ME01449B

ME01449B - POSTUPAK ZA DOBIJANJE POVRŠINSKI IZREAGOVANOG KALCIJUM KARBONATA l NJEGOVA UPOTREBA

Info

Publication number: ME01449B
Application number: MEP-2012-58A
Authority: ME
Inventors: Patrick A C Gane; Daniel E Gerard; Joachim Schoelkopf
Original assignee: Omya Development Ag
Priority date: 2009-06-15
Filing date: 2009-06-15
Publication date: 2014-04-20
Also published as: EP2264109B1; CA2765344A1; MX2011013569A; CA2765344C; US9410039B2; TW201105584A; NZ597479A; US20140319412A1; CN102803402A; US20120142965A1; KR20120037937A; DK2264109T3; TWI406814B; JP2012530180A; HRP20120354T1; BRPI1013113A2; CO6440526A2; RU2012101308A; US8809582B2; AU2010261442A1

Description

Ovaj pronalazak se odnosi na ekonomični postupak za dobijanje površinski izreagovanog kalcijum karbonata. Ovaj pronalazak se dalje odnosi na površinski izreagovan kalcijum karbonat koji ima povećanu BET specifičnu površinu i upotrebu postupka za prilagođavanje BET specifične površine.

U praksi, kalcijum karbonat se koristi u velikim količinama u industrijama papira, boje, gume i plastike sa različitesvrhe, kao što su sredstva za oblaganje, punioci, ekstenderi i pigmenti za dobijanje papira, kao i vodeni lakovi i boje, i u tretiranju vode, a naročito kao sredstva za uklanjanje neorganskog materijala kao što su teški metali i/ili farmaceutski otpad kao što su policiklična jedinjenja, holesterol i/ili jedinjenja endokrilnog raspadanje (JER).

U cilju sprečavanja agregacije čestica kalcijum karbonata i poboljšavanja afiniteta ovih čestica u odnosu na supstancu koju su čestice dodate, na primer kao punioci ili sredstva za flokulaciju, fizičke i hemijske osobine površina čestica kalcijum karbonata su izmenjenje tretiranjem kalcijum karbonata sa masnom kiselinom ili natrijumovom soli masne kiseline, smolnom kiselinom ili drugim kiselinama.

U ovoj oblasti tehnike, predloženo je nekoliko pristupa za poboljšanje hemijskih i fizičkih osobina kalcijum karbonata. Na primer US 4, 219, 590 opisuje postupak za pobljšavanje kalcijum karbonata omogućavanjem da čestice kalcijum karbonata podlegnu reakciji sa kiselim gasom koji je u stanju da reaguje sa kalcijum karbonatom, da fino jednoobrazno oblikuje veličinu čestica kalcijum karbonata i u isto vreme oblaže površinu čestica kalcijum karbonata sa klacijumovom solju kiseline kiselog gasa. US 6, 666, 953 BI se odnosi na pigment, punilac ili mineralnu oblogu prirodnog kalcijum karbonata, koji je tretiran sa jednim ili više donora H30+ jona i gasovitim C02, omogućavajući smanjenje težine papira konstantne površine bez gubitka fizičkih osobina kada se koristi kao pigment ili punilac za oblaganje pomenutog papira. WO 99/02608 A1 opisuje postupak za dobijanje suspenzije sa velikom količinom čvrstih supstanci staloženog kalcijum karbonata koji je otporan na kiseline, pri čemu je suspenzija čvrstih supstanci tretirana sa hemijskim aditivom, kao što je natrijum aluminat u cilju postizanja otpornosti kalcijum karbonata na kiselinu.

Dodatno, US 5, 584, 923, US 5, 647, 902, US 5, 711, 799, WO 97/08247 A1 i WO 98/20079 A1 respektivno, opisuju kalcijum karbonat koji je otporan na kiseline da bi se omogućila njegova upotreba kao materijala punioca u pripremanju neutralnog do slabo kiselog papira, i postupaka za dobijanje kalcijum karbonata otpornog na kiselinu.

Pored toga, WO 2005/121257 A2 opisuje postupak za dobijanje suvog mineralnog pigmetna karakterisanog time što sadrži proizvod obrazovan in situ sa višestrukom reakcijom kalcijumkarbonata i jednog ili višereakcionih proizvoda pomenutog karbonata sa gasovitim C02 obrazovanim in situ i/ili napajanim spolja; i sa bar jednim jedinjenjem formule R-X. WO 2004/083316 A1 odnosi se na mineralne pigmente koji sadrže proizvod obrazovan in situ dvostrukom i/ili višestrukom reakcijom između kalcijum karbonata i jednog ili više reakcionih proizvoda pomenutog karbonata sa jednom ili više umerno jakih do jakih donora H30+ i jednim ili više reakcionih proizvoda pomenutog karbonata sa gasovitim C02 obrazovanim in situ i/ili napajanim spolja i bar jednim aluminijum silikatom i/ili bar jednim sintetičkim silicijum dioksidom i/ili bar jednim kalcijum silikatom i/ili silikatom monovalentne soli kao što je natrijum silikat i/ili kalijum silikat i/ili litijum silikat, poželjno kao što je natrijum silikat i/ili bar jedan aluminijum hidroksid i/ili bar jedan natrijum i/ili kalijum aluminat korišćeni za dobijanje papira, kao što su masovni punioci i/ili sredstva za oblaganje papira.

US 5, 043, 017 se odnosi na klacijum karbonat, koji je kiselo-stabilizovan dodavanjem u fino usitnjeni kalcijum karbonat jednog od sredstava za helatiranje kalcijuma i konjugovane baze, kao što je natrijum heksametafosfat, a zatim dodavanjem soli, kao što je fosforna kiselina.

EP 1974807 odnosi se na uklanjanje jedinjenja endokrlinog raspadanja iz vodenog medijuma dodavanjem površinski izreagovanog prirodnog kalcijum karbonata ili vodene suspenzije koja sadrži površinski izreagovani kalcijum karbonat i ima pH veći od 6. 0 meren na 20°C, u medijum, gde površinski izreagovani kalcijum karbonat je proizvod reakcije prirodnog kalcijum karbonata sa ugljen dioksidom i jednom ili više kiselina.

Međutim, prethodno stanje tehnike ne govori ništa o ekonomičnim postupcima za dobijanje i kontrolisanje materijala velike površinei postupcima za kontrolisanje veličine čestica materijala omogućavajući pripremu specifičnih materijala kalcijum karbonata za željene svrhe. Naročito, postupci za dobijanje materijala velike površine prema prethodnom stanju tehnike zahtevaju upotrenu velikih količina i koncentracija srednje jakih do jakih kiselina (koje imaju pKa manji od ili jednak 2. 5) da bi se se dobio željeni materijal koji ima veliku specifičnu BET površinu. Dodatno, upotreba takvih srednje jakih do jakih kiselina zahteva upotrebu veoma sigurnih uslova u cilju minimiziranja opasnosti za zaposlene. Pored toga, upotreba velikih količina i koncentracija pomenutih srednje jakih do jakih kiselina takođe rezultuje u visokoj i skupoj potrošnji hemikalija i vode.

Prema tome, bilo bi poželjno imati postupak koji omogućava dobijanje površinski izreagovanog kalcijum karbonata i obezbeđuje mogućnost kontrolisanja određenih parametara kao što su specifična BET površina i veličina čestica kalcijum karbonata.

Prema tome, cilj ovog pronalaska je obezbeđivanje ekonomskog postupka za dobijanje površinski izreagovanog kalcijum karbonata u kome specifična BET površina kalcijum karbonata može biti kontrolisana ili prilagođena. Još jedan cilj prikazanog pronalaska je obezbeđivanje postupaka zadobijanje kalcijum karbonata u kome je povećana specifična BET površina čestica kalcijum karbonata. Drugu cilj prikazanog pronalaska je obezbeđivanje postupka, u kome željena količina srednje-jakih do jakih kiselina je smanjena za datu specifičnu BET površinu kalcijum karbonata u odnosu na materijal pripremljen postupkom iz prethodnog stanja tehnike korišćenjem samo srednje-jakih do jakih kiselina. Još jedan cilj prikazanog pronalaska je obezbeđivanje postupaka u kome specifična BET površina kalcijum karbonata je povećana za datu količinu srednje - jake do jake kiseline u odnosu na materijal dobijen postupkom iz prethodnog stanja tehnike korišćenjem samo srednje-jakih do jakih kiselina. Još jedan cilj prikazanog pronalaska je obezbeđivanje postupka u kome veličina čestica kalcijum karbonata može biti kontrolisana ili prilagođena. Još jedan cilj prikazanog pronalaska je postupak u kome površinski izreagovani kalcijum karbonata može biti pripremljen u visokom prinosu.

Prikazani pronalazak se odnosi na rešavanje ovih i drugih problema obezbeđivanjem postupka za dobijanje površinski izreagovanog kalcijum karbonata kao što je opisano u prikazanom pronalasku i definisano u patentnim zahtevima.

Prema jednom aspektu ove prijave razvijen je postupak za dobijanje površinski izreagovanog kalcijum karbonata u vodenoj sredini, gde postupak obuhvata sledeće stupnjeve:

a) obezbeđivanje kalcijum karbonata;

b) obezbeđivanje 5-50 tež. -%, u odnosu na težinu kalcijum karbonata, bar jedne kiseline koja ima pKa manji od ili jednak 2. 5, gde je odgovarajući kiselinski anjon u stanju da obrazuje vodonerastvorne kalcijumove soli;

c) obezbeđivanje gasovitog C02;

d) obezbeđivanje bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline i/ili hidrogen soli pomenute bar jedne rastvorene nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline; i

e) dovođenje u kontakt kalcijum karbontata sa pomenutom bar jednom kiselinom koja ima pKamanji ili jednak 2. 5 iz stupnja b), sa pomenutim gasovitim C02 iz stupnja c) i sa pomenutom rastvornom nepolimernom organskom i/ili neorganskom slabom kiselinom i/ili hidrogen solju pomenute bar jedne vodorastvorene nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline iz stupnja d);

gde bar jedna vodorastvorna nepolimerna organska i/ili neorganska slaba kiselina ima pKa veći od 2. 5 i gde je njegov odgovarajući kiselinski anjon u stanju da obrazuje voronerastvornu kalcijumovu so.

Pronalazači su na opšte iznenađenje ustanovili da kontrola određenih parametara u toku postupka dobijanja koji su dole definisani i značajna kontrola trenutka dodavanja u reakcioni sistem i količine slabe kiseline je ključna za obrazovanje površinski izreagovanog kalcijum karbonata koji ima specifične osobine, npr. povećanu specifičnu BET površinu i/ili veličinu čestica u odnosu na postupke prehodnosg stanja tehnike koji koriste samo srednje jake do jake kiseline.

Za svrhu prikazanog pronalaska, 'vodonerastvorne kalcijumove soli' su definisane kao materijali koji kada se pomešaju sa dejonizovanom vodom i procede kroz filter koji ima veličinu pora od 0. 2 μm na 20°C, da bi se regenerisao tečni filtrat, daju manje od ili jednako 0. 1 g regenerisanog čvrstog materijala posle uparavanja na 95 do 100°C od 100 g pomenutog tečnog filtrata. 'Rastvorni (ili solubilizirani) materijali' su definsiani kao materijali koji vode do regeneracije veće od 0. 1 g regenerisanog čvrstog materijala posle uparavanja na 95 do 100°C od 100 g pomenutog tečnog filtrata.

