石膏的制备方法技术

本发明专利技术涉及石膏制品的制备方法，其中使硫酸钙半水合物和／或硫酸钙脱水石膏和水接触以致所述硫酸钙半水合物和／或硫酸钙脱水石膏和水互相反应并形成石膏制品。该反应混合物具有３４－８４ｗｔ％的干物质含量以获得由小、平和且尺寸尽可能相等的晶体构成的石膏制品。本发明专利技术还涉及通过该方法制备的制品。形成了由尺寸在０．１且小于２．０μｍ之间的基本上完整的晶体构成的石膏制品。该制品适于在例如造纸工业中例如用作填料或涂覆颜料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】石骨的制备方法专利技术目的本专利技术涉及石膏制品的制备方法，其中使硫酸钩半水合物和/或硫骨和水互相反应并形成石骨制品。本专利技术还涉及通过该方法制备的制 p口 Q
技术介绍
石骨或硫酸钩二水合物CaSOr2H20适合作为用于涂覆颜料和填充 颜料的材料，特别是在纸制品中。如果特定的石骨制品具有小、平、 宽(板状)且尺寸相等的晶体，则获得特别好的涂覆颜料和填充颜料。石膏制品颗粒的晶体尺寸表示为其中含有的颗粒的加权平均直径 D5。。更确切地说，Ds。是假定圆形的颗粒的直径，小于该直径的颗粒占 总颗粒重量的50%。 Ds。可以用合适的粒度分析器，例如Sedigraph 5100晶体的平面度是指它具有两个大于其它表面的平行表面。平坦晶 体的形成适合地利用形状比SR表示。该SR是晶体长度(最长尺度)与 晶体厚度(最短的横向尺度)的比例。所要求的石骨制品的SR是指其 独立晶体的平均SR。平板度适合地利用长径比AR表示。AR是晶体长度(最长横向尺度) 和晶体宽度(最长横向尺度)间的比例，例如紧密包围晶体的圆柱体 的长度和直径之间的比例。所要求的石骨制品的AR是指其独立晶体的 平均AR。石青制品的SR和AR都可以通过检查其扫描电子显^:照片来评价。 适合的扫描电子显微镜是Philips FEI XL 30 FEG。相等的晶体颗粒尺寸是指晶体颗粒尺寸分布窄。宽度表示为重量 分析的重量分布(D75-D25) /D5。，其中D"、 D"和D5。是假定圆形的颗粒的直径，小于该直径的颗粒分别占颗粒总重量的75、 25和50%。颗净立分布 的宽度用适合的粒度分析器例如上述类型Sedigraph 5100获得。石骨作为天然矿物质存在或它作为化工工艺的副产物，例如磷石 青或烟道气石骨形成。为了通过将石骨结晶成涂覆颜料或填料而将它 进一步精炼，必须首先将它锻烧成硫酸钙半水合物(CaS04 1/2H20)， 此后，可以通过将该半水合物溶解在水中并沉淀使它重新水合而获得 纯石膏。硫酸钙也可以呈无结晶水的脱水石膏形式(CaS04)存在。取决于石骨原料的煅烧条件，硫酸钾半水合物可以按两种形式存 在；作为a-和p-半水合物。通过在常压下热处理石骨原料获得p-形式，而通过在高于常压的蒸汽压力下处理石膏原料或在45"C下通过 化学润湿煅烧由盐或酸溶液获得a -形式。WO 88/ 054 2 3公开了通过使硫酸钩半水合物在其水性浆料中水合 制备石骨的方法，该水性浆料的干物质含量在20-25wty。之间。获得了 最大尺度为100-450 u m且第二大尺度为10-40 y ra的石骨。AU620857 ( EP0334292 Al )公开了由包含至多33. 33wt。/。磨碎半水 合物的浆料制备石膏的方法，从而产生具有2-200 jam的平均尺寸和 5-50的长径比的针状晶体。参见该文献的第15页5-11行，和实施例。US 2004/0241082描述了由半水合物的干物质含量为5-25w"/。的水 性浆料制备小针状石膏晶体(长度5-35jum，宽度1-5)am)的方法。这 一US文献中的构思是利用添加剂降低石膏的水溶性以免晶体例如在造 纸期间溶解。上述文件特意地针对制备适合作为增强材料的针状晶体。在它们 中描述了石膏制品和它们的制备，但是当争取高光泽和不透明性时， 它们的针状形式是不令人满意的。如上述，为了达到高白度和不透明 性，需要非常小的颗粒。此类颗粒到目前为止仅通过研磨石膏获得。现有技术的方法具有高的水含量，这使最终产品中干物质含量的 调节变得麻烦。通常，在颜料的加工中要求脱水步骤。颗粒的尺寸和 形状难以调节。