ES2606004T3 - Proceso para obtener carbonato de calcio precipitado - Google Patents

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Abstract

El uso de un producto de carbonato de calcio precipitado producido por un proceso, que comprende las etapas de: (a) preparar una suspensión acuosa de semillas de carbonato de calcio precipitado carbonatando una suspensión de Ca(OH)2 en presencia de 0.005 a 0.030 moles de Sr, en forma de Sr(OH)2, por mol de Ca(OH)2; y (b) formar una suspensión acuosa del producto de carbonato de calcio precipitado carbonatando una lechada de Ca(OH)2 en presencia de 0.5 a 5% en peso seco de las semillas del carbonato de calcio precipitado, en donde las semillas de carbonato de calcio precipitado tienen un D50 que es menor que el D50 del producto de carbonato de calcio precipitado y las semillas de carbonato de calcio precipitado tienen un contenido de polimorfo aragonítico mayor o igual que el del producto de carbonato de calcio precipitado. para la fabricación de un producto alimenticio, en donde el producto de carbonato de calcio precipitado obtenido en la etapa (b) tiene un contenido de polimorfo aragonítico mayor que 60% en peso seco.

Description

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DESCRIPCION
Proceso para obtener carbonato de calcio precipitado Antecedentes de la invencion
En anos recientes se ha encontrado una variedad de usos para el carbonato de calcio en muchos campos. Por ejemplo, el carbonato de calcio es uno de los minerales empleado mas extensamente en las industrias del papel, los plasticos, las pinturas y los recubrimientos como una carga y como un pigmento de recubrimiento, debido a su color blanco. En la industria del papel el carbonato de calcio es apreciado por su luminosidad, opacidad y brillo elevados y es utilizado comunmente como una carga para fabricar papel opaco luminoso. Ademas, el carbonato de calcio es utilizado frecuentemente como un extendedor en pinturas, y se usa tambien como una carga en adhesivos y selladores. El carbonato de calcio de alta calidad es usado tambien en formulaciones de productos farmaceuticos.
Se sabe que el carbonato de calcio existe como tres tipos de polimorfos cristalinos: calcita, aragonita y vaterita. La calcita, el polimorfo cristalino mas comun, es considerada la forma cristalina mas estable del carbonato de calcio. La aragonita, que tiene una estructura cristalina ortorrombica en forma de agujas separadas o agrupadas, es menos comun. La vaterita es el polimorfo cristalino mas raro del carbonato de calcio y generalmente es inestable.
Entre estas tres formas, la aragonita es particularmente util en una cantidad de aplicaciones, tales como carga o recubrimiento inorganico del papel, debido a su estructura cristalina en forma de agujas que ofrece al papel mayor volumen y opacidad. Como resultado de ello, ha aumentado substancialmente la demanda de carbonato de calcio que tenga un contenido de cristales de aragonita significativo.
Generalmente, una manera de producir carbonato de calcio en forma comercial es calcinando carbonato de calcio bruto para obtener cal viva. Despues se agrega agua para proporcionar una suspension acuosa de hidroxido de calcio (“lechada de cal”), y se vuelve a introducir dioxido de carbono en esta lechada para precipitar el carbonato de calcio. El producto de este proceso es conocido como carbonato de calcio precipitado (“PCC”, por sus siglas en ingles). La suspension acuosa, o lechada, de carbonato de calcio resultante puede usarse como esta o seguir siendo procesada (esto es, eliminar el agua, triturar, etc.) para formar un producto seco. La reaccion de precipitacion puede producir cada uno de los tres polimorfos (calcita, aragonita y vaterita) dependiendo de las condiciones de reaccion exactas utilizadas.
Los procesos de la tecnica anterior para producir un producto de PCC con un aumento del contenido de cristales aragonlticos han adoptado generalmente una serie de metodos. En un primer metodo, se han desarrollado procesos que utilizan aditivos, tales como sales de estroncio, para fomentar la produccion del cristal aragonltico durante la carbonatacion que tienen como resultado la formacion de PCC. Por ejemplo, el documento GB 2145074A describe un proceso para producir un producto de carbonato de calcio aragonita precipitado, agregando cloruro de estroncio (SrCl2) antes o durante la carbonatacion para que actue como agente en la formacion de cristales de aragonita. El uso de compuestos de estroncio como aditivos al proceso de carbonacion para preparar PCC tambien se describe en los procesos de produccion de PCC de las siguientes Solicitudes de Patente Japonesas: JP63260815, JP59223225, JP5116936yJP1018911.