Prema sadašenjem pronalasku 'kiselina' je definisana kao Bronsted-Lowry-eva kiselina, što znači da je donor H30+. 'Kiselinski anjon' je definisan kao deprotonovani oblik Bronsted-Lowry-eve kiseline, tj. on je konjugovana baza kiseline. 'Kisela so' je definisana kao donor H30+ jona koji je delimično neutralizovan sa elektropozitivnim elementom koji nije vodonik. 'So' je definisana kao elektro neutralno jonsko jedinjenje obrazovano od anjona i nevodoničnih katjona. 'So' može obuhvatati anhidrovani oblik kao dobro poznate oblike koji sadrže kristalnu vodu (hidrate). 'Delimično kristalna so' je deifinisana kao so koja XRD analizom daje esencijalni diskretni difrakcioni dijagram.

'Nepolimerna' organska i/ili neorganska slaba kiselina u ovoj prijavi je definisana kao neorgansko ili organsko jedinjenje koje ima manje od deset ponovljenih strukturnih jedinica vezanih kovalentnom hemijskom vezom. 'Hidrogen so' pomenute bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline je definisana kao elektro neutralno jonsko jedinjenje obrazovano od kiselinskog anjona bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe ksieline i katjona, gde so sadrži bar jedan vodonikov atom.

'Suspenzija' u ovoj prijavi označava suspenziju (koja sadrži nerastvorne čvrste supstance i vodu i opciono druge aditive) i uglavnom sadrži velike količine čvrstih supstanci i viskoznija je i generalno veće gustine nego tečnost bez čvrstih supstanci od koje je obrazovana.

U ovom pronalasku 'površinski izreagovani kalcijum karbonat' označava materijal koji sadrži kalcijum karbonat i nerastvorne, poželjno bar delimično kristalne, kalcijumove soli anjona gore pomenutih kiselina iz stupnjeva b) i d). U poželjnom izvođenju, nerastvorna kalcijumova so obuhvata površinu bar dela kalcijum karbonata. Joni kalcijuma obrazuju bar delom pomenutu kristalnu so kalcijuma pomenutog anjona koji potiče većinom od polaznog kalcijum karbonatnog materijala.

Značenje 'specifična BET površina' (SP) u ovom pronalasku se odnosi na specifičnu površinu merenu postupkom koji je dole dat u eksperimentalnom delu.

Prema prikazanom pronalasku, kalcijum karbonat je generalno mleveni (ili prirodni) kalcijum karbonat (GCC - ground calcium carbonate) i/ili staloženi kalcijum karbonat (PCC -precipitated calcium carbonate), koji je takođe poznat kao sintetički kalcijum karbonat.

'Mleveni kalcijum karbonat' označava u ovom pronalasku kalcijum karbonat dobijen iz prirodnih izvora mermera, krede i krečnjaka i obrađen je tretmanom kao što je melevenje, sejanje i/ili frakcionisanje mokro i/ili suvo, na primer u ciklonu.

'Staloženi klacijum karbonat' označava u ovom pronalasku sintetički materijal, generalno dobijen taloženjem, posle reakcije ugljen dioksida i kreča u vodenoj sredini ili taloženjem izvora kalcijuma i karbonata u vodi. Pored toga, PCC može takođe biti proizvod uvođenja kalcijumovih ili karbonatnih soli, na primer kalcijum hlorida i natrijum karbonata u vodenu sredinu.

Prikazani pronalazak se takođe odnosi na površinski izreagovani kalcijum karbonat koji ima specifičnu BET površinu (SP), merenu pomoću dole prikazanog postupka navedenog u eksperimentalnom delu, veću od 50 m2/g, poželjnije veću od 60 m2/g i najpoželjnije veću od 80 m2/g.

Pored toga, prikazani pronalazak se odnosi na upotrebu inventivnog postupka za kontrolisanje ili prilagođavanje osobina i parametara površinski izreagovanog kalcijum karbonata, kao što je specifična BET površina.

Prema jednom od poželjnih izvođenja inventivnog postupka, bar jedna kiselina koja ima pKa manji ili jednak 2. 5 je izabana iz grupe koju čine jake kiseline koje imaju pKa vrednost manju od ili jednaku nula na 25°C, srednje jake kiseline koje imaju pKa vrednost između i uključujući nula i 2. 5, na 25°C.

Prema još jednom poželjnom izvođenju inventivnog postupka, srednje jaka kiselina je izabrana iz grupe koju čine H3P04, oksalna kiselina i njihove smeše.

Prema još jednom poželjnom primernu inventivnog postupka, bar jedna kiselina ima pKa manji od ili jednak H3P04, poželjno H3P04 u koncentraciji od 20% do 40% (v/v).

Prema jednom poželjnom izvođenju inventivnog postupka, bar jedna vodorastvorna nepolimerna organska i/ili neorganska slaba kiselina i/ili hidrogen so pomenute bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline ima molekulsku masu manju od 1 000 g/mol, poželjno manju od 750 g/mol i poželjnije manju od 500 g/mol.

Prema još jednom poželjnom izvođenju inventivnog postupka, pomenuta bar jedna

vodorastvorna nepolimerna organska i/ili neorganska slaba kisleina i/ili hidrogen so bar jedne vodorastvorne nepolimerene organske i/ili neorganske slabe kiseline je izabrana iz grupe koja obuhvata bornu kiselinu, limunsku kiselinu, natrijum dihidrogen citrat, kalijum dihidrogen citrat, dinatrijum hidrogen citrat, dikalijum hidrogen citrat, natrijum dihidrogen borat, kalijum dihidrogen borat, dinatrijum hidrogen borat, dikalijum hidrogen borat i njihove smeše.

vodorastvorna nepolimerna organska i/ili neorganska slaba kiselina i/ili hidrogen so

pomenute bar jedne vodorastvrne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline je dodata u količini u opsegu od 0. 1 tež. -% i 20 tež. -%, poželjno između 1 tež. - % i 15 tež. -%, poželjnije između 1 tež. -% i 10 tež. - % i najpoželjnije između 1 tež. -% i 5 tež. % u odnosu na težinu kalcijum karbonata.

Prema jednom poželjnom izvođenju inventivnog postupka, kalcijum karbonat je prvo bio u kontaktu sa bar jednom vodorastvorom nepolimernom organskom i/ili neorganskom slabom kiselinom i/ili hidrogen soli pomenute bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline i zatim sa bar jednom kiselinom koja ima pKa manji od ili jednak 2. 5.

Prema još jednom poželjnom izvođenju inventivnog postupka, kalcijum karbonat je

istovremeno bilo u kontaktu sa bar jednom vodorastvornom nepolimernom organskom i/ili neorganskom slabom kiselinom i/ili hidrogen solju pomenute bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline i bar jedne kiseline koja ima pKa manji od ili jednak 2. 5.

Prema još jednom poželjnom izvođenju inventivnog postupka, kalcijum karbonat je prvo bio u kontaktu sa bar jednom kiselinom koja ima pKa manji od ili jednak 2. 5 i u toku njenog dodavanja, kalcijum karbonat je takođe bio u kontaktu sa bar jednom vodorastvornom nepolimernom organskom i/ili neorganskom slabom kiselinom i/ili hidrogen solju pomenute bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline.

Prema jednom poželjnom izvođenju inventivnog postupka, kalcijum karbonat je prvo bio u kontaktu sa bar jednom kiselinom koja ima pKa manji od ili jednak 2. 5 i pošto je dodato 5% od ukupne količine pomenute bar jedne kiseline koja ima pKa manji od ili veći od 2. 5, kalcijum karbonat je bio u kontaktu sa bar jednom vodorastvornom nepolimernom organskom i/ili neorganskom slabom kiselinom i/ili hidrogen solju pomenute bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline.

Prema još jednom poželjnom izvođenju inventivnog postupka, kalcijum karbonat je prvo bio u kontaktu sa bar jednom kiselinom koja ima pKa manji od ili jednak 2. 5 i pošto je dodato bar 20% od ukupne količine pomenute bar jedne kiseline koja ima pKa manji ili jednak 2. 5, kalcijum karbonat je doveden u kontakt sa bar jednom vodorastvornom nepolimernom organskom i/ili neorganskom slabom kiselinom i/ili hidrogen solju bar jedne vodorastvore nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline.

Prema jednom poželjnom izvođenju inventivnog prostupka, kalcijum karbonat je prvo dovođen u kontakt sa bar jednom kiselinom koja ima pKa manji od ili jednak 2. 5 i pošto je dodato 30% ukupne kolčine pomenute bar jedne kiseline koja ima pKa manji od ili jednak 2. 5; kalcijum karbonat je doveden u kontakt sa bar jednom vodorastvornom nepolimernom organskom i/ili neorgasnkom slabom kiselinom i/ili hidrogen solju pomenute bar jedne vodorastvorne polimerne neorganske i/ili organske slabe kiseline.

Prema jednom poželjnom izvođenju inventivnog prostupka, kalcijum karbonat je prvo doveden u kontakt sa bar jednom kiselinom koja ima pKa manji od ili jednak 2. 5 i pošto je dodato 50% ukupne kolčine pomenute bar jedne kiseline koja ima pKa manji od ili jednak

2. 5, kalcijum karbonat jedoveden u kontakt sa bar jednom vodorastvornom nepolimernom organskom i/ili neorganskom slabom kiselinom i/ili hidrogen solju pomenute bar jedne vodorastvorne polimerne neorganske i/ili organske slabe kiseline.

Prema jednom poželjnom izvođenju inventivnog prostupka, kalcijum karbonat je prvo dovoden u kontakt sa bar jednom kiselinom koja ima pKa manji od ili jednak 2. 5 i pošto je dodato 80% ukupne kolčine pomenute bar jedne kiseline koja ima pKa manji od ili jednak

2. 5, kalcijum karbonat je doveden u kontakt sa bar jednom vodorastvornom nepolimernom organskom i/ili neorganskom slabom kiselinom i/ili hidrogen solju pomenute bar jedne vodorastvorne polimerne neorganske i/ili organske slabe kiseline.

Prema još jednom poželjnom izvođenju inventivnog postupka, obezbeđena je bar jedna kiselina koja ima pKa manji od ili jednak 2. 5 u obliku bar jednog donora H30+ jona i 5 tež. -% do 50 tež. -%, u odnosu na težinu kalcijum karbonata, bar jednog kiselinskog anjona, gde odgovarajuća kiselina jednog kiselinskog anjona ima pKa manji od ili jednak 2. 5 i pomenuti kiselinski anjon je u stanju da obrazuje vodonerastvorne kalcijumove soli.

Prema jednom poželjnom izvođenju inventivnog postupka, kalcijum karbonat je dalje dovođen u kontakt sa jedinjenjem izabranim iz grupe koja sadrži natrijum silikat, kalijum silikat, litijum silikat, aluminijum silikat, sintetički silicijum dioksid, kalcijum silikat, aluminijum hidroksid, natrijum aluminat, kalijum aluminat i njihove smeše.

Prema još jednom poželjnom izvođenju inventivnog postupka, površinski izreagovani kalcijum karbonat dobijen inventivnim postupkom ima BET specifičnu površinu merenu, prema dole opisanim postupcima za merenje u eksperimentalnom delu, od bar 20 m2/g, poželjno bar 30 m2/g, poželjnije bar 40 m2/g, čak poželjnije bar 50 m2/g, još poželjnije bar 60 m2/g, još poželjnije bar 70 m2/g, i najpoželjnije bar 80 m2/g.

Prema još jednom poželjnom izvođenju prikazanog pronalaska, proizvod dobijen inventivnim postupkom tj. vodena suspenzija je osušena posle stupnja e) u cilju da se preferencijalno dobije suv ili čvrst proizvod.

Slede, detaljnije opisani stupnjevi a) do e) inventivnog postupka za dobijanje površinski izreagovanog kalcijum karbonata:

Stupanj a): obezbeđivanje kaldium karbonata u vodi

Prema stupnju a) postupka prema prikazanom pronalasku, obezbeđen je kalcijum karbonat.

Poželjno, kalcijum karbonat je odabran između mlevenog (ili prirodnog) kalcijum karbonata (GCC) i/ili staloženog kalcijum karbonata (PCC) koji je takođe poznat kao sintetički kalcijum karbonat.

