DE19820122A1 - Inhibiting sedimentation in calcium carbonate suspensions by adding metal compound, e.g. sodium carbonate - Google Patents
Inhibiting sedimentation in calcium carbonate suspensions by adding metal compound, e.g. sodium carbonateInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von sedimentationsstabilen, fein dispersen, wäßrigen Calciumcar bonatsuspensionen und deren Verwendung als Rohstoff z. B. für die Papier-, Farben- oder Kosmetikindustrie.The invention relates to a method for producing Sedimentation-stable, finely dispersed, aqueous calcium car Bonate suspensions and their use as a raw material e.g. B. for the paper, paint or cosmetics industry.
Der Einsatz von trockenem Calciumcarbonat in den genann ten Anwendungsgebieten erfordert ein intensives Dispergieren des Calciumcarbonats. Der Grad der Dispergierbarkeit hängt unter anderem von der Art der verwendeten Dispergiermaschinen und der Natur des verwendeten Calcium-Carbonates ab. Im all gemeinen werden nicht die Feinheiten erreicht wie sie z. B. bei gefälltem Calciumcarbonat vor der Trocknung im Filterku chen vorliegen oder wie sie nach der Naßmahlung von natürli chem Calciumcarbonat in der Mahlsuspension vorliegen.The use of dry calcium carbonate in the genann Application areas require intensive dispersing of calcium carbonate. The degree of dispersibility depends among other things on the type of dispersing machine used and the nature of the calcium carbonate used. In all in general not the subtleties are achieved as z. B. with precipitated calcium carbonate before drying in the filter box Chen are present or as they are after the wet grinding of natural Chem calcium carbonate is present in the grinding suspension.
Calciumcarbonatsuspensionen sind bekanntlich nicht sedi mentationsstabil. Setzt man entsprechende Zubereitungen von aus der Fällung von Calciumcarbonat gewonnenen Suspensionen, Filterkuchen oder aus der Naßmahlung von natürlichem Calcium carbonat gewonnenen Mahlsuspensionen oder Aufschlämmungen von natürlichen oder gefällten Calciumcarbonaten direkt ein, so bleibt der Dispergierzustand zwar erhalten, jedoch beobachtet man beim Transport oder der Lagerung dieser Suspensionen oder Zubereitungen eine Sedimentation. Diese führt, insbesondere bei Verwendung von sehr feinteiligem Calciumcarbonat zur Bil dung von festem, oft dilatantem Bodensatz, der sich kaum auf rühren läßt. Eine Homogenisierung solcher Suspensionen nach eingetretener Sedimentation ist oft nicht möglich. Erhebliche Probleme werden z. B. bei der Entnahme solcher Suspensionen aus Tankwagen oder Silos beobachtet. Eine volumetrische Do sierung dieser Suspensionen ist nicht möglich, da der jewei lige Feststoffgehalt nicht bestimmbar ist. Um hochkonzen trierte Calciumcarbonatsuspensionen herstellen zu können oder um diese fließfähig zu machen, wird diesen Suspensionen übli cherweise eine zur Entflockung des Carbonats ausreichende Menge eines Netzmittels, insbesondere eines Dispergierhilfs mittels, zugesetzt. Vorzugsweise werden Tenside oder Alkali metall- oder Ammoniumsalze von Acrylsäure, Methacrylsäure bzw. Polyacryl- oder Polymethacrylsäure, Phosphorsäure oder Polyphosphorsäure verwendet.Calcium carbonate suspensions are known not to be sedi mentally stable. If one puts appropriate preparations from suspensions obtained from the precipitation of calcium carbonate, Filter cake or from the wet grinding of natural calcium carbonate obtained suspension suspensions or slurries of natural or precipitated calcium carbonates, so the state of dispersion remains intact, but is observed one during the transport or storage of these suspensions or Preparations sedimentation. This leads, in particular when using very finely divided calcium carbonate for bil formation of solid, often dilated sediment, which hardly changes lets stir. Homogenization of such suspensions after Sedimentation that has occurred is often not possible. Considerable Problems are e.g. B. when removing such suspensions observed from tankers or silos. A volumetric do The suspension of these suspensions is not possible because the respective current solids content cannot be determined. To concentrate to be able to produce calcium carbonate suspensions or In order to make them flowable, these suspensions are not usual usually sufficient to deflocculate the carbonate Amount of a wetting agent, especially a dispersing aid means, added. Surfactants or alkali are preferred metal or ammonium salts of acrylic acid, methacrylic acid or polyacrylic or polymethacrylic acid, phosphoric acid or Polyphosphoric acid used.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine sedimen tationsstabile Calciumcarbonatsuspension herzustellen, die z. B. als Rohstoff in der Papierindustrie, Farben- oder Kos metikindustrie Verwendung finden kann.The object of the invention is a sedimen tion stable calcium carbonate suspension to produce the e.g. B. as a raw material in the paper industry, color or Kos metal industry can be used.
