[發明專利]用于制造顆粒無機材料的方法

無效

• 申請號: 200780010598.0
• 申請日: 2007-03-27
• 公開（公告）號: CN101410330A
• 公開（公告）日: 2009-04-15
• 發明（設計）人: 亞切克·安東尼·克斯圖齊;德斯蒙德·查爾斯·佩頓
• 申請（專利權）人: 伊梅里斯礦物有限公司
• 主分類號: C01F11/18
• 分類號: C01F11/18;C09C1/02;C09C3/04;D21H19/38
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司
• 代理人: 丁香蘭;龐東成

技術領域

本發明涉及用于制造顆粒無機材料如碳酸鈣顏料的改進工藝，其中所述無機材料如碳酸鈣的原料在第一地點進行初步加工，通常為研磨步驟以減小粒徑至精細程度使得至少5％的所述顆粒小于2微米，以及在遠離所述第一地點的第二地點進行二次加工，通常為研磨步驟以獲得諸如最終用途所要求的所需精細程度。

背景技術

之前，天然無機材料如碳酸鈣顏料通常在中心地點進行研磨以制造相對大量的為滿足不同最終用戶的需要所需的不同最終產品。然而，該方法具有以下缺點，如需要額外的加工設備以同時制造許多不同的產品。此外，需要運輸和存放過量的每一種大量產品使得倉庫存放和后勤不足，這會導致顯著的費用。

因此，現在出現對更有效的制造大量具有不同粒徑分布的經加工的礦物產品的方法的需求。

發明內容

在一個方面，本發明提供了更有效的用于由原料制造大量經過不同加工的礦物產品的方法，所述方法通過加工(例如研磨)所述原料以制造標準化產品，所述標準化產品能分裝并運輸至靠近最終用戶的多個地點進行進一步的加工以制造出具有能適應各最終用戶需要的特性的多種最終產品。

根據本發明的第一方面，提供了用于制造具有所需粒徑分布的顆粒碳酸鈣的方法，所述方法包括：

(a)在第一地點加工碳酸鈣原料以制造具有約5％小于2微米～約75％小于2微米的粒徑分布的第一經加工碳酸鈣；

(b)將所述第一經加工碳酸鈣穩定化；

(c)運輸所述經穩定化的經加工碳酸鈣至第二地點；和

(d)在所述第二地點進一步加工所述經穩定化的經加工碳酸鈣以制造具有所需的粒徑分布的顆粒碳酸鈣。

本發明還適用于其他天然無機材料，包括其他堿土金屬碳酸鹽以及其他無機材料如高嶺土或滑石。

在本發明的各方面中，在步驟(a)中的碳酸鈣的加工是研磨。在步驟(c)中，一些或全部的所述經穩定化的經加工碳酸鈣可運輸至第二地點。在步驟(d)中的加工可包括進一步的研磨，或者可包括其中經穩定化的材料在所述第二地點進行化學處理(例如用分散劑、諸如硅烷等表面改性劑、染料或者諸如羧甲基纖維素等臨時結構賦予化合物(temporarystructure?giving?compound))以改變其功能，或者進行電荷中和的處理。所述加工可包括與諸如高嶺土或滑石等的其他無機材料，或者其他具有不同粒徑分布的堿土金屬碳酸鹽如碳酸鈣(例如沉淀碳酸鈣)相混合。步驟(d)可包括所述無機材料與其他無機材料的混合物一起的進一步研磨。當混合其他無機材料時，這可通過將主要無機材料和所述其他無機材料的共同研磨而實現。

根據本發明的另一方面，所述具有所需粒徑分布的顆粒碳酸鈣可進一步的加工以形成選自一種以上的紙制品(包括填料和涂層制劑)、油墨、橡膠產品、涂料組合物(包括無光澤和光澤涂料)、聚合物產品、陶瓷、屏障涂層中的最終產品。術語紙制品應當理解為指所有紙的形式，包括板、卡片、紙板等。

具體實施方式

以下，根據碳酸鈣原料并涉及其中通過研磨對碳酸鈣進行加工的方面而對本發明進行討論。本發明不應解釋為受限于這些實施方式。

除以上提及的與額外的加工設備減少并避免需要運輸和存放過量的每種大量產品相關的成本優勢之外，本發明還具有許多優勢。例如，本發明可提供制造具有不同粒徑分布的大量經加工礦物產品以滿足不同消費者需要的更有效方法。另一成本優勢源自于一些研磨成本轉移至所述第二地點，該處的能源成本可能更便宜，例如在造紙廠。另一優勢是用以穩定化所述碳酸鈣以便于運輸的試劑的減少。這隨之能導致對生物殺滅劑的需求的降低，這是因為分散劑(可作為微生物的能量來源)量的減少導致產品更不易被微生物降解。

在一個方面，所述第一地點更靠近碳酸鈣原料來源，而第二地點更靠近最終用戶位置。例如，所述第一地點可以是位于相對靠近碳酸鈣原料來源如大理石礦、石灰石采礦場等位置的中心加工點。相類似地，所述第二地點可位于更靠近最終用戶的位置，如位于港口、鐵路貨場或汽車運輸倉庫的轉運設施處。更理想的是所述第二處理位置直接位于諸如造紙廠等最終用戶設施處。

在所述第一和第二地點中每一處進行的研磨以工業規模進行，例如至少每小時研磨1噸的碳酸鹽，或者至少每小時研磨10噸的碳酸鹽。