GCC se podrazumeva da je oblik kalcijum karbonata koji se javlja u prirodi, iskopan iz sedimentnih stena kao što su krečnjak ili kreda, ili iz metamorfnih mermernih stena. GCC je gotovo isključivo kalcitni polimorf, koji je trigonalni - romboedar i predstavlja najstabilniji od kalcijum karbonatnih polimorfa.

Poželjno, prirodni kalcijum karbonat je izabran iz grupe koja obuhvata mermer, kredu, kalcit, dolomit, krečnjak i njihove smeše.

Suprotno, kalcijum karbonatni polimorfi PCC tipa često uključuju, pored kalcita, manje stabilne polimorfe aragonitskog tipa koji imaju ortorombični, igličasti kristlni oblik i heksagonalni vateritskog tipa, koji ima čak nižu stabilnost nego aragonit. Različiti PCC oblici mogu biti identifikovani prema njihovim karakteristčnim signalima difrakcije X-zraka na prahu (XRD).

PCC sinteze se najčešće javljaju sintetskom taložnom reakcijom koja obuhvata stupanj dovođenja u kontakt ugljen dioksida sa rastvorom kalcijum hidroksida, od kojih je poslednji najčešće postiže obrazovanjem vodene suspenzije kalcijum oksida, takođe poznate kao negašeni kreč i suspenzije koja je svakodnevno poznata kao krečno mleko. U zavisnosti od reakcionih uslova, ovaj PCC može se javiti u različitim oblicima, uključujući i stabilne i nestabilne polimorfe. Zaista, PCC često predstavalja termodinamički nestabilni kalcijum karbonatni materijal.

U kontekstu prikazanog pronalaska, PCC označava sintetičke kalcijum karbonatne proizvode dobijene karbonilacijom suspenzije kalcijum hidroksida, koja se uobičajeno u ovoj oblasti tehnike naziva suspenzija kreča ili krečno mleko, kada se sastoji od fino raspoređenih čestica kalcijum oksida u vodi.

Poželjni sintetički kalcijum karbonat je staloženi kalcijum karbonat koji sadrži aragonitske, vateritske ili kalcitne mineralne kristalne oblike ili njihove smeše.

U poželjnom izvođenju, kalcijum karbonat je mleven pre postupka za dobijanje površinski izreagovanog kalcijum karbonata. Stupanj mlevenja može biti izveden sa bilo kojim konvencionalnim uređajem za mlevenje kao što su mlinovi za mlevenje poznati ljudima iz struke.

U poželjnim izvođenjima, kalcijum karbonat iz stupnja a) ima srednji prečnik od 0. 01 μm do 10 μm i poželjnije od 0. 5 μm do μm, izmereno sa dole opisanim postupcima za merenje u eksperimentalnom delu.

U poželjnom postupku za dobijanje vodene suspenzije, kalcijum karbonat, ili fino izdeljeni (na primer mlevenjem) ili ne, suspendovan je u vodi i prema tome je u obliku suspenzije.

U poželjnom izvođenju, pomenuta suspenzija, poželjno ima pH manji od 11, poželjno manji od 10. 5, mereno dole opisanim postupcima za merenje u eksperimantalnom delu.

Poželjno, suspenzija vodenog kalcijum karbonata ima sadržaj čvrstih supstanci veći od ili jednak 10 tež. -% i poželjnije između 10 tež. % i 80 tež. -%, u odnosu na težinu suspenzije. Prijavilac bi naglasio da u ovom slučaju veoma visokog sadžaja čvrstih supsanci, potrebno je imati dovoljno vode za rekacije koje se dešavaju, a koje slede posle dovođenja u kontakt u stupnju e). Poželjnije, vodena suspenzija kalcijum karbonata ima sadržaj čvrste supstance u opsegu od 16 tež. -% do 60 tež-% i čak poželjnije u opsegu od 16 tež. -% do 40 tež-% na osnovu težine suspenzije.

Stupanj b): obezbeđivanje bar jedne kiseline koja ima pKa manji od ili jednak 2. 5

Prema stupnju b) postupka prema prikazanom pronalasku, pripremljeno je 5 tež. -% do 50 tež. % u odnosu na težinu kalcijum karbonata, bar jedne kiseline koja ima pKa manji od ili jednak 2. 5, gde je bar jedan odgovarajući anjon kiseline u stanju da obrazuje vodonerastvorne kalcijumove soli. Pomenute nerastvorne odgovarajuće kalcijumove soli mogu, pored pomenutog kiselinskog anjona, obuhvatati OH-jone i/ili kristalnu vodu.

H30+ joni dobijeni sa bar jednom kiselinom koj ima pKa manji od ili jednak 2. 5 služe da se delimično rastvore čestice kalcijum karbonata, dajući kalcijumove jone za taloženje koje sledi, nerastvorone, bar delom kristalne kalcijumove soli anjona na površini kalcijum karbonata.

Poželjno, dodata je kiselina u vodenu suspenziju koja sadrži klacijum karbonat ima pKa na 25°C od 2. 5 ili niži. Za srednje jake kiseline kao što su H3P04, oksalna kiselina ili njihove smeše, može biti primećena pKa na 25°C od 0 do 2. 5. Ova jedna ili više srednje-jakih do jakih kiselina mogu biti dodate u suspenziju kao koncentrovani rastvor ili razblaženi rastvor.

U jednom poželjnom izvođenju prikazanog pronalaska, korišćen je H3P04 kao jedna kiselina koja ima pKa manji od ili jednak 2. 5. Naročito je poželjno upotrebljavati H3P04 u koncentraciji od bar 10% (v/v), poželjnije bar 20% (v/v) i najpoželjnije bar 30% (v/v). U još jednom poželjnom izvođenju, poželjno je upotrebiti H3P04 u koncentraciji od 20% do 40% (v/v).

U jednom poželjnom izvođenju, bar jedna kiselina koja ima pKa manji od ili jednak 2. 5 je obezbeđena u obliku:

(i) bar jednog donora H30+ koji ima pKa manji od ili jednak 2. 5, gde odgovarajući kiselinski anjon je u stanju da obrazuje vodorastvornu kalcijumovu so, i

(ii) bar jedanog anjona, obezbeđenog u obliku vodorastvorne soli ili hidrogen soli, gde odgovarajuća kiselina ovog bar jednog anjona ima pKa manji od ili jednak 2. 5 i gde je pomenuti anjon u stanju sa obrazuje vodonerastvorne kalcijumove soli.

Pomenuti bar jedan donor H30+iz (i) je poželjno izabran iz grupe koja se sastoji od azotne kiseline, sumporne kiseline, hlorovodnične kiseline, H2S03, HS04" ili njihovih smeša.

U naročito poželjnim izvođenjima, pomenuti bar jedan anjon iz (ii) je dodat u količini koja odgovara količini između 5 tež. -% i 50 tež. -% u odnosu na težinu kalcijum karbonata.

U ovom slučaju, pomenuti bar jedan donor H30+jona i bar jednan anjon su poželjno dobijeni odvojeno, poželjno tako da bar jedan donor H30+ jona iz (i) je u kontaktu sa kalcijum karbonatom pre i/ili u toku dovođenja u kontakt kalcijum karbonata sa anjonom iz (ii).

Katjonska grupa vodorastvorne soli ili hidrogen soli iz (ii) je poželjno izabrana iz grupe koju čine litijum, natrijum, kalijum, rubidijum i njihove smeše. U jednom poželjnom izvođenju, so pomenutog bar jednog anjona iz (ii) je odabrana iz grupe koju čine natrijum sulfat (Na2S04), natrijum hidrogen sulfat (NaHS04), natrijum sulfit (Na2S03), natrijum fosfat (Na3P04), dinatrijum hidrogen fosfat (Na2HP04), natrijum dihidrogen fosfat (NaH2P04), dinatrijum oksalat (Na2C204), natrijum hidrogen oksalat (NaHC2C4) i njihove smeše. Poželjno, so bar jednog kiselinskog anjona je natrijum fosfat (Na3-xHxP04, gde je X=2, 1 ili 0). Takva so prema prikazanom pronalasku se smatra da obuhvata soli u anhidovanom obliku kao i oblike koji sadrže kristalnu vodu (hidrate).

Bar jedan anjon u obliku soli iz (ii) može biti dodat u vodenu suspenziju koja se sastoji od kalcijum karbonata u bilo kom odgovarajućem obliku, npr. obliku granula ili praha. Alternativno ili dodatno, bar jedan anjon u obliku soli može biti dodat u vodenu suspenziju koja sadrži kalcijum karbonat u obliku koncentraovanog rastvora ili razblaženijeg rastvora.

U jednom poželjnom izvođenju prikazanog pronalaska, bar jedna kiselina koja ima pKa manji od ili jednak 2. 5 je dodata kontinualno u suštini istom brzinom (količina/vreme) u toku perioda od 2 h ili manje, poželjno u toku perioda od 1. 5 h ili manje, poželjnije u toku perioda od 1 h ili manje i najpoželjnije u toku perioda od 30 min ili manje, u vodenu suspenziju koja sadži kalcijum karbonat. U naročito poželjnom izvođenju bar jedna kiselina koja ima pKa manji od ili jednak 2. 5 je dodata u toku vremenskog perioda od 15 min ili manje u vodenu suspenziju koja sadrži kalcijum karbonat.

U još jednom poželjnom izvođenju bar jedna kiselina ima pKa manji od ili jednak 2. 5 je dodata u jednoj porcij u vodenu suspenziju koja sadrži kalcijum karbonat.

Pomenuta kiselina iz stupanja b) može biti dodata u obliku rastvorne neutralne ili kisele soli, ili u obliku kiseline, uz uslov da je solubilizirana pre i/ili u toku stupnja e).

U poželjnom izvođenju, bar jedna kiselina ima pKa manji od ili jednak 2. 5 je dodata u količini koja odgovara između 5% i 50% težinskih, poželjno između 10% i 30% težinskih u odnosu na težinu pomenutog kalcijum karbonata.

Posle dodavanja bar jedne kiseline koja ima pKa manji od ili jednak 2. 5 u suspenziju, pH suspenzije, merene prema dole datim postupcima za merenje u eksperimentalnom delu, može pasti privremeno na vrednost ispod 6. 0.

Stupanj c); obezbeđivanje gasovitog C02

Prema stupnju c) postupka prema prikazanom pronalasku, obezbeđen je gasoviti C02.

Dovođenjem u kontakt kalcijum karbonata sa kiselinom koja ima pKa manji od ili jednak 2. 5, potreban ugljen dioksid može biti obrazovan in situ od karbonata. Alternativno ili dodatno, gasoviti ugljen dioksid može biti dobijen iz spoljašnjeg izvora.

Kiselinski tretman i tretman sa gasovitim ugljen dioksidom može biti izveden istovremeno i automatski kreće kada se koristi jaka kiselina. Takođe je moguće prvo izvoditi inventivni kiselinski tretman, npr. sa srednje jakom kiselinom koja ima pKa u opsegu od 0 do 2. 5 kao što su H2SO3, HS04', H3PO4, oksalna kiselina, a zatim tretman sa gasovitim ugljen dioksidom napajanim iz spoljašnjeg izvora.

U slučaju kada je dobijen gasoviti ugljen dioksid, koncentracija gasovitog ugljen dioksida u vodenoj suspenziji u toku stupnja e) je, u odnosu na zapreminu, takava da je odnos (zapremina suspenzije): (zapremina gasovitog C02) od 1: 0. 05 do 1: 20, čak poželjnije 1: 0. 05 do 1: 5. U još jednom poželjnom izvođenju, pomenuti odnos (zapremine suspenzije): (zapremina gasovitog C02) je od 1: 0. 05 do 1: 20, i čak poželjnije 1: 0. 05 do 1: 5 je održavan u toku postupka prema prikazanom pronalasku.

