ES2317252T3 - Silicatos minerales de capa con contenido en illita como componente principal en forma de nanopolvo y procedimiento para su acondicionamiento mecanico. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de acondicionamiento mecánico de un filosilicato mineral natural de alta pureza con el componente principal de illita seleccionada con una proporción superior al 70%, sin pretratamiento térmico, destrucción de las estructuras cristalinas y/o procesos químicos o sintéticos, a una fineza situada en el rango nanométrico de 100 - 600 nm, donde el acondicionamiento mecánico se realiza de manera que a) el material seleccionado como producto mineral de la pureza más alta es pretriturado mecánicamente, manteniendo la composición natural original en el sentido químico y mineralógico, b) las partículas de filosilicatos aglomerados son sometidas a una desaglomeración exponiendo los aglomerados brutos a una alta aceleración y a un arremolinamiento con ayuda de considerables masas de aire, c) los aglomerados son dirigidos los unos sobre los otros y contra las superficies de impacto por el efecto de impacto y desagregados hasta que se obtengan cristalitos primarios de un grado de fineza inferior a unos 300 nm, d) las partículas de filosilicatos desaglomeradas son eliminadas por un tamizado fino posterior, y e) las partículas incompletamente desaglomeradas en el proceso de desaglomeración son introducidas de nuevo y los cristales primarios desaglomerados son eliminados y para el acondicionamiento se mantiene la composición natural del producto en el sentido químico y mineralógico, las partículas de filosilicatos no son expuestas a una trituración que destruya la estructura cristalina, y los cristales de filosilicatos no quedan afectados con respecto a su forma y estructura.
Description
Silicatos minerales de capa con contenido en
illita como componente principal en forma de nanopolvo y
procedimiento para su acondicionamiento mecánico.
La invención se refiere al acondicionamiento de
yacimientos naturales de silicatos laminares (filosilicatos),
especialmente en forma de materias primas illíticas con una parte
de illita de más del 70% y partes finas definidas.
Los filosilicatos tienen una fineza de partícula
del rango de < 2 \mum (este valor es característico de la
fineza de grano de los minerales arcillosos), en los cuales las
finezas de partícula efectivas pueden variar dependiendo del grado
de definición de las partículas en áreas significantemente más finas
que pueden llegar hasta la escala nanométrica.
Entre los filosilicatos con estructuras de
plaquitas técnicamente interesantes se distingue generalmente los
silicatos de dos capas (caolinita) y de tres capas (esmectita,
illita). Especialmente los filosilicatos de tres capas ofrecen
finezas de partícula definidas. En este caso generalmente se usan
técnica y comercialmente los tipos del grupo de esmectitas. Para
este grupo existen relativamente muchos yacimientos mineros con una
pureza suficiente y con una fineza bien formada. La hinchabilidad
típica de esta estructura especial del silicato se aprovecha para
la desaglomeración, es decir la separación de las partículas
individuales las unas de las otras con ayuda de procedimientos
químicos.
El grupo de illitas comprende esencialmente los
tipos usados técnica y comercialmente de la muscovita y la mica. Su
valor característico en forma de roca requiere un verdadero proceso
de trituración, porque no poseen la característica plástica de
materiales minerales arcillosos como la caolinita y la
esmectita.
La producción de partículas a escala nanométrica
es en efecto teóricamente posible gracias a su baja definición
característica (debido al proceso de erosión en su origen), sin
embargo prácticamente no es transformable bajo los puntos de vista
comerciales e industriales por el esfuerzo técnico del
procedimiento para la producción de cantidades suficientemente
grandes y el alto grado de influencia química. La escala
nanométrica se limita además al espesor de la plaquita, mientras que
la superficie permanece microscópica. La muscovita y la mica son
clasificadas macroscópicamente en la contemplación mineralógica. La
muscovita y la mica del grupo de illitas son generalmente productos
directos de la meteorización de la roca inicial. Por el contrario,
las arcillas en sí son trasladadas a yacimientos secundarios. En
este reagrupamiento se forman antes los sedimientos finos de
arcilla por procesos mecánicos, hidrotermales y químicos que crean
el requisito para que formar partículas a escala nanométrica.