Erfindungsgemäß werden in eine Suspension, die Calcium carbonat, Wasser und Netzmittel, insbesondere füllstoffbenet zende Stoffe enthält, als Sedimentationsverhinderer ionische Metallverbindungen, insbesondere der 1. bis 4. Hauptgruppe und/oder der Nebengruppen des PSE eingetragen.According to the invention, calcium is suspended in a suspension carbonate, water and wetting agents, especially filler wetting contains ionic substances as sedimentation preventers Metal compounds, especially the 1st to 4th main group and / or the sub-groups of the PSE.
Als Calciumcarbonat wird in einer Ausführungsform der Erfindung, der bei der Fällung von Calciumcarbonat anfallen de, aus der Fällsuspension gewonnene Filterkuchen mit einem Feststoffgehalt von 40 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise 70 bis 73 Gew.-% eingesetzt.In one embodiment, the calcium carbonate is Invention that arise in the precipitation of calcium carbonate de, filter cake obtained from the precipitation suspension with a Solids content of 40 to 80 wt .-%, preferably 70 to 73 wt .-% used.
In einer anderen Ausführungsform wird eine Aufschlämmung von natürlichem oder gefälltem Calciumcarbonat in Wasser mit einem Feststoffgehalt von 40 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise 70 bis 73 Gew.-% eingesetzt. In another embodiment, a slurry of natural or precipitated calcium carbonate in water with a solids content of 40 to 80% by weight, preferably 70 up to 73% by weight.
In einer weiteren Ausführungsform wird eine Mischung aus dem bei der Fällung von Calciumcarbonat anfallenden, aus der Fällsuspension gewonnenen Filterkuchen und feinteiligem na türlichem oder gefällten Calciumcarbonat, mit einem Gesamt feststoffgehalt von 40 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise von 70 bis 73 Gew.-% eingesetzt.In a further embodiment, a mixture of that from the precipitation of calcium carbonate, from the Precipitation suspension obtained filter cake and finely divided na natural or precipitated calcium carbonate, with a total solids content of 40 to 80 wt .-%, preferably from 70 to 73 wt .-% used.
Die Teilchengröße des Calciumcarbonates sollte je nach Verwendungszweck zwischen 0,02 µm und 50 µm liegen. Für Pa piermassen für ultraleichte Papiere eignen sich z. B. Teil chengrößen von 0,1 bis 0,4 µm. Für dickere Papiere und Pappen werden Teilchen bis 50 µm Durchmesser eingesetzt. Für die Verwendung in Dispersionsfarben verwendet man bevorzugt Teil chengrößen von 0,2 bis 0,5 µm. Auch größere Calciumcarbonat teilchen können eingesetzt werden. Als chemische Rohstoffe zur Herstellung von z. B. Calciumzitrat oder zur Herstellung von medizinischen Präparaten bevorzugt man sehr feine Teil chen, z. B. mit einem Teilchendurchmesser von 0,07 µm und kleiner.The particle size of the calcium carbonate should depend on Intended use lie between 0.02 µm and 50 µm. For pa Pier masses for ultralight papers are suitable for. B. part sizes from 0.1 to 0.4 µm. For thicker papers and cardboards particles up to 50 µm in diameter are used. For the Use in emulsion paints is preferred sizes from 0.2 to 0.5 µm. Larger calcium carbonate too particles can be used. As chemical raw materials for the production of z. B. calcium citrate or for production very fine parts of medical preparations are preferred chen, e.g. B. with a particle diameter of 0.07 microns and smaller.
Als Netzmittel, insbesondere füllstoffbenetzende Stoffe können z. B. an sich bekannte anionische, kationische oder nichtionische Tenside oder Polyacrylate oder Polymethacrylate mit unterschiedlichen Molekulargewichtsverteilungen, vorzugs weise deren Alkali- oder Ammoniumsalze verwendet werden.As a wetting agent, especially filler-wetting substances can e.g. B. known anionic, cationic or nonionic surfactants or polyacrylates or polymethacrylates with different molecular weight distributions, preferably as their alkali or ammonium salts are used.
Die füllstoffbenetzenden Stoffe werden in Mengen von 0,05 bis 20 Gew.-% bezogen auf den Calciumcarbonatfeststoff gehalt zugesetzt.The filler wetting substances are in quantities of 0.05 to 20 wt .-% based on the calcium carbonate solid content added.