En un segundo metodo, los procesos han utilizado semillas de cristales de aragonita para aumentar la formacion de cristales de aragonita. Por ejemplo, el documento GB 941900A ensena un proceso para producir carbonato de calcio aragonltico introduciendo una solucion de carbonato de sodio durante la carbonatacion. La referencia sugiere que la adicion de semillas de cristales de aragonita, al proceso descrito, puede acelerar la produccion de cristales de aragonita.
Se ha mostrado que los procesos de produccion tratados antes aumentan marginalmente el contenido total de cristales aragonlticos del producto de PCC. Sin embargo, generalmente estos procesos no han podido producir PCC que tenga un contenido aragonltico total mayor que 60%.
De acuerdo con lo anterior, existe la necesidad de un proceso de bajo coste para producir PPC precipitado que contenga cantidades incrementadas del polimorfo aragonltico.
El documento US 6,022,517 describe composiciones de carbonato de calcio que tienen tanto morfologla cristalina de calcita como de aragonita. Estas composiciones son utiles como cargas en productos farmaceuticos, papel, recubrimiento de papel, productos de consumo tales como pinturas, pasta de dientes y como aditivos para pollmeros y sellantes. JP H04 321515 A se refiere a la produccion de carbonato de calcio cristalino de aragonita que tiene gran diametro de grano de forma aguja. Se describe que el carbonato de calcio cristalino de aragonita resultante puede usarse como material de refuerzo y mezclarse con plasticos, etc. para mejorar notablemente el modulo de elasticidad especialmente flexible. JP 2006 028003 A se refiere a un metodo para producir carbonato de calcio de tipo bigote. Se describe que el carbonato de calcio de tipo bigote es util como carga funcional para plasticos de papel, cauchos o similares
Breve descripcion de la invencion
La presente invencion proporciona el uso de un producto de carbonato de calcio precipitado mediante un proceso para producir a bajo coste un material que comprende PCC, en donde mas de 60%, y preferentemente mas de 70% en relacion con el PCC en el material que comprende PCC, es del polimorfo aragonitico para la fabricacion de un 5 producto alimenticio. En su forma general, La presente invencion cumple con estos requisitos utilizando un proceso de fabricacion en dos etapas. En la primera etapa, se forma una suspension acuosa de semillas de carbonato de calcio precipitado carbonatando una suspension de Ca(OH)2 en presencia de 0.005 a 0.030, o mas preferentemente, 0.01 a 0.02, moles de estroncio, en forma de Sr(OH)2, por mol de Ca(OH)2. En la segunda etapa, se forma una suspension acuosa de un producto de carbonato de calcio precipitado carbonatando una lechada de Ca(OH)2 en 10 presencia de 0.5 a 5% en peso seco de las semillas de carbonato de calcio precipitado. Las semillas de carbonato de calcio precipitado tienen un D50 que es menor que el D50 del producto de carbonato de calcio precipitado y las semillas de carbonato de calcio precipitado tienen un contenido del polimorfo aragonitico mayor o igual que el producto de carbonato de calcio precipitado. El producto de carbonato de calcio precipitado obtenido se utiliza para la fabricacion de un producto alimenticio. Como se tratara mas adelante en los ejemplos, el producto de este 15 proceso en dos etapas supera las deficiencias de los anteriores procesos de produccion de PCC y proporciona el aumento deseado en el porcentaje en peso total del polimorfo aragonitico dentro del producto final.
El producto de carbonato de calcio precipitado de la presente invencion se dirige a usos del producto para la fabricacion de un material en el que es deseable utilizar PCC aragonitico como una carga, a saber, para la fabricacion de un producto alimenticio.
