velocidad del flujo de CO2. Segun una realizacion a modo de ejemplo de la invencion, el CO2 se inyecta usando una unidad combinada que comprende una unidad de dosificacion de CO2, una mezcladora estatica y un dispositivo de medicion de CO2 en llnea.
La dosis de dioxido de carbono se controla preferiblemente mediante el pH de la disolucion acuosa de hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo producida.
La suspension acuosa alcalina formada en el sistema de reactor puede tener un contenido en solidos en el intervalo de desde el 3 hasta el 35% en peso, preferiblemente en el intervalo del 5 al 35% en peso, basandose en el peso total de la suspension resultante S.
La sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinoterreo y el al menos un hidroxido de metal alcalinoterreo opcional que se dosifica al interior del tanque puede estar en una forma seca o en una forma acuosa. Preferiblemente, la sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinoterreo y el al menos un hidroxido de metal alcalinoterreo opcional tiene un tamano de partlcula medio en peso (d50) en el intervalo de 0,1 pm a 50 pm, y preferiblemente en el intervalo de 0,5 pm a 5 pm. Segun una realizacion de la presente invencion, la sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinoterreo es preferiblemente un carbonato de calcio triturado (GCC) tal como marmol, caliza o creta; o una dolomla.
Segun otra realizacion de la presente invencion, la sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinoterreo y el al menos un hidroxido de metal alcalinoterreo opcional tiene un contenido en compuestos insolubles en HCl de desde el 0,02 hasta el 90% en peso, preferiblemente desde el 0,05 hasta el 15% en peso, basandose en el peso total de la sustancia seca. El contenido en compuestos insolubles en HCl pueden ser, por
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ejemplo, minerales tales como cuarzo, silicato, mica y/o pirita.
Segun aun otra realizacion de la presente invencion, la suspension acuosa de la al menos una sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinoterreo y el al menos un hidroxido de metal alcalinoterreo opcional en una cantidad minoritaria con respecto a carbonato de metal alcalinoterreo, se prepara de manera reciente mezclando el agua y la sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinoterreo y el al menos un hidroxido de metal alcalinoterreo opcional en una cantidad minoritaria con respecto a carbonato de metal alcalinoterreo. La preparacion in situ de la suspension acuosa puede preferirse ya que mezclar previamente las suspensiones acuosas puede requerir la adicion de agentes adicionales tales como estabilizadores o biocidas, que pueden ser compuestos no deseados en el agua remineralizada. Segun una realizacion preferida de la presente invencion, el periodo de tiempo entre la preparacion de la suspension acuosa y la inyeccion de la suspension acuosa es lo suficientemente corto como para evitar el crecimiento bacteriano en la suspension acuosa. Segun una realizacion a modo de ejemplo, el periodo de tiempo entre la preparacion de la suspension acuosa y la inyeccion de la suspension acuosa es inferior a 48 horas, inferior a 24 horas, inferior a 12 horas, inferior a 5 horas, inferior a 2 horas o inferior a 1 hora. Segun otra realizacion de la presente invencion, la suspension acuosa inyectada cumple con los requisitos de calidad microbiologica especificados por las directrices nacionales para agua potable.
La suspension acuosa de la al menos una sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinoterreo y el al menos un hidroxido de metal alcalinoterreo opcional en una cantidad minoritaria con respecto a carbonato de metal alcalinoterreo puede prepararse, por ejemplo, usando una mezcladora tal como un agitador mecanico para diluir suspensiones espesas, o un dispositivo de mezclado de polvo-llquido especlfico para suspensiones espesas mas concentradas. Dependiendo de la concentracion de la suspension acuosa preparada, el tiempo de mezclado puede ser de desde 0,5 hasta 30 min, desde 1 hasta 20 min, desde 2 hasta 10 min o desde 3 hasta 5 min. Segun una realizacion de la presente invencion, la suspension acuosa se prepara usando una maquina de mezclado, en la que la maquina de mezclado permite el mezclado y la dosificacion simultaneos de la suspension acuosa.
El agua usada para preparar la suspension acuosa puede ser, por ejemplo, agua destilada, agua de alimentacion o agua industrial. Segun una realizacion preferida de la presente invencion, el agua usada para preparar la suspension acuosa es agua de alimentacion, por ejemplo permeado o destilado obtenido a partir de un procedimiento de desalacion.
