FI92924C - Kalkin jauhatusaine sekä hienonnetun kalkin vesisuspension valmistusmenetelmä - Google Patents

Description

92924

Kalkin jauhatusaine sekä hienonnetun kalkin vesisuspension valmistusmenetelmä

Keksintö koskee jauhatusainetta, jolla karkeajakoista kalkkia jauhetaan vesiväliaineessa, jolloin jauhamalla voidaan valmistaa hienoksi jauhetun kalkin vesisuspensioita, joiden kuiva-ainepitoisuus on vähintään 20 paino-% ja mieluiten vähintään 40 paino-% ja joiden Teologiset ominaisuudet eivät muutu ajan mukana ja jotka muodostavien hiukkasten koko on alle 4 mikronia ja joista vähintään 50 % on kooltaan alle 2,9 mikronia.

Keksintö koskee myös menetelmää karkeajakoisen kalkin jauhamiseksi vesiväliaineessa jauhatusaineen läsnäollessa.

Keksintö koskee myös aineen läsnäollessa jauhamalla hienonnettujen kalkkivesisuspensioiden uudenlaista käyttöä kemian aloilla.

Sammutettua kalkkia (tai myös kalsiumhydroksidia) on pitkään käytetty monilla aloilla kalkkimaidon nimellä tunnettuina vesisuspensioina, joiden usein karkeat ja epäsäännölliset hiukkaset ovat syynä huonoon reaktiivisuuteen ja huomattavaan sedimentaatioon. Tällaisia kalkin vesisuspensioita ·, käytetään kaikesta huolimatta kemiallisena neutralointia!- neena tai antiseptisenä aineena, vaikka kalkin liukoisuus-kerroin vesiväliaineessa on pieni.

Koska tämä mineraaliaine saadaan ensiksi polttamalla kal-siumkarbonaattia korkeassa lämpötilassa ja sitten hienontamalla poltettu tuote kuivajauhamalla tai myös jauhamalla pienen vesimäärän läsnäollessa, tällä tavoin hienontamalla valmistettu kalkki, oli se sitten sammutettua tai ei, esiintyy aggregaatteina, joiden erittäin karkea raekoko sijoittuu välille 5-20 mikronia.

2 92924

Sammutetun kalkin näin karkean raekoon omaavat hiukkaset antavat tietenkin heikon reaktiivisuuden, kun niitä käytetään tässä tilassa, sekä jauhemaisena että vesisuspensiona, vieläpä jonkin sellaisen lisäaineen, kuten dispergointiai-neen, läsnäollessa.

Kalkin reaktiivisuuden lisäämiseksi onkin viime vuosina osoittautunut olevan suotavaa parantaa sen hienojakoisuutta aina hiukkaskokoon alle 5 mikronia asti ja kun se on pig-menttivesisuspensiona, lisätä sen kuiva-ainepitoisuutta samanaikaisesti hiukkasten hienonnuksen kanssa.

Tavoitteena olevaan mieluiten alle 5 mikronin hiukkaskokoon pääsemiseksi on osoittautunut suotavaksi suorittaa tehokkaampi jauhatus joko kuivamenetelmällä tai märkämenetelmäl-lä.

Kun jauhatus suoritetaan kuivamenetelmällä, jauhetuille mi-neraaliaineille tulee suorittaa kokoon perustuva valinta, jotta tavoitellut kaikkein hienoimmat hiukkaset saadaan talteen, ja kierrättää hiukkaset, joiden koko on liian suuri, niin monta kertaa kuin on tarpeen, jotta ne saadaan muutetuksi haluttuun kokoon, tai poistaa ne mahdollisimman hyvin. Tällainen liian suurikokoisten hiukkasten takaisinkierrättä-minen ja/tai poistaminen on edelleen utopiaa, sillä toimenpiteen kustannukset olisivat teollisessa mittakaavassa mahdottomat .

Kun jauhatus suoritetaan märkämenetelmällä, mainitusta jauhatuksesta saatu suspensio rajoittuu luonnollisesti tällä hetkellä teollisessa mittakaavassa käytettyyn korkeintaan 20 paino-%:n kuiva-ainepitoisuuteen todetun viskositeetin kasvamisen vuoksi, suoritettiinpa jauhatus sitten pelkästään vedessä tai vesiväliaineessa jonkin epäorgaanisen tai orgaanisen dispergointiaineen läsnäollessa.

Tässä toisessa menetelmässä joudutaan käyttämään vesiväliaineessa suoritetuissa jauhatusvaiheissa yhä kalliimpia jauha- 3 92924 tusaineita, joiden on määrä helpottaa mainittua jauhatustoi-menpidettä, hiukkasten dispergoitumista ja valmistettujen suspensioiden viskositeettien pitämistä hyväksyttävissä arvoissa .

Eräs dispergointiainetyyppi, joka saatettaisiin katsoa jau-hatusaineeksi (ja jota kuvataan patenttijulkaisuissa GB-2 127 395 ja FR-2 351 706) muodostuu polyakrylaateista, poly-fosfaateista ja aikalisistä lignosulfaateista. Tätä ainetta, jota käytetään kalkki- ja/tai kalsiumkarbonaattisuspen-sioissa tai myös muiden mineraalien suspensioissa vähintään 40 paino-%:n pitoisuutena, käytetään sen jälkeen kun mine-raaliaineet on flokkuloitu jonkin yleensä sellaisen polymeerin, jonka molekyylipaino on suuri, avulla.

On varmaa, että ensin suoritettu flokkulaatio aiheuttaa hiukkasten agglomeroitumista, jolloin syntyy höytäleitä, joiden reaktiivisuus on huonompi, vaikkakin ne ovat suotuisasti dispergoituneina dispergointiaineen käytön ansiosta.

Mutta vaikka tämäntyyppisen aineen käytön tarkoituksena onkin pääasiassa saada aikaan suspensio, jonka viskositeetti on pieni ja kuiva-ainepitoisuus suuri, tämä aine edistää myös hiukkasten läpimitan kasvua muodostamalla höytäleitä • eikä niiden hienontumista, kuten olisi toivottavaa (GB-2 127 395), tai tekemällä mahdottomaksi hiukkasten hienontamisen alle 4 mikrometrin hiukkaskokoon (FR-1 351 706).

Eräs toinen dispergointiainetyyppi (jota kuvataan patenttijulkaisussa FR-2 387 911) muodostuu akryylihapon ja male-iinihapon kopolymeerien, joiden keskimääräinen moolimassa on väliltä 2 000 - 10 000, suoloista, jolloin voidaan valmistaa kalsiumkarbonaattipigmenttisuspensioita, joissa kuiva-ainepitoisuus on vain 40-60 paino-% ja joissa ei ylempää arvoa voida ylittää. Kun tällaista ainetta käytetään, ei enää kalsiumkarbonaattisuspensioina, vaan kalkkisuspensiona, jossa kuiva-ainepitoisuus on 40 paino-% ja jolle suoritetaan 4 92924 jauhamistoimenpide, väliaineen viskositeetti kasvaa erittäin nopeasti aiheuttaen teollisuusmittakaavaisen jauhimen tukkeentumisen ilman että kalkkihiukkasten voitaisiin kuitenkaan todeta olennaisesti hienontuneen.

Kolmas ainetyyppi, jota kuvataan jauhatusaineena FR-patentissa 2 539 137, muodostuu akryylihappojen polymeereistä ja/tai kopolymeereistä, jotka on neutraloitu samanaikaisesti kalkilla ja jollakin muulla neutralointiaineella, joka sisältää jonkin yksivalenssisen ryhmän. Tällaisella jauhatus-aineella saadaan kalsiumkarbonaattisuspensioiden reologiset ominaisuudet pysymään stabiileina ajan kuluessa, mutta kun kysymyksessä on kalkki, sillä ei saada aikaan yhtä aikaa kuiva-ainepitoisuuden kasvua ja hiukkasten hienontumista, koska se aiheuttaa niin merkittävän ja nopean viskositeetin kasvun, jopa niin että teollisuusjauhin tukkeutuu.

