CH497342A

CH497342A - Procédé de fabrication de carbonate de calcium et utilisation de ce carbonate

Info

Publication number: CH497342A
Application number: CH262269A
Authority: CH
Inventors: G Sisson Cecil; L Foster James; B Myers Clyde
Original assignee: Diamond Shamrock Corp
Priority date: 1966-12-05
Filing date: 1969-02-20
Publication date: 1970-10-15
Also published as: US3443890A

Description


  
 



  Procédé de fabrication de carbonate de calcium et utilisation de ce carbonate
 La présente invention a pour objets un procédé de fabrication de carbonate de calcium sous forme de fines particules dont   Ia    répartition des dimensions est restreinte et dont la filtration exige un temps très court, et une utilisation du carbonate résultant de ce procédé.



   L'emploi du carbonate de calcium comme charge de renforcement, particulièrement dans les industries du caoutchouc et des élastomères synthétiques, est connu.



  Pour que ces charges puissent exercer un effet de renforcement sur les matières dans lesquelles elles sont incorporées, il est nécessaire que leurs particules soient extrêmement fines et facilement dispersibles.



   Pour régler les dimensions des particules du carbonate de calcium obtenu par la réaction du gaz carbonique avec l'hydroxyde de calcium en suspension, on a proposé l'emploi d'un grand nombre d'additifs. Mais leur emploi s'est trouvé limité par un certain nombre d'inconvénients inhérents à de tels procédés.



   Selon un procédé antérieurement connu, l'emploi de monosaccharides, disaccharides et certains polyalcools permet d'obtenir des particules fines de carbonate, sur un grand intervalle de températures et de concentrations de l'hydroxyde de Ca. Mais, bien que   l'on    puisse ainsi régler la finesse du grain, la nature de la bouillie du précipité de   carbonate - obtenue    est telle que la séparation des fins cristaux de la liqueur mère, par filtration, est tellement lente qu'elle devient impraticable à   échelle    industrielIe.



   Selon un autre procédé connu, de l'acide silicique est ajouté à la suspension de Ca(OH)2, avant sa carbonatation. On peut ainsi obtenir un carbonate modifié, présentant la finesse de particules désirée. Cependant, pour obtenir les meilleurs résultats, certaines restrictions doivent être apportées au processus, qui en limitent les applications. Par exemple, si la concentration en Ca(OH)2 dépasse   50 g/l    ou si la température est supérieure à 300 C, les dimensions des particules obtenues augmentent et rendent ainsi le produit moins intéressant comme charge de renforcement.



   Le procédé de la présente invention permet d'obtenir un carbonate de calcium à grains fins, sur une gamme étendue de températures et de concentrations des réactifs, le précipité obtenu étant rapidement et facilement séparable par filtration de la bouillie mère.



   La précipitation du carbonate de Ca par l'action du gaz carbonique sur une suspension de Ca(OH) est bien conue, ainsi que les moyens de réglage de la dimension des grains du précipité, par la température   réactionnello    et la concentration de l'hydroxyde. Pour obtenir un produit présentant les propriétés convenant à son emploi comme charge, il est nécessaire que la température réactionnelle soit comprise entre 10 et 250 C et que la concentration de l'hydroxyde soit inférieure à   1M.    Il est évident qu'une telle limitation de température est gênante à l'échelle industrielle, puisqu'elle impose l'emploi d'un système de réfrigération pour le déroulement d'une réaction de nature exothermique. De même, l'emploi de suspensions diluées d'hydroxyde, dans un processus   gé-    néralement discontinu, est désavantageux.

  C'est pourquoi un grand nombre d'additifs ont été essayés, pour obvier à ces inconvénients, mais aucun ne s'est révélé complètement efficace, comme précédemment men   tisonné.   



   Le procédé de l'invention permet d'effectuer la précipitation du carbonate de Ca sur un intervalle tellement grand de températures, que son réglage n'est même plus nécessaire et avec des concentrations de réactifs compatibles avec l'application industrielle, tout en obtenant un produit propre à l'emploi comme charge de renforcement, de qualités même supérieures à celles des produits obtenus selon d'autres méthodes.