Stupanj d): obezbeđivanje bar jedne kiseline koja ima pKa veći od 2. 5

Prema stupnju d) postupka ovog pronalaska, obezbeđena je bar jedna vodorastvorna nepolimerna organska i/ili neorganska slaba kiselina i/ili hidrogen so pomenute bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorgasnke slabe kiseline, gde pomenuta slaba kiselina ima pKa veći od 2. 5 i gde je odgovarajući kiselinski anjon u stanju da obrazuje vodonerastvorne kalcijumove soli.

Bar jedna vodorastvorna nepolimerna organska i/ili neorganska slaba kiselina dodata u vodenu suspenziju koja sadrži kalcijum karbonat, ima pKa na 25°C od 2. 5 ili viši. Poželjno,

pomenuta slaba kiselina dodata u vodenu suspenziju koja sadrži kalcijum karbonat, ima pKa na 25°C od 3. 0 ili viši. Jedna ili više rastvornih nepolimernih organskih i/ili neorganskih slabih kiselina mogu biti dodate u vodenu suspenziju kao koncentrovani rastvor ili razblaženi rastvor.

U poželjnom izvođenju, bar jedna vodorastvorna nepolimerna oganska i/ili neorganska slaba kiselina ima molekulsku masu manju od 1 000 g/mol, poželjno manju od 750 g/mol, poželjnije manju od 500 g /mol.

Bar jedna vodorastvorna nepolimerna organska i/ili neorganska slaba kiselina dodata u vodenu suspenziju je poželjno izabrana iz grupe koju čine limunska kiselina, borna kiselina ili njihove smeše.

Alternativno ili dodatno, bar jedna vodorastvorna nepolimerna organska i/ili neorganska slaba kiselina može biti dodata u vodenu suspenziju u obliku hidrogen soli. 'Hidrogen so' u ovoj prijavi je definisana kao elektro neutralno jonsko jedinjenje obrazovano od kiselinskog anjona bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neogranske slabe kiseline i katjona, gde so sadrži bar jedan vodonikov atom. Katjonska grupa takve soli je poželjno izabrana od alkalnog metala, poželjno od litijuma, natrijuma, kalijuma, rubidijuma i njihovih smeša.

U jednom poželjnom izvođenju, hidrogen so pomenute bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline je izabrana iz grupe koju čine natrijum i/ili kalijum i/ili litijum dihidrogen citrat, dinatrijum i/ili dikalijum i/ili dilitijum hidrogen citrat, natrijum i/ili kalijum i/ili litijum dihidrogen borat, dinatrijum i/ili dikalijum i/ili dilitijum borat i njihove smeše. Poželjno, so pomenute bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline je dinatrijum hidrogen citrat (Na2C6H607).

U poželjnom izvođenju, pomenuta bar jedna vodorastvorna nepolimerna organska i/ili neorganska slaba kiseline i/ili hidrogen so pomenute bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline je dodata u količini koja odgovara između 0, 1 tež. -% i 20 tež. -%, poželjno između 1 tež. -% i 15 tež. -%, poželjnije između 1, 5 tež. % i 10 tež. -% i najpoželjnije između 2 tež. -% i 5 tež. -% u odnosu na težinu pomenutog kalcijum karbonata.

Poželjno, težinski odnos bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline i/ili hidrogen soli pomenute bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline prema bar jednoj kiselini koja ima pKa manji od ili jednak 2, 5 u suspenziji je od 1: 100 do 100: 1, poželjnije 1: 75 do 75: 1, čak poželjnije 1: 50 do 50: 1, još poželjnije 1: 50 do 1: 1 i najpoželjnije 1: 12 do 1: 3.

Posle tretmana ugljen dioksidom i tretmana sa bar jednom kiselinom koja ima pKa manji od ili jednak 2, 5 i bar jednom vodorastvornom nepolimernom organskom i/ili neorganskom slabom kiselinom i/ili hidrogen solju pomenute bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline, pH vodene suspenzije meren na 20°C, uglavnom

može dostići vrednost veću od 6. 0, poželjno veću od 6. 5, poželjnije veću od 7. 0, čak poželjnije veću od 7. 5. Drugim rečima, dobijen je površinski izreagovani kalcijum karbonat kao vodena suspenzija ima pH veći od 6. 0, poželjno veći od 6. 5, poželjnije veći od 7. 0, čak poželjnije veći od 7. 5. Ukoliko se omogući vodenoj suspenziji da dostigne ravnotežu, pH je uglavnom veći od 7.

pH veći od 6. 0 može biti podešen bez dodavanja baze kada se mešanje vodene suspenzije nastavi u dovoljnom vremenskom periodu, poželjno 1 sat do 10 sati, poželjnije 1 do 5 sati.

Alternativno, pre postizanja stanja ravnoteže, koje se dešava kada je pH veći od 7, pH vodene suspenzije može biti povećan do vrednsoti veće od 6 dodavanjem baze posle tretmana sa ugljen dioksidom. Bilo koja konvencionalna baza može biti korišćena kao što su natrijum hidroksid ili kalijum hidroksid.

Stupanje): tretiranje kalcijum karbonata

Prema stupnju e) postupka prema prikazanom pronalasku, kalcijum karbonat je doveden u kontakt u sredini vodene suspenzije sa kiselinom koja ima pKa manji od ili jednak 2. 5 iz stupnja b) sa pomenutim gasovitim C02 iz stupnja c) i sa pomenutom bar jednom vodorastvornom nepolimernom organskom i/ili neorganskom slabom kiselinom i/ili hidrogen solju pomenute bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline iz stupnja d).

Pomenuti kalcijum karbonat prema inventivnom postupku je bio u kontaktu ili tretiran sa bar jednom kiselinom koja ima pKa manji od ili jednak 2. 5 (pripremljena u stupnju b)) i bar jednom vodorastvornom nepolimernom organskom i/ili neorganskom slabom kiselinom i/ili hidrogen solju pomenute bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline (pripremljene u stupnju d)) na sledeće načine:

Način 1A: istovremeno dovođenje u kontakt pomenutog kalcijum karbonata sa bar jednom kiselinom koja ima pKa manji od ili jednak 2. 5 iz stupnja b) i sa bar jednom vodorastvornom nepolimernom organskom i/ili neorganskom slabom kiselinom ili hidrogen solju pomenute bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline iz stupnja d);

Način HA: prvo dovođenje u kontakt pomenutog kalcijum karbonata sa bar jednom vodorastvornom nepolimernom organskom i/ili neorganskom slabom kiselinom i/ili hidrogen solju pomenute bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline iz stupnja d) a zatim sa bar jednom kiselinom koja ima pKa manji od ili jednak

2. 5 iz stupnja b);

Način INA: prvo dovođenje u kontakt pomenutog kalcijum karbonata sa bar jednom kiselinom koja ima pKa manji od ili jednak 2. 5 iz stupnja b) i u toku njenog dodavanja, kalcijum karbonat je takođe dovođen u kontaktu sa bar jednom vodorastvornom nepolimernom organskom i/ili neorganskom slabom kiselinom i/ili hidrogen solju pomenute bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline iz stupnja d).

U slučaju kada bar jedna vodorastvorna nepolimerna organska i/ili neorganska slaba kiselina i/ili hidrogen so pomenute bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline i bar jedna kiselina koja ima pKa manji od ili jednak 2. 5 su istovremeno dodavane u kalcijum karbonat (način I A), slaba kiselina i/ili njena hidrogen so mogu biti pomešane ili mešane sa bar jednom kiselinom koja ima pKa manji ili jednak 2. 5 pre dodavanja.

Smeša kiselina je zatim dodata u vodenu suspenziju u jednoj porciji ili kontinualno pri u suštini istoj brzini (količina/vreme) u toku perioda od 2h ili manje, poželjno u periodu od 1. 5 h ili manje, poželjnije u toku perioda od lh ili manje i najpoželjnije u toku perioda od 30 min ili manje i naročto poželjno izvođenje u toku vremenskog perioda od 15 min ili manje.

Upotrebom načina IA inventivnog postupka, moguće je dobiti karbonatne čestice koje imaju povećanu specifičnu BET površinu. Pomenuti postupak može dati čestice kalcijum karbonata koje imaju secifičnu BET površinu koja je bar 10% veća, poželjnije bar 20% veća i najpoželjnije bar 30% veća od specifične BET površine dobijene dovođenjem u kontakt istog kalcijum karbonata dobijenog u stupnju a) ili istovremeno ili u odvojenim stupnjevima, sa bar jednom kiselinom koja ima pKa manji od ili jednak 2. 5 i gasovitim CO2 ali bez dodavanja bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline i/ili hidrogen soli pomenute bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline.

Ukoliko bar jedna vodorastvorna nepolimerna organska i/ili neorganska slaba kiselina i/ili hidrogen so pomenute bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline je dodata u suspenziju kalcijum karbonata pre dovođenja u kontakt pomenutog kalcijum karbonata sa bar jednom kiselinom koja ima pKa manji od ili jednak 2. 5 (Način IIA) slaba kiselina i/ili njena hidrogen so mogu, na primer biti dodate u vodenu suspenziju u jednom porciji ili kontinualno u suštini istom brzinom (količina/vreme) u toku perioda od 15 min ili manje, poželjno u toku perioda od 10 min ili manje, poželjnije u toku perioda od 5 min ili manje.

Posle kompletnog dodavanja bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline i/ili hidrogen soli pomenute bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline, bar jedna kiselina koja ima pKa manji od ili jednak 2. 5 je dodata u vodenu suspenziju u jednoj porciji ili kontinualno u suštini istom brzinom (količina/vreme) u toku perioda 2 h ili manje poželjno u periodu od 1. 5 h ili manje, poželjnije u toku perioda od 1 h ili manje i najpoželjnije u toku perioda od 30 min ili manje i u naročito poželjnom izvođenju u toku perioda od 15 min ili manje.

Korišćenjem načina HA inventivnog postupka, moguće je dobiti čestice kalcijum karbonata koje imaju naročitu visoki srednju vrednost prečnika koja je bar 10% veća, poželjnije bar 20% veća i najpoželjnije bar 50% veća od srednje vrednosti prečnika dobijenog dovođenjem u kontakt kalcijum karbonata dobijenog pomoću načina IA; tj. tretiranjem pomenutog kalcijum karbonata istovremeno sa smešom bar jedne kiseline koja ima pKa manji od ili jednak 2. 5 i bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline i/ili hidrogen soli pomenute bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline.

Sve srednje vrednosti prečnika materijala površinski izreagovanog kalcijum karbonata su u ovom pronalsku merene prema dole datim postupcima za merenje u eksperimentalnom delu.

Pored toga, upotrebom načina MA inventivnog postupka, moguće je dobiti čestice kalcijum karbonata koje imaju povećanu specifičnu BET površinu. Pomenuti postupak načina IIA može dati čestice kalcijum karbonata koje imaju specifičnu BET površinu koja je bar 10% veća, poželjnije bar 20% veća i čak poželjno bar 50% veća od specifične BET površine dobijene dovođenjem u kontakt istog kalcijum karbonata dobijenog u stupnju a) ili istovremeno ili u odvojenim stupnjevima, sa bar jednom kiselinom koja ima pKa manji od ili jednak 2. 5 i gasovitim C02 ali bez dodavanja bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline i/ili hidrogen soli pomenute bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline.

Ukoliko bar jedna vodorastvorna nepolimerna organska i/ili neorganska slaba kiselina i/ili hidrogen so pomenute bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline je dodata u vodenu suspenziju u toku dovođenja u kontakt ili tretiranja pomenutog kalcijum karbonata sa bar jednom kiselinom koja ima pKa manji od ili jednak 2. 5 (način IMA), bar jedna kiselina koja ima pKa manji od ili jednak 2. 5 može, na primer, biti dodata u vodenu suspenziju kontinuano pri u suštini istoj brzini (količina/vreme) u toku perioda od 2 h ili manje, poželjno u toku perioda od 1. 5 h ili manje, poželjnije u toku perioda od 1 h ili manje i najpoželjnije u toku perioda od 30 min ili manje i u naročito poželjnom izvođenju u toku peroda od 15 min ili manje.