Conforme a la fineza de las partículas presentes
de estas arcillas, los minerales de tres capas, como la esmectita y
la illita son considerablemente más finos que los minerales de dos
capas, p. ej. la caolinita. En cuanto a los minerales arcillosos de
escala nanométrica, la práctica se concentra por consiguiente en
materias primas esmectíticas, puesto que estas están presentes en
yacimientos aprovechables cuantitativamente con grados de pureza
suficientes. Prácticamente no hay o hay muy poca illita fina con
alto grado de pureza. La literatura general relativa a los
minerales arcillosos se concentra por consiguiente en el uso
industrial, especialmente en el campo altamente técnico y relativo
a los productos a escala nanométrica, en el material
esmectítico.
En relación con el estado de la técnica se
indica el documento DE 100 61 232 A1 que se refiere a un
procedimiento para la obtención y la preparación de Laist (= mezcla
de minerales valiosos y sal de roca) para aplicaciones médicas,
especialmente para el tratamiento de enfermedades de la piel. Aquí
se trata del uso especial de una determinada mezcla de sustancias
minerales que contiene componentes minerales arcillosos que pueden
ser de un valor illítico característico, en el cual los componentes
minerales arcillosos son casualmente illita, pero no en una forma
concentrada. Lo decisivo en este caso es un componente arcilloso
que sirve de matriz plástica y que no debe ser desaglomerado. El
laist representa una mezcla de minerales absolutamente hidrógena
con un gran número de componentes, donde la arcilla, como material
específico, puede tener hasta más del 60% de arena. Esta es otra
materia prima completamente distinta con fundamentalmente otras
características y objetivos de utilización, cuyas partes de sal no
tienen nada en común con un filosilicato. Además existe una
diferencia importante en el procedimiento del lavado. El estado del
producto tratado como pasta representa otra diferencia fundamental
con respecto a un nanopolvo.
DE 29 50 248 C2 se refiere a la fabricación de
varios componentes con el objetivo de homogeneizar varios
componentes en una masa útil. Este objetivo no es comparable con el
de la presente invención, puesto que en el caso de la invención se
trabaja con un componente único, lo más puro posible, que se debe
descomponer de forma superfina en sus componentes primarios. El
producto según esta propuesta conocida se humedece mucho para poder
adoptar una técnica especial de elaboración. Esta técnica de
elaboración conocida utiliza máquinas y dispositivos, como p. ej.
un triturador por percusión y un tamiz. La fineza de molienda en
este caso está indicada con 90 \mum y el proceso de molienda se
realiza en términos de un proceso de trituración.
Del documento JP 58079810 (JP Abstract) resulta
un procedimiento para triturar la bentonita, en el cual la
bentonita bruta como mineral, principalmente la montmorillonita, es
primero pretriturada y luego pulverizada. Aquí se obtienen
partículas de bentonita, de las cuales más del 70% poseen un
diámetro de partículas inferior/igual a 2 \mum. No se puede
deducir de aquí el grado de pureza de la materia prima utilizada en
este caso ni tampoco la distribución exacta de las partículas, ni
el reciclado de las partículas incompletamente desaglomeradas,
tampoco hasta qué punto se mantiene la estructura cristalina del
material inicial.
\global\parskip0.900000\baselineskip
US 3,041, 238 A describe un procedimiento para
limpiar y activar arcillas para su aplicación en compuestos
terapéuticos, en el cual la materia prima es pretriturada
mecánicamente en bruto, luego es calcinada y finalmente es molida
de nuevo finamente. La pretrituración se realiza en circuito
cerrado, de modo que las partículas brutas son reconducidas de
nuevo a la machacadora primaria.