20 Otros objetivos de la invencion se haran evidentes en la descripcion que sigue.
Descripcion detallada de la invencion
Como se trato antes, el PCC es fabricado tipicamente mediante la carbonatacion de cal hidratada. En este proceso, el carbonato de calcio triturado es calcinado (calentado) primero para formar cal (CaO) y dioxido de carbono gaseoso (CO2). Esta reaccion se muestra en la reaccion (1):
25 (1) CaCO3 ^ CaO + CO2
La cal es apagada con agua para formar hidroxido de calcio (Ca(OH)2), o lechada de cal, lo que se muestra en la reaccion (2):
(2) CaO + H2O ^ Ca(OH)2
Finalmente, el hidroxido de calcio es combinado con dioxido de carbono (capturado habitualmente durante la etapa 30 de calcinacion) para precipitar carbonato de calcio. Esta etapa de carbonatacion se muestra en la reaccion (3):
(3) Ca(OH)2 + CO2 ^ CaCO3 + H2O
De acuerdo con la presente invencion, un producto de carbonato de calcio precipitado se prepara en un proceso en dos etapas que se utiliza para la fabricacion de un producto alimenticio. En la primera etapa, se prepara una suspension acuosa (o lechada) de semillas de carbonato de calcio precipitado carbonatando una suspension de 35 Ca(OH)2 en presencia de 0.005 a 0.030, o mas preferentemente, 0.01 a 0.02 moles de estroncio, en forma de Sr(OH)2, basadas en los moles de Ca(OH)2. El Sr(OH)2 puede ser introducido a traves de la cal de la suspension de Ca(OH)2 o, mas preferentemente, puede ser formado in situ por la adicion de minerales que comprenden SrO. Cuando el Sr(OH)2 es formado in situ por la adicion de minerales que comprenden SrO, el mineral que contiene SRO puede obtenerse, preferentemente, calcinando minerales que contienen SrCO3 o piedras de partida que contienen 40 estroncianita bruta.
Las semillas de carbonato de calcio precipitado de la presente invencion se caracterizan por un contenido del polimorfo aragonitico mayor o igual al contenido de polimorfo aragonitico del producto de carbonato de calcio precipitado producido en la segunda etapa. Especificamente, en el proceso de la presente invencion, la solucion acuosa de semillas de carbonato de calcio precipitado puede tener un contenido de polimorfo aragonitico mayor que 45 85%, preferentemente, 90% o, en la forma mas preferida, 95% en peso seco. Como se describe en la presente
memoria, el porcentaje en peso seco es determinado por analisis de difraccion de rayos X (XRD, por sus siglas en ingles).
Las semillas de carbonato de calcio precipitado producidas durante la primera etapa del proceso de fabricacion se caracterizan ademas por un D50 que es menor que el D50 del producto de carbonato de calcio precipitado. El 50 tamano D50 se define como el tamano al cual por lo menos 50% del producto es menor que el tamano basado en una fraccion volumetrica acumulativa. El tamano de particula se mide usando un Micrometrics Sedigraph™ 5100.
Esta dentro de los limites de la presente invencion que el proceso de produccion de semillas pueda ser sometido a
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etapas de procesamiento adicionales, tales como eliminar el agua, dispersar y/o triturar. En la realization preferida la suspension acuosa de semillas de carbonato de calcio precipitado puede seguir siendo procesada para obtener un D50 menor o igual que 0.1 a 0.3 pm y una SSA BET de 10 a 30 m2/g o superficie especlfica. La BET, o superficie especlfica, se mide en un TriStar 3000 midiendo la absorcion de nitrogeno de acuerdo con el proceso BET en una muestra secada.
Con respecto a la trituration, las semillas de PCC obtenidas en la primera etapa del proceso pueden ser trituradas en seco y/o trituradas en humedo. La trituracion en humedo se refiere a la trituracion del PCC en un medio llquido (por ejemplo, lechada). La trituracion en humedo puede realizarse en ausencia de un adyuvante de trituracion o en presencia de un adyuvante de trituracion. Se puede incluir uno o mas agentes de trituracion, tales como, por ejemplo, poliacrilato de sodio, una sal de acido poliacrllico, y/o una sal de un copollmero de acido acrllico. El secado puede tener lugar usando cualquier equipo de secado adecuado y puede incluir, por ejemplo, secado termico y/o secado a presion reducida usando un equipo tal como un evaporador, un secador instantaneo, un horno, un secador por pulverization (tal como un secador por pulverization vendido por Niro y/o Nara), y/o secando en una camara al vaclo.
