沉淀碳酸钙的受控方法和通过所述方法形成的球霰石沉淀碳酸钙组合物技术

将石膏转化成沉淀碳酸钙的方法，包括使包含石膏与晶种和/或无机酸的混合物与至少一种碳酸盐源反应，由此直接以方解石和/或霰石形式制造沉淀碳酸钙，而无需由球霰石多晶型物转化。此外，将石膏转化成沉淀碳酸钙的方法，包括提供包含i）石膏，ii）晶种和/或无机酸，iii）至少一种选自硫酸铵、有机酸或铁材料的添加剂的混合物，并使该混合物与至少一种碳酸盐源反应以制造球霰石形式的沉淀碳酸钙。通过这些方法形成具有所需和独特的组成、多晶型物和晶体尺寸特性的沉淀碳酸钙。

The controlled method of precipitated calcium carbonate and vaterite formed by the method of precipitated calcium carbonate composition

The gypsum into precipitated calcium carbonate, which contains gypsum crystals and / or inorganic acid mixture with at least one carbonate source reaction, thus directly to calcite and / or made in the form of aragonite precipitated calcium carbonate, without the vaterite polymorph transformation. In addition, the gypsum into precipitated calcium carbonate, including I) contains gypsum, II) crystal and / or inorganic acid, III) mixture of at least one selected from the group consisting of ammonium sulfate, organic acid or iron material additives, and the mixture with at least one reaction to produce a carbonate source of vaterite form the precipitation of calcium carbonate. Through these methods, the precipitated calcium carbonate, which has the required and unique composition, polycrystalline and crystal size properties, is formed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】沉淀碳酸钙的受控方法和通过所述方法形成的球霰石沉淀碳酸钙组合物优先权要求该PCT国际申请要求2015年1月14日提交的美国临时专利申请号62/103,425、2015年3月3日提交的62/127,687、2015年3月12日提交的62/132,385和2015年8月18日提交的62/206,594的优先权权益，所有这些的主题经此引用全文并入本文。专利技术背景。
本公开涉及将石膏转化成具有所需多晶型物和晶体尺寸特性的沉淀碳酸钙的受控方法，以及通过该受控方法形成的沉淀碳酸钙组合物。相关技术描述本文中提供的“背景”描述用于一般地呈现本公开的上下文的目的。目前有名的专利技术人的工作，在背景部分中描述其的程度上，以及在提交时可能不符合现有技术的该说明书的方面，既不明确也不默示地被承认为针对本公开的现有技术。发电厂是用于产生电能的工业设施。各发电站包含一个或多个发电机——通过在磁场与导体之间产生相对运动来将机械能转化为电能的旋转机器。用于转动该发电机的能源多种多样。世界上的大多数发电站燃烧化石燃料，如煤、石油和天然气以产生电力。化石燃料发电厂通常是燃煤发电厂。这些燃煤发电厂通过在蒸汽锅炉中燃烧煤来产生热量。蒸汽驱动蒸汽轮机和发电机，由此产生电力。生物质燃料发电厂可以由来自甘蔗的废弃物、城市固体废弃物、垃圾填埋场甲烷或其它形式的生物质作为燃料。来自这些工艺的废弃产物包括灰分、二氧化硫、氮氧化物和二氧化碳。