ES2609310T3 - Proceso para preparar carbonato de calcio precipitado implementando polímero que contiene acrilato y/o maleinato de baja carga - Google Patents

Proceso para preparar carbonato de calcio precipitado implementando polímero que contiene acrilato y/o maleinato de baja carga Download PDF

Info

Publication number
ES2609310T3
ES2609310T3 ES09786092.8T ES09786092T ES2609310T3 ES 2609310 T3 ES2609310 T3 ES 2609310T3 ES 09786092 T ES09786092 T ES 09786092T ES 2609310 T3 ES2609310 T3 ES 2609310T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
process according
pcc
polymer
monomer
suspension
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES09786092.8T
Other languages
English (en)
Inventor
Patrick Arthur Charles Gane
Matthias Buri
Michael Pohl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omya Development AG
Original Assignee
Omya Development AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Omya Development AG filed Critical Omya Development AG
Application granted granted Critical
Publication of ES2609310T3 publication Critical patent/ES2609310T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
    • C01F11/18—Carbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/02—Compounds of alkaline earth metals or magnesium
    • C09C1/021—Calcium carbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
    • C01F11/18—Carbonates
    • C01F11/182—Preparation of calcium carbonate by carbonation of aqueous solutions and characterised by an additive other than CaCO3-seeds
    • C01F11/183—Preparation of calcium carbonate by carbonation of aqueous solutions and characterised by an additive other than CaCO3-seeds the additive being an organic compound
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00—Coated paper; Coating material
    • D21H19/66—Coatings characterised by a special visual effect, e.g. patterned, textured
    • D21H19/68—Coatings characterised by a special visual effect, e.g. patterned, textured uneven, broken, discontinuous
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
    • C01P2004/03—Particle morphology depicted by an image obtained by SEM
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/10—Particle morphology extending in one dimension, e.g. needle-like
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/12—Surface area
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/22—Rheological behaviour as dispersion, e.g. viscosity, sedimentation stability
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24—Acids; Salts thereof
    • C08K3/26—Carbonates; Bicarbonates
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/37—Polymers of unsaturated acids or derivatives thereof, e.g. polyacrylates
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63—Inorganic compounds
    • D21H17/67—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
    • D21H17/675—Oxides, hydroxides or carbonates
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00—Coated paper; Coating material
    • D21H19/36—Coatings with pigments
    • D21H19/38—Coatings with pigments characterised by the pigments
    • D21H19/385—Oxides, hydroxides or carbonates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)

Abstract

Proceso para preparar un carbonato de calcio precipitado (PCC) que comprende las siguientes etapas: (i) proporcionar CaO, que opcionalmente está parcial o completamente apagada (en adelante "fuente de calcio"); (ii) proporcionar un gas que comprende CO2; (iii) poner en contacto dicha fuente de calcio de la etapa (i) y dicho gas que comprende CO2 de la etapa (ii) en un entorno acuoso en un reactor, en una o más etapas; (iv) obtener una suspensión que comprende PCC; (v) opcionalmente concentrar dicha suspensión que comprende PCC de la etapa (iv); (vi) opcionalmente agregar aditivos de dispersión a la suspensión de la etapa (iv) y/o (v); caracterizado porque: - por lo menos un polímero que resulta de la polimerización de los siguientes monómeros, donde dichos monómeros están presentes en dicho polímero en el siguiente % de unidades de monómero relacionadas con las unidades de monómero totales que forman dicho polímero, está presente durante la etapa (iii): a) desde 10% hasta 99%, preferiblemente desde 50% hasta 98%, más preferiblemente desde 80% hasta 97%, e incluso más preferiblemente desde 85% hasta 95%, de por lo menos un monómero que comprende un grupo vinilo que no comprende la Fórmula (I), b) desde 1% hasta 90%, preferiblemente desde 2% hasta 50%, más preferiblemente desde 3% hasta 20%, e incluso más preferiblemente desde 5% hasta 15%, de por lo menos un monómero que comprende un grupo vinilo que tiene por lo menos un sustituyente que comprende la Fórmula (I): **Fórmula** en la que: - m, n, p y q son números enteros que tienen un valor de menos de 150, y por lo menos uno de m, n, p y q tiene un valor de más de 0, de tal manera que 25 <= (m+n+p)q <= 150, y preferiblemente de tal manera que 50 <= (m+n+p)q <= 150; - R representa un grupo de enlace funcional seleccionado de éteres, ésteres o amidas, - R1 y R2 son los mismos o diferentes, y representan hidrógeno o grupos alquilo que tienen 1 a 4 átomos de carbono, - R' representa hidrógeno o un radical hidrocarburo que tiene 1 a 40, preferiblemente 1 a 3, átomos de carbono, R' incluso es más preferiblemente un radical metilo o hidrógeno, la suma de los porcentajes de unidad de monómero de los monómeros a) y b) es igual a 100%.

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
DESCRIPCION
Proceso para preparar carbonato de calcio precipitado implementando pollmero que contiene acrilato y/o maleinato de baja carga
El carbonato de calcio sintetico, mencionado mas adelante como carbonato de calcio precipitado (PCC), es un relleno conocido y pigmento de recubrimiento, particularmente implementado en las aplicaciones de la industria del papel. Se obtiene mediante hidratacion del oxido de calcio (CaO), o “cal quemada”, que forma una suspension de hidroxido de calcio (Ca(OH)2); esta etapa de hidratacion tambien se menciona como un etapa de “cal apagada”. El hidroxido de calcio obtenido se precipita mas adelante mediante burbujeo de gas de CO2 a traves de la suspension, para formar PCC.
Dependiendo de las condiciones de precipitacion, se pueden obtener diferentes polimorfos de PCC, que incluyen los polimorfos aragonlticos y escalenohedricos. La naturaleza del polimorfo generalmente se determina con base en el analisis de las imagenes del microscopio electronico por barrido (SEM) del producto, el cristal aragonltico generalmente tiene forma de agujas puntiagudas opuestas a la forma ovoide de los productos escalenohedricos.
El experto se refiere a la capacidad de production de PCC en terminos del peso del PCC producido con relation al tiempo de carbonatacion y el peso de la suspension PCC final. Incrementando esta capacidad de produccion, a saber al reducir el tiempo de carbonatacion sin incrementar excesivamente el peso final de la suspension de PCC a traves de la adicion de agua a la viscosidad de suspension llmite, representa un objetivo de interes economico significativo.
Para el proposito de la presente invention, el tiempo de carbonatacion es el tiempo desde el inicio de la introduction del gas que contiene CO2 con una fuente de calcio en suspension hasta alcanzar una conductividad de suspension minima.
Se ha abordado una serie de estudios que reducen el tiempo de carbonatacion, que incluyen el documento WO 01 07365, en el que esto se logra al reducir la presion del reactor de carbonatacion, a traves del cual se burbujea gas de CO2, por debajo de la presion atmosferica. Sin embargo, este metodo implica costosas modificaciones al equipo de produccion del PCC.
Tambien se conocen aditivos que se implementan durante el proceso de produccion de PCC con el fin de reducir el tiempo de carbonatacion. De acuerdo con el «Change of formation yield and characterization of PCC particle synthetized with impurity ions by carbonation process» (Material Science Forum, 510-511, Marzo 2006, pp. 10261029), esto se logra mediante adicion de iones, tales como aluminio, hierro y magnesio; sin embargo, la estructura cristalografica, o polimorfa, de los PCC resultantes difiere con relacion al PCC que se obtendrla por medio de un proceso que excluye estos iones.