   On obtient, selon l'invention, un précipité de carbonate de calcium de dimensions particulaires uniformes et inférieures à 0,1 micron, de préférence de l'ordre de  0,07 micron ou moins, par carbonation d'une suspension aqueuse d'environ 40 à 150g de   Ca(OH)2    par litre, à une température d'environ 20 à 750 C, et en présence d'environ 0,2 à 5   0/0    en poids, par rapport au carbonate de Ca, d'un premier additif composé de monosaccharides, disaccharides ou alcools polyfonctionnels mono   carboxyliques, et d'environ 0,2 à 5 5 /0 en poids d'un    second additif choisi parmi les oxydes de silicium hydratés et les composés aptes à les fournir, ou d'amidon solubilisé.



   Bien qu'un certain nombre des additifs décrits cidessus aient déjà été utilisés séparément dans la préparation du carbonate de Ca utilisé comme charge, une combinaison sélective de ces ingrédients n'a encore jamais été suggérée et il est surprenant de constater les améliorations qu'elle permet d'apporter dans les conditions réactionnelles - ainsi qu'aux propriétés du produit final. En effet, non seulement les paramètres de la réaction sont-ils, selon le procédé de l'invention, élargis et améliorés, mais encore les produits obtenus présentent la finesse et l'homogénéité de grains qui permet de prédéterminer leur effet de renforcement, lorsqu'on les applique comme charges.

  C'est ainsi que, tandis que les saccharides étaient connus jusqu'ici pour   Icur    efficacité dans le réglage des dimensions particulaires. ils n'ont guère été utilisés, étant donné que les produits formés étaient pratiquement infiltrables. De même. I'acide silicique, connu comme additif, nécessite des limites strictes de températures et de concentration (10 à   30n C    et
Ca(OH)2   0,5 M).    pour que son effet s'exerce. de sorte que son emploi est rendu presque impraticable.



   Comme déjà mentionné, les produits obtenus selon l'invention sont illustrés, non seulement par l'extrême finesse de leurs grains, mais encore par la remarquable uniformité de cette dimension de grain. En conséquence.



  bien que d'autres charges de carbonate de Ca puissent présenter des dimensions particulaires moyennes comparables, il se trouve souvent dans les autres produits un certain nombre de particules qui sont beaucoup plus grandes que celles de dimensions moyennes. En d'autres termes, la courbe de répartition des dimensions   parties.   



  laires des carbonates de l'invention est beaucoup plus étroite que celles de la plupart des autres chartes dc carbonates. Il est facile d'apprécier l'importance dc   celtc    caractéristique, si   l'on    tient compte du fait que,   quelle    que soit la dimension moyenne des particules, les plus grosses particules constituent une fraction disproportionnée de la masse d'une quantité donnée de la charge.



  Cette constatation, outre le fait que les plus grosses particules sont sans valeur comme agents de renforcement.



  permet d'apprécier les avantages qu'offrent les dimensions particulaires bien réglées et uniformes des carbonates   decca    obtenus par le procédé selon l'invention.



     
 Un Un autre avantage que présentent ces produits comme    charges de renforcement, par exemple dans les terpoly   mères    d'éthylène propylène, consiste en une courte durée nécessaire au durcissement. Des essais physiques effectués sur les élastomères renforcés montrent que les meilleurs résultats sont obtenus après une durée de temps de chauffage de seulement 15 minutes au- moins à 1530 C.



  en utilisant- 100 parties de charge pour 100 parties d'élastomère.



   Le premier additif ajouté dans le procédé de l'invention est choisi dans le groupe des monosaccharides, disaccharides ou polyhydroxyalcools monocarboxyliques. Parmi les monosaccharides utilisables, on peut citer les glucose, fructose, galactose et mannose; parmi les disaccharides, les sucrose, lactose et maltose, et parmi les acides-alcools, I'acide gluconique, les additifs préférables étant constitués par le sucrose, le glucose et l'acide gluconique.