De EP 0 850 690 A es conocido un procedimiento
para la fabricación de una arcilla usando un triturador por
percusión neumático. Los diámetros de partícula producidos en este
triturador por percusión varían entre 3 y 15 \mum.
US 3,951,850 A divulga un procedimiento para la
producción de partículas de arcilla coloidales, en el cual la
arcilla es macerada primero en agua y luego se conduce a un
triturador por percusión al vapor. Las partículas obtenidas tienen
un diámetro inferior a 500 nm.
US 2002/45010 A1 se refiere a una aplicación
especial, enfocada a un material sintético, especialmente el
revestimiento de superficies. El material de base tiene solamente
una relación muy distante con la illita. La base del material es la
hectorita como material mineral arcilloso y la descripción señala la
disponibilidad de materiales aptos a escala nanométrica, de modo que
se menciona lógicamente también la illita, que no tiene una
aplicación correspondiente en el caso práctico. El material de
hectorita debe asociarse a otro grupo, es decir al grupo de
esmectitas. En este caso se trata de un material sintético
producido que, también desde el punto de vista químico, está
orientado especialmente al cambio de Mg por Li, es decir no tiene
relación alguna con un material natural puro.
El documento EP 1394197 A1 se refiere a polvos
de moldeo altamente viscosos, adecuados para el proceso de moldeo
por extrusión-soplado, a base de polímeros
termoplásticos del grupo consistente en poliamidas, poliésteres,
polieterésteres, poliésteramidas o mezclas de los mismos y cargas a
escala nanométrica, es decir, cargas con un tamaño de partícula
intermedio del rango de < 1 \mum. La tarea a resolver consiste
en proporcionar polvos de moldeo altamente viscosos a base de
polímeros termoplásticos que puedan ser fabricados fácilmente y que
sean adecuados para el proceso de moldeo por
extrusión-soplado y adicionalmente posean aún una
resistencia suficiente en caso de temperaturas de 150 - 200ºC. Esta
tarea se soluciona mediante polvos de moldeo altamente viscosos a
base de polímeros termoplásticos que contienen (a) cargas a escala
nanométrica en una cantidad de 0,5 - 15 por ciento en peso, así
como (b) materiales de carga fibrosos en cantidades de 5 - 30 por
ciento en peso. Las partículas de material de carga tienen en este
caso unas dimensiones a escala nanómetrica, es decir con un tamaño
medio de partícula de < 1 \mum (cargas no tratadas). Como
cargas a escala nanométrica para la fabricación de los
nanocompuestos son adecuadas aquellas materias que puedan añadirse
en cualquier etapa de fabricación y al mismo tiempo puedan
distribuirse finamente a escala nanómetrica. Estas cargas a escala
nanométrica pueden ser tratadas en la superficie, pero pueden ser
también cargas no tratadas. Los cargas son preferiblemente
minerales que presentan ya una estructura laminar, como los
filosilicatos, hidróxidos dobles o también el grafito. Las cargas a
escala nanométrica aplicadas en este caso son seleccionadas del
grupo de los óxidos, hidratos de óxido de metales o semimetales,
especialmente seleccionados del grupo de los óxidos o hidratos de
óxido de un elemento del grupo de boro, aluminio, calcio, galio,
indio, silicio, germanio, estaño, titanio, circonio, cinc, itrio o
hierro. Además, las cargas a escala nanométrica son bien el dióxido
de silicio o los hidratos de dióxido de silicio. Las cargas a
escala nanométrica que se encuentran en el polvo de moldeo de
poliamida están presentes en una forma de realización como un
material laminar dispersado uniformemente. Como minerales preferidos
con estructura laminar se indican los filosilicatos, hidróxidos
dobles, como la hidrotalcita o el grafito, igualmente las
nanocargas a base de siliconas, sílice o silsesquioxanos.