En «Morphological characteristics and aggregation of calcite crystals obtained by bubbling CO2 through Ca(OH)2 suspension in the presence of additives» (Powder Technology, 130, 2003, pp. 307-315), la adicion de acido cltrico, sacarosa y lignosulfonato de calcio a una suspension de cal apagada previamente al proceso de carbonatacion se observa en un tiempo de carbonatacion significativo prolongado, mientras que se propone que el polietilenglicol (de peso molecular 300 g/mol) disminuye este tiempo. Sin embargo, como se muestra en la section de Ejemplos adelante, los procesos que implementan polietilenglicol fallan al proporcionar la mejora en la capacidad de produccion del PCC proporcionada por el proceso de la presente invencion.
Por ultimo los documentos WO 2005/000742 y WO 2004/106236 divulgan un proceso de produccion de PCC en el cual se agregan un poliacrilato y polifosfato antes de la termination de la reaction de carbonatacion. Estos documentos fallan en mencionar que podrla haber alguna influencia de estos aditivos en el tiempo de carbonatacion. De hecho, como se muestra en los Ejemplos adelante, los procesos de produccion de PCC que implementan dichos poliacrilatos simples no permiten lo mismo, la mejora ventajosa en la capacidad de produccion de PCC como lo hacen los procesos de la presente invencion. Adicionalmente, estos documentos claramente sugieren que las estructuras cristalograficas de PCC obtenidas en presencia de los aditivos mencionados difieren de aquellas obtenidas en su ausencia.
Como tal, el experto en la tecnica no tiene una llnea de direction que sugiera un proceso para resolver el problema de mejorar la capacidad de produccion de PCC, a saber al reducir el tiempo de carbonatacion, sujeto a las siguientes restricciones:
- identificar un aditivo qulmico que permita que el tiempo de carbonatacion se reduzca sin requerir modificaciones extensas y a menudo costosas que se realizan a su equipo de produccion;
5
10
15
20
25
30
35
- identificar un aditivo qulmico que no cambie la estructura cristalografica del PCC obtenido con relacion a la estructura obtenida por el mismo proceso pero en ausencia de aditivo;
- identificar un aditivo qulmico que no lleve o sobrepase las viscosidades de suspension de PCC, que requiere la adicion de cantidades significativas de agua de dilucion, dicha agua de dilucion es un factor limitante en la tasa de produccion de PCC;
- identificar un aditivo qulmico que lleve a una suspension acuosa que caracteriza un alto contenido de solidos de PCC, los solidos estan entre los factores que contribuyen a los costes totales de produccion del material de PCC.
En respuesta a este problema tecnico multifacetico, el Solicitante ha identificado sorprendentemente un proceso para preparar un carbonato de calcio (PCC) que comprende las siguientes etapas:
(i) proporcionar CaO, que opcionalmente esta parcial o completamente apagada (en adelante "fuente de calcio");
(ii) proporcionar un gas que comprende CO2;
(iii) poner en contacto dicha fuente de calcio de la etapa (i) y dicho gas que comprende CO2 de la etapa (ii) en un entorno acuoso en un reactor, en una o mas etapas;
(iv) obtener una suspension que comprende PCC;
(v) opcionalmente concentrar dicha suspension que comprende PCC de la etapa (iv);
(vi) opcionalmente agregar aditivos de dispersion a la suspension de la etapa (iv) y/o (v);
(vii) opcionalmente moler el producto de la etapa iv, v o vi; caracterizado porque:
- por lo menos un pollmero que resulta de la polimerizacion de los siguientes monomeros, donde dichos monomeros estan presentes en dicho pollmero en el siguiente % de unidades de monomero relacionadas con las unidades de monomero totales que forman dicho pollmero, esta presente durante la etapa (iii):
a) desde 10% hasta 99%, preferiblemente desde 50% hasta 98 %, mas preferiblemente desde 80% hasta 97%, y incluso mas preferiblemente desde 85% hasta 95%, de por lo menos un monomero que comprende un grupo vinilo que no comprende la Formula (I),
b) desde 1 hasta 90%, preferiblemente desde 2% hasta 50%, mas preferiblemente desde 3% hasta 20%, y incluso mas preferiblemente desde 5% hasta 15%, de por lo menos un monomero que comprende un grupo vinilo que tiene por lo menos un sustituyente que comprende la Formula (I):
imagen1
en la que:
- m, n, p y q son numeros enteros que tienen un valor de menos de 150, y por lo menos uno de m, n, p y q tiene un valor de mas de 0, de tal manera que 25 < (m+n+p)q < 150, y preferiblemente de tal manera que 50 < (m+n+p)q < 150;
- R representa un grupo de enlace funcional seleccionado de eteres, esteres o amidas,
- R1 y R2 son los mismos o diferentes, y representan hidrogeno o grupos alquilo que tienen 1 a 4 atomos de carbono,
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
- R' representa hidrogeno o un radical hidrocarburo que tiene 1 a 40, preferiblemente 1 a 3, atomos de carbono, R' incluso es mas preferiblemente un radical metilo o hidrogeno,
la suma de los porcentajes de unidad de monomero de los monomeros a) y b) es igual a 100%.
El solicitante harla mencion al documento FR 2,911,147, que divulga el uso de pollmeros similares para la dispersion de oxidos e hidroxidos metalicos; en este documento, no se hace mencion del uso de dichos pollmeros en un proceso para producir PCC que tiene un tiempo de carbonatacion reducido a los requerimientos mencionados anteriormente por el experto. Por el contrario, el incremento propuesto en el tiempo de hidratacion del oxido de calcio en el documento FR 2,911,147 conducirla mas al experto a no implementar dichos pollmeros en vista de su objetivo para desarrollar un proceso de produccion de PCC eficiente.
Realizaciones preferidas con relacion al pollmero
En una realizacion preferida, los monomero(s) (a) se seleccionan de entre monomeros anionicos, tales como acido acrllico, metacrllico o maleico, monomeros cationicos tales como acrilamida, metacrilamida, monomeros neutros tales como esteres de acido acrllico, metacrllico o maleico, o mezclas de los mismos.
En una realizacion preferida, dicho(s) monomero(s) (a) son una mezcla de monomero(s) anionico y neutro. En dicho caso, se prefiere adicionalmente que la relacion de unidad de monomero de monomeros anionicos: monomeros neutros sea desde 50:50 hasta 2:1. En una realizacion alternativa dicha relacion esta en el rango de 8:1 a 12:1, y aun mas preferiblemente de 10:1.
En una realizacion preferida, dicho(s) monomero(s) (a) son una mezcla de monomero(s) anionico y neutro seleccionado de entre acidos acrllicos y/o metacrllicos y esteres de los mismos.
En el caso donde se seleccionan monomeros cationicos, se prefiere que estos se seleccionen de entre esteres (met)acrllicos cationicos, y preferiblemente entre sales de cloruro y/o sulfato de uno o mas de los siguientes: [2- (metacriloiloxi)etil]trimetil amonio, [3-acrilamido)propil]trimetilamonio, dimetil dialil amonio, [3- (metacrilamido)propil]trimetilamonio.
En cuanto a los monomero(s) (b), estos pueden caracterizar adicionalmente sustituyentes que no comprenden la Formula (I) seleccionados de uno o mas de los siguientes grupos funcionales: alquilo, arilo, ester de alquilo, hidrogeno, amida de alquilo, carboxilo y alilo, y preferiblemente caracteriza por lo menos un sustituyente metilo. En una realizacion preferida, los monomero(s) (b) caracterizan un grupo metilo en transposicion con relacion al sustituyente que comprende la Formula (I) en la que dicho enlace de grupo funcional es un ester.
