Способ диспергирования, и/или измельчения, и/или концентрирования карбоната кальция в водной среде с использованием водного раствора, содержащего соединения циркония

Способ диспергирования, и/или измельчения, и/или концентрирования карбоната кальция в водной среде с использованием водного раствора, содержащего соединения циркония

Реферат

Целью настоящего изобретения является создание способа получения суспензии, содержащей карбонат кальция, в котором указанная суспензия, содержащая карбонат кальция, получается при введении одного или более соединений циркония и возможно одной или более других добавок, не содержащих фосфат, действующих как диспергатор и/или добавка, способствующая измельчению.

Обработка минералов часто требует добавления воды. Результатом этого является образование чрезмерно разбавленных суспензий минералов, так что существует необходимость концентрирования тонкоизмельченных минералов в суспензии для проведения дальнейшей обработки. В зависимости от требуемой конечной концентрации минералов применяются различные методики удаления воды. Помимо таких способов, как центрифугирование, фильтровании или выпаривание, известно, что удаление воды из суспензий может быть проведено при помощи электрофореза или электроосмоса - методов, обычно называемых электроконцентрированием, которые приводят к образованию твердого слоя или осадка.

В частном варианте данный способ характеризуется тем, что он является способом смешения, в котором:

карбонат кальция в сухом виде и/или в виде водной дисперсии, и/или в виде водной суспензии или водного отфильтрованного осадка вводится в водную суспензию и/или водную эмульсию, и/или водный раствор, содержащий одно или более соединений циркония, и получаемая композиция смешивается возможно с одной или более других добавок, не содержащих фосфат, действующих как диспергатор и/или добавка, способствующая измельчению,

или

одно или более соединений циркония в сухом виде и/или в виде водной суспензии и/или водной эмульсии, и/или водного раствора вводится в водную дисперсию или водную суспензию, или водный отфильтрованный осадок карбоната кальция, и получаемая композиция смешивается возможно с одной или более других добавок, не содержащих фосфат, действующих как диспергатор и/или добавка, способствующая измельчению.

В другом варианте данный способ характеризуется тем, что он является способом измельчения, в котором:

карбонат кальция в сухом виде и/или в виде водной дисперсии или водной суспензии, или водного отфильтрованного осадка вводится в водную суспензию и/или водную эмульсию, и/или водный раствор, содержащий одно или более соединений циркония, и получаемая композиция измельчается возможно с одной или более других добавок, не содержащих фосфат, действующих как диспергатор и/или добавка, способствующая измельчению,

или

одно или более соединений циркония в сухом виде и/или в виде водной суспензии и/или водной эмульсии, и/или водного раствора вводится в водную дисперсию или водную суспензию, или водный отфильтрованный осадок карбоната кальция, и получаемая композиция измельчается возможно с одной или более других добавок, не содержащих фосфат, действующих как диспергатор и/или добавка, способствующая измельчению.

В другом варианте данный способ характеризуется тем, что он является способом диспергирования, в котором:

карбонат кальция в сухом виде и/или в виде водной дисперсии, и/или в виде водной суспензии или водного отфильтрованного осадка вводится в водную суспензию и/или водную эмульсию, и/или водный раствор, содержащий одно или более соединений циркония, и получаемая композиция диспергируется возможно с одной или более других добавок, не содержащих фосфат, действующих как диспергатор и/или добавка, способствующая измельчению,

или

одно или более соединений циркония в сухом виде и/или в виде водной суспензии и/или водной эмульсии, и/или водного раствора вводится в водную дисперсию или водную суспензию, или водный отфильтрованный осадок карбоната кальция, и получаемая композиция диспергируется возможно с одной или более других добавок, не содержащих фосфат, действующих как диспергатор и/или добавка, способствующая измельчению.

