DE1592147C3

DE1592147C3 - Verfahren zur Herstellung von Kalzit mit neuartigem Kristallhabitus

Info

Publication number: DE1592147C3
Application number: DE1592147A
Authority: DE
Inventors: William Francis Milford N.J. Waldeck (V.St.A.)
Original assignee: Pfizer Inc
Current assignee: Pfizer Inc
Priority date: 1964-02-20
Filing date: 1965-01-13
Publication date: 1980-04-30
Also published as: US3320026A; GB1099392A; DE1592147A1; DE1592147B2; BE695460A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kalzit mit neuartigem Kristallhabitus, ein Verfahren zur Herstel- 4^r> lung desselben sowie seine Verwendung.

Calziumcarbonat kann in drei isomorphen Kristallformen, nämlich Kalzit, Aragonit und Vaterit, niedergeschlagen werden. Als Kalzit hat Calziumcarbonat gewöhnlich entweder rhomboedrischen oder ungleich- ■-,<) seitigen Habitus. Es wurde nunmehr ein außerordentlich wertvoller Kalzit von neuem Habitus erhalten, der sich von allen bekannten, natürlich vorkommenden Mineralien oder bisher beschriebenen synthetischen Produkten unterscheidet. Die exakte Natur seines Kristallhabitus geht aus den nachfolgenden Darstellungen hervor, die photographische Wiedergaben von stark vergrößerten Elektronenmikrographien sind. .

F i g. 1 zeigt herkömmlichen Aragonit;

Fig. 2 zeigt herkömmlichen Vaterit; bo

F i g. 3 zeigt die herkömmliche ungleichzeitige Form des Kalzits;

F i g. 4 zeigt die herkömmliche rhomboedrische Form des Kalzits;

Fig.5 ist eine Elektronenmikrographie der neuen erfindungsgemäßen stumpf-prismatischen Kalzitkristalle;

Fig.6 ist eine noch stärker vergrößerte Darstellung

dieser neuen Kristalle.

Der neuartige Kalzit wird durch Einleiten von Kohlendioxyd in eine wäßrige Calziumhydroxydsuspension hergestellt. Calcziumcarbonat wurde bisher durch ein derartiges Verfahren hergestellt, jedoch wurden hierbei die herkömmlichen, erwähnten Typen erhalten. Die kritischen Verfahrensbedingungen, die zur Bildung der stumpf-prismatischen Kalzitkristalle erforderlich sind, sind neu und bilden einen Teil der vorliegenden Erfindung.

Bei dem neuen Verfahren wird Kohlendioxyd in eine wäßrige Lösung von grobem Calziumhydroxyd (wenigstens 50 Gewichtsprozent des Hydroxyds bestehen aus Teilchen, die gröber als 10 Mikron sind) eingeleitet, wobei die Temperatur wenigstens so lange unter etwa 20°C gehalten wird, bis Kalzitkristallisation im Gange ist. Dann wird weiter Kohlendioxyd eingeleitet, wobei die Temperatur erhöht werden kann, bis im wesentlichen vollständige Kalzitkristallisation erreicht ist.

Die Anfangstemperatur während der Kalzitkristallisation ist kritisch. Wird Kohlendioxyd bei einer wesentlich über 20°C liegenden Temperatur in die Kalksuspension eingeleitet, dann besteht eine starke Tendenz zur Ausfällung von ungleichseitigem Kalzit, und bei noch höheren Temperaturen wird Aragonit erhalten. Jede Temperatur unter 20°C ist brauchbar, und ausgezeichnete Ergebnisse werden bei 15 bis 16" C erhalten. Sobald prismatische Kalzitkristallisation im Gange ist, kann jedoch die Temperatur angehoben werden, während die Kristallisation des neuen Produktes fortschreitet. Offensichtlich wird durch die anfängliche Kristallisation in der Dispersion eine starke Kristallkeimbildung der gewünschten Kristallform sichergestellt, wodurch dieser Typ selbst bei den höheren Temperaturen, bei denen man sonst ungleichseitige Kristalle erwarten müßte, weiter gebildet wird. Es ist sogar oft wünschenswert, die Temperatur während der Kristallisation zu erhöhen, um eine vollständige Umwandlung selbst der sich langsam umsetzenden, gröberen Calziumhydroxydtcilchen zu gewährleisten. Eine maximale Kristallisationstcmperatur im Bereich zwischen etwa 30 und 45"C wird besonders bevorzugt, um eine vollständige Umsetzung zu einem im wesentlichen von anderen kristallinen Formen freien Produkt sicherzustellen.

