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TW201313614A - 製造沉澱碳酸鈣的方法，沉澱碳酸鈣及其用途 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種製造沉澱碳酸鈣之方法，其包含以下步驟：a)提供含有初始溫度之水相之反應容器；b)將二氧化碳生成化合物注入該水相中，直至該水相之pH值在約5至約7範圍內；及c)隨後添加初始溫度之氫氧化鈣漿液至該反應容器，同時繼續注入該二氧化碳生成化合物，以便獲得該沉澱碳酸鈣之水性漿液。步驟c)中添加該氫氧化鈣漿液至該反應容器中之速率係使得該反應容器中之反應內容物在反應期間之平均電導率在100 μS/cm至6 000 μS/cm範圍內。

Description

製造沉澱碳酸鈣的方法，沉澱碳酸鈣及其用途
本發明係關於一種製造沉澱碳酸鈣(precipitated calcium carbonate，PCC)之方法、藉由本發明方法製造之產物以及其用途。更特定言之，本發明係關於一種使用碳酸法製造沉澱碳酸鈣之方法，其中可控制沉澱碳酸鈣之晶體慣態；且係關於藉由該方法製造之產物。
碳酸鈣在造紙工業中廣泛地用作紙中之填料組分。其為用以提高紙張亮度及不透明度之低成本高亮度填料。其使用在最近數十年中因造紙廠自酸至鹼性造紙之轉變而急劇增加。天然及合成碳酸鈣均用於造紙工業中。天然碳酸鹽或石灰石在其用於紙中之前經研磨成小粒度，而合成碳酸鈣係藉由沉澱反應製造且因此稱為沉澱碳酸鈣(PCC)。
除其在造紙工業中之用途之外，沉澱碳酸鈣亦用於各種其他目的，例如作為油漆工業中之填料或顏料，及作為用於製造塑膠材料、塑溶膠、密封化合物、印刷油墨、橡膠、牙膏、化妝品等之功能性填料。
沉澱碳酸鈣以三種主要結晶形式存在：方解石、霰石及六方方解石，且此等結晶形式各自存在多種不同多晶型物(晶體慣態)。方解石具有三方結構，其典型晶體慣態為諸如偏三角面體(S-PCC)、菱面體(R-PCC)、六方稜柱形、軸面、膠狀(C-PCC)、立方及稜柱形(P-PCC)。霰石為斜方晶結構，其典型晶體慣態為雙晶六方稜柱形晶體，以及 不同類別之細長稜柱形、彎曲葉片狀、陡錐狀、鑿子狀晶體，分枝樹狀及珊瑚或蠕蟲樣形式。
通常，藉由將CO2引入氫氧化鈣之水性懸浮液(即所謂的石灰乳)中來製備PCC Ca(OH)2+CO2 → CaCO3+H2O。
此方法顯示出製造具有優良乳濁化特徵之PCC的能力。與經研磨碳酸鈣(所謂GCC)相比，PCC通常在使紙張乳濁化及增亮方面以及作為紙張中之填料及/或鬆散材料較優良。
或者，亦已知藉由將氫氧化鈣之水性懸浮液引入碳酸水中來製備沉澱碳酸鈣。該方法可命名為「反向」碳酸法。
Kosin等人在US 4,888,160中描述一種在具有再循環管道系統之反應容器中製造立方形碳酸鈣的「反向」碳酸法。將氫氧化鈣之水性懸浮液以使得形成之所得漿液之pH值在8與9之間的速率引入pH值為6之碳酸水中。所得碳酸鈣具有立方形狀及1 μm至3 μm之平均粒度。
製造立方碳酸鈣之另一「反向」碳酸法由Masaru等人揭示於JP 4031314中。在此方法中，將20℃至80℃之溫度之水性氫氧化鈣漿液緩慢添加(以每體積碳酸水0.001至0.01倍/分鐘之速率)至20℃至60℃溫度之碳酸水，直至反應達到11或更小之pH值。隨後過濾反應產物且乾燥。所得碳酸鈣具有1 μm至10 μm之平均粒度。
上述「反向」碳酸法之缺點為獲得所要產物所需之添加速率低以及所得漿液之固體含量低。
因此，需要開發一種「反向」碳酸法，其中可控制所得沉澱碳酸鈣之晶體慣態且其中可達成所得漿液中之沉澱碳酸鈣之較高固體含量。換言之，需要提供一種與此項技術中已知之方法相比更經濟的經由「反向」碳酸法製造沉澱碳酸鈣之方法。
因此本發明之一目標為提供一種製造沉澱碳酸鈣之方法，該方法製造具有並非藉由已知「反向」碳酸法製造之晶體慣態的晶體慣態之沉澱碳酸鈣。
更特定言之，本發明之一目標為提供一種製造稜柱形沉澱碳酸鈣(P-PCC)之「反向」碳酸法。
本發明之另一目標為提供一種製造偏三角面體沉澱碳酸鈣(S-PCC)之「反向」碳酸法。
本發明之另一目標為提供一種製造膠狀沉澱碳酸鈣(c-PCC)之「反向」碳酸法。
本發明之又一目標為提供各種沉澱碳酸鈣產物。
此等及其他目標係由藉由「反向」碳酸法製造沉澱碳酸鈣的本發明方法提供。
本發明方法希望添加氫氧化鈣漿液至反應容器中之速率係使得反應容器中之反應內容物在反應期間之平均電導率在100 μS/cm至6 000 μS/cm範圍內。
參考以下詳細描述，此等及其他目標及優勢將得以更 充分地理解。
除非另有說明，否則本文中所用之所有份、百分比及比率均以重量表示。本文中所引用之所有文獻均以引用的方式併入。
