MXPA01000103A - Pigmentos y mezclas de caolina calcinada y metodo para fabricar los mismos a partir de desperdicio de molino. - Google Patents

Abstract

Un producto de arcilla procesada termicamente asi como mezclas del producto con otros llenadores se produce en o en proximidad al Sitio de uso final para proveer un producto que tiene propiedades mejoradas; el Sistema de Recuperacion de Pigmento Pyroflex en el cual se utiliza ingenieria termica en la produccion, recuperacion y diseno de pigmento y disenos de productos a partir de desperdicios de procesamiento de molino de papel; el Sistema de Recuperacion de Pigmento (o Producto) Pyroflex (PPRS) es un sistema de calcinacion de pigmento y producto que utiliza los mas avanzado en tecnologia de procesamiento termico para fabricacion de pigmentos de bajo costo y de valor agregado en la proximidad del usuario final; por definicion, este sistema es concepto de fabricacion axiomatico que integra un desperdicio de procesamiento de molino de papel como una fuente de material en bruto con procesamiento termico avanzado y calcinacion de pigmento; mediante la operacion y diseno de sistema adecuados, se producen pigmentos con la calidad inherente y propiedades opticas mas elevadas al costo mas bajo.

Description

PIGMENTOS Y MEZCLAS DE CAOLINA CALCINADA Y MÉTODO PARA FABRICAR LOS MISMOS A PARTIR DE DESPERDICIO DE MOLINO CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere en general a productos de arcilla calcinada o procesada térmicamente y de manera más específica a un pigmento de caolina calcinada y a un método mejorado para fabricar el mismo y mezclas de los mismos. Más en particular, el método involucra una combinación novedosa de una serie de pasos de procesamiento conocidos en general para fabricar de manera eficiente caolina procesada térmicamente que tiene dispersión y brillantez más alta, y retención, abrasión y volumen mejorados. El Sistema de Recuperación de Pigmento (o Producto) Pyroflex (PPRS) es un sistema de calcinación de pigmento y producto que utiliza la tecnología de procesamiento térmico más avanzada en la técnica para fabricar pigmentos de bajo costo y valor agregado en proximidad al usuario final. Por definición, este sistema es un concepto de fabricación axiomático que integra un desperdicio de procesamiento de molino de papel como una fuente de material de partida con procesamiento térmico avanzado y calcinación de pigmento. Mediante el diseño y operación adecuada del sistema, se producen pigmentos con la calidad inherente y propiedades ópticas más elevadas al menor costo.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En el transcurso de fabricación de papel y productos similares, incluyendo cartón y similares, es común y bien sabido incorporar cantidades de materiales inorgánicos en la red fibrosa con el fin de mejorar la calidad del producto resultante. Un número de materiales inorgánicos, tales como dióxido de titanio, son conocidos desde hace mucho por ser efectivos para esos propósitos. Esos materiales se pueden incorporar en el papel en forma de anatasa o rutila. Sin embargo, el dióxido de titanio está entre los materiales más costosos que se pueden utilizar. De acuerdo con esto, en años recientes, se han hecho esfuerzos considerables para desarrollar reemplazos satisfactorios para dicho dióxido de titanio. El dióxido de titanio es reconocido por proveer el máximo desarrollo de brillantez y opacidad de todos los pigmentos disponibles comercialmente. Sin embargo, también es el pigmento más costoso disponible comercialmente. Como resultado, los fabricantes de papel y pintura están buscando continuamente medios para optimizar su uso de dióxido de titanio costoso mientras aún logran sus objetivos de calidad. Basado en sus propiedades ópticas superiores, las caolinas calcinadas han demostrado que son extendedores muy efectivos de dióxido de titanio y han disfrutado una amplia aceptación en las industrias de papel, pintura y plásticos. Entre los materiales que han encontrado aceptación incrementada como llenadores de papel están las arcillas de caolina sustancialmente anhidras. Los materiales de este tipo se preparan generalmente mediante la calcinación completa o parcial de una arcilla de caolina cruda, que puede haber sido sometida a pasos previos de beneficio con el fin de remover ciertas impurezas (por ejemplo, con el propósito de mejorar la brillantez en el producto final). Es importante para entender la presente invención, reconocer que los expertos en la técnica de procesamiento de caolina hacen una distinción fundamental y exacta entre caolinas calcinadas y no calcinadas. Con respecto a la terminología, se nota que la literatura de la técnica anterior, incluyendo numerosas patentes de la técnica anterior relacionadas con el campo de productos y procesamiento de caolina, con frecuencia utiliza el término "anhidra" para referirse a una caolina que no ha sido sometida a calcinación, de manera más específica, a una que no ha sido calentada a temperaturas por arriba de 450°C. Dichas temperaturas sirven para alterar la estructura cristalina básica de la caolina. Esas arcillas llamadas "anhidras" pueden haber sido producidas a partir de caolinas crudas, las cuales han sido sometidas a varias operaciones de beneficio (por ejemplo, flotación de espuma, separación magnética, deslaminación mecánica, molienda o trituración), pero no a un calentamiento que afectaría la estructura de cristal. En un sentido técnico exacto, la descripción de esos materiales como "anhidros" es, sin embargo, incorrecta. Más específicamente, de hecho no existe agua molecular presente en la estructura de caolinita. De esta manera, aunque la composición se puede escribir, y se hace, de manera arbitraria en la forma: 2H2O-AI2O3-2SiO2) ahora se sabe bien que la caolinita es un silicato de hidróxido de aluminio de composición aproximada: Al2(OH)4Si2?5 La cual se iguala a la fórmula hidratada recién citada. Una vez que la caolina se somete a calcinación, la cual, para los propósitos de esta especificación significa que se somete a calentamiento de 450°C o más elevado, durante un período que elimina los grupos hidroxilo, se destruye la estructura cristalina de la caolinita. Como se utiliza en esta especificación, el término "caolina calcinada" deberá hacer referencia a dicha caolina. Preferiblemente la caolina calcinada ha sido calentada por arriba de los 980 grados C exotérmicos, y por lo tanto está "completamente calcinada", en oposición a haber sido convertida simplemente a "metacaolina". Se puede tener referencia en conexión con lo mencionado anteriormente a Proctor. patente de E.U.A. No. 3,014,836 y a Fanselow et al: 3,586,823, cuyas descripciones son representativas de la técnica anterior en relación con caolinas calcinadas completamente. Un producto calcinado común se describe en la patente de E.U.A. No. 4,381 ,948 a McConnell et al. Como se utiliza en la presente, el término "procesada térmicamente" se refiere a cualquier procesamiento térmico o hidrotérmico (sea o no, pero por supuesto incluyendo) que produzca una metacaolina o un producto calcinado. El procesamiento térmico como se utiliza en la presente invención está diseñado para maximizar la brillantez, volumen y opacidad al menor costo mediante la estructuración térmica del material en bruto en sitio o adyacente al usuario final. La caolina calcinada se fabrica actualmente mediante una serie de pasos que incluyen extracción en minas, y después procesamiento anhidro y calcinación en un sitio de fabricación en proximidad a la operación de extracción/ fabricación anhidra. Esto es seguido por distribución, desde el sitio de fabricación al cliente o usuario final quién realiza pasos de procesamiento "de uso final" adicionales, tales como formación y evaluación. Actualmente, la caolina molida es calcinada y después se transporta en grandes contenedores de transporte a granel, tales como carros de ferrocarril asperjadores construidos especialmente, al usuario final. Debido a que la caolina calcinada es una substancia sustancialmente seca, esponjosa, en polvo, de densidad de bajo volumen, difícil de manejar, se requieren pasos intermedios, entre la calcinación y el transporte, para volverla transportable. Por ejemplo, consultar las patentes de E.U.A. Nos. 4,561 ,597 y 4,593,860 a Cook et al, que enseñan molienda mediante esfera de caolina calcinada antes de su transportación. Uno de los problemas más difíciles que se enfrentan cuando se provee caolina calcinada al cliente usuario final es que el producto es extremadamente difícil de descargar de los grandes contenedores de transporte a granel que se utilizan para suministrar el producto a un molino de papel u otro usuario final. La concentración de sólidos a líquido del producto como se almacena en el vehículo de transporte normalmente es de menos de aproximadamente 5%. Típicamente, la descarga se logra mezclando agua con la caolina calcinada en polvo mientras está en el vehículo de transporte, un procesamiento conocido como "asperjación", y descargando después esta suspensión resultante presurizando el vehículo de transporte. Un problema con este tipo de procedimiento de descarga es que para descargar de los contenedores de transporte a granel se debe crear una suspensión de aproximadamente 35% de sólidos en el vehículo de almacenamiento. Esta consistencia es adecuada para aplicaciones de llenado de papel; sin embargo, la consistencia deseada de la suspensión para aplicaciones de revestimiento de papel es de aproximadamente 60-65% de sólidos. Por lo tanto, para crear una suspensión de 60-65% de sólidos, el producto de trabajo, después de haber sido diluido a aproximadamente 35% y descargado del vehículo de transporte, se debe concentrar, lo cual es un procedimiento difícil y relativamente costoso. Otra desventaja del método que se utiliza actualmente es que en algunos procedimientos de fabricación, tales como transporte de suspensión, se deben añadir productos químicos tales como dispersantes, bioicidas, y agentes espesantes en el sitio de fabricación a la caolina calcinada (1) de manera que tenga suficientes propiedades de flujo, menos degradación bacteriana, menos asentamiento, y que pueda ser "vertida" desde el almacenamiento y transportada al molino de papel u otro usuario final, y (2) de manera que se pueda remover neumáticamente desde el contenedor de transporte a granel después de "deshumectar" y aspersión y depositarse en un contenedor de almacenamiento en el sitio del usuario final. Los pasos extra que se requieren para preparar la caolina calcinada para transporte y "deshumectación", tales como molienda y molienda mediante esfera, reducen la brillantez y dispersión, incrementan la abrasión, e incrementan el costo de fabricación de la caolina calcinada. La adición de dispersantes y otros aditivos también eleva los costos de producción de caolina calcinada y disminuye el potencial zeta, y por lo tanto reduce rendimiento tal como retención en fabricación de papel. Desde hace mucho se han buscado mejoras en productos calcinados, con frecuencia en relación con capacidad abrasiva y opacidad, consultar por ejemplo 4,014,709 con relación al uso de sub productos; 4,678,517 con relación al uso de fuentes de energía auxiliares; 4,830,673 con relación al uso de aditivos; y 5,074,475 con relación a modificaciones de procesamiento tales como el uso de secado por aspersión. Las áreas de interés particular en relación con esto han sido la clasificación selectiva, consultar por ejemplo, 4,381 ,948; 5,01 1 ,534; y 5,137,574; y en el área de molienda, consultar por ejemplo, 4,561 ,597; 4,593,860; 4,693,427; y 5,261 ,956. Aunque han existido intentos de utilizar el sedimento de molinos de papel y pulpa y similares a partir de plantas de periódicos, los esfuerzos anteriores se han dirigido principalmente a utilizar el valor de calor de dichos sedimentos o utilizar su contenido de cenizas. En algunos casos se ha utilizado el sedimento para formar granos de chorro de arena, granulos de guijarros de techo, o como un aditivo para concreto u otros materiales de pavimentación. Kinstrey, R.B. en un artículo reseñado en el TAPPI Journal de Diciembre de 1993 (v.79, No. 12, p 128-134) concluye que "Es posible diseñar una instalación de desentintado de ciclo cerrado, aunque los costos son altos". Dórica, J. Y Simandl, J., en un caso de estudio que se encuentra en el TAPPI Jor. V.78, No. 5, p. 109-116, de mayo de 1995, propusieron cuatro alternativas para separar componentes de fibras y cenizas en efluyentes de desentintado, a saber 1 ) una evaluación de dos etapas, 2) un procedimiento de flotación, 3) una evaluación con centrifugación y 4) un procedimiento de flotación y evaluación. En todos los casos la torta de centrifugación está llena de tierra. Frederick, W.J. et al, en una colaboración reseñada que se encuentra en v. 79, No. 6 del TAPPI Jor. de junio de 1996, p. 123-131 al considerar "Energy and Materials Recovery from Recycled Paper Sludge" notó que..."los materiales que contienen una fracción significante de arcilla {carbonato de calcio, dióxido de titanio, tintas de impresión, y otros aditivos} no son reciclables". Aunque el estudio desarrolló un gas combustible de valor de calentamiento bajo a medio, concluyó que la ceniza ni siquiera cumple con los estándares de ASTM para utilizarse como una mezcla mineral para cemento Portland.