В другом варианте данный способ характеризуется тем, что он является способом концентрирования, в котором:

карбонат кальция в сухом виде и/или в виде водной дисперсии, и/или в виде водной суспензии или водного отфильтрованного осадка вводится в водную суспензию и/или водную эмульсию, и/или водный раствор, содержащий одно или более соединений циркония, и получаемая композиция концентрируется возможно с одной или более других добавок, не содержащих фосфат, действующих как диспергатор и/или добавка, способствующая измельчению, или

одно или более соединений циркония в сухом виде и/или в виде водной суспензии и/или водной эмульсии, и/или водного раствора вводится в водную дисперсию или водную суспензию, или водный отфильтрованный осадок карбоната кальция, и получаемая композиция концентрируется возможно с одной или более других добавок, не содержащих фосфат, действующих как диспергатор и/или добавка, способствующая измельчению.

В другом варианте данный способ характеризуется тем, что он является способом диспергирования, в котором:

карбонат кальция в виде пигментного осадка, такого как отфильтрованный осадок и/или центрифугированный осадок, и/или осадок, полученный способом электроконцентрирования (причем указанный осадок, предпочтительно, имеет содержание влаги выше 20% по сухой массе минерального вещества), вводится в водную суспензию и/или водную эмульсию, и/или водный раствор, содержащий одно или более соединений циркония, и получаемая композиция диспергируется возможно с одной или более других добавок, не содержащих фосфат, действующих как диспергатор и/или добавка, способствующая измельчению,

или

одно или более соединений циркония в сухом виде и/или в виде водной суспензии и/или водной эмульсии, и/или водного раствора вводится в пигментный осадок, такой как отфильтрованный осадок и/или центрифугированный осадок, и/или осадок, полученный способом электроконцентрирования (причем указанный осадок, предпочтительно, имеет содержание влаги выше 20% по сухой массе минерального вещества), и получаемая композиция смешивается возможно с одной или более других добавок, не содержащих фосфат, действующих как диспергатор и/или добавка, способствующая измельчению.

Другой целью настоящего изобретения является создание способа получения водной суспензии и/или водной дисперсии стабильной вязкости карбоната кальция без использования хорошо известных фосфатных диспергаторов, которые, как теперь считается, являются загрязнителями окружающей среды.

Также целью настоящего изобретения является создание способа получения водной суспензии и/или водной дисперсии стабильной вязкости карбоната кальция, в котором количество суммарных поликарбоксилатов, таких как полиакрилаты или малеаты и/или их комбинации, снижается, когда они используются в качестве диспергаторов, так как они получаются из нефтехимических продуктов, которые вносят вклад в увеличение «общего органического углерода» ((ООУ)(ТОС)) в атмосфере и «растворенного органического углерода» ((РОУ)(DOC)) в воде. The Kyoto Protocol от 11 декабря 1997 г. способствует сохранению окружающей среды путем стабилизации и снижения выделений тепличных газов, ослабляя изменение климата и способствуя длительному качеству окружающей среды. The Kyoto Protocol признает чрезвычайную важность регулирования и снижения выделений тепличных газов, которые в настоящее время идут в первую очередь от промышленных и транспортных источников; протокол, кроме того, признает соответствующие благоприятные возможности, которые должны возрасти путем лучшего управления резервуарами углерода и улучшения стоков углерода в лесном хозяйстве и сельском хозяйстве.

Также целью настоящего изобретения является создание способа получения водной суспензии и/или водной дисперсии стабильной вязкости карбоната кальция, которые могут иметь высокое содержание твердого вещества более 45% по сухой массе минерального вещества, возможно более 65% по сухой массе минерального вещества и возможно более 78% по сухой массе минерального вещества или который может обеспечить суспензию, содержащую карбонат кальция, получаемую от стадии механического и/или термического реконцентрирования, следующей после, по меньшей мере, одной стадии сухого и/или мокрого измельчения, без использования диспергатора и при низкой концентрации по отношению к сухому веществу (менее 40% по сухой массе минерального вещества), и, необязательно, с последующей дополнительной стадией измельчения с концентрированием до формы высокого содержания твердого вещества более 45% по сухой массе минерального вещества, возможно более 65% по сухой массе минерального вещества и возможно более 78% по сухой массе минерального вещества.

Также целью настоящего изобретения является создание способа получения таких стабильных водных суспензий и/или водных дисперсий карбоната кальция возможно в форме высокого содержания твердого вещества, причем такие водные суспензии и/или дисперсии сохраняют и/или улучшают оптические свойства, заметно сохраняют и/или увеличивают непрозрачность и/или коэффициент рассеяния конечного продукта при использовании в таких готовых к использованию рецептурах.