如本說明書及申請專利範圍中所用，術語「膠狀PCC(colloidal PCC)」(化學式：CaCO3)表示呈個別PCC粒子之聚集物/黏聚物形式之PCC產物，其中聚集物/黏聚物之表面積如藉由BET法(Brunauer,Emmet,Teler,ISO 9277)測定為至少5 m2/g。聚集物/黏聚物之等效球形粒度(中值粒度，MPS)較佳在約0.1 μm至5.0 μm、例如約0.2 μm至4 μm、通常約0.5 μm至3.0 μm範圍內，如例如藉由在Micromeritics之Sedigraph 5100上沉降所測定。聚集物/黏聚物之BET表面積通常將高達約100 m2/g，更通常高達約80 m2/g，例如高達約50 m2/g、例如高達約30 m2/g，且通常為至少約5 m2/g、例如至少約10 m2/g。聚集物/黏聚物由較大或較小數目的等效球形粒度通常為約0.01 μm至0.50 μm之單晶體組成。
本發明之含義中之「漿液(slurry)」為懸浮液(包含基本上不溶性固體及水及視情況選用之其他添加劑)且密度通常比由固體形成但不含固體之液體高。
本發明之含義中之「比表面積(specific surface area)」(SSA)或「BET比表面積(BET specific surface area)」係指經由提供於下文實施例部分中之方法量測之比表面積。
如用於本發明之情形中之術語「亮度(brightness)」為由自顏料產生之粉末小片反射之漫射光之百分比的量度。愈亮之顏料反射愈多之漫射光。如本文中所用，顏料之亮度可在457 nm(R457)之光波長下量測且以百分比表示。
考慮到已知「反向」碳酸法之缺陷，一目標為提供一種製造沉澱碳酸鈣之方法，該方法製造具有並非藉由已知「反向」碳酸法製造之晶體慣態的晶體慣態之沉澱碳酸鈣。
以上所概述之目標已藉由製造沉澱碳酸鈣之方法解決，該方法包含以下步驟：a)提供含有初始溫度之水相之反應容器；b)將二氧化碳生成化合物注入水相中，直至水相之pH值在約5至約7範圍內；及c)隨後添加初始溫度之氫氧化鈣漿液至反應容器中，同時繼續注入二氧化碳生成化合物，以便獲得沉澱碳酸鈣之水性漿液，其中在步驟c)中添加氫氧化鈣漿液至反應容器中之速率係使得反應容器中之反應內容物在反應期間之平均電導率在100 μS/cm至6 000 μS/cm範圍內。
鑒於上文，本發明之發明者意外地發現，藉由「反向」碳酸法製造之沉澱碳酸鈣之不同晶體慣態可藉由控制氫氧化鈣漿液之添加速率來控制。氫氧化鈣漿液之添加速率與反應內容物在反應期間之平均電導率有關聯，平均電導率係在反應期間監測。
不希望受此理論限制，本發明之發明者咸信反應內容物之平均電導率主要取決於反應內容物中之自由Ca2+離子及(OH)-離子之濃度，自由Ca2+離子及(OH)-離子係自以下反 應獲得：Ca(OH)2(s) → Ca2+(aq)+2 OH-(aq)。
熟習此項技術者知曉反應內容物之電導率亦視水之質量(亦即水之硬度)而定的事實，水之質量視溶解於水中之Ca2+及Mg2+離子以及來源於自其形成氫氧化鈣漿液之原料之其他離子的濃度而定。
出於本發明之目的，「反應內容物(reaction contents)」被定義為在反應期間包括於反應容器中之內容物，包括水相、二氧化碳生成化合物、氫氧化鈣漿液、已形成之沉澱碳酸鈣以及可在反應期間添加的視情況選用之添加劑。因此，熟習此項技術者清楚，水相之初始電導率當使用硬水(高濃度之Ca2+及Mg2+離子)時較高，且當使用軟水(低濃度之Ca2+及Mg2+離子)時較低。
當添加氫氧化鈣漿液至碳酸水中之速率較高(亦即所添加之氫氧化鈣漿液之量高於所添加之二氧化碳生成化合物(例如CO2)之量)時，則自由Ca2+離子在溶液中保持過量。在此情況下，平均電導率因此等自由離子而提高且通常發現在大於1 200 μS/cm至6 000 μS/cm範圍內。
當添加氫氧化鈣漿液至碳酸水中之速率較低(亦即添加少量氫氧化鈣漿液)時，則所有或大部分自由Ca2+離子與二氧化碳反應，導致反應中自由Ca2+離子之濃度較低。在此情況下，發現觀測之反應內容物之平均電導率較低， 特定言之低於或等於1 200 μS/cm。
基於以上描述，本發明之發明者意外地發現，藉由控制氫氧化鈣漿液之添加速率在100 μS/cm至6 000 μS/cm範圍內，吾人可獲得展示並非先前技術方法已知之晶體慣態的晶體慣態之沉澱碳酸鈣，該等先前技術方法已知之晶體慣態僅產生立方或立方形PCC。舉例而言，吾人可獲得稜柱形沉澱碳酸鈣及偏三角面體碳酸鈣。
本發明之另一優點在於，不需要將晶種引入反應內容物中以便獲得所得沉澱碳酸鈣之所要晶體慣態。
沉澱碳酸鈣之水性漿液之pH值較佳在7至13範圍內，且更佳在7至12範圍內。應注意，pH值可用作反應內容物之電導率之間接指示(亦即高pH值意謂高濃度之自由OH-離子)，且可幫助控制所得沉澱碳酸鈣之晶體慣態。然而，應指出，平均電導率之量度必須視為用於控制所得沉澱碳酸鈣之晶體慣態之更精確工具。