De esta memoria descriptiva de la patente el
experto deducirá que básicamente todos los filosilicatos son
adecuados, pero técnicamente en los procedimientos solamente se
aplican materiales sintéticos o sintetizados y las esmectitas
hinchables se emplean o se fabrican correspondientemente a escala
nanométrica. Al mismo tiempo se señala claramente la necesidad de
usar aditivos químicos para lograr una exfoliación en el proceso de
elaboración ulterior. De lo anterior se entiende la delimitación
sustancial con respecto a la presente invención con respecto al
material inicial, procesado y características.
Además, en esta patente se repite la escala
nanométrica del rango medio de < 1 \mum. El material según la
invención se especifica con un rango extraordinario de < 300 mm
(0,3 \mum) o con D50 < 150 nm (0,15 \mum). Es decir, el
material según la invención difiere en una potencia decimal total,
respecto a la escala nanométrica, del estado de la técnica con
respecto a los filosilicatos minerales naturales.
Para el solicitante y el inventor de la presente
solicitud resultaba que, en vista de los correspondientes trabajos
preparatorios, un material mineral buscado con una estructura
laminar debía satisfacer esencialmente las siguientes ventajas y
características:
- a)
- capacidad de producir nanoproductos,
- b)
- obtención de un producto acabado a base de una materia prima natural,
- c)
- característica de un filosilicato con una estructura de tres capas que prioritariamente no posee o en todo caso presenta una escasa hinchabilidad,
- d)
- desaglomerabilidad completa en la producción del producto,
- e)
- elaborabilidad y acondicionamiento sin pretratamiento térmico,
\global\parskip1.000000\baselineskip
- f)
- elaboración sin la utilización de procesos químicos o sintéticos.
En la búsqueda y ensayos con filosilicatos
adecuados con respecto a la escala nanométrica, el solicitante y el
inventor han encontrado un yacimiento de illita particularmente
pura y extremadamente fina (de ahora en adelante denominada
"illita del tipo seleccionado") que posee en gran medida los
objetivos o características del material buscado anteriormente
citado y ofrece la posibilidad de transformar el material
directamente en un nanopolvo por etapas de elaboración y de
acondicionamiento según la invención. La característica de materia
prima de este material considerado adecuado está determinada
decisivamente por una parte de filosilicatos que indica un valor
característico extremadamente fino en la dirección de < 300 nm,
una parte de illita completamente marcada de >70% y la ausencia
casi completa de materias duras brutas. Este acondicionamiento
ocurre según la invención por medios puramente mecánicos, en seco y
sin pretratamiento térmico, sin molienda en el sentido de
destrucción de estructuras cristalinas, económicamente en el ámbito
industrial y con tecnología existente, especialmente seleccionada.
En este caso con la illita del tipo definido se consiguió sin
secado y sin trituración, utilizando una técnica convencional, la
fineza de producto necesaria para un nanoproducto, un producto en
polvo fino y fluible, manteniendo toda su plasticidad evitando la
pérdida de agua de cristalización y la destrucción de la estructura
de plaquitas, contrariamente a todas las expectativas y
conocimientos anteriores. Contrariamente a esto hasta ahora se
lograban las correspondientes finezas en el rango nanométrico de
< 300 nm solamente por el proceso de lavado o con una molienda
intensa (en el sentido de destrucción de las estructuras
cristalinas (como p. ej. la mica) y utilizando considerables
cantidades de aditivos químicos. Esto supone un esfuerzo técnico y
un gasto económico especialmente alto para una producción
industrial. Puesto que en los procedimientos convencionales
comparables la utilización de sustancias químicas prácticamente es
inevitable, la adaptación de las partículas orientada al objetivo
se limita al proceso de elaboración ulterior en la fábrica del
cliente y es negativa desde el punto de vista ecológico.
La illita se caracteriza por ser una materia
prima especialmente apropiada para el objetivo del producto según
la invención por su fineza de partícula particular hasta el rango
coloidal. No obstante, como la illita generalmente no está definida
completamente como filosilicato coloidal y habitualmente tampoco
presenta una alta pureza hasta ahora no se había planteado ni
realizado el objetivo.
