СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА МАТЕРИАЛОВ ИЗ КАРБОНАТА КАЛЬЦИЯ С УЛУЧШЕННЫМИ АДСОРБЦИОННЫМИ СВОЙСТВАМИ ПОВЕХНОСТИ ЧАСТИЦ

1. Способ производства содержащих карбонат кальция материалов, имеющих улучшенные адсорбционные свойства поверхности частиц диспергатора, состоящий из стадий:
a) получение, по меньшей мере, одного содержащего карбонат кальция материала в виде водной суспензии или в сухом виде;
b) получение, по меньшей мере, одного содержащего ионы лития соединения, выбранного из группы, в которую входят гидроксид лития или оксид лития или неорганические и/или органические мономерные соли лития, выбранные из группы, в которую входят соли одно- или многоосновных кислот, например, карбонат лития, сульфаты лития, цитрат лития, гидрокарбонат лития, ацетат лития, хлорид лития, фосфат лития, в сухом виде или в водном растворе, и их смеси;
c) сочетание, по меньшей мере, одного содержащего ионы лития соединения по стадии b) и, по меньшей мере, одного содержащего карбонат кальция материала по стадии а).
2
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один содержащий карбонат кальция материал получают в виде синтетического карбоната кальция (РСС) из, по меньшей мере, одного источника ионов кальция и, по меньшей мере, одного источника карбоната, гидрокарбоната и/или СО, или в виде природного содержащего карбонат минерального материала (GCC).
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один содержащий карбонат кальция материал выбирают из группы, в которую входят природный карбонат кальция (GCC), например, мрамор, кальцит, известняк и/или мел; осажденный карбонат кальция (РСС), например, ватерит и/или кальцит; и содержащие карбонат кальция минералы, например, доломит или смешанные наполнители на основе карбоната, в том числе, в частности, связанный с магнием кальций и аналоги или производные, различные материалы, например, глина или тальк или аналоги или
производные, и их смеси, в том числе, например, смеси, содержащие тальк и карбонат кальция или каолин и карбонат кальция, или смеси, содержащие природный карбонат кальция и гидроксид алюминия, слюду или синтетические или натуральные волокна, или совместные структуры минералов, например, совместные структуры талька и карбоната кальция или талька и диоксида титана.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один содержащий карбонат кальция материал представляет собой природный карбонат кальция (GCC) или осажденный карбонат кальция (РСС) или смесь GCC и РСС, или смесь GCC и РСС и глины, или смесь GCC и РСС и талька, и наиболее предпочтительно в качестве GCC выбирают мрамор, мел, кальцит или известняк, или в качестве РСС выбирают кальцитный РСС, например, ромбоэдрический РСС или скаленоэдрический РСС.
5. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один содержащий карбонат кальция материал измельчают, возможно, в присутствии диспергаторов и/или диспергирующих веществ (стадия d), и предпочтительно в присутствии, по меньшей мере, одного содержащего ионы лития соединения.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что тонкодисперсный материал просеивают и/или концентрируют (стадия е).
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что материал после просеивания и/или концентрирования (стадия е) диспергируют в водной среде (стадия f), предпочтительно в присутствии, по меньшей мере, одного содержащего ионы лития соединения.
8. Способ по п.5, отличающийся тем, что тонкодисперсный материал сушат (стадия g).
9. Способ по п.5, отличающийся тем, что тонкодисперсный содержащий карбонат кальция материал по стадии d) диспергируют в водной среде, если его получают в сухом виде на стадии а) (стадия h).
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что водную суспензию, полученную на стадии h), измельчают (стадия i), предпочтительно в присутствии, по меньшей мере, одного содержащего ионы лития соединения.
11. Способ по п.8, отличающийся тем, что высушенный материал по стадии g) повторно диспергируют в водной среде (стадия j), предпочтительно в присутствии, по меньшей мере, одного содержащего ионы лития соединения.
12. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одно содержащее ионы лития соединение добавляют до и/или во время и/или после стадии а), если, по меньшей мере, один содержащий карбонат кальция материал представляет собой РСС.