在本發明方法之一具體實例中，步驟c)中之氫氧化鈣漿液之添加速率為每體積碳酸水相至少0.02倍/分鐘，且較佳在每體積碳酸水相0.02倍/分鐘至0.25倍/分鐘範圍內，且更佳在每體積碳酸水相0.025倍/分鐘至0.10倍/分鐘範圍內，例如為每體積碳酸水相0.05倍/分鐘或每體積碳酸水相0.075倍/分鐘或每體積碳酸水相0.10倍/分鐘。此等添加速率導致平均電導率在100 μS/cm至6 000 μS/cm範圍內。此外，藉由此等添加速率，沉澱碳酸鈣之pH值可控制在7至13範圍內。出於本發明之目的，術語「倍/分鐘每體積碳酸 水相(fold/minute per volume of carbonated aqueous phase)」係指氫氧化鈣漿液之添加速率且與反應容器之大小無關。此添加速率之單位通常以公升/分鐘表示。舉例而言，當碳酸水相之體積為2公升時，則在每體積碳酸水相0.02倍/分鐘至0.25倍/分鐘範圍內的添加速率對應於0.04公升/分鐘至0.5公升/分鐘之氫氧化鈣漿液之添加速率。在8公升碳酸水相的情況下，在每體積碳酸水相0.02倍/分鐘至0.25倍/分鐘範圍內的添加速率對應於0.16公升/分鐘至2.0公升/分鐘之氫氧化鈣漿液之添加速率。
在本發明方法之一較佳具體實例中，步驟c)中之二氧化碳生成化合物以每公斤乾燥Ca(OH)2 0.05公斤CO2/小時至2公斤CO2/小時(且較佳每公斤乾燥Ca(OH)2 0.2公斤CO2/小時至0.8公斤CO2/小時之間)之速率引入反應容器中。
所用反應容器較佳具有確定填充體積，且步驟c)中添加之氫氧化鈣漿液之總量或體積等於反應容器之填充體積的至少10%。其優勢在於所得沉澱碳酸鈣漿液具有較高固體含量。因此，在出售最終產物之前不必進一步濃縮。然而，若需要，則可使包含沉澱碳酸鈣之水性懸浮液經進一步後處理，包含分離、過濾及乾燥，以便獲得乾燥沉澱碳酸鈣；或研磨。
在另一具體實例中，水相之初始溫度在約0℃至約95℃範圍內，且較佳在約10℃至約70℃範圍內，且更佳在約30℃至約50℃範圍內。水相之初始溫度為約0℃意謂水相呈其流 體狀態且不呈其固體狀態。
在另一具體實例中，氫氧化鈣漿液之初始溫度在約10℃至約90℃範圍內，且較佳在約30℃至約80℃範圍內，且更佳在約50℃至約70℃範圍內。
熟習此項技術者顯而易知，所用氫氧化鈣漿液及水之初始溫度不一定與在反應期間在反應器中當混合具有不同溫度之物質時獲得的混合溫度相同。
在本發明之一較佳具體實例中，所用二氧化碳生成化合物係選自氣態二氧化碳、液態二氧化碳、固態二氧化碳及含有二氧化碳之氣體，且二氧化碳生成化合物較佳為二氧化碳與空氣或二氧化碳與氮氣之氣態混合物。當使用二氧化碳與空氣之氣態混合物或二氧化碳與氮氣之氣態混合物時，二氧化碳以在8體積%至99體積%範圍內、且較佳在12體積%至25體積%範圍內、例如20體積%之量存在。
氫氧化鈣漿液較佳為水性氫氧化鈣漿液且具有1重量%與30重量%之間、較佳5重量%與25重量%之間且更佳10重量%與20重量%之間的固體含量。
在本發明之另一較佳具體實例中，步驟(c)中所得之沉澱碳酸鈣之水性漿液之懸浮液的固體含量在5重量%與30重量%之間，較佳在7重量%與25重量%之間，且更佳在10重量%與20重量%之間。
在本發明之一較佳具體實例中，沉澱碳酸鈣之重量中值粒徑(d 50 )在約1.0 μm至約9.0 μm範圍內，較佳在約2.5 μm至7.5 μm範圍內，且最佳在3.3 μm至6.9 μm範圍 內。
藉由本發明可能獲得重量中值粒徑(d 50 )在2.5 μm至7.5 μm範圍內且更佳在3.3 μm至6.9 μm範圍內之沉澱碳酸鈣粒子。此意謂藉由本發明可能獲得較粗沉澱碳酸鈣粒子。
藉由本發明方法獲得之沉澱碳酸鈣粒子的BET比表面積在約1.0 m2/g至約25.0 m2/g範圍內，較佳在約1.3 m2/g至約23.5 m2/g範圍內，且更佳在約1.3 m2/g至5.0 m2/g範圍內。
在本發明之另一具體實例中，在步驟a)之後或在步驟b)之後但在步驟c)之前添加添加劑至反應容器中。
添加劑較佳為選自包含熟習此項技術者所熟知之消化添加劑及沉澱添加劑之群的添加劑。添加劑之實例為糖，例如蔗糖、糖醇(例如麥瑞吐爾(meritol))；檸檬酸或檸檬酸之鈉、鉀、鈣或鎂鹽；及呈其中和或部分中和形式之聚丙烯酸。亦應注意，除前述呈其中和或部分中和形式之聚丙烯酸之外，亦可使用熟習此項技術者所熟知之其他分散劑作為本發明方法中之添加劑。
在本發明之一較佳具體實例中，控制平均電導率在約100 μS/cm至約1 200 μS/cm範圍內，且較佳在約200 μS/cm至約1 010 μS/cm範圍內。
在本發明之另一較佳具體實例中，控制平均電導率在大於約1 200 μS/cm至約6 000 μS/cm範圍內，且較佳在約1 300 μS/cm至約3 000 μS/cm範圍內，且更佳在約1 300 μS/cm至2 500 μS/cm範圍內。
本發明者已意外地發現，當反應內容物之平均電導率在約100 μS/cm至約1 200 μS/cm範圍內時，所得沉澱碳酸鈣為稜柱形沉澱碳酸鈣(P-PCC)；且當反應內容物之平均電導率在大於約1 200 μS/cm至約6 000 μS/cm範圍內時，所得沉澱碳酸鈣為偏三角面體沉澱碳酸鈣(S-PCC)或膠狀沉澱碳酸鈣(c-PCC)。應注意，膠狀沉澱碳酸鈣較佳在本發明方法期間當有添加劑(諸如糖，例如蔗糖)存在於自來水中時在引入氫氧化鈣漿液之前形成。
在本發明之另一較佳具體實例中，該方法係以分批模式、半分批模式或連續模式進行。
此外，本發明方法較佳包含另一步驟，其中乾燥步驟c)中獲得之沉澱碳酸鈣以形成沉澱碳酸鈣。
本發明之另一優點為所得沉澱碳酸鈣之pH值穩定性，其在7至12之寬pH值範圍中穩定。