Die ionischen Verbindungen als Sedimentationsverhinderer im Sinne der Erfindung sind insbesondere NaCl, Na(CO3)2, NaOH, KOH, Magnesiumchlorid, Aluminiumsulfat, Zinnsulfat, Ti tanylacetylacetonal. Sie werden üblicherweise unter Rühren in die Suspension eingetragen. The ionic compounds as sedimentation preventers in the sense of the invention are in particular NaCl, Na (CO 3 ) 2 , NaOH, KOH, magnesium chloride, aluminum sulfate, tin sulfate, titanium tanylacetylacetonal. They are usually added to the suspension with stirring.
Zur Herstellung von Calciumcarbonatsuspensionen wird der bei der Fällung von Calciumcarbonat anfallende, aus der Fäll suspension gewonnene feuchte Filterkuchen mit den bekannten Hilfsstoffen unter Rühren versetzt. Die Zugabe der Hilfsstof fe und/oder der Sedimentationsverhinderer kann auch bereits vor der Filtration oder während der Filtration des gefällten Calciumcarbonates erfolgen.For the production of calcium carbonate suspensions the in the precipitation of calcium carbonate, from the precipitation suspension obtained wet filter cake with the known Excipients added with stirring. The addition of the excipient fe and / or the sedimentation inhibitor can already before filtration or during filtration of the precipitated Calcium carbonates are made.
Die Herstellung der Calciumcarbonatsuspensionen unter Verwendung einer Mischung aus den bei der Fällung von Calci umcarbonat anfallenden Filterkuchen und feinteiligen, natür lichen oder gefälltem Calciumcarbonat erfolgt in gleicher Weise durch Mischen der Komponenten vor, während oder nach der Filtration.The preparation of the calcium carbonate suspensions under Use a mixture of those used in the precipitation of calci umcarbonate filter cake and fine, natural Lichen or precipitated calcium carbonate takes place in the same Way by mixing the components before, during or after filtration.
Die so hergestellten Suspensionen können ohne weitere Maßnahmen zur Sedimentationsverhinderung in Tanks gelagert oder auch über lange Strecken transportiert werden. Vor der Entnahme der Suspension ist keine Homogenisierung erforder lich. Die volumetrische Dosierung dieser Suspensionen ist möglich, da der Feststoffgehalt in der Suspension einheitlich und somit bestimmbar ist.The suspensions thus produced can be used without further Measures to prevent sedimentation stored in tanks or can be transported over long distances. Before the Removal of the suspension does not require homogenization Lich. The volumetric dosage of these suspensions is possible because the solids content in the suspension is uniform and is therefore determinable.
Es wurde gefunden, daß die Zugabe der ionischen Verbin dungen in einer Menge von 0,001 Gew.-% bis 3 Gew.-% bezogen auf den Calciumcarbonatfeststoffgehalt ausreichend ist um die Sedimentation zu verhindern.It was found that the addition of the ionic verb solutions in an amount of 0.001% by weight to 3% by weight is sufficient to the calcium carbonate solids content around the To prevent sedimentation.
Die erfindungsgemäßen sedimentationsstabilen Calciumcar bonatsuspensionen eignen sich hervorragend als Rohstoff für die Papier-, Farben- und Kosmetikindustrie, da das darin ent haltene Calciumcarbonat extrem fein dispergiert vorliegt und somit besonders gute Eigenschaften als Pigment oder funktio naler Füllstoff aufweist. The sedimentation-stable calcium car according to the invention Bonate suspensions are an excellent raw material for the paper, paint and cosmetics industry because that ent Calcium carbonate is extremely finely dispersed and therefore particularly good properties as pigment or functio naler filler.
Die erfindungsgemäßen Suspensionen sind somit geeignet als Rohstoff zur Herstellung von Dispersionsfarben, Papier streichfarben, Papiermassen, Medikamenten, Körperpflege- und -reinigungsmitteln, z. B. Zahnpasten, oder als Rohstoff für chemische Reaktionen z. B. zur Herstellung von Calciumcitrat oder als Neutralisationsmittel für Säuren z. B. in der Wein entsäuerung.The suspensions according to the invention are therefore suitable as raw material for the production of emulsion paints, paper coating colors, paper pulp, medication, personal care and -Cleaning agents, e.g. B. toothpastes, or as a raw material for chemical reactions e.g. B. for the production of calcium citrate or as a neutralizing agent for acids e.g. B. in the wine deacidification.
Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung erläu tern jedoch nicht einschränken.The following examples are intended to explain the invention However, do not restrict it.
In eine Calciumcarbonatsuspension, die eine Mischung aus Filterkuchen und getrocknetem gefällten Calciumcarbonat enthielt, mit einem Feststoffgehalt von 72,3 Gew.-% wurden 0,9 Gew.-% Natriumacrylat und 0,12 Gew.-% NaOH unter Rühren eingetragen.In a calcium carbonate suspension, which is a mixture of Filter cake and dried precipitated calcium carbonate contained, with a solids content of 72.3 wt .-% 0.9% by weight sodium acrylate and 0.12% by weight NaOH with stirring registered.