En otra realizacion, los monomero(s) (b) tienen por lo menos un sustituyente que consiste de la Formula (I). Esto puede adicionalmente ser de interes ya que el pollmero caracteriza una viscosidad intrlnseca de menos de o igual de 100 ml/g, segun se determina por el metodo descrito en “Outlines of macromolecular chemistry” volumen III (Vollmert Verlag, Karlsruhe 1985), que implementa una solucion de agua destilada al doble y un tubo capilar de acuerdo con DIN 53101/0a (que tiene un constante de 0.005 y un diametro de 0.53 mm).
Cualesquier grupos de acido disociado en dicho pollmero se puede neutralizar parcial o totalmente por uno o mas agentes de neutralizacion que tienen un cation monovalente o polivalente, dichos agentes de neutralizacion se seleccionan preferiblemente de amoniaco, o de entre hidroxidos u oxidos de calcio, sodio, magnesio, potasio o litio, o de entre aminas clclicas o alifaticas primarias, secundarias o terciarias, y preferiblemente de entre esterarilamina, mono-, di- o trietanolaminas, ciclohexilamina, metilciclohexilamina, aminometilpropanol, morfolina, dicho agente de neutralizacion es preferiblemente hidroxido de sodio.
Antes o despues de cualquier reaccion de neutralizacion, dicho pollmero se puede tratar y separar en multiples fases, por medio de procesos estaticos o dinamicos, con uno o mas solventes polares, dichos solventes se seleccionan preferiblemente de entre agua, metanol, etanol, propanol, isopropanol, butanol, acetona, tetrahidrofurano, o mezclas de los mismos.
El pollmero se puede obtener por medio de un proceso de polimerizacion radical en solucion, en emulsion directa o inversa, en suspension, o mediante precipitacion en solventes, en presencia de sistemas catallticos o agentes de transferencia, o a traves de una polimerizacion radical controlada, preferiblemente controlada por nitroxidos (NMP) o por cobaloximas, o mediante Polimerizacion por Radicales con Transferencia de Atomos (ATRP), mediante polimerizacion con radicales controlado con derivados de azufre, seleccionados de entre carbamatos, ditioesteres, o tritiocarbonatos (Transferencia de cadena de Fragmentacion con Adicion Reversible o RAFT) o xantatos.
Realizaciones Preferidas con relacion a la cantidad de adicion de pollmero y momento de adicion:
5
10
15
20
25
30
35
40
Se prefiere que se agregue el pollmero al proceso en cantidad que totaliza 0.01 a 0.5, preferiblemente 0.05 a 0.2% en peso seco con relacion al peso seco del PCC obtenido en la etapa (iv).
Dicho pollmero se puede fraccionar en dosis agregadas en un tiempo previo a, y/o durante la etapa (iii).
Mas aun, se puede agregar el pollmero durante mas de uno de los pasos (i), (ii) y (iii).
Se prefiere que se agregue 20, preferiblemente 50, mas preferiblemente 80 y aun mas preferiblemente 100% en peso del pollmero antes de alcanzar una viscosidad maxima en un entorno acuoso durante la etapa (iii).
Tambien se puede preferir que se agregue 20, preferiblemente 50, mas preferiblemente 80 y mas preferiblemente 100% en peso del pollmero antes de alcanzar una calda de conductividad en un entorno acuoso asociada con una pendiente del punto de inflexion de la curva de conductividad de mas de 45° durante la etapa (iii).
Tambien se puede preferir que se agregue 20, preferiblemente 50, mas preferiblemente 80 y aun mas preferiblemente 100% en peso del pollmero antes de alcanzar un valor de pH menor de 7.2 durante la etapa (iii).
En una realizacion, se agrega 20, preferiblemente 50, mas preferiblemente 80 y aun mas preferiblemente 100% en peso del pollmero antes de la etapa (iii).
Es posible que dicho CaO de la etapa (i) se apague parcial o totalmente mediante la adicion de agua de apagado para formar una suspension de cal apagada previa a la etapa (iii). En dicho caso, se puede agregar 20, preferiblemente 50, mas preferiblemente 80 y aun mas preferiblemente 100% en peso del pollmero al agua de apagado.
En una realizacion, se agrega 20, preferiblemente 50, mas preferiblemente 80 y aun mas preferiblemente 100% en peso del pollmero a la suspension de cal apagada antes de la etapa (iii).
Realizaciones Preferidas con relacion a la etapa (iii);
Con respecto a la etapa (iii), el gas que comprende CO2 se puede burbujear a traves de un entorno acuoso hasta que este entorno tenga una calda de pH a 7.5 y preferiblemente a 7.2.
El gas que comprende CO2 se puede burbujear a traves del entorno acuoso hasta que este entorno tenga una calda de conductividad. Como se muestra en los Ejemplos adelante, para asegurar un maximo de PCC formado, tambien puede ser de interes continuar burbujeando el gas que comprende CO2 a traves de la lechada durante algun tiempo luego de la calda de conductividad.
Se prefiere que este gas que comprende CO2 se proporcione en un reactor con una sobrepresion de por lo menos de 0.1, preferiblemente por lo menos 0.2, mas preferiblemente por lo menos 0.3, aun mas preferiblemente por lo menos 0.4 y mas preferiblemente por lo menos 0.6 bares con relacion a la presion en dicho reactor.
La presion en el reactor generalmente esta entre 50 mbar y 25 bar, y preferiblemente es de 1 bar.
La fraccion volumetrica de CO2 en dicho gas que comprende CO2 generalmente es mayor de 4%. Como se muestra en los Ejemplos, el experto puede efectivamente desear el variar el contenido de CO2 de este gas durante el tiempo de carbonatacion.
La velocidad de introduccion de dicho gas que comprende CO2 se puede adaptar por el experto. En general, es mayor o igual a 100 m3/h.
El gas de CO2 de dicho gas que comprende CO2 puede ser CO2 “fresco” de acuerdo con el documento FR 2 885 899
El gas de CO2 se puede obtener a partir de hielo seco.
Realizaciones preferidas con relacion a otros aspectos del proceso:
El experto en la tecnica sabra adaptar sus condiciones del proceso (tal como temperatura, uso de semillas o aditivos adicionales antes de, y/o durante la etapa (iii)) con la calidad de sus materias primas de acuerdo con el polimorfo de PCC que intenta producir. El experto sabra, entre otros parametros, adaptar el volumen del reactor y el contenido de solidos de la suspension de Ca(OH)2, la presion parcial del CO2 en el gas de carga, la velocidad de carga del gas y el rendimiento del CO2 (eficiencia del reactor) de acuerdo con el producto que desea.
5
10
15
20
25
30
35
El experto puede moler el CaO y/o la suspension de Ca(OH)2, opcionalmente antes y/o durante la adicion del pollmero.
El experto elige agregar CaO seco a la cal ya apagada antes de la carbonatacion con el fin de incrementar los solidos de la suspension de Ca(OH)2.
El experto puede llevar a cabo el proceso de la presente invencion como un proceso continuo o en tandas.
El experto puede adaptar la velocidad de agitacion del entorno acuoso, sin embargo esta generalmente se encuentra entre 200 a 300 rpm durante la etapa (iii).