   Comme déjà mentionné, le premier additif est utilisé à raison de 0,2 à 5   o/o    en poids, par rapport au poids théorique du carbonate de Ca sec que   l'on    doit obtenir.



  Le poids théorique de Ca(OH)2, par exemple 100 g de   (waCO3    devant être obtenus à partir de 74 g de   Ca(OH),.   



  La quantité exacte du premier additif varie avec les conditions réactionnelles et sont facilement déterminées expérimentalement, mais en général cette quantité augmente en relation directe avec une température et une concentration croissantes.



   Le deuxième additif ajouté dans le procédé de l'invention est constitué par un oxyde de silicium hydraté ou par un composé pouvant le fournir, ou un amidon solubilisé. L'oxyde de silicium peut être la silice fournie par l'acide silicique fraîchement précipité ou par un silicate de métal alcalin. Une forme préférable d'oxyde de silicium hydraté est celle d'une solution aqueuse du commerce de silicate de sodium, par exemple d'une teneur de 35 à   45      O/o    en poids de   matièrc    solide, et d'un rapport en poids   NaLO/SiO,    de 1/3 à   1/4.    Par amidons solubilisés, on   entcnd    ici les amidons modifiés par les agents chimiques,

   les enzymes ou tous traitements sus   ccptibles    de   rendrc    le produit solub!c ou   dispersible    dans l'eau chaude.



     L'oxydc    de silicium hydraté cl l'amidon solubilisé sont équivalents comme additifs dans le procédé de l'invention lorsque la durée du processus est courte, à partir du moment de l'addition du second additif, jusqu'à celui de la fin de la précipitation et de la filtration; mais si un temps assez long s'écoule avant la carbonatation.



  l'amidon solubilisé tend à se dégrader et à se détériorer.



  en fournissant un produit de qualité   inférieure.    Il faut en conséquence tenir compte des conditions du processus dans le choix du second additif.



   La quantité utilisée de celui-ci est de 0.2 à 5   O/o    en poids, par rapport à celui du   CACAO.    La quantité réelle utilisée varie avec les conditions opératoires et peut être déterminée expérimentalement afin d'éviter l'emploi de quantités trop grandes de cet additif et une augmentation inutile de prix des matières premières. En général.



  cette quantité augmente en relation directe avec l'accroissement de la température réactionnelle, de la concentration de la suspension et de la quantité du premier additif utilisée.



   La manière d'ajouter le premier et le second additif dans la suspension de l'hydroxyde n'est pas critique. On peut les ajouter séparément, ou mélangés en solution aqueuse, ou sans dilution ou dissolution- préalables, directement dans la suspension, où ils sont dispersés par agitation.

 

   La suspension de   Ca(OH)2    à carbonater est de nature quelconque. Elle est généralement composée de pierre à chaux broyée et reprise à l'eau d'une source quelconque, aucune purification de la chaux ou de   l'eau    n'étant nécessaire pour obtenir un produit satisfaisant comme charge de   renforcement.    Dans certains cas cependant, lorsque   l'on    désire obtenir un produit très blanc, pour l'application dans des élastomères de couleur claire, il peut être désirable d'utiliser une suspension de Ca(OH)2 purifiée. Cette purification peut être obtenue de diverses façons, par exemple en contrôlant la pureté de la pierre  
 à chaux même, ou en préparant la suspension par   r -   
 action d'un sel de calcium comme CaCl2, avec un com
 posé alcalin.

  La concentration de la suspension est com
 prise entre 40 et 150g de Ca(OH)2 par litre, de préfé
 rence 90 à 125 g/L Bien que l'emploi de concentrations
 inférieures à 40 g/l soit possible, celles-ci nécessitent la
 mise en   oeuvre    de grandes quantités d'eau qui rendent le
 processus moins intéressant. Aux concentrations supé
 rieures à 150 g/l, la viscosité de la suspension   augmenter   
 si rapidement pendant la carbonatation qu'il se forme
 un gel difficilement fragmentable.