Segun una realizacion la disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo se inyecta directamente en una corriente de agua de alimentacion. Por ejemplo, puede inyectarse una disolucion transparente que comprende hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo en la corriente de agua de alimentacion a una velocidad controlada por medio de una medicion de conductividad continua.
Segun una realizacion, el valor del parametro predeterminado es un valor de pH, en el que el valor de pH es de desde 6,5 hasta 9, preferiblemente desde 7 hasta 8.
Se pretende que la figura 1 ilustre el procedimiento segun la presente invencion.
La figura 1 muestra a modo de ejemplo una realizacion de la presente invencion. El procedimiento segun la presente invencion se lleva a cabo preferiblemente en un sistema de reactor que comprende un tanque (1) que esta equipado con un agitador (2), al menos una entrada (no mostrada) para el agua, el dioxido de carbono y la al menos sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinoterreo y el al menos un hidroxido de metal alcalinoterreo opcional as! como un dispositivo de medicion del pH (no mostrado). La al menos una sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinoterreo y el al menos un hidroxido de metal alcalinoterreo opcional en una cantidad minoritaria con respecto a carbonato de metal alcalinoterreo puede introducirse en el tanque en una forma o bien seca o bien acuosa. Conectado al reactor, hay al menos un dispositivo (4) de filtracion que tiene una salida para la disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo. Cuando hay mas de un dispositivo de filtracion presente, pueden disponerse de una manera o bien en paralelo, o bien en llnea (en serie) o bien en paralelo y en llnea. El dispositivo (4) de filtracion es preferiblemente un filtro de membrana. El dispositivo (4) de filtracion esta conectado al tanque (1) de tal manera que es posible una recirculacion de una parte de la suspension desde el dispositivo (4) de filtracion al interior del tanque (1), si se requiere. La al menos una sustancia (6) que comprende al menos un carbonato de metal alcalinoterreo y el al menos un hidroxido de metal alcalinoterreo opcional en una cantidad minoritaria con respecto a carbonato de metal alcalinoterreo, el agua (14) y el CO2 se introducen en el tanque (1) a traves de la al menos una entrada (no mostrada) y se agitan con un agitador (2) con el fin de obtener la suspension resultante S que tiene un pH de entre 6 y 9. Entonces, se alimenta (8) la suspension resultante S al dispositivo (4) de filtracion, en el que se las partlculas gruesas, es decir, todas las partlculas que tienen un tamano de al menos 0,2 pm, que estan contenidas en la suspension se retienen en el dispositivo (4) de filtracion, y se obtiene una disolucion acuosa transparente que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo. Al menos una parte de la disolucion acuosa transparente que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo se descarga (10) del dispositivo (4) de filtracion.
La velocidad de flujo de la suspension S a traves del dispositivo (4) de filtracion es de al menos 1 m/s, y preferiblemente esta en el intervalo de 1,5 a 10 m/s y lo mas preferiblemente en el intervalo de 3 a 6 m/s.
Opcionalmente, pueden llevarse a cabo tratamientos (16) adicionales, tales como por ejemplo un tratamiento mecanico o la adicion de biocidas u otros aditivos con el fin de cambiar el pH de la disolucion (por ejemplo adicion de 5 una base tal como NaOH), la conductividad de la disolucion o la dureza de la disolucion. Como opcion adicional, la disolucion acuosa transparente que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo descargada del dispositivo de filtracion puede diluirse con agua (14) adicional. Las partlculas gruesas contenidas en la suspension y que se retienen en el dispositivo de filtracion pueden opcionalmente recircularse (12) hacia el reactor con el fin de estar disponibles para su conversion adicional.
10 Segun una realizacion la velocidad de flujo del agua de alimentacion es de 20.000 a 500.000 m3 al dla.
El procedimiento de la invencion puede usarse para producir agua potable, agua de recreo tal como agua para piscinas, agua industrial para aplicaciones de procedimientos, agua para irrigacion o agua para la produccion de carbonatos de metal alcalinoterreo purificados.
