[发明专利]碳酸钙松散颗粒的制备方法

说明书

                本发明的领域

本发明涉及一种方法和用本方法生产的产品。产品是具有要求平均颗粒尺寸、比表面积和高纯度的碳酸钙松散颗粒。本发明制备松散碳酸钙颗粒的方法需要，在糖存在下，将氢氧化钙含水浆料碳酸化；同时改变选择的起始碳酸化温度、和/或糖的浓度。

根据本发明的方法生产的碳酸钙颗粒特别用于纸张中的填充剂、涂层纸张的颜料、作为油漆的颜料、作为聚合物中的冲击改性剂，由于其极高的纯度，因而可以在食品、营养品、化妆品和药品工业找到特殊的应用。

                  本发明的背景

现已发现沉淀碳酸钙(PCC)颜料在纸张和纸板生产中作为填充剂和作为涂覆颜料的应用越来越多。这些应用是由于PCC用于造纸时的优越的光学和物理学的性质而产生的。

传统的PCC制备是通过将氢氧化钙含水浆料用二氧化碳气碳酸化而得到碳酸钙颗粒。生产PCC的传统的方法对于不要求离散性的颗粒是完全足够了。但是，对最终颗粒的离散性有要求时，传统生产PCC的方法就存在问题了。

当尝试用传统的工艺方法沉淀松散PCC颗粒时，会自然地形成聚集体或结块，控制工艺参数使得始终如一地产生碳酸钙松散颗粒是非常困难的。因此，就导致根据传统的工艺方法制备的颗粒，按照控制来预计平均颗粒尺寸和比表面积是不可能的。本发明解决了现有技术的难题。

因此本发明的一个目的是提供一种生产松散碳酸钙颗粒的方法。本发明的另一个目的是提供具有可预测平均颗粒尺寸和比表面积的松散碳酸钙颗粒的生产方法。而本发明再一个目的是提供一个制备松散碳酸钙颗粒的可靠方法。而本发明的进一步的目的是生产具有高碳酸钙纯度的松散碳酸钙颗粒。而本发明还有一个进一步的目的是由不同质量的石灰来源生产松散碳酸钙颗粒。

在以下相关技术和详细描述下，本发明的这些和其它目的将变得更加显而易见。

                  相关技术

U.S.5,332,564揭示了生产菱形或柱形PCC的方法，它包括：在糖水溶液中将生石灰熟化从而形成熟化的石灰含水浆料，用含有气体的二氧化碳将熟化的石灰含水浆料碳酸化，直到菱形碳酸钙沉淀。

U.S.4,237,147揭示了干碳酸盐饮料浓缩物和制备方法，它包括：将a)非晶体的碳酸钙和b)无水无毒酸与水进行预混合。

U.S.4,018,877揭示了通过在最初成核阶段期间或之后将络合剂引进碳酸钙含水浆料中生产碳酸钙的改进的方法。络合剂选自包括蔗糖或葡萄糖的组。

U.S.3,443,890揭示了通过将氢氧化钙含水浆料在糖类和第二种活性成分存在的条件下碳酸化生产PCC的方法，第二种活性成分选自：活性二氧化硅化合物。

U.S.2,467,082揭示了通过将氢氧化钙含水浆料在甜菜糖残渣提取物存在的条件下碳酸化制备白垩的方法。

U.S.2,188,633揭示了在碳化作用前，将作为添加剂的糖类和聚乙烯醇用于氢氧化钙含水浆料中，以形成碳酸钙产品。

J.P.9-156,923揭示了在250℃用聚糖和以碳酸钙为晶种使氢氧化钙含水浆料生成25m²/g的碳酸钙颗粒的方法。

J.P.9-271,313揭示了使用便宜的低级高炉气(CO₂)在50℃-65％制备梭形沉淀碳酸钙。该方法根据石灰的筛孔尺寸来控制颗粒尺寸并不用添加剂。

看过相关技术之后，对于生产松散碳酸钙的新方法需要继续说明。

                       本发明概述

本发明提供一种产品和生产松散碳酸钙颗粒的方法。本方法需要制备一种氢氧化钙含水浆料，调整该浆以选择起始碳酸化温度、将糖添加到浆中，并用二氧化碳气体将氢氧化钙含水浆料碳酸化以生产松散碳酸钙颗粒。

本发明还提供松散碳酸钙颗粒，与传统形成的聚集颗粒相比较，其生产更经济，因为它们需要很少的添加剂，较少的工序，并导致可预计的、疏松的、百分之九十八纯度的碳酸钙颗粒。

                   附图的简单说明

结合所附扫描电子显微镜(SEM’s)照片说明本发明，其中：

图1显示现有技术的偏三角面体方解石；

图2显示现有技术的菱形六面体方解石；

图3显示现有技术的霰石；

图4显示现有技术的短粗-棱柱形方解石；

图5显示本发明的新的松散方解石结晶的SEM照片；和，