用于制造含有白色颜料的产品的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于制造含有白色颜料的产品的方法。所述含有白色颜料的产品通过泡沫浮选来从至少一种含有白色颜料和杂质的材料获得。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造含有白色颜料的产品的方法本专利技术涉及一种用于制造含有白色颜料的产品的方法，并且更具体地涉及为了通过泡沫浮选分离白色颜料和杂质以用于制造含有白色颜料的产品而实施的
颜料通常被认为是由于波长选择性吸收而改变反射光或透射光的颜色的材料。此物理过程不同于荧光、磷光和其他形式的发光，其中材料发射光。颜料用于对例如油漆、墨、塑料、织物、化妆品、食品和其他材料进行着色。使用的大多数颜料是干着色剂，通常碾磨成细粉。由于其工业相关性，白色颜料在颜料领域中占有特殊地位。例如，仅在欧洲的造纸工业中，每年使用多于10百万吨的白色颜料。白色颜料也用于油漆和涂料中。尤其是在制造分散性油漆时，白色颜料是调色系统中的基色。天然存在的白色颜料通常通过采矿获得。然而，通常此类白色颜料含有引起变色(例如像变灰或变黄)的杂质。此外，这些杂质可能影响白色颜料的特性，并且因此在其使用中导致显著的缺点。大量杂质(例如像白色颜料内的硅酸盐)可能增加研磨特性。因此，必须将杂质和白色颜料彼此分离以获得不被或仅少量地被杂质污染的含有白色颜料的产品。在现有技术中已知通过物理-化学分离来从白色矿物中分离杂质。物理-化学分离过程涉及首先碾磨变质岩或沉积岩，并且然后将所得的含有白色颜料和杂质的材料在含水环境中经受常规泡沫浮选。常规泡沫浮选是现有技术中已知的高度通用的方法，其用于基于气泡在包含含有白色颜料和杂质的材料的含水悬浮液中选择性地粘附到特定表面的能力的差异来进行颗粒的物理-化学分离。然后将附着有白色颜料的气泡带到表面并取出，同时保持完全润湿的杂质保留在液相中。如上所述，常规泡沫浮选的基础是白色颜料和杂质的润湿性的差异。白色颜料可以是天然疏水的，但是通常疏水性通过化学处理诱导。使表面具有疏水性的化学处理主要是用一层合适的化合物涂覆颗粒表面的方法。然而，常规浮选具有显著的缺点：如前所述，作为捕收剂的化学处理用于使白色颜料的表面具有疏水性以通过气体鼓泡分离这些颗粒。这些捕收剂吸附在白色颜料的表面上，并且因此改变颜料的特性。然而，此改变在白色颜料的以下用途中可能是不合需要的：在纸张、塑料、油漆、涂料、混凝土、水泥、化妆品、水处理、食品、制药、墨和/或农业应用中，其中含有白色颜料的产品优选地用于造纸机的湿部工艺、卷烟纸、纸板和/或涂料应用中，或用作轮转凹版印刷和/或胶印和/或喷墨印刷和/或连续喷墨印刷和/或苯胺印刷和/或电子照相和/或装饰表面的支持物。此外，由于质量和经济原因，所需白色颜料的直接浮选是不利的。可替代地，可考虑使用反/间接泡沫浮选来分离白色颜料和杂质。相比于常规浮选，其中合乎需要的白色颜料直接漂浮并从产生的泡沫中收集，反(间接)浮选旨在使不合乎需要的杂质优先地漂浮并且去除，从而留下相对于合乎需要的白色颜料浓缩的悬浮液。在反浮选期间，也使用使杂质具有疏水性的捕收剂。在反泡沫浮选中使用捕收剂的对应方法是已知的，一类捕收剂是酯基季铵盐。US3,990,966涉及一种用于纯化方解石矿石的湿式方法，其通过以下进行：碾磨方解石矿石并形成方解石矿石的浆料，通过在浮选剂的存在下从其中浮选杂质来从方解石浆料中分离所述杂质，对所得的方解石浆料进行分类，将分类的方解石沉淀在增稠剂中并且干燥产物。作为浮选剂，阳离子表面活性剂选自由以下组成的组：(a)1-羟乙基-2-十七碳烯基果绿定，(b)1-羟乙基-2-烷基咪唑啉和(c)所述咪唑啉的盐衍生物，其中咪唑啉的烷基部分是具有一定长度的脂肪酸的烷基部分，使得所述表面活性剂作为液体使用。CA1187212涉及一种通过浮选来纯化含有硅酸盐的碳酸盐矿石的方法，其中将矿石经受碾磨至足以释放杂质的细度。捕收剂是选自由以下季铵组成的组的阳离子反应物：a)在烷基中具有8至16个碳原子的二甲基二烷基，所述烷基是直链或支链的饱和或不饱和的脂族；b)在基团烷基中具有10至22个碳原子的二甲基烷基苄基，所述烷基是直链脂族；c)在烷基中含有12至18个碳原子的双咪唑啉，所述烷基是直链的饱和或不饱和的脂族；d)衍生自季铵a)、b)和c)的盐。WO2008/084391A1涉及一种用于纯化包含碳酸钙的矿物质的方法，其包括至少一个浮选步骤，其特征在于此步骤使用至少一种季咪唑啉甲硫酸盐化合物作为捕收剂。WO2008/089906A1涉及一种用于浮选非硫化物矿物质或矿石的方法，其中将压碎的粗矿物质或矿石与水和捕收剂混合以形成悬浮液。