Otros artículos que delinean el estado de la técnica anterior son: Glenn, J. Paper Mili Sludge Feedstock for Tomorrow, Proqress in Paper Recycling, Vol. 7, No. 3, Mayo de 1998 en la pag. 54. MaCutcheon et al, Semiannual Patents Review- July-December 1997, Progress in Paper Recycling, Vol. 7, No. 3, mayo de 1998 en la pag. 67. Engel, P. Et al, Recycled Mills Seek Options To Turn Deinking Residuals into Resources, Pulp and Paper. Abril de 1998 en la 83.

OBJETOS DE LA INVENCIÓN Conforme a lo mencionado anteriormente, se puede considerar como un objeto de la presente invención, proveer un procedimiento para la producción de arcilla de caolina calcinada y otros productos y mezclas de arcilla tratada térmicamente, como para proveer un producto que es altamente útil y económico. Es un objeto adicional de la presente invención, proveer un procedimiento del carácter mencionado anteriormente, que puede ser llevado a cabo fácilmente con equipo comparativamente sencillo y con requerimientos de ingeniería relativamente sencillos. Un objeto adicional de la presente invención es proveer un procedimiento de eficiencia mejorada para producir un producto con propiedades y rendimiento mejorados.

Un objeto adicional de la presente invención es proveer un método para procesar de manera útil sedimentos de desperdicio de papel y pulpa para proveer productos y pigmentos útiles. Objetos adicionales se pueden reconocer al considerar la siguiente especificación, en conjunto con los dibujos y reivindicaciones que se anexan.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN El método mejorado de la presente invención provee una caolina calcinada con mejor disipación y brillantez, y abrasión mejorada, de manera más eficiente y a un costo más bajo. El método comprende los pasos de transportar caolina pre calcinada seca al usuario final, moler el material pre calcinado, calcinar la caolina y después ya sea almacenar la arcilla calcinada o transferirla directamente a un. El método no requiere los pasos de flotación, molienda y molienda mediante esfera o impacto después del procedimiento de calcinación en el sitio de fabricación, elimina requerimientos de almacenamiento adicional y resulta en un producto calcinado mejorado en términos de brillantes y disipación, y rendimiento subsecuente tal como retención del pigmento. Además, se provee un método mejorado de calcinación que comprende hacer pasar ia arcilla pre calcinada procesada a través de un calcinador giratorio indirecto en el sitio del uso final. Este tipo de calcinador es una mejora debido a que se reduce la sobre calcinación, se obtienen rendimientos más altos, y resulta un producto calcinado menos costoso, y menos abrasivo. El Sistema de Recuperación de Pigmento Pyroflex en el cual se utiliza ingeniería térmica en la producción, recuperación y diseño de pigmento y diseños de productos a partir de desperdicios de procesamiento de molinos de papel. El Sistema de Recuperación de Pigmento (o Producto) Pyroflex (PPRS) es un sistema de calcinación de pigmento y producto que utiliza tecnología de procesamiento térmico más avanzada en la técnica para fabricar pigmentos de bajo costo y de valor agregado en proximidad al usuario final. Por definición, este sistema es un concepto de fabricación axiomático que integra un desperdicio de procesamiento de molino de papel como una fuente de material de partida con procesamiento térmico avanzado y calcinación de pigmento. Mediante el diseño y operación adecuada del sistema, se producen pigmentos con la calidad inherente y propiedades ópticas más elevadas al menor costo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS En los dibujos que se anexan a la presente: La figura 1 es un diagrama esquemático del método convencional de producción y suministro de caolina calcinada. La figura 2 es un diagrama esquemático del método mejorado de producción y suministro de caolina calcinada.

La figura 3 ¡lustra valores de brillantez y abrasión para ciertos productos de la presente invención. La figura 4 ¡lustra valores de brillantez y abrasión para ciertos productos de la presente invención. La figura 5 ilustra valores de abrasión para productos de la presente invención. La figura 6 ¡lustra los valores de abrasión relativos de productos de alta y baja brillantez de la presente invención comparados con dos productos comunes y bien conocidos de la técnica anterior. La figura 7 es un diagrama de flujo esquemático de la presente invención como se aplica en producción de llenador de papel. La figura 8 es un diagrama de flujo esquemático de la presente invención como se aplica en producción de pigmentos de revestimiento de papel. La figura 9 es un diagrama de flujo esquemático de un modelo de no carbonato de la presente invención. La figura 10 es un diagrama de flujo esquemático de un procedimiento Tipo I para utilizarse sobre suspensiones y sedimentos que contienen silicatos de aluminio, dióxido de titanio y/o carbonatos de calcio. La figura 11 es un diagrama de flujo esquemático de un procedimiento Tipo II para utilizarse sobre suspensiones y sedimentos que contienen silicatos de aluminio, dióxido de titanio y/o carbonatos de calcio.