Die Viskosität der Mischung betrug 2,8 Pascalsekunden.The viscosity of the mixture was 2.8 Pascal seconds.
Nach 14 Tagen Lagerung hatte sich kein Bodensatz gebildet.No sediment had formed after 14 days of storage.
Die Suspension war als Pigment in Dispersionsfarben und als Papierstrich sehr gut geeignet.The suspension was as a pigment in emulsion paints and as Paper line very well suited.
In eine Calciumcarbonatsuspension, die eine Mischung aus Filterkuchen und getrocknetem gefälltem Calciumcarbonat enthielt, mit einem Feststoffgehalt von 73 Gew.-% wurden 1,2 Gew.-% Natriumacrylat und 0,2 Gew.-% KOH unter Rühren eingetragen.In a calcium carbonate suspension, which is a mixture of Filter cake and dried precipitated calcium carbonate contained, with a solids content of 73 wt .-% 1.2% by weight sodium acrylate and 0.2% by weight KOH with stirring registered.
Die Viskosität der Mischung betrug 3,4 Pascalsekunden.The viscosity of the mixture was 3.4 Pascal seconds.
Nach 14 Tagen Lagerung hatte sich kein Bodensatz gebildet.No sediment had formed after 14 days of storage.
Diese Suspension war als Pigment für Dispersionsfarben sehr gut geeignet.This suspension was very good as a pigment for emulsion paints well suited.
100 kg einer 20%igen Suspension aus der Naßmahlung von natür lichem Calciumcarbonat mit einem mittleren Teilchendurchmes ser von 1,5 um wurden mit 300 g Ammonium-Polyacrylat und 600 g Na2(CO3) versetzt. Die Suspension wurde durch Filtra tion auf einen Feststoffgehalt von 65% aufkonzentriert.100 g of a 20% suspension from the wet grinding of natural calcium carbonate with an average particle diameter of 1.5 μm were mixed with 300 g of ammonium polyacrylate and 600 g of Na 2 (CO 3 ). The suspension was concentrated to a solids content of 65% by filtration.
Die Viskosität betrug 1,3 Pascalsekunden.The viscosity was 1.3 Pascal seconds.
Nach 14 Tagen hatte sich kein Bodensatz gebildet.No sediment had formed after 14 days.
Das Produkt eignete sich hervorragend zur Herstellung von matten, wäßrigen Tiefdruckfarben.The product was ideal for the production of matt, aqueous gravure inks.
100 kg eines 50 Gew.-% enthaltenem Filterkuchens aus der Her stellung von gefälltem Calciumcarbonat mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,3 um wurden mit 50 kg eines natür lichen Calciumcarbonates mit einer mittleren Teilchengröße von 0,9 um, 1,5 kg Na-Polyacrylat und 400 g Al2(SO4)3* 18 H2O gemischt.100 kg of a filter cake containing 50% by weight from the production of precipitated calcium carbonate with an average particle diameter of 0.3 µm were mixed with 50 kg of natural calcium carbonate with an average particle size of 0.9 µm, 1.5 kg Na Polyacrylate and 400 g Al 2 (SO 4 ) 3 * 18 H 2 O mixed.
Die Viskosität betrug 2,1 Pascalsekunden. The viscosity was 2.1 Pascal seconds.
Nach 14 Tagen hatte sich kein Bodensatz gebildet.No sediment had formed after 14 days.
Das Produkt eignete sich hervorragend zur Herstellung von Dispersionsfarben.The product was ideal for the production of Emulsion paints.
Claims (4)
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19820122A DE19820122A1 (en) | 1998-05-06 | 1998-05-06 | Inhibiting sedimentation in calcium carbonate suspensions by adding metal compound, e.g. sodium carbonate |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE19820122A DE19820122A1 (en) | 1998-05-06 | 1998-05-06 | Inhibiting sedimentation in calcium carbonate suspensions by adding metal compound, e.g. sodium carbonate |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003091156A1 (en) * | 2002-04-25 | 2003-11-06 | Imerys Pigments, Inc. | Stabilization of the viscosity of formamidine sulfinic acid bleached calcium carbonate slurries |
| WO2011001374A1 (en) | 2009-07-01 | 2011-01-06 | Omya Development Ag | Method for improving opacity |
-
1998
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| US7105139B2 (en) | 2002-04-25 | 2006-09-12 | Imerys Pigments, Inc. | Stabilization of the viscosity of formamidine sulfinic acid bleached calcium carbonate slurries |
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| EP2292701A1 (en) | 2009-07-01 | 2011-03-09 | Omya Development AG | Method for improving opacity |
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