U toku dodavanja bar jedne kiseline koja ima pKamanji od ili jednak 2. 5, poželjno posle 5%, posle 10%, posle 20%, posle 30%, posle 50% ili posle 80% vremenskog perioda potrebnog za kontinualno dodavanje pomenutih kiselina koje imaju pKa manji od ili jednak 2. 5 u suspenziju kalcijum karbonata, kalcijum karbonat može biti u kontaktu sa bar jednom vodorastvornom nepolimernom organskom i/ili neorganskom slabom kiselinom i/ili hidrogen solju pomenute bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline. Ljudi iz štuke će znati da npr. 5% vremenskog perioda neophodnog za kontinualno dodavanje pomenute(ih) kiseline(a) koja(e) ima(ju) pKa manji od ili jednak 2. 5 u suštini odgovara dodavanju 5% ukupne količine pomenutih kiselina koje imaju pKa manji od

ili veći od 2. 5 koje treba dodati s obzirom da kiselina prema prikazanom pronalasku poželjno je dodavana istom brzinom (količina/vreme).

Pomenuta slaba kiselina i/ili njena hidrogen so mogu biti na primer dodate u vodenu suspenziju kontinualno pri u suštini istoj brzini (količina/vreme) u toku perioda od 15 minuta ili manje, poželjno u toku perioda od 10 min ili manje, poželjnije u toku perioda od 5 min ili manje.

Kada se koristi način 111A inventivnog postupka, bar jedna vodorastvorna nepolimerna organska i/ili neorganska slaba kiselina i/ili hidrogen so pomenute bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline može biti dodata u početku postupka dodavanja pomenutih kiselina koje imaju pKa manji od ili jednak 2. 5. Na primer, bar jedna vodorastvorna nepolimerna organska i/ili neorganska slaba kiselina i/ili hidrogen so pomenute bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline može biti dodata posle 5% ili posle 10% vremenskog perioda neophodnog za kontinualno dodavanje pomenutih kiselina koje imaju pKa manji od ili jednak 2. 5. Upotrebom načina IMA moguće je dobijanje čestica kalcijum karbonata koje imaju povećani srednju vednost prečnika. Pomenuti postupak može davati čestice kalcijum karbonata koje imaju srednju vrednost prečnika koja je bar 5% veća, poželjnije bar 10% veća i najpoželjnije bar 20% veća od srednje vrednosti prečnika dobijenog dovođenjem u kontakt istog kalcijum karbonata pripremljenog u stupnju a) sa gasovitim ugljen dioksidom i bar jednom vodorastvornom nepolimernom organskom i/ili neorganskom slabom kiselinom i/ili hidrogen solju pomenute bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline na kraju postupka dodavanja pomenute(ih) kiseline(a) koja(e) ima(ju) pKamanji od ili jednak 2. 5, tj. na primer posle 80% vremenskog perioda neophodnog za kontinualno dodavanje pomenute(ih) kiseline(a) koja(e) ima(ju) pKa manji od ili veći od 2. 5.

Prema tome, moguće je dobiti čestice kalcijum karbonata koje imaju povećanu srednju vrednost prečnika upotrebom načina IMA inventivnog postupka, ukoliko bar jedna vodorastvorna nepolimerna organska i/ili neorganska slaba kiselina i/ili hidrogen so pomenute bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline je dodata pri kraju postupka dodavanja pomenute(ih) kiseline(a) koje imaju pKa manji od ili jednak 2. 5, na primer posle 80% vremenskog perioda neophodnog za kontinualno dodavanje pomenute(ih) kiseline(a) koja(e) ima(ju) pKa manji od ili jednak 2. 5 (i u suštini odgovara 80% ukupne količine pomenute(ih) kiseline(a) koja(e) ima(ju) pKa manji od ili jednak 2. 5 koje se dodaju).

Pored toga, upotrebom načina IMA inventivnog postupka, takođe je moguće dobiti čestice kalcijum karbonata koje imaju povećanu specifičnu BET površinu. Postupak može davati čestice kalcijum karbonata koje imaju specifičnu BET površinu koja je bar 10% veća, poželjnije bar 15% veća i čak poželjno bar 20% veća od specifične BET površine dobijene dovođenjem u kontakt istog kalcijum karbonata dobijenog u stupnju a) sa bar jednom vodorastvornom nepolimernom organskom i/ili neorganskom slabom kiselinom i/ili

hidrogen solju pomenute bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline, pri kraju postupka dodavanja pomenute(ih) kiseline(a) koja(e) ima(ju) pKa manji od ili jednak 2. 5, tj. na primer posle 80% vremenskog perioda neophodnog za kontinualno dodavanje pomeute(ih) kiseline(a) koja(e) ima(ju) pKa manji od ili jednak 2. 5.

Prema tome, moguće je selektivno kontrolisanje ili prilagođavanje specifičnih par metara ili osobina kalcijum karbonata kao što je specifična BET površina i srednja vrednost prečnika upotrebom načina IMA inventivnog postupka. Dodavanje bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline i/ili hidrogen soli pomenute bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline pri kraju postupka dodavanja pomenute(ih) kiseline(a) koja(e) ima(ju) pKa manji od ili jednak 2, 5 u disperziju kalcijum karbonata može dovesti do čestica kalcijum karbonata koje imaju umanjenu ili nižu specifičnu BET površinu i niži srednju vrednost prečnika, pri čemu dodavanje bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline i/ili hidrogen soli pomenute bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline na početku postupka dodavanja pomenute(ih) kiseline(a) koja(e) ima(ju) pKa manji od ili jednak 2. 5 može dovesti do čestica kalcijum karbonata koje imaju povećanu specifičnu BET površnu i višu ili povećanu srednju vrednost prečnika.

U poželjnom izvođenju, stupanj e) je izveden na temepraturama iznad sobne temperature, poželjnije iznad 50°C i čak poželjnije iznad 60°C.

U poželjnom izvođenju, suspenzija je pomešana tako da razvija u suštini laminarni protok.

U opcionom izvođenju, stupanj e) se koristi u prisustvu bar jednog jedinjenja izabranog iz grupe koju čine silikati monovalentnih soli kao što je natrijum silikat, kalijum silikat, litijum silikat, aluminijum silikat, sintetički silicijum dioksid, kalcijum silkat, aluminijum hidroksid, natrijum aluminat, kalijum aluminat i njihove smeše. Poželjno monovalentna so je natrijum silikat.

Prema daljim izvođenjima prikazanog pronalaska, stupanj e) zauzima mesto u prisustvu inertnog gasa, koji je barbotiran kroz suspenziju.

Stupnjevi tretiranja sa kiselinom i/ili stupanj tretiranja sa ugljen dioksidom može biti ponovljen jednom ili nekoliko puta, ukoliko je pogodno.

U poželjnim izvođenjima prikazanog pronalaska, dobijena suspenzija sadrži površinski izreagovani kalcijum karbonat koji ima sadžaj čvrste supstance meren dole opisanim postupcima za merenje u eksperimantalnom delu., do 25% težinskih, poželjno između 5% i 20% težinskih.

U poželjnom izvođenju, vodena faza dobijene supsenzije površinski izreagovanog kalcijum karbonata može biti zamenjena sa dejonizovanom vodom. U još jednom poželjnom izvođenju, vodena faza pomenute suspenzije površinski izreagovanog kalcijum karbonata je sakupljena i ponovo vraćena u proces prema pronalasku kao način da bi se obebedili svi ili deo rastvornih kalcijumovih jona. Ovo je naročito važno kada je postupak prema pronalasku kontinualni postupak.

Dobijena suspenzija površinski izreagovanog kalcijum karbonata može biti koncentrovana opciono do tačke dobijanja suvog površinski izreagovanog kalcijum karbonatnog proizvoda. Ukoliko je gore opisana vodena suspenzija osušena, dobijena čvrsta susptanca (tj. suva ili koja sadrži malo vode koja nije u tečnom obliku) površinski izreagovani kalcijum karbonat može biti u obliku granula ili praha. U slučaju suvog proizvoda, ovaj proizvod može biti dodano tretiran sa masnim kiselinama. U slučaju suvog proizvoda, ovaj proizvod može biti dodatno ispran sa vodom.

Prema tome, dobijena je suspenzija površinski izreagovanog kalcijum karbonata, gde pomenuti površinski izreagovani kalcijum karbonat sadrži nerastvornu, bar delom kristalnu kalcijumovu so anjona koji potiče iz bar jedne kiseline koja ima pKa manji od ili jednak 2. 5 i/ili bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline i/ili hidrogen soli pomenute bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline, koja se poželjno pruža na površini bar dela kalcijum karbonata dobijenog u stupnju a).

Ovaj površinski izreagovani kalcijum karbonat obezbeđuje specifičnu BET površinu koja je bar 5% veća od BET specifične površine dobijene posle dovođenja u kontakt kalcijum karbonata dobijenog u stupnju a), ili istovremeno ili u odvojenim stupnjevima, sa bar jednom kiselinom koja ima pKa manji od ili jednak 2. 5 i gasovitim C02 ali bez dodavanja bar jedne vodorastvorne nepolarne organske i/ili neorganske slabe kiseline i/ili hidrogen soli pomenute bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline.

U poželjnom izvođenju dobijeni površinski izreagovani kalcijum karbonat ima specifičnu BET površinu koja je bar 10% veća, poželjnije bar 20% veća i najpoželjnije bar 50% veća od specifične BET površine kalcijum karbonata dobijenog dovođenjem u kontakt istog kalcijum karbonata ili istovremeno ili u posebnim stupnjevima, sa bar jednom kiselinom koja ima pKa manji od ili jednak 2. 5 i gasovitim C02, ali bez dodavanja bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline i/ili hidrogen soli pomenute bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline.

Po površni izreagovani kalcijum karboant dobijen inventivnim postupkom može dalje imati specifičnu BET površinu koja je ista kao specifična BET površina dobijena dovođenjem u kontakt istog kalcijum karbonata, ili istovremeno ili u posebnim stupnjevima, sa bar jednom kiselinom koja ima pKa manji od ili jednak 2. 5 i gasovitim C02 ali bez dodavanja bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline i/ili hidrogen soli pomenute bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline. U ovom slučaju, potrebna količina bar jedne kiseline koja ima pKa manji ili jednak 2. 5 je smanjena na bar 5 tež. -% poželjnije bar 10 tež. -%, čak poželjnije bar 15 tež. -% i najpoželjnije bar 20 tež. -%; u odnosu na težinu pomenute bar jedne kiseline koja ima pKa manji od ili jednak 2. 5.

U poželjnom izvođenju, površinski izreagovani kalcijum karbonat dobijen inventivnim postupkom ima specifičnu površinu veću od 20 m2/g, npr. 20 m2/g do 200m2/g, poželjno veću od 30 m2/g, npr. 30 m2/g do 150 m2/g, poželjnije veću od 40 m2/g, čak još poželjnije veću od 50 m2/g, još poželjnije veću od 60 m2/g, još poželjnije veću od 70 m2/g i najpoželjnije veću od 80 m2/g, merenu korišenjem azota i BET postupka prema dole opisanom postupku u eksperimentalnom delu.

Pored toga, poželjno je da površinski izreagovani prirodni ili sintetički kalcijum karbonat ima srednju vrednost prečnika zrna od 0. 1 μm do 50 pm, poželjno od 1 μm do 25 pm, poželjnije od 3 μm do 15 μm i najpoželjnije od oko 5 μm do 12 μm mereno sa dole opisanim postupcima za merenje u eksperimentalnom delu.