Viimeinen dispergointiainetyyppi (jota kuvataan patenttijulkaisussa EP-0 061 354) muodostuu polyelektrolyyteistä, joilla on pieni molekyylipaino, mutta kuitenkin suurempi kuin 2 200, kuten karboksimetyyliselluloosista, akryyli- ja meta-kryylihapon polymeereistä ja lignosulfaateista. Tähän ryhmään kuuluvilla dispergointiaineilla saadaan hyviä tuloksia, kun niitä käytetään karkeiden, mutta edelleen yli 5 mikronin suuruisten kalkkihiukkasten suspensioiden valmistukseen, mutta ne aiheuttavat näiden suspensioiden viskositeetin jyrkän ja hallitsemattoman kasvun, jopa niin, että ne tukkivat teollisuusjauhimen, kun niitä käytetään jauhatusaineina kuiva-ainepitoisuuksina, jotka ovat noin 40 paino-% tai suurempia.

Edellä mainittujen haittojen pakottamana hakija on tutkimuksiaan jatkaessaan löytänyt ja kehittänyt kalkin jauhatukseen vesivällaineessa tarkoitetun aineen, joka mahdollistaa hienojakoisen suspension valmistamisen, jossa samanaikaisesti kuiva-ainepitoisuus on vähintään 40 paino-%, hiukkasten koko alle 4 mikronia ja niistä 50 %:n hiukkaskoko on alle 2,9 mikronia ja viskositeetti pieni ja ajan mittaan pysyvä.

5 92924

Keksinnön mukaan vesivällaineessa hienonnettavan karkeajakoisen kalkin jauhatusaine, joka muodostuu vesiliukoisesta etyleenipolymeeristä ja/tai -kopolymeeristä, on tunnettu siitä, että kalkin reaktiivisuuden lisäämiseksi jauhatusaine muodostuu vähintään yhdestä polymeeristä ja/tai -kopolymeeristä, joka on saatu vähintään yhdestä karboksyylihappo-ety-leenimonomeerista ja jonka keskimääräinen molekyylipaino on välillä 200-1900.

Niinpä kun tunnettu tekniikka kuvaa pääasiassa märkämenetel-mässä käytettäviä dispergointlaineita ja/tai jauhatusainei-ta, joista eräät ovat vesiliukoisia etyleenipolymeerejä ja/tai -kopolymeerejä, keksinnön mukainen jauhatusaine eroaa tunnetusta tekniikasta siinä, että se muodostuu vähintään yhdestä etyleenipolymeeristä ja/tai kopolymeeristä, joka muodostuu ehdottomasti vähintään yhdestä monokarboksyylihappo- etyleenimonomeeristä. Jos näin ei ole, jokainen kalkin vesiväliaineessa tapahtuvaa jauhamista varten tarkoitettu aine, joka ei sisällä ainakin osaksi mainittua monomeeria, on tuomittu aikaansaamaan samoja vaikutuksia kuin tunnetun tekniikan mukaiset jauhatusaineet, toisin sanoen se aiheuttaa kalkkisuspension viskositeetin jyrkän ja hallitsemattoman kasvun, jolloin sen hienontaminen on mahdotonta heti, kun kuiva-ainepitoisuus nousee 40 paino-%:ksi tai sitä korkeammaksi .

«

Lisäksi keksinnön mukainen jauhatusaine, joka perustuu vähintään yhteen polymeeriin ja/tai kopolymeeriin, joka muodostuu vähintään yhdestä monokarboksyylihappo-etyleenimono-meerista, on valittava molekyylipainoltaan sellaisista, jotka asettuvat edellä mainitulle välille 200-1900.

Tämän keskimääräisen molekyylipainoalueen ulkopuolella jokainen samanrakenteinen polymeeri, jonka keskimääräinen molekyylipaino on suurempi kuin 1 900, jopa tämän raja-arvon lähellä, johtaa kalkkisuspensioihin, jotka ovat huonosti jauhautuneita tai jopa mahdottomia jauhaa, kun suspension kuiva-ainepitoisuus nousee yli 40 paino-%:n. Tällöin vis- 6 92924 kositeettia ja hiukkaskokoa koskevat tunnusmerkit ovat huonot .

Niinpä, kuten hakija on voinut todeta, näyttää yllättävästi siltä, että kaksi edellä mainittua edellytystä, jotka johtavat keksinnön mukaiseen jauhatusaineeseen, toimivat täydellisesti yhdessä aikaansaaden synergiatilan, joka mahdollistaa mikrohiukkasia sisältävien kalkkivesisuspensioiden, joiden kuiva-ainepitoisuus on suuri ja viskositeetti pieni ja pysyvä ja joiden hiukkasilla on toivottu koko ja joilla on erittäin paljon parempi reaktiivisuus aiottuja sovellutuksia silmällä pitäen, valmistamisen.

Keksinnön mukainen jauhatusaine muodostuu, kuten edellä mainittiin, vähintään yhdestä happopolymeeristä ja/tai -kopoly-meeristä, joka käsittää vähintään yhden monokarboksyylihap-poetyleenimonomeerin.

Monokarboksyylihappo-etyleenimonomeeri on mieluiten valittu akryyli- ja metakryylihapoista.

Muut monomeerit, joita keksinnön puitteissa voidaan käyttää, ovat itakonihappo, krotonihappo, fumaarihappo, maleiinihapon anhydridi tai myös isokrotonihappo, akoniittihappo, mesako-nihappo, sinappihappo, undekyleenihappo, angelikahappo, hyd-roksiakryylihappo tai akroleiini, akrylamidi tai sen substi-tuoidut muodot, akrylonitriili, akryyli- ja metakryylihappo-jen esterit ja erityisesti Q-Cg-akrylaatit ja -metakrylaatit sekä kvaternoitu tai kvaternoimaton dimetyyliaminoetyylimet-akrylaatti, imidatsolit, vinyylipyrrolidoni, vinyylikapro-laktaami, etyleeni, propyleeni, isobutyleeni, di-isobutylee-ni, vinyyliasetaatti, styreeni ja sen substituoidut muodot, alfametyylistyreeni, metyylivinyyliketoni, vinyylikloridit, hydroksyylimonomeerit, tarkemmin sanottuna etyleeniglykoli-ja propyleeniglykoliakrylaatit ja -metakrylaatit sekä niiden fosfaatti-, fosfoni-, fosfonyyli-, sulfaatti-, sulfoni-, nitro- ja nitrosyylijohdokset.

7 92924 Nämä happopolymeerit ja/tai kopolymeerit saadaan polymeroi-malla ja/tai kopolymeroimalla tunnettuja menetelmiä käyttäen sopivien initiaattorien ja säätelyaineiden läsnäollessa vesi-, alkoholi-, hydroalkoholi-, aromaattisessa tai alifaat-tisessa väliaineessa tai jossakin halogenoidussa liuottimes-sa vähintään yhtä akryylihappo- ja/tai metakryylihappo-monomeeria.

Polymerointiväliaineena voi siis olla vesi, metanoli, etanoli, propanoli, isopropanoli, butanolit tai myös dimetyyli-formamidi, dimetyylisulfoksidi, tetrahydrofuraani, asetoni, metyylietyyliketoni, etyyliasetaatti, butyyliasetaatti, hek-saani, heptaani, bentseeni, tolueeni, etyylibentseeni, ksy-leeni, merkaptoetanoli, tertiododekyylimerkaptaani, tiogly-kolihappo ja sen esterit, n-dodekyylimerkaptaani, etikkahap-po, viinihappo, maitohappo, sitruunahappo, glukonihappo, glukoheptonihappo, 2-merkaptopropionihappo, tiodietanoli, halogenoidut liuottimet, kuten hiilitetrakloridi, kloroformi, metyleenikloridi, metyylikloridi, monopropyleeniglykoli-ja dietyleeniglykolieetterit.

Polymeerit ja/tai kopolymeerit, jotka ovat tarkoitetut käytettäviksi keksinnön mukaisena jauhatusaineena, valitaan yleensä sellaisista, joiden keskimääräinen molekyylipaino on 200-1 900 ja mieluiten 500-1 500.

Polymeraation päättyessä keksinnön mukaiset vesiliuoksena olevat happopolymeerit ja/tai kopolymeerit otetaan talteen ja ne voidaan käyttää tässä muodossa.

Erään mielenkiintoiseksi osoittautuneen muunnelman mukaan keksinnön mukaiset vesiliuoksessa olevat polymeerit ja/tai kopolymeerit voidaan kokonaan tai osaksi neutraloida jollakin neutralointlaineella, joka sisältää jonkin yksivalenssi-sen ryhmän. Tähän jonkin yksivalenssisen ryhmän sisältävään aineeseen voidaan kuitenkin liittää jokin neutralointiaine, joka sisältää jonkin monovalenssisen ryhmän.