   Le gaz carbonique utilisé pour la carbonatation peut
 provenir des gaz dégagés au cours de la calcination de
 la pierre à chaux. Un tel mélange de gaz contient en général   40 0/o    de CO2. On peut utiliser des mélanges gazeux-plus riches ou plus pauvres en   CO2,    mais   cIa   
 n'est pas nécessaire, car les purification et concentration nécessitées dans ce cas ne feraient qu'augmenter le   coul    de l'opération, tandis que la dilution   augmenterai      I.   



  durée de la réaction.



   La vitesse de passage du mélange gazeux   contenant   
 le CO2 dépend de diverses variables, comme la   (;onct:n-    tration du CO2, du   Ca(OH)3,    la durée de la   carbonat;i-    tion, le degré d'agitation, etc.   I1    est   généralement    préfé-    t'..   



  rable que l'addition du   CO2    soit assez rapide, car il ble qu'une carbonatation lente a pour effet de   faire    augmenter les dimensions particulaires du produit formé.



   Avec un mélange gazeux contenant 40    !o      dc      CO-.      ct    une concentration de Ca(OH)2 de 100 g/l, il est préféra- ble que la vitesse - d'introduction du   mélange      gazeu.   



  soit d'environ 140 à 280 litres par litre de   suspensîo,0..-    par heure.



   On peut suivre les progrès de la carbonatation par mesure du pH. Initialement, le pH d'une suspension ordinaire de   Ca(OH)    est de 12 à 12,5. Comme dans la plupart des réactions de ce type,   Ie    pH varie peu jusque vers la fin de la réaction. où il commence à décroitre
 rapidement. Lorsque la valeur du pH atteint 9 à 10, il
 est préférable d'arrêter l'addition du CO2, et de laisser
 la suspension atteindre un équilibre.



   L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre de plusieurs exem
 ples de modes de réalisation de l'invention.



  Exemple 1:
 A 23,8 kilolitres d'une suspens ion aqueuse contenant
 101   g/1    de Ca(OH)2 à 310 C, on ajoute 34 kg de sucrose et 56,81 de silicate de sodium aqueux (rapport en poids de   Na.,O/SlO2    :1/3,22 et 38,3 % de matière solide). Cette addition correspond à 0,73 % de SiO2 et 1,05 % de sucrose, en poids, par rapport au   CaCO3.    On introduit dans la suspension un courant gazeux finement divisé contenant 40% de   C02    et on poursuit la carbonatation pendant 1 heure- et 34 minutes: à ce moment, le pH de la suspension est de 9,5 et la température de 560 C. On fait passer la suspension à travers un tamis de maille 300. pour éliminer toute matière étrangère,- puis sur un filtre. Finalement   Ic    CaCO3 est séché à environ   1500    C.



  Le produit obtenu a une dimension particulaire moyenne d'environ 0,06   micron.    la répartition de dimensions étant   (le      0.0' à      0.94    micron.



   Ce produit est comparé à divers autres carbonates de calcium couramment utilisés comme charges de renforcement Des quantités égales de charges sont ajoutées a des compositions de terpolymères élastomères d'éthy- lène-propylène (E.P.T.) et de caoutchouc de styrènebutadiène   (sB-R),    puis on durcit l'élastomère par chauffage à environ 1530 C. Le rapport de la charge au EP-T est de 1/1 et celui au SB-R est de 1,5/1. Après durcissement, on mesure la résistance à la. traction et à   l'art,'    chement; les résultats des essais, conformes   respective-    ment aux normes américaines ASTM   (D 412-61 T    et
D 624-54) sont donnés au tableau I.