一部分气体可以从该废弃物料流中去除以减少污染。烟道气是经由烟道排放到大气中的气体，烟道是用于输送来自壁炉、烤箱、炉子、锅炉或蒸汽发生器的废气的管道或通道。通常，烟道气是指在发电厂产生的燃烧废气。从烟道气中除去废弃产物如SO2是由空气质量监管机构强制要求的，以便减少煤燃烧导致的酸雨。为了减少来自燃煤发电厂的SO2排放，用石灰石处理燃烧后的烟道气，所述石灰石以石膏（例如硫酸钙）形式封存SO2。采用烟道气脱硫（在本文中称为“FGD”）以减少硫含量的燃煤发电厂对它们使用的石灰石的钙含量设定了非常高的规格。对来自FGD的硫酸钙在建筑（例如清水墙）中重新使用存在巨大的市场，此外作为具有有限的水溶性的固体，其可以有效地从工艺水中分离并在需要的情况下以固体形式填埋，或通过已知方法转化成碳酸钙。来自燃煤发电厂的FGD的石膏是不纯形式的硫酸钙。这些杂质可能对石膏与碳酸盐反应时获得的沉淀碳酸钙的品质和多晶型物产生重大影响。例如，硫酸镁是与来自FGD工艺的石膏一起的副产物，并且是成问题的，因其高水溶性提高了清洁FGD工艺水的难度。克服这些影响在提供一致的工业碳酸钙方面是有利的。通过使用煅烧的天然碳酸钙制造沉淀碳酸钙（PCC）是众所周知和在工业上广泛采用的。煅烧迫使形成氧化钙，由此在连续暴露于水和二氧化碳时制造沉淀碳酸钙。煅烧天然碳酸钙所消耗的能量是沉淀碳酸钙生产成本的一大部分。鉴于上述情况，本公开的一个方面涉及具有所需多晶型物和晶体尺寸的沉淀碳酸钙组合物以及将石膏转化成所需沉淀碳酸钙并同时避免上述缺点的受控方法。在其它行业中，如用于烃提取的钻井，可能由于多种原因使用流体，例如在钻探时润滑和冷却钻头切削表面，控制地层流体压力以防止井喷，保持井眼稳定性，使固体悬浮在井眼中，尽量减少流体损失到地层中并稳定井眼钻穿的地层，破裂井眼附近的地层，用另一种流体置换井眼中的流体，清洁井眼，测试井眼，安放封隔器，放弃井眼或准备井眼以便放弃，以及以其它方式处理井眼或地层。这些流体应当能够悬浮添加的加重剂（以提高泥浆的比重）——通常细碎研磨的重晶石（硫酸钡矿物）和输送粘土与能够粘附并涂覆钻孔表面的其它物质。但是，常规的加重剂可能具有不合意的性质，例如，该加重剂（如基于氧化铁的加重剂）可能研磨性过高，并会造成井眼设备的损坏或腐蚀。类似地，硫酸钡试剂可以填充井眼地层中的裂缝，由此抑制待提取的烃的流动，因此，合意的是提供具有改进的性质的改善的添加剂，如加重剂。专利技术概述根据第一方面，本公开涉及满足以下的至少一者的具有球霰石多晶型物的沉淀碳酸钙：（i）5至75平方米/克的硬脂酸吸收表面积，或（ii）0.03至30的立方度，或（iii）70至110°的方正度，或（iv）1至20的纵横比。在一个实施方案中，具有球霰石多晶型物的沉淀碳酸钙还具有5-75平方米/克的BET表面积。在一个实施方案中，具有球霰石多晶型物的沉淀碳酸钙还具有0.1至30μm的d50粒度。在一个实施方案中，具有球霰石多晶型物的沉淀碳酸钙还具有2至25μm的d90粒度。在一个实施方案中，具有球霰石多晶型物的沉淀碳酸钙还具有0.1至4μm的d10粒度。在一个实施方案中，具有球霰石多晶型物的沉淀碳酸钙还具有30至100的陡度（100×d30/d70）。在一个实施方案中，具有球霰石多晶型物的沉淀碳酸钙还具有54-97的ISO亮度。在一个实施方案中，具有球霰石多晶型物的沉淀碳酸钙还具有0.7至10.3的DIN黄度指数。在一个实施方案中，具有球霰石多晶型物的沉淀碳酸钙附加地包含至少一种选自方解石、霰石和非晶碳酸钙的多晶型物。在一个实施方案中，具有球霰石多晶型物的沉淀碳酸钙进一步包含封装、吸收、吸附、或嵌入到球霰石多晶型物之上或之中的活性成分以便用于将活性成分递送至递送部位。根据第二方面，本公开涉及沉淀碳酸钙，其包含球霰石多晶型物和相对于沉淀碳酸钙总重量按重量计的至少一种杂质，所述杂质选自：（i）大于0.04重量%的Fe，（ii）0至35重量%的NH4OH，（iii）0至40重量%的(ΝΗ4)2CO3，（iv）0至35重量%的(NH4)2SO4，（v）10至50重量%的CaSO4，（vi）2至50重量%的MgCO3，和（vii）5至10重量%的CaO。在一个实施方案中，该沉淀碳酸钙还具有5至75平方米/克的BET表面积。在一个实施方案中，该沉淀碳酸钙还具有5至75平方米/克的硬脂酸吸收表面积。在一个实施方案中，该沉淀碳酸钙还具有0.1至30μm的d50粒度。在一个实施方案中，该沉淀碳酸钙还具有2至25μm的d90粒度。在一个实施方案中，该沉淀碳酸钙还具有0.1至4μm的d10粒度。