13. Способ по п.5, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одно содержащее ионы лития соединение добавляют до и/или во время и/или после стадии помола d), если, по меньшей мере, один содержащий карбонат кальция материал представляет собой GCC.
14. Способ по п.6, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одно содержащее ионы лития соединение добавляют после стадии помола d) и до и/или во время и/или после стадии е) просеивания и/или концентрирования.
15. Способ по п.7, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одно содержащее ионы лития соединение добавляют до и/или во время и/или после стадии диспергирования f).
16. Способ по п.9, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одно содержащее ионы лития соединение добавляют единовременно до, во время или после стадии помола d), или несколькими порциями, каждую из которых добавляют до, во время или после стадии диспергирования h).
17. Способ по п.7, отличающийся тем, что, если все или часть количества, по меньшей мере, одного содержащего ионы лития соединения добавляют до стадии диспергирования f), по меньшей мере, одно содержащее ионы лития соединение добавляют до и/или во время и/или после стадии помола d).
18. Способ по п.5, отличающийся тем, что стадию помола d) проводят при рН выше 7, предпочтительно выше 7,5, предпочтительнее от 8,5 до 10,5, и наиболее предпочтительно от 9 до 10, например, 9,5.
19. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что концентрация ионов лития по отношению к полной массе сухого карбоната кальция составляет 10-2000 ч/млн, предпочтительно 100-1000 ч/млн, наиболее предпочтительно 200-800 ч/млн.
20. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одно содержащее ионы лития соединение присутствует в концентрации 0,0035-1 мас.%, предпочтительно 0,0035-0,8 мас.% и наиболее предпочтительно 0,02-0,4 мас.% по отношению к полной массе сухого карбоната кальция.
21. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один содержащий карбонат кальция материал содержит GCC и РСС, причем РСС присутствует в количестве 10-90 мас.%, предпочтительно 20-80 мас.% и наиболее предпочтительно 30-70 мас.% по отношению к полной массе РСС и GCC.
22. Способ по п.5, отличающийся тем, что, в случае отсутствия стадии е), f) или g), все количество, по меньшей мере, одного содержащего ионы лития соединения используют до стадии помола d), или часть, по меньшей мере, одного содержащего ионы лития соединения используют до стадии помола d), причем остальное количество добавляют во время стадии d).
23. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что при использовании диспергатора количество, по меньшей мере, одного используемого содержащего ионы лития соединения составляет 0,01-5%, предпочтительно 0,05-2%, наиболее предпочтительно 0,1-1% сухой массы по отношению к сухой массе содержащего карбонат кальция материала.
24. Способ по п.5, отличающийся тем, что стадию помола d) проводят при температуре выше 5°С, предпочтительно 20-120°С, предпочтительнее 45-105°С и наиболее предпочтительно 85-100°С.
25. Способ по п.5, отличающийся тем, что концентрация твердой фазы в материале в виде водной суспензии, измельчаемом на стадии помола d), составляет 10-82% (от сухой массы содержащего карбонат кальция материала), предпочтительно 50-81%, наиболее предпочтительно 60-80% и особенно предпочтительно 65-72%.
26. Способ по п.5, отличающийся тем, что тонкодисперсный материал, полученный на стадии помола d), содержит фракцию частиц мельче 1 мкм более 20 мас.%, предпочтительно более 60 мас.%, предпочтительнее более 75 мас.%, еще предпочтительнее более 85 мас.% и наиболее предпочтительно более 95 мас.% по отношению к полной массе тонкодисперсного материала.
27. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один содержащий карбонат кальция материал получают в виде водной суспензии, содержащей 1-82 мас.%, предпочтительно 15-81 мас.% и наиболее предпочтительно 40-80 мас.% сухого GCC и/или РСС, и, в частности, 63-72 мас.% сухого GCC и/или 47-72 мас.% сухого РСС.
28. Способ по п.5, отличающийся тем, что стадию помола d) проводят при содержании твердой фазы 10-35 мас.% по отношению к полной массе суспензии в отсутствие каких-либо диспергаторов или диспергирующих веществ или при содержании твердой фазы 60-82 мас.% по отношению к полной массе суспензии в присутствии диспергаторов и/или диспергирующих веществ.
29. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что содержание в суспензии твердой фазы конечного содержащего карбонат кальция материала, как правило, составляет 45-82 мас.%, предпочтительно 45-75 мас.%, предпочтительнее 68-73 мас.%, если стадию помола d) проводят без какого-либо диспергатора или диспергирующего вещества, или 65-82 мас.% и предпочтительнее 72-78 мас.%, если стадию помола d) проводят в присутствии диспергаторов или диспергирующих веществ.
30. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что вязкость по Брукфильду суспензии конечного содержащего карбонат кальция материала устойчива с течением времени, причем вязкость по Брукфильду водной суспензии содержащего карбонат кальция материала через 1 ч после получения ниже 4000 мПа·с, предпочтительно до 2000 мПа·с, предпочтительнее до 500 мПа·с, а вязкость по Брукфильду водной суспензии содержащего карбонат кальция материала после 8 суток хранения без перемешивания ниже 4000 мПа·с, предпочтительно до 2000 мПа·с, предпочтительнее до 1000 мПа·с, особенно до 500 мПа·с.
2
2
2
2
31. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что суспензия конечного содержащего карбонат кальция материала имеет коэффициент рассеяния S≥120 м/кг для плотности покрытия 20 г/ми вязкость по Брукфильду ниже 1000 мПа·с, предпочтительно коэффициент рассеяния S≥140 м/кг для плотности покрытия 20 г/м и вязкость по Брукфильду ниже 500 мПа·с.
32. Содержащий карбонат кальция материал, отличающийся тем, его получают способом по любому из пп.1-31.
33. Содержащий карбонат кальция материал по п.32, отличающийся тем, что концентрация ионов лития по отношению к полной массе сухого карбоната кальция составляет 10-2000 ч/млн, предпочтительно 100-1000 ч/млн, наиболее предпочтительно 200-800 ч/млн.
34. Содержащий карбонат кальция материал по любому из пп.32 или 33, отличающийся тем, что он содержит, по меньшей мере, одно содержащее ионы лития соединение в количестве 0,0035-1 мас.%, предпочтительно 0,0035-0,5 мас.% и наиболее предпочтительно 0,02-0,2 мас.%, в частности 0,05%, по отношению к полной массе сухого карбоната кальция.
50
50
35. Содержащий карбонат кальция материал по п.32 или 33, отличающийся тем, что он имеет значение d около 0.2-5 мкм, предпочтительно 0,2-1,5 мкм, наиболее предпочтительно 0,25-1 мкм, в частности, 0,45-0,7 мкм, причем данное значение d определяют при измерении на седиментометре Sedigraph 5100™.
36. Содержащий карбонат кальция материал по п.32 или 33, отличающийся тем, что он содержит фракцию частиц мельче 1 мкм более 50 мас.%, предпочтительно более 80 мас.%, предпочтительнее более 85 мас.%, еще предпочтительнее более 90 мас.% и наиболее предпочтительно более 95 мас.% по отношению к полной массе тонкодисперсного материала.
2
2
2
2
37. Содержащий карбонат кальция материал по п.32 или 33, отличающийся тем, что он имеет коэффициент рассеяния S≥120 м/кг для плотности покрытия 20 г/м и вязкость по Брукфильду ниже 1000 мПа·с, предпочтительно коэффициент рассеяния S≥140 м/кг для плотности покрытия 20 г/м и вязкость по Брукфильду ниже 500 мПа·с.
38. Применение содержащих карбонат кальция материалов по любому из пп.32-37 в производстве бумаги, красок и пластмасс.
39. Бумага, содержащая материалы на основе карбоната кальция по любому из пп.32-37.
40. Пластмассы, содержащие материалы на основе карбоната кальция по любому из пп.32-37.
41. Краски, содержащие материалы на основе карбоната кальция по любому из пп.32-37.
42. Применение, по меньшей мере, одного содержащего ионы лития соединения в способе производства по любому из пп.1-31.