  Tableau I
EMI3.1     


<tb>  <SEP> e <SEP> .. <SEP> 
<tb>  <SEP> g <SEP> c <SEP>  >  <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP>  <  <SEP> " <SEP> ¯
<tb>  <SEP> = <SEP> ,,,- <SEP> = <SEP> - <SEP> 'J
<tb>  <SEP> f, <SEP> .. <SEP> 'J <SEP> 'J <SEP> 'J <SEP> 
<tb>  <SEP> -- <SEP> - <SEP> C <SEP> - <SEP> = <SEP> .'
<tb>  <SEP> = <SEP> - <SEP> -J <SEP> J <SEP> 'f') <SEP> r
<tb>  <SEP> J <SEP> U)C' <SEP> J <SEP> = <SEP> -z <SEP> -'J
<tb> Produit <SEP> Essai <SEP> :::

  :I===,,=,-.s <SEP> n <SEP> = <SEP> Q)--,
<tb> 
Terpolymère Résistance à la traction   lr    92,10 69,60 77,34 101,94 néant néant néant
 d'éthylène-   (kg/cm2)    20 92,10 77,34 80,85 105,46   .    .     
 propylène 30 94,21 61,16 75,93 103,35      
 40 91,39 56,24 73,82 96,32      
Terpolymère Résistance 15   8.51    5,27   6,19      .8,86    néant néant néant
 d'éthylène- à   larrachemeat    20 6,67 4,99 4,92 7,17     X     
   -      propylène    (kg/cm2)   30    -5,48 4,85 4,01 5,83      
 40 5,83 4,99 4,15 5,41      
 Caoutchouc de Résistance à la traction 7.5 186,90 131,47 140,70 196,85   85,77.    119,52 82,26
 styrène-butadiène  

   (kg/cm2) 10 152,60 135,69   147,70    180,00 99,83 116,00 85,77
 15 144,90 138,50 134,99 188,70 75,93 123,03 77,34
 30 149,80 119,52 127,25 178,50 61,16 42,49 59,05
Caoutchouc de Résistance 7.5 15,80 12,50 14,90 16,17 6,82 8,15 7,38
 styrène-butadiène à l'arrachement 10 15,90 11,53 15,80 15,66 6,68 9,14 7,17
 (kg/cm2) 15 15,80 10,47 14,35 15,25 5,34 7,80 8,22
 30 17,28 11,30 11,81 13,01 5,13 7,45 5,90  
 Dénomination commerciale Produit Vendu par la Société dite
   Multifex MM    CaCO3 précipité Diamond   Alcali    Company
   Calcène TM    CaCO3 précipité enduit Columbia-Southern Chemical
 Calcène NC CaCO3 précipité non enduit Columbia-Southern Chemical
   Purécal M    CaCO3 précipité Wyandotte Chemicals Corp.



   Laminar CaCO3 naturel broyé Laminar Corp.



     Witcarb R CaCO3    précipité Witco Chemical Co. Inc.



   On voit, d'après les données du tableau I, que le produit de l'exemple 1 permet d'obtenir des résultats supérieurs à ceux de n'importe laquelle des autres charges, en ce qui concerne la résistance à l'arrachement. La résistance à la traction des produits renforcés par le carbonate de calcium préparé par le procédé selon l'invention sont excellentes, une. seule autre charge conférant des valeurs légèrement supérieures. On voit aussi que les meilleures valeurs de résistance sont atteintes pour les durées les plus courtes de durcissement. par chauffage.