La figura 12 es un diagrama de flujo esquemático de un procedimiento Tipo lll para utilizarse sobre suspensiones y sedimentos que contienen silicatos de aluminio, dióxido de titanio y/o carbonatos de calcio. La figura 13 es un diagrama de flujo esquemático para comparar los procedimientos de las figuras 9-12. La figura 14 es una lámina de flujo en resumen del Sistema de Recuperación de Pigmento/Producto Pyroflex. La figura 15 muestra brillantez como una función de temperatura en una recuperación de sedimento de papel. La figura 16 muestra la pérdida en ignición como una función de temperatura en una recuperación de sedimento de papel. La figura 17 muestra abrasión como una función de temperatura en una recuperación de sedimento de papel. La figura 18 muestra brillantez como una función de temperatura en un tratamiento de sedimento de prensa. La figura 19 muestra la pérdida en ignición como una función de temperatura en un tratamiento de sedimento de prensa. La figura 20 muestra abrasión como una función de temperatura en un tratamiento de sedimento de prensa.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS En la presente invención, la caolina extraída pre calcinada es sometida inicialmente a procedimientos que en general son bien conocidos en la técnica de procesamiento de arcilla como operaciones unitarias, per se, y que están diseñados para remover impurezas indeseables de la arcilla. Uno de dichos procedimientos es una técnica de procesamiento en seco, conocido como procedimiento de flotación al aire. También se pueden utilizar las técnicas de procesamiento en húmedo de varios tipos tales como las bien conocidas técnicas de flotación de espuma, blanqueo de reducción o de oxidación, y separación magnética de alta intensidad. La caolina pre calcinada procesada de esta manera se seca después en la planta de fabricación mediante secado por aspersión o por otros medios. Esos procedimientos son bien conocidos en la técnica. Consultar, por ejemplo, la patente de E.U.A. No. 5,213, 687 a Ginn et al. Las discusiones detalladas de arcillas calcinadas y sus métodos de preparación se pueden encontrar en numerosas patentes de la técnica anterior. Por ejemplo, consultar las patentes de E.U.A. Nos. 5,223,155 a Ginn et al; 3,014,836 a Proctor, Jr.; 3,586,523 a Fanselow et al; 4,381 ,948 a McConnell et al, y 5,022,924 a Raythatha et al; las descripciones de las cuales se incorporan a la presente por referencia. Después de que el producto de trabajo ha sido procesado en húmedo y/o en seco en el sitio de fabricación, la caolina pre calcinada se carga en un gran vehículo de transporte convencional y se transporta al sitio de uso final, tal como una instalación de mini procesamiento en sitio de un cliente, o un sitio de mini procesamiento en la cercanía del sitio del cliente. La caolina seca, pero aún no calcinada, tiene la consistencia de esferas de tamaño en mieras y tiene mejores características de flujo que el material calcinado que está polvoso y esponjoso. El material pre calcinado también es más denso, a aproximadamente 640.7-961.0 g/litro contra 240.3 g/litro para el producto calcinado. Por lo tanto, el material pre calcinado es significativamente más fácil y barato de transportar. Como se muestra en la figura 1 , de manera convencional la caolina se transporta después de que es calcinada. Sin embargo, debido a que el producto calcinado tiene propiedades de flujo deficientes, se requieren normalmente los pasos de molienda y molienda mediante esfera antes de que la arcilla calcinada se pueda cargar en el contenedor de transporte a granel, transportarse, y descargarse en el sitio del usuario final. Esos procedimientos son llevados a cabo sobre la caolina calcinada y reducen la dispersión y brillantez de la caolina calcinada y pueden incrementar su capacidad de abrasión. En la presente invención, como se muestra en la figura 2, la caolina pre calcinada seca no se muele ni se muele mediante esfera antes de ser transportada, sino que se transporta desde el sitio de procesamiento de extracción/hidratado al sitio de procesamiento de calcinación el cual se localiza ya sea en la instalación de fabricación del usuario o en un sitio de mini procesamiento de caolina adyacente a la instalación de fabricación del usuario final. En el sitio de procesamiento de caolina del usuario final o en un mini procesador en sitio, la caolina pre calcinada seca puede sufrir una variedad de procedimientos de molienda, acompañados quizá por adiciones de varios aditivos tales como etilenglicol como en la patente de E.U.A. 4,830,673 a Jones et al, o sílice como en la patente de E.U.A. 5,022,924 a Raythatha et al. Este paso de molienda en la instalación del usuario final descompone la caolina pre calcinada en partículas más pequeñas adecuadas para ejecutar la calcinación. El paso de calcinación también se lleva a cabo en el sitio de procesamiento de caolina del usuario final o en un mini procesador en sitio y preferiblemente se lleva a cabo utilizando un calcinador giratorio indirecto como, por ejemplo, el que se describe en la patente de E.U.A. 3,383,438 a Allegrini et al. Los calcinadores giratorios indirectos tienen un sistema de incineración de pulso que da buen control del tratamiento térmico, procedimiento de fusión, o de calcinación, y reduce la sobre calcinación de las partículas de arcilla. Además, no existe "lecho muerto", un área inactiva en el calcinador, que se ha demostrado que conduce a la sobre calcinación debido a contaminación de flujo de producto con partículas ya calcinadas, es decir, partículas que ya han sido completa o parcialmente calcinadas. Adicionalmente, no existe alto flujo de aire que haga contacto con el producto ya calcinado y que reintroduzca este producto junto con polvo recolectado al flujo de entrada del calcinador. La reducción en "sobre calcinación" conduce a menor capacidad de abrasión del producto calcinado. Además, el uso del calcinador giratorio indirecto conduce a recuperaciones de producto calcinado de aproximadamente 84% en comparación con 72% con los métodos de calcinación de la técnica anterior tales como el calcinador vertical Hereshoff o calcinadores giratorios directos. Sin embargo, el método de la presente invención no requiere necesariamente ni está limitado al uso de un calcinador giratorio indirecto, pero se pueden utilizar calcinadores giratorios directos o calcinadores de Hereshoff. Los calcinadores giratorios indirectos no se utilizan comercialmente para calcinar caolina debido a que no operan de manera tan eficiente como los calcinadores más grandes en donde se requiere procesamiento a gran escala para calcinación en la cercanía del sitio de procesamiento de extracción/hidratado. Sin embargo, debido a que la presente invención permite procesamiento más pequeño, por lote, en el sitio del usuario final, se pueden aprovechar las ventajas del calcinador giratorio indirecto. Los procedimientos que enseña la técnica anterior de calcinación giratoria indirecta son mejorados mediante la presente invención. Por ejemplo algunos aspectos de calcinadores giratorios indirectos que se enseñan en Energy Conservation for Indirectly-Heated Rotary Calciners por David W. Dohlstrom, en Chemical Engineeering Progress, de noviembre de 1985, y en el Boletín No. 873R de ABB Raymond Inc., sobre equipo y sistemas de procesamiento térmico giratorio están incorporados en el método presente. Por ejemplo, este procedimiento toma ventaja del calcinador giratorio indirecto para procesadores a escala más pequeña. Además, el calcinador indirecto más pequeño se puede apagar y reiniciarse prácticamente de manera más frecuente debido a la masa más pequeña de equipo y repelente a cambios por temperatura. Además, se puede mantener mejor control de la temperatura del procedimiento de calcinación debido al sistema incinerador. Después de la calcinación en el sitio del usuario final, la caolina es transferida a un tanque de almacenamiento o se transfiere directamente a un tanque de formación de suspensión. Debido a que el producto calcinado no tiene que pasar a través del "secado" desde un transporte contenedor, se puede hacer en una suspensión que tiene más de 35% de sólidos, aún hasta 50-65% de sólidos lo cual es adecuado para aplicaciones de revestimiento de papel. La calcinación y formación de suspensión pueden ser un procedimiento continuo en el cual la caolina calcinada se transporta mediante fuerza neumática directamente desde el calcinador al tanque de formación. De esta manera, se evitan los problemas de tener que "secar" la caolina calcinada para removerla de un transporte contenedor grande. Los parámetros operativos de procedimiento y del calcinador se pueden cambiar para dar un producto que tiene propiedades deseadas para una aplicación específica. Por ejemplo, la caolina que se utiliza para llenador de papel requiere un tamaño de partícula de aproximadamente 0.5-1.5 mieras, una brillantez de aproximadamente 91-93 Brillantez G.E., y una suspensión de 35%. Esas propiedades se pueden lograr mediante el uso de molienda adecuada, una temperatura de calcinación de aproximadamente 926.6-1010 grados C y una formación de suspensión adecuada. Por otro lado, una caolina calcinada sobre diseño para impresión de prensa requiere un tamaño de partícula de aproximadamente 1-3 mieras, una brillantes de aproximadamente 78-82 Brillantez G.E., y una suspensión de 35% y se puede lograr mediante el uso de diferentes condiciones de molienda y una temperatura de calcinación de aproximadamente 760-815.5 grados C. Un aspecto importante del método de la presente invención es que después de la calcinación, la caolina calcinada se puede utilizar inmediatamente por el cliente o se puede almacenar. De manera importante, no tiene que ser transportada después de la calcinación y por lo tanto no se requieren pasos adicionales para ponerla en condición para transporte. En la técnica anterior, se requería un paso extra de molienda así como de molienda mediante esfera para volver a la caolina calcinada tratable para verter de manera que pudiera ser transportada. También se han añadido varios aditivos en la técnica anterior para mejorar la capacidad de manejo de la caolina calcinada. Si no se toman esos pasos, la caolina calcinada no se verterá fuera del vehículo de transporte. Sin embargo, los pasos de molienda extra, post calcinación, y los aditivos reducen el volumen de la caolina, incrementan la capacidad de abrasión y disminuyen la dispersión y la brillantez. La calcinación de la presente invención después de la transportación y en proximidad cercana al usuario final elimina esos pasos extras, proveyendo un mejor producto en términos de brillantez, dispersión, y menos abrasividad. Además, el procedimiento es más económico y más eficiente.