U poželjnom izvođenju, površinski izreagovani kalcijum karbonat ima specifičnu BET površinu u opsegu od 20 m2/g do 150 m2/g ili 30 m2/g do 200 m2/g i srednju vrednost prečnika zrna u opsegu od 0. 1 μm do 50 pm.

Po površni izreagovani kalcijum karbonat ili suspenzija površinski izreagovanog kalcijum karbonata može biti korišćena (u obliku suspenzije ili u obliku suvog proizvoda) u industriji papira, slojevitog higijensko-sanitarnog papira, plastike, boja ili kao sredstvo za kontrolisano oslobađanje ili sredstvo za tretiranje vode.

Površinski izreagovani kalcijum karbonat dobijen postupkom prema ovom pronalasku je poželjno doveden u kontakt sa vodom koju treba prečistiti, npr. industrijskom otpadnom vodom, pijaćom vodom, gradskom otpadnom vodom, otpadnom vodom iz pivara ili vodom u industriji papira, na bilo koji poznati način ljudima iz struke.

Površinski izreagovani kalcijum karbonat može biti dodat kao vodena suspenziju, npr. gore opisana suspenzijom. Alternativno, može biti dodat u vodu koja se prečišćava u bilo kom pogodnom čvrstom obliku, npr. u obliku granula ili praha ili u obliku kolača.

Voda može sadržati organske nečistoće, npr. humani otpad, organske materijale, zemljište, površinski aktivne supstance kao i neorganske nečistoće, naročito nečistoće teških metala kao što su jedinjenja koja sadrže gvožđe- ili mangan. Štetne komponente koje mogu biti uklonjene iz vode postupkom prečišćavanja prema ovom pronalasku takođe obuhvataju mikroorganizme kao što su bakterije, gljive, arhea ili protisti.

Namera je da sledeći primeri prikažu pronalazak bez ograničavanja:

PRIMERI

Postupci merenja

Za merenje parametara datih u primerima i zahtevima korišćene su sledeći postupci merenja.

Specifična površina (SP) materijala

Specifična površina meri se BET postupkom u skladu sa ISO 9277 korišćenjem azota, nakon obrade uzorka zagrevanjem na 250°C u trajanju od 30 minuta. Pre takvih merenja, uzorak se filtrira na Bihnerovom levku, ispira dejonizovanom vodom i suši preko noći na temperaturi od 90-100°C u sušnici. Nakon toga, suvi kolač se u potpunosti samelje u avanu i rezultujući prah se stavlja u uređaj za izjednačavanje vlage na 130°C do postizanja konstantne težine.

Distribucija veličine čestice (maseni % čestica sa prečnikom < X) i srednji prečnik zrna (d50) nepovršinski izreagovanog kalcijum karbonatnog zrnastog materijala (tj. kalcijum karbonatni početni materijal)

Srednji prečnik zrna i distribucija mase po veličini čestica zrnastog materijala, kao što je kalcijum karbonat, određuju se metodom sedimentacije, tj. analizom ponašanja sedimentacije u gravimetrijskom polju. Merenje se obavlja korišćenjem uređaja Sedigraph™ 5120.

Ovaj metod i instrument poznati su stručnoj osobi i uobičajeno se koriste za određivanje veličine zrna punioca i pigmenata. Merenje se vrši u vodenom rastvoru 0. 1 težinskog % Na4P2O7. Uzorci su dispergovani korišćenjem mešalice velike brzine i ultrazvuka.

Srednji prečnik zrna (d50) površinski izreagovanog kalcijum karbonatnog materijala

Srednji prečnik zrna (d50) površinski izreagovanog kalcijum karbonatnog materijala određuje se korišćenjem Malvern Mastersizer 2000 sistema za lasersku difrakciju.

Difrakcija X-zraka (XRD)

Kristalografske strukture materijala su utvrđene na osnovu XRD analitičke tehnike korišćenjem Bruker AXS: D8 Advance instrumentacije, skeniranjem 2 do 70° 2teta pri brzini skeniranja od 0. 5 sekundi/korak i veličini koraka od 0. 01° 2teta. Analiza rezultujućeg spektra zasnovana je na PDF 2 data bazi referentnih spektara izdatoj od strane Medjunarodnog centra za podatke o difrakciji.

pH vodene suspenzije

pH vodene suspenzije meri se korišćenjem standardnog pH-metra na otprilike 25°C.

Sadržaj čvrste faze vodene suspenzije

Sadržaj čvrste faze vodene suspenzije (odnosno „suve mase") određuje se korišćenjem uređaja Moisture Analyser HR73 koju na tržište plasira Mettler-Toledo, sa sledećim podešavanjima: temperatura 120°C, automatsko isključivanje 3, standardno sušenje, 5-20 g suspenzije.

Primer 1

Sledeći ilustrativan primer pronalaska obuhvata dovođenje u kontakt kalcijum karbonata u skladu sa postupkom predmetnog pronalaska u poređenju sa dovođenjem u kontakt istog kalcijum karbonata sa pomenutom bar jednom kiselinom sa vrednošću pKa manjom od ili jednakom 2. 5 i gasovitim CO2, ali bez dodavanja bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline i/ili hidrogen soli navedene bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline i dovođenjem u kontakt istog kalcijum karbonata sa pomenutom bar jednom vodorastvornom nepolimernom organskom i/ili neorganskom slabom kiselinom i/ili vodonikovom soli bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline i gasovitim C02 ali bez dodavanja pomenute bar jedne kiseline sa vrednošću pKa manjom od ili jednakom 2. 5.

1. Priprema suspenzija kalcijum karbonata

a. Suspenzija kalcijum karbonata VI (stanje tehnike)

Suspenzija kalcijum karbonata VI priprema se dodavanjem vode i 250 g krede u reaktor od nerđajućeg čelika zapremine 51, tako da dobijena vodena suspenzija ima sadržaj čvrste faze 10% suve mase. Zatim se temperatura ove suspenzije dovodi i održava na 70°C korišćenjem Julabo termostata na bazi toplog ulja.

Mešajući tako da se obezbedi prevashodno laminaran protok, korišćenjem peristaltičke pumpe suspenziji kalcijum karbonata se dodaje H3PO4 u količini koja odgovara 10% težine kalcijum karbonata i otprilike 1x10 -3 mola H3PO4 po gramu kalcijum karbonata, tokom perioda od 15 minuta. Nakon ovog dodavanja, suspenzija se meša dodatnih 5 minuta koristeći mešalicu propelerskog tipa.

Rezultujuća suspenzija ostavlja se da odstoji preko noći pre filtriranja i sušenja dobijenog proizvoda. Meri se konačna specifična BET površina takvog suvog proizvoda.

b. Suspenzija kalcijum karbonata V2

Suspenzija kalcijum karbonata V2 priprema se dodavanjem vode i 250 g krede u reaktor od nerđajućeg čelika zapremine 51, tako da dobijena vodena suspenzija ima sadržaj čvrste faze 10% suve mase. Temperatura ove suspenzije se zatim dovodi i održava na 70°C korišćenjem Julabo termostata na bazi toplog ulja.

Mešajuči tako da se obezbedi prevashodno laminaran protok, korišćenjem peristaltičke pumpe suspenziji kalcijum karbonata se dodaje limunska kiselina u količini koja odgovara 5% težine kalcijum karbonata. Po završetku dodavanja limunske kiseline, korišćenjem peristaltičke pumpe suspenziji kalcijum karbonata se tokom perioda od 15 minuta dodaje H3P04 u količini koja odgovara 10% težine kalcijum karbonata i otprilike 1x10-3 mola H3P04 po gramu kalcijum karbonata. Po završetku ovog dodavanja, suspenzija se meša dodatnih 5 minuta koristeći mešalicu propelerskog tipa.

c. Suspenzija kalcijum karbonata V3

Suspenzija kalcijum karbonata V3 priprema se dodavanjem vode i 250 g krede u reaktor od nerđajućeg čelika zapremine 51, tako da dobijena vodena suspenzija ima sadržaj čvrste faze 10% suve mase. Temperatura ove suspenzije se zatim dovodi i održava na 70°C korišćenjem Julabo termostata na bazi toplog ulja.

Mešajuči tako da se obezbedi prevashodno laminaran protok, korišćenjem peristaltičke pumpe suspenziji kalcijum karbonata se dodaje limunska kiselina u količini koja odgovara 5% težine kalcijum karbonata. Po završetku dodavanja, suspenzija se meša dodatnih 5 minuta koristeći mešalicu propelerskog tipa.

Niže prikazana tabela 1 prikazuje pripremljene suspenzije kalcijum karbonata i odgovarajuće specifične BET površine i brzinu kratkoročne apsorpcije:

Primer 2

Sledeći ilustrativan primer pronalaska obuhvata dovođenje u kontakt kalcijum karbonata u skladu sa postupkom predmetnog pronalaska, pri čemu koncentracija navedene bar jedne kiseline sa vrednošću pKa manjom od ili jednakom 2. 5 varira.

1. Priprema suspenzija kalcijum karbonata

a. Suspenzija kalcijum karbonata V4

Suspenzija kalcijum karbonata V4 priprema se dodavanjem vode i 250 g krede u reaktor od nerđajućeg čelika zapremine 51, tako da dobijena vodena suspenzija ima sadržaj čvrste faze 10% suve mase. Temperatura ove suspenzije se zatim dovodi i održava na 70°C korišćenjem Julabo termostata na bazi toplog ulja.

Mešajući tako da se obezbedi prevashodno laminaran protok, korišćenjem peristaltičke pumpe suspenziji kalcijum karbonata se dodaje H3PO4 u količini koja odgovara 30% težine kalcijum karbonata i otprilike 3x10-3 mola H3PO4 po gramu kalcijum karbonata, tokom perioda od 15 minuta. Po isteku 15% vremena za dodavanje H3PO4 (2 minuta), korišćenjem peristaltičke pumpe suspenziji kalcijum karbonata se dodaje limunska kiselina u količini koja odgovara 5% težine kalcijum karbonata. Po završetku dodavanja svih kiselina, suspenzija se mesa dodatnih 5 minuta koristeći mešalicu propelerskog tipa.

b. Suspenzija kalcijum karbonata V5

Suspenzija kalcijum karbonata V5 priprema se dodavanjem vode i 250 g krede u reaktor od nerđajućeg čelika zapremine 51, tako da dobijena vodena suspenzija ima sadržaj čvrste faze 10% suve mase. Temperatura ove suspenzije se zatim dovodi i održava na 70°C korišćenjem Julabo termostata na bazi toplog ulja.

Mešajući tako da se obezbedi prevashodno laminaran protok, korišćenjem peristaltičke pumpe suspenziji kalcijum karbonata se dodaje H3PO4 u količini koja odgovara 20% težine kalcijum karbonata i otprilike 2x10-3 mola H3PO4 po gramu kalcijum karbonata, tokom perioda od 15 minuta. Po isteku 15% vremena za dodavanje H3PO4 (2 minuta), korišćenjem peristaltičke pumpe suspenziji kalcijum karbonata se dodaje limunska kiselina u količini koja odgovara 5% težine kalcijum karbonata. Po završetku dodavanja svih kiselina, suspenzija se meša dodatnih 5 minuta koristeći mešalicu propelerskog tipa.

c. Suspenzija kalcijum karbonata V6

Suspenzija kalcijum karbonata V6 priprema se dodavanjem vode i 250 g krede u reaktor od nerđajućeg čelika zapremine 51, tako da dobijena vodena suspenzija ima sadržaj čvrste faze 10% suve mase. Temperatura ove suspenzije se zatim dovodi i održava na 70°C korišćenjem Julabo termostata na bazi toplog ulja.