La disolucion de hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo obtenida mediante el procedimiento de la invencion 15 tiene una concentracion de calcio de desde 50 hasta 650 mg/l, como CaCO3, y preferiblemente desde 70 hasta 630 mg/l, como CaCO3. En el caso de que la suspension espesa comprenda una sal de magnesio adicional tal como hidrogenocarbonato de magnesio, o sulfato de magnesio, la disolucion de hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo obtenida mediante el procedimiento de la invencion puede tener una concentracion de magnesio de desde 1 hasta 200 mg/l, como MgCO3, preferiblemente desde 2 hasta 150 mg/l, como MgCO3 y lo mas 20 preferiblemente desde 3 hasta 125 mg/l, como MgCO3.
La disolucion de hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo tiene una turbidez de menos de 1,0 UNT, preferiblemente menos de 0,3 UNT.
Ejemplos
Area superficial especffica (SSA) de un material
25 Se midio el area superficial especlfica (SSA) usando un dispositivo Malvern Mastersizer 2000 (basandose en la ecuacion de Fraunhofer).
Distribucion del tamano de partfcula (% en masa de partfculas con un diametro < X) y diametro medio en peso (dso) de un material particulado
Se determinaron el diametro de grano medio en peso y la distribucion en masa del diametro de grano de un material 30 particulado usando un dispositivo Malvern Mastersizer 2000 (basandose en la ecuacion de Fraunhofer).
pH de una suspension acuosa
Se midio el pH usando un medidor de pH de Mettler-Toledo. Se realizo la calibracion del electrodo de pH usando patrones con valores de pH de 4,01, 7,00 y 9,21.
Contenido en solidos de una suspension acuosa
35 Se determino el contenido en solidos de la suspension (tambien conocido como “peso seco”) usando un analizador de humedad HR73 de la empresa Mettler-Toledo, Suiza, con las siguientes configuraciones: temperatura de 120°C, apagado automatico 3, secado convencional, de 5 a 20 g de suspension.
Turbidez
Se midio la turbidez con un turbidlmetro de laboratorio Hach Lange 2100AN IS y se realizo la calibracion usando 40 patrones de turbidez de StabCal (patrones de formazina) de < 0,1,20, 200, 1000, 4000 y 7500 UNT.
Determinacion de la dureza (dureza alemana; expresada en “°dH”)
La dureza se refiere a la cantidad total de iones de metal alcalinoterreo en la disolucion acuosa que comprende el hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo, y se mide mediante titulacion complejometrica usando acido etilen- diamina-tetra-acetico (EDTA; nombre comercial Titriplex III) y eriocromo T como indicador del punto de equivalencia.
EDTA (agente quelante) forma con los iones Ca2+ y Mg2+ complejos de quelato solubles, estables. Se anadieron 2 ml de una disolucion de amoniaco al 25%, un tampon de amoniaco/acetato de amonio (pH 10) e indicador eriocromo negro T a 100 ml de una muestra de agua que iba a someterse a prueba. El indicador y el tampon estan habitualmente disponibles como el denominado “pastilla de indicador-tampon”. El indicador, cuando esta 5 enmascarado con un colorante amarillo, forma un complejo de color rojo con los iones Ca2+ y Mg2+. Al final de la titulacion, es decir cuando todos los iones se han unido al agente quelante, el indicador eriocromo negro T restante esta en su forma libre lo que muestra un color verde. Cuando el indicador no esta enmascarado, entonces el color cambia de magenta a azul. La dureza total puede calcularse a partir de la cantidad de EDTA que tiene que usarse.
La siguiente tabla muestra una conversion para las diferentes unidades de la dureza del agua.
Conversion para las diferentes unidades de la dureza del agua[1]
°dH °e °fH ppm mval/l mmol/l
Dureza alemana
1°dH = 1 1,253 1,78 17,8 0,357 0,1783
Dureza inglesa
1°e = 0,798 1 1,43 14,3 0,285 0,142
Dureza francesa
1°fH = 0,560 0,702 1 10 0,2 0,1
ppm de CaCOa (EE.UU.)
1 ppm = 0,056 0,07 0,1 1 0,02 0,01
mval/l de iones de metal alcalinoterreo
1 mval/l = 2,8 3,51 5 50 1 0,50
mmol/l de iones de metal alcalinoterreo
1 mmol/l = 5,6 7,02 10,00 100,0 2,00 1
10 [1] Con respecto a esto la unidad ppm se usa en el significado de 1 mg/l de CaCO3.
El dioxido de carbono usado en los ejemplos esta comercialmente disponible como “Kohlendioxid 3.0” de PanGas, Dagmarsellen, Suiza. La pureza era > 99,9% en vol.