本發明亦係關於藉由本發明方法獲得之沉澱碳酸鈣，以及係關於包含藉由本發明方法獲得之沉澱碳酸鈣的水性懸浮液。
此外，本發明係關於藉由本發明方法獲得之乾燥沉澱碳酸鈣。
本發明亦係關於水性懸浮液在塗佈配方中或作為造紙工業中之填料之用途，且係關於乾燥沉澱碳酸鈣在油漆、橡膠、塑膠、建築材料、油墨、水處理、食物、飼料及化妝品領域中之用途。
實施例
以下實施例意欲說明本發明之某些具體實例且不應視為以任何方式限制本發明。
出於本發明之目的，參數d 50 (%)之值係由其中分別50質量%之粒子具有小於或等於此值之直徑的粒度量度獲得。
量測方法： 懸浮液電導率量測
懸浮液之電導率係在反應期間在反應容器中使用配備有相應Mettler Toledo電導率擴充單元及Mettler Toledo InLab®730電導率探針之Mettler Toledo Seven Multi直接量測。
首先使用來自Mettler Toledo之市售電導率校準溶液在相關電導率範圍中校準儀器。藉由線性校正模式自動校正溫度對電導率之影響。
懸浮液pH值量測
懸浮液之pH值係在反應容器中使用Mettler Toledo Seven Easy pH計及Mettler Toledo InLab® Expert Pro pH電極直接量測。
BET比表面積
BET比表面積(亦命名為SSA)係根據ISO 9277使用由MICROMERITICSTM公司售出之Tristar II 3020測定。
用SedigraphTM 5100量測顆粒物質(d 50 (μm))之粒度分佈(直徑<X μm之粒子質量%)及重量中值粒徑(d 50 )。
經由沉降法(亦即分析在重力場中之沉降行為)測定 顆粒物質之重量中值粒徑及粒徑質量分佈。用由MICROMERITICSTM公司售出之SedigraphTM 5100進行量測。
該方法及儀器為熟習此項技術者已知且常用來測定填料及顏料之粒度。藉由添加對應於4 g乾燥PCC之量的產物至60 ml 0.1重量% Na4P2O7水溶液中來製備樣品。使用高速攪拌器(Polytron PT 3000/3100，在15 000 rpm下)分散樣品3分鐘。隨後使用超音波浴使其經受超音波15分鐘且此後將其添加至Sedigraph之混合室中。
黏度量測 A.布氏黏度(Brookfield Viscosity)
布氏黏度係在室溫及100 rpm(每分鐘轉數)之轉速下以適當盤狀轉軸2、3或4攪拌1分鐘之後藉由使用RVT型號BrookfieldTM黏度計進行量測。
B.根據EN ISO 2884-1之ICI黏度
ICI黏度係在(23±0.2)℃之溫度下根據EN ISO 2884-1使用錐板式黏度計(Epprecht Instruments+Controls,Bassersdorf,Switzerland)在10 000 l/s之剪切速率下量測。15秒後之量測值描繪探針之量測黏度，該量測值應為恆定值。
C.用Paar Physica M301 PP25流變計量測之黏度
此量測用來自Anton Paar GmbH公司，Austria之Paar Physica M301 PP25流變計根據以下狀態進行：溫度：23℃
起始剪切速率：0.1 l/s
終末剪切速率：100 l/s，梯度為每十進位10個量測點，且各量測點在5秒之後獲取。
量測點以十進位對數方式呈現，以便由此量測產生具有負斜率之線性曲線。圖中之x軸以十進位對數方式表示剪切速率，且y軸描繪以Pa．s為單位之量測黏度。
懸浮液中之物質之固體重量(重量%)
固體重量(亦稱為物質之固體含量)係藉由固體物質之重量除以水性懸浮液之總重量來測定。
固體物質之重量係藉由稱量藉由蒸發懸浮液之水相且乾燥所得物質至恆重所獲得之固體物質來測定。
塗佈表面之光澤
光澤值在對比度卡上根據DIN 67 530在以150 μm之塗佈機間隙製備之漆塗表面上以所列角度進行量測。所用對比度卡為由Leneta公司售出且由Novamart,Stäfa,Switerland經銷之Leneta對比度卡，型號為3-B-H，大小為7-5/8×11-3/8(194 mm×289 mm)。用來自Byk Gardner公司，Geretsried,Germany之光澤量測裝置量測光澤。藉由用光澤量測裝置量測卡上之5個不同點獲得光澤，且平均值由裝置計算且可來源於裝置之顯示器。
色值(Rx、Ry、Rz)之測定
色值Rx、Ry、Rz在Leneta對比度卡之白及黑場上測定，且用Datacolor公司，Montreuil,France之spectraflas SF 450 X光譜儀量測。
塗佈表面之對比率(不透明度)
對比率值係根據ISO 2814在7.5 m2/l之擴展速率下測定。
對比率係如以下方程式所描述來計算：
其中Ry黑色及Ry白色藉由色值之量測獲得。
實施例1-比較實施例
此實施例描述製造立方形PCC之先前技術方法，其中PCC藉由美國專利第4,888,160號中所述之方法製備。
使用如美國專利第4,888,160號之圖1中所揭示之相同再循環管道系統。以2公升具有30℃初始溫度之水填充8公升反應器。隨後，經由再循環管道系統使水再循環。將二氧化碳氣體(100體積%)以2.5公升/分鐘之速率注入再循環管道系統中之渦流區處之再循環流中。繼續二氧化碳注入，直至水之pH值為6.0。當二氧化碳注入繼續時，以使得所得反應混合物之pH值維持於8與9之間的速率將6公升水性氫氧化鈣漿液抽汲至反應器中。