在试剂系统和其中形成的含有所述非硫化物矿物质或矿石的漂浮泡沫体连同包含脉石的浮选残余物的存在下将空气引入到悬浮液中，其中改进包括使用聚合物酯季铵盐作为捕收剂，其可通过将链烷醇胺与一元羧酸和二元羧酸的混合物反应并且任选地在烷氧基化之后以已知方式使所得的酯季铵化来获得。WO2011/147855A2涉及聚合物季酯产物在泡沫浮选方法中作为捕收剂的用途，涉及一种用于利用聚合物季酯进行泡沫浮选的方法，涉及这样的聚合物季酯，并且涉及用于生产聚合物季酯的方法。WO2010/051895A1涉及A)包含结合到氨氮原子的至少一种有机基团并且任选地包含杂原子且具有1至36个碳原子的至少一种季铵化合物和B)式(1)的至少一种胺烷氧基酯或其盐的组合物以10至5000g/吨的矿石的量作为硅酸盐浮选中的捕收剂的用途，其中A、B彼此独立地是C2至C5亚烷基R1、彼此独立地C8至C24烷基或烯基R2、R3、R4、H或C8至C24酰基，规定基团R2、R3或R4中的至少一个代表C8至C24酰基，并且x、y、z彼此独立地代表0至50的整数，规定x+y+z是1至100的整数。EP2659028A1涉及可通过以下反应获得的产物作为用于金属表面的腐蚀抑制剂的用途：具有式R1COOH(I)的脂肪酸或酸的混合物，和具有式(IIa)或(IIb)的二羧酸或其衍生物与具有式(III)的烷氧基化脂肪胺或其部分或完全季铵化衍生物的反应；任选地，在脂肪酸、二羧酸与烷氧基化脂肪胺之间的所述反应之后进行进一步的反应步骤，其中部分或全部氮原子通过与烷基化剂R5X反应而季铵化。US5,720,873涉及一种清洁含有硅酸盐杂质的碳酸钙矿石的方法，其中泡沫浮选方法在特定的阳离子捕收剂的存在下执行。AU2167883A涉及在含有燃料油捕收剂和调节剂的含水介质中实现的定大小的煤的泡沫浮选，所述调节剂包含通过将1摩尔的链烷醇胺(I)与≥0.8mol的脂肪酸或脂肪酸酯缩合形成的产物或这种产物的酸衍生物。WO00/62937A1涉及一种泡沫浮选方法，其中硅酸盐在含有特定季铵化合物的捕收剂的存在下从铁矿石中分离。此捕收剂对于泡沫产物中的浓缩物硅酸盐具有高选择性，而高产率的铁矿物质保持在底部的一种或多种浓缩物中。WO97/26995A1涉及所谓的季酯作为用于非硫化物矿物质浮选的助剂的用途。US4,995,965涉及一种用于通过反浮选从矿石中去除硅酸盐杂质来纯化碳酸钙矿石的方法。所述方法通过采用特定的捕收剂实现碳酸钙产物的高产率和低酸不溶物含量。CN101337204A涉及硅酸盐矿物质浮选中的双季铵化合物以及在铝土矿或铁矿石反浮选脱硅中应用特定双季铵化合物的特定捕收剂。CN101816981A涉及一种特定的环境友好的胺阳离子捕收剂及其使用方法。EP1584674A1涉及一种适于在较低温度下生产织本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于制造含有白色颜料的产品的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：a)提供至少一种含有白色颜料和杂质的材料；b)提供至少一种选自由式(1)的化合物组成的组的捕收剂：

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.16 EP 16155963.8;2016.02.23 US 62/298,4861.用于制造含有白色颜料的产品的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：a)提供至少一种含有白色颜料和杂质的材料；b)提供至少一种选自由式(1)的化合物组成的组的捕收剂：其中；R1CO表示具有8至24个碳原子的饱和或不饱和的直链或支链酰基基团；R2选自由以下组成的组：i)直接键，ii)C1-C20直链或支链的饱和或不饱和烃链，所述烃链任选地被一个或多个-OH基团、一个或多个甲基和/或亚甲基基团、亚环烷基基团、亚环烯基基团和/或亚芳基基团取代，优选地是A)具有1至20个、更优选地1至10个碳原子的亚烷基基团，最优选地取代的亚烷基基团，其中所述取代的亚烷基基团被1或2个-OH基团、1或2个甲基和/或亚甲基基团、亚环烷基基团、亚环烯基基团和/或亚芳基基团取代或B)具有1至20个、优选地1至10个碳原子的亚烯基基团，最优选地取代的亚烯基基团，其中所述取代的亚烯基基团被1或2个-OH基团、1或2个甲基和/或亚甲基基团、亚环烷基基团、亚环烯基基团和/或亚芳基基团取代；R3选自由具有8至24个碳原子的烃基基团或式R5-O-(A′O)w-T-的基团组成的组，其中；R5表示具有8至24个碳原子的烃基基团；w是在0至20的范围内的数字；A′O是具有2至4个碳原子的亚烷氧基基团；并且T表示具有1至6个碳原子的亚烷基基团；R4选自由烃基基团或苄基基团组成的组；AO表示具有2至4个碳原子的亚烷氧基基团；X表示衍生自烷基化剂R4X的阴离子，其中X表示卤素、硫酸根或碳酸根；x是在1至20的范围内的数字；p是在1至15的范围内的数字；t是0或1；y是0或1；并且G表示式(2)的基团；其中；B表示具有1至4个碳原子的烷基基团或表示苄基基团；s是1、2或3；R4、X和t如上定义；N+连接到式(1)中的R3；并且(CH2)s连接到式(1)中的季氮原子；c)将步骤a)的所述含有白色颜料和杂质的材料和步骤b)的所述捕收剂在含水环境中混合以形成含水悬浮液；d)将气体通过在步骤c)中形成的所述悬浮液；e)通过从步骤d)之后获得的所述含水悬浮液中取出带有白色颜料的相来回收所述含有白色颜料的产品。