  Exemple 2:
 On prépare trois lots de 3.200 litres d'une suspension de Ca(OH)2 qu'on carbonate dans les conditions indiquées au tableau   Il, où    les pourcentages en poids sont rapportés au   CaCO8 -       TabIea¯t!   
   Ca(OH).,    Température Sucrose Silicate de Na Durée de la filtration
 G/L finale OC % % (minutes)
 100 43 1,0 - 180
 - 105 38 - 1,0 14
 100 46 1,0 0,67 5 (1)   Na2O/SiO,    =   1/3,22.      38,3 0/o    de solides
 Cet exemple montre l'effet des additifs combinés. sur la réduction de la vitesse de filtration, comparativement   à    i'effet d'un seul additif
Exemple 3:

  :
 A 3,2001 d'une suspension contenant 42 g/l de   Ca(OH > 2,    on ajoute 1 % d'amidon solubilisé et 0,2 % de   sucrase.   



  en poids par rapport à CaCO3. - La carbonatation avec un mélange gazeux contenant 40 % de CO2, est commencée à 280 C, la réaction est continuée jusqu'à   cc    qu'un pH de 9,2 soit atteint, la température s'étant alors élevée à 480 C La bouillie filtre rapidement (9 minutes) sur papier filtre   No    2. de 18,5 cm de diamètre. dans un Buchner. sous vide d'une trompe à eau ordinaire
Exemple 4:
 On effectue une série d'essais pour montrer les différents effets des additifs combinés.

  Dans chaque cas,   3.200 1    d'une suspension contenant 100g/l de   Ca(OH)    sont carbonatés jusqu'au pH final indiqué, au moyen d'un mélansc gazeux contenant 40 % de CO2, à la vitesse d'environ 450 I de gaz par heure Les tableaux III et   TV    indiquent les autres conditions opératoires, ainsi que les résultats obtenus.



   Tableau   III   
 Température OC
 Premier additif Second additif Vitesse de filtration
 Essai (1) (grammes)   (*2!    (grammes) Initiale Finale pH final (minutes)
   (3)1    4,3   -    34 48 9,8 22    (3) 2 14,8 34 48 9,4 6   
 3 4,3 14,8 34 48 8,7 6,5
 4 2,2 7,4 34 46 9,6 7,5   (I)    sucrose (2) silicate de Na aqueux de rapport   Na2O/SiO,    =   1/3,22    en poids et contenant 38,3   o/o    de solides (3) comparatif.  



   Tableau   1V   
 Dimensions finales
 des particules (microns) Vitesse de   dépôt (8)   
Essai moyenne écart 15 mn 30 mn 1h   2h    20 h (4)1 0,04 0,02-0,13 99,0 98 97 94 70   4)2    0,02-1 + 86,5 74 52 36 30
 3 0,05 0,02-0,12 94,5 86 80 72,5 52,5
 4 0,06 0,03-0,15 92,0 85 78 69 48,5
 (3) Hauteur en mm des couches solides déposées
   (4}    comparatif.



   Les vitesses de dépôt indiquées au tableau IV sont fonction des dimensions particulaires relatives des différents échantillons de charges On les mesure comme suit: à 30 g de charge anhydre, on ajoute 270   ml    d'eau distillée, en prémouillant le filtre, dans le conteneur d'un mélangeur de grande vitesse, du   type flamilton    Beach   Drinkmaster      No    30. On mélange pendant 3   mn;ct      imme-    diatement après on verse 100 ml de la bouillie dans une éprouvette graduée de   100 ml.    Les mesures du degré   dc    dépôt formé sont effectuées par lectures à intervalles appropriés. Au cours du dépôt, une couche de liquide clair surnage au-dessus de la couche inférieure, contenant la charge déposée.

  La hauteur de la bouillie initiale étant prise comme référence de   100 o/o,    la hauteur des couches déposées indique le pourcentage de dépôt. Cet essai tend à prouver que. en général, les substances   dc    dimensions de particules les plus fines se déposent le plus lentement, à cause de leur grande surface.



   L'essai comparatif 1 montre que, bien que les dimensions et l'uniformité des particules obtenues avec l'emploi d'un seul additif soient convenables. la vitesse   dc    filtration est trop lente pour être acceptable. Par ailleurs, l'essai comparatif 2 montre que l'emploi du second additif seul réduit la durée de la filtration, mais que le produit obtenu contient des particules trop grandes pour qu'il convienne à l'application comme charge de renforcement. De plus, la gamme des dimensions   extrê-    mes s'étend sur un intervalle tellement large qu'il est impossible d'obtenir un échantillon propre à la détermination de la dimension moyenne, selon les procédés usuels.