所得立方形碳酸鈣產物具有4.2 μm之重量中值粒徑(d 50 )及2.2 m2/g之BET比表面積(SSA)。
實施例2-本發明實施例
此實施例展示使用本發明方法製造稜柱形沉澱碳酸鈣(P-PCC)。
在此實施例中，使用8公升不鏽鋼反應器。反應容器頂部封閉且使得氣體可自容器之底部注入且使得氫氧化鈣漿液可自容器之頂部注入。向反應容器中提供2公升自來水。水在氣體注入之前之初始溫度為約30℃。將含有二氧化碳之氣體以15公升/分鐘之速率注入含於反應容器中之自來水中，直至水之pH值為約6。在1 200 rpm下攪拌反應容器之內容物。當繼續注入含二氧化碳氣體時，添加水性氫氧化鈣漿液，即所謂的「石灰乳(milk of lime)」。水性氫氧化鈣漿液之初始溫度為約70℃。水性氫氧化鈣漿液之固體含量為約14重量%。水性氫氧化鈣漿液之添加速率係使得反應容器中之漿液之pH值為約11。反應器內容物之平均電導率為約832 μS/cm。
所得沉澱碳酸鈣為粗稜柱形沉澱碳酸鈣(粗P-PCC)，其重量中值粒徑(d 50 )為5.5 μm且BET比表面積(SSA)為1.4 m2/g。
實施例3-本發明實施例
在此實施例中，使用如實施例2中之相同反應器。此外，反應以類似於實施例2中所述之反應之方式進行。
反應容器中提供之2公升自來水在氣體注入之前之初始溫度為約30℃。此實施例中之水性氫氧化鈣漿液之初始溫度亦為約30℃。藉由0.07公升/分鐘之流量控制水性氫氧化鈣漿液之添加速率。反應器內容物在反應期間之平均電導率為約200 μS/cm，且漿液在反應期間及之後之pH值為約7。
所得沉澱碳酸鈣為較粗稜柱形沉澱碳酸鈣，其重量中值粒徑(d 50 )為3.0 μm且BET比表面積(SSA)為2.9 m2/g。
實施例4-本發明實施例
實施例4以類似於實施例3中所述之反應之方式進行，但自來水及水性氫氧化鈣漿液之初始溫度均為約50℃。反應器內容物在反應期間之平均電導率為約200 μS/cm。反應容器中之漿液之pH值為約7。
所得沉澱碳酸鈣為較粗稜柱形沉澱碳酸鈣，其重量中值粒徑(d 50 )為2.9 μm且BET比表面積(SSA)為2.7 m2/g。
實施例5-本發明實施例
實施例5以類似於實施例3中所述之反應之方式進行，但自來水之初始溫度為約10℃且水性氫氧化鈣漿液之初始溫度為約70℃。反應器內容物在反應期間之平均電導率為約200 μS/cm。反應容器中之漿液之pH值為約7。
所得沉澱碳酸鈣為較粗稜柱形沉澱碳酸鈣，其重量中值粒徑(d 50 )為3.8 μm且BET比表面積(SSA)為3.8 m2/g。
實施例6-本發明實施例
實施例6以類似於實施例2中所述之反應之方式進行，但水性氫氧化鈣漿液之添加速率係使得反應器內容物在反應期間之平均電導率為約245 μS/cm。反應容器中之漿液之pH值為約7.5。
所得沉澱碳酸鈣為較粗稜柱形沉澱碳酸鈣，其重量中值粒徑(d 50 )為3.1 μm且BET比表面積(SSA)為2.7 m2/g。
實施例7-本發明實施例
實施例7以類似於實施例2中所述之反應之方式進行，但水性氫氧化鈣漿液之固體含量為約21重量%，而非約14重量%。反應器內容物在反應期間之平均電導率為約835 μS/cm。
所得沉澱碳酸鈣為極粗稜柱形沉澱碳酸鈣，其重量中值粒徑(d 50 )為6.0 μm且BET比表面積(SSA)為2.0 m2/g。
實施例8-本發明實施例-分散劑
實施例8以類似於實施例2中所述之反應之方式進行，但在添加水性氫氧化鈣漿液之前添加分散劑至自來水中。所用分散劑為呈其中和形式之聚丙烯酸(Mw=12 000且多分散性為4)，且其以氫氧化鈣之乾燥量計以0.02重量%之量添加。反應器內容物在反應期間之平均電導率為約881 μS/cm。
所得沉澱碳酸鈣為極粗稜柱形沉澱碳酸鈣，其重量中值粒徑(d 50 )為6.9 μm且BET比表面積(SSA)為1.5 m2/g。
實施例9-本發明實施例-添加添加劑
實施例9以類似於實施例2中所述之反應之方式進行，但在消化期期間，亦即在藉由添加生石灰(燒石灰，CaO)至自來水中製造水性氫氧化鈣漿液的反應步驟期間不使用消化添加劑，而是在添加水性氫氧化鈣漿液之前添加至自來水中。反應器內容物在反應期間之平均電導率為約1 005 μS/cm。所添加之添加劑為檸檬酸鈉。
所得沉澱碳酸鈣為粗稜柱形沉澱碳酸鈣，其重量中值粒徑(d 50 )為5.8 μm且BET比表面積(SSA)為1.4 m2/g。
實施例10-本發明實施例
此實施例展示使用本發明方法製造偏三角面體沉澱碳酸鈣(S-PCC)。
使用與實施例2中所述之設備相類似的設備。此外，反應以類似於實施例2中所述之反應之方式進行。
反應容器中提供之2公升自來水在氣體注入之前之初始溫度為約70℃。此實施例中之水性氫氧化鈣漿液之初始溫度亦為約70℃。水性氫氧化鈣漿液之添加速率係使得反應器內容物在反應期間之平均電導率為約1 317 μS/cm。漿液之pH值為約11。