Despues de la obtencion de la suspension que comprende PCC en la etapa (iv), el experto desea concentrar esta suspension mediante concentracion mecanica y/o termica. Durante dicha concentracion, puede ser ventajoso agregar aditivos de dispersion, tal como poliacrilatos comunes.
Es de notar que el pollmero adicional de acuerdo con la presente invencion se implementa como un dispersante durante los pasos (v) y (vi), se debe agregar menos que al concentrar una suspension que comprende PCC no obtenida por la presente invencion.
Tambien se puede secar dicho PCC de la etapa (iv).
Producto del proceso
Mas aun, se divulgan la suspension acuosa del proceso de la invencion y el producto seco obtenido al secar dicha suspension acuosa.
Con respecto a este producto seco, generalmente caracteriza el mismo o menos hidroxido de calcio residual como un producto obtenido por el mismo proceso pero en ausencia de dicho pollmero, el contenido de cal residual se determina por analisis de XRD. De hecho, entre las ventajas de este producto seco es que el grado de conversion de hidroxido de calcio en PCC no se afecta negativamente.
Mas aun, este producto seco puede contener menos del 6%, y preferiblemente menos del 3%, en peso con relacion al peso del peso del producto total, de hidroxido de calcio residual.
Uso del producto del proceso
La suspension que comprende PCC o el producto seco obtenido despues del proceso de la presente invencion encuentra aplicaciones en papel, pintura, o plastico, y especialmente en papel o plastico.
Ejemplos
Ejemplo 1
En las siguientes Pruebas, se sintetizo el PCC al burbujear un gas que comprende CO2 a traves de una suspension de hidroxido de calcio.
Se implementaron los aditivos de acuerdo con la tecnica previa y de acuerdo con el proceso de la invencion. Se utilizaron los siguientes aditivos de la tecnica anterior:
- PAA es un poliacrilato de sodio con un peso molecular de aproximadamente 10500 g/mol
- PEG es un polietilenglicol con un peso molecular de aproximadamente 600 g/mol.
Se utilizaron los siguientes aditivos de acuerdo con el proceso de la invencion:
- pollmero P es un pollmero que resulta de la polimerizacion de los siguientes monomeros, (expresados en % de unidades de monomeros de cada constituyente):
- monomero a) 79.8% de acido metacrllico y 9.0% de acrilato de etilo
- monomero b) 11.2% de un monomero que caracteriza un grupo vinilo en el que:
5
10
15
20
25
30
35
- un primer sustituyente consiste de la Formula (I), en la que: R = funcion ester;
R' = grupo metilo; m = 0; p = 0;
n = 45;
q = 1;
- un segundo sustituyente consiste de un grupo metilo;
- el primer y segundo sustituyentes anteriores estan en la posicion trans con relacion uno con el otro.
La eficiencia del proceso de produccion de PCC se determino de acuerdo con el peso del PCC producido (en kg) con relacion al tiempo de carbonatacion (en horas) y el peso final en suspension de PCC (en kg).
Se determino el polimorfo de carbonato de calcio precipitado obtenido, por medio de analisis visual de imagenes SEM del producto.
Las caracterlsticas del tamano de partlcula del PCC obtenido (diametro medio (d50), donde el valor dx representa el diametro relativo con relacion al % en peso de X de las partlculas tienen un diametro menor de (dx) se determinaron con base en las mediciones hechas utilizando el instrumento Sedigraph™ 5100 de MICROMERITICS™.
El area de superficie especlfica (en m2/g) del PCC obtenido se determino utilizando el metodo BET, de acuerdo con ISO 9277:1995.
La viscosidad Brookfield™ de la suspension de PCC final se midio a 25°C bajo 100 rpm (^12).
El contenido de cal residual en el PCC obtenido se determino mediante analisis XRD.
Prueba 1 (proceso de referencia para la produccion de PCC escalenohedrico)
Se agregaron 200 kg de oxido de calcio (origen: Austria) a 1700 litros de agua corriente a 40°C en un reactor agitado; los contenidos del reactor se mezclaron bajo agitacion continua durante 30 minutos. La suspension resultante de hidroxido de calcio se diluyo con agua para obtener una suspension que caracteriza un peso seco de hidroxido de sodio como se enumera en la Tabla 1.
Luego 1750 litros de suspension de hidroxido de calcio se llevaron a una temperatura de 50°C y se dirigieron a un reactor de acero inoxidable cillndrico de 1800 litros equipado con un agitador y sondas que monitorizan el pH y la conductividad de la suspension.
Luego se burbujeo un gas de 20 a 30% en volumen de CO2 en aire a traves de la suspension a una velocidad de 200 m3/h bajo una agitacion de la suspension entre 200 y 300 rpm. La sobrepresion de la carga del gas fue de 150200 mbar, que corresponde a la presion hidrostatica de la suspension de Ca(OH)2 en el reactor.
Durante la carbonatacion, la temperatura de la suspension no se controlo y se permitio que incrementara debido al calor generado en la reaccion de precipitacion exotermica.
Despues de que se alcanza la conductividad minima, se continua gasificando durante otros 4 minutos y despues se detuvo. El producto final tuvo un contenido de cal residual menor de 6% en peso con relacion al peso del producto final de PCC.
El tiempo de carbonatacion, que representa el tiempo transcurrido entre el inicio de la introduccion del gas y el alcance de la conductividad minima y otro producto y condiciones del proceso, se dan en la Tabla 1.
Prueba 2 (Proceso de la tecnica anterior para la produccion de PCC escalenohedrico)
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Esta prueba se realizo bajo las mismas condiciones que la Prueba 1, de acuerdo con las condiciones enumeradas en la Tabla 1, con la adicion de PAA a la suspension de CA(OH)2 antes de la carbonatacion con la cantidad enumerada en la Tabla 1.
Los resultados se dan en la Tabla 1.
Prueba 3 (Proceso de acuerdo con la invencion para la produccion de PCC escalenohedrico)
Esta prueba se realizo bajo las mismas condiciones que la Prueba 1, de acuerdo con las condiciones enumeradas en la Tabla 1, con la adicion del pollmero P a la suspension de Ca(OH)2 antes de la carbonatacion en una cantidad enumerada en la Tabla 1.
El producto PCC final tuvo un contenido de cal residual menor de 6% en peso. Otros resultados se dan en la Tabla 1.
Prueba 4 (Proceso de referencia para la produccion de PCC aragonltico)
Se agregaron 160 kg de oxido de calcio (origen: EE.UU.) a 1300 litros de agua corriente a 50°C, se mezclaron los contenidos del reactor bajo agitacion continua durante 30 minutos. La suspension resultante de hidroxido de calcio se diluyo con agua para obtener una suspension que caracteriza un peso seco de hidroxido de sodio como se enumera en la Tabla 1.
Luego 1250 litros de suspension de hidroxido de calcio se llevaron a una temperatura de 60°C y se dirigieron a un reactor de acero inoxidable cillndrico de 1800 litros equipado con un agitador y sondas que monitorizan el pH y la conductividad de la suspension as! como tambien el contenido de CO2 del gas de escape.
Antes de iniciar la carbonatacion, se agrego semilla que promueve la estructura de aragonita a la suspension de hidroxido de calcio.