Die Kohlendioxydsättigung kann in einer normalen Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparatur durchgeführt werden. Es kann beispielsweise ein mit einem Rührwerk versehener Tank verwendet werden, in den Kohlendioxyd enthaltendes Gas zur gründlichen Verteilung in dem Reaktionsgemisch zweckmäßigerweise unterhalb des Rührwerks eingeführt wird. Eine typische großtechnische Ausfällung kann 1 oder 2 Stunden in Anspruch nehmen, wobei es zweckmäßig ist, die Temperatur etwa 10 oder 15 Minuten lang durch Rückführung eines Teils der Dispersion durch eine Kühlvorrichtung unter 20°C zu halten. Das Kühlen wird gewöhnlich mit Fortschreiten der Kristallisation eingeschränkt, so daß die Temperatur zu steigen beginnt. Wenn die Carbonatbildung etwa zur Hälfte abgeschlossen ist, kann das Kühlen gewöhnlich völlig abgebrochen werden.

Das in das Reaktionsgemisch eingeleitete Kohlendioxyd kann rein, d. h. frei von anderen verdünnenden Gasen sein, jedoch ist dies keinesfalls notwendig. Abgase, die mindestens 12 Volumprozent oder mehr Kohlendioxyd im Gemisch mit nicht reagierenden, gasförmigen Verdünnungsmitteln enthalten, sind geeignet, obgleich es für eine schnellere Absorption

vorzuziehen ist. eine etwas reichere Quelle, wie /. B. die Gase vom Kalkbrennen, zu verwenden, die etwa 20 bis 40% Kohlendioxyd enthalten. .

Nach beendetem Verfahren können die Kalzitkristalle aus der wäßrigen Suspension in beliebiger Form ί gewonnen werden. In der Reaktionsdispersion anwesender grober Grieß oder nicht umgesetzter Kalk wird am besten zunächst durch Sieben der Reaktionsdispersion durch ein Sieb mit 15 600 Maschen/cm² abgetrennt, wonach das Produkt aus der gesiebten Flüssigkeit durch Filtrieren oder andere herkömmliche Verfahren gewonnen wird. Das Produkt kann nach dem Trocknen einmal durch eine Hammermühle gegeben werden, um etwaige Klumpen zu zerschlagen und ein gleichförmiges, frei fließendes Pulver zu gewährleisten, das aus einzelnen i> Kalzitkristallen besteht.

Es wurde bereits erwähnt, daß wenigstens 50 Gewichtsprozent der in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Calziumhydroxydtei'chen einen Durchmesser von über 10 Mikron haben müssen. Untersuchungen mit dem Elektronenmikroskop zeigen, daß Calziumhydroxyd aus Aggregaten von Grundkristallen mit einer Größe von etwa 0,01 Mikron besteht, und die bei dem neuen Verfahren verwendeten verhältnismäßig großen Teilchen sind wahrscheinlich _>ϊ solche Aggregate.

