[发明专利]制备经表面反应的碳酸钙的方法

说明书

本发明涉及用于生产经表面反应的碳酸钙的方法，其中利用磷酸、二氧化碳和特定的二羧酸在水性介质中处理含碳酸钙材料以形成经表面反应的碳酸钙的水性悬浮液。此外，本发明涉及通过所述方法获得的经表面反应的碳酸钙及其用途。

技术领域

本发明涉及用于制备经表面反应的碳酸钙的方法，通过所述方法获得的经表面反应的碳酸钙及其用途以及用于调节BET表面积的方法的用途。

背景技术

实践中，碳酸钙出于各种目的大量地用在纸、油漆、橡胶和塑料工业中(例如用于造纸的涂料、填料、增容剂和颜料以及水性漆和油漆)，并且用在水处理中，并且特别地用作去除无机材料如重金属和/或药物废物如多环化合物、胆固醇和/或内分泌干扰化合物(EDC)的手段。

关于防止碳酸钙粒子的附聚并且增强这些粒子与向其中加入该粒子(例如作为填料或絮凝剂)的物质的亲和性，这种碳酸钙粒子表面的物理和化学性能通过利用脂肪酸或脂肪酸的钠盐、树脂酸或其他酸处理而修改。

在本领域中，已经提出多种用于改善碳酸钙的化学和物理性能的方法。例如，US4,219,590 A描述了一种用于通过如下方式改进碳酸钙的方法：使碳酸钙粒子经受与能够与碳酸钙反应的酸性气体的接触反应以使得粒子尺寸接近精细地单分散，并且同时利用该酸性气体的酸的钙盐涂覆碳酸钙粒子的表面。US 6,666,953 B1涉及一种利用一种或多种H₃O⁺离子供体和气态CO₂处理的含有天然碳酸钙的颜料、填料或矿物，其允许当其被用作纸的颜料或涂层填料时，对于恒定的表面积而言所述纸的重量下降而不会损失物理性能。WO99/02608 A1描述了一种生产耐酸沉淀碳酸钙的高固体浆料的方法，其中利用化学添加剂如铝酸钠处理固体浆料以便赋予该碳酸钙耐酸性。

另外地，US 5,584,923 A、US 5,647,902 A、US 5,711,799 A、WO 97/08247 A1和WO 98/20079 A1分别描述了使得其能够在中性至弱酸性纸的制造中用作填料材料的耐酸碳酸钙，以及一种用于生产该耐酸碳酸钙的方法。

此外，WO 2005/121257 A2描述了一种用于生产干燥矿物颜料的方法，特征在于其含有通过碳酸钙与以下物质的多重反应原位形成的产物：所述碳酸盐与原位形成的和/或从外部供应的气态CO₂的一种或多种反应产物；和至少一种通式R-X的化合物。WO 2004/083316 A1涉及用于造纸应用如本体填充和/或纸涂层的矿物颜料，其含有通过在碳酸钙与以下物质之间的双重和/或多重反应原位形成的产物：所述碳酸盐与一种或多种中等强度至强H₃O⁺离子供体的一种或多种反应产物；和所述碳酸盐与原位形成的和/或从外部供应的气态CO₂的一种或多种反应产物；和至少一种硅酸铝和/或至少一种合成二氧化硅和/或至少一种硅酸钙和/或至少一种硅酸盐的单价盐如硅酸钠和/或硅酸钾和/或硅酸锂(优选例如硅酸钠)和/或至少一种氢氧化铝和/或至少一种铝酸钠和/或铝酸钾。

US 5,043,017 A涉及碳酸钙，其通过以下方式被酸稳定化：向高度分散的碳酸钙中添加钙螯合剂和共轭碱之一如六偏磷酸钠，之后添加酸如磷酸。

EP 2 264 109 A1涉及用于制备经表面反应的碳酸钙的方法，其中利用至少一种具有小于或等于2.5的pK_a的酸和至少一种水溶性非聚合物型有机和/或无机弱酸和/或其氢盐处理碳酸钙，其中该至少一种水溶性非聚合物型有机和/或无机弱酸具有大于2.5的pK_a，并且其中其相应的酸阴离子能够形成水不溶性钙盐。

然而，在本领域中仍然存在对于用于制备高表面积材料的经济方法的需求，其允许针对希望的目的提供特定的碳酸钙材料。

因而，将希望具有可行的方法，其允许制备经表面反应的碳酸钙并且提供以预定方式增加碳酸钙的BET比表面积的可能性。

发明内容