Ejemplos
Los ejemplos de la tecnica anterior se prepararon de la siguiente manera
15 Los ejemplos de la tecnica anterior muestran diferentes suspensiones espesas con diversas concentraciones de carbonato de calcio que se prepararon a partir de diferentes rocas de carbonato y se dosificaron a agua de alimentacion en un modo discontinuo.
Se obtuvo el agua de alimentacion a partir de un procedimiento de desalacion mediante osmosis inversa y se acidifico con aproximadamente 50 mg/l de CO2. Se prepararon las suspensiones espesas mezclando una cantidad 20 apropiada de carbonato de calcio con 100 ml de agua de alimentacion a temperatura ambiente usando un agitador magnetico, con agitacion a entre 1000 y 1500 rpm y un tiempo de mezclado de entre 3 y 5 min.
Se realizo la remineralizacion anadiendo la suspension espesa en pequenas cantidades a aproximadamente un litro del agua de alimentacion acidificada, en la que se mezclaron la suspension espesa y el agua de alimentacion usando un agitador magnetico, con agitacion a entre 1000 y 1500 rpm y un tiempo de mezclado de 2 minutos. Tras 25 cada adicion de suspension espesa, se tomo una muestra del agua de alimentacion tratada para controlar la alcalinidad, turbidez, conductividad, pH, temperatura.
Se eligio una concentration final de calcio de 125 mg/l como CaCO3 como objetivo para la remineralizacion del agua de alimentacion. 125 mg de CaCO3/l representan una concentracion del 0,0125% en peso. Para cada muestra se midio la turbidez del agua remineralizada directamente tras mezclar y tras un periodo de sedimentation de como 30 mlnimo 60 minutos. Se realizo la medicion de la turbidez con las muestras sedimentadas con el fin de observar el impacto de la sedimentacion en el procedimiento de remineralizacion.
Se midio la turbidez con un turbidlmetro de laboratorio Hach Lange 2100AN IS y se realizo la calibration usando patrones de turbidez de StabCal (patrones de formazina) de < 0,1,20, 200, 1000, 4000 y 7500 UNT.
Se midio la alcalinidad total con un dispositivo de titulacion Mettler-Toledo T70 usando el software de titulacion LabX 35 Light relacionado. Se uso un electrodo de pH DGi111-SG para esta titulacion segun el metodo M415 de Mettler- Toledo correspondiente de la folleto de aplicacion 37 (analisis de agua). Se realizo la calibracion del electrodo de pH usando patrones de Mettler-Toledo con valores de pH de 4,01, 7,00 y 9,21.
Ejemplo 1 - Suspension espesa A
Se prepararon dos suspensiones espesas que tenlan una concentracion de carbonato de calcio del 0,5 y el 5% en
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peso basandose en el peso total de la suspension espesa a partir de carbonato de calcio micronizado derivado de marmol (Salses, Francia) que tenia un tamano de particula medio de 3,5 pm y un contenido en compuestos insolubles en HCl del 0,2% en peso basandose en el peso total del carbonato de calcio.
Los resultados compilados en la tabla 1 muestran valores de turbidez similares para ambos procedimientos de remineralizacion con suspensiones espesas con CaCO3 al 0,5% en peso y al 5% en peso. Tras un periodo de sedimentacion, las muestras presentaron valores de turbidez inferiores a 0,5 UNT.
Ejemplo 2 - Suspension espesa B
Se prepararon tres suspensiones espesas que tenian una concentracion de carbonato de calcio del 0,5, el 1 y el 10% en peso basandose en el peso total de la suspension espesa a partir de carbonato de calcio micronizado derivado de marmol (Bathurst, Australia) que tenia un tamano de particula medio de 2,8 pm y un contenido en compuestos insolubles en HCl del 1,5% en peso basandose en el peso total del carbonato de calcio.
Los resultados compilados en la tabla 1 muestran valores de turbidez similares para los tres procedimientos de remineralizacion. Sin embargo los valores de turbidez medidos para las muestras sedimentadas tomados tras dos minutos de remineralizacion son superiores a los del ejemplo 1, lo cual puede deberse a la diferencia en el contenido en compuestos insolubles en HCl del carbonato de calcio de marmol.