Luego se burbujeo un gas de 4-8% en volumen de CO2 en aire a traves de la suspension a una velocidad de 100 m3/h bajo una agitacion de suspension entre 200 a 300 rpm durante 15 minutos, calculada desde el inicio de la introduccion de dicho gas. Despues de esto, la fraccion de volumen del CO2 en el gas se aumento a 20-30% bajo las mismas condiciones hasta el final de la carbonatacion. La sobrepresion de la carga del gas fue de 100-150 mbar, que corresponde a la presion hidrostatica de la suspension de Ca(OH)2 en el reactor.
Cuando el contenido de CO2 en el gas de escape excedio el 6% en volumen, se agrego continuamente agua de dilucion caliente en una cantidad enumerada en la Tabla 1, dentro del reactor para obtener la viscosidad enumerada en la Tabla 1.
Durante la carbonatacion, la temperatura de la suspension no se controlo y se permitio que incrementara debido al calor generado en la reaccion de precipitacion exotermica.
Despues de que se alcanza una conductividad minima, se continuo gasificando durante otros 4 minutos y despues se detuvo. El producto final tuvo un contenido de cal residual menor de 6% en peso con relacion al peso del producto de PCC final.
El tiempo de carbonatacion, que representa el tiempo transcurrido entre el inicio de la introduccion del gas y el alcance de la conductividad minima y otro producto y condiciones del proceso, se dan en la Tabla 1.
Prueba 5 (Proceso de acuerdo con la invencion para la produccion de PCC aragonitico)
Esta prueba se realizo bajo las mismas condiciones que la Prueba 4, de acuerdo con las condiciones enumeradas en la Tabla 1, con la adicion del polimero P al agua, posteriormente se agrego al oxido de calcio para formar la suspension de hidroxido de calcio, en una cantidad enumerada en la Tabla 1.
El producto PCC final tuvo un contenido de cal residual menor de 6% en peso. Otros resultados se dan en la Tabla 1.
Prueba 6 (Proceso de acuerdo con la invencion para la produccion de PCC aragonitico)
Esta prueba se realizo bajo las mismas condiciones que la Prueba 4, de acuerdo con las condiciones enumeradas en la Tabla 1, con la adicion del polimero Pa la suspension de hidroxido de calcio antes del inicio de la carbonatacion, en una cantidad enumerada en la Tabla 1.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
El producto PCC final tuvo un contenido de cal residual menor de 6% en peso. Otros resultados se dan en la Tabla 1.
Prueba 7 (Proceso de acuerdo con la invencion para la produccion de PCC aragonltico)
Esta prueba se realizo bajo las mismas condiciones que la Prueba 4, de acuerdo con las condiciones enumeradas en la Tabla 1, con la adicion del pollmero Pa la suspension de hidroxido de calcio antes del inicio de la carbonatacion, en una cantidad enumerada en la Tabla 1.
El producto PCC final tuvo un contenido de cal residual menor de 6% en peso. Otros resultados se dan en la Tabla 1.
Prueba 8 (Proceso de acuerdo con la invencion para la produccion de PCC aragonltico)
Esta prueba se realizo bajo las mismas condiciones que la Prueba 4, de acuerdo con las condiciones enumeradas en la Tabla 1 con la adicion del pollmero P a la suspension de hidroxido de calcio antes del inicio de la carbonatacion, en una cantidad enumerada en la Tabla 1.
El producto PCC final tuvo un contenido de cal residual menor de 6% en peso. Otros resultados se dan en la Tabla 1.
Prueba 9 (Proceso de referencia para la produccion de PCC aragonltico)
Se agregaron 160 kg de oxido de calcio (origen: Austria) a 1300 litros de agua corriente a 50°C en un reactor
agitado, los contenidos del reactor se mezclaron bajo agitacion continua durante 30 minutos. La suspension resultante de hidroxido de calcio se diluyo con agua para obtener una suspension que caracteriza un peso seco de hidroxido de sodio que se enumera en la Tabla 1.
Luego 1250 litros de esta suspension de hidroxido de calcio se llevaron a una temperatura de 60°C y se dirigio a un reactor de acero inoxidable cillndrico de 1800 litros equipado con un agitador y sondas que monitorizan el pH y la
conductividad de la suspension as! como tambien el contenido de CO2 del gas de escape.
Antes de iniciar la carbonatacion, se agrego una semilla que promueve la estructura de aragonita a la suspension de hidroxido de calcio.
Luego se burbujeo un gas de 4-8% en volumen de CO2 en aire a traves de la suspension con una velocidad de 100 m3/h bajo una agitacion de la suspension entre 200 y 300 rpm durante 15 minutos, calculado desde el inicio de la introduccion del gas. Despues de esto, la fraccion de volumen del CO2 en el gas se aumento a 20-30% bajo las mismas condiciones hasta el final de la carbonatacion. La sobrepresion de la carga del gas fue de 100-150 mbar, que corresponde a la presion hidrostatica de la suspension de Ca(OH)2 en el reactor.
Cuando el contenido de CO2 en el gas de escape excedio el 6% en volumen, se agrego continuamente agua caliente de dilucion en una cantidad enumerada en la Tabla 1, dentro del reactor para obtener la viscosidad enumerada en la Tabla 1.
Durante la carbonatacion, la temperatura de la suspension no se controlo y se permitio que incrementara debido al calor generado en la reaccion de precipitacion exotermica.
Despues de que se alcanza la conductividad minima, se continuo gasificando durante otros 4 minutos y despues se detuvo. El producto final tuvo un contenido de cal residual menor de 6% en peso con relacion al peso del producto final de PCC.
La Figura 1A y la Figura 1B (ampliacion de la Figura 1A) muestran una imagen SEM del producto obtenido de la Prueba 9, que caracteriza la forma de aguja tipica del polimorfo PCC aragonltico.
El tiempo de carbonatacion, que representa el tiempo transcurrido entre el inicio de la introduccion del gas y el alcance de la conductividad minima y otro producto y condiciones del proceso, se dan en la Tabla 1.
Prueba 10 (Proceso de acuerdo con la invencion para la produccion de PCC aragonltico)
Esta prueba se realizo bajo las mismas condiciones que la Prueba 9, de acuerdo con las condiciones enumeradas en la Tabla 1, con la adicion del pollmero Pa la suspension de hidroxido de calcio antes del inicio de la carbonatacion, en una cantidad enumerada en la Tabla 1.
La Figura 2A y la Figura 2B (ampliada de la Figura 2A) muestran una imagen SEM del producto obtenido de la Prueba 10, que caracteriza la forma de aguja tipica del polimorfo de PCC aragonitico.
El producto PCC final tuvo un contenido de cal residual menor de 6% en peso. Otros resultados se dan en la Tabla 1.
5 Prueba 11 (Proceso de la tecnica previa para la produccion de PCC aragonitico)
Esta prueba se realizo bajo las mismas condiciones que la Prueba 9, de acuerdo con las condiciones enumeradas en la Tabla 1, con la adicion de PEG a la suspension de hidroxido de calcio antes del inicio de la carbonatacion, en una cantidad enumerada en la Tabla 1.
Los resultados se dan en la Tabla 1.
