【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于制备湿研磨矿物材料的方法以及湿研磨添加剂在矿物材料的湿研磨中用于降低比研磨能的用途。
技术介绍
1、矿物材料如含碳酸钙材料的水性制剂(尤其是悬浮液)被广泛用在农业和药物应用中以及纸、油漆、橡胶和塑料工业中作为涂料、填料、增量剂和颜料(用于造纸)。例如，碳酸钙、滑石或高岭土的悬浮液或浆料在造纸工业中以大量使用，作为填料和/或作为制备涂布纸的组分。
2、典型地，矿物材料的水性制剂是通过在分散剂存在下湿研磨矿物产品来制备的。这种湿研磨方法需要能量输入。本领域中持续需要尽可能减少用于湿研磨矿物材料的能量输入。
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的是提供一种用于制备湿研磨矿物材料的改进方法，特别是一种需要较少研磨能量输入的方法。
2、本专利技术的概述
3、本专利技术的一个方面提供一种用于制备湿研磨矿物材料的方法。该方法包括以下步骤：
4、a)提供包含矿物材料的水性悬浮液，其中该水性悬浮液具有等于或高于8.0的ph值；
5、b)向步骤a)中提供的水性悬浮液中添加至少一种氢氧化物碱；
6、c)在步骤b)期间和/或之后湿研磨该水性悬浮液以获得包含湿研磨矿物材料的水性悬浮液，其中该湿研磨在至少一种分散剂的存在下进行，并且其中在步骤c)中获得的水性悬浮液具有的ph值比通过相同方法但不进行步骤b)所获得的对比水性悬浮液的ph值高至少0.10。
7、根据本专利技术的一种特别优选的实施方案，提供了一种
8、a)提供包含矿物材料的水性悬浮液，其中该水性悬浮液具有等于或高于8.0的ph值；
9、b)向步骤a)中提供的水性悬浮液中添加至少一种氢氧化物碱；
10、c)在步骤b)期间和/或之后湿研磨该水性悬浮液以获得包含湿研磨矿物材料的水性悬浮液，其中该湿研磨在至少一种分散剂的存在下进行，其中步骤a)中提供的该水性悬浮液的ph值在步骤b)中被提高到范围为高于9.60至11.90的值，其中在步骤c)中获得的水性悬浮液具有的ph值比通过相同方法但不进行步骤b)所获得的对比水性悬浮液的ph值高至少0.10，并且其中步骤c)中获得的水性悬浮液具有等于或高于9.30的ph值。
11、本专利技术的另一个方面提供了至少一种氢氧化物碱在湿研磨包含矿物材料和至少一种分散剂的水性悬浮液中作为用于降低比研磨能的湿研磨添加剂的用途。
12、本专利技术基于以下发现：向矿物如含碳酸钙材料的进料悬浮液中添加至少一种氢氧化物如氢氧化钙使得能够降低随后在至少一种分散剂存在下将矿物悬浮液湿研磨至所需粒子尺寸分布所需的比研磨能。添加该至少一种氢氧化物碱的方式是：与不加入该至少一种氢氧化物碱但在其他相同条件下的对比方法相比，在湿研磨后获得的矿物悬浮液的ph值高至少0.10。因此，在本专利技术的上下文中，该至少一种氢氧化物碱如氢氧化钙起到了用于降低湿研磨分散的矿物材料所需的比研磨能的湿研磨添加剂(本专利技术人也将其称为“湿研磨促进剂”)的作用。
13、本专利技术的优选实施方案在从属权利要求中定义。
14、根据本专利技术的一种实施方案，该矿物材料是含碳酸镁和/或含碳酸钙材料，并且优选含碳酸钙材料，该含碳酸钙材料具有基于该含碳酸钙材料的总重量计为至少50.0％重量的碳酸钙含量。
15、根据本专利技术的一种实施方案，步骤a)中提供的水性悬浮液具有基于该水性悬浮液的总重量计为至少10.0％重量、优选至少50.0％重量、更优选至少70.0％重量、最优选至少75.0％重量的固体含量。
16、根据本专利技术的一种实施方案，步骤a)中提供的水性悬浮液包含至少一种分散剂，该分散剂在湿研磨步骤c)的过程中存在。
17、根据本专利技术的一种实施方案，步骤a)中提供的水性悬浮液的ph值在步骤b)中被提高到范围为9.70至11.60、优选9.70至11.00的值。
18、根据本专利技术的一种实施方案，在步骤c)中获得的水性悬浮液具有的ph值比通过相同方法但不进行步骤b)所获得的对比水性悬浮液的ph值高至少0.20，优选高至少0.30。
19、根据本专利技术的一种实施方案，在步骤b)中添加的该至少一种氢氧化物碱是至少一种单、二或三价金属阳离子的氢氧化物，并且优选选自氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钙及其混合物。
20、根据本专利技术的一种实施方案，在步骤b)中添加的该至少一种氢氧化物碱是氢氧化钙，其任选地与另一种氢氧化碱组合。
21、根据本专利技术的一种实施方案，该至少一种氢氧化物碱在步骤b)中以范围为25-1000ppm、优选范围为50-850ppm、更优选范围为50-750ppm、甚至更优选100-700ppm的量添加，其中“ppm”被定义为每百万份干矿物材料的至少一种氢氧化物碱的份数。
22、根据本专利技术的一种实施方案，该至少一种分散剂是至少一种离子分散剂，优选聚电解质分散剂，更优选包含带有羧酸根官能团的重复单元的聚电解质分散剂。
23、根据本专利技术的一种实施方案，该至少一种分散剂是至少一种聚合物，该聚合物包含衍生自单体的重复单元，该单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、马来酸酐及其盐；并且优选地是丙烯酸的聚合物或共聚物或者甲基丙烯酸的聚合物或共聚物。
24、根据本专利技术的一种实施方案，该至少一种分散剂在湿研磨步骤c)中以基于该矿物材料的总干重计为至少0.1％重量、优选至少0.2％重量的量存在。
25、根据本专利技术的一种实施方案，该至少一种分散剂在步骤b)之前、期间和/或之后添加，优选在步骤b)之前添加。
26、根据本专利技术的一种实施方案，在步骤c)中获得的湿研磨矿物材料具有0.1-5.0微米、优选0.2-5.0微米的重量中值粒子尺寸d50和/或0.5-20微米、优选1.0-20微米的重量基顶切粒子尺寸d98。
27、对于本专利技术，以下术语具有以下含义：
28、术语“矿物材料”被广义理解为其包括合成矿物(如沉淀碳酸钙)或天然存在的矿物(如研磨天然碳酸钙)。