8 92924

Ensiksi mainitussa tapauksessa neutralointiaine on suositeltavaa valita ryhmästä, jonka muodostavat alkalikationit tai sen kaltaiset, erityisesti litium, natrium, kalium, ammonium tai mahdollisesti polysubstituoitu amiini. Tähän aineeseen voidaan toiseksi mainitussa tapauksessa liittää jokin aine ryhmästä, jonka muodostavat maa-alkalimetallit tai senkaltaiset aineet, mieluiten kalsium ja magnesium, sinkki ja aluminium.

Käytännössä nestefaasi, joka saadaan polymeroinnista ja/tai kopolymeroinnista ja joka sisältää happopolymeerin ja/tai -kopolymeerin, voidaan käyttää tässä muodossa hienonnettavan karkeajakoisen kalkin jauhatusaineena, mutta se voidaan myös kuivata kaikilla sinänsä tunnetuilla tavoilla tämän faasin poistamiseksi ja polymeerin ja/tai kopolymeerin eristämiseksi hienojakoisena jauheena ja käyttää tässä toisessa muodossa jauhatusaineena.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle hienonnetun kalkin vesisuspension valmistamiseksi, jossa suspensiossa kuiva-ainepitoisuus on vähintään 20 paino-%, mieluiten 40-60 paino-%, ja hienonnettujen hiukkasten mediaanihalkaisija on alle 2,9 mikronia, on tunnusomaista se, että suspensio valmistetaan käyttäen edellä kuvattua jauhatusainetta seuraavien suoritusvaiheiden mukaisesti: a) karkeajakoinen kalkkivesisuspensio valmistetaan sekoittaen syöttämällä ensiksi koko jauhatusaine tai osa siitä vesi-faasiin ja sitten kalkki, jolloin saadaan nestemäinen ja mieluiten homogeeninen suspensio, b) kohdan a) mukaan valmistettu suspensio syötetään jatkuvatoimisesta jauhatusalueelle, jonka muodostaa mikrojauhinkap-paleilla varustettu jauhin, c) suspension lämpötila pidetään jauhatuksen aikana alle 100°C:ssa ja mieluiten lämpötilassa, joka on huoneenlämpötilan ja 50°C:n väliltä, 9 92924 d) jauhettavaa suspensiota sekoitetaan mikrojauhinkappalei-den läsnäollessa tarvittavan ajan, jotta saadaan haluttu keskimääräinen raekoko, e) mahdollisesti jauhatuksen aikana syötetään vähintään yhden kerran lisäfraktio jauhatusainetta, f) jauhimen ulostulossa hienoksi jauhettu kalkkisuspensio erotetaan jatkuvatoimisesti jauhinkappaleista ja liian karkeina poistetuista kalkkihiukkasista, g) mahdollisesti hienoksi jauhettuun kalkkisuspensioon syötetään vähintään yhtä reologiaa muuttavaa ainetta.

Keksinnön mukaista jauhatusainetta syötetään kalkkivesisus-pensioon määränä 0,05-2 paino-% tehoainetta jauhettavien karkeajakoisten mineraallaineiden kuivapainosta laskettuna ja mieluiten 0,5-1,5 %.

Mikäli jauhatuksesta tulevaan kalkkisuspensioon syötetään vähintään yhtä reologiaa muuttavaa ainetta, se valitaan sellaisista, joilla viskositeetti saadaan säädetyksi sopivaan arvoon, jota käyttäjä toivoo kutakin myöhempää sovellutusta silmällä pitäen, tai joilla voidaan edistää kalkin ja muiden väliaineeseen mahdollisesti lisättävien aineiden yhteensopivuutta .

Kun tätä reologiaa muuttavaa ainetta lisätään jauhatuksesta saatuun suspensioon, sen määrä on 0,01-3 paino-% tehoainetta mineraaliaineiden kuivapainosta laskettuna.

Kuten mainittiin, on jauhatuksesta talteenotetun suspension kuiva-ainepitoisuus vähintään 20 % ja mieluiten välillä 40-60 paino-%. Pigmenttihiukkasten koko suspensiossa on yleensä alle 4 mikronia ja niistä 50 %:n koko on alle 2,9 mikronia (keskimääräinen koko).

Suspensio, joka on tällä tavoin jauhettu hienoksi keksinnön mukaisen jauhatusaineen läsnäollessa, voidaan edullisesti käyttää teollisuuden jätevesien ja savukaasujen neutralointiin tai myös kemiallisena neutralointiaineena teollisissa 10 92924 synteeseissä, kuten esimerkiksi kalsiumdodekyylibentseeni-sulfonaatin, fytosaniteettiaineita varten tarkoitettujen dispergointiaineiden, voiteluaineiden, kalkkipitoisten saippuoiden, antiseptisten aineiden ja pintakäsittelyaineiden valmistuksessa sen olennaisesti kasvaneen reaktiivisuuden vuoksi, mikä tekee sen samanarvoiseksi alkalihydroksidien kanssa.

Keksinnön merkitys ja siitä saatava hyöty selviää paremmin seuraavista keksintöä valaisevista ja sitä tunnettuun tekniikkaan vertaavista esimerkeistä.

Esimerkki 1 Tämä esimerkki, jonka tarkoituksena on valaista tunnettua tekniikkaa, koskee karkeajakoisen kalkkisuspension, jolle suoritetaan jauhatus sen hienontamiseksi mikrohiukkassuspen-sioksi, valmistusta.

Tässä tarkoituksessa valmistettiin useita karkeajakoisia kalkkisuspensioita lähtien samasta lähteestä peräisin olevasta kalkista (Wulfrathin esiintymästä peräisin olevasta Ultra-Leicht'ista, jota myy Rheinische Kalksteinwerke GmbH) käyttäen tunnettuun tekniikkaan kuuluvia eri jauhatusainei-ta.

Ensimmäinen koeryhmä (kokeet 1 ja 2) koskee kalkin vesisuspensioiden valmistusta ja jauhamista ilman mitään jauha-tusainetta ja kuiva-ainepitoisuudella 20-30 paino-%.

Toinen koeryhmä (kokeet 3-5) koskee pitoisuuksiltaan erilaisien kalkkivesisuspensioiden valmistusta ja jauhamista nat-riumpolyakrylaatin, jonka keskimääräinen molekyylipaino on 2 400 ja jota myydään kauppanimellä DISPEX N40, läsnäollessa.

Kolmas koeryhmä (kokeet 6-8) liittyy pitoisuuksiltaan erilaisten kalkkivesisuspensioiden valmistukseen ja jauhamiseen natriumpolyakrylaatin, jonka keskimääräinen molekyylipaino 11 92924 on 2 500 ja jota myydään kauppanimellä OROTAN 850, läsnäollessa .

Neljäs koeryhmä (kokeet 9 ja 10) koskee pienen molekyylipai-non omaavan karboksimetyyliselluloosan, jota myydään kauppanimellä FINNFIX 5, käyttämistä jauhettavissa kalkkisus-pensioissa.

Viides koeryhmä (kokeet 11-13) koskee natriumpolyakrylaatin, jonka keskimääräinen molekyylipaino on 4 000, käyttämistä veteen suspendoidun kalkin jauhatusaineena.

Nämä kokeet tehtiin samoja koekriteerejä noudattaen suorittamalla jauhaminen samassa laitteistossa, jotta saatuja tuloksia voitiin verrata keskenään.

Kutakin koetta varten valmistettiin edellä mainitusta lähteestä peräisin olevasta kalkista valmistettu vesisuspensio, jossa raekoko oli alle 26 mikronia.

Vesisuspensiossa oli vaihteleva kuiva-ainepitoisuus, joka ilmaistaan painoprosentteina kokonaispainosta alla olevassa taulukossa mainittujen määrien mukaisesti.

Jauhatusainetta oli läsnä tässä suspensiossa alla olevassa ·' taulukossa mainittuina määrinä, jotka on ilmaistu painopro sentteina jauhettavan kuivan kalkin painosta.

Tällä tavoin valmistettu suspensio pantiin jauhimeen, joka oli tyyppiä Dyno-Mill ja jossa oli kiinteä sylinteri ja pyörivä impulssilaite ja jonka jauhinkappaleina oli korundikuu-lia, joiden läpimitta oli 0,6 millimetristä 1,0 millimetriin .