Tabla 1
Prueb a
Ad it ivo Ad it ivo agregado en % en peso seco relaciona do con el peso seco de Ca(OH)2 Peso seco de Ca(OH)2 en peso de suspensi on (%) Volumen de suspensi on de Ca(OH)2 (L) Tiempo de carbonataci on (min) kg de peso seco de Ca(OH )2 Peso teorico del PCC produci dl(kg) Agua agregada para obtener viscosida d de suspensi on de PCC deseado (L) viscosida d de suspensi on de PCC (mPas) (Brookfiel d DV II, 100 rpm, Spindle 2) kg de de suspensi on de PCC final kg de PCC producido seco/(tiemp o de carbonataci on (horas)*kg de suspension de PCC) Polimorf o de PCC D50 (pm ) SSA BET (m2/g )
1
ningun 0 ninguno 13.2 1750 65 245 331 ninguno 23 1994 0.15 S-PCC 2.3 6 4.1
2
PAA 0.100 13.0 1750 74 242 327 ninguno 18 2070 0.13 S-PCC 2.3 2 4.5
3
Polimer o P 0.075 13.2 1750 54 245 331 ninguno 15 2122 0.17 S-PCC 2.2 5 5.8
4
Ningun 0 ninguno 12.8 1250 65 170 230 350 340 1853 0.11 A-PCC 1.4 8 10.3
5
Polimer o P 0.075 13.3 1250 59 176 238 350 260 1711 0.14 A-PCC 1.8 0 8.5
6
Polimer o P 0.075 12.8 1250 54 170 230 100 200 1584 0.16 A-PCC 1.8 0 9.4
7
Polimer o P 0.150 13.2 1250 62 175 236 ninguno 299 1425 0.16 A-PCC 1.9 1 8.9
8
Polfmer o P 0.200 12.9 1250 63 171 231 ninguno 255 1384 0.16 A-PCC 1.9 8 8.6
9
ningun 0 ninguno 13.5 1250 66 179 242 450 220 1920 0.11 A-PCC 1.5 1 9.3
10
Polfmer o P 0.100 13.6 1250 65 180 243 50 215 1492 0.15 A-PCC 1.9 5 8.4
11
PEG 0.100 13.1 1250 64 174 235 150 228 1656 0.13 A-PCC 1.9 8 9.1
En la Tabla anterior, la referenda “S-PCC” indica un PCC de polimorfo esencialmente escalenohedrico, que se determina de acuerdo con una imagen SEM del producto. La referencia “A-PCC” se refiere a un producto de PCC esencialmente aragonltico de acuerdo con las imagenes SEM.
5 Los resultados de la Tabla 1 claramente demuestran que solo el proceso de acuerdo con la presente invencion lleva a una alta tasa de produccion de PCC con relacion al tiempo de carbonatacion y el peso final de suspension de PCC, sin comprometer la naturaleza del polimorfo de PCC u otras caracterlsticas del PCC, con relacion al mismo proceso que se realiza en ausencia del pollmero de acuerdo con la invencion.

Claims (26)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    REIVINDICACIONES
    1. - Proceso para preparar un carbonato de calcio precipitado (PCC) que comprende las siguientes etapas:
    (i) proporcionar CaO, que opcionalmente esta parcial o completamente apagada (en adelante "fuente de calcio");
    (ii) proporcionar un gas que comprende CO2;
    (iii) poner en contacto dicha fuente de calcio de la etapa (i) y dicho gas que comprende CO2 de la etapa (ii) en un entorno acuoso en un reactor, en una o mas etapas;
    (iv) obtener una suspension que comprende PCC;
    (v) opcionalmente concentrar dicha suspension que comprende PCC de la etapa (iv);
    (vi) opcionalmente agregar aditivos de dispersion a la suspension de la etapa (iv) y/o (v); caracterizado porque:
    - por lo menos un pollmero que resulta de la polimerizacion de los siguientes monomeros, donde dichos monomeros estan presentes en dicho pollmero en el siguiente % de unidades de monomero relacionadas con las unidades de monomero totales que forman dicho pollmero, esta presente durante la etapa (iii):
    a) desde 10% hasta 99%, preferiblemente desde 50% hasta 98%, mas preferiblemente desde 80% hasta 97%, e incluso mas preferiblemente desde 85% hasta 95%, de por lo menos un monomero que comprende un grupo vinilo que no comprende la Formula (I),
    b) desde 1% hasta 90%, preferiblemente desde 2% hasta 50%, mas preferiblemente desde 3% hasta 20%, e incluso mas preferiblemente desde 5% hasta 15%, de por lo menos un monomero que comprende un grupo vinilo que tiene por lo menos un sustituyente que comprende la Formula (I):
    imagen1
    en la que:
    - m, n, p y q son numeros enteros que tienen un valor de menos de 150, y por lo menos uno de m, n, p y q tiene un valor de mas de 0, de tal manera que 25 < (m+n+p)q < 150, y preferiblemente de tal manera que 50 < (m+n+p)q < 150;
    - R representa un grupo de enlace funcional seleccionado de eteres, esteres o amidas,
    - R1 y R2 son los mismos o diferentes, y representan hidrogeno o grupos alquilo que tienen 1 a 4 atomos de carbono,
    - R' representa hidrogeno o un radical hidrocarburo que tiene 1 a 40, preferiblemente 1 a 3, atomos de carbono, R' incluso es mas preferiblemente un radical metilo o hidrogeno,
    la suma de los porcentajes de unidad de monomero de los monomeros a) y b) es igual a 100%.
  2. 2. - Proceso de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque dicho(s) monomero(s) (a) se seleccionan de entre monomeros anionicos, tales como acido acrllico, metacrllico o maleico, monomeros cationicos tales como
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    acrilamida, metacrilamida, monomeros neutros tales como esteres de acido acrilico, metacrilico o maleico, o mezclas de los mismos.
  3. 3. - Proceso de acuerdo con la reivindicacion 2, caracterizado porque dicho(s) monomero(s) (a) son una mezcla de monomero(s) anionico y neutro.
  4. 4. - Proceso de acuerdo con la reivindicacion 3, caracterizado porque la relacion de unidad de monomero de monomeros anionicos: monomeros neutros es desde 8:1 hasta 12:1, y aun mas preferiblemente de 10:1.
  5. 5. - Proceso de acuerdo con la reivindicacion 3, caracterizado porque la relacion de unidad de monomero de monomeros anionicos: monomeros neutros es desde 50:50 hasta 2/1.
  6. 6. - Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque dicho(s) monomero(s) (a) son una mezcla de monomero(s) anionico y neutro seleccionados de entre acidos acrllicos y/o metacrllicos y esteres de los mismos.
  7. 7. - Proceso de acuerdo con la reivindicacion 2, caracterizado porque dichos monomero(s) cationico(s) se seleccionan de entre esteres (met)acrllicos cationicos, y preferiblemente desde entre sales de cloruro y/o sulfato de uno o mas de los siguientes: [2-(metacriloiloxi)etil]trimetil amonio, [3-acrilamido)propil]trimetilamonio, dimetil dialil amonio, [3-(metacrilamido)propil]trimetilamonio.
  8. 8. - Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque dicho(s) monomero(s) (b) caracterizan adicionalmente sustituyentes que no comprenden la Formula (I) seleccionados de uno o mas de los siguientes grupos funcionales: alquilo, arilo, ester de alquilo, hidrogeno, amida de alquilo, carboxilo y alilo, y preferiblemente caracteriza por lo menos un sustituyente metilo.
  9. 9. - Proceso de acuerdo con la reivindicacion 8, caracterizado porque dicho(s) monomero(s) (b) caracterizan un grupo metilo en posicion trans relacionada con dicho sustituyente que comprende la Formula (l) en la que dicho enlace de grupo funcional es un ester.
  10. 10. - Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque dicho(s) monomero(s) (b) tienen al menos un sustituyente que consiste de la Formula (I).
  11. 11. - Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque dicho pollmero se agrega en una cantidad total de 0.01% a 0.5%, preferiblemente 0.05% a 0.2% en peso seco con relacion al peso seco de PCC obtenido en la etapa (iv).