所得沉澱碳酸鈣為粗偏三角面體沉澱碳酸鈣(粗S-PCC)，其重量中值粒徑(d 50 )為4.0 μm且BET比表面積(SSA)為2.4 m2/g。
實施例11-本發明實施例
實施例11以類似於實施例2中所述之反應之方式進行，但藉由0.10公升/分鐘(對應於每體積碳酸水0.05倍/分鐘)之流量控制水性氫氧化鈣漿液之添加速率。反應器內容物在反應期間之平均電導率為約2 415 μS/cm。
所得沉澱碳酸鈣為極粗偏三角面體沉澱碳酸鈣(S-PCC)，其重量中值粒徑(d 50 )為5.9 μm且BET比表面積(SSA)為3.2 m2/g。
實施例12-本發明實施例
實施例12以類似於實施例11中所述之反應之方式進行，但藉由0.20公升/分鐘(對應於每體積碳酸水0.10倍/ 分鐘)之流量控制水性氫氧化鈣漿液之添加速率。反應器內容物在反應期間之平均電導率為約2 392 μS/cm。
所得沉澱碳酸鈣為極粗偏三角面體沉澱碳酸鈣(S-PCC)，其重量中值粒徑(d 50 )為3.3 μm且BET比表面積(SSA)為5.0 m2/g。
實施例13-本發明實施例
實施例13以類似於實施例2中所述之反應之方式進行，但水性氫氧化鈣漿液之添加速率係使得反應器內容物在反應期間之平均電導率為約1 855 μS/cm。反應容器中之漿液之pH值大於12。
所得沉澱碳酸鈣為極粗偏三角面體沉澱碳酸鈣(S-PCC)，其重量中值粒徑(d 50 )為4.9 μm且BET比表面積(SSA)為3.8 m2/g。
實施例14-本發明實施例
實施例14以類似於實施例2中所述之反應之方式進行，但有以下除外：1.水性氫氧化鈣漿液之添加速率係使得反應器內容物在反應期間之平均電導率為約1 687 μS/cm，2.自來水之初始溫度為約50℃，且3.水性氫氧化鈣漿液之初始溫度為約10℃。反應容器中之漿液之pH值大於12。
所得沉澱碳酸鈣為極粗偏三角面體沉澱碳酸鈣(S-PCC)，其重量中值粒徑(d 50 )為4.8 μm且BET比表面積(SSA)為2.3 m2/g。
實施例15-本發明實施例
此實施例展示使用本發明方法製造膠狀沉澱碳酸鈣(C-PCC)。
使用與實施例2中所述之設備相類似的設備。此外，反應以類似於實施例2中所述之反應之方式進行。
反應容器中提供之2公升自來水在氣體注入之前之初始溫度為約30℃。此實施例中之水性氫氧化鈣漿液之初始溫度亦為約30℃。在添加水性氫氧化鈣漿液之前，添加1.0重量%蔗糖至自來水中。水性氫氧化鈣漿液之添加速率係使得反應器內容物在反應期間之平均電導率為約1 608 μS/cm。漿液之pH值為約11。
所得沉澱碳酸鈣為膠狀沉澱碳酸鈣(c-PCC)，其重量中值粒徑(d 50 )為4.3 μm且BET比表面積(SSA)為12.1 m2/g。
實施例16-本發明實施例
此實施例係關於以試點(pilot)規模進行之研究且展示按照本發明進行之碳酸反應可產生稜柱形沉澱碳酸鈣(P-PCC)。
在此實施例中，使用2 000公升不鏽鋼試點工廠反應器。反應容器頂部封閉且使得氣體可自容器之底部注入且使得氫氧化鈣漿液可自容器之頂部注入。向反應容器中提供600公升自來水。水在氣體注入之前之初始溫度為約50℃。將含有20體積%二氧化碳之氣體以200立方公尺/小時之速率注入含於反應容器中之自來水中，直至水之pH值在6與7之間。在240 rpm下攪動反應容器內容物。當繼續注入含二 氧化碳氣體時，添加水性氫氧化鈣漿液，即所謂的「石灰乳」。水性氫氧化鈣漿液之初始溫度為約70℃。水性氫氧化鈣漿液之固體含量為約14重量%。水性氫氧化鈣漿液之添加速率係使得反應容器中之漿液之pH值維持於7與約7.5之間。
反應器內容物在反應期間所量測之平均電導率為約257 μS/cm。
所得沉澱碳酸鈣為粗稜柱形沉澱碳酸鈣(粗P-PCC)，其重量中值粒徑(d 50 )為4.5 μm且BET比表面積(SSA)為1.8 m2/g。
實施例17-本發明實施例
實施例17以類似於實施例2中所述之反應之方式進行，但電導率之設定點為1 000 μS/cm。反應器內容物在反應期間所觀測之平均電導率為1 034 μS/cm。
所得沉澱碳酸鈣為粗稜柱形沉澱碳酸鈣，其重量中值粒徑(d 50 )為4.8 μm且BET比表面積(SSA)為3.5 m2/g。
實施例18-本發明實施例
實施例18以類似於實施例9中所述之反應之方式進行，但添加劑為以乾燥氫氧化鈣之重量計呈溶解狀態之0.05重量%山梨糖醇。反應器內容物在反應期間所觀測之平均電導率為876 μS/cm。
所得沉澱碳酸鈣為粗稜柱形沉澱碳酸鈣，其重量中值粒徑(d 50 )為5.1 μm且BET比表面積(SSA)為1.7 m2/g。
實施例19-本發明實施例
實施例19以類似於實施例2中所述之反應之方式進行，但在消化期期間，亦即在藉由添加生石灰(燒石灰，CaO)至自來水中製造水性氫氧化鈣漿液的反應步驟期間不使用消化添加劑。所用消化添加劑為麥瑞吐爾。反應器內容物在反應期間所觀測之平均電導率為602 μS/cm。
所得沉澱碳酸鈣為粗稜柱形沉澱碳酸鈣，其重量中值粒徑(d 50 )為5.3 μm且BET比表面積(SSA)為1.6 m2/g。
實施例20及實施例21-先前技術