En la segunda etapa del proceso, una suspension acuosa de un producto de carbonato de calcio precipitado es formada carbonatando una lechada de Ca(OH)2 en presencia de 0.5 a 5% en peso seco de las semillas de carbonato de calcio precipitado obtenidas de la primera etapa del proceso de production. En relation con esto, las semillas de carbonato de calcio precipitado son agregadas a la lechada de Ca(OH)2 antes de la carbonatacion del producto de carbonato de calcio precipitado. El proceso descrito en la presente memoria es capaz de producir un producto de carbonato de calcio precipitado que tiene un contenido de polimorfo aragonltico mayor que 60% en peso seco y, preferentemente mayor que 70% en peso seco determinado por analisis de XRD. Ademas, el producto de carbonato de calcio precipitado producido en la segunda etapa tiene, preferentemente, una cantidad total de estroncio de 1 a 5 mol/tonelada metrica seca.
Esta tambien dentro de los llmites de la presente invention que el producto de carbonato de calcio precipitado obtenido en la segunda etapa pueda ser sometido a procesamiento adicional, lo que incluye, por ejemplo, etapas de elimination de agua, dispersion y/o trituracion para obtener un producto de carbonato de calcio precipitado que tenga las caracterlsticas deseadas. Preferentemente, el producto de carbonato de calcio precipitado obtenido en la segunda etapa puede ser sometido a procesamiento adicional para obtener un D50 entre 0.35 y 0.45 micrometres y una SSA BET entre 8 y 20 m2/g.
El producto de carbonato de calcio precipitado aragonltico producido de acuerdo con el proceso descrito anteriormente se utiliza en diversos materiales en los que es deseable utilizar carbonato de calcio como una carga, a saber, el producto de carbonato de calcio precipitado aragonltico se utiliza para la fabrication de productos alimenticos para humanos o animales.
Pruebas Iniciales
Como punto de partida, se considero el hidroxido de estroncio octahidratado (Sr(OH)2-8H2O), que es empleado actualmente como un promotor de aragonita en una carbonatacion de semillas de aragonita-PCC (“A-PCC”). Se realizaron pruebas en laboratorio para evaluar fuentes alternativas y mas economicas de Sr2+ que el Sr(OH)2'8H2O.
En una primera prueba, se prepare una solution al 26% p/p de acetato de estroncio (Sr(CH3COO)2) mediante disolucion de SrCO3 en 25% p/p de acido acetico. El acetato de estroncio fue evaluado despues como un substituto del Sr(OH)2'8H2O como un aditivo de carbonatacion en la elaboration de semillas de A-PCC. Los resultados de esta prueba de carbonatacion indicaron que el acetato de estroncio es menos efectivo en comparacion con el Sr(OH)2'8H2O, a la misma proportion de adicion molar de Sr2+ basado en lechada de cal. En particular, el analisis de XRD revelo que el contenido de aragonita despues de la carbonatacion de las semillas habla disminuido de 97% a 38%, en comparacion con un aditivo de Sr(OH)28H2O.
Basandose en los resultados de la primera prueba, en una segunda prueba se calcino SrCO3 precipitado, qulmicamente puro, a 1300°C durante 2 horas para obtener SrO. La carbonatacion con semillas de A-PCC, con adicion de 2% de SrO (seco/CaO seco) como aditivo de apagado, dio el mismo resultado (97% de aragonita) que con 7.5% Sr(OH)28H2O (seco/Ca(OH)2 seco). Los resultados de estas pruebas iniciales se muestran en la Tabla 1. Las pruebas de elaboracion de A-PCC usando las semillas de A-PCC procesadas posteriormente tuvieron tambien exito y se discuten en los ejemplos que siguen.
Tabla 1 - Pruebas Iniciales, Carbonatacion
Sr(OH)2.8H2O
[% p/p en MoL] 7.5
Sr(CHaCOO)2
[% p/p en MoL] 3.0
SSA
[m2/g] 6.2 13.2
D50
[pm] 2.37 0.97
Aragonita
[%] 38.6 97.0
Sr total en semillas
[mol/semilla DMT] 108.0 208.7
Ademas, las semillas de PCC obtenidas en la segunda prueba fueron analizadas mineralogicamente por difraccion de rayos X segun el estado de la tecnica. Notablemente, no se detecto ningun carbonato de estroncio cristalino, indicando que todos los iones estroncio se hablan incorporado como iones foraneos en la reticula cristalina de la 5 aragonita. Esto confirmo que no es el carbonato de estroncio el que se precipito eventualmente durante la fase de nucleacion inicial que parece intervenir en la formation de semillas, sino que son mas bien los iones estroncio. Basado en estos hallazgos, el experto en la materia habrla esperado que los mejores resultados se obtendrlan entonces con una sal de estroncio altamente soluble, tal como SrCh. Sin embargo, como lo indican los resultados presentados mas adelante, SrCh no contribuye a la formacion de semillas de A-PCC tan bien como Sr(OH)2 (o 10 Sr(OH)2 derivado de la adicion de SrO a agua), aun cuando el cloruro de estroncio tiene una solubilidad en agua de
53.8 g /100 mL (20°C), en tanto que el hidroxido de estroncio tiene una solubilidad de 1.77 g/100 ml (20°C).