Jauhinkappaleiden viemä kokonaistilavuus oli 5 000 milli-litraa, kun taas niiden paino oli 10 kilogrammaa.

Jauhintilan tilavuus oli 5 000 millilitraa.

12 92924

Jauhimen kehänopeus oli 10 metriä sekunnissa.

Kalkkisuspensiota kierrätettiin nopeudella 50 litraa tunnissa .

Dyno-Mill -jauhimen ulostulo oli varustettu erottimella, jonka silmäkoko oli 300 mikronia, jolloin jauhatuksesta tuleva suspensio ja jauhinkappaleet voitiin erottaa toisistaan.

Lämpötila pidettiin jokaisessa jauhatuskokeessa 25°C:ssa.

Jauhatusaika edellä mainituissa koeolosuhteissa oli vaihte-leva ja enintään 90 minuuttia, kun jauhaminen oli mahdollista .

Jauhatuksen päättyessä mikrohiukkassuspension viskositeetti mitattiin Brookfield-viskosimetrillä 20°C:n lämpötilassa ja pyörimisnopeuksilla 10 ja 100 kierrosta minuutissa. 24 tunnin lepoajan jälkeen kunkin suspension viskositeetti mitattiin uudestaan lyhyen sekoittamisen jälkeen.

Samoin jauhatuksen päättyessä raekoko määritettiin Cilas Alcatelin lasergranulometrillä H R 850.

Kaikki kokeisiin 1-13 liittyvät koetulokset on koottu taulukkoon I.

92924 l 13 d I ·Η l C -*

3 fi O O OOOOO C O O

(Olio CM H CO O) Γ- rH rH CD t>- to Ί M ^ Tf to 8) Ή Q. (8 :(8

Έ ·Η ·η L

+J L

•μ CCD

-μ 3 D ·Η 4-> P 8) -X o OOOOO o oo K _x o ooooo o o in D t} 3 o o to to oo t> r~ o i> to +J CM P rH to 00 CM eg CO CM 'ti coco

•H

in

0 L

-X L

in D

«H C ·Η

> D -X

1 in TJ _X O O to to O toto o oo rH 3 O CX) to to f—I to too D -P rH -<j CO CO -<tf CO to ^ ^

»H ffl C

It- X D

_X 3 D L

8 10 .X L IB (0 (0 * •o —< d +· +1 -y -y

L :18 M O C OOO OOC OC OOC

QQ ·μ "n -X OO OOO O to 0 OO OOO

μ ιο-μ o co ^ to -μ ιη-μ toto-μ fll o ''JO CO CM CM CO CM o CO 0 CO CO 0

* - I I I I

-HI n is || SI CO CM to to CO to to CO

i Ψ I HI J E - , , , , ,

m CL -μ 3 -X Ή 5 CM CM CO CO CM Tt CM CO

3 314 3.¾^ C C C C

g ί ϋ s ( *μ ·Η Ή « "3 3 3 3 X 18 C ennj to CM to eg to (8 toll to tH (0 3 _X ·μ con \tNH (O O O H CM 3 ui ·ί ε o « . ϊ g 01 (η ·Η ·μ -X; 3 df 10 18 _^l -pc J * toto toto in 31 β II 4 19 It ,, , , ,

-—I £ I L > > OO tH rH r—( rl μ H r—( T—( H H CM

31 3 C :(8 -Η ·μ (8: (8 ·μ :« 3 3 t- Ο « E ^ Ji 8) 3

3 dP

. C 81 I

. ·Η ·Η Q

.x 0 c

-μ -μ ·μ OO O to O OOO OO O to O

<8 ·μ m cm co co ri to co ιο co -^- co^ito ^ a a ; , g §3

3 > Q C ·μ ή C

P e S, C 8 μ (I jj

(8 D -X ·Η OOO OOO -X -X -P C OOO

X D D <8 II OOO OOO a >» L ·Η OOO

3 C Ή Q. to to to L 8) D Q OOO

• (8 -μ Ο -μ cm cm cm cm cm cm >, > a -<i -c :: o 8 ί h p .h —t

. D Q ·μ D

j a ί i OOO to to to ooo I -^-^-^-0 0 0 8) to to to toto 1— I— I—

3 Z Z Z ao co oo OOO

ρ xx

<0 CC XXX CCC ·μ·μ XXX

X D Ä « D D D IB Λ ® 4-4- DDD

3 c ε ε ααα-μ-μ-μ cc -μ-μ-μ «β·μ ή mmm ooo cc 555 Ο (8 .μ .μ .μ .μ ·μ L L L. ·μ ·μ O Ο 0

O O O OOO UlLL OOO

. D 0

0 ' O CM CO

y C h cm co -^j- to to C'- oo o ·μ μ μ h 14 92924

Taulukko I osoittaa, että: - kalkin jauhatus vesiväliaineessa ilman jotakin jauhatusai- netta on mahdollista vain mikäli kuiva-ainepitoisuus on noin 20 paino-% (hiukkasten keski läpimitta jauhatuksen jälkeen: 2,3 mikronia). Kun tämä pitoisuus ylitetään, kalkin jauhaminen osoittautuu mahdottomaksi, - kalkin jauhatus vesiväliaineessa jonkin jauhatusaineen, joka on valittu tunnetun tekniikan mukaisista jauhatusaineista ja jonka keskimääräinen molekyylipaino on pieni, avulla on mahdollista ja antaa mielenkiintoisia tuloksia, kun jauhatusvä-liaineen kalkkipitoisuus on noin 30 paino-%. Kun tämä pitoisuus ylitetään, jauhettujen hiukkasten keskiläpimitta pysyy yli 3 mikronin suuruisena, kun jauhatus on vielä mahdollista, toisin sanoen kun kalkkipitoisuus on alle 40 paino-%.

Esimerkki2 Tämä esimerkki, jonka tarkoituksena on valaista keksinnön kohdetta, koskee saman karkeajakoisen kalkin (jota käytettiin esimerkissä 1) jauhatusta jauhatusaineen läsnäollessa, joka muodostuu happohomopolymeereistä, joiden keskimääräiset mole-kyylipainot vaihtelevat 800-7 000 ja jotka on muutettu suoloiksi natriumionilla.

Tätä varten suoritettiin useita kokeita, joissa käytettiin • (kokeet 14-31) akryy1ihappohomopolymeerejä ja (kokeet 32 ja 33) metakryylihappohomopolymeeriä ja joissa jauhatuksessa käytettyjen kalkkisuspensioiden itsensä kuiva-ainepitoisuudet olivat erilaisia, vaihdellen 30 paino-%:sta 50 paino-%:iin.

Kaikki nämä kokeet suoritettiin samojen kriteerien mukaan ja samoilla laitteilla, joita käytettiin esimerkissä 1.

Tällaisissa olosuhteissa näistä eri kokeista saadut tulokset on koottu seuraavaan taulukkoon II.

15 92924

L

L

01

I *H

1 C ^ 3 10 o o m OOO O m O OOO omo o o oo mSo comco i> nt oo o ro h cm ct> r- cd m oo ct> o •n^rH tj id rf nj- cd nf cd in u) in ^ ^ ^ n in w -<? in JA Ή i (0 ·«

ε ·η ·η L

P L

•H C C 01 p D (I Ή p +) «I ^ OOO OOO OOO OOO OOO oo oo flj moo ooo ooo o o in omo oo mo jj tjto n ο n on m cm w <n m o o oo en oo cd cd m m c~- -μ Oi v h co c~ cd CO CD ο co CD co co m cm co co cm ^ cm coco 8

Y L

in <u

*H C *H

> 0» -Y

I in "0 Y o ooo ooo ooo ooo ooo oo oo 3 o o m cm m o tt h n m cm o o m t-i oo o> cm

Hi ¥ T-c t} cd rj τί cd Ti r}· cd ^ in c} oo rj co mcM •'tf ^ ip i? & <0 -¥ 3 Si L ¥ 8 m JO L c •O r~t β) 0 L aö-H OOO OOO OOO OOO OOO OOP oo qq ·Η·η-* ooo ooo oom ooo ooo ooo oo P o m oo t-c o o o cm h oo m on m r- *-< cd t}· ·η m

Jl o 00 CD CM 00 CD CD 00 CD CD CD CM 00 CD CM ’'J H X 00 00

I Ή I

c I I C ll •hi co in hi 55 jc h +J X in £ cd nj cd cd o t> 00 cm cm cdcdo cd m i> m Q P 3 jl rH 3 frf ··· F n r r rfr Γ r C. r