Полученные таким образом водные суспензии и/или водные дисперсии также являются предметом настоящего изобретения.

Другим предметом настоящего изобретения является сухой минеральный пигмент карбоната кальция, получаемый после сушки указанных водных суспензий и/или водных дисперсий.

Другой целью настоящего изобретения является применение указанных водных суспензий и/или водных дисперсий, и/или сухих минеральных пигментов карбоната кальция в получении бумаги и/или бумажных покрытий, и/или полимерных покрытий, в качестве наполнителей для полимеров или в композициях водных красок и т.п.

Последним предметом настоящего изобретения является бумага, полимеры и краски, содержащие такие водные дисперсии и/или водные суспензии, и/или сухие минеральные пигменты карбоната кальция.

Водные дисперсии и/или водные суспензии, и/или сухие минеральные пигменты карбоната кальция минерального вещества в настоящее время используются в различных применениях, и, в частности, при содержании карбоната кальция в качестве неорганического дисперсного материала они особенно используются для получения композиций, содержащих пигменты или наполнители, которые далее могут быть использованы в получении бумаги и/или бумажных и/или полимерных покрытий, в качестве наполнителей для полимеров или в композициях водных красок и т.п.

Для того, чтобы поддерживать такие суспензии в стабильной форме в плане вязкости и избегать таких нежелательных явлений, как агрегирование, флоккуляция или седиментация, в процессе получения, транспортирования или хранения суспензии, специалист в данной области техники знает, что необходимо получать стабильные водные суспензии и/или водные дисперсии дисперсного материала с использованием диспергаторов и/или добавок, улучшающих измельчение. Также хорошо известно, что выбор таких диспергаторов и/или добавок, улучшающих измельчение, может позднее влиять на некоторые из характеристик конечных продуктов, выполненных на указанных суспензиях; например, в случае рецептур водных красок, бумаг или бумажных покрытий существующая техника включает документы, касающиеся диспергаторов, которые улучшают оптические свойства конечных продуктов, такие как непрозрачность, блеск или коэффициент рассеяния.

US 5043017 и US 5156719 рассматривают тонкодисперсный карбонат кальция, который является кислотностабилизированным путем использования кальций-хелатирующего агента, сопряженного основания, такого как полифосфаты и слабая кислота, причем последней является, предпочтительно, фосфорная кислота, и способ получения такого карбоната кальция и бумаги, содержащей такой карбонат кальция.

Указанные решения не согласуются с новыми требованиями для специалиста в данной области техники в плане не использования некоторых химических веществ, которые теперь считаются потенциальными загрязнителями сточных вод и промышленных вод, а именно, фосфатных соединений. Действительно, химические продукты, содержащие фосфаты, в настоящее время имеют повышенное число ограничений. Весной 2003 г. Европейский Союз издал протокол по перечню высвобождения и переноса загрязнений. 7 октября 2004 г. Европейская комиссия приняла план по урегулированию будущих обязательств: СОМ (2004) 634. Приложение I данного плана содержит перечень промышленных сооружений и учреждений для рассмотрения: горнодобывающая промышленность указана на странице 25 (подземные горные работы и родственные операции, открытые горные работы). Приложение II содержит перечень 90 продуктов для рассмотрения: на странице 28 указан общий фосфор.

Ввиду вышеуказанного предыдущие решения, рассматривающие использование фосфатов и прежде всего фосфорной кислоты, не могут считаться рассматриваемыми, эффективными и используемыми для специалиста в данной области техники.