Las arcillas a escala nanométrica conocidas se
basan generalmente en material esmectítico, como p. ej. la
montmorillonita y la bentonita. Dicho material es procesado bajo un
pretratamiento térmico, lo que tiene como consecuencia la
elasticidad de las estructuras de plaquitas por las pérdidas de
agua de cristalización. Esto es especialmente desventajoso para una
utilización sensible en el ámbito de la cerámica técnica, pero
también para la hinchabilidad. En este caso no se logra una
desaglomeración o se logra una desaglomeración incompleta, por lo
que es necesaria una "exfoliación" por parte del usuario con
ayuda de aditivos esencialmente químicos y aprovechando la
hinchabilidad, es decir, que el éxito de la aplicación dependerá
del cliente y se precisan técnicas especiales de procesamiento y
energía adicional.
Para el procesamiento, acondicionamiento y
producción según la invención, la desaglomeración de las partículas
de filosilicatos aglomeradas tiene una importancia decisiva,
mientras que el aspecto químico y mineralógico mantienen la
composición original del material, el procedimiento se realiza
prioritariamente en seco, aunque fundamentalmente no se debe excluir
un procedimiento en líquido, las partículas de filosilicatos no son
trituradas (en el sentido de una destrucción), por la
desaglomeración de los cristalitos de filosilicatos por lo que no
se ejerce una influencia esencial sobre la forma y la estructura
del material, no tienen lugar tratamientos químicos ni térmicos y no
se realiza adición alguna o evacuación de sustancias hacia ni desde
el material.
El producto inicial de la materia prima illítica
del tipo seleccionado es depositado en un dispositivo de
desaglomeración siendo mecánicamente "pretriturado"
(manteniendo su estructura mineral). Para realizar la
desaglomeración se arremolinan los aglomerados brutos con fuerte
aceleración y con grandes masas de aire. Los productos aglomerados
se sueltan entre sí al coincidir y al chocar sobre las superficies
de impacto bajo el efecto de impacto, hasta que se presenten
esencialmente cristalitos primarios, con lo cual, por
acondicionamiento, el producto es desaglomerado y la cantidad
predominante de partículas primarias es de aproximadamente < 300
nm. En un tamizado fino posterior se quitan las partículas de
filosilicatos desaglomeradas como el producto deseado para impedir
un deterioro de estos cristalitos. Las partículas que no han sido
completamente desaglomeradas son reconducidas de nuevo como
producto bruto al proceso de desaglomeración. A continuación se
aumenta el grado de desaglomeración con la extracción selectiva del
producto fino. Esto puede ser optimizado por diferentes
incorporaciones en los agregados de desaglomeración, para lograr un
tiempo más largo de permanencia o un mayor efecto de impacto.
Para la realización del procedimiento según la
invención, el material inicial es pretriturado con ayuda de
máquinas convencionales, p. ej. un triturador de cilindros. Para el
tamizado fino se utilizan cribas de aire de alta potencia con
ruedas de criba especiales adaptadas a este material. Para el
proceso de desaglomeración se usan máquinas de tratamiento que
ejercen un efecto de impacto sobre los aglomerados. Dichas máquinas
de tratamiento pueden ser trituradores por percusión, molinos de
chorro de aire, molinos de disco o molino de bolas. Ha resultado
sin embargo especialmente ventajoso, en relación con la potencia y
el resultado, el uso de molinos de discos planos especiales, p. ej.
molinos de disgregación de arcilla según el sistema Eirich, con
soleras de molino dentadas. La multitud de espacios intermedios
entre la acanaladura de la solera del molino forma al mismo tiempo
cámaras finas para el arremolinamiento en las altas velocidades de
rotación predominantes produciendo - con respecto al producto
depositado especial - un alto efecto de impacto. El efecto de
impacto y el tiempo de permanencia se pueden mejorar mas aún por
diferentes incorporaciones mecánicas.