01 :(0 ·Η (0 D ao H CM CM CM CM CM CM CM CM CM CD Tj CM CD m CM CD 8) CMCM

Y ή E -n ¥ *n C

i ε

IA <S

5 1 φ m X 15 C cm o m oo o cd ooh i> o m cc h m t> m ό h cd

3 Y ·Η CD Tt CO CD τί CD CO CD M} CD H ·—( CM t-( CD CD

>—ii ίο ·η ε ►->; r> « $ . ϊϋ

_¥i <ft *H »H

D! p <*° nH PC ii m in mm mm min mm mm m D fÖ ^8 Φ f'·' f· r ** r r r r *“ *" ** flj; _CÖL>> r| H H rl H H H H rl H rl H rl H H rH r-4 r—I rl rl t— - D C Ή ·Η ^ Τί Iii

IA

3 df C IA I

•H ·Η Q

jc 0 C omo omo omo omo omo omo om r-cp.H oo tj m co Ti in co ^ m cd cf m co tj m oorfm cdtj- Φ ·η m γ a a

IA I

5 c $8 ® tt) Y -H ooo ooo ooo ooo ooo ooo oo . X φ ii m ooo ooo ooo ooo ooo ooo o o

• 3 c -H a CD OO 00 OOO 00 CD CD CM CM CM OOO Ο O O CD CD

. ig Ή Q H T-H rH H H H CM CM CM ^ Tf Tt C— C— [H- t-( tH

*-) (0 E -H

•H I

t »-H 0 *H

(A ^ X I

I , ϊ Se > ΐ * 8 ! 3 c L i α ε -h Sj p a -t ^ -s < - i I a i m Φ o • 0 * ^ m m r- <x> o o h oj oo rt m rnr^oo σ) o h cm co >2 C H H H H H H CM CM CM CM CM CM CM CM CM CM CO 00 0000 16 92924

Taulukko osoittaa, että keksinnön mukaisen jauhatusaineen teho on erinomainen, kun sen molekyy1ipaino on alle 1 900.

Näin on kokeissa 14-22, joissa jauhatusaineena on akryylihap-pohomopolymeeri, ja kokeissa 32 ja 33, joissa jauhatusaineena on metakryylihappohomopolymeeri: edellä mainitut kokeet johtavat hienoksi jauhettuihin kalkkisuspensioihin, joiden hiukkasten keskimääräinen läpimitta on alle 2,9 mikronia.

Kaikki muut kokeet (kokeet 23-31), joissa jauhatusaineen mole-kyylipaino on yli 1 900, johtavat sitä kehnompiin tuloksiin, mitä suurempi keskimääräinen molekyy1ipaino on.

Esimerkki3 Tämä esimerkki, jonka tarkoituksena on valaista keksinnön kohdetta, koskee saman karkeajakoisen kalkin (jota jo käytettiin edellisissä esimerkeissä) jauhamista jauhatusaineen läsnäollessa, joka muodostuu dimetyyliaminoetyyliakryylihapon (85 paino-%) ja -metakrylaatin (15 paino-%) kopolymeereistä, jotka on kvaternoitu metyy1ikloridi1la, keskimääräisten molekyyli-painojen vaihdellessa 500-2 500, ja jotka on muutettu suoloiksi natriumionilla.

Tässä tapauksessa suoritettiin useita kokeita (kokeet 34-48), joissa kalkkivesisuspensioiden, jotka jauhettiin mainitun aineen läsnäollessa, kuiva-ainepitoisuudet olivat erilaisia vaihdellen 30 paino-%:sta 45 paino-%:iin.

Kaikki kokeet suoritettiin samoja menettelytapoja noudattaen ja samoilla teknisillä välineillä kuin esimerkissä 1.

Näiden kokeiden kaikki tulokset on merkitty seuraavaan taulukkoon III.

17 92924

L

l δ I ·Η JS c -*

3 II O ID in in O ID O LOOO OOO OlflO

* J o oor'Uj o in cm c^corH n ro o p- cm co m ·η xc <-< -e ui n co xf xf in ^ ^ in xf λ ·<ί lL ή E dj :I8

•η ·η L

•η -μ l +/ CCD ooo ooo ooo ooo ooo +/ 34)·Η m m o o in in o o in o in o o in o

Ai in a/ in <» <h to Mn ^ o o co in cm p- $ ^ on on co >i 'j to xf co co xf xf co co xf co

+3 xf P O

•H CM -P i-H

8 jx l in s- •H c 0) > ¢) ·η I m -3c _ •n x. o ooo ooo ooo ooo ooo r-t η ο ω xf xf co cm 03 xf o o n in in o in m 0 pi t—i xf in co in xf co in ^ m M co xf xf co •h me

4- x S

-* 3βί-

8<β -3C L

*ι~3 Ή Hi _

L :(0 ·Η OOO OOO OOO OOO OOO

m ·η ·η o o in in in o ooo ooo ooo +/ 00 O CM xf 03 xf Xf Xf CM ID in H CM 00 of ^ O 00 00 03 xf CO CD Xf CO CD 00 03 00 03 00 00 c I I C Si •h I hj m u δ r~ c- 03 en h co oo c~~ co co co

Jl M p X III Jl £ r - r r- r r r w w * r (I a-μ D i -I 3 CM CM CM t—l CM CM CM CM CM CM CM CM CM CO xf δ m ·η ie p :(0 X '—( ε ·η P *r>

>-ι! I

·—<! in >—<i 3 ή imi 3 CD m CO O CM 03 in O 03 OOO- O CO 03

3! K M E (O CM H 00 CO Xf O 03 H > CM H CD

—i; nm 3 I—i —.

, i f p <*p 5 3 \ -Pcii id tn ld tn m - · r * * ·*

ι δ L ^ ^ H H H H H H H H H H H H H H H

3 C *H M

4 *S 1 3 i in 3 <#> e m 1 •H .H 0 _Y 0 C oom o o in o o in o o in o o in »—l +3 *H 03 Xf "if 00 -if Xf CD Xf 03 Xf Xf CO xf Xf ns ·η m . ix a a in 1

B e SS

l!j Φ i H OOO OOO OOO OOO ooo _c δ D <5 ooo ooo ooo ooo ooo 3 e a m in tn ooo o o cd oooqo in tn tn Φ *H Q H rl H H H rl rl H H OJ OJ CNi n φ ε *-t $ o _ 0 ^ LD (O C^OOO) O H CM 00 T* LD CD t> 00 ♦ ^ e CO CO O 00 CO CO ^ ^ ^ ^ Tf τί 18 92924 taulukosta on pääteltävissä, että mainittujen kopolymee-®n muodostaman jauhatusaineen teho on samanarvoinen kuin mi-todetaan esimerkin 2 mukaisilla homopolymeerei1lä, koska tamä aine johtaa jauhettujen hiukkasten keskiläpimittaan, joka n alle 2,9 mikronia, mikäli mainittujen kopolymeerien keski-maäräinen molekyylipaino on alle 1 900.

solukkojen II ja III olosuhteissa keksinnön mukainen jauha-tosaine on määriteltävissä polymeeriksi ja/tai kopolymeeriksi, Joka perustuu vähintään yhteen karboksyylihappo-etyleenimono-meer^^n ja jonka keskimääräinen molekyylipaino on mieluiten v*liltä 500-1 900.

Esimerkki 4 Tämä esimerkki, jonka tarkoituksena on valaista keksinnön kohdetta, koskee saman karkeajakoisen kalkin (jota jo käytettiin «Pellisissä esimerkeissä) jauhamista jauhatusaineen läsnäolossa, joka muodostuu akryylihapon (75 paino-%) ja akryyliami-in (25 paino-'g) kopol ymeereis tä, joiden keskimääräiset mole-kyylipainot vaihtelevat 700-3 200 ja jotka on muutettu suoloiksi natriumioni1la.

Tassä tapauksessa suoritettiin useita kokeita (kokeet 49-60), Joissa kaikkivesisuspensioiden, jotka jauhettiin mainitun ai-neen läsnäollessa, kuiva-ainepitoisuudet olivat erilaisia vaihdellen 30 paino-%:sta 45 paino-%:iin.

Kaikki kokeet suoritettiin samaa menettelytapaa noudattaen ja samoilla teknisillä välineillä kuin esimerkissä 1.