Как известно в течение многих лет в технике, другим решением получения стабильных суспензий минерального вещества является использование акриловых гомополимеров и/или акриловых сополимеров с другими водорастворимыми мономерами. FR 2603042, EP 0100947, EP 0127388, ЕР 0129329, ЕР 0542644 рассматривают использование таких полимеров, имеющих низкие молекулярные массы, для этой цели. Хотя указанные различные типы диспергаторов делают возможным получать водные суспензии тонкодисперсного минерального вещества, которые являются стабильными во времени, они не обеспечивают последующее суспендирование или повторное диспергирование минерального вещества в воде, такого как особенно карбонат кальция, при получении от стадии механического и/или термического реконцентрирования, следующей после стадии сухого и/или мокрого измельчения, без использования диспергатора и при низкой концентрации по отношению к сухому веществу (менее 40% по сухой массе) и, необязательно, с последующей дополнительной стадией измельчения. Такой низкий твердый измельченный карбонат кальция, измельченный в водной суспензии с использованием любого диспергатора и/или добавки, улучшающей измельчение, является трудным для диспергирования с образованием суспензий с высоким содержанием твердых веществ.

Сталкиваясь с данной проблемой, специалист в данной области техники знакомится с WO 0148093, который описывает выбор гомополимеров акриловой кислоты и/или водорастворимых сополимеров акриловой кислоты с высокой молекулярной массой (соответствующей индексам вязкости в интервале от 0,08 до 0,80). Другое решение предлагается в ЕР 0850685, который рассматривает использование водорастворимого сополимера акриловой кислоты и малеиновой кислоты в определенном соотношении и в соответствии с определенной молекулярной массой.

Однако вышеуказанные полимеры и сополимеры получаются из нефтехимических соединений, которые, как хорошо известно, вносят вклад в нежелаемое увеличение ООУ в атмосфере и РОУ в воде и не согласуются с Киотским протоколом, как указано здесь выше.

Кроме того, ни один из указанных документов не описывает влияние используемого диспергатора на конечные свойства водных рецептур, содержащих суспензию минерального вещества, полученную в соответствии с указанными изобретениями, и, в частности, ни один не рассматривает возможное улучшение оптических свойств красок, или бумаги, или бумажных покрытий, полученнных с использованием таких суспензий; настоящее изобретение позволяет специалисту в данной области техники отвечать требованиям конечного использования в плане сохранения или улучшения оптических свойств конечных продуктов.

Кроме того, как отмечено в настоящей заявке, способ согласно настоящему изобретению дополнительно позволяет снизить количество поликарбоксилатных диспергаторов с достижением определенной вязкости по Брукфилду при использовании в комбинации с соединением циркония. В комбинации с полиакрилатными диспергаторами использование соединений циркония согласно настоящему изобретению приводит к превосходным результатам в плане стабильности и содержания твердых веществ повторно диспергированных суспензий карбоната кальция, которые являются неожиданно эквивалентыми или даже улучшенными по сравнению с полученными согласно WO 0148093 и ЕР 0850685, и приводит к снижению РОУ и выделения ископаемого СО₂ при разложении диспергатора по отношению к суспензиям, полученным согласно вышеуказанным патентам.

Таким образом, решаемая техническая проблема может быть обобщена следующим образом: специалист в данной области техники должен строго избегать использования фосфата и должен снижать количество поликарбоксилата, необходимое для данной степени диспергирования в водных суспензиях и/или водных дисперсиях минерального вещества благодаря более ограниченным нормам; кроме того, он должен также разработать способ для того, чтобы концентрировать минеральное вещество; согласно указанным нормам он должен также разработать способ повторного диспергирования карбоната кальция, получаемого от стадии механического и/или термического реконцентрирования, следующей после по меньшей мере одной стадии сухого и/или мокрого измельчения, без использования диспергатора и при низкой концентрации по отношению к сухому веществу; наконец, он должен выполнять требования конечного использования и должен сохранять или улучшать часть оптических свойств конечных продуктов, таких как непрозрачность.

Принимая во внимание указанную техническую проблему, неожиданно был найден новый способ получения такой водной суспензии карбоната кальция.

Способ заключается в получении суспензии, содержащей карбонат кальция, в котором указанная суспензия, содержащая карбонат кальция, получается при введении одного или более соединений циркония и возможно одной или более других добавок, не содержащих фосфат, действующих как диспергатор и/или добавка, способствующая измельчению.