La práctica de la presente invención se ¡lustrará enseguida mediante los siguientes ejemplos que están considerados ilustrativos tanto del procedimiento que se enseña mediante la presente invención y del producto que rinde de acuerdo con la invención. La invención se explica de manera adicional enseguida. En estos ejemplos, a los cuales la invención no está limitada, el material de partida fue una caolina hidratada, beneficiada. Debido a que la caolina es un producto natural, su composición está sometida a variaciones de rutina, y la descripción completa en la presente, está sometida a variaciones de rutina, dependiendo de la caolina no calcinada que se utilice como el material de partida. Enseguida una breve descripción de algunas de las pruebas a las cuales se hará referencia al discutir algunas de las propiedades de los productos de la presente invención. La brillantez se mide mediante un instrumento bien conocido fabricado por General Electric Company. El valor de brillantez, según se mide mediante dicho instrumento, se designa convencionalmente como el valor de "Brillantez G. E.". A la brillantez del óxido de magnesio, MgO, se le da un valor de 100. Las otras brillanteces se describen como un porcentaje de la brillantez de MgO. Al hacer estas mediciones, se sigue el Procedimiento TAPPI T-646-os-75. Todos los valores de brillantez de minerales y llenadores como se utilizan en la presente se refieren a valores de brillantez de bloque según se determina de acuerdo con los procedimientos estándar TAPPI citados anteriormente con un medidor de reflectancia G.E. que utiliza luz que tiene una longitud de onda de aproximadamente 457 nanómetros o con equipo y técnicas comparables. La brillantez de papel se midió de acuerdo con el Método Canadiense E.J. Estándar de la Asociación de Pulpa y Papel. La opacidad de difusión se midió de acuerdo con el método estándar TAPPI T 519 om 86. La capacidad de regreso de reflexión se midió de acuerdo con el método estándar TAPPI T 425 om 86. Tanto las características de brillantez de una caolina dada y las propiedades de opacidad de la misma cuando se incorpora como un llenador en papel, se pueden relacionar de manera cuantitativa a una propiedad del llenador identificada como el "coeficiente de dispersión S". El coeficiente de dispersión, S, de un pigmento llenador dado, es una propiedad bien conocida y se utiliza extensivamente en la tecnología del papel y ha sido el tema de numerosos documentos técnicos. Una exposición previa de dichas mediciones fue hecha por Kubelka y Munk, y se reporta en Z. Tech Physik 12:539 (1931). Referencias adicionales a las técnicas de medición aplicables y definiciones detalladas de dicho coeficiente de dispersión se exponen en numerosos lugares en la literatura de patentes y técnica. Se puede tener referencia útil en relación con esto a las patentes de E.U.A. Nos. 4,026,762 y 4,028,173. Además se puede tener referencia adicional a Pulp and Paper Science Technology, Vol. 2, "Paper", Capítulo 3, por H.C. Schwalbe (McGraw-Hill Book Company, New York). La abrasión se puede medir mediante el método de prueba bien conocido de Abrasión Valley que se describe en el procedimiento 65 del Instituto de Química del Papel y como se describe en la patente de E.U.A. 4,678,517 a Dunaway o mediante la Prueba de Abrasión Einlehner como se expone en la patente de E.U.A. 5,011 ,534 a Berube et al. En general las mediciones que se reportan en la presente se han hecho de acuerdo con las Técnicas de Abrasión Estándar TAPPI a 100,000 revoluciones y a 15% de sólidos. La absorción de aceite se midió como se expone en ASTM D281-31. La densidad a granel se mide como se describe en la patente de E.U.A. 4,693,427 a Billmoria et al. El tamaño de partícula se puede determinar mediante los métodos de sedimentación como se publicaron en noviembre de 1954 por la Asociación Técnica de la Industria de la Pulpa y el Papel como "T 649 SM-54", titulado Particle Size Distribution of Coating Clay. La "Penetración" se define como 100 menos la rlación (expresada como un porcentaje) de la reflectancia de la parte posterior del área impresa a la reflectancia de la lámina no impresa mientras ambas están respaldadas por un cuerpo negro.

EJEMPLO 1 226.7 kilos de caolina hidratada beneficiada se calcinaron en un horno de calcinación giratorio, de fuego indirecto, en una planta piloto, durante 30 minutos a 1 hora a 926.6-1093.3 grados C para rendir un producto de arcilla calcinada que tiene una brillantez de 92.8 y una abrasión Einlehner de 12. El producto tuvo una dispersión normalizada de 705 y una porosidad de 1.25aa cc/g de simetría de poro Hg estándar sin molienda mediante esfera u otra molienda de post calcinación. Se nota que los productos comerciales tienen típicamente dispersiones normalizadas sobre el orden de 675 y porosidades en el orden de 1.0 cc/g. Las arcillas calcinadas de grado de revestimiento típicas tienen dispersión normalizada del orden de 630-640 y porosidades sobre el orden de 0.8 cc/g.

EJEMPLO 2 En un tratamiento adicional del producto del ejemplo 1 , se descubrió que después de menos de 5 minutos de molienda de post calcinación, ei producto de la presente invención tuvo una porosidad de 1.2-1.25 cc/g. Se nota que los productos comerciales tienen típicamente porosidades sobre el orden de 1.0 cc/g después de hasta 49 minutos de molienda de post calcinación. Típicamente las arcillas calcinadas de grado de revestimiento tienen porosidades sobre el orden de 0.8 cc/g después de hasta 75 minutos de molienda mediante esfera.

EJEMPLO 3 La abrasión estándar TAPPI a 15% de sólidos y a 100,000 revoluciones del producto del ejemplo 1 se descubrió que es de 10-14. Un producto típico comercial comparable tiene una abrasión sobre el orden de 15-22 y algunos sobre el orden de 18-24.

EJEMPLO 4 Un producto de baja brillantez de acuerdo con el procedimiento del ejemplo 1 que tiene una brillantez sobre el orden de 80+/-2 se descubrió que tiene una abrasión estándar TAPPI a 15% de sólidos y a 100,000 revoluciones de 5-8. Los productos disponibles comercialmente que son comparables tienen una abrasión sobre el orden de 12-18.

EJEMPLO 5 En una calcinación a 1093.3 grados C, la abrasión TAPPI a 15% y a 100,000 revoluciones fue de menos de 15.

EJEMPLO 6 Cuando la temperatura de calcinación fue de 1065.5 grados C, la abrasión TAPPl a 15% de sólidos y a 100,000 revoluciones es de menos de 12.5. Los productos comparables tienen abrasiones sobre el orden de 16-22.

EJEMPLO 7 Cuando la temperatura de calcinación es de 1037.7 grados C, la abrasión TAPPl a 15% de sólidos y a 100,000 revoluciones es de menos de 11.

EJEMPLO 8 Cuando la temperatura de calcinación es de 1010 grados C, la abrasión TAPPl a 15% de sólidos y a 100,000 revoluciones es de menos de 10.

EJEMPLO 9 226.7 kilos de caolina hidratada beneficiada que tiene una brillantez de 92.5 y una abrasión Einlehner de 10-15 se calcinaron en un horno de calcinación giratorio, de fuego indirecto, en una planta piloto, durante 1 hora a 1079.4 grados C para rendir un producto que tiene una dispersión normalizada de 703 y una porosidad de 1.25 cc/g sin molienda.

EJEMPLO 10 226.7 kilos de caolina hidratada beneficiada que tiene una brillantez de 80 y una abrasión Einlehner de menos de 10 se calcinaron en un horno de calcinación giratorio, de fuego indirecto, en una planta piloto, durante 1 hora a 815.5 grados C para rendir un producto que tiene una dispersión normalizada de 705 y una porosidad de 1.25 cc/g sin molienda.

EJEMPLO 11 Una arcilla calcinada dei ejemplo 1 se colocó en una formulación típica de revestimiento con arcilla No. 2 a una relación de 22% de arcilla calcinada y 78% de arcilla No. 2. Se utilizó Dow 620 a 10, 15 y 20% en una formulación de 50% de sólidos. La relación de contraste de la mezcla de arcilla calcinada se comparó con una formulación idéntica que contiene una arcilla calcinada disponible comercialmente. También se establecieron los valores K y N y los valores regresaron a un peso de recubrimiento constante. El producto comercial tuvo una demanda de aglutinante más baja que el producto de la presente invención. De esta manera un cliente podría utilizar menos del producto de la presente invención para obtener el mismo rendimiento o podría remover el aglutinante del revestimiento. Este factor puede ser particularmente importante para clientes de pinturas como para clientes de papel.

EJEMPLO 12 Una arcilla de suministro en bruto que tiene una brillantez de 81 y un diámetro de tamaño de partícula (PSD) de menos 2 mieras de 87% se calcinó a las temperaturas que se muestran para los tiempos que se muestran con la brillantez y abrasión (a 10%) resultante indicada como se muestra en la figura 3.

EJEMPLO 13 Resultados similares se muestran en la figura 4 para productos producidos a partir de una arcilla de suministro en bruto que tiene una brillantez de 81 y un diámetro de tamaño de partícula de -2 mieras de 99.