Mešajući tako da se obezbedi prevashodno laminaran protok, korišćenjem peristaltičke pumpe suspenziji kalcijum karbonata se dodaje H3P04 u količini koja odgovara 10% težine kalcijum karbonata i otprilike 1x10-3 mola H3P04 po gramu kalcijum karbonata, tokom perioda od 15 minuta. Po isteku 15% vremena za dodavanje H3P04 (2 minuta), korišćenjem peristaltičke pumpe suspenziji kalcijum karbonata se dodaje limunska kiselina u količini koja odgovara 5% težine kalcijum karbonata. Po završetku dodavanja svih kiselina, suspenzija se meša dodatnih 5 minuta koristeći mešalicu propelerskog tipa.

Niže prikazana tabela 2 prikazuje pripremljene suspenzije kalcijum karbonata i odgovarajuće specifične BET površine:

Primer 3

Sledeći ilustrativan primer pronalaska obuhvata dovođenje u kontakt kalcijum karbonata u skladu sa postupkom predmetnog pronalaska, pri čemu koncentracija vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline i/ili hidrogen soli navedene bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline varira.

1. Priprema suspenzija kalcijum karbonata a. Suspenzija kalcijum karbonata V7

Suspenzija kalcijum karbonata V7 priprema se dodavanjem vode i 250 g krede u reaktor od nerđajućeg čelika zapremine 51, tako da dobijena vodena suspenzija ima sadržaj čvrste faze 10% suve mase. Temperatura ove suspenzije se zatim dovodi i održava na 70°C korišćenjem Julabo termostata na bazi toplog ulja.

Mešajući tako da se obezbedi prevashodno laminaran protok, korišćenjem peristaltičke pumpe suspenziji kalcijum karbonata se dodaje H3P04 u količini koja odgovara 10% težine kalcijum karbonata i otprilike 1x10 -3 mola H3P04 po gramu kalcijum karbonata, tokom perioda od 15 minuta. Po isteku 50% vremena za dodavanje H3P04 (7. 5 minuta), korišćenjem peristaltičke pumpe suspenziji kalcijum karbonata se dodaje limunska kiselina u količini koja odgovara 1% težine kalcijum karbonata. Po završetku dodavanja svih kiselina, suspenzija se meša dodatnih 5 minuta koristeći mešalicu propelerskog tipa.

Suspenzija kalcijum karbonata V8 priprema se dodavanjem vode i 250 g krede u reaktor od nerđajućeg čelika zapremine 51, tako da dobijena vodena suspenzija ima sadržaj čvrste faze 10% suve mase. Temperatura ove suspenzije se zatim dovodi i održava na 70°C korišćenjem Julabo termostata na bazi toplog ulja.

Mešajući tako da se obezbedi prevashodno laminaran prptok, korišćenjem peristaltičke pumpe suspenziji kalcijum karbonata se dodaje H3PO4 u količini koja odgovara 10% težine kalcijum karbonata i otprilike 1x10 -3 mola H3PO4 po gramu kalcijum karbonata, tokom perioda od 15 minuta. Po isteku 50% vremena za dodavanje H3PO4 (7. 5 minuta), korišćenjem peristaltičke pumpe suspenziji kalcijum karbonata se dodaje limunska kiselina u količini koja odgovara 2. 5% težine kalcijum karbonata. Po završetku dodavanja svih kiselina, suspenzija se meša dodatnih 5 minuta koristeći mešalicu propelerskog tipa.

Niže prikazana tabela 3 prikazuje pripremljene suspenzije kalcijum karbonata i odgovarajuće specifične BET površine:

Primer 4

Sledeći ilustrativan primer pronalaska obuhvata dovođenje u kontakt kalcijum karbonata u skladu sa postupkom predmetnog pronalaska, pri čemu se kalcijum karbonat dovodi u kontakt sa 30% navedene bar jedne kiseline sa vrednošću pKa manjom od ili jednakom 2, 5 i trenutak dodavanja bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe

kiseline i/ili hidrogen soli navedene bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline varira.

1. Priprema suspenzija kalcijum karbonata a. Suspenzija kalcijum karbonata V9

Suspenzija kalcijum karbonata V9 priprema se dodavanjem vode i 250 g krede u reaktor od nerđajućeg čelika zapremine 51, tako da dobijena vodena suspenzija ima sadržaj čvrste faze 10% suve mase. Temperatura ove suspenzije se zatim dovodi i održava na 70°C korišćenjem Julabo termostata na bazi toplog ulja.

Mešajući tako da se obezbedi prevashodno laminaran protok, korišćenjem peristaltičke pumpe suspenziji kalcijum karbonata se dodaje limunska kiselina u količini koja odgovara 5% težine kalcijum karbonata. Po završetku dodavanja ukupne količine limunske kiseline, korišćenjem peristaltičke pumpe suspenziji kalcijum karbonata se dodaje H3PO4 u količini koja odgovara 30% težine kalcijum karbonata i otprilike 3x10-3 mola H3PO4 po gramu kalcijum karbonata, tokom perioda od 15 minuta. Po završetku dodavanja svih kiselina, suspenzija se meša dodatnih 5 minuta koristeći mešalicu propelerskog tipa.

Niže prikazana tabela 4 prikazuje pripremljene suspenzije kalcijum karbonata i odgovarajuće specifične BET površine:

Primer 5

Sledeći ilustrativan primer pronalaska obuhvata dovođenje u kontakt kalcijum karbonata u skladu sa postupkom predmetnog pronalaska, pri čemu se kalcijum karbonat dovodi u kontakt sa 10% navedene bar jedne kiseline sa vrednošću pKa koja je manja ili jednaka 2. 5 i trenutak dodavanja bar jedne vodorastvornene polimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline i/ili hidrogen soli navedene bar jedne vodorastvornenepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline varira.

1. Priprema suspenzija kalcijum karbonata a. Suspenzija kalcijum karbonata VIO

Suspenzija kalcijum karbonata VIO priprema se dodavanjem vode i 250 g krede u reaktor od nerđajućeg čelika zapremine 51, tako da dobijena vodena suspenzija ima sadržaj čvrste faze 10% suve mase. Temperatura ove suspenzije se zatim dovodi i održava na 70°C korišćenjem Julabo termostata na bazi toplog ulja.

Mešajući tako da se obezbedi prevashodno laminaran protok, korišćenjem peristaltičke pumpe suspenziji kalcijum karbonata se dodaje H3P04 u količini koja odgovara 10% težine kalcijum karbonata i otprilike 1x10-3 mola H3PO4 po gramu kalcijum karbonata, pomešan sa limunskom kiselinom u iznosu koji odgovara 5% težine kalcijum karbonata, tokom perioda od 15 minuta. Po završetku dodavanja svih kiselina, suspenzija se meša dodatnih 5 minuta koristeći mešalicu propelerskog tipa.

b. Suspenzija kalcijum karbonata Vll

Suspenzija kalcijum karbonata Vll priprema se dodavanjem vode i 250 g krede u reaktor od nerđajućeg čelika zapremine 51, tako da dobijena vodena suspenzija ima sadržaj čvrste faze 10% suve mase. Temperatura ove suspenzije se zatim dovodi i održava na 70°C korišćenjem Julabo termostata na bazi toplog ulja.

Mešajući tako da se obezbedi prevashodno laminaran protok, korišćenjem peristaltičke pumpe suspenziji kalcijum karbonata se dodaje H3PO4 u količini koja odgovara 10% težine kalcijum karbonata i otprilike 1x10-3 mola H3PO4 po gramu kalcijum karbonata, tokom perioda od 15 minuta. Po isteku 15% vremena za dodavanje H3PO4 (2 minuta), korišćenjem peristaltičke pumpe suspenziji kalcijum karbonata se dodaje limunska kiselina u količini koja odgovara 5% težine kalcijum karbonata. Po završetku dodavanja svih kiselina, suspenzija se meša dodatnih 5 minuta korišteći mešalicu propelerskog tipa.

Niže prikazana tabela 5 prikazuje pripremljene suspenzije kalcijum karbonata i odgovarajuće specifične BET površine:

Primer 6

Sledeći ilustrativan primer pronalaska obuhvata dovođenje u kontakt kalcijum karbonata u skladu sa postupkom predmetnog pronalaska, pri čemu se kalcijum karbonat dovodi u kontakt sa 10% bar jedne kiseline sa vrednošću pKa manjom od ili jednakom 2. 5 i trenutak dodavanja bar jedne vodorastvornene polimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline varira.

1. Priprema suspenzija kalcijum karbonata a. Suspenzija kalcijum karbonata V12

Suspenzija kalcijum karbonata V12 priprema se dodavanjem vode i 250 g krede u reaktor od nerđajućeg čelika zapremine 51, tako da dobijena vodena suspenzija ima sadržaj čvrste faze 10% suve mase. Temperatura ove suspenzije se zatim dovodi i održava na 70°C korišćenjem Julabo termostata na bazi toplog ulja.

Mešajući tako da se obezbedi prevashodno laminaran protok, korišćenjem peristaltičke pumpe suspenziji kalcijum karbonata se dodaje H3PO4 u količini koja odgovara 10% težine kalcijum karbonata i otprilike 1x10-3 mola H3PO4 po gramu kalcijum karbonata, tokom perioda od 15 minuta. Po isteku 50% vremena za dodavanje H3PO4 (7. 5 minuta), korišćenjem peristaltičke pumpe suspenziji kalcijum karbonata se dodaje limunska kiselina u količini koja odgovara 2. 5% težine kalcijum karbonata. Po završetku dodavanja svih kiselina, suspenzija se meša dodatnih 5 minuta koristeći mešalicu propelerskog tipa.

b. Suspenzija kalcijum karbonata V13

Suspenzija kalcijum karbonata V13 priprema se dodavanjem vode i 250 g krede u reaktor od nerđajućeg čelika zapremine 51, tako da dobijena vodena suspenzija ima sadržaj čvrste faze 10% suve mase. Temperatura ove suspenzije se zatim dovodi i održava na 70°C korišćenjem Julabo termostata na bazi toplog ulja.

Mešajući tako da se obezbedi prevashodno laminaran protok, korišćenjem peristaltičke pumpe suspenziji kalcijum karbonata se dodaje H3PO4 u količini koja odgovara 10% težine kalcijum karbonata i otprilike 1x10-3 mola H3PO4 po gramu kalcijum karbonata, tokom perioda od 15 minuta. Po isteku 80% vremena za dodavanje H3PO4 (12 minuta), korišćenjem peristaltičke pumpe suspenziji kalcijum karbonata se dodaje limunska kiselina u količini koja odgovara 2. 5% težine kalcijum karbonata. Po završetku dodavanja svih kiselina, suspenzija se meša dodatnih 5 minuta koristeći mešalicu propelerskog tipa.

Niže prikazana tabela 6 prikazuje pripremljene suspenzije kalcijum karbonata i odgovarajuće specifične BET površine:

Primer 7

Sledeći ilustrativan primer pronalaska obuhvata do ođenje u kontakt kalcijum karbonata u skladu sa postupkom predmetnog pronalaska, pri čemu se kalcijum karbonat dovodi u kontakt sa 10% navedene bar jedne kiseline sa vrednošću pKa koja je manja ili jednaka 2. 5 i trenutak dodavanja bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline i/ili hidrogen soli navedene bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline varira.

1. Priprema suspenzija kalcijum karbonata a. Suspenzija kalcijum karbonata V14

Suspenzija kalcijum karbonata V14 priprema se dodavanjem vode i 250 g krede u reaktor od nerđajućeg čelika zapremine 51, tako da dobijena vodena suspenzija ima sadržaj čvrste faze 10% suve mase. Temperatura ove suspenzije se zatim dovodi i održava na 70°C korišćenjem Julabo termostata na bazi toplog ulja.

b. Suspenzija kalcijum karbonata V15

Suspenzija kalcijum karbonata V15 priprema se dodavanjem vode i 250 g krede u reaktor od nerđajućeg čelika zapremine 51, tako da dobijena vodena suspenzija ima sadržaj čvrste faze 10% suve mase. Temperatura ove suspenzije se zatim dovodi i održava na 70°C korišćenjem Julabo termostata na bazi toplog ulja.