Estos resultados pueden ser ilustrados comparando los procesos de la tecnica anterior, que usan un proceso de carbonatacion de una sola etapa, con los ejemplos de la presente invention que utilizan un proceso en dos etapas. Se tiene la intention de que estos ejemplos sean solamente ilustrativos y no deben ser interpretados de manera 15 alguna como limitativos en cualquier forma del alcance de la Invencion como se define en las reivindicaciones que siguen mas adelante.
La Tabla 2 muestra una comparacion del porcentaje de aragonita obtenido por la presente invencion comparado con aquellos obtenidos usando los procesos del estado de la tecnica.
Tabla 2
A B C D E F G
Invencion Invencion Invencion Tecnica anterior Tecnica anterior Tecnica anterior Tecnica anterior
Semilla de A-PCC
Carbonatacion SrCl2.6H2O [% p/p en MoL] 3.5
Sr(OH)2.8H2O [% p/p en MoL] 5.0 7.5
SrO [% p/p en MoL] 1.51
SSA [m2/g] 13.6 13.7 14.1 9.4
D50 [pm] 0.87 3.48 1.09 8.27
Aragonita [%] 97.4 96.1 97.6 61.7
Total Sr en semilla [mol/DMT semilla] 107.9 139.1 208.7 97.3
Total Sr en semilla [mol/DMT Ca(OH)2] 0.01079 0.01391 0.02087 0.00973
Procesamiento posterior SSA [m2/g] 17.4 20.6 22.5
D50 [pm] 0.23 0.22 0.21
Aragonita [%] 93.8 91.5
Producto de A-PCC
Carbonatacion SrCl2.6H2O [% p/p en MoL] 0.07
Sr(OH)2.8H2O [% p/p en MoL] 0.1 0.2
A-PCC semilla [% p/p en MoL] 2.5 2.5 2.5 - - -
SSA [m2/g] 8.2 10.5 9.5 8.7 7.9 7.6
D50 [pm] 1.75 1.82 1.54 1.42 1.7 1.56
Aragonita [%] 87.7 77.4 77.6 53.8 46.4 49.8
Total Sr en producto [mol/DMT PCC] 1.93 2.53 3.80 2.79 5.58 1.95
Procesamiento posterior SSA [m2/g] 11.7
D50 [pm] 0.41
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Ejemplos Ejemplo 1
Etapa 1: semilla de A-PCC
160 Kg de cal viva CaO (por ejemplo, la cal viva suministrada por Mississippi Lime Co., Ste. Genevieve, Mo) fue apagada agregando el compuesto a 1.300 litros de agua del grifo a 50°C en un reactor agitado. Antes de apagar, se agrego al CaO 3.2 Kg de SrO, obtenido por calcinacion de SrCO3 precipitado qulmicamente puro a 1300°C, durante 2 horas. La cal viva fue apagada durante 30 minutos con agitacion continua y la lechada de hidroxido de calcio (“lechada de cal”) resultante fue ajustada hasta tener un contenido de solidos de 13% mediante dilucion con agua a 60°C y luego fue tamizada en un tamiz de 100 pm.