Ejemplo 3 - Suspension espesa C
Se preparo una suspension espesa que tenia una concentracion de carbonato de calcio del 5% en peso basandose en el peso total de la suspension espesa a partir de carbonato de calcio micronizado derivado de caliza (Orgon, Francia) que tenia un tamano de particula medio de 3 pm, un area superficial especifica (SSA) de 2,6 m2/g, y un contenido en compuestos insolubles en HCl del 0,1% en peso basandose en el peso total del carbonato de calcio.
Los resultados compilados en la tabla 1 muestran que el valor de turbidez medido para la muestra sedimentada es muy inferior en comparacion con los valores de los ejemplos 1 y 2, lo cual puede deberse a las diferentes estructuras geologicas de las rocas de carbonato.
Tabla 1
Suspension espesa
Concentracion en suspension espesa (% en peso) Turbidez (UNT) Alcalinidad en muestra reciente (mg/l de CaCO3)
Muestra reciente
Muestra sedimentada
A
0,5 35 0,44 100
A
5,0 32 0,45 120
B
0,5 26 3,90 115
B
1,0 25 3,50 112
B
10,0 24 3,30 119
C
5,0 20 0,21 117
Los resultados compilados en la tabla 1 muestran una fuerte turbidez de las muestras recientes y para la mayoria de las muestras incluso tras la sedimentacion.
Ejemplo 4 - Diferentes tamanos de particula
Se prepararon tres suspensiones espesas que tenian una concentracion de carbonato de calcio del 5% en peso basandose en el peso total de la suspension espesa a partir de carbonato de calcio micronizado derivado de marmol que tenia un tamano de particula de 3,5, 9 y 20 pm, respectivamente, y un contenido en compuestos insolubles en HCl del 0,2% en peso basandose en el peso total del carbonato de calcio.
Los resultados compilados en la tabla 2 muestran que tras un periodo de sedimentacion la turbidez del agua remineralizada con un tamano de particula mayor, es decir de 20 pm, tiene un valor de turbidez inferior en comparacion con la turbidez del agua remineralizada con un tamano de particula menor, es decir de 3,5 pm, lo cual resulta logico debido al hecho de que las particulas gruesas se sedimentan mucho mas rapido frente a las particulas finas.
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Tabla 2
Tamano de partlcula medio (pm)
Turbidez (UNT) Alcalinidad en muestra
SSA (m2/g) SSA (m2/m3)
Muestra reciente Muestra sedimentada reciente (mg/l de CaCO3)
3,5 2,61
32 0,45 120
326 9 1,75
22 0,36 78
219 20 0,94
27 0,31 67
118
Los resultados compilados en la tabla 2 muestran una fuerte turbidez para las muestras recientes. Tras un periodo de sedimentacion el agua que se remineralizo con un tamano de partlcula mayor, es decir de 20 pm, muestra un valor de turbidez inferior en comparacion con el agua que se remineralizo con un tamano de partlcula menor, es decir de 3,5 pm, lo cual resulta algo logico debido al hecho de que las partlculas gruesas se sedimentan mucho mas rapido que las finas, pero lo cual aumentara la turbidez de la muestra inmediatamente si se agita.
El carbonato de calcio basado en marmol que tiene un diametro medio en peso (d50) de 3,5 pm representa
aproximadamente una superficie de partlculas total de 2,61 m2/g correspondiente a 326,3 m2/tonelada de
suspension con un contenido en solidos del 0,0125% en peso.
El carbonato de calcio basado en marmol que tiene un diametro medio en peso (d50) de 9 pm representa aproximadamente una superficie de partlculas total de 1,75 m2/g correspondiente a 218,8 m2/tonelada de suspension con un contenido en solidos del 0,0125% en peso.
El carbonato de calcio basado en marmol que tiene un diametro medio en peso (d50) de 20 pm representa
aproximadamente una superficie de partlculas total de 0,94 m2/g correspondiente a 117,5 m2/tonelada de
suspension con un contenido en solidos del 0,0125% en peso.
A partir de la informacion anterior puede derivarse que la velocidad de disolucion del carbonato de calcio se reduce mediante la superficie especlfica reducida de las partlculas de carbonato de calcio que estan presentes en la suspension.
Ejemplos referentes a la invencion
En la figura 1 se muestra un diagrama de flujo de procedimiento general del procedimiento segun la presente invencion.