  12. 12. - Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque dicho pollmero caracteriza una viscosidad intrlnseca de menos de o igual a 100 ml/g.
  13. 13. - Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque dicho pollmero se fracciona en dosis agregada durante un tiempo antes de y/o durante la etapa (iii).
  14. 14. - Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque dicho pollmero se agrega durante mas de una de las etapas (i), (ii) y (iii).
  15. 15. - Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque 20%, preferiblemente 50%, mas preferiblemente 80%, y aun mas preferiblemente 100% en peso del pollmero se agrega antes de alcanzar una viscosidad maxima de entorno acuoso durante la etapa (iii).
  16. 16. - Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque 20%, preferiblemente 50%, mas preferiblemente 80%, y aun mas preferiblemente 100% en peso del pollmero se agrega antes de alcanzar una calda de conductividad de entorno acuoso asociada con una pendiente de punto de inflexion de curva de conductividad de mas de 45° durante la etapa (iii).
  17. 17. - Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque 20%, preferiblemente 50%, mas preferiblemente 80%, y aun mas preferiblemente 100% en peso del pollmero se agrega antes de alcanzar un valor de pH de menos de 7.2 durante la etapa (iii).
  18. 18. - Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque 20%, preferiblemente 50%, mas preferiblemente 80%, y aun mas preferiblemente 100% en peso del pollmero se agrega antes de la etapa (iii).
  19. 19. - Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18, caracterizado porque dicho CaO de la etapa (i) se apaga parcial o completamente mediante de adicion de agua de apagado para formar una suspension de cal apagada antes de la etapa (iii).
  20. 20. - Proceso de acuerdo con la reivindicacion 19, caracterizado porque 20%, preferiblemente 50%, mas 5 preferiblemente 80%, y aun mas preferiblemente 100% en peso del pollmero se agrega a dicha agua de apagado.
  21. 21. - Proceso de acuerdo con la reivindicacion 19, caracterizado porque 20%, preferiblemente 50%, mas preferiblemente 80%, y aun mas preferiblemente 100% en peso del pollmero se agrega a dicha suspension de cal apagada antes de la etapa (iii).
  22. 22. - Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21, caracterizado porque dicho burbujeo se 10 realiza hasta que cae la conductividad del entorno acuoso.
  23. 23. - Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21, caracterizado porque dicho burbujeo se realiza hasta que se alcanza un de 7.5 en el entorno acuoso, y preferiblemente de 7.2.
  24. 24. - Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 23, caracterizado porque se proporciona dicho gas que comprende CO2 en una sobrepresion de por lo menos 0.1, preferiblemente de por lo menos 0.2, mas
    15 preferiblemente de por lo menos 0.3, incluso mas preferiblemente de por lo menos 0.4 y aun mas preferiblemente de por lo menos 0.6 bar con relacion a la presion en dicho reactor.
  25. 25. - Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 24, caracterizado porque la suspension que comprende PCC de la etapa (iv) se concentra mediante concentracion mecanica y/o termica.
  26. 26. - Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 25, caracterizado porque se seca dicho PCC de 20 la etapa (iv).
ES09786092.8T 2008-08-13 2009-08-04 Proceso para preparar carbonato de calcio precipitado implementando polímero que contiene acrilato y/o maleinato de baja carga Active ES2609310T3 (es)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US100319P 1998-09-15
EP08014443.9A EP2157136B1 (en) 2008-08-13 2008-08-13 Precipitated calcium carbonate obtained by a process implementing low charge acrylate and/or maleinate containing polymer
EP08014443 2008-08-13
US10031908P 2008-09-26 2008-09-26
PCT/IB2009/006431 WO2010018432A1 (en) 2008-08-13 2009-08-04 Process to prepare precipitated calcium carbonate implementing low charge acrylate a/o maleinate -containing polymer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2609310T3 true ES2609310T3 (es) 2017-04-19

Family

ID=40280816

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES09786092.8T Active ES2609310T3 (es) 2008-08-13 2009-08-04 Proceso para preparar carbonato de calcio precipitado implementando polímero que contiene acrilato y/o maleinato de baja carga

Country Status (16)

Country Link
US (1) US9017631B2 (es)
EP (2) EP2157136B1 (es)
KR (1) KR101724160B1 (es)
CN (1) CN102124061B (es)
BR (1) BRPI0918000A2 (es)
CA (1) CA2733080C (es)
DK (1) DK2318464T3 (es)
ES (1) ES2609310T3 (es)
HR (1) HRP20161633T1 (es)
MX (1) MX343447B (es)
PL (1) PL2318464T3 (es)
PT (2) PT2157136T (es)
RU (1) RU2509788C2 (es)
SI (1) SI2318464T1 (es)
TW (1) TW201012756A (es)
WO (1) WO2010018432A1 (es)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SI2524898T1 (sl) * 2011-05-16 2015-10-30 Omya International Ag Postopek za proizvodnjo oborjenega kalcijevega karbonata iz odpadne mlete papirne kaše
DK2592054T3 (en) * 2011-11-11 2015-02-09 Omya Int Ag Aqueous suspensions of calcium carbonate-comprising materials with low sediment buildup
US8859663B2 (en) * 2011-12-27 2014-10-14 Hankuk Paper Mfg. Co., Ltd. Calcium carbonate having a surface charge, the preparing process thereof and filler for producing a paper using the same
US9428398B2 (en) 2012-03-23 2016-08-30 Omya International Ag Process for preparing scalenohedral precipitated calcium carbonate
EP2641941B1 (en) * 2012-03-23 2015-06-10 Omya International AG Preparation of pigments
SI2684999T1 (sl) 2012-07-13 2015-03-31 Omya International Ag Visoko trdne in nizko viskozne vodne goĺ äśe snovi, ki vsebujejo kalcijev karbonat, z izboljĺ ano reoloĺ ko stabilnostjo pri poviĺ ani temperaturi
DK2801555T3 (en) * 2013-05-07 2017-02-06 Omya Int Ag Water purification and slurry dewatering using surface-treated calcium carbonate and phyllosilicate, using the combination of surface-treated calcium carbonate and phyllosilicate and composite material
WO2015164589A1 (en) 2014-04-23 2015-10-29 Calera Corporation Methods and systems for utilizing carbide lime or slag
EP2939980B1 (en) * 2014-04-30 2018-03-21 Omya International AG Production of precipitated calcium carbonate
CN104294703B (zh) * 2014-09-29 2016-06-22 金东纸业（江苏）股份有限公司 一种改性研磨碳酸钙及其生产方法
EP3012223A1 (en) 2014-10-24 2016-04-27 Omya International AG PCC with reduced portlandite content
FR3033163B1 (fr) 2015-02-27 2019-08-23 Coatex Production de carbonate de calcium precipite
ES2660303T3 (es) * 2015-02-27 2018-03-21 Omya International Ag PCC de alto contenido en sólidos con aditivo catiónico