La precipitacion de las semillas de A-PCC se llevo a cabo en un reactor cillndrico de acero inoxidable de 1000 litros con placas deflectoras equipado con un agitador de gaseado, un tubo de carbonatacion de acero inoxidable para dirigir una corriente de dioxido de carbono/aire al propulsor y sondas para inspeccionar el pH y la conductividad de la suspension. Se agregaron al reactor de carbonatacion 800 litros de la suspension de hidroxido de calcio obtenida en la etapa de apagado anterior, ajustada a una temperatura de 60°C. Despues se hizo burbujear hacia arriba a traves de la lechada un gas con 6% en volumen de CO2 en aire a una velocidad de 100 m3/h durante 15 minutos (calculados desde el inicio de la introduccion del CO2 gaseoso) con una agitacion de la lechada de 1480 rpm. Despues de esto, la fraccion en volumen de CO2 en el gas fue aumentada a 24% y se aumento el flujo de gas a 200 m3/h. La fraccion en volumen de CO2 y el flujo de gas fueron mantenidos a esta velocidad hasta el fin de la reaccion. Durante la carbonatacion, la temperatura de la mezcla de reaccion no fue controlada y se dejo que se elevara debido al calor generado en la reaccion de precipitacion exotermica. Despues de que la conductividad llego a un mlnimo correspondiente a la conversion total del Ca(OH)2 en PCC, el gaseado fue continuado durante otros 8 minutos antes de detener la introduccion de gas. El tiempo de carbonatacion, calculado desde el inicio de la introduccion de gas hasta el tiempo de la conductividad minima, fue de 84 minutos. La lechada de semillas de A-PCC fue tamizada despues en un tamiz de 45 pm y el producto tamizado fue recuperado como una lechada acuosa de las semillas de A-PCC. Como se muestra en la Columna A de la Tabla 2, la carbonatacion de las semillas de A-PCC con la adicion de 2% de SrO basado en CaO seco (correspondiente a 1.51% de SrO basado en lechada de cal seca) proporciono una lechada de semillas de A-PCC que tenia 97.4% de aragonita.
Aunque no se requeria, en este ejemplo, se realizo procesamiento posterior de la lechada de semillas de A-PCC. En particular, al material se le elimino el agua y se trituro para proporcionar particulas que tenian una SSA de 17.4 m2/g y un diametro medio de 0.23 pm.
Etapa 2: Producto de A-PCC
El apagado y la carbonatacion se realizaron de la misma manera descrita en la anterior Etapa 1, excepto que no se agrego SrO y se agrego a la lechada de cal 2.5% en peso (calculado como carbonato de calcio seco basado en el peso seco del hidroxido de calcio) de las semillas de A-PCC trituradas formadas en la Etapa 1 antes de la carbonatacion. La experimentacion llevada a cabo en el producto final de A-PCC indico que 87.7% del producto era del cristal aragonitico. Ademas, se llevo a cabo procesamiento posterior, como se describio en la anterior Etapa 1, para proporcionar particulas que tenian una SSA de 11.7 mP/g y un diametro medio de 0.41 pm.
Ejemplo 2
Etapa 1: Semillas de A-PCC
La carbonatacion de semillas de A-PCC se realizo de la misma manera descrita en el anterior Ejemplo 1, excepto que no se agrego SrO al CaO antes del apagado. Para formar las semillas de A-PCC, se agrego a la lechada de cal 5.0% en peso de Sr(OH)2'8H2O (en base al peso seco del hidroxido de calcio) antes de la carbonatacion. Como se muestra en la Columna B de la Tabla 2, la carbonatacion de las semillas de A-PCC con la adicion de 5.0% de Sr(OH)28H2O proporciono una lechada de semillas de A-PCC que tenian 96.1% de aragonita.
Aunque no se requeria, en este ejemplo, se realizo procesamiento posterior de la lechada de semillas de A-PCC. En particular, al material se le elimino el agua y se trituro para proporcionar particulas que tenian una SSA de 20.6 mP/g y un diametro medio de 0.22 pm.
Etapa 2: Producto de A-PCC
El apagado y la carbonatacion se realizaron de la misma manera descrita en la anterior Etapa 1, excepto que no se agrego Sr(OH)2'8H2O y se agrego a la lechada de cal 2.5% en peso (calculado como carbonato de calcio seco basado en el peso seco del hidroxido de calcio) de las semillas de A-PCC trituradas formadas en la Etapa 1 antes de la carbonatacion. La experimentacion llevada a cabo en el producto final de A-PCC indico que 77.6% del producto era del cristal aragonitico.