Los resultados logrados de esta manera respecto
a la fineza del producto cumplen el objetivo de lograr el rango
nanométrico. Contrariamente a todas las expectativas y
conocimientos anteriores se ha podido lograr prácticamente con la
técnica convencional con resultados extremamente sorprendentes para
los expertos en la materia.
Con ayuda de molinos de contrachorro se
lograron, contrariamente a las expectativas, unas finezas de
hasta
< 150 nm. En este caso, para el correspondiente rendimiento de productos finos se opera habitualmente en circuito cerrado por medio de tamices. El resultado fue un rendimiento prácticamente sin residuos. La analítica mediante microscopio electrónico mostraba una estructura de plaquitas buena y uniforme y confirma la escala nanométrica. Las cantidades de producción por unidad de tiempo eran en este caso sin embargo limitadas y muy caras.
< 150 nm. En este caso, para el correspondiente rendimiento de productos finos se opera habitualmente en circuito cerrado por medio de tamices. El resultado fue un rendimiento prácticamente sin residuos. La analítica mediante microscopio electrónico mostraba una estructura de plaquitas buena y uniforme y confirma la escala nanométrica. Las cantidades de producción por unidad de tiempo eran en este caso sin embargo limitadas y muy caras.
En base a los intentos de desarrollo efectuados
específicamente ha resultado que por vía mecánica con máquinas de
un rendimiento esencialmente mayor que pueden ser empleadas
igualmente según el principio de impacto, se pueden lograr las
altas concentraciones correspondientes de partículas finas y las
partículas más bastas representan en gran parte los aglomerados
restantes. Sorprendentemente el principio de impacto funciona
excelentemente y con las concentraciones más altas de partículas
finas en los molinos de discos planos. Aquí los aglomerados
estables, en forma de listones, de la illita especial del tipo
seleccionado desaglomeran especialmente bien. Las formas enrolladas
de las esmectitas no cumplen en este caso las condiciones. De
manera similar al procedimiento del molino de contrachorro con las
experiencias técnicas correspondientes al caso de utlilizar illita
especial del tipo seleccionado se tuvo la posibilidad de cribar las
partes más finas y reintroducir los restos aglomerados en la
circulación. Las partes muy finas facilitan en este caso una
producción prácticamente realizable.
Con el procedimiento según la invención y
utilizando la illita del tipo seleccionado se puede producir un
nanopolvo absoluto como producto directo. Dicho nanopolvo producido
de una manera completamente inhabitual a base de illita del tipo
seleccionado es desaglomerado correspondientemente a escala
nanométrica ya en el estado del producto, de modo que pueda ser
dispersado especialmente bien y con porcentajes altos p. ej. en
sistemas de polímeros. Las experiencias prácticas muestran en este
caso que el esfuerzo en el procedimiento es claramente inferior y
se logran valores característicos considerablemente mejores (en
comparación con las nanoarcillas). Adicionalmente es posible
prescin-
dir de una química contaminante y aprovechar la actividad de superficie de las partículas de illita relevantes del sistema.
dir de una química contaminante y aprovechar la actividad de superficie de las partículas de illita relevantes del sistema.
Por el contrario se utiliza la hinchabilidad
típica de las esmectitas en las nanopartículas de arcilla para
hincharlas químicamente y realizar una exfoliación en el proceso
del cliente que efectúa la elaboración ulterior. Sin embargo las
illitas del tipo seleccionado no hinchables tienen la ventaja de no
sufrir ninguna variación correspondiente del volumen con las
tensiones correspondientes, lo que es especialmente una ventaja
decisiva en la cerámica.
El producto fabricado según la invención se
caracteriza por el hecho de que representa un filosilicato puro
mineral, natural y finamente acondicionado y tiene una estructura
cristalina de tres capas, no es esencialmente hinchable, contiene
como componente principal el mineral illita en una proporción de mas
del 70%, donde las partes restantes son partes finas definidas,
presenta un estado de agregación pulverulento firme y un diámetro
de partículas de
< 300 nm y es apto para reaccionar con respecto al intercambio iónico y la carga.