EJEMPLO 14 Los resultados de abrasión se muestran en ia figura 5. Basado en las observaciones anteriores, es claro que la presente invención tiene aplicación en llenado y revestimiento de papel, en catalizadores, pinturas y plásticos. También está claro que los productos de la presente invención se pueden mezclar con productos precipitados y molidos tales como carbonatos de calcio para proveer productos útiles y únicos. También está clara la posibilidad de mezclas con sílice y productos de silicato. También son evidentes otras posibilidades de procesamiento, tales como las posibilidades del uso de apagado rápido en el que el producto se vierte directamente en ia formación para proveer dispersión y brillantez aún mejores. La posibilidad de molienda en húmedo de grados de revestimiento y el uso de molienda en seco de alto esfuerzo cortante es evidente y dentro del alcance de la presente invención. La provisión de volumen de lámina sobre el orden de 1.7-1.8 cc/g es posible de acuerdo con la presente invención ya que la presente invención en todos los sentidos toma ventaja de las propiedades de .calcinación o procesamiento térmico para proveer una amplia escala de propiedades ópticas y físicas. De acuerdo con la presente invención es posible utilizar arcillas primarias para la calcinación para producir alta brillantez y dispersión. En resumen, las propiedades ópticas mejoradas que se atribuyen a los productos de la presente invención están relacionadas con su morfología de partículas única, "llenada al vacío". Conforme la energía de luz encuentra la partícula de caolina calcinada llenada al vacío de la presente invención, la refracción, la reflexión interna y la defracción se incrementan de manera significativa. Los productos de la presente invención tienen una distribución angosta de tamaño de partícula, de partículas últimas, aquellas de fusión de partícula fina o agregación primaria, y aquellas de agregación terciaria (o más alta) en la que los agregados fusionados se fusionan a otros agregados fusionados, con la formación de agregados primarios teniendo lugar principalmente en la escala de 704.4-871.1 grados C, y la formación de agregados terciarios siendo principalmente por arriba de 926.6 grados C. También se ha notado que los productos de la presente invención se pueden utilizar en papel para añadir brillantez y opacidad a la lámina y como un extendedor del pigmento de dióxido de titanio más costoso. El tamaño de partícula fino y la habilidad mejorada de dispersión de luz de los productos de la presente invención los hacen adecuados para aplicaciones de llenado y revestimiento. Los productos de la presente invención también se pueden utilizar para extender el dióxido de titanio en pintura así como por su poder de ocultación y su habilidad para incrementar la opacidad, particularmente en pinturas de interiores de paredes lisas. Su estructura micro porosa con pequeños espacios de aire dispersa la luz bien y por lo tanto incrementa la opacidad. Los productos de la presente invención también se pueden utilizar en usos finales de gomas y plásticos, tales como cloruro de polivinilo (PVC), alambre y cable, nylon, polietileno de baja densidad y en aplicaciones en donde sus propiedades dieléctricas los hacen atractivos.

Los productos de la presente invención se pueden utilizar en catalizadores y aplicaciones similares. El procedimiento de la presente invención hace posible productos que se acercan a brillantez de 95 con PSD de 0.5-1.5 mieras. Además de la otras ventajas de procesamiento térmico giratorio indirecto, se debe notar que el procedimiento de la presente invención incluye el uso posible de una variedad de atmósferas inertes, oxidantes y reductoras las cuales cuando se acoplan con la amplia variedad de mezclas posibles, por ejemplo, con otras arcillas primarias o secundarias, carbonatos de calcio precipitados o molidos, talcos y similares, hacen a los productos de la presente invención capaces de proveer una amplia escala de propiedades funcionales. El procedimiento de la presente invención provee el potencial de reducciones en costo total así como reducciones en costos específicos en los costos de fabricación y distribución y en la reducción del costo de procesamiento de químicos. El procedimiento de la presente invención provee ventajas significantes de calidad y medio ambiente. Por ejemplo, entre las mejoras de rendimiento y calidad posibles están dispersión mejorada, brillantez mejorada, retención mejorada, volumen mejorado y abrasión reducida. Las ventajas al medio ambiente resultan del hecho de que los productos están libres de dioxina, que tienen menos polvo fugitivo y proveen la posibilidad de descarga cero.

La presente invención provee opciones de productos únicos diseñados a la medida y la flexibilidad de permitir fabricación "justo a tiempo" (JIT) y grados variables de integración de producto/procesamiento hasta e incluyendo fabricación regional, móvil, y totalmente integrada o integración vertical. El calcinador giratorio indirecto de la presente invención provee una recuperación más alta (84% vs. 72%) y es más eficiente en energía que los calcinadores giratorios directos o tipo Herschoff. Los productos de la presente invención tienen ventajas significantes de distribución y manejo de producto como resultado de su densidad volumétrica más alta del material pre calcinado (sobre el orden de los 640.7-961.08 g/l en comparación a 192.2-240.2 g/l para caolina calcinada y 400.4-480.5 g/l para productos densificados típicos). La densificación, por supuesto, aumenta el costo de los productos que la requieren. Son posibles ahorros significativos en dispersantes químicos de acuerdo con la presente invención. Además no se requieren agentes bactericidas o de suspensión adicionales. Los productos de la presente invención tiene dispersión mejorada (705 vs. 630-680), porosidad mejorada (1.25 cc/g vs. 0.8-1.0 cc/g) y no es necesaria la molienda mediante esfera para distribución, manejo o deshumectación. Además, como se anotó, los productos de la presente invención tienen brillantez mejorada (con poca o ninguna molienda requerida), y están menos contaminados durante la calcinación y distribución, y se pueden someter opcionalmente a atmósferas de reducción, si se desea. Los productos de la presente invención tienen abrasión mejorada como resultado de mejor control de incineradores de ignición y de pulso, y de la prevención de contaminación residual del flujo de aire, productos sobre calcinados, y doble calcinación de productos de recuperación de polvo. En general y como se utiliza en la presente cualquier tratamiento térmico o calcinación se puede hacer en un calcinador giratorio directo o indirecto o en un lecho fluido y similares. Se debe notar que se pueden utilizar varias mezclas de productos dentro del alcance de la presente invención, como por ejemplo se puede utilizar una mezcla preferida de carbonato de calcio. La figura 6 ilustra los valores de abrasión relativa de productos de brillantez alta y baja de la presente invención comparados con dos productos comunes y bien conocidos de la técnica anterior. Los productos de la presente invención tienen retención mejorada como resultado de potenciales zeta mejorados (más positivos). La densidad volumétrica mejorada de la presente invención resulta de menos molienda, lo que permite la retención de poros de radios más grandes y estructuras primarias. Las partículas más fuertes, más voluminosas, dan surgimiento a una hoja de papel más voluminosa. De acuerdo con la presente invención, los gases de chimenea (con frecuencia ligeramente oxidantes) se pueden complementar con dióxido de carbono o similar para una atmósfera reductora eficiente, barata, con productos de valor o matiz "b" más bajo. El método de la presente invención reduce la abrasión de un producto calcinado en parte mediante el uso de un calcinador giratorio indirecto que permite un mejor control del procedimiento de fusión térmica mediante el uso de un sistema incinerador de pulso. Este sistema -el sistema de ia presente invención- reduce la sobre calcinación del producto de la presente invención. Otros calcinadores, como el Herschoff vertical, tienen típicamente un lecho muerto sobre cada tierra o divisor el cual en ocasiones se distribuye permitiendo la sobre calcinación que conduce a un material altamente abrasivo que puede contaminar el flujo de producto. Además, típicamente en métodos convencionales de calcinación (como por ejemplo en un calcinador vertical Herschoff o en un calcinador giratorio directo) el flujo muy alto de aire en proximidad al producto tiende a producir polvo y flujo y reciclaje de material indeseable. Los flujos de aire pueden llevar de manera inadvertida arcillas calcinadas, semi calcinadas o hidratadas al recolector de polvo. El polvo recolectado se puede reintroducir después con el suministro calcinado provocando que algunas partículas se calcinen doblemente creando abrasión muy alta. También se pueden lograr mejoras en brillantez adicionales mediante apagado rápido o inmediato del producto. La figura 7 ¡lustra el uso de la presente invención en la producción de productos llenadores de papel.

La figura 8 ilustra el uso de la presente invención en la producción de productos de revestimiento de papel. La figura 7 y la figura 8 sugieren variaciones adicionales que no se discuten en detalle en la presente. Una de dichas variaciones se conoce como el Sistema de Recuperación de Pigmento Pyroflex en el cual se utiliza la ingeniería térmica en la producción, recuperación y diseño de pigmento y diseños de producto a partir de desperdicios de procesamiento de molino de papel. El Sistema de Recuperación de Pigmento (o Producto) Pyroflex (PPRS) es un sistema de calcinación de pigmento y producto que utiliza lo más avanzado en tecnología de procesamiento térmico para fabricar pigmentos de bajo costo y de valor agregado en la cercanía del usuario final. Por definición, este sistema es un concepto de fabricación axiomático que integra un desperdicio de procesamiento de molino de papel como una fuente de material de partida con procesamiento térmico avanzado y calcinación de pigmento. Mediante el diseño y operación de sistema adecuado, se producen pigmentos con la calidad inherente y propiedades ópticas más elevadas al menor costo. Varios sedimentos de desperdicio pueden variar, por supuesto, en su composición. Un sedimento de desperdicio de prensa típico se descubrió que tiene un análisis de compuesto/constituyentes como sigue: Silicato de aluminio (caolinita) 40-50% Carbonato de calcio (calcita) 4-8% Sílice (cuarzo) 1-4% Silicato de magnesio (talco) 1-4% Dióxido de titanio (rutilo) 1-4% Dióxido de titanio (anatasa) 1-4% Con un análisis elemental de confirmación (reportado en forma de óxido) como sigue: Aluminio 21% Calcio 4% Magnesio 1% Sílice 28% Titanio 3% La pérdida en ignición a 450 grados C fue de 35% y fue de 42% a 900 grados C. Los varios procedimientos serán discutidos primero en términos generales, seguido por una discusión más detallada de ciertos pasos específicos. El procedimiento designado como Tipo VI y que se muestra en la figura 9 es un procedimiento diseñado específicamente para utilizarse sobre suspensiones o sedimentos que tienen poco o ningún contenido de carbonato, lo cual podría dar surgimiento a abrasión y otros problemas si se trata mediante calor para ciertos propósitos. El procedimiento inicia con un procedimiento de molienda de desperdicio de bajos sólidos que no tiene contenido de carbonato como se indica en 902. Este sedimento se deshidrata en 904. Después se puede oxidar en seco y calcinarse si se desea como se indica en 906. Para algunos propósitos de producto el procedimiento se puede considerar completo en este punto. Sin embargo en muchos casos se deseará continuar el procedimiento mediante molienda, pulverización y formación de tamaño de partícula como se indica en 908. La calcinación adicional y pigmento específico pueden seguir como se indica en 910. Para algunos productos se deseará someter el producto a molienda y pulverización adicional como se muestra en 912. Si se desea el producto puede formarse después como una suspensión en 914, evaluarse en 916 para producir el producto deseado 018 el cual se puede utilizar después o almacenarse. La recuperación de producto en este procedimiento es generalmente sobre el orden de 15-25%. En un procedimiento similar que se muestra en la figura 10 y que está designado como procedimiento tipo I, el desperdicio de procedimiento de molino de bajos sólidos de inicio puede contener silicatos de aluminio, dióxido de titanio y/o carbonato de calcio. El desperdicio de inicio 1002 será típicamente de un orden de 2% de sólidos.

Se puede deshidratar a aproximadamente 35% de sólidos en 1004. El sedimento deshidratado se puede oxidizar en seco y calcinarse en 1006 en un calcinador giratorio directo o indirecto. En muchos casos la reacción será autógena. Para algunos productos el procedimiento se puede detener en 1006. En otros casos será deseable proceder con molienda, pulverización adicionales y formación de tamaño de partículas en 1008. El producto se calcinará después adicionalmente a pigmentos específicos designados en 1010. El diseño de producto deseado puede requerir molienda y pulverización adicionales como se indica en 1012. Algunos diseños de productos requerirán una formación de suspensión adicional como se muestra en 1014 antes de selección en 1016 del producto final 1018. Típicamente una recuperación de producto de 20-40% se puede obtener mediante este procedimiento. Se puede desear un ajuste de rutina de pH a 11+. Como se muestra en la figura 11 un procedimiento designado como Tipo II añade un paso de carbonización 1116 para producir una mezcla de producto d calcio precipitado. Un desperdicio de procedimiento de molino 1102 de bajos sólidos se deshidrata en 1104 y después se seca, oxida y calcina en 1106. Para algunos diseños de producto puede ser deseable carbonatar en este punto con dióxido de carbono al 4-8%. Si la carbonatación no se hace en este punto el procedimiento continúa con molienda, pulverización adicional y formación de tamaño de partícula en 1108 y calcinación adicional y diseño de pigmento en 1110. La molienda y pulverización adicionales se pueden realizar en 1112 y para algunos diseños de pigmentos el procedimiento continuará con formación de suspensión en 1114 y carbonatación en 11 iß con una corriente de dióxido de carbono al 4-8%. Después de la carbonatación la selección adicional en 1118 rendirá producto en 1120 que después se puede utilizar o almacenarse. Un procedimiento adicional se muestra en la figura 12 y está designado como el procedimiento Tipo lll. Este procedimiento está diseñado particularmente para desprender carbonatos de la suspensión o sedimento. Un desperdicio 1202 de procesamiento de molino al 2% de bajos sólidos que tiene un pH típico de 9 es tratado con ácido sulfúrico a un pH de 2-4 para efectuar un desprendimiento de carbonato de bajo pH en 1204. En algunos casos se puede desear dispersar el pigmento y ajustar su pH a 7-9 mediante ala adición de una cantidad efectiva de hidróxido de sodio o de amonio. En algunos casos también se puede desear añadir una poliacrilamida de sodio o polímero relacionado para dispersión aumentada. El procedimiento puede proceder con una deshidratación del sedimento en 1206. El sedimento se puede secar después, oxidarse y calcinarse en 1208. La molienda y pulverización adicionales y la formación del tamaño de partículas se pueden realizar en 1210 antes de la calcinación adicional y diseño de pigmento en 1212. En este punto el procedimiento puede divergir a una rama que incluye formación de suspensión 1214 seguido por trituración 1216 y selección 1218 para producir el producto 1220. El procedimiento final alterno procedería con molienda y pulverización adicionales en 1222, seguido por formación de suspensión en 1224 y selección 1226 para producir el producto 1228.

Los procedimientos descritos anteriormente se muestran para comparación en la figura 13. Un resumen detallado adicional del procedimiento total generalizado se muestra en la figura 14. Volviendo a las varias operaciones unitarias que se discuten en relación con las figuras 9-14 nos dirigiremos a las características comunes a menos que se anote lo contrario.

Desperdicio de procesamiento de molino de papel (PMW): El desperdicio de procesamiento de molino será en general como un sedimento desentintado, agua de desperdicio, residuo de limpieza de fibras y similares. Actualmente, este material se filtra y se incinera para producción de calor y de electricidad, si es que se utiliza. Sin embargo, la mayoría de este material se retira o se entierra a costas de la planta. El desperdicio de procesamiento de molino consiste en general de sedimento de desentintado, agua blanca residual, y fibra. La mayoría del desperdicio de procesamiento de molino de papel (por ejemplo de 50%-75%) es fibra de papel, fibra de papel reciclada, tinta residual y aproximadamente 25% a 50% del desperdicio de procesamiento de molino de papel son minerales que incluyen caolina hidratada, caolina calcinada, dióxido de titanio, carbonato de calcio, talco y similares. El desperdicio tendrá típicamente un pH de aproximadamente 9 y será de aproximadamente 2% de sólidos. En general el desperdicio de procesamiento de molino de papel es de gris a blanco grisáceo/marrón y es de aproximadamente 2% a 10% de sólidos. El pH está en la escala de 6 a 11.

Acondicionamiento: Este se puede utilizar opcionalmente en muchos diseños de procesamiento. Es un paso requerido para algunas corrientes de desperdicio ricas en carbonato como se discute anteriormente en relación con el procedimiento tipo III. Cuando el carbonato de calcio está presente en el desperdicio de molino se prefiere que se elimine mediante desprendimiento con un ácido tal como ácido sulfúrico a un pH de 2-4. Siguiendo el desprendimiento que sirve para eliminar la fuente de óxido de calcio que es muy reactiva, abrasiva y tiene un pH alto, el pH se ajusta con hidróxido de sodio o de amonio y se dispersa adicionalmente con uno o más de los agentes orgánicos de dispersión bien conocidos. Como se anotó anteriormente el desprendimiento con carbonato de calcio se requerirá en general para alguna aplicación de pigmento/producto que incluye específicamente el procedimiento designado como procedimiento tipo III. En general y como se muestra en la figura 14 el procesamiento térmico de carbonato de calcio disasocia el mineral que forma óxido de calcio (CaO) que es muy reactivo y tiene un pH alto. Esta disasociación crea problemas con algunos diseños de pigmentos tales como alta abrasión y alto pH. La eliminación de este problema potencial se logra reduciendo el pH a la escala de 2 a 5 y dejando el desperdicio de procesamiento de molino de papel en el medio ambiente de pH bajo hasta que todo el gas de dióxido de carbono se desprende del desperdicio de procesamiento de molino de papel dejando los iones de calcio en solución. Esos iones de calcio en exceso se remueven sustancialmente durante el procedimiento de deshidratación. La corriente de desperdicio de procesamiento de molino de papel de bajo pH se neutraliza después en general utilizando hidróxido de sodio o amoníaco y mezclando mecánicamente hasta que la corriente de desperdicio está completamente dispersada.

Deshidratación: El desperdicio de procesamiento de molino tiene en general un bajo contenido de sólidos sobre el orden de 2-5%. Para incrementar los sólidos de manera fácil y barata, se pueden utilizar varios métodos de filtración. Alguna tecnología de filtración adecuada es prensas de tornillo, vacío giratorio, prensas de banda y similares. La filtración incrementará los sólidos desde 2%-10% a aproximadamente 25-50% y reduce o elimina sales solubles indeseables. A esos sólidos la pulpa es manejable para suministro al secador. La torta de filtro se puede desintegrar o desmenuzar, como se alimenta al secador.

Secado, Oxidación (Pirólisis). Calcinación: La etapa de procesamiento de secado/oxidación/calcinación es necesaria para producir un suministro seco, manejable para pulverización, molienda y calcinación adicional eficientes. Este paso es el paso de procesamiento térmico principal. Esta fase de procesamiento térmico produce un material seco y en polvo que se requiere para molienda subsecuente y formación de tamaño de partículas. Como se utiliza en la presente, el secado remueve toda el agua libre/humedad y ocurre a aproximadamente 100 grados C. Como se utiliza en la presente, la oxidación es el procesamiento piroiítico de los materiales orgánicos, fibras de papel/pulpa y madera, tinta residual, aditivos orgánicos de fabricación de papel, almidón, y similares, y ocurre principalmente de 225 grados C a 500 grados C. Esos materiales se convierten a carbón y ceniza y se elimina o se calcina de manera adicional. Como se utiliza en la presente y en particular con referencia a este paso o a pasos análogos en un procedimiento la calcinación es del tipo de deshidroxalización, removiendo el agua estructural de los minerales, deshidratando los pigmentos, disasociando cualesquier carbonatos de calcio presentes, e incinerando y oxidizando de manera adicional los materiales de carbón presentes. La deshidratación de caolina ocurre principalmente de 350 grados C a 450 grados C. Y la disociación de carbonato de calcio ocurre a aproximadamente 510 grados C a 650 grados C.

La corriente de desperdicio de procesamiento de molino de papel tiene un valor BTU inherente suficiente para impulsar térmicamente los procedimientos de secado, pirolítico, y de calcinación. Este sistema de calor autógeno y eficiencia térmica se puede utilizar en un calcinador giratorio directo, calcinador de lecho fluido, horno giratorio indirecto o similares. El equipo típico que se puede utilizar de manera adecuada en este paso incluye calcinadores giratorios directos, calcinadores instantáneos, calcinadores de lecho fluido y similares. El procedimiento es autógeno en general y se conduce en general sobre la escala de 500-800 grados C, preferiblemente a 600-650 grados C durante aproximadamente una hora.