В частном варианте данный способ характеризуется тем, что он представляет собой способ смешения, в котором:

карбонат кальция в сухом виде и/или в виде водной дисперсии, и/или в виде водной суспензии или водного отфильтрованного осадка вводится в водную суспензию и/или водную эмульсию, и/или водный раствор, содержащий одно или более соединений циркония, и получаемая композиция смешивается возможно с одной или более других добавок, не содержащих фосфат, действующих как диспергатор и/или добавка, способствующая измельчению,

или

одно или более соединений циркония в сухом виде и/или в виде водной суспензии и/или водной эмульсии, и/или водного раствора вводится в водную дисперсию или водную суспензию, или водный отфильтрованный осадок карбоната кальция, и получаемая композиция смешивается возможно с одной или более других добавок, не содержащих фосфат, действующих как диспергатор и/или добавка, способствующая измельчению.

В другом варианте данный способ характеризуется тем, что он является способом измельчения, в котором:

карбонат кальция в сухом виде и/или в виде водной дисперсии или водной суспензии, или водного отфильтрованного осадка вводится в водную суспензию и/или водную эмульсию, и/или водный раствор, содержащий одно или более соединений циркония, и получаемая композиция измельчается возможно с одной или более других добавок, не содержащих фосфат, действующих как диспергатор и/или добавка, способствующая измельчению,

или

одно или более соединений циркония в сухом виде и/или в виде водной суспензии и/или водной эмульсии, и/или водного раствора вводится в водную дисперсию или водную суспензию, или водный отфильтрованный осадок карбоната кальция, и получаемая композиция измельчается возможно с одной или более других добавок, не содержащих фосфат, действующих как диспергатор и/или добавка, способствующая измельчению.

В другом варианте данный способ характеризуется тем, что он является способом диспергирования, в котором:

карбонат кальция в сухом виде и/или в виде водной дисперсии, и/или в виде водной суспензии или водного отфильтрованного осадка вводится в водную суспензию и/или водную эмульсию, и/или водный раствор, содержащий одно или более соединений циркония, и получаемая композиция диспергируется возможно с одной или более других добавок, не содержащих фосфат, действующих как диспергатор и/или добавка, способствующая измельчению,

или

одно или более соединений циркония в сухом виде и/или в виде водной суспензии и/или водной эмульсии, и/или водного раствора вводится в водную дисперсию или водную суспензию, или водный отфильтрованный осадок карбоната кальция, и получаемая композиция диспергируется возможно с одной или более других добавок, не содержащих фосфат, действующих как диспергатор и/или добавка, способствующая измельчению.

В другом варианте данный способ характеризуется тем, что он является способом концентрирования, в котором:

карбонат кальция в сухом виде и/или в виде водной дисперсии, и/или в виде водной суспензии или водного отфильтрованного осадка вводится в водную суспензию и/или водную эмульсию, и/или водный раствор, содержащий одно или более соединений циркония, и получаемая композиция концентрируется возможно с одной или более других добавок, не содержащих фосфат, действующих как диспергатор и/или добавка, способствующая измельчению,

или

одно или более соединений циркония в сухом виде и/или в виде водной суспензии и/или водной эмульсии, и/или водного раствора вводится в водную дисперсию или водную суспензию, или водный отфильтрованный осадок карбоната кальция, и получаемая композиция концентрируется возможно с одной или более других добавок, не содержащих фосфат, действующих как диспергатор и/или добавка, способствующая измельчению.

В другом варианте данный способ характеризуется тем, что он является способом диспергирования, в котором:

карбонат кальция в виде пигментного осадка, такого как отфильтрованный осадок и/или центрифугированный осадок, и/или осадок, полученный способом электроконцентрирования (причем указанный осадок, предпочтительно, имеет содержание влаги выше 20% по сухой массе минерального вещества), вводится в водную суспензию и/или водную эмульсию, и/или водный раствор, содержащий одно или более соединений циркония, и получаемая композиция диспергируется возможно с одной или более других добавок, не содержащих фосфат, действующих как диспергатор и/или добавка, способствующая измельчению,

или

одно или более соединений циркония в сухом виде и/или в виде водной суспензии и/или водной эмульсии, и/или водного раствора вводится в пигментный осадок, такой как отфильтрованный осадок и/или центрифугированный осадок, и/или осадок, полученный способом электроконцентрирования (причем указанный осадок, предпочтительно, имеет содержание влаги выше 20% по сухой массе минерального вещества), и получаемая композиция смешивается возможно с одной или более других добавок, не содержащих фосфат, действующих как диспергатор и/или добавка, способствующая измельчению.