在一个实施方案中，该沉淀碳酸钙还具有30至100的陡度（100×d30/d70）。在一个实施方案中，该沉淀碳酸钙还具有54至97的ISO亮度。在一个实施方案中，该沉淀碳酸钙还具有0.7至10.3的DIN黄度指数。在一个实施方案中，该沉淀碳酸钙附加地包含至少一种选自方解石、霰石和非晶碳酸钙的多晶型物。根据第三方面，本公开涉及具有球霰石多晶型物的沉淀碳酸钙，其在生产过程中排放的二氧化碳量小于在通过煅烧和消化天然碳酸钙制得的具有球霰石多晶型物的沉淀碳酸钙的生产过程中排放的二氧化碳量。在一个实施方案中，具有球霰石多晶型物的沉淀碳酸钙具有5至75平方米/克的BET表面积。在一个实施方案中，具有球霰石多晶型物的沉淀碳酸钙具有5至75平方米/克的硬脂酸吸收表面积。在一个实施方案中，具有球霰石多晶型物的沉淀碳酸钙具有0.1至30μm的d50粒度。在一个实施方案中，具有球霰石多晶型物的沉淀碳酸钙具有2至25μm的d90粒度。在一个实施方案中，具有球霰石多晶型物的沉淀碳酸钙具有0.1至4μm的d10粒度。在一个实施方案中，具有球霰石多晶型物的沉淀碳本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有球霰石多晶型物的沉淀碳酸钙，满足以下的至少一者：5至75平方米/克的硬脂酸吸收表面积；或0.03至30的立方度；或70至110°的方正度；或1至20的纵横比。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.14 US 62/103425;2015.03.03 US 62/127687;201.具有球霰石多晶型物的沉淀碳酸钙，满足以下的至少一者：5至75平方米/克的硬脂酸吸收表面积；或0.03至30的立方度；或70至110°的方正度；或1至20的纵横比。2.权利要求1的具有球霰石多晶型物的沉淀碳酸钙，其还具有5至75平方米/克的BET表面积。3.权利要求1的具有球霰石多晶型物的沉淀碳酸钙，其还具有0.1至30μm的d50粒度。4.权利要求1的具有球霰石多晶型物的沉淀碳酸钙，其还具有2至25μm的d90粒度。5.权利要求1的具有球霰石多晶型物的沉淀碳酸钙，其还具有0.1至4μm的d10粒度。6.权利要求1的具有球霰石多晶型物的沉淀碳酸钙，其还具有30至100的陡度（100×d30/d70）。7.权利要求1的具有球霰石多晶型物的沉淀碳酸钙，其还具有54-97的ISO亮度。8.权利要求1的具有球霰石多晶型物的沉淀碳酸钙，其还具有0.7至10.3的DIN黄度指数。9.权利要求1的具有球霰石多晶型物的沉淀碳酸钙，附加地包含至少一种选自方解石、霰石和非晶碳酸钙的多晶型物。10.权利要求1的具有球霰石多晶型物的沉淀碳酸钙，进一步包含封装、吸收、吸附、或嵌入到球霰石多晶型物之上或之中的活性成分以便用于将活性成分递送至递送部位。11.沉淀碳酸钙，包含：球霰石多晶型物，和相对于沉淀碳酸钙总重量按重量计的至少一种杂质，所述杂质选自：大于0.04重量%的Fe，0至35重量%的NH4OH，0至40重量%的(NH4)2CO3，0至35重量%的(NH4)2SO4，10至50重量%的CaSO4，2至50重量%的MgCO3，和5至10重量%的CaO。12.权利要求11的沉淀碳酸钙，其还具有5至75平方米/克的BET表面积。13.权利要求11的沉淀碳酸钙，其还具有5至75平方米/克的硬脂酸吸收表面积。14.权利要求11的沉淀碳酸钙，其还具有0.1至30μm的d50粒度。15.权利要求11的沉淀碳酸钙，其还具有2至25μm的d90粒度。16.权利要求11的沉淀碳酸钙，其还具有0.1至4μm的d10粒度。17.权利要求11的沉淀碳酸钙，其还具有30至100的陡度（100×d30/d70）。18.权利要求11的沉淀碳酸钙，其还具有54至97的ISO亮度。19.权利要求11的沉淀碳酸钙，其还具有0.7至10.3的DIN黄度指数。20.权利要求11的沉淀碳酸钙，附加地包含至少一种选自方解石、霰石和非晶碳酸钙的多晶型物。21.具有球霰石多晶型物的沉淀碳酸钙，其在生产过程中排放的二氧化碳量小于在通过煅烧和消化天然碳酸钙制得的具有球霰石多晶型物的沉淀碳酸钙的生产过程中...

【专利技术属性】
技术研发人员：C佩恩特，K斯托瓦尔，D维克斯，G巴特勒李，P戈尔巴亚尼，NV贾维斯，GM普林，D泰勒，RM佩雷斯，
申请(专利权)人：英默里斯美国公司，
类型：发明
国别省市：美国,US