Se obtuvo el agua de alimentacion usada en los ejemplos de la invencion a partir de un equipo de intercambio ionico de Christ, Aesch, Suiza Typ Elite 1BTH, teniendo el agua de alimentacion las siguientes especificaciones de agua tras el intercambiador ionico:
Sodio 169 mg/l
Calcio 2 mg/l
Magnesio < 1 mg/l
°dH 0,3
Se usaron las siguientes rutas de procedimiento diferentes para mostrar a modo de ejemplo el procedimiento segun la presente invencion:
Procedimiento A (figura 1) La suspension del reactor pasa por un molino sin perlas de trituracion en el molino. Se busca que este procedimiento muestre a modo de ejemplo la realizacion de la invencion.
Ejemplo 5, Microdol A extra (dolomfa)
En el presente ejemplo, se uso Microdol A extra, una dolomla obtenida de la empresa Norwegian Talc, Knarrevik, como el al menos un carbonato de metal alcalinoterreo. En la tabla 3 se facilitan la reaccion y las condiciones operativas.
Procedimiento A, 23°C (temperatura del tanque)
Tabla 3
Contenido en solidos de alimentacion, % en peso
CO2 ml/min g/h mol/h °dH de permeado l/h de permeado l/h de permeado a 10°dH mol de CaCOa/h Presion de membrana l/h/m2 de permeado a 10°dH pH de permeado d10 d50 d90 SSA
15
100 11,8 0,268 25 63 158 0,282 1 264 7,4 0,35 pm 2,67 pm 10,23 pm 2,24 m2/g
15
150 17,7 30 55 165 1,5 276 7,35
15
200 23,6 32 51 162 1,5 270 7,25
15
200 23,6 32,5 47 151 2 252 7,14
La superficie de mineral total de las partlculas en la suspension de este ensayo representa 336.000 m2/tonelada de suspension.
5 La razon de mol de CaCO3 producido con respecto a mol de CO2 usado en este ejemplo es de 1:0,54.
Ejemplo 6, Marmol
En el presente ejemplo, se uso un marmol comercializado con el nombre comercial “Omyacarb 10 AV” de la empresa Omya International, Suiza, como carbonato de metal alcalinoterreo. El contenido en compuestos insolubles en HCl era del 0,7% en peso. En la tabla 4 se facilitan la reaccion y las condiciones operativas.
10 Procedimiento A, 27°C (temperatura del tanque)
Tabla 4
Contenido en solidos de alimentacion, % en peso
CO2 ml/min g/h mol/h °dH de permeado l/h de permeado l/h de permeado a 10°dH mol de CaCOs/h Presion de membrana l/h/m2 de permeado a 10°dH pH de permeado d10 d50 d90 SSA
15
50 32,5 35 115 1,5 192 6,55 0,48 pm
5,42 pm
5,9 0,205 16,98 pm
0,134 1,52 m2/g
La superficie de mineral total de las partlculas en la suspension de este ensayo representa 228.000 m2/tonelada de suspension.
La razon de mol de CaCO3 producido con respecto a mol de CO2 usado en este ejemplo es de 1:0,65.
15 Ejemplo 7, Marmol, Noruega
Procedimiento A, 20°C (temperatura del tanque)
Se disperso marmol noruego triturado fino (Molde, Noruega) en agua del grifo (3°dH, pH 7,4) a un contenido en solidos del 35% en peso usando el 0,72% en peso, basandose en el peso seco del marmol, de polifosfato de sodio, y el 0,21% en peso de acido fosforico para formar una suspension. La suspension tenia una conductividad de 20 2.580 mS/cm.
Se bombeo la suspension en modo de circulacion a una velocidad de 3200 l/h desde el reactor pasando por un modulo de membrana de 0,2 m2 (Microdyn-Modul MD 063 TP 2N) y despues se recirculo al interior del tanque. Se dosifico CO2 tras la bomba, pero antes del modulo de membrana.
Se acciono la bomba mediante una mezcla de energla electrica solar (Solarcenter Muntwiler, Suiza,
www.solarcenter.ch) y una central de energla nuclear. La figura 2 muestra el contador electrico de la central de energla solar que se uso para generar la energla electrica que se uso en este ejemplo. La central de energla solar comprende aproximadamente 25 m2 de paneles solares. La energla electrica total usada en este ensayo fue de 5 5,5 kWh; la parte de energla solar fue de 1,5 kWh (de 1,1 a 1,9 kWh).