實施例20及實施例21例示藉由通常已知方法製造偏三角面體沉澱碳酸鈣，其中首先將氫氧化鈣漿液引入反應容器中，且隨後開始引入含二氧化碳氣體。氫氧化鈣漿液在引入二氧化碳氣體之前之初始溫度為30℃及50℃。所量測之電導率為4496 μS/cm(實施例20)及3878 μS/cm(實施例21)。
所得沉澱碳酸鈣為：‧ 偏三角面體沉澱碳酸鈣，其重量中值粒徑(d 50 )為1.2 μm且BET比表面積(SSA)為13.0 m2/g(實施例20)，及‧ 偏三角面體沉澱碳酸鈣，其重量中值粒徑(d 50 )為1.6 μm且BET比表面積(SSA)為5.1 m2/g(實施例21)。
實施例22-本發明實施例
此實施例係關於根據本發明進行稜柱形沉澱碳酸鈣(P-PCC)之工業製造。
此實施例以類似於實施例16(試點試驗)之方式進行， 但有以下變化：使用45 000公升不鏽鋼工業反應器。向反應容器中提供10 000公升自來水。水在氣體注入之前之初始溫度為約30℃。將含有20體積%二氧化碳之氣體以200立方公尺/小時之速率注入含於反應容器中之自來水中，直至水之pH值在6與7之間。攪動反應容器內容物。當繼續注入含二氧化碳氣體時，添加30 000公升水性氫氧化鈣漿液。水性氫氧化鈣漿液之初始溫度為約30℃。水性氫氧化鈣漿液之固體含量為約11.2重量%。水性氫氧化鈣漿液之添加速率係使得反應容器中之漿液之pH值維持於7與約7.5之間。
反應器內容物在反應期間所量測之平均電導率為約650 μS/cm。
所得沉澱碳酸鈣為粗稜柱形沉澱碳酸鈣(粗P-PCC)，其重量中值粒徑(d 50 )為5.95 μm且BET比表面積(SSA)為1.43 m2/g。
實施例23-本發明實施例
此實施例係關於根據本發明進行的稜柱形沉澱碳酸鈣(S-PCC)之工業製造。
此實施例以類似於實施例22之方式進行，但有以下變化：使用45 000公升不鏽鋼工業反應器。向反應容器中提供10 000公升自來水。水在氣體注入之前之初始溫度為約30℃。將含有20體積%二氧化碳之氣體以200立方公尺/小時之速率注入含於反應容器中之自來水中，直至水之pH值 在6與7之間。攪動反應容器內容物。當繼續注入含二氧化碳氣體時，添加30 000公升水性氫氧化鈣漿液。水性氫氧化鈣漿液之初始溫度為約30℃。水性氫氧化鈣漿液之固體含量為約11.7重量%。水性氫氧化鈣漿液之添加速率係使得反應容器中之漿液之pH值為約11。
反應器內容物在反應期間所量測之平均電導率為約2120 μS/cm。
所得沉澱碳酸鈣為粗偏三角面體沉澱碳酸鈣(粗S-PCC)，其重量中值粒徑(d 50 )為6.06 μm且BET比表面積(SSA)為4.26 m2/g。
實施例24-本發明實施例
此實施例係關於根據本發明進行的稜柱形沉澱碳酸鈣(P-PCC)之連續製造。
在此實施例中，使用1 800公升不鏽鋼試點工廠反應器。向反應容器中提供600公升自來水。水在氣體注入之前之初始溫度為約30℃。將含有20體積%二氧化碳之氣體以200立方公尺/小時之速率注入含於反應容器中之自來水中，直至水之pH值在6與7之間。在240 rpm下攪動反應容器內容物。當繼續注入含二氧化碳氣體時，添加水性氫氧化鈣漿液。水性氫氧化鈣漿液之初始溫度為約50℃。水性氫氧化鈣漿液之固體含量為約11重量%。藉由用0.1%檸檬酸鈉以1：7之燒石灰/水比率消化燒石灰(氧化鈣)，獲得水性氫氧化鈣漿液。水性氫氧化鈣漿液之添加速率係使得反應容器中之漿液之pH值維持於7與約7.5之間。
持續添加水性氫氧化鈣漿液至反應容器中歷時24小時，將反應器之溢流(亦即超過反應容器之容積之水性氫氧化鈣漿液之量)收集於另一容器中且用含二氧化碳氣體碳酸化，從而完成反應。
反應器內容物在反應期間所量測之平均電導率為約700 μS/cm。
所得沉澱碳酸鈣為粗稜柱形沉澱碳酸鈣(粗P-PCC)，其重量中值粒徑(d 50 )為4.8 μm且BET比表面積(SSA)為約2 m2/g。
藉由如上述實施例中所述之本發明方法獲得之產物、藉由先前技術方法獲得之產物之物理性質以及反應條件列於表1中。
*=稜柱形
**=偏三角面體
***=0.05%麥瑞吐爾添加劑
****=在消化期間在製備Ca(OH)2漿液期間，添加0.05%麥瑞吐爾消化添加劑(亦即麥瑞吐爾)
*****=膠狀
在表1中，實施例1展示藉由美國專利第4,888,160號中所述之已知「反向」碳酸法獲得之產物的結果。
本發明實施例2至9及17至19、22、23及24展示稜柱形沉澱碳酸鈣(P-PCC)之製造。吾人可自此等結果明確得出，當控制平均電導率在約100 μS/cm至約1 200 μS/cm範圍內時，則所得PCC具有稜柱形晶體慣態。
此外，本發明實施例17顯示氫氧化鈣漿液之添加速率可由反應內容物之電導率之量度明確控制。電導率之設定點為1 000 μS/cm，且所觀測之電導率為1 034 μS/cm。
此外，本發明實施例18及19顯示添加劑可在製備Ca(OH)2漿液期間以及在本發明方法期間使用而不改變所得PCC之晶體結構。
本發明實施例10至14展示偏三角面體沉澱碳酸鈣(S-PCC)之製造。吾人又可明確得出，當控制平均電導率在大於約1 200 μS/cm至約6 000 μS/cm範圍內時，則所得PCC具有偏三角面體晶體慣態。