Должно быть отмечено, что полученные таким образом водные суспензии могут быть дополнительно концентрированы до более высокой концентрации способом, хорошо известным специалисту в данной области техники, таким как использование центрифуги или выпарного аппарата, и что в ходе указанной стадии дополнительного концентрирования могут быть введены дополнительные количества карбоната кальция в сухом виде (порошок) или в виде суспензии (водная суспензия).

Полученные водные суспензии являются очень стабильными в плане вязкости по Брукфилду, с одной стороны. С другой стороны, они позволяют специалисту в данной области техники обеспечить конечного пользователя высококонцентрированными суспензиями минерального вещества, которые легко перекачиваются насосом и легко текут, и/или концентрировать суспензии с низким содержанием твердых веществ до формы с более высоким содержанием твердых веществ (содержащей более 45% по сухой массе минерального вещества, возможно более 65% по сухой массе минерального вещества, и возможно более 78% по сухой массе минерального вещества). Кроме того, они позволяют полностью избежать использования диспергаторов, содержащих фосфатные соединения. Они также вносят вклад в снижение количества не отвечающих требованиям The Kyoto Protocol поликарбоксилатных диспергаторов и/или добавок, улучшающих измельчение, когда они используются в настоящем изобретении. Наконец, водные рецептуры и особенно рецептуры бумаги и бумажных покрытий, содержащие такие водные суспензии, показывают равные или улучшенные оптические свойства, особенно в плане непрозрачности и/или коэффициента рассеяния.

Должно быть отмечено, что такие водные растворы, содержащие соединения циркония, хорошо известны в технике в течение многих лет, особенно что касается их использования в качестве сшивающих агентов в водных рецептурах покрытий, как рассмотрено в “Zirconium compounds find new uses in surface coatings” (Modern paint and coatings, Febrary 1988, pp. 36-39). То, что полимерные частицы циркония могут взаимодействовать с функциональными группами органических полимеров делает их значительно интересными для водных красок и покрытий, где они могут улучшать как теплостойкость, так и стойкость к царапанию, как указано в статье “Zirconium compounds in waterbased coatings” (Polymer paint colour Journal, March 9, 1988, 178, 4209, pp. 154-162), и особенно в случае Bacote 20 ((AZC) АЦК- аммонийцирконийкарбонат) и Zirgel K ((KZC) КЦК- калийцирконийкарбонат), выпускаемых фирмой Magnesium Electron Ltd. Также полностью установлено, что некоторые из указанных соединений могут использоваться в рецептурах красок, наносимых распылением, где они могут влиять на реологические, оптические и печатные свойства указанных красок. Указанные результаты рассматриваются относительно цирконийкарбоната ((ЦК)(ZAA)) и АЦК в статье “Influence of cationic additives on the rheological, optical and printing properties of ink-jet coatings” (Polymer paint colour Journal, March 9, 1988, 178, 4209, pp. 154-162). Однако каждый из вышеуказанных документов относится к использованию соединений циркония в водных рецептурах, содержащих органические полимеры (главным образом, связующие, которые сильно сшиваются вышеуказанными соединениями циркония), что полностью отличается от настоящего изобретения, которое рассматривает снижение использования или исключение органических полимеров, в частности поликарбоксилатов, используемых в качестве добавок, способствующих измельчению, или диспергаторов в водных суспензиях карбоната кальция.

Наконец, хотя они не могут рассматриваться как определенно находящиеся в области применения настоящего изобретения, так как они не адресуют требования специалисту в данной области техники полностью избегать использования фосфатных соединений, обеспечивая стабильные суспензии с высоких содержанием твердых веществ более 45% по сухой массе минерального вещества, возможно более 65% по сухой массе минерального вещества и возможно более 78% по сухой массе минерального вещества, с сохранением и/или улучшением оптических свойств конечных продуктов и со снижением значения ООУ для равной степени диспергирования карбоната кальция, нижеследующие документы указываются, так как они рассматривают использование соединений циркония в водных суспензиях минерального вещества, не содержащих органических полимеров, и улучшение оптических свойств конечных продуктов, таких как бумага и бумажные покрытия.