为了达到期望的尺寸和形状，必须使用某些起始材料 (例如硫酸钓半水合物，尤其是P-或a-形式)，使用起始材料的预处理例如研磨或在反应中使用昂贵的结晶习性改进剂。为了制备期望的最终产品，反应条件，例如调节温度和/或pH值是必需的，这提高由 于要求冷却而产生的生产成本。在常规方法中，小颗粒的制备要求研 磨或压碎步骤，这引起相当大的能量消耗，而能量消耗是颜料制造中 的主要成本因素。 本专利技术描述本专利技术的目的是提供完整的、小的、平的和且尺寸尽可能相等的 石骨晶体的制备方法。本专利技术的目的还是提供简单、可规模放大、对 反应条件和原料适应并因此比现有技术成本低得多的方法。上述目的现已用本专利技术的新方法达到，其中让硫酸钾半水合物和/ 或硫酸钩脱水石骨和水接触以致它们互相反应并形成石骨制品。该反 应混合物具有34-84wtn/。的干物质舍量以获得由小的、平的和且尺寸尽 可能相等的晶体构成的石骨制品。根据本专利技术，通过调节干物质含量 可以获得具有不同晶体尺寸和形状因数的石骨晶体。因此可以制备适 于在例如造紙工业中例如用作填料或涂覆颜料的石膏制品。用本专利技术 方法制备的石膏制品具有优异的性能，例如对涂覆应用，其中具有光 滑表面的小晶体是高不透明性和光泽的前提。此外，所述制品可以用 作塑料填料，和用作玻璃工业、化妆品、印刷油墨、建筑材料和油漆 中的原料。所述方法还具有以下优点需要更少预处理和更便宜的结晶习性 改进剂或不需要结晶习性改进剂。制品无须压碎或研磨。在要求的方法中，优选按满足以下条件的量使用硫酸钙半水合物 和/或硫酸钩脱水石膏，即由它/它们和水形成的反应混合物具有 40-84wt°/。，更优选50-80%，最优选57-80wt。/。的干物质含量。在这方面，术语"千物质含量"基本上与"固体含量"意义相同，因 为形成"干物质"的一部分的溶解的半水合物和/或脱水石膏与形成初 始"固体含量"的未溶解的半水合物和/或脱水石膏的量相比非常小。根据本专利技术的方法，使水与以下物质接触-硫酸钩半水合物-硫酸钓脱水石膏-硫酸钙半水合物和硫酸钾脱水石骨的混合物 -硫酸钙半水合物和疏酸钾二水合物的混合物 -硫酸钾脱水石青和硫酸钾二水合物的混合物，或-硫酸钙半水合物、硫酸钾脱水石骨和硫酸钙二水合物的混合物。 在根据本专利技术的方法中，通常使用P-硫酸钩半水合物。它通过将石骨原料加热到140-300r，优选150-200。C的温度而制备。在更<氐的 温度下，石青原料不足够地脱水，在更高的温度下，它过度脱水成脱 水石青。这种煅烧的硫酸钙半水合物通常包含呈少量硫酸钙二水合物 和/或硫酸钓脱水石骨形式的杂质。优选使用P-硫酸钩半水合物，藉 此尽可能快地将石骨原料加热到要求的温度。还可以使用硫酸钓脱水石骨作为本专利技术方法的起始材料。通过煅 烧石青原料获得脱水石骨。存在三种形式的脱水石骨；第一种(所谓的脱水石骨I )不能通过与水反应形成石骨，像不溶性的脱水石骨II-u 和II-E那样。其它形式(所谓的脱水石青III)亦称可溶性脱水石骨具 有三种形式p -脱水石骨III, p-脱水石膏in'和a-脱水石骨III并且脱水石骨n-s在与水接触时形成純石膏。反应混合物中的水的温度可以是0-100'C之间的任何温度并且它甚至可以呈水蒸气形式。当硫酸钓半水合物和水接触时，允许它们反应成硫酸钙二水合物 即石青。反应例如通过将所述物质混合在一起，优选强烈混合在一起 足够时间来进行，该时间可以容易地以试验性方式确定。强烈混合是 必要的，因为在所要求的高千物质含量下，浆料是稠密的并且反应试剂不容易彼此接触。初始pH值通本文档来自技高网...

【技术保护点】
石膏制品的制备方法，其中使硫酸钙半水合物和／或硫酸钙脱水石膏和水接触以致所述硫酸钙半水合物和／或硫酸钙脱水石膏和水互相反应并形成结晶石膏制品，其特征在于所形成的反应混合物具有３４－８４ｗｔ％的干物质含量。

【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：T图尔基，P海斯卡，P哈格尔比尔格，V拉克索，
申请(专利权)人：凯米罗总公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]