Contenido en solidos de alimentacion, % en peso
CO2 ml/min °dH de permeado l/h de permeado a 10°dH mol de CaCO3/h Presion de membrana l/h/m2 de permeado a 10°dH pH de permeado d10 d50 d90 SSA % de energla solar
35
50 13 49,8 0,089 1 249 7,1 0,33 pm 0,87 pm 1,92 pm 3,40 m2/g 27%
La superficie de mineral total de las partlculas en la suspension de este ensayo representa 1.197.385 m2/tonelada de suspension.

Claims (22)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento para la preparacion de una disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo, comprendiendo el procedimiento las etapas de:
    a) proporcionar agua,
    b) proporcionar al menos una sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinoterreo y opcionalmente al menos un hidroxido de metal alcalinoterreo en una cantidad minoritaria con respecto al carbonato de metal alcalinoterreo, estando la al menos una sustancia en una forma seca o en una forma acuosa, en el que la al menos una sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinoterreo y el al menos un hidroxido de metal alcalinoterreo opcional se selecciona del grupo que comprende marmol, caliza, creta, cal semicalcinada, cal calcinada, caliza dolomltica, dolomla calcarea, dolomla semicalcinada, dolomla calcinada y carbonato de calcio precipitado;
    c) proporcionar CO2,
    d) combinar o bien:
    (i) el agua de la etapa a), la al menos una sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinoterreo y el al menos un hidroxido de metal alcalinoterreo opcional de la etapa b) y el CO2 de la etapa c), o bien
    (ii) el agua de la etapa a) y la al menos una sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinoterreo y el al menos un hidroxido de metal alcalinoterreo opcional de la etapa b) con el fin de obtener una suspension acuosa alcalina de la al menos una sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinoterreo y el al menos un hidroxido de metal alcalinoterreo opcional, y posteriormente combinar la suspension acuosa alcalina con el CO2 de la etapa c) con el fin de obtener una suspension resultante S que tiene un pH de entre 6 y 9, conteniendo la suspension resultante S partlculas,
    e) filtrar al menos una parte de la suspension resultante S que se obtiene en la etapa d) haciendo pasar la suspension resultante S a traves de un dispositivo de filtracion con el fin de obtener la disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo, en el que la disolucion acuosa obtenida tras la filtracion tiene un valor de turbidez de menos de 1 UNT y tiene una concentracion de calcio, como carbonato de calcio, de desde 50 hasta 650 mg/l,
    en el que las partlculas de la suspension resultante S que se obtiene en la etapa d) representan un area superficial de partlculas total (SSAtotal) que es > 20.000 m2/tonelada de la suspension resultante S, y
    en el que la suspension resultante S que se obtiene en la etapa d) tiene un contenido en solidos en el intervalo de desde el 1 hasta el 35% en peso, basandose en el peso total de la suspension resultante S, con la condicion de que una adicion del CO2 de la etapa c) no tiene lugar antes que una adicion de la al menos una sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinoterreo y el al menos un hidroxido de metal alcalinoterreo opcional de la etapa b), y caracterizado porque la al menos una sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinoterreo y el al menos un hidroxido de metal alcalinoterreo opcional de la etapa b) tiene un area superficial especlfica (SSA) en el intervalo de 0,01 a 200 m2/g.
  2. 2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado porque las partlculas de la suspension resultante S representan un area superficial de partlculas total (SSAtotal) que esta en el intervalo de 25.000 - 5.000.000 m2/tonelada, mas preferiblemente en el intervalo de 50.000 - 2.000.000 m2/tonelada, lo mas preferiblemente en el intervalo de 200.000 - 600.000 m2/tonelada de la suspension resultante S.
  3. 3. Procedimiento segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque la al menos una sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinoterreo y el al menos un hidroxido de metal alcalinoterreo opcional de la etapa b) tiene un tamano de partlcula medio en peso (d50) en el intervalo de 0,1 pm a 50 pm, y preferiblemente en el intervalo de 0,5 pm a 5 pm.
  4. 4. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la al menos una sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinoterreo y el al menos un hidroxido de metal alcalinoterreo opcional de la etapa b) tiene un area superficial especlfica (SSA) en el intervalo de 1 a 100 m2/g.