В US 3597251 указывается, что либо оксид цинка, либо оксид циркония, либо их смеси могут использоваться для улучшения диспергирования карбоната кальция в воде, что дает в результате содержание твердых веществ от 55 до 80% по сухой массе минерального вещества; однако использование вышеуказанных продуктов ограничивается комбинацией с фосфатными диспергаторами, как указано в п. 1 формулы изобретения.

ЕР 0206837 рассматривает способ получения пигмента глины с использованием достаточного количества источника иона циркония для улучшения оптических свойств основы, содержащей пигмент. АЦК рассматривается в качестве одного из наиболее эффективных источников иона циркония для улучшения степени белизны, непрозрачности и коэффициента рассеяния бумаги, рецептурированной согласно данному изобретению. Однако, принимая во внимание приведенные примеры, ясно видно, что для того, чтобы получить суспензии с высоким содержанием твердых веществ (выше 60% по сухой массе минерального вещества), должны использоваться традиционные фосфатсодержащие диспергаторы (смотри Пример 1, стр. 12); чем выше концентрация АЦК, тем выше оптические свойства, тем ниже диспергируемость минеральных частиц (смотри Пример 2, стр. 15).

Таким образом, специалист в данной области техники несомненно делает вывод из указанных документов, что, хотя соединения циркония могут использоваться для диспергирования минералов, таких как глина, и могут быть получены высококонцентрированные суспензии, требующие, однако, использования фосфатсодержащих диспергаторов, диспергируемость минералов снижается; в связи с новыми требованиями, касающимися загрязнений в горной промышленности, это точно является тем, чего он желает избежать.

Таким образом, для того, чтобы специалисту в данной области техники отвечать многочисленным требованиям: прежде всего избегать использования фосфатсодержащих диспергаторов и минимизировать количество поликарбоксилатсодержащих диспергаторов и добавок, способствующих измельчению, для получения стабильных суспензий карбоната кальция с высоким содержанием твердых веществ (содержащих более 78% по сухой массе минерального вещества) и/или для концентрирования низкоконцентрированных суспензий карбоната кальция в форму с высоким содержанием твердых веществ (более 50% по сухой массе минерального вещества, предпочтительно, более 65% по сухой массе минерального вещества, наиболее предпочтительно, более 75% по сухой массе минерального вещества) и для сохранения или возможно улучшения оптических свойств (таких как увеличение непрозрачности и/или коэффициента рассеяния) конечных продуктов, был неожиданно найден новый способ получения такой суспензии, содержащей карбонат кальция.

Данный способ заключается в получении суспензии, содержащей карбонат кальция, в котором указанная суспензия, содержащая карбонат кальция, получается при введении одного или более соединений циркония и возможно одной или более добавок, не содержащих фосфат, действующих как диспергатор или добавка, способствующая измельчению.

В частном варианте данный способ характеризуется тем, что он является способом смешения, в котором:

карбонат кальция в сухом виде и/или в виде водной дисперсии, и/или в виде водной суспензии или водного отфильтрованного осадка вводится в водную суспензию и/или водную эмульсию, и/или водный раствор, содержащий одно или более соединений циркония, и получаемая композиция смешивается возможно с одной или более других добавок, не содержащих фосфат, действующих как диспергатор и/или добавка, способствующая измельчению,

или

одно или более соединений циркония в сухом виде и/или в виде водной суспензии и/или водной эмульсии, и/или водного раствора вводится в водную дисперсию или водную суспензию, или водный отфильтрованный осадок карбоната кальция, и получаемая композиция смешивается возможно с одной или более других добавок, не содержащих фосфат, действующих как диспергатор и/или добавка, способствующая измельчению.