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Ejemplo 3
Etapa 1: Semillas de A-PCC
La carbonatacion de semillas de A-PCC se realizo de la misma manera descrita en el anterior Ejemplo 1, excepto que no se agrego SrO al CaO antes del apagado. Para formar las semillas de A-PCC, se agrego a la lechada de cal 7.5% en peso de Sr(OH)2-8H2O (en base al peso seco del hidroxido de calcio) antes de la carbonatacion. Como se muestra en la Columna C de la Tabla 2, la carbonatacion de las semillas de A-PCC con la adicion de 7.5% de Sr(OH)28H2O proporciono una lechada de semillas de A-PCC que tenlan 97.6% de aragonita.
Aunque no se requerla, en este ejemplo, se realizo procesamiento posterior de la lechada de semillas de A-PCC. En particular, al material se le elimino el agua y se trituro para proporcionar partlculas que tenlan una SSA de 22.5 m2/g y un diametro medio de 0.21 pm.
Etapa 2: Producto de A-PCC
El apagado y la carbonatacion se realizaron de la misma manera descrita en la anterior Etapa 1, excepto que no se agrego Sr(OH)2'8H2O y se agrego a la lechada de cal 2.5% en peso (calculado como carbonato de calcio seco basado en el peso seco del hidroxido de calcio) de las semillas de A-PCC trituradas formadas en la Etapa 1 antes de la carbonatacion. La experimentacion llevada a cabo en el producto final de A-PCC indico que 77.4% del producto era del cristal aragonltico.
Ejemplo comparativo 1
La carbonatacion de semillas de A-PCC se realizo de la misma manera descrita en el anterior Ejemplo 1, excepto que no se agrego SrO al CaO antes del apagado. Para formar las semillas de A-PCC, se agrego a la lechada de cal 3.5% en peso de SrCl26H2O (en base al peso seco del hidroxido de calcio) antes de la carbonatacion. Como se muestra en la Columna D de la Tabla 2, el proceso proporciono un A-PCC que tenia solo 61.7% de aragonita. Como se trato antes, estos resultados demuestran que una sal de estroncio altamente soluble, tal como SrCl2, no funciona tan bien como Sr(OH)2 (o Sr(OH)2 derivado de la adicion de SrO al agua) cuando es agregada a una proporcion de adicion similar en moles de estroncio por tonelada metrica seca de semillas de A-PCC, aun cuando el cloruro de estroncio tiene una solubilidad mayor en agua que el hidroxido de estroncio.
Ejemplo Comparativo 2
En un proceso de A-PCC en una sola etapa, se agrego 0.1% p/p de Sr(OH)28H2O a Ca(OH)2 antes de la carbonatacion. Se realizo el apagado y la carbonatacion de la misma manera descrita en la Etapa 2 del anterior
Ejemplo 1, excepto que no se agregaron semillas de A-PCC semillas y, en lugar de esto, se agrego a la lechada de
cal 0.1% p/p de Sr(OH)2'8H2O (en base al peso seco del hidroxido de calcio) antes de la carbonatacion. Como puede verse en la Columna E de la Tabla 2, el producto de A-PCC resultante contenla solo 53.8% de aragonita.
Ejemplo Comparativo 3
En un proceso de A-PCC en una sola etapa, se agrego 0.2% p/p de Sr(OH)2'8H2O a Ca(OH)2 antes de la carbonatacion. Se realizo el apagado y la carbonatacion de la misma manera descrita en la Etapa 2 del anterior
Ejemplo 1, excepto que no se agregaron semillas de A-PCC y, en lugar de esto, se agrego a la lechada de cal 0.2%
p/p de Sr(OH)2'8H2O (en base al peso seco del hidroxido de calcio) antes de la carbonatacion. Como puede verse en la Columna F de la Tabla 2, el producto de A-PCC resultante contenla solo 46.4% de aragonita.
Ejemplo Comparativo 4
En un proceso de A-PCC en una sola etapa, se agrego 0.07% p/p de SrCl2'6H2O al Ca(OH)2 antes de la carbonatacion. Se realizo el apagado y la carbonatacion de la misma manera descrita en la Etapa 2 del anterior Ejemplo 1, excepto que no se agregaron semillas de A-PCC y, en lugar de esto, se agrego a la lechada de cal 0.07% p/p de SrCl2'6H2O (en base al peso seco del hidroxido de calcio) antes de la carbonatacion. Como puede verse en la Columna G de la Tabla 2, el producto de A-PCC resultante contenia solo 49.8% de aragonita.