Näiden kokeiden kaikki tulokset on merkitty seuraavaan taulukkoon IV.

li 19 92924

L

L

ft ! —( 1 c * 3010 o in o lo o o o o id ooo

ο { o CM C" Tj O OI H O) O CM ID

id un id id in in Ό in in ^

Ifl i-H

i (8 :(8 E *h *n l

+J L

m C C 4) +J 3 g) .-( OOO OOO OOO ooo +» .p in DC to o o o o tn in o id ooo gi dc cm cn i> t} o cm h o to tn o on ft ct 3 o -t on on •^j-rfon 'i ^ m id on +) CM P i-<

•H

8 dc l in 0) •H C Ή

> Cl DC

I in tJ _y O OOO O ID o ooo ooo

—I 3 o MD O O CD CM cn 00 CO CM CD CM

0) -p iH Tf rj LD in ^ tt CD ^

•H (8 C

Ί- -C ft

-¥ D ί L

8(8 DC L

*n Ή ft

L :« ·Ί OOO OOO OOO OOO

CD ·Η·η-¥ OOO O ID O OOO O O ID

+J <T> CD -i r—1 CD O 00 O 00 CM O ι-l o on on on ij on on on on « id cn on c I I C ft •HI 18 Q ft ft E CD ID m ID ID O'- O' If W O) D Ή f! X 8 Ji 1 · - - · - - " --- in 0.4-( 3 D H CM CM CM 1-1 CM CM CM CM CM CM CO 00 ft :(8 ·Η IB P :(8 -η ε *n P lr> t >i in η 5

Dei -2 (8 c dc: 3 dc ή oooo o on cn on id ^ ou' 3' (8·ηΕ oocmcm odcmcm oo h cm id ή! n (0

Pi .18! H“i '"'«i I 2 2

*H -H

D 0P ft <Q

.-, -pc ii in in in in * < fti ψ :φ φ fG ·“ *· ^ * _C £j L ^ H H H H H rl rl rl H H rl rl

3 £ ·Φ »H ‘H

3 'S ? i i m

D

P <#>

C ft I •Η Ή Q

DC 0 £ O O ID OOtO O O ID O O ID

m+j-h cn ^ ^ on -i -j ootj-t}· oo ^ ^ (8 ή m y o. d

ft I

5 c δ Ϊ ffl φ i: h ooo ooo ooo ooo ϋ { ai Φ ooo ooo ooo ooo 3 C '-i u. ooo in i/) in cm cm cm HJ Ή Q *H H rl H H H H 000(0

O <0 fc -H

8” CD O 1-t CM CD ”^· ID CD O 03 (f) O

* y C CtlDID IDID1D IDIDID IDIDID

20 92924 Tästä taulukosta on pääteltävissä, että mainittujen kopolymee-rien muodostaman jauhatusaineen teho on samanarvoinen kuin mikä todetaan esimerkin 2 mukaisilla homopolymeerei1lä, koska tämä aine johtaa jauhettujen hiukkasten keskiläpimittaan, joka on alle 2,9 mikronia, mikäli mainittujen kopolymeerien keskimääräinen molekyy1ipaino on alle 1 900.

Taulukkojen II - IV olosuhteissa keksinnön mukainen jauha-tusaine on määriteltävissä polymeeriksi ja/tai kopolymeeriksi, joka perustuu vähintään yhteen karboksyylihappo-etyleenimono-meeriin ja jonka keskimääräinen molekyy1ipaino on mieluiten väliltä 500-1 900.

Esimerkki 5 Tämä esimerkki, jonka tarkoituksena on valaista keksinnön kohdetta, koskee saman karkeajakoisen kalkin (jota jo käytettiin edellisissä esimerkeissä) jauhamista jauhatusaineen läsnäollessa, joka muodostuu akryylihapon (85 paino-%) ja butyyliak-rylaatin (15 paino-%) kopolymeereistä, joiden keskimääräiset molekyylipainot vaihtelevat 800-4 500 ja jotka on muutettu suoloiksi natriumioni1la.

Tässä tapauksessa suoritettiin useita kokeita (kokeet 61-77), joissa kalkkivesisuspensioiden, jotka jauhettiin mainitun aineen läsnäollessa, kuiva-ainepitoisuudet olivat erilaisia vaihdellen 30 paino-%:sta 55 paino-%:iin.

Kaikki kokeet suoritettiin samaa menettelytapaa noudattaen ja samoilla teknisillä välineillä kuin esimerkissä 1.

Näiden kokeiden kaikki tulokset on koottu seuraavaan taulukkoon V.

Il 21 92924

L

Ι Ο) I ·Η 1 c 1 ί ti ο o in ο ο » ίο o o ooo ooo moo «ίο (c in h ta oo r- co o r~ o id cm o cdcmo •n ή tj -<3 r1 in co co o -«3 in -<3 ^-3-^ in rj :ie

Q. Ή ·ι-) ΙΈ -μ L

C C 1) •H 3 11 ·Η

4-> it 1)1 ^ oooo oooo OOO ooo OOO

jj m m m m ooino in o in ooo ooo (I H- 3 O H (M ^ h in f- in (J) H (M cn in CD co h oo S cm -P <h co in co to co in <o 3 3 cococo -3 ^3 cm -μ 8

L

If) SI

*H C Ή

> tl J

ί in TJ o oooo oooo ooo ooo ooo r-π 3 o 3 cm oo cm innoin m oo h ri cd co in oo in

Si p r-i 3 3 co in co co 3 in τί ·3 ^3 -3 co co -3 co co

•H (8 C

4- -C SI ·

-¥ 3 $ L

B 1C .¥ L

*n ή S)

L :® ·Η OOOO OOOO OOO OOO OOO

m ·η ·η -¥ oinoo inooo ooo ooo ooo -μ o in r-ι o c^ co in cm a> t> o in cm w 3 in in ^ o -3 co -<3 in cm co co in co co -O' cococo -3 co cm c ί ί C Si •hi ic <o Si ί in in in -3 cm cm cd o cd cm cm h cm 3 h to JC'H-μΧΐη^ε --- ---- --- --- --- m α -μ 3 Ύ H n CM CM CM CM cm cm cm cm -h cm cm cm to co cm co co

Si tic 1H 10 3 :!0 ^ V '—ί £ ·η P ‘n n >| 3

_§l J? RJ C

3 ·η o co o oo mu oo o oo -H oo co in Γ' 3 o m

3! RJ ·Η £ CD CM CO CM CM CO CO CO f- (M CO (O H H U) H

ή: o « 3i

«I

h- i . a ? m ή ·η

3 A° ID RJ

: -PCit in in in in in m in in • id Si :rD ID m -- --- - -

_C fi L > > H rl H rl rl rl H rl rl rl H rl H H Η H H

3 C :RJ ·Η 1H

* 1 1 -i .3 in

3 <#> c w I

•Η 1H Π j 0 C 00100 0 u) 0 in 0010 o o m o o lo h m co r1 ^ in τί ^ id in co ^ ^ co ^ ^ co ^ rf *H Λ . a a l m 1 5 c 18 m ai ·η oooo oooo ooo ooo ooo ϋί Φ SI RJ oooo oooo ooo ooo ooo 3C-HQ. oo n 09 ao cm cm cm cm in in in in in in in in in

iC · H Q 1H ί—t H ·—1 1—4 H H tH CM CM CM 3 M M

n « ε h ^ U)U)MO 0)OH m CD £> ^ C CD CD CO CD CD CD CO CD CD C^· E> O C1- C- C- 22 92924 Tästä taulukosta 0n ______l4_.. · pääteltävissä e-t-i-ä m» ; rΐ«»n ’ maifuttujen kopolymee- rien muodostaman <1*1.^

Oauhatusaineen teho on kä todetaan .,im.rk. , „ · «"»n.rvoin.n kuin mi- „ mukaistaa homopolymeereiilä, koska tasa «in. johtaa J.uh.ttu.,.n hiukk.sten k.,ka,Di„ltt..n · k on .a. 2,9 mikroni, .lk.„ .. .

*a, iDikdli ^äinittuien Ι-λ-,-ι . . . , . , niixujen KOPolymeerien keskimääräinen molekyvlu^i«Ä Ί , ^yyiipaino on alle 1 900-

Taulukkojen I I - w _ i ,l.. · „ olosuhteissa keksinnön mukainen jauha- tusaine on määriteltäui <*«tä ·. . . , P ymeenksi ja/tai kopolymeeriksi, joka perustuu vahin+aSn i , , ., taan yhteen karboksyylihappo-etyleenimono- meeriin ja jonka keskimääräinen , , ,. . , .