< 300 nm y es apto para reaccionar con respecto al intercambio iónico y la carga.
Además, este material logrado con la invención
tiene características inherentes de capacidad de vertido y de
fluidez esenciales sin desarrollar polvo para su utilización en la
práctica, una considerable falta de tendencia a la reaglomeración y
una falta de tendencia higroscópica, un alto poder humectante y es
por consiguiente homogeneizable y apropiado para utilizarlo sin
peligro.
A continuación se presenta un ejemplo para una
composición química media de la illita seleccionada según la
invención, en la que los componentes están indicados en porcentajes
en peso:
La fórmula estructural de esta composición es la
siguiente:
(K,
H_{3}O) (Al, Mg, Fe)_{2} (Si,
Al)_{4}O_{10}[(OH)2(H_{2}O)]
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de documentos citados por el
solicitante ha sido recopilada exclusivamente para la información
del lector y no forma parte del documento de patente europea. La
misma ha sido confeccionada con la mayor diligencia; la OEP sin
embargo no asume responsabilidad alguna por eventuales errores u
omisiones.
- \bullet DE 10061232 A1 [0007]
- \bullet EP 0850690 A [0011]
- \bullet DE 2950248 C2 [0008]
- \bullet US 3951850 A [0012]
- \bullet JP 58079810 B [0009]
- \bullet US 200245010 A1 [0013]
- \bullet US 3041238 A [0010]
- \bullet EP 1394197 A1 [0014]
Claims (10)
1. Procedimiento de acondicionamiento mecánico
de un filosilicato mineral natural de alta pureza con el componente
principal de illita seleccionada con una proporción superior al
70%, sin pretratamiento térmico, destrucción de las estructuras
cristalinas y/o procesos químicos o sintéticos, a una fineza
situada en el rango nanométrico de 100 - 600 nm, donde el
acondicionamiento mecánico se realiza de manera que
- a)
- el material seleccionado como producto mineral de la pureza más alta es pretriturado mecánicamente, manteniendo la composición natural original en el sentido químico y mineralógico,
- b)
- las partículas de filosilicatos aglomerados son sometidas a una desaglomeración exponiendo los aglomerados brutos a una alta aceleración y a un arremolinamiento con ayuda de considerables masas de aire,
- c)
- los aglomerados son dirigidos los unos sobre los otros y contra las superficies de impacto por el efecto de impacto y desagregados hasta que se obtengan cristalitos primarios de un grado de fineza inferior a unos 300 nm,
- d)
- las partículas de filosilicatos desaglomeradas son eliminadas por un tamizado fino posterior, y
- e)
- las partículas incompletamente desaglomeradas en el proceso de desaglomeración son introducidas de nuevo y los cristales primarios desaglomerados son eliminados y para el acondicionamiento se mantiene la composición natural del producto en el sentido químico y mineralógico, las partículas de filosilicatos no son expuestas a una trituración que destruya la estructura cristalina, y los cristales de filosilicatos no quedan afectados con respecto a su forma y estructura.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que la "trituración
previa" se realiza con ayuda de maquinaria convencional, p. ej.
un triturador de cilindros, el tamizado fino se efectúa mediante
cribas de aire de alta potencia con ruedas de criba especiales, y/o
la desaglomeración se realiza con ayuda de máquinas de tratamiento
conocidas que ejercen un efecto de impacto sobre los
aglomerados.
3. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado por el hecho de que se
aumenta el grado de desaglomeración por una descarga intencionada
del producto fino, preferiblemente de manera que en los agregados
de aglomeración se adopten medidas para lograr un tiempo de
permanencia más largo y/o un efecto de impacto más grande.
4. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que para el acondicionamiento
se mantiene la composición natural del producto en el sentido
químico y mineralógico y que las partículas de filosilicatos no se
exponen a una trituración que destruya la estructura cristalina,
que los cristalitos de filosilicatos no quedan afectados con
respecto a su forma y estructura, y que el material no es expuesto a
un tratamiento químico o un pretratamiento térmico.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 - 4, caracterizado por el hecho de que
para la desaglomeración del material se utilizan máquinas de
tratamiento en forma de molinos de discos planos con soleras de
molino dentadas, que los espacios intermedios entre las
acanaladuras de la solera del molino están formados como cámaras
finas para el arremolinamiento con altas velocidades de rotación y
con alto efecto de impacto, y que la "trituración previa" se
realiza con ayuda de un triturador de cilindros y el tamizado fino
con la criba de aire de alta potencia.
6. Producto mineral para la utilización como
carga activa, p. ej. en la industria de polímeros o en la industria
cerámica, fabricado por un procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado por la combinación de las siguientes
características:
- a)
- producto mineral a base de filosilicatos de aluminio del tipo seleccionado,
- b)
- estructura cristalina de tres capas, sin manipulación de su estructura base,
- c)
- componente principal mineral de illita del tipo seleccionado en una proporción de más del 70%,
- d)
- estado de agregado sólido o pulverulento,
- e)
- D_{95} < 3000 nm,
- f)
- D_{50} < 500 nm,
- g)
- reactividad relativa al intercambio de iones,
- h)
- aptitud para el vertido y fluidez sin desarrollo esencial de polvo,
- i)
- falta de tendencia marcada a la reaglomeración,
- j)
- poder humectante con respecto al agua,
- k)
- facultad de homogeneización practicable y apropiado para una utilización sin peligro.
- l)
- sin tendencia higroscópica.
7. Uso de un filosilicato natural mineral de
alta pureza con una proporción de mas del 70% de illita natural del
tipo seleccionado, con un resto de partes finas, acondicionado por
el procedimiento según la reivindicación 1, en forma de nanopolvo
con las siguientes características:
- a)
- como producto mineral original de mayor pureza, es mecánicamente "pretriturado" manteniendo la composición natural en el sentido químico y mineralógico,
- b)
- las partículas de filosilicatos aglomeradas son desaglomeradas mediante una alta aceleración de los aglomerados brutos y del arremolinamiento mediante elevadas masas de aire,
- c)
- los aglomerados son desagregados por el efecto del impacto mecánico los unos sobre los otros y contra las superficies de impacto hasta lograr cristalitos primarios de un grado de fineza de < aproximadamente 300 nm,
- d)
- las partículas de filosilicatos desaglomeradas se eliminan por un tamizado fino posterior,
- e)
- para el acondicionamiento se mantiene la composición natural del producto en el sentido químico y mineralógico,
- f)
- se mantiene la estructura cristalina de las partículas de filosilicatos y no queda influenciada con respecto a su forma y estructura, y
- g)
- el material es realizado sin tratamiento químico o térmico en un procedimiento exclusivamente por acondicionamiento mecánico.
8. Uso de un filosilicato natural mineral de
alta pureza con una proporción de mas del 70% de illita natural del
tipo seleccionado, con un resto de partes finas, acondicionado por
el procedimiento según la reivindicación 1 en forma de nanopolvo en
la industria de polímeros.
9. Uso de un filosilicato natural mineral de
alta pureza con una proporción de mas del 70% de illita natural del
tipo seleccionado, con un resto de partes finas, acondicionado por
el procedimiento según la reivindicación 1, como nanocarga en el
ámbito de sistemas de superficies, como p. ej. vidriados cerámicos,
barnices, revestimientos, etc.
10. Uso de un filosilicato natural mineral de
alta pureza con una parte superior al 70% de illita natural del
tipo seleccionado, con un resto de partes finas, acondicionado por
el procedimiento según la reivindicación 1, como nanoproducto
reactivo para la cerámica y para formar una cuerpo cerámico de
trozos de vidrio nanoestructurado.
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