Da der Teilchendurchmesser des Kalks in der Praxis ein etwas schwierig zu messender Wert ist, wurde eine Kenngröße entwickelt, die auf der Absetzgeschwindigkeit beruht. Nach diesem Meßverfahren soll die Teilchengröße so beschaffen sein, daß 1000 ecm einer homogenen Wassersuspcnsion bei 65" C mit einem Gehalt von 150 g der angegebenen Teilchen ein Absetzvolumen von weniger als etwa 960 ecm nach 10 Minuten Stehen in einem lOOO-ccm-Standard-Mcß/.ylin- π der aufweisen. Das heißt, daß die Grenzfläche /wischen dem klaren überstehenden Wasser und der trüben Dispersion unterhalb dieser Grenze liegen soll. Eine derartige Aufschlämmung ist tatsächlich eine grobe Suspension im Gegensatz zu der sogenannten »Kalkmilch«, die typischerweise bei dem beschriebenen Test ein Absetzvolumen von 990 ecm oder mehr zeigt. Diese feinvcrtcilte Milch wurde bisher in der industriellen Praxis allgemein verwendet und war wegen ihrer Ähnlichkeit mit echten Lösungen bei der Handhabung 4-, besonders bevorzugt. Normalerweise wird Kalkmilch durch Löschen des reaktionsfähigen Kalks mit heißem Wasser oder mit begrenzten Wassermengen (unter anschließendem Verdünnen, falls notwendig) erhalten, so daß die exotherme Umsetzung eine ziemlich hohe ->o Temperatur, oft 90 bis 100⁰C erzeugt. Die hierbei erhaltenen Produkte sind bei dem erfindungsgemäßen Verfahren völlig unbefriedigend. Um eine Calziumhydroxydsuspension von einer für das neue Verfahren erforderlichen Grobheit zu erhalten, darf die Temperatür während des Löschens niemals über 65° C steigen. Es ist daher ratsam, während des Löschens so wirksam zu rühren, daß die Möglichkeit einer lokalen Überhitzung vermieden wird.

Die Maximaltemperatur während des Löschens hängt ao natürlich von der anfänglichen Wassertemperatur, dem Verhältnis von ungelöschtem Kalk zu Löschwasser und der Reaktionsfähigkeit des ungelöschten Kalks ab. (Sie kann natürlich gewünschtenfalls durch äußere Kühlung reguliert werden.) Die Erfahrung hat gezeigt, daß die Löschtemperatur unter 65°C gehalten werden kann und besonders gute Ergebnisse dadurch erhalten werden, daß man Wasser mit einer Anfangstemperatur von nicht über 35⁰C zum Löschen nimmt. Außerdem soll das Verhältnis des ungelöschten Kalks zu dem Löschwasser vorzugsweise nicht größer sein als das Verhältnis, bei dem etwa 20 g Calziumhydroxyd pro 100 ecm der Suspension erhalten werden. Besonders erwünscht ist ein solches Mengenverhältnis, bei dem eine Suspension mit einem Gehalt von etwa 10 bis 15 g Calziumhydroxyd pro 100 ecm erhalten wird.

Sehr niedrige Mengenverhältnisse an ungelöschtem Kalk, d. h. solche, die zu einer Suspension mit einem Gehalt von weniger als etwa 10 g Calziumhydroxyd pro 100 ecm führen, sind unwirtschaftlich. Dieser Nachteil kann dadurch ausgeglichen werden, daß man anschließend weiteren Kalk zuführt, von dem wenigstens 50 Gewichtsprozent gröber als 10 Mikron ist, so daß der Gesamtcalziumgehalt auf einen Wert von etwa 10 bis 20 g Calziumhydroxyd pro 100 ecm der Suspension ansteigt. Der zusätzlich verwendete Kalk kann nach dem Einsetzen der Kalzitkristallisation eingeführt werden. Gewöhnlich wird er als konzentrierte wäßrige Calziumhydroxyddispersion zugesetzt, kann jedoch dem Reaktionsgemisch gewünschtenfalls auch als ungelöschter Kalk zugegeben werden. Dieser Kalkzusatz kann als Einzelgabe kontinuierlich oder diskontinuierlich vorgenommen werden.