^esKimaarainen molekyylipaino on mieluiten väliltä 500-1 900.

Näiden samojen taulukoiden mukaan ja verrattaessa taulukkoon I näyttää siltä, että jauhettavien kalkkivesisuspensioiden kuiva-ainepitoisuus voi nousta niinkin korkeisiin arvoihin kuin 55 paino-%:iin keksinnön mukaisen jauhatusaineen läsnäollessa.

Esimerkki 6 Tämä esimerkki, jonka tarkoituksena on valaista keksinnön kohdetta, koskee saman karkeajakoisen kalkin (jota jo käytettiin edellisissä esimerkeissä) jauhamista jauhatusaineen läsnäollessa, joka muodostuu akryylihapon (85 paino-%) ja metyylime-takrylaatin (15 paino-%) kopolymeereistä, joiden keskimääräiset molekyy1ipainot vaihtelevat 800-2 500 ja jotka on muutettu suoloiksi natriumioni1la.

Tässä tapauksessa suoritettiin useita kokeita (kokeet 78-86), joissa kalkkivesisuspensioiden, jotka jauhettiin mainitun aineen läsnäollessa, kuiva-ainepitoisuudet olivat erilaisia vaihdellen 30 paino-%:sta 45 paino-%:iin.

Kaikki kokeet suoritettiin samaa menettelytapaa noudattaen ja samoilla teknisillä välineillä kuin esimerkissä 1.

Näiden kokeiden kaikki tulokset on merkitty seuraavaan taulukkoon VI .

23 92924

L

<D

! ·Η Ϊ c D Hi o inoo o m o ooo (Clio «OOO 0(000 0 0(0 ««cd io«io in « «

Jfi Ή

d « :(C

E *H *n L

P L

*H CCD

+J DU-H OOO OOO OOO

+j -Pw-^ oioo ooo o in o li ««co h o n oo c- m 3) «do oo«lo «oo« oo oo oo

M N -P H

♦H

8 L

X. L

in ω •H C ·Η

> οι -X

I in Ό o ooo oom moo ^-i d o »Hmm cd cm o m r-ι o K p t—I « « m ««« «««

•Η « C

4- i II '

-X. D ft U

8« -X L

ΌΗ tl

L :(Β·Η OOO OOO OOO

03 ·Η T, -¥ OOO OOO OOO

+J CM tH 00 00(00 Ο « H

Jjj O CO « « 00 00 « 00 CO CO

c I I C tl hi ig ig n t co«co cn « m « oo «

·Η .IJ X m E ► c ^ ip r r r r P

« l-μ D i H O tH CM CM T-H CM CM CM CO 00 1) :(C (6 D :® ^ -η ε ·η -P ‘n ►-m in

>! B

ici J? « c

Jtf: D -¥ ·Η CM « « O CM O (Oriin

31 φ Ή E CO 00 « CO CO « m CM CM

H! O (8

Jl ^ . ί i in ·η ·η D df ( ( -P c I I m m m “ fg flj :(¾ IÖ *5 * *

X φ L > > H H H rl H H

D C ·Η ·Η «lii in

D

_ D <#> c m I Ή ·Η Q

i 0 C oom oom oom Ή -P *H 00 « « 00 « « 00 « «

nj ·η (B

.· a q.

m I

« 1 ii ·Η OOO OOO OOO

-Cine ooo ooo ooo D C p-ι a »(»oo mmm mmm ®.Ηθ·Η tH r-t τΗ cm cm cm n e ε ή ·. no • 0" oooo i—I cm oo «mm yc o o~ oo oo oo oo oooooo 24 92924 Näistä tuloksista voidaan vetää samat johtopäätökset kuin esimerkeistä 2-5.

Esimerkki 7 Tämä esimerkki, jonka tarkoituksena on valaista keksinnön kohdetta, koskee saman karkeajakoisen kalkin (jota käytettiin jo edellisissä esimerkeissä) jauhamista jauhatusaineen läsnäollessa, joka muodostuu akryylihapon homopolymeeristä, jonka keskimääräinen molekyylipaino on 800 ja jota käytetään natrium-, litium-, ammonium- ja kaliumioneilla suolaksi muutettuna tai happona tai neutraloituna kokonaan natrium- ja kal-siumioneilla, joiden seossuhde on 1:1.

Tässä tapauksessa suoritettiin useita kokeita (kokeet 87-92), joissa kalkkivesisuspensioiden, jotka jauhettiin mainitun aineen läsnäollessa, kuiva-ainepitoisuudet olivat 45 paino-%.

Kaikki nämä kokeet suoritettiin samaa menettelytapaa noudattaen ja samoja teknisiä laitteita käyttäen kuin esimerkissä 1.

Näiden kokeiden kaikki tulokset on koottu seuraavaan taulukkoon VII.

Taulukko VII

Koe Suolaksimuutta- Jauhatus- Keski- Brookfield- n:o misaine ja sen aika läpi- viskositeetti määrä (% kuiva- min mitta jauhatuksesta aineesta) /zm mPs 10 kierr. 100 kierr.

87 Na : 1,0 40 2,4 6500 650 88 Li : 1,0 54 2,0 3500 470 89 NH4: 1,0 15 2,9 2400 390 90 K : 1,0 29 2,3 4700 430 91 Happo 16 2,9 3050 430 92 Na : 0,5 27 2,7 3100 350

Ca : 0,5 • · 25 92924

Riippumatta siitä, mikä on suolaksimuuttamisionien laatu tai keksinnön mukaisen jauhatusaineen vapaa happoisuus, se on hyvin tehokas, koska sillä päästään jauhettujen hiukkasten keskilä-pimittaan, joka on alle 2,9 mikronia, mikäli mainitun homopo-lymeerin keskimääräinen molekyylipaino on alle 1 900.

Esimerkki 8 Tämä esimerkki kuvaa keksinnön puoliteollista sovellutusta käyttämällä jauhatusainetta hienonnettavaan kalkkivesisuspen-sioon, joka on jauhatuksen jälkeen määrä käyttää happamien päästökaasujen neutraloimiseen.

Tässä tarkoituksessa ja kuvion 1 mukaisesti käytettiin pilot -tasoista laitteistoa, joka käsitti sekoittimella varustetun liettämisammeen 1, puskuriammeen 2, jota sekoitettiin jatkuvasti, mikrojauhinkappaleilla varustetun jauhimen 3 ja erotus-alueen 4.

Liettämisammeeseen 1 syötetään tarvittava vesi johdosta 5, sitten keksinnön mukainen jauhatusaine johdosta 6 ja lopuksi hienonnettava kalkki johdosta 7.

Tällä tavoin muodostettua suspensiota sekoitetaan mainitussa ammeessa noin 15 minuuttia.

.. Liettämisammeessa olevan vesisuspension koostumus oli paino prosentteina: - kalkkia [Ca(OH)2 100 %] 50 % - jauhatusainetta kuiva-aineena/kuiva-aine akryylihapon (85 %) ja butyyliakrylaatin (15 %) kopolymeeriä, jonka molekyylipaino oli 1200 ja joka oli muutettu suolaksi natriumionilla 1 % - vettä 49 %.

Lietetty vesisuspensio siirrettiin liettämisammeesta 1 pusku-riammeeseen 2 pumpulla 9 varustetun johdon 8 kautta.

• m 26 92924

Sekoittimella varustettu puskuriamme 2 syötti tasaisesti jau-hinta 3 johdon 10 ja pumpun 11 kautta.

Dyno-Mill -tyyppinen mikrojauhinkappalei1la varustettu jauhin 3, jonka vetoisuus oli 50 litraa, muodostui lieriömäisestä kaksoisvaipasta, joka mahdollisti jäähdytysnesteen kierron. Kaksoisvaipan sisällä oli impulssilaite, joka pyöri tangen-tiaalisella kehänopeudella 16 metriä sekunnissa.

Mikrojauhinkappaleina oli korundikuulia, joiden läpimitta oli 1,2-1,6 millimetriä ja joita oli kaikkiaan 100 kilogrammaa.

Mikrojauhinkappaleiden hyötytilavuuden täyttöaste oli 0,85.

Jauhettavaa suspensiota syötettiin nopeudella 1 300 kilogrammaa tunnissa.