  Les essais 3 et 4 montrent que, au contraire, l'emploi des deux additifs combinés permet d'obtenir des produits d'excellentes caractéristiques de dimensions particulaires.



  en même temps qu'ils sont doués d'excellentes vitesses de filtration. Les dimensions relativement élevées des particules du produit de l'essai comparatif 2 sont également mises en évidence par leur grande vitesse de dépôt.



  Exemple 5:
 On ajoute 4,3 g d'acide gluconique et 14,8 g de silicate de sodium   (Na2O/SiO2    =   1/3,22,    38,3   o/o    de solides) à 3,21 d'une suspension contenant   100 g/l    de   Ca(OH)    
Cette suspension, dont la température initiale est de   34O    C, est carbonatée jusqu'à un pH final de 9,5 et une température de   47O    C. Le produit obtenu, qui filtre en 10 mn, contient des particules de dimensions moyennes d'environ 0,05 micron, et de dimensions extrêmes de 0,02 à 0,13 micron.



  Exemple 6:
 On prépare une suspension comme dans l'exemple 5.



  mais en substituant 6,4 g de glucose à l'acide gluconique.



  La carbonatation est effectuée sur un intervalle de températures de 34 à   49o C    et jusqu'à un pH final de   9,8.   



  On   obtint    un produit qui filtre en 6 mn, dont les di   'tensions      particulaires moycnnes    sont de 0.06 micron. et extrêmes de 0.03 à 0.13 micron.



   REVENDICATION   l   
 Procédé de préparation de carbonate de calcium.



  sous forme de fines particules dont la répartition des dimensions est restreinte et dont la filtration exige un temps très court, caractérisé en ce qu'on carbonate par l'anhydride carbonique une suspension aqueuse   conte-    nant de 40 à 150 g/l d'hydroxyde de calcium, à une température de 20 à 750 C, et en présence de 0,2 à 5   o/o    en poids d'un premier additif choisi parmi les monosaccharides, les disaccharides ou les alcools   polyfonctionnels    monocarboxyliques, et de 0,2 à 5   o/o    en poids d'un second additif choisi parmi les oxydes de silicium hydratés et les composés aptes à les fournir dans les conditions de la réaction, ou l'amidon solubilisé, ces   pourcentage\.   

 

  étant exprimés par rapport au poids théorique du carbonate de calcium, et en ce qu'on sépare et sèche le carbonate de calcium obtenu.



      SOUS-REVENDICATIONS   
 1. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que le premier additif est le sucrose
 2. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que le premier additif est l'acide gluconique.



   3. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que le second additif est le silicate de sodium.



   4. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que le second additif est l'amidon solubilisé.



   REVENDICATION   II   
 Utilisation du carbonate de calcium préparé par le procédé selon la revendication I, comme charge de renforcement pour le caoutchouc et les élastomères synthétiques.

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

**ATTENTION** debut du champ CLMS peut contenir fin de DESC **.

Tableau 1V Dimensions finales des particules (microns) Vitesse de dépôt (8) Essai moyenne écart 15 mn 30 mn 1h 2h 20 h (4)1 0,04 0,02-0,13 99,0 98 97 94 70 4)2 0,02-1 + 86,5 74 52 36 30 3 0,05 0,02-0,12 94,5 86 80 72,5 52,5 4 0,06 0,03-0,15 92,0 85 78 69 48,5 (3) Hauteur en mm des couches solides déposées (4} comparatif.