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法涉及间接浮选步骤，导致形成含有所述杂质的泡沫和具有所述含有白色颜料的产品的带有白色颜料的相。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述白色颜料是白色矿物质颜料，优选地选自由以下组成的组：天然碳酸钙或重质碳酸钙、包含碳酸钙的矿物质材料、白云石、重晶石、氧化铝、二氧化钛以及前述物质的混合物。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述白色矿物质颜料是碱土金属碳酸盐，优选地是碳酸钙并且最优选地是重质碳酸钙。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述含有白色颜料的材料包含选自由以下组成的组的杂质：硫化铁、氧化铁、石墨、硅酸盐以及其混合物。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述硅酸盐选自由以下组成的组：石英、云母、角闪岩、长石、粘土矿物质以及其混合物，并且优选地是石英。7.根据权利要求5所述的方法，其中所述硅酸盐是选自由以下组成的组的白色着色的硅酸盐：硅灰石、高岭土、高岭石粘土、煅烧的高岭石粘土、蒙脱土、滑石、硅藻土、海泡石以及其混合物。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤a)的所述含有白色颜料和杂质的材料中的白色颜料的量是基于干重的0.1重量％至99.9重量％，基于干重的优选地30重量％至99.7重量％，更优选地60重量％至99.3重量％，并且最优选地80重量％至99重量％。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤a)的所述含有白色颜料和杂质的材料中白色颜料:杂质的比率是基于干重的0.1:99.9至99.9:0.1，基于干重的优选地30:70至99.7:0.3，更优选地60:40至99.3:0.7，并且最优选地80:20至99:1。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤a)的所述含有白色颜料和杂质的材料的重量中值粒径在1至1000μm、优选地3至700μm、更优选地5至500μm并且最优选地10至80μm或100至400μm的范围内。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述式(1)的化合物如下表征：R1CO选自由以下组成的组：具有12至24个、优选地14至24个并且更优选地16至24个碳原子的饱和或不饱和的直链或支链酰基基团；R2表示具有2至6个碳原子、更优选地4个碳原子的亚烷基基团；R3表示含有12至24个碳原子的烃基基团或式R5-O-(A′O)w-T-的基团；其中R5表示具有12至24个碳原子的烃基基团；w是在0至10、优选地0至3的范围内的数字；A′O表示具有2至4个碳原子的亚烷氧基基团；并且T表示具有1至4个碳原子、优选地具有2至3个碳原子的亚烷基基团；R4表示具有1至4个碳原子的烷基基团；X表示卤素、硫酸根或碳酸根；AO表示具有2至4个碳原子、优选地具有2个碳原子的亚烷氧基基团；x是在1至10的范围内的数字；更优选地在1至6的范围内的数字；并且p是在1至10的范围内、优选地在1至5的范围内的数字。12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中如在步骤b)中提供的所述化合物选自由式(1a)的化合物组成的组：其中，AO、p、t、xR1、R2、R3、R4和X如在权利要求1中所定义，优选地如在权利要求11中所定义。13.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·索特曼，J·A·麦尔，
申请(专利权)人：OMYA国际股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH