一种由碳酸钙和碳酸镁的混合固相制备的矿物组合物、其制备方法和用途。一种由碳酸钙和碳酸镁的混合固相制成的矿物组合物，其由结晶含钙部分和板状形式的结晶含镁部分形成，含钙部分的晶体和含镁部分的晶体以复合聚集体的形式聚集，所述聚集体本身是至少部分团聚的，所述含钙部分包含至少一种选自下组的碳酸盐：方解石、文石及其混合物，所述含镁部分包含板状形式的水菱镁矿，按照标准EN459.2所测量，所述混合固相的堆积密度小于或等于250kg/m3并大于或等于80kg/m3。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种由碳酸钙和碳酸镁的混合固相制备的矿物组合物、其制备方法和用途。一种由碳酸钙和碳酸镁的混合固相制成的矿物组合物，其由结晶含钙部分和板状形式的结晶含镁部分形成，含钙部分的晶体和含镁部分的晶体以复合聚集体的形式聚集，所述聚集体本身是至少部分团聚的，所述含钙部分包含至少一种选自下组的碳酸盐：方解石、文石及其混合物，所述含镁部分包含板状形式的水菱镁矿，按照标准EN459.2所测量，所述混合固相的堆积密度小于或等于250kg/m3并大于或等于80kg/m3。【专利说明】由碳酸钙与碳酸镁的混合固相制得的矿物组合物及其制备 方法和用途 本专利技术涉及含有碳酸钙与碳酸镁的混合固相的矿物组合物，其制备方法及用途。 合成的碳酸钙是已知的，主要用作填料（纸、漆、塑料……）。对于这些应用，具体 已知合成致密碳酸盐，尤其是方解石，其是偏三角面体、菱形或棱柱形态，或是具有针状形 态的文石。 也已知含有合成碳酸钙和碳酸镁的组合物，该组合物尤其在造纸和塑料材料制造 领域中使用。 例如，可引用按照专利申请EP-A-2322581和DE-A-3245103的组合物。前一件申 请公开了水菱镁矿形式的板状碳酸镁颗粒，其与胶体碳酸钙混合，特别适用作纸或塑料材 料的填料。后一件申请公开了偏三角面体碳酸钙颗粒（即，大米谷物形式）与碱式碳酸镁 的板状颗粒的混合物。单独产生相应的碳酸盐并且不形成复合物。 欧洲专利EP-B-0526121中所述的组合物是由具有圆柱颗粒构造的针状形态文石 的晶体结构的碳酸钙颗粒与具有板状颗粒构造的水合碳酸镁的均匀混合物形成的。 日本专利申请JP 63-123810描述了生产含有碳酸钙和碳酸镁的混合固相的矿物 组合物的方法。该方法包括使碱式碳酸镁的水性悬浮液碳酸化，向其中连续加入氢氧化镁 和氢氧化钙的水性悬浮液。用高CO 2流速进行碳酸化，其导致在悬浮液中初始存在的碱式 碳酸镁的萌发核上形成球形、多孔的碱式碳酸镁颗粒，这些颗粒的孔被碳酸钙部分填充。该 组合物是高度致密的，并且可用于造纸、油漆、塑料材料制造领域中的填料生产或用于医疗 行业。 本专利技术旨在开发特别用于建筑行业的矿物组合物。在该领域中，需要例如开发能 够有利地替代通常用于例如绝热板的聚氨酯或酚醛树脂泡沫的矿物组合物。事实上，与有 机泡沫相比，矿物材料具有寿命较长、好得多的耐火性和降低的环境影响的优势。因此，希 望这些新矿物组合物具有与这些已知的泡沫基本相当的热性质。因此需要开发具有高的、 可控的体积孔隙率和低密度，同时保持可接受的机械性质（对弯曲、压缩、冲击……的耐受 性）的矿物材料。 在多孔介质中，热导率以数值λ表示，其是i)在组合物中孔中封留的气体的热导 率与孔的体积分数之比和ii)组合物中固体物质的热导率与该固体物质的体积分数之比 的和。气体的热导率通常为约l〇_ 2W/K/m，而固体的热导率通常为约1至102W/K/m ;组合物 中的气体（在此为孔）体积分数越大，组合物的热导率越低并且材料的绝缘性能就越好。 为了解决这个问题，本专利技术提供了含有合成的碳酸钙和碳酸镁的混合固相的矿物 组合物，其由结晶的含钙部分和板状形式的结晶的含镁部分形成，含钙部分的晶体和含镁 部分的晶体形成复合聚集体，这些聚集体本身以团聚物的形式至少部分团聚，所述含钙部 分包含选自方解石、文石及其混合物的至少一种碳酸盐，所述含镁部分包含板状形式的水 菱镁矿，按照标准EN 459. 2所测，所述混合固相具有等于或低于250kg/m3并且等于或大于 80kg/m3的堆积密度。 方解石和文石是碳酸钙CaCO3的两种晶体结构。水菱镁矿，也称为碱式碳酸镁，具 有化学式Mg5(CO3)4(OH)2. 4H20或4MgC03. Mg(OH)2. 4H20。在国际衍射数据中心（ICDD)，水菱 镁矿对应于具有参考号00-025-0513(单斜）和01-070-1177(正交）的数据表。