29、本文中颗粒状材料的“粒子尺寸”通过其粒子尺寸的分布dx来描述。在其中，值dx表示下述这样的直径：相对于该直径，x％重量的粒子具有小于dx的直径。这意味着例如d20值是指下述这样的粒子尺寸：其中所有粒子的20％重量小于该粒子尺寸。d50值因而是重量中值粒子尺寸，也即所有粒子的50％重量大于该粒子尺寸。出于本专利技术的目的，除非另外指明，否则该粒子尺寸被具体指定为重量中值粒子尺寸d50(wt)。重量基粒子尺寸可通过沉降分析来确定。例如，重量基粒子尺寸可通过使用micromeritics instrument corporation的sedigraphtm 5100或5120仪器来确定。方法及仪器为本领域技术人员所知且通常用于确定填料和颜料的粒子尺寸。在0.1％重量的na4p2o7的水溶液中进行测量。
<本文档来自技高网...【技术保护点】
1.制备湿研磨矿物材料的方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中该矿物材料是含碳酸镁和/或含碳酸钙材料，并且优选含碳酸钙材料，该含碳酸钙材料具有基于该含碳酸钙材料的总重量计为至少50.0％重量的碳酸钙含量。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤a)中提供的水性悬浮液具有基于该水性悬浮液的总重量计为至少10.0％重量、优选至少50.0％重量、更优选至少70.0％重量、最优选至少75.0％重量的固体含量。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤a)中提供的水性悬浮液包含至少一种分散剂，该分散剂在湿研磨步骤c)的过程中存在。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤a)中提供的水性悬浮液的pH值在步骤b)中被提高到范围为9.70至11.60、优选9.70至11.00的值。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤c)中获得的水性悬浮液具有的pH值比通过相同方法但不进行步骤b)所获得的对比水性悬浮液的pH值高至少0.20，优选高至少0.30。
7.根据前述权利要
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤b)中添加的该至少一种氢氧化物碱是氢氧化钙，其任选地与另一种氢氧化碱组合。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中该至少一种氢氧化物碱在步骤b)中以范围为25-1000ppm、优选范围为50-850ppm、更优选范围为50-750ppm、甚至更优选100-700ppm的量添加，其中“ppm”被定义为每百万份干矿物材料的至少一种氢氧化物碱的份数。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中该至少一种分散剂是至少一种离子分散剂，优选聚电解质分散剂，更优选包含带有羧酸根官能团的重复单元的聚电解质分散剂。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中该至少一种分散剂是至少一种聚合物，该聚合物包含衍生自单体的重复单元，该单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、马来酸酐及其盐；并且优选地是丙烯酸的聚合物或共聚物或者甲基丙烯酸的聚合物或共聚物。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中该至少一种分散剂在湿研磨步骤c)中以基于该矿物材料的总干重计为至少0.1％重量、优选至少0.2％重量的量存在。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中该至少一种分散剂在步骤b)之前、期间和/或之后添加，优选在步骤b)之前添加。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤c)中获得的湿研磨矿物材料具有以下性能之一或二者，优选二者：
15.至少一种氢氧化物碱在湿研磨包含矿物材料和至少一种分散剂的水性悬浮液中作为用于降低比研磨能的湿研磨添加剂的用途。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.制备湿研磨矿物材料的方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中该矿物材料是含碳酸镁和/或含碳酸钙材料，并且优选含碳酸钙材料，该含碳酸钙材料具有基于该含碳酸钙材料的总重量计为至少50.0％重量的碳酸钙含量。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤a)中提供的水性悬浮液具有基于该水性悬浮液的总重量计为至少10.0％重量、优选至少50.0％重量、更优选至少70.0％重量、最优选至少75.0％重量的固体含量。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤a)中提供的水性悬浮液包含至少一种分散剂，该分散剂在湿研磨步骤c)的过程中存在。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤a)中提供的水性悬浮液的ph值在步骤b)中被提高到范围为9.70至11.60、优选9.70至11.00的值。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤c)中获得的水性悬浮液具有的ph值比通过相同方法但不进行步骤b)所获得的对比水性悬浮液的ph值高至少0.20，优选高至少0.30。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤b)中添加的该至少一种氢氧化物碱是至少一种单、二或三价金属阳离子的氢氧化物，并且优选选自氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钙及其混合物。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤b)中添加的该至少一种氢氧化物碱是氢氧化钙，其任选地与...
【专利技术属性】
技术研发人员：F·伊波利托，D·盖利，
申请(专利权)人：OMYA国际股份公司，
类型：发明
国别省市：
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