EP3118161B1 (en) 2015-07-17 2018-05-16 Omya International AG High solids pcc with depolymerized carboxylated cellulose
EP3124436A1 (en) 2015-07-31 2017-02-01 Omya International AG Precipitated calcium carbonate with improved resistance to structural breakdown
PT3156369T (pt) * 2015-10-16 2018-10-31 Omya Int Ag Ccp com alto teor de sólidos com aditivo copolimérico
EP4110731A4 (en) 2020-02-25 2024-03-20 Arelac, Inc. METHODS AND SYSTEMS FOR PROCESSING LIMESTONE TO FORM VATERITE
US11377363B2 (en) 2020-06-30 2022-07-05 Arelac, Inc. Methods and systems for forming vaterite from calcined limestone using electric kiln
WO2022090384A1 (en) 2020-11-02 2022-05-05 Omya International Ag Process for producing precipitated calcium carbonate in the presence of natural ground calcium carbonate
CN112441605B (zh) * 2020-12-21 2022-03-29 安徽省宣城市华纳新材料科技有限公司 一种蠕虫状沉淀碳酸钙的制备方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2246344A (en) * 1990-07-27 1992-01-29 Ecc Int Ltd Precipitated calcium carbonate
GB9802999D0 (en) * 1998-02-13 1998-04-08 Ecc Int Ltd Production of products containing precipitated calcium carbonate
BR9917234A (pt) * 1999-03-31 2002-04-23 Minerals Tech Inc Processo para a preparação de partìculas discretas de carbonato de cálcio, e, composição
US6251356B1 (en) * 1999-07-21 2001-06-26 G. R. International, Inc. High speed manufacturing process for precipitated calcium carbonate employing sequential perssure carbonation
US20030161894A1 (en) * 2001-09-05 2003-08-28 3P Technologies Ltd. Precipitated aragonite and a process for producing it
DE50006954D1 (de) * 2000-04-14 2004-08-05 Schaefer Kalk Stabiles, plättchenförmiges, calcitisches Calciumcarbonat, Verfahren zu dessen Herstellung und seine Verwendung
FR2810261B1 (fr) * 2000-06-15 2002-08-30 Coatex Sa Utilisation de copolymeres faiblement anioniques comme agent dispersant et/ou d'aide au broyage de suspension aqueuse de matieres minerales, suspensions aqueuses obtenues et leurs utilisations
DE60208892T2 (de) 2001-05-28 2006-10-05 10Charge Elektrotechnikai Fejleszto Es Kereskedelmi Kft. Verfahren und vorrichtung zum laden einer wiederaufladbaren batterie mit nicht flüssigem elektrolyt
US7128887B2 (en) * 2003-05-29 2006-10-31 Specialty Minerals (Michigan) Inc. Platy precipitated calcium carbonate synthesis method
US7135157B2 (en) 2003-06-06 2006-11-14 Specialty Minerals (Michigan) Inc. Process for the production of platy precipitated calcium carbonates
CN100455515C (zh) 2003-12-24 2009-01-28 上海华明高技术（集团）有限公司 纳米级碳酸钙颗粒的制备方法
FR2885899B1 (fr) 2005-05-20 2007-12-28 Omya Development Ag Matieres minerales contenant du carbonate a emission en gaz carbonique combustible fossile reduite lors de leurs decompositions ainsi que leur procede de synthese et leurs utilisations
CN100545092C (zh) 2005-06-24 2009-09-30 上海华明高技术（集团）有限公司 一种亚微米级超细碳酸钙分散颗粒的制备方法
FR2900411B1 (fr) * 2006-04-27 2008-08-29 Coatex Sas Procede de traitement de matieres minerales par des polymeres amphoteres,matieres minerales obtenues,leur utilisation comme agent reducteur de la quantite de colloides dans la fabrication de papier.
BRPI0601717A (pt) 2006-05-04 2007-12-18 Du Pont Brasil processo para a fabricação de carbonato de cálcio
FR2907347B1 (fr) * 2006-10-19 2008-12-05 Coatex Sas Utilisation d'un agent dispersant sterique de matieres minerales dans l'eau, dispersion aqueuse obtenue et son utilisation dans la fabrication du papier
FR2911147B1 (fr) 2007-01-09 2009-02-13 Coatex S A S Soc Par Actions S Procede de fabrication d'une poudre d'oxyde et d'hydroxyde metallique autodispersable dans l'eau, poudre et dispersion aqueuse obtenues, leurs utilisations.
FR2934992B1 (fr) * 2008-08-13 2010-08-27 Coatex Sas Utilisation d'un polymere acrylique faiblement ionique dans la synthese de carbonate de calcium precipite

Also Published As

Publication number Publication date
DK2318464T3 (en) 2017-01-16
CN102124061B (zh) 2014-04-23
US9017631B2 (en) 2015-04-28
WO2010018432A1 (en) 2010-02-18
PL2318464T3 (pl) 2017-04-28
EP2157136A1 (en) 2010-02-24
BRPI0918000A2 (pt) 2015-11-17
EP2157136B1 (en) 2019-03-20
TW201012756A (en) 2010-04-01
KR101724160B1 (ko) 2017-04-06
CA2733080A1 (en) 2010-02-18
SI2318464T1 (sl) 2017-01-31
RU2509788C2 (ru) 2014-03-20
KR20110058779A (ko) 2011-06-01
RU2011109185A (ru) 2012-09-20
MX343447B (es) 2016-11-07
EP2318464B1 (en) 2016-09-28
CN102124061A (zh) 2011-07-13
CA2733080C (en) 2017-05-16
PT2318464T (pt) 2016-12-15
HRP20161633T1 (hr) 2017-01-13
US20110158890A1 (en) 2011-06-30
EP2318464A1 (en) 2011-05-11
PT2157136T (pt) 2019-06-21
MX2011001505A (es) 2011-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2609310T3 (es) Proceso para preparar carbonato de calcio precipitado implementando polímero que contiene acrilato y/o maleinato de baja carga
ES2407183T3 (es) Proceso para obtener carbonato de calcio precipitado
JP5687404B2 (ja) 炭酸カルシウムを含有する新規な乾燥無機顔料、前記顔料を含有する水性懸濁液、およびこの使用
ES2428391T3 (es) Proceso para fabricar suspensiones acuosas de materiales minerales o materiales minerales secos, los productos obtenidos, además de los usos de los mismos
ES2621497T3 (es) Proceso para la producción de una suspensión de pigmento de alto contenido de sólidos que comprende dispersante a base de carboximetilcelulosa
ES2528746T3 (es) Suspensiones acuosas de materiales que comprenden carbonato de calcio con baja formación de depósitos
ES2587504T3 (es) Suspensiones acuosas de material mineral reológicamente estables que comprenden polímeros orgánicos que tienen contenido reducido de compuestos orgánicos volátiles (COV)
ES2435268T3 (es) Utilización de polímeros acrílicos neutralizados por litio como agentes dispersantes o de ayuda a la molienda en medio acuoso de materiales minerales
EP2118012A2 (en) Gypsum product and process for its preparation
JP5512676B2 (ja) 弱イオン性アクリルポリマーの沈降炭酸カルシウム合成での使用
ES2533052T3 (es) Suspensiones acuosas de baja viscosidad y alto contenido de sólidos de materiales que comprenden carbonato de calcio con estabilidad reológica mejorada bajo temperatura aumentada
CN103183757A (zh) 带表面电荷的碳酸钙及其制造方法和利用它的造纸用填充剂
ES2660303T3 (es) PCC de alto contenido en sólidos con aditivo catiónico
US20090056896A1 (en) Aqueous dispersion of precipitated calcium carbonate starting from at least one dispersing agent comprising a compound carrying fluoride ions
US8841374B2 (en) Method for grinding calcium carbonate in water in the presence of a solution of acrylic polymer and an alkali carbonate salt manufactured in place in the said solution
PRECIPITATED et al. Jacquemet et al.(43) Pub. Date: Mar. 5, 2009