其不能与 菱镁矿混淆，菱镁矿是化学式为MgCO 3的碳酸镁，也不能与水碳镁石混淆，水碳镁石是化学 式为MgCO3. 3H20的水合碳酸镁，在本专利技术中避免使用它们。 本专利技术中的"聚集体"表示晶体的粘合性组合。 本专利技术中的"团聚物"表示晶体聚集体和/或易于使用机械方式（超声、搅拌、剪 切、振动……）碾碎的晶体的松散组合。 本专利技术中的"堆积密度"表示按照标准EN 459. 2测量的材料的质量与全部聚集体 或晶粒的表观体积之比。 本专利技术组合物的混合固相的低堆积密度产生于大的孔体积，即在混合固相中含有 大量气体，该混合固相具有多个孔隙率水平：在晶体聚集体内、在聚集体的团聚物内以及甚 至在团聚物或晶粒之间。 本专利技术中的"孔体积"是指对应于上述的不同孔隙率并且用压汞法测量的总孔体 积。在本文的其他部分，孔体积对应于具有< 100 μ m的孔径的孔的体积。 通常认为标准水菱镁矿的堆积密度为200至400kg/m3。合成的碳酸钙通常具有 250至600kg/m 3的堆积密度。 出乎意料之外，本专利技术的碳酸钙和水菱镁矿的混合固相具有低于250kg/m3的堆积 密度。 这个结果是非常令人惊讶的，因为这使得本专利技术的矿物组合物的混合固相具有降 低的热导率，其为约25至45mW/K/m并且更具体地为约28至45mW/K/m。 因此，本专利技术组合物的混合固相具有在水菱镁矿或合成碳酸钙类型的常见纯相中 未发现的特定方面。 这可以解释为钙和镁的混合固相具有混合的晶体结构，使得在孔隙率、聚集程度 以及晶体相对于另一种晶体的组织上更好地折中。这种折中导致低的堆积密度并且由此导 致低的热导率。采用本专利技术的方法获得除了别的效果以外的这种效果，专门设计该方法，用 以达到低堆积密度的特定性质，以及由此实现的本专利技术组合物的固相的低热导率。下文更 详细地描述了这种方法，该方法包括混合的氢氧化钙和氢氧化镁的碳酸化步骤，其形成结 构受控的碳酸钙和碳酸镁的混合固相。 在本专利技术的一个实施方式中，本专利技术矿物组合物的所述含镁部分还含有方镁石 MgO和/或水镁石Mg (OH) 2。除了合成的碳酸钙和水菱镁矿以外，本专利技术组合物的混合固相 中这些不同的组分的比例与碳酸化方法使用的操作条件和水合白云石的性质相关，该碳酸 化方法如下文所述，用于得到本专利技术组合物的混合固相。完全水合的白云石（在压力下水 合以防止在水合白云石中存在残留的MgO)会导致在本专利技术组合物的混合固相中Mg(OH) 2 的含量高于使用部分水合的白云石时的含量，后者可能导致在本专利技术组合物的混合固相中 存在MgO。 在本专利技术的另一个实施方式中，本专利技术组合物的含钙部分还可包含氢氧化钙 Ca (OH)2,例如，氢氧钙石的形式。注意到含钙部分总是具有高重量比例的方解石、文石或两 者的混合物。 在本专利技术的一个优选实施方式中，所述矿物组合物的混合固相具有15m2/g或更大 的比表面积，更具体地大于20m2/g并且优选25m2/g或更大，可能达到35m2/g。 本专利技术中的"比表面积"是指在190°C脱气下由压力测定氮吸附测量并且使用 Brunauer、Emmett和Teller模型（BET方法）计算的比表面积。 因此，本专利技术组合物的混合固相具有其他意外的优势，即其比表面积大于常见的 合成碳酸钙，后者具有约4至15m本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含有合成的碳酸钙和碳酸镁的混合固相的矿物组合物，该矿物组合物由结晶含钙部分和板状形式的结晶含镁部分形成，所述含钙部分的晶体和所述含镁部分的晶体以复合聚集体的形式聚集，这些聚集体本身以团聚物的形式至少部分团聚，所述含钙部分包含选自下组的至少一种碳酸盐：方解石、文石及其混合物，所述含镁部分包含板状形式的水菱镁矿，按照标准EN 459.2所测，所述矿物组合物的碳酸盐的所述混合固相的堆积密度等于或低于250kg/m3并等于或高于80kg/m3。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·洛戈洛克斯，R·S·加特纳，M·佩勒莱特，T·肖邦，
申请(专利权)人：勒瓦研究开发股份有限公司，
类型：发明
国别省市：比利时;BE
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