[發明專利]具有低的沉積物積累的含碳酸鈣材料的水性懸浮體

有效

• 申請號: 201280054948.4
• 申請日: 2012-11-06
• 公開（公告）號: CN103930379A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 帕特里克·A·C·加納;塞繆爾·倫奇;馬西亞斯·布里
• 申請（專利權）人: 歐米亞國際集團
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 顧晉偉;劉媛

技術領域

本發明涉及含碳酸鈣材料的水性懸浮體，且更特定地涉及如下含碳酸鈣材料的水性懸浮體：當漿料與具有不同電極電位的導電表面接觸或暴露于直流(DC)電場時，在導電表面上所形成沉積物的量減少。

背景技術

新研磨的非分散性碳酸鈣具有帶弱正電荷的表面及約8至9的pH值。然而，在含碳酸鈣材料的水性懸浮體的制備中，本領域技術人員經常需要選擇且引入添加劑以便調控這些懸浮體的一種或更多種特征。例如，如果添加相應分散劑，則僅可加工高固體含量懸浮體。在進行添加劑選擇時，本領域技術人員必須記住：此添加劑應保持成本效率且不應在懸浮體的運輸、加工及應用期間導致不需要的下游相互作用或效應。

添加諸如聚丙烯酸鈉或聚磷酸鈉的分散劑尤其影響懸浮體中碳酸鈣顆粒的表面電荷，因為所述分散劑在所述顆粒上產生負電荷。如US5,171,409中所述，此效應可用于使固體顆粒與懸浮體分離。

然而，所述含分散碳酸鈣的懸浮體可在其生產、儲存及運輸期間導致嚴重困難。與制備及儲存含碳酸鈣的懸浮體有關的生產設施或儲存設施(例如研磨機或儲存槽)通常由不同鋼質或合金組成。例如，焊接接頭常具有與所用主要鋼質不同的合金。鋼制棒磨機中的棒具有與磨機的壁不同的鋼質。如果具有帶負電荷的固體顆粒的此類含碳酸鈣懸浮體與兩種或更多種具有不同的標準電極電位的異種金屬或合金接觸，則可建立電偶，導致碳酸鈣在陽極性更大的金屬上形成沉積物。

此外，電位差不僅可由于不同金屬質量而產生，而且可由于接地不佳的電驅動設備(例如用于槽攪拌器的電動馬達)而產生。例如，當通過電驅動馬達轉動儲存槽中的攪拌器時，漏電流或雜散電流可自馬達經由懸浮體流向槽壁，形成電位差。通過改變鋼質或替換電氣設備通常不能避免所述電位差。然而，甚至更常見未觀測到所述電位差或根本不知道存在所述電位差。

沉積物的形成反過來可促進陽極性更大的金屬的腐蝕且可因鐵金屬受到腐蝕產生的鐵氧化物而使懸浮體變色。此問題隨著含碳酸鈣的懸浮體的固體含量增加而變得更嚴重，且在具有高固體含量的含碳酸鈣的懸浮體(即，以懸浮體的總重量計，具有超過45重量％的固體含量的懸浮體)中尤其顯著。

本領域中已知的控制及克服此類電化學反應的一種可能方法為調節懸浮體的pH值。然而，含碳酸鈣材料的懸浮體的pH調節可在懸浮體中引起不需要的效應，例如絮凝、粘度增加和/或酸敏感材料的部分溶解。因此，pH調節并非控制或防止由含碳酸鈣的懸浮體在金屬表面(例如生產設備的壁或管道、或儲存槽壁)上形成沉積物的選擇。

WO2004/041882及WO2004/041883公開了經研磨礦物質(例如碳酸鈣)的弱離子型水性懸浮體。制備沉淀碳酸鈣，從而獲得低電荷含丙烯酸酯或順丁烯二酸酯(maleinate)的梳形聚合物的方法描述于WO2010/018432中。

因此，需要控制、減少或防止含碳酸鈣材料的漿料形成沉積物的添加劑。

發明內容

因此，本發明的目的是提供一種添加劑，其控制、減少或防止包含含碳酸鈣材料的水性漿料在金屬表面上形成沉積物，尤其在懸浮體與不同金屬表面接觸或暴露于可通過建立電偶、漏電流和/或雜散電流流動產生的電場的情況下。還期望提供一種添加劑，其減少或防止包含含碳酸鈣材料的水性漿料腐蝕金屬。此外，將需要提供一種添加劑，其沒有以不可接受的方式影響懸浮體的其他物理性質(例如導電性)。還期望提供一種添加劑，其不僅控制、減少或防止沉積物形成和/或減少或防止金屬腐蝕，而且改變包含含碳酸鈣材料的水性漿料的粘度，且因此使分散劑添加變得無意義。

本發明的另一目的是提供一種包含含碳酸鈣材料的水性懸浮體或漿料，其具有較少或不具有在金屬表面上形成沉積物的傾向，尤其在所述懸浮體與不同金屬表面接觸和/或暴露于可通過建立電偶、漏電流和/或雜散電流流動產生的電場的情況下。還期望提供一種含碳酸鈣材料的水性漿料，其為流體且因此可含有極高量的碳酸鈣固體。

前述及其他目的通過在包含含碳酸鈣材料的水性漿料中使用至少一種帶陰離子電荷的梳形聚合物作為抗沉積劑來實現，其中至少一種帶陰離子電荷的梳形聚合物在pH為8時具有-10C/g至-250C/g的荷質比，且其中包含所述至少一種帶陰離子電荷的梳形聚合物的漿料的電導率在25℃下小于500μS/cm。