Pulverización, Molienda y Formación de Tamaño de partículas: La etapa de procesamiento designada como pulverización/molienda/formación de tamaño de partículas es necesaria para producir un suministro dispersable, de bajo residuo con el tamaño de partículas deseado. Como se utilizan en la presente esos términos tienen los siguientes significados en el contexto. La pulverización desaglomera el pigmento, la molienda reduce el residuo y el tamaño de partículas. La formación de tamaño de partículas sirve para clasificar el pigmento para suministro de calcinador optimizado. En general, la pulverización y la molienda desaglomeran y reducen el tamaño de partículas de los productos parcialmente calcinados. En la mayoría de los casos la corriente de desperdicio de procesamiento de molino de papel produce productos que son muy burdos y tienen altos residuos. Una vez que el material se pulveriza y muele, se requiere la formación de tamaño de partículas para producir un suministro a la etapa de calcinación final que está diseñada para procesar térmicamente el producto/pigmento deseado. El tamaño de partículas y la distribución de tamaño de partículas son parámetros clave para diseñar productos/pigmentos específicos. El equipo adecuado para llevar a cabo esas funciones incluye molinos ACM, molinos CMT, clasificadores, y similares. Los equipos como el conocido como PPS -Powder Process Systems Ltd., de Essex, Inglaterra-, molinos de trituración CMT de clasificación de aire, son particularmente efectivos en esta etapa.

Calcinación y Diseño de Pigmento/Producto: La etapa de calcinación/diseño de producto-pigmento es necesaria para producir el producto o pigmento deseado para el usuario final o cliente. La calcinación está diseñada para eliminar totalmente el agua estructural del pigmento y para cambiar la estructura de pigmento mediante por ejemplo fusionar térmicamente las partículas de caolina. El diseño de producto-pigmento consiste de la optimización de los parámetros de calcinación tales como calor y tiempo. Este paso es el paso final de procesamiento térmico y en donde ell pigmento calcinado está diseñado térmicamente para rendimiento óptico y funcional máximo. Este paso elimina el carbón, remueve el agua estructural de los minerales, y fusiona térmicamente las partículas minerales. El procedimiento de calcinación reestructura los cristales de caolinita, disasocia el carbonato de calcio, y fusiona térmicamente las partículas minerales para formar agregados. La calcinación se llevará a cabo en general entre aproximadamente 650 grados C a 1000 grados C por tiempos variados utilizando calcinadores giratorios directos o calcinadores Herershuff indirectos, calcinadores de lecho fluido o similares. También se pueden utilizar ios calcinadores de vertido e instantáneos como muchos otros calcinadores adecuados. Algunos productos refractarios y de alta alúmina pueden requerir temperaturas de 1500 grados C o más. El procedimiento de calcinación requiere en general de 15 minutos a 60 minutos para completación. Los diseños de producto/pigmento se controlan variando los perfiles de tiempo/temperatura en el calcinador. Puede ser útil un acondicionador, condensador/depurador para tratar los gases desprendidos del calcinador y regresar el material condensado a la formación de suspensión. El diseño de producto se puede lograr, en general, variando el tamaño de partículas, la distribución de tamaño de partículas, la temperatura y la atmósfera de calcinación, que puede ser inerte, de oxidación o de reducción como se desee en una instancia específica. Es posible, por supuesto, añadir varias mezclas y componentes minerales.

Pulverización. Molienda y Formación de tamaño de partículas (Post molienda): La etapa de procesamiento de molienda/pulverización/formación de tamaño de partículas en cualquier punto en el procesamiento se utiliza para producir un suministro dispersado, de bajo residuo con tamaño de partículas y abrasión deseados. En general la pulverización está diseñada para referirse a la desaglomeración de agregados; la molienda a la reducción de residuos y la formación de tamaño de partículas a la clasificación para un calcinador optimizado u otro suministro. La pulverización y molienda, en general, desaglomeran y reducen el tamaño de partículas de los productos calcinados. En la mayoría de los casos, el productos calcinado de desperdicio de procesamiento de molino de papel se incrementa en tamaño de partículas durante el procedimiento de fusión térmica. Una vez que el material está pulverizado y molido, se requiere la formación de tamaño de partículas del pigmento para producir un producto/pigmento que satisface los criterios de especificación de diseño. El tamaño de partículas y la distribución de tamaño de partículas son parámetros clave para diseñar productos/pigmentos específicos.

El equipo adecuado incluye molinos ACM y CMT y varios clasificadores. En algunos casos todos estos pasos se pueden lograr en una sola pieza de equipo. En otros casos puede ser deseable enfrentar cada aspecto de esta etapa como una operación unitaria separada en piezas de equipo individuales, todas las cuales son convencionales y bien conocidas.

Formación de Suspensión: La formación de suspensión se hace en general sobre diseño al usuario final. De manera específica, el procedimiento se diseña para el uso final, producto final, y la ubicación del uso. Como una aplicación de llenado de papel en sitio, el material se mezcla con agua a aproximadamente 35% de sólidos, se selecciona para remover residuos y se bombea directamente a la máquina de papel. Otras aplicaciones pueden requerir sólidos más elevados y un aditivo químico para dispersión. Por ejemplo las aplicaciones de llenado de papel requerirán en general una suspensión de 30-40% de sólidos, preferiblemente típicamente una suspensión de 35% de sólidos como una cantidad nominal. Un usuario final de pinturas puede preferir un pigmento seco. Un usuario final de revestimiento de papel puede utilizar suspensiones de hasta 60% de sólidos. El procedimiento de formación es también en donde el producto calcinador caliente se puede enfriar directamente de manera instantánea, triturarse mediante esfera o arena en húmedo, molerse mediante esfera en húmedo, si es necesario. También se puede seleccionar el producto para remover residuos. La etapa de trituración se puede requerir para aplicaciones de revestimiento de papel. Se puede lograr en molinos de arena, de esfera o de bola o en otros aparatos de trituración adecuados. La mezcla de otros minerales también es una opción para este paso de procesamiento. Como ejemplos adicionales específicos de los productos de la presente invención se exponen los siguientes ejemplos específicos, ilustrativos: EJEMPLO 15 Dos porciones grandes de sedimento de prensa filtrado y sedimento filtrado de molino de papel se secaron al aire y después se procesaron a través de un desmenuzador. Después de desmenuzar, el material se incineró utilizando una flama indirecta para remover todas las fibras. Después se pulverizó el material dos veces utilizando un Micro Pulverizador Pul de laboratorio, equipado con un tamiz de 0.025 cm. Después de la pulverización, una muestra de setenta y cinco gramos (75) de cada lote se calcinó a 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950 y 1000 grados centígrados durante cuarenta y cinco (45) minutos. Después del período de calcinación de 45 minutos, el producto se enfrió y se pesó para determinar el porcentaje de pérdida en ignición. Este procedimiento se repitió hasta que se obtuvo una muestra de 150 gramos en cada temperatura. El material calcinado se pulverizó nuevamente utilizando el Pulverizador Micro-Pul de laboratorio equipado con un tamiz de 0.025 cm. Después de la pulverización, se midieron la abrasión y la brillantez. Los resultados se muestran en las figuras Nos. 15-20.

EJEMPLO 16 Un sedimento de prensa sin filtrar se sometió a floculación a pH de 2.0-2.5 utilizando ácido sulfúrico concentrado, después se añejó durante aproximadamente 2 horas hasta que cesaron todas las reacciones químicas. La mezcla se dispersó utilizando 4.54 kg por tonelada de poliacrilato de sodio e hidróxido de sodio para control de pH a 7.0 Después de la dispersión la muestra se filtró utilizando filtros al vacío de laboratorio de 30 cm de diámetro. Después de la filtración, las tortas filtradas se desmenuzaron, se secaron al aire y se desmenuzaron nuevamente. El material se incineró utilizando una flama indirecta para remover todas las fibras. Después de la incineración, el material fue pulverizado dos veces utilizando el Pulverizador Micro-Pul de laboratorio equipado con un tamiz de 0.025 cm. El material fue calcinado a 600 grados C para incinerar y remover todo el carbón. La arcilla restante se sometió a formación de suspensión a 50% de sólidos, se dispersó completamente y se clasificó a 80%<2 mieras mediante sedimentación por gravedad. El producto clasificado se filtró y se secó, después fue pulverizado dos veces utilizando el Micro-Pul. El producto pulverizado se calcinó a 800 grados C durante una (1 ) hora, después se enfrió, y después fue pulverizado utilizando el pulverizador Micro-Pul para producir un producto de acuerdo con la presente invención.

EJEMPLO 17 Un sedimento de molino de papel se incineró utilizando una flama indirecta hasta que se eliminaron todas las fibras. El sedimento incinerado después fue pulverizado dos veces utilizando el Pulverizador Micro-Pul equipado con un tamiz de 0.025 cm. Después de la pulverización el material fue calcinado a 600 grados C durante una hora. El producto calcinado después fue pulverizado dos veces utilizando el Micro-Pul como anteriormente. Se midieron la brillantez, el diámetro de tamaño de partículas y el residuo. La brillantez fue de 67, el residuo fue de 0.02%, y el tamaño de partículas fue de 79<2 mieras. El producto calcinado fue sometido a formación a aproximadamente 25% de sólidos y dispersado utilizando un dispersante de poliacrilato de sodio (C2I). El pH se mantuvo a 8.0 utilizando amoníaco. La suspensión dispersada después fue tamizada utilizando un tamiz de malla 325 y clasificado a aproximadamente 80%< mieras utilizando una centrífuga de laboratorio a 500 rpm durante 7 minutos. La suspensión clasificada fue filtrada después utilizando un filtrador al vacío de 30 cm de diámetro y secada en un horno forzado mediante ventilador hasta que la humedad fue de menos de 1%. El material seco después fue pulverizado dos veces en el Micro-Pul y fue calcinado a 800 grados C durante una hora. El producto calcinado después fue pulverizado nuevamente dos veces y se descubrió que la brillantez fue de 82.