  5. 5. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la al menos una sustancia que comprende al menos un carbonato de metal alcalinoterreo y el al menos un hidroxido de metal
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    alcalinoterreo opcional de la etapa b) tiene un contenido en compuestos insolubles en HCl de desde el 0,02 hasta el 90% en peso, preferiblemente desde el 0,05 hasta el 15% en peso, basandose en el peso total de la sustancia seca.
  6. 6. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la suspension resultante S que se obtiene en la etapa d) tiene un contenido en solidos en el intervalo de desde el 3 hasta el 35% en peso, preferiblemente en el intervalo del 5 al 35% en peso, basandose en el peso total de la suspension resultante S.
  7. 7. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el agua de la etapa a) se selecciona de agua destilada, agua del grifo, agua desalada, salmuera, aguas residuales tratadas o agua natural tal como agua subterranea, agua de superficie o agua de lluvia.
  8. 8. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el CO2 de la etapa c) se selecciona de dioxido de carbono gaseoso, dioxido de carbono llquido, dioxido de carbono solido o una mezcla gaseosa de dioxido de carbono y al menos otro gas, y es preferiblemente dioxido de carbono gaseoso.
  9. 9. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la cantidad de CO2 usada, en moles, para producir 1 mol del al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo en la disolucion acuosa esta en el intervalo de 0,5 a 4 mol, preferiblemente en el intervalo de 0,5 a 2,5 mol, mas preferiblemente en el intervalo de 0,5 a 1,0 mol y lo mas preferiblemente en el intervalo de 0,5 a 0,65 mol.
  10. 10. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo que se obtiene en la etapa e) tiene una dureza de desde 5 hasta 130°dH, preferiblemente desde 10 hasta 60°dH, lo mas preferiblemente desde 15 hasta 50°dH.
  11. 11. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo que se obtiene en la etapa e) tiene un pH en el intervalo de 6,5 a 9, preferiblemente en el intervalo de 6,7 a 7,9 y lo mas preferiblemente en el intervalo de 6,9 a 7,7, a 20°C.
  12. 12. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque la disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo que se obtiene en la etapa e) tiene una concentracion de calcio, como carbonato de calcio, de desde 70 hasta 630 mg/l.
  13. 13. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque la disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo que se obtiene en la etapa e) tiene una concentracion de magnesio, como carbonato de magnesio, de desde 1 hasta 200 mg/l, preferiblemente desde 2 hasta 150 mg/l y lo mas preferiblemente desde 3 hasta 125 mg/l.
  14. 14. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque la disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo que se obtiene en la etapa e) tiene un valor de turbidez de menos de 0,5 UNT, y preferiblemente de menos de 0,3 UNT.
  15. 15. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque al menos la etapa d) se lleva a cabo a una temperatura que esta en un intervalo de 5 a 55°C, y preferiblemente en un intervalo de 20 a 45°C.
  16. 16. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque es un procedimiento continuo.
  17. 17. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque el dispositivo de filtracion de la etapa e) es un filtro de membrana.
  18. 18. Procedimiento segun la reivindicacion 17, caracterizado porque el dispositivo de filtracion es un filtro de membrana de tubos con un tamano de poro de entre 0,02 pm y 0,5 pm, y preferiblemente de entre 0,05 y 0,2 pm.
  19. 19. Uso de una disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo obtenida mediante el procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18 para la produccion de un carbonato de metal alcalinoterreo precipitado y/o hidromagnesita, y en particular para la produccion de un carbonato de calcio precipitado y/o hidromagnesita.
  20. 20. Uso de una disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo obtenida mediante el procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18 para la mineralizacion de agua.
  21. 21. Procedimiento para la mineralizacion de agua que comprende las siguientes etapas:
    I) proporcionar agua de alimentacion,
    II) proporcionar una disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo obtenida mediante el procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18, y
    5 III) combinar el agua de alimentacion de la etapa I) y la disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo de la etapa II) con el fin de obtener agua mineralizada.
  22. 22. Procedimiento segun la reivindicacion 21, caracterizado porque la disolucion acuosa que comprende al menos un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo de la etapa II) tiene una dureza que es al menos 3°dH, y preferiblemente al menos 5°dH mayor que la dureza del agua de alimentacion de la etapa I).
    10 23. Procedimiento segun la reivindicacion 22, caracterizado porque la disolucion acuosa que comprende al menos
    un hidrogenocarbonato de metal alcalinoterreo de la etapa II) tiene una dureza de al menos 15°dH.
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