Mešajući tako da se obezbedi prevashodno laminaran protok, korišćenjem peristaltičke pumpe suspenziji kalcijum karbonata se dodaje H3PO4 u količini koja odgovara 10% težine kalcijum karbonata i otprilike 1x10-3 mola H3PO4 po gramu kalcijum karbonata, tokom perioda od 15 minuta. Po isteku 15% vremena za dodavanje H3PO4 (2 minuta), korišćenjem peristaltičke pumpe suspenziji kalcijum karbonata se dodaje limunska kiselina u količini koja odgovara 5% težine kalcijum karbonata. Po završetku dodavanja svih kiselina, suspenzija se meša dodatnih 5 minuta koristeći mešalicu propelerskog tipa.

Niže prikazana tabela 7 prikazuje pripremljene suspenzije kalcijum karbonata i odgovarajuće specifične BET površine:

Claims

1. Postupak za pripremanje površinski izreagovanog kalcijum karbonata u vodenoj sredini, koji obuhvata sledeće stupnje: a) obezbeđivanje kalcijum karbonata; b) obezbeđivanje 5 tež. % do 50 tež. % u odnosu na težinu kalcijum karbonata bar jedne kiseline sa vrednošću pKa koja je manja ili jednaka 2. 5, pri čemu odgovarajući kiselinski anjon može da gradi vodonerastvorne kalcijumove soli; c) obezbeđivanje gasovitog C02; d) obezbeđivanje bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline i/ili hidrogen soli navedene bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline; i e) dovođenje u kontakt navedenog kalcijum karbonata sa navedenom bar jednom kiselinom sa pKa vrednošću manjom od ili jednakom 2. 5 iz stupnja b), sa gasovitim C02 iz stupnja c) i sa navedenom bar jednom vodorastvornom nepolimernom organskom i/ili neorganskom slabom kiselinom i/ili vodonikovom solju navedene bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline iz stupnja d); pri čemu navedena bar jedna vodorastvorna nepolimerna organska i/ili neorganska slaba kiselina ima pKa vrednost veću od 2. 5 i pri čemu odgovarajući kiselinski anjon može graditi vodonerastvorne kalcijumove soli.

2. Postupak prema zahtevu 1, pri čemu je bar jedna kiselina sa pKa manjom od ili jednakom 2. 5 izabrana iz grupe koja se sastoji od jakih kiselina sa pKa vrednošću manjom od ili jednakom nuli na 25°C, i srednje jakih kiselina sa pKa između nula i 2. 5 na 25°C.

3. Postupak prema zahtevu 2, pri čemu je srednje jaka kiselina izabrana iz grupe kiselina koja se sastoji od H3PO4, oksalne kiseline i njihovih smeša.

4. Postupak prema bilo kom zahtevu 1 do 3, pri čemu je bar jedna kiselina sa pKa manjom od ili jednakom 2. 5 H3PO4, poželjno H3PO4 u koncentraciji od 20%-40% (v/v).

5. Postupak prema bilo kom zahtevu 1 do 4, pri čemu bar jedna vodorastvorna nepolimerna organska i/ili neorganska slaba kiselina i/ili hidrogen so navedene bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline ima molekulsku težinu manju od 1 000 g/mol, poželjno manju od 750 g/mol i još poželjnije manju od 500 g/mol.

6. Postupak prema bilo kom zahtevu 1 do 5, pri čemu je bar jedna vodorastvorna nepolimerna organska i/ili neorganska slaba kiselina i/ili hidrogen so navedene bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline izabrana iz grupe koja čine borna kiselina, limunska kiselina, natrijum dihidrogen citrat, kalijum dihidrogen citrat, dinatrijum hidrogen citrat, dikalijum hidrogen citrat, natrijum dihidrogen borat, kalijum dihidrogen borat, dinatrijum hidrogen borat, dikalijum hidrogen borat, i njihove smeše.

7. Postupak prema bilo kom zahtevu 1 do 6, pri čemu se bar jedna vodorastvorna nepolimerna organska i/ili neorganska slaba kiselina i/ili hidrogen so navedene bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline dodaje u količini koja je u rasponu od 0. 1 tež. % do 20 tež. %, poželjno od 1 tež. % do 15 tež. %, poželnjije od 1 tež. % do 10 tež. %, i najpoželjnije od 1 tež. % do 5 tež. %, u odnosu na težinu kalcijum karbonata.

8. Postupak prema bilo kom zahtevu 1 do 7, pri čemu se kalcijum karbonat prvo dovodi u kontakt sa bar jednom vodorastvornom nepolimernom organskom i/ili neorganskom slabom kiselinom i/ili hidrogen solju navedene bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline, a zatim sa bar jednom kiselinom sa pKa manjom od ili jednakom 2. 5.

9. Postupak prema bilo kom zahtevu 1 do 7, pri čemu se kalcijum karbonat istovremeno dovodi u kontakt sa bar jednom vodorastvornom nepolimernom organskom i/ili neorganskom slabom kiselinom i/ili hidrogen solju navedene bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline i sa bar jednom kiselinom sa pKa manjom od ili jednakom 2. 5.

10. Postupak prema bilo kom zahtevu 1 do 7, pri čemu se kalcijum karbonat prvo dovodi u kontakt sa bar jednom kiselinom sa pKa manjom od ili jednakom 2. 5 i tokom dodavanja iste, kalcijum karbonat se takođe dovodi u kontakt sa bar jednom vodorastvornom nepolimernom organskom i/ili neorganskom slabom kiselinom i/ili hidrogen solju navedene bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline.

11. Postupak prema zahtevu 10, pri čemu se kalcijum karbonat prvo dovodi u kontakt sa bar jednom kiselinom sa pKa manjom od ili jednakom 2. 5, i nakon dodavanja 5% ukupne količine navedene bar jedne kiseline sa vrednošću pKa manjom od ili jednakom 2. 5, kalcijum karbonat se takođe dovodi u kontakt sa bar jednom vodorastvornom nepolimernom organskom i/ili neorganskom slabom kiselinom i/ili hidrogen solju navedene bar jedne vodorastvornene polimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline.

12. Postupak prema zahtevu 10, pri čemu se kalcijum karbonat prvo dovodi u kontakt sa bar jednom kiselinom sa pKa manjom od ili jednakom 2. 5, i što se nakon dodavanja 10% ukupne količine navedene bar jedne kiseline sa pKa manjom od ili jednakom 2. 5, kalcijum karbonat se dovodi u kontakt sa bar jednom vodorastvornom nepolimernom organskom i/ili neorganskom slabom kiselinom i/ili hidrogen solju navedene bar jedne vodorastvornene polimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline.

13. Postupak prema zahtevu 10, pri čemu se kalcijum karbonat prvo dovodi u kontakt sa bar jednom kiselinom sa pKa manjom ili jednakom 2. 5, i pri čemu se nakon dodavanja 20% ukupne količine navedene bar jedne kiseline sa pKa u manjom ili jednakom 2. 5, kalcijum karbonat se dovodi u kontakt sa bar jednom vodorastvornom nepolimernom organskom i/ili neorganskom slabom kiselinom i/ili hidrogen solju navedene bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline.

14. Postupak prema zahtevu 10, pri čemu se kalcijum karbonat prvo dovodi u kontakt sa navedenom bar jednom kiselinom sa pKa manjom ili jednakom 2. 5, i što se nakon dodavanja 30% ukupne količine navedene bar jedne kiseline sa pKa manjom od ili jednakom 2. 5, kalcijum karbonat se dovodi u kontakt sa bar jednom vodorastvornom nepolimernom organskom i/ili neorganskom slabom kiselinom i/ili hidrogen solju navedene bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline.

15. Postupak prema zahtevu 10, pri čemu se kalcijum karbonat prvo dovodi u kontakt sa navedenom bar jednom kiselinom sa pKa manjom ili jednakom 2. 5, i što se nakon dodavanja 50% ukupne količine navedene bar jedne kiseline sa pKa manjom ili jednakom 2. 5, kalcijum karbonat se dovodi u kontakt sa bar jednom vodorastvornom nepolimernom organskom i/ili neorganskom slabom kiselinom i/ili hidrogen solju navedene bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline.

16. Postupak prema zahtevu 10, pri čemu se kalcijum karbonat prvo dovodi u kontakt sa bar jednom kiselinom sa pKa manjom od ili jednakom 2. 5, i što se nakon dodavanja 80% ukupne količine navedene bar jedne kiseline sa pKa manjom ili jednakom 2. 5, kalcijum karbonat dovodi u kontakt sa bar jednom vodorastvornom nepolimernom organskom i/ili neorganskom slabom kiselinom i/ili hidrogen solju navedene bar jedne vodorastvorne nepolimerne organske i/ili neorganske slabe kiseline.

17. Postupak prema bilo kom zahtevu 1 do 16, pri čemu je bar jedna kiselina sa pKa manjom od ili jednakom 2, 5 data u obliku: (i) bar jednog donora H3O+ jona sa pKa manjom od ili jednakom 2. 5, pri čemu odgovarajući kiselinski anjon može da gradi vodorastvornu kalcijumovu so, i (ii) bar jednog anjona, datog u obliku vodorastvorne soli ili hidrogen soli, pri čemu odgovarajuća kiselina ima pKa manji od ili jednak 2. 5 i gde pomenitu anjon može da gradi vodonerastvorne kalcijumove soli.

18. Postupak prema zahtevu 1, pri čemu je kalcijum karbonat dalje doveden u kontakt sa jedinjenjem izabranim iz grupe koju čine natrijum silikat, kalijum silikat, litijum silikat, aluminijum silikat, sintetički silicijum dioksid, kalcijum silikat, aluminijum hidroksid, natrijum aluminat, kalijum aluminat i njihove mešavine.

19. Postupak prema bilo kom zahtevu 1 do 18, pri čemu površinski izreagovan kalcijum karbonat dobijen postupkom ima BET specifičnu površinu od bar 20 m2/g, poželjno bar 30 m2/g, poželjnije bar 40 m2/g, još poželjnije bar 50 m2/g, još poželjnije bar 60 m2/g, još poželjnije bar 70 m2/g, i najpoželjnije bar 80 m2/g.

20. Postupak prema bilo kom zahtevu 1 do 19, pri čemu je vodena suspenzija dobijena posle stupnja e) osušena.

21. Površinski izreagovan kalcijum karbonat dobijen postupkom prema bilo kom zahtevu 1 do 20, pri čemu je površina delimično izreagovala sa slabim kiselinama izabranim između borne kiseline, limunske kiseline, natrijum dihidrogen citrata, kalijum dihidrogen citrata, dinatrijum hidrogen citrata, dikalijum hidrogen citrata, natrijum dihidrogen borata, kalijum dihidrogen borata, dinatrijum hidrogen borata, dikalijum hidrogen borata, i njihovih smeša, pri čemu karbonat ima specifičnu BET površinu veću od 50 m2/g, poželjnije veću od 60 m2/g i najpoželjnije veću od 80 m2/g.

22. Upotreba postupka prema bilo kom zahtevu 1 do 19 za podešavanje specifične BET površine površinski izreagovanog kalcijum karbonata.

23. Upotreba površinski izreagovanog kalcijum karbonata dobijenog postupkom prema bilo kom zahtevu 1 do 20, pri čemu je površina delimično izreagovala sa slabim kiselinama izabranim između borne kiseline, limunske kiseline, natrijum dihidrogen citrata, kalijum dihidrogen citrata, dinatrijum hidrogen citrata, dikalijum hidrogen citrata, natrijum dihidrogen borata, kalijum dihidrogen borata, dinatrijum hidrogen borata, dikalijum hidrogen borata, i njihovih smeša, u papiru, slojevitom sanitarnom higijenskom papiru, plastici, bojama ili sredstvu za tretiranje vode.