Les vitesses de dépôt indiquées au tableau IV sont fonction des dimensions particulaires relatives des différents échantillons de charges On les mesure comme suit: à 30 g de charge anhydre, on ajoute 270 ml d'eau distillée, en prémouillant le filtre, dans le conteneur d'un mélangeur de grande vitesse, du type flamilton Beach Drinkmaster No 30. On mélange pendant 3 mn;ct imme- diatement après on verse 100 ml de la bouillie dans une éprouvette graduée de 100 ml. Les mesures du degré dc dépôt formé sont effectuées par lectures à intervalles appropriés. Au cours du dépôt, une couche de liquide clair surnage au-dessus de la couche inférieure, contenant la charge déposée.

La hauteur de la bouillie initiale étant prise comme référence de 100 o/o, la hauteur des couches déposées indique le pourcentage de dépôt. Cet essai tend à prouver que. en général, les substances dc dimensions de particules les plus fines se déposent le plus lentement, à cause de leur grande surface.

L'essai comparatif 1 montre que, bien que les dimensions et l'uniformité des particules obtenues avec l'emploi d'un seul additif soient convenables. la vitesse dc filtration est trop lente pour être acceptable. Par ailleurs, l'essai comparatif 2 montre que l'emploi du second additif seul réduit la durée de la filtration, mais que le produit obtenu contient des particules trop grandes pour qu'il convienne à l'application comme charge de renforcement. De plus, la gamme des dimensions extrê- mes s'étend sur un intervalle tellement large qu'il est impossible d'obtenir un échantillon propre à la détermination de la dimension moyenne, selon les procédés usuels.

Les essais 3 et 4 montrent que, au contraire, l'emploi des deux additifs combinés permet d'obtenir des produits d'excellentes caractéristiques de dimensions particulaires.

en même temps qu'ils sont doués d'excellentes vitesses de filtration. Les dimensions relativement élevées des particules du produit de l'essai comparatif 2 sont également mises en évidence par leur grande vitesse de dépôt.

Exemple 5: On ajoute 4,3 g d'acide gluconique et 14,8 g de silicate de sodium (Na2O/SiO2 = 1/3,22, 38,3 o/o de solides) à 3,21 d'une suspension contenant 100 g/l de Ca(OH) Cette suspension, dont la température initiale est de 34O C, est carbonatée jusqu'à un pH final de 9,5 et une température de 47O C. Le produit obtenu, qui filtre en 10 mn, contient des particules de dimensions moyennes d'environ 0,05 micron, et de dimensions extrêmes de 0,02 à 0,13 micron.

Exemple 6: On prépare une suspension comme dans l'exemple 5.

mais en substituant 6,4 g de glucose à l'acide gluconique.

La carbonatation est effectuée sur un intervalle de températures de 34 à 49o C et jusqu'à un pH final de 9,8.

On obtint un produit qui filtre en 6 mn, dont les di 'tensions particulaires moycnnes sont de 0.06 micron. et extrêmes de 0.03 à 0.13 micron.

REVENDICATION l Procédé de préparation de carbonate de calcium.

sous forme de fines particules dont la répartition des dimensions est restreinte et dont la filtration exige un temps très court, caractérisé en ce qu'on carbonate par l'anhydride carbonique une suspension aqueuse conte- nant de 40 à 150 g/l d'hydroxyde de calcium, à une température de 20 à 750 C, et en présence de 0,2 à 5 o/o en poids d'un premier additif choisi parmi les monosaccharides, les disaccharides ou les alcools polyfonctionnels monocarboxyliques, et de 0,2 à 5 o/o en poids d'un second additif choisi parmi les oxydes de silicium hydratés et les composés aptes à les fournir dans les conditions de la réaction, ou l'amidon solubilisé, ces pourcentage\.

étant exprimés par rapport au poids théorique du carbonate de calcium, et en ce qu'on sépare et sèche le carbonate de calcium obtenu.

SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que le premier additif est le sucrose 2. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que le premier additif est l'acide gluconique.

3. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que le second additif est le silicate de sodium.

4. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que le second additif est l'amidon solubilisé.

REVENDICATION II Utilisation du carbonate de calcium préparé par le procédé selon la revendication I, comme charge de renforcement pour le caoutchouc et les élastomères synthétiques.