Ein bevorzugter ungelöschter Kalk zum Löschen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren hat eine Aktivität von bis zu etwa 25°C (Temperaturanstieg in 30 Sekunden) bei dem ASTM-Test C 110-58 (Abschnitte 20 bis 22, Tentative Revision, vom Juni 1960). Ein ausgezeichneter ungelöschter Kalk für diese Zwecke wird beim Brennen von Kalk nach dem Wirbelschichtverfahren erhalten. Diese Produkte sind granular und haben gewöhnlich eine Partikelgröße von 0,6 bis 3,4 mm.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Kalzitkristallc mit neuem Kristallhabitus können am besten als stumpf-prismatische Kristalle mit doppelten Enden bezeichnet werden. Jedes der beiden Enden besteht aus drei sauber geschnittenen Flächen eines Rhomboeders, und die Ebenen der sechs Flächen sind so zueinander angeordnet, daß sie den sechs Flächen eines Einheitskalzitrhomboeders {1 OfI} entsprechen, der einen Grenzflächenwinkel von 75° hat. Zwischen den Enden liegt der faßförmige, prismatische Teil des Kristalls mit leicht gekrümmten konvexen subhedralen Flächen, die im wesentlichen parallel zur prismatischen Längsachse verlaufen. Diese sechs Flächen bilden ein im wesentlichen vertikales Prisma {101OJ, das verständlicherweise von einem außerordentiich steilen Rhomboeder, wie z.B. {16.0.16.1} praktisch nicht zu unterscheiden ist. Die Länge des Prismas macht das ein- bis dreifache der Querschnittsbreite des Prismas aus und beträgt im Durchschnitt etwa das l,5fache. Die Kristalle sind bemerkenswert einheitlich in ihrer Größe und gewöhnlich etwa 1 Mikron lang und etwa 0,5 bis etwa 0,75 Mikron breit. Der Kristallhabitus ist auffallend und vollständig atypisch im Vergleich zu jedem anderen synthetischen oder natürlich vorkommenden Kalzit.

Wegen ihrer Gleichförmigkeit und dem Fehlen von Aggregatbildung sind die neuen Kristalle dem herkömmlichen rhomboedrischen Kalzit hinsichtlich ihrer Dispergierfähigkeit, z. B. in Wasser, Farben, Kautschuk, Polyvinylchlorid überlegen. Das Produkt ist besonders brauchbar zur Papierbeschichtung.

Es wird allgemein angenommen, daß der Glanz des Papierstrichs, bei dem das Calcziumcarbonat verwendet wird, um so höher ist, je kleiner dessen Teilchengröße

ist. Die kleinere Teilchengröße stellt jedoch hohe Anforderungen an den Kleber wegen der größeren Oberfläche. Die verhältnismäßig groben, klumpigen Kristalle der vorliegenden Erfindung führen überraschenderweise zu einem unerreichten Glanz bei ~> mäßigen Anforderungen an den Kleber. Die neuen Kristalle ergeben, wenn sie als einziges Pigment verwendet werden, Glanzwerte von 55% (gemessen in einem Winkel von 75° zu der Vertikalen) im Vergleich zu Werten von etwa 39% für die beste handelsübliche in Kreide, d. h. rhomboedrischen Kalzit. Dieser bedeutende Vorteil wird noch erhöht durch eine beachtliche Verbesserung der Bedruckbarkeit, die bei geringeren Kalanderdrücken oder bei weniger Durchgängen durch die Kalanderwalzen als üblich erreicht wird. Auch die π zur Erzielung einer minimalen Viskosität einer Calziumcarbonatdispersion mit hohem Festgehalt erforderliche Menge an diesem Polyphosphat-Dispergiermittel ist sehr niedrig. Selbst in Kombination mit herkömmlichem Kalzit bietet das stumpf-prismatische Produkt beachtli- jo ehe Vorteile, vorausgesetzt, daß wenigstens etwa 50 Gewichtsprozent und vorzugsweise 75 bis 80 Gewichtsprozent oder mehr des neuen Produktes verwendet werden.

Aus Ersparnisgründen werden Papierbeschichtungs- 2> pigmente gewöhnlich auf Tonbasis hergestellt, wobei Calziumcarbonat hauptsächlich zur Erhöhung des Weißgrads zugegeben wird. Die meisten handelsüblichen Calziumcarbonate sind nicht in der Lage, den erwünschten Glanz und Bedruckbarkeit zu ergeben, jo wenn sie allein verwendet werden. Der neue Kalzit beseitigt diese technischen Nachteile, wobei wirtschaftliche Überlegungen oft ihre Verwendung zusammen mit Ton für viele Zwecke bei der Papierbeschichtung nahelegen. Anorganische Pigmente auf Tonbasis, die r> wenigstens 20 Gewichtsprozent des stumpf-prismatischen Kalzits enthalten, führen zu Vorteilen hinsichtlich der Glanzbildung und Bedruckbarkeit und können mit Bindemitteln vermischt werden, um ein überlegenes gestrichenes Papier zu ergeben. Das jeweils verwendete -to Bindemittel hat keinen wesentlichen Einfluß, und jedes der als brauchbare Klebemittel für die Papierbeschichtung bekannten Mittel ist zufriedenstellend. Dazu gehören Stärkezusätze, modifizierte Stärke, Kasein und verschiedene synthetische Harze, wie z. B. Polyvinylace- -r> tat, Polyvinylalkohol, Carboxymethylzellulose.

Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung.

Beispiel 1

34 kg ungelöschter Kalk mit einer Teilchengröße von 0,4 bis 3,4 mm und einer Aktivität von 17° im ASTM Test C 110-58 wird einer ausreichenden Menge Wasser von ITC zugegeben,um eineCalziumhydroxydkonzentration von 150 g/I zu erzielen. Die während des Löschens erreichte Maximaltemperatur beträgt 32⁰C. Die erhaltene Dispersion zeigt ein Absetzvolumen von unter 960 ecm nach 10 Minuten Stehen bei 65⁰C in einem 1-l-Standard-Meßzylinder. Die Naßsiebanalyse zeigt, daß über 50 Gewichtsprozent der vorhandenen Calziumhydroxydteilchen gröber als 10 Mikron sind, wobei ein wesentlicher Teil so groß wie die Teilchen des ursprünglich ungelöschten Kalks ist.

Die Suspension wird auf 16°C abgekühlt, und Kohlendioxyd wird eingeleitet, wobei Bewegung und Gasverteilung mittels eines ummantelten Flügelrads (Turbomixer) bewirkt wird, das mit einer Außenrand-Geschwindigkeit von 5 m/sek betrieben wird. Nachdem die Kristallisation abgeschlossen ist. wird das Produkt filtriert und getrocknet. Die Untersuchung im Elektronenmikroskop ergibt, daß es aus einzelnen stumpf-prismatischen Kalzitkristallen, wie sie in den F i g. 5 und 6 gezeigt werden, besteht.

Beispiel 2

Das VerJahren des Beispiels 1 wird mit der Abweichung wiederholt, daß bei dem Löschvorgang Wasser von 50⁰C an Stelle von 11°C wie bei dem ersten Versuch verwendet wird. Die während des Löschens auftretende Maximaltemperatur beträgt 80°C.

Das fertige Calziumcarbonatprodukt trocknet zu einer außerordentlich harten Masse. Bei der Untersuchung mit dem Elektronenmikroskop wird gefunden, daß es aus feinen rhombischen Kristallen der als »Kautschuk«-Kreide bekannten Art besteht. Die Kristalle haben die in F i g. 4 gezeigte Struktur, jedoch eine geringere Teilchengröße.

Beispiel 3

Ungelöschter Kalk wird in einen Wasserstrom, der in ein gerührtes Gefäß gepumpt wird, so eingeführt, daß sich eine Maximallöschtemperatur von 31⁰C ergibt und eine grobe, sich schnell absetzende Suspension von 98 g Calziumhydroxyd pro Liter erhalten wird.

Die Suspension wird durch Pumpen durch einen Wärmeaustauscher auf 16°C abgekühlt, und dann wird mit dem Einleiten von 32%igem Kohlendioxyd begonnen, wobei dieses Mal ein nicht ummanteltes Flügelrad mit einer Außenrandgeschwindigkeit von 10 m/sek verwendet wird. Das Kühlen wird fortgesetzt, bis die Kohlendioxydsättigung halb abgeschlossen ist. Dann läßt man die Temperatur auf 42°C ansteigen, während die Kristallisation bis zum Abschluß fortschreitet. Das stumpf-prismatische Kalzitprodukt wird filtriert und getrocknet.