В другом варианте данный способ характеризуется тем, что он является способом измельчения, в котором:

карбонат кальция в сухом виде и/или в виде водной дисперсии или водной суспензии, или водного отфильтрованного осадка вводится в водную суспензию и/или водную эмульсию, и/или водный раствор, содержащий одно или более соединений циркония, и получаемая композиция измельчается возможно с одной или более других добавок, не содержащих фосфат, действующих как диспергатор и/или добавка, способствующая измельчению,

или

одно или более соединений циркония в сухом виде и/или в виде водной суспензии и/или водной эмульсии, и/или водного раствора вводится в водную дисперсию или водную суспензию, или водный отфильтрованный осадок карбоната кальция, и получаемая композиция измельчается возможно с одной или более других добавок, не содержащих фосфат, действующих как диспергатор и/или добавка, способствующая измельчению.

В другом варианте данный способ характеризуется тем, что он является способом диспергирования, в котором:

карбонат кальция в сухом виде и/или в виде водной дисперсии, и/или в виде водной суспензии или водного отфильтрованного осадка вводится в водную суспензию и/или водную эмульсию, и/или водный раствор, содержащий одно или более соединений циркония, и получаемая композиция диспергируется возможно с одной или более других добавок, не содержащих фосфат, действующих как диспергатор и/или добавка, способствующая измельчению,

или

одно или более соединений циркония в сухом виде и/или в виде водной суспензии и/или водной эмульсии, и/или водного раствора вводится в водную дисперсию или водную суспензию, или водный отфильтрованный осадок карбоната кальция, и получаемая композиция диспергируется возможно с одной или более других добавок, не содержащих фосфат, действующих как диспергатор и/или добавка, способствующая измельчению.

В другом варианте данный способ характеризуется тем, что он является способом концентрирования, в котором:

карбонат кальция в сухом виде и/или в виде водной дисперсии, и/или в виде водной суспензии или водного отфильтрованного осадка вводится в водную суспензию и/или водную эмульсию, и/или водный раствор, содержащий одно или более соединений циркония, и получаемая композиция концентрируется возможно с одной или более других добавок, не содержащих фосфат, действующих как диспергатор и/или добавка, способствующая измельчению, или

одно или более соединений циркония в сухом виде и/или в виде водной суспензии и/или водной эмульсии, и/или водного раствора вводится в водную дисперсию или водную суспензию, или водный отфильтрованный осадок карбоната кальция, и получаемая композиция концентрируется возможно с одной или более других добавок, не содержащих фосфат, действующих как диспергатор и/или добавка, способствующая измельчению.

В другом варианте данный способ характеризуется тем, что он является способом диспергирования, в котором:

карбонат кальция в виде пигментного осадка, такого как отфильтрованный осадок и/или центрифугированный осадок, и/или осадок, полученный способом электроконцентрирования (причем указанный осадок, предпочтительно, имеет содержание влаги выше 20% по сухой массе минерального вещества), вводится в водную суспензию и/или водную эмульсию, и/или водный раствор, содержащий одно или более соединений циркония, и получаемая композиция диспергируется возможно с одной или более других добавок, не содержащих фосфат, действующих как диспергатор и/или добавка, способствующая измельчению,

или

одно или более соединений циркония в сухом виде и/или в виде водной суспензии и/или водной эмульсии, и/или водного раствора вводится в пигментный осадок, такой как отфильтрованный осадок и/или центрифугированный осадок, и/или осадок, полученный способом электроконцентрирования (причем указанный осадок, предпочтительно, имеет содержание влаги выше 20% по сухой массе минерального вещества), и получаемая композиция смешивается возможно с одной или более других добавок, не содержащих фосфат, действующих как диспергатор и/или добавка, способствующая измельчению.

Предпочтительно, способ согласно настоящему изобретению отличается тем, что соединением циркония является АЦК, КЦК или их смеси.

Он также отличается тем, что соединение циркония подается в виде водного раствора и/или суспензии, содержащей от 0,01 до 10% по сухой массе соединения циркония, более предпочтительно, от 0,03 до 5% по сухой массе соединения циркония.

Согласно изобретению могут использоваться промышленные соединения циркония. Неограничивающими примерами таких соединений являются:

- соединение АЦК типа торговой марки Bacote, выпускаемое MEL CHEMICALS,

- соединение КЦК типа торго