Suspension lämpötila pidettiin jauhimessa 27°C + 1°C.

Mikrojauhinkappaleilla varustetun jauhimen jollakin sopivalla tasolla voidaan jauhettavana olevaan kalkkisuspensioon tai jauhatuksen päättyessä lisätä, mikäli se osoittautuu tarpeelliseksi, Teologiaa muuttavaa ainetta, niin että mikrohiukkas-suspension Teologiset ominaisuudet sopivat aiottuun sovellutukseen tai sovellutuksiin.

i Näissä olosuhteissa Teologian muuttamisaine lisätään jauhimeen 3 johdon 12 ja annospumpun 13 kautta.

Jauhimen 3 ulostulossa oli erotusalue 4, jossa mikrohiukkas-kalkkisuspensio voitiin erottaa poistojohdon 15 ja mikro3*u" hinkappaleet poistojohdon 16 kautta.

Alueella 4 suoritetun erotuksen jälkeen saadun mikrohiukkas-suspension fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet oli'*'3* seuraavat: 27 92924 ennen_ jauhatusta jauhatuksen......jäi keen keskiläpimitta yum 4,85 2,2 mikrohiukkasten läpimitta jakautumaväli jum 0,5-30 yum 0,4-6,5 jum ' 2-1 2-1 ominaispinta-ala 9984 cm .g 21 065 cm .g suspension viskositeetti 350 mPs 5 200 mPs 100 kierr./min 10 kierr./min 550 mPs 100 kierr./min

Vertailun vuoksi samoissa teknisissä olosuhteissa käsiteltiin mikrojauhinkappalei1la varustetussa jauhimessa 3 hienonnettava kalkkivesisuspensio ilman mitään jauhatusainetta, mutta erittäin laimeana pitoisuutena.

Tämän suspension koostumus oli painoprosentteina seuraava: - kalkkia /Pa(0H)2 100 %J 20 % - vettä 80 %.

Tätä jauhettavaa suspensiota pystyttiin syöttämään jauhimeen vain pienellä 200 kilogramman tuntinopeudella (kun sen sijaan keksinnön mukaan tämä nopeus oli 1 300 kilogrammaa tunnissa), jotta päästiin mikrohiukkasten jokseenkin samanarvoisiin läpimittoihin kuin mitkä saatiin keksinnön mukaista jauhatusainetta käyttämällä.

Claims (15)

28 92924

1. Jauhatusaine karkeajakoisen kalkin jauhamiseksi vesi-väliaineessa hiukkasiksi, joiden mediaanihalkaisija on alle 2,9 μιη, joka jauhatusaine muodostuu vesiliukoisesta etylee-nipolymeeristä ja/tai -kopolymeeristä, tunnettu siitä, että kalkin reaktiivisuuden lisäämiseksi jauhatusaine muodostuu vähintään yhdestä polymeeristä ja/tai kopolymeeristä, joka on saatu vähintään yhdestä karboksyylihappo-etyleenimono-meerista ja jonka keskimääräinen molekyylipaino on välillä 200-1900.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen jauhatusaine, tunnettu siitä, että monokarboksyylihappo-etyleenimonomeeri on valittu akryyli- ja metakryylihapoista.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen jauhatusaine, tunnettu siitä, että muut monomeerit on valittu ryhmästä, jonka muodostavat itakonihappo, krotonihappo, fumaarihappo, maleiinihappo tai sen anhydridi, isokrotonihappo, mesakoni-happo, hydroksiakryylihappo, akryyliamidi tai sen substitu-oidut muodot, akryyli- ja metakryylihappojen esterit ja erityisesti C,-Cg-akrylaatti- ja -metakrylaattiesterit sekä kvaternoitu tai kvaternoimaton dimetyyliaminoetyylimetakry-laatti, vinyyliasetaatti, hydroksyylimonomeerit, etenkin etyleeniglykoli- ja propyleeniglykoliakrylaatit ja -meta-krylaatit sekä niiden fosfaatti-, fosfonaatti-, fosfonyy-li-, sulfaatti-, sulfoni-, nitro- ja nitrosyylijohdokset.

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen jauhatusaine, tunnettu siitä, että polymeeri ja/tai kopolymeeri on saatu polymeroimalla ja/tai kopolymeroimalla tunnettuja menetelmiä käyttäen sopivien initiaattorien ja säätelyai-neiden läsnäollessa vesi-, alkoholi-, hydroalkoholi-, aromaattisessa tai alifaattisessa väliaineessa tai jossakin halogenoidussa liuottimessa vähintään yhtä akryylihappo-ja/tai metakryylihappomonomeeria. 92924

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen jauhatusai-ne, tunnettu siitä, että polymeerin ja/tai kopolymeerin molekyylipaino on välillä 500-1500.

6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen jauhatusai-ne, tunnettu siitä, että polymeeri ja/tai kopolymeeri on happomuodossa.

7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen jauhatusai-ne, tunnettu siitä, että polymeeri ja/tai kopolymeeri on neutraloitu ainakin osaksi jollakin neutralointlaineella, joka sisältää jonkin yksivalenssisen ryhmän.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen jauhatusaine, tunnettu siitä, että neutralointiaine on valittu ryhmästä, jonka muodostavat alkalimetallit ja sen kaltaiset, ja mieluiten ryhmästä, jonka muodostavat litium, natrium, kalium ja ammonium.

9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen jauhatusaine, tunnettu siitä, että yksivalenssiseen neutralointiaineeseen on liitetty jokin monivalenssinen neutralointiaine.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen jauhatusaine, tunnettu siitä, että monivalenssinen neutralointiaine on valittu : ryhmästä, jonka muodostavat kalsium, magnesium, sinkki, aluminium ja amiinit.

11. Menetelmä hienonnetun kalkin vesisuspension valmistamiseksi, jossa suspensiossa kuiva-ainepitoisuus on vähintään 20 paino-%, mieluiten 40-60 paino-%, ja hienonnettujen hiukkasten mediaanihalkaisija on alle 2,9 mikronia, tunnettu siitä, että suspensio valmistetaan käyttäen jonkin patenttivaatimuksista 1-10 mukaista jauhatusainetta seuraavi-en vaiheiden mukaisesti: a) karkeajakoinen kalkkivesisuspensio valmistetaan sekoittaen syöttämällä ensiksi koko jauhatusaine tai osa siitä 92924 vesifaasiin ja sitten kalkki, jolloin saadaan nestemäinen ja mieluiten homogeeninen suspensio, b) saatu suspensio syötetään jatkuvatoimisesti jauhatusalu-eelle, jonka muodostaa mikrojauhinkappaleilla varustettu jauhin, c) suspension lämpötila pidetään jauhatuksen aikana alle 100°C:ssa ja mieluiten lämpötilassa, joka on huoneenlämpö-tilan ja 50°C:n välillä, d) jauhettavaa suspensiota sekoitetaan mikrojauhinkappalei-den läsnäollessa tarvittavan ajan, jotta saadaan haluttu keskimääräinen raekoko, e) mahdollisesti jauhatuksen aikana syötetään vähintään yhden kerran lisäfraktio jauhatusainetta, f) jauhimen ulostulossa hienoksi jauhettu kalkkisuspensio erotetaan jatkuvatoimisesti jauhinkappaleista ja liian karkeina poistetuista kalkkihiukkasista, ja g) mahdollisesti hienoksi jauhettuun kalkkisuspensioon syötetään vähintään yhtä reologiaa muuttavaa ainetta.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jauhatusainetta käytetään 0,05-2 paino-% tehoainetta kalkin kuivapainosta laskettuna ja mieluiten 0,ΞΙ,5 %.

13. Patenttivaatimuksen 11 tai 12 mukainen menetelmä, *: tunnettu siitä, että valmistetaan suspensio, jossa hienon nettujen hiukkasten koko on alle 4 mikronia.

14. Jonkin patenttivaatimuksista 11-13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suspensioon lisätään reologiaa muuttavaa ainetta 0,01-3 paino-% tehoaineita kalkin kuivapainosta laskettuna.

15. Jonkin patenttivaatimuksen 11-14 mukaisesti valmistetun kalkkivesisuspension käyttö kemiallisiin neutralointei-hin teollisuusprosesseissa, kuten teollisuuden jätevesien ja savukaasujen, pintakäsittelyaineiden ja antiseptisten '* aineiden käsittelyyn. Il 92924