Beispiel 4

Wiederholt man das Beispiel 1 bei einer Maximaltemperatur von 61,5⁰C während des Lösch Vorgangs, so erhält man eine grobe, sich schnell absetzende Calziumhydroxyddispersion. die bei der in diesem Beispiel beschriebenen Kohlendioxydsättigung zu stumpf-prismatischem Kalkspat führt.
Bei einem parallel durchgeführten Versuch mit einer Maximaltemperatur beim Löschen von 65,5°C führt jedoch die erhaltene feine Kalkmilch bei der Kohlendioxydsättigung zu feinem rhombischem Kalzit, welches dem Produkt des Beispiels 2 entspricht.

Beispiel 5

es A. Es wird eine Reihe von Versuchen wie bei den vorstehenden. Beispielen durchgeführt, um den Einfluß der anfänglichen Löschwassertemperatur zu untersuchen. Die Ergebnisse sind nachstehend wiedergegeben.

Anfängliche Maximal-

Lösch- temperatur

wasser- während des

temperatur Löschens

C C

Absetz- Kalzitkristallvolumen habitus

ml

40

52,5

58,0

67

74,5

859 neu

prismatisch

918 neu '"

prismatisch

922 neu

prismatisch

970 rhomboedrisch i> 992 rhomboedrisch

B. Der Zusammenhang zwischen der anfänglichen Löschwassertemperatur und der Teilchengröße des Calziumhydroxyds, die durch Naßsieben unter kohlendioxydfreiem Stickstoff bestimmt wurde, ist in einer zweiten Versuchsreihe unter Erzielung der folgenden Ergebnisse untersucht worden.

Anfängliche

Löschwassertemperatur

Gewichtsprozent
Teilchen
>10 Mikron

Kalzitkristallhabitus

68,5
52,3

neu prismatisch
neu prismatisch

25

30

35

Beispie! 6

Ungelöschter Kalk mit einer Aktivität von 16° nach ASTM wird mit einer ausreichenden Wassermenge von 32°C gelöscht, um eine Suspension von 7,5 g Calziumhydroxyd pro 100 ecm zu ergeben. Die letztere wird dann auf 15° C abgekühlt, und Kohlendioxyd wird unter Rühren eingeleitet. Sobald die prismatische Kalzitkristallisation im Gange ist. wird eine konzentrierte Suspension von grobem Calziumhydroxyd in Wasser hinzugegeben, um die Gesamtcalziumkonzentration auf etwa 10 g Calziumhydroxyd pro 100 ecm der Suspension anzuheben. Die Kohlendioxydsättigung wird bis zu einer Maximaltemperatur von etwa 45° C fortgesetzt, bis die Kristallisation von stumpf-prismatischen Kalkspat im wesentlichen abgeschlossen ist.

Beispiel 7

Eine 71%ige Dispersion des prismatischen Kreideprodukts nach Beispiel 1 in Wasser erfordert zur Erzielung einer minimalen Viskosität 1,3% an Natriumhexametaphosphat-Dispersionsmittel, bezogen auf das Gewicht der Kreide, 19% Natriumhexametaphosphat-Dispersionsmittel (bezogen auf die Kreide) wird zu der Dispersion zugegeben, und das Gemisch wird als gleichförmige Beschichtung auf Papier in einer Menge von 4,54 kg Schichtstoff, auf trockener Basis pro Ries auf einer Seite (307 m²) aufgebracht. Nach wenigstens 12 Stunden Alterung bei 22° C und 50%iger relativer Feuchtigkeit wird das Papier durch einen bei 66°C und 268 kg/cm arbeitenden Superkalander geführt, wobei vier Durchgänge mit der beschichteten Oberfläche sowohl gegen die baumwollüberzogene Walze als auch abwechselnd gegen die Stahlwalze vorgenommen werden. Beim Wachsabnahmeversuch nach Dennison wird die Bewertung 6A erhalten. Dieses Maß für das Haftvermögen wird durch das höchstbezifferte Siegelwachs ausgedrückt, das nicht imstande ist, den Überzug abzulösen, wenn es geschmolzen aufgebracht und abkühlen gelassen wird. Der Spiegelglanz, gemessen in einem Winkel von 75° von der Vertikalen (TAPPI Standard T, 480 m-51) beträgt 54,3%.