EJEMPLO 18 Una gran porción de sedimento filtrado de molino de papel fue secada al aire y procesada a través de un desmenuzador. Después de desmenuzar, el material se incineró utilizando una flama indirecta para remover todas las fibras. Después se pulverizó el material dos veces utilizando un pulverizador Micro Pul de laboratorio, equipado con un tamiz de 0.025 cm. Ei material fue calcinado a 600 grados C para incinerar y remover todo el carbón, se clasificó a 80%<2 mieras después se calcinó a 800 grados C durante una (1 ) hora, después se enfrió, y después fue pulverizado utilizando el pulverizador Micro-Pul para producir un producto de acuerdo con la presente invención. Se midió la brillantez de este producto y se descubrió que es de 82.0. Este procedimiento se repitió y se continuó hasta que se obtuvieron aproximadamente 2000 gramos de producto terminado. El producto fue acondicionado en un reactor de transferencia de masa a aproximadamente 15% de sólidos durante 10 minutos. Se hizo burbujear dióxido de carbono a través del fondo del reactor durante aproximadamente 10 minutos. El material tratado fue filtrado utilizando un filtro de laboratorio al vacío de 30 cm de diámetro, después se secó en un horno forzado por ventilador hasta que se midió una humedad de menos de 1 %. El material seco fue pulverizado dos veces utilizando el pulverizador Micro Pul equipado con un tamiz de 0.025 cm y se midió la brillantez TAPPl y se descubrió que es de 82-86%. La abrasión se midió y se descubrió que es de menos de 2 mg de pérdida de peso por 174 K revoluciones, y el residuo se midió a 0.1% en peso. A partir de los ejemplos anteriores, se descubrió que se puede producir un producto competitivo que igualará o excederá a los productos calcinados en el mercado que son producido a partir de sedimento de desperdicio. Los productos de la presente invención se pueden utilizar en una amplia variedad de formas. Por ejemplo, se pueden diseñar los productos como pigmentos para utilizarse en un papel en donde su alta opacidad y dispersión así como su bajo costo serán vistas como ventajas principales. Los pigmentos también se pueden utilizar en pinturas para las mismas ventajas. Los productos de la presente invención se pueden producir en una escala de metacaolinas para utilizarse en la producción de concreto.

Los productos adicionales de la presente invención se pueden utilizar como llenadores funcionales en productos de plástico, de goma, y en productos para el hogar y para el cuidado personal. Se puede encontrar uso adicional de los productos en la producción de catalizadores y soportes de catalizadores. Aunque la presente invención se ha expuesto particularmente en términos de modalidades específicas de la misma, será entendido en vista de la presente descripción, que se pueden hacer numerosas variaciones a la invención por los expertos en la técnica, cuyas variaciones residen sin embargo dentro del alcance de las presentes enseñanzas. De acuerdo con esto, la invención debe ser considerada ampliamente y estará limitada solamente por el alcance y espíritu de las reivindicaciones que se anexan a la misma.

Claims (17)

NOVEDAD DEJ.A INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un producto de arcilla de caolina procesada térmicamente que tiene alta opacidad, un volumen de poro de más de 1.0 cc/g y una dispersión normalizada de más de 690, una brillantez TAPPl de más de 78, una abrasión TAPPl de menos de 15 a 15% de sólidos y 100,000 revoluciones, un tamaño de partícula de 40-95% menos de 2 mieras, un residuo 325 de 0.01 a 0.05, mediante la calcinación de una arcilla de caolina procesada hidratada, en seco, a partir de operaciones de extracción de arcilla o a partir de corriente de desperdicio de molino de papel en un horno giratorio, dicha arcilla calentándose a una temperatura controlada, sustancialmente uniforme, en la escala de 600 grados C a 1100 grados C en dicho horno durante 10 a 45 minutos, que comprende: a) transportar arcilla de caolina hidratada no calcinada desde la operación de extracción de arcilla a un usuario final; b) moler la arcilla de caolina hidratada, no calcinada en cercanía al sitio del usuario final; c) calcinar la arcilla de caolina hidratada en un horno giratorio en la escala de 600 grados C a 1100 grados C desde 10 a 45 minutos en proximidad física al sitio de uso final, y d) almacenar o transferir ia caolina calcinada para uso final.

2.- El método para producir un producto de arcilla de caolina procesada térmicamente que tiene alta opacidad, un volumen de poro de 1.0 cc/g y una dispersión normalizada de más de 690, una brillantez TAPPl de más de 78, una abrasión TAPPl de menos de 15 a 15% de sólidos y 100,000 revoluciones, un tamaño de partícula de 40-95% menos de 2 mieras, un residuo 325 de 0.01 a 0.05, mediante la calcinación de una arcilla de caolina procesada hidratada, en seco, a partir de operaciones de extracción de arcilla o a partir de corriente de desperdicio de molino de papel en un horno giratorio, dicha arcilla calentándose a una temperatura controlada, sustancialmente uniforme, en la escala de 600 grados C a 1 100 grados C en dicho horno durante 10 a 45 minutos, que comprende: a) transportar arcilla de caoiina hidratada no calcinada desde la operación de extracción de arcilla a un usuario final; b) moler la arcilla de caolina hidratada, no calcinada en cercanía al sitio del usuario final; c) calcinar la arcilla de caoiina hidratada en un horno giratorio en la escala de 600 grados C a 1 100 grados C desde 10 a 45 minutos en proximidad física al sitio de uso final, y d) almacenar o transferir la caolina calcinada para uso final.

3.- El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque se produce un producto de arcilla de caolina calcinada que tiene un volumen de poro en la escala de 1.0 a 1.3 cc/g en un horno indirecto giratorio.

4.- El método para producir un producto de arcilla calcinada procesada térmicamente mediante la calcinación de los productos de arcilla y otros materiales a partir de una corriente de desperdicio de molino de papel en un horno giratorio de flama directa y/o indirecta que comprende: a) deshidratar la corriente de desperdicio de molino a 35-50% de sólidos; b) tratar térmicamente los materiales deshidratados en dicho horno, dichos materiales se calientan mediante una temperatura controlada, sustancialmente uniforme, en la escala de 600 grados C a 1100 grados C en dicho horno durante 10 a 45 minutos para secar, oxidar y calcinar los materiales en dicha corriente; c) moler y formar en partículas dichos materiales tratados térmicamente; d) calcinar los materiales en dicho horno, dichos materiales se calientan a una temperatura controlada, sustancialmente uniforme, en la escala de 600 grados C a 1100 grados C en dicho horno durante 10 minutos a una (1) hora; y e) almacenar o transferir el producto tratado térmicamente en o a un tanque para uso final en el sitio de uso final.

5.- El método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque al menos uno de los pasos de calcinación se lleva a cabo en la proximidad del sitio de uso final.

6.- El método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque la calcinación y la molienda se llevan a cabo en la proximidad del sitio de uso final.

7.- El método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque cualquier carbonato presente se desprende de la corriente de desperdicio de molino de papel antes de cualquier tratamiento mediante calor.

8.- El método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque otros materiales en bruto están mezclados con los productos de la presente invención.

9.- Ei método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque los productos calcinados se forman como una suspensión y se someten a trituración y selección.

10.- El método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque el producto calcinado se somete a molienda y pulverización adicionales.

11.- El método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque el producto calcinado se somete a carbonatación.

12.- Un producto procesado térmicamente a partir de desperdicio de molino de papel de conformidad con la reivindicación 4.

13.- Un producto de arcilla de caolina procesada térmicamente que tiene una brillantez TAPPl de más de 78, una abrasión TAPPl de menos de 15 a 15% de sólidos y 100,000 revoluciones, un tamaño de partícula de 40-95% menos de 2 mieras, un residuo 325 de 0.01 a 0.05, un volumen de poro de más de 1.1 cc/g y una dispersión normalizada de más de 690, con una opacidad de 1-3 unidades más alta que los productos de pigmento calcinados convencionales mediante el procedimiento de confopnidad con la reivindicación 4.

14.- Un producto de arcilla de caolina procesada térmicamente que tiene una brillantez TAPPl de más de 70, una abrasión TAPPl de menos de 15 a 15% de sólidos y 100,000 revoluciones, un tamaño de partícula de 40-95% menos de 2 mieras, un residuo 325 de 0.01 a 0.05, un volumen de poro de más de 0.7 cc/g y una dispersión normalizada de más de 690, con una opacidad igual a o más alta que los productos de pigmento calcinados convencionales mediante el procedimiento de conformidad con la reivindicación 4.

15.- Un producto de arcilla procesada térmicamente producida mediante el procedimiento de conformidad con la reivindicación 4.

16.- Un artículo de fabricación que contiene el producto de conformidad con la reivindicación 15.

17.- Una mezcla, compuesto o composición de materia que contiene el producto de conformidad con la reivindicación 15.