[发明专利]用于获得沉淀碳酸钙的方法

说明书

本发明提供了一种用于制备沉淀碳酸钙产物的方法，包括以下步骤：(a)通过在以每摩尔Ca(OH)₂计0.005至0.030摩尔呈Sr(OH)₂形式的Sr的存在下使Ca(OH)₂悬浮体碳酸化来制备沉淀碳酸钙品种的水性悬浮体，(b)使步骤(a)中制备的沉淀碳酸钙晶种脱水并分散以获得d₅₀小于或等于0.1μm至0.3μm且BET比表面积为10m²/g至30m²/g的沉淀碳酸钙晶种的水性悬浮体，以及(c)通过在按干重计0.5％至5％的步骤(b)中获得的沉淀碳酸钙晶种的存在下使Ca(OH)₂浆料碳酸化来形成沉淀碳酸钙产物的水性悬浮体，其中沉淀碳酸钙晶种的d₅₀小于沉淀碳酸钙产物的d₅₀并且沉淀碳酸钙晶种的文石多形体含量大于或等于步骤(c)中获得的沉淀碳酸钙产物，所述方法的特征在于步骤(b)的脱水通过使用管压机来进行。

技术领域

本发明涉及一种用于生产沉淀碳酸钙，特别是具有增加的重量百分比的文石晶体多形体的沉淀碳酸钙产物的方法。

背景技术

近年来，碳酸钙在许多领域中已得到广泛的应用。例如，碳酸钙作为填料以及由于它的白颜色而作为涂料颜料是造纸、塑料、漆和涂料工业中最广泛使用的矿物之一。在造纸工业中，碳酸钙由于它的高亮度、不透明度和光泽度是有价值的，并且通常被用作填料以制造光亮的不透明纸张。此外，碳酸钙经常被用作漆中的增量剂(extender)，并且还被用作粘合剂和密封剂中的填料。高级碳酸钙还在药物制剂中得到应用。

已知碳酸钙作为三种类型的晶体多形体存在：方解石、文石和球文石。方解石(最常见的晶体多形体)被认为是碳酸钙的最稳定的晶体形式。较不常见的是文石，其具有离散或成簇的针状斜方晶体结构。球文石是最罕见的碳酸钙多形体，并且一般不稳定。

在这三种形式中，文石在许多应用(例如无机填料或纸张涂料)中是特别有用的，并且由于其针状晶体结构，其提供了提高的纸张松厚度和不透明度。因此，对具有显著文石晶体含量的碳酸钙的需求大幅增加。

一般地，商业上生产碳酸钙的一种方式是通过煅烧天然碳酸钙以获得生石灰。然后添加水以得到氢氧化钙的水性悬浮体(“石灰乳”)，并且将二氧化碳再引入到这种浆料中以使碳酸钙沉淀。这种方法的产物被称为沉淀碳酸钙(“PCC”)。所得到的碳酸钙的水性悬浮体或浆料可以原样使用或者进行进一步加工(例如，脱水、研磨等)以形成干燥产物。根据所使用的确切的反应条件，沉淀反应能够产生三种多形体(方解石、文石和球文石)中的每一种。

用于生产具有增加的文石晶体含量的PCC产物的现有技术方法一般采用多种途径。在第一种途径中，开发了这样的方法：在导致形成PCC的碳酸化期间使用添加剂(例如锶盐)以促进文石晶体的产生。例如，GB 2145074A公开了一种通过在碳酸化期间添加氯化锶(SrCl₂)以充当文石晶体的形成中的试剂来生产沉淀文石碳酸钙产物的方法。

锶化合物作为用于制备PCC的碳酸化方法的添加剂的用途还公开在以下日本专利公开中的PCC生产方法中：JP63260815、JP59223225、JP5116936和JP1018911。

在第二种途径中，方法利用了文石晶种以增加文石晶体的形成。例如，GB 941900A教导了一种通过在碳酸化期间引入碳酸钠溶液来生产文石碳酸钙的方法。该参考文献建议向所公开的方法中添加文石晶种可以加快文石晶体的产生。

上面讨论的生产方法已经表明稍微增加了PCC产物的总文石晶体含量。然而，这些方法一般不能够产生总文石含量大于60％的PCC。