Die nach dem Beispiel 2, dem zweiten Teil des Beispiels 4 und den beiden letzten Versuchen des Beispiels 5A erhaltenen feinen rhomboedrischen Kreiden sind viel schwieriger zu dispergieren. Ihr Dispergiermittelbedarf beträgt 2,5% und mehr, und die erhaltenen Viskositäten sind gewöhnlich immer noch zu hoch, um ohne weitere Verdünnung eine bequeme Handhabung zu erlauben. Um einen Wert für die Wachsabnahme von 5A bis 6A zu erzielen, sind gewöhnlich 24% oder mehr Stärke, bezogen auf das Pigmentgewicht, notwendig.

Die 50% oder mehr stumpf-prismatische Kristalle enthaltenden Kalzitzusammensetzungen haben vorteilhafte Eigenschaften bezüglich der Papierbeschichtung, wobei die besten Ergebnisse bei Verwendung von 80 Gewichtsprozent oder mehr der neuen Kristalle erhalten werden.

Beispiel 8

Das Produkt des Beispiels 3 wird mit einer erstklassigen handelsüblichen Überzugskreide vom Typ des rhomboedrischen Kalzits verglichen. Beide Materialien werden jeweils in 4,5-kg-Überzügen und 18%igem Stärkegehalt bei einem Wert für die Wachsabnahme von 5A bis 6A getestet. Der Glanz wird in % als Funktion der Anzahl von Kalanderdurchgängen bestimmt, wobei die nachstehenden Ergebnisse erhalten werden:

Glanz bei 75°, %

Anzahl der Durchgänge durch den
Superkalander

Prismatischer
Kalzit

Rhomboedrischer Kalzit

19,5	11
38	24,5
44	31
44	33
46,5	35

Die schnelle Erzielung eines sehr hohen Glanzes bei dem stumpf-prismatischen Kalzit ist besonders vorteilhaft, da eine übermäßige Behandlung im Superkalander das Papiervolumen und schließlich die Bedruckungsqualität herabsetzt.

Tonpigmente werden unter Verwendung von 20 bis 45 Gewichtsprozent des stumpf-prismatischen Kalzits hergestellt und zum Beschichten von Papier nach Beispiel 7 verwendet. Weiße Überzüge mit ausgezeichnetem Glanz, Helligkeit und Bedruckbarkeit werden erhalten.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

030 218/10

Claims

Patentansprüche:

1. Kalzit mit neuem Kristallhabitus, gekennzeichnet durch eine stumpf-prismatische Ge- > stalt mit Doppeiende, wobei jedes der beiden Enden aus drei Flächen eines Rhomboeders besteht, die sechs Flächen zu einem einzelnen Kalzitrhomboeder mit 75° Flächenwinkel gehören, der prismatische Teil durch leicht gebogene, konvexe, subhedrale, in weitgehend parallel zur Prismenlänge verlaufende Flächen begrenzt ist und ein im wesentlichen vertikales Prisma darstellt, das etwa ein- bis dreimal so lang ist wie die Querschnittsbreite des Prismas.

2. Verfahren zur Herstellung von Kalzitkristallen r> nach Anspruch 1 durch Einleiten von Kohlendioxid in eine wäßrige Calciumhydroxidsuspension, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 50 Gew.-% der Teilchen der Calciumhydroxidsuspension gröber als 10 Mikron sind, die Temperatur anfänglich unter etwa 20⁰C gehalten und die Einleitung von Kohlendioxid so lange fortgesetzt wird, bis die Kalzitkristallisation im wesentlichen abgeschlossen ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Calciumhydroxidsuspension verwendet, die durch Löschen von ungelöschtem Kalk bei einer Temperatur bis zu 65⁰C hergestellt wurde, um eine Suspension von grobem Calciumhydroxid in Wasser zu erhalten. JO

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Temperatur während der Kristallisation auf etwa 30 bis 45°C ansteigen läßt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, r> dadurch gekennzeichnet, daß man das Kohlendioxid in einer Konzentration von mindestens 12 Vol.-% im Gemisch mit einem nicht reaktionsfähigen gasförmigen Verdünnungsmittel verwendet.

4(1