El proceso en dos etapas de la presente invencion para producir un producto de A-PCC utilizando hidroxido de estroncio proporciona el alto rendimiento de aragonita que antes no se podia obtener con los procesos de la tecnica anterior que utilizan simplemente compuestos de estroncio como aditivo durante la carbonatacion. En vez de esto, produciendo primero una semilla de A-PCC en presencia de hidroxido de estroncio, se puede obtener uniformemente un producto de A-PCC que tiene un contenido de aragonita mayor que 60%. Ademas, el uso de hidroxido de estroncio, comparado con cloruro de estroncio, aumenta significativamente el crecimiento de cristales de aragonita reduciendo al mismo tiempo los costes de fabrication.

Claims (13)

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    REIVINDICACIONES
    1. El uso de un producto de carbonato de calcio precipitado producido por un proceso, que comprende las etapas de:
    (a) preparar una suspension acuosa de semillas de carbonato de calcio precipitado carbonatando una suspension de Ca(OH)2 en presencia de 0.005 a 0.030 moles de Sr, en forma de Sr(OH)2, por mol de Ca(OH)2; y
    (b) formar una suspension acuosa del producto de carbonato de calcio precipitado carbonatando una lechada de Ca(OH)2 en presencia de 0.5 a 5% en peso seco de las semillas del carbonato de calcio precipitado,
    en donde las semillas de carbonato de calcio precipitado tienen un D50 que es menor que el D50 del producto de carbonato de calcio precipitado y las semillas de carbonato de calcio precipitado tienen un contenido de polimorfo aragonltico mayor o igual que el del producto de carbonato de calcio precipitado.
    para la fabricacion de un producto alimenticio,
    en donde el producto de carbonato de calcio precipitado obtenido en la etapa (b) tiene un contenido de polimorfo aragonltico mayor que 60% en peso seco.
  2. 2. El uso de la reivindicacion 1, en donde la suspension de Ca(OH)2 de la etapa (a) es carbonatada en presencia de 0.01 a 0.02 moles de Sr por mol de Ca(OH)2.
  3. 3. El uso de la reivindicacion 1, en donde el Sr(OH)2 de la etapa (a) es formado in situ por la adicion de un mineral que comprende SrO.
  4. 4. El uso de la reivindicacion 3, en donde el mineral que comprende SrO se obtiene calcinando un mineral que contiene SrCO3.
  5. 5. El uso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende ademas la etapa de realizar uno o mas de eliminacion de agua, dispersion o trituracion, de las semillas de carbonato de calcio precipitado preparadas en la etapa (a) para obtener una suspension acuosa de semillas de carbonato de calcio precipitado que tienen un D50 menor o igual que 0.1 a 0.3 pm y una SSA BET de 10 a 30 m2/g.
  6. 6. El uso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde la solucion acuosa de semillas de carbonato de calcio precipitado formada en la etapa (a) tiene un contenido de polimorfo aragonltico mayor que 85% en peso seco.
  7. 7. El uso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde la solucion acuosa de semillas de carbonato de calcio precipitado formada en la etapa (a) tiene un contenido de polimorfo aragonltico mayor que 90% en peso seco.
  8. 8. El uso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde la solucion acuosa de semillas de carbonato de calcio precipitado formada en la etapa (a) tiene un contenido de polimorfo aragonltico mayor que 95% en peso seco.
  9. 9. El uso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde las semillas de carbonato de calcio precipitado son agregadas a la lechada de Ca(OH)2 en la etapa (b) antes de la carbonatacion.
  10. 10. El uso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, que comprende ademas la etapa de realizar uno o mas de eliminacion de agua, dispersion, o trituracion, del producto de carbonato de calcio precipitado obtenido en la etapa (b) para obtener un producto de carbonato de calcio precipitado que tiene un D50 entre 0.35 y 0.4 micrometres y una SSA BET entre 8 y 20 m2/g.
  11. 11. El uso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde el producto de carbonato de calcio precipitado obtenido en la etapa (b) tiene una cantidad total de estroncio de 0.2 a 15 mol/tonelada metrica seca.
  12. 12. El uso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde el producto de carbonato de calcio precipitado obtenido en la etapa (b) tiene una cantidad total de estroncio de 1 a 5 mol/tonelada metrica seca.
  13. 13. El uso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en donde el producto de carbonato de calcio precipitado obtenido en la etapa (b) tiene un contenido de polimorfo aragonltico mayor que 70% en peso seco.
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