本發明實施例15展示膠狀沉澱碳酸鈣(C-PCC)之製造。吾人可明確得出，當控制平均電導率在大於約1 200 μS/cm至約6 000 μS/cm範圍內且在添加氫氧化鈣漿液之前添加添加劑(諸如糖，例如蔗糖)至自來水中時，則所得PCC呈膠狀形式。
此外，本發明實施例16及實施例22及23分別論證本發明方法以試點規模及工業規模之可行性。
此外，實施例20及實施例21例示藉由通常已知方法 製造偏三角面體沉澱碳酸鈣，其中首先將氫氧化鈣漿液引入反應容器中，且隨後開始引入含二氧化碳氣體。如吾人可自此等試驗明確得出，沉澱碳酸鈣與藉由本發明方法獲得之產物相比展示更小平均中值粒度。
最終，實施例24例示以試點規模連續製造偏三角面體沉澱碳酸鈣。
最後但並非最不重要的是，本發明係關於藉由本發明方法獲得之水性懸浮液或乾燥沉澱碳酸鈣在塗佈配方中或作為造紙工業中之填料的用途。
沉澱碳酸鈣在油漆應用中之用途 實施例25 A.製造稜柱形沉澱碳酸鈣(P-PCC)
藉由用0.1%檸檬酸鈉以1：6之燒石灰/水比率消化燒石灰(氧化鈣)，獲得所用水性氫氧化鈣漿液。以熟習此項技術者已知之方式將水性氫氧化鈣漿液之固體含量調節至以氧化鈣之乾重計為約16重量%。
在此實施例中，使用2 400公升不鏽鋼試點工廠反應器。向反應容器中提供600公升自來水。水在氣體注入之前之初始溫度為約50℃。將含有20體積%二氧化碳之氣體以200立方公尺/小時之速率經2分鐘之時間注入含於反應容器中之自來水中。在240 rpm下攪動反應容器內容物。當繼續注入含二氧化碳氣體時，添加上述水性氫氧化鈣漿液至反應容器中，直至反應器100%填充。水性氫氧化鈣漿液之初始溫度為約50℃。水性氫氧化鈣漿液之添加速率係使 得反應容器中之漿液之pH值維持於7與約7.5之間。
B.後處理A.中獲得之稜柱形沉澱碳酸鈣(P-PCC)
藉助於兩種不同方法後處理A.中獲得之稜柱形沉澱碳酸鈣。
1.在試點離心機上後處理
首先在45 μm篩上篩選步驟A中獲得之漿液，且隨後用KHD Humboldt Wedag AD公司，Köln,Germany之SC 01型離心機脫水至固體含量為約70重量%。
2.在管壓機上後處理
首先在45 μm篩上篩選步驟A中獲得之漿液，且隨後用Metso公司之Metso管壓機500 SC-100脫水至固體含量為約83重量%。藉由使用適當分散劑，將濾餅再分散於Lab Ultramill中至固體含量為約72重量%至74重量%。
C.調配乳化油漆
在後處理之後，藉由使用所得稜柱形沉澱碳酸鈣調配乳化油漆，且量測所得油漆之ICI黏度(用Paar Physica M301 PP25流變計量測之黏度)、色值Rx、Ry、Rz、對比率及光澤85°性質且列於表2中。
使用以下配方來製備待評估之油漆：
原料之製造商、其組成以及其功能列於下表中：
在塑膠燒杯(PP 100塑膠燒杯，Hausschild物品編號150200)中製備具有上述配方之兩種油漆。一種油漆調配物含有步驟B.1.之填料且另一油漆調配物含有B.2.之填料。隨後用相應塑膠蓋(PP 100蓋，Hausschild物品編號150207)封閉塑膠燒杯，將其置於來自Hausschild公司、由A.H.Meyer & Cie AG公司，Zürich,Switzerland經銷之快速混合器DAC 150 FV中，且在3000 rpm下分散4分鐘。
塗覆且評估兩種油漆
將Leneta對比度卡置於Zehntner測試儀器公司，Hölstein,Switzerland之塗膜機上，該塗膜機包含ACC 039真空泵(3.5立方公尺/小時)、改進真空板(ZAA 2300；更小板，承接盤(catch basin))及下引棒(ZSC 212 150/300 μm)，塗佈寬度=80 mm。將下引棒於Leneta對比度卡上調節，且將足夠油漆置於下引棒間隙前。塗膜機設定為約10毫米/秒之速度以將油漆塗覆於Leneta卡上。在塗佈完成之後，移出Leneta卡，且在23℃及50%相對濕度下乾燥24小時，之後測定光學性質。
光學性質以及黏度值列於表2中。
上述結果明確表明藉由本發明方法獲得之產物可用於調配油漆。
此外，本發明亦係關於藉由本發明方法獲得之乾燥沉澱碳酸鈣在油漆、橡膠、塑膠、建築材料、油墨、水處理、食物、飼料及化妝品領域中之用途。
以上描述及實施例僅為了說明本發明而闡述且不欲具限制性。因為熟習此項技術者可想到結合本發明之精神及實質的所述具體實例之修改，所以本發明應廣泛地被視為包括屬於以下申請專利範圍及其等效物範疇內之所有變化形式。
圖1為藉由實施例5中所述之碳酸法根據本發明獲得之稜柱形狀PCC的SEM顯微相片；且圖2為藉由實施例12中所述之碳酸法根據本發明獲得之具有玫瑰花樣聚集物結構之偏三角面體形狀PCC的SEM顯微相片。
圖3為藉由實施例15中所述之碳酸法根據本發明獲得 之膠狀PCC的SEM顯微相片。

Claims (23)

  1. 一種製造沉澱碳酸鈣之方法，其包含以下步驟：(a)提供含有初始溫度之水相之反應容器；(b)將二氧化碳生成化合物注入該水相中，直至該水相之pH值在約5至約7範圍內；及(c)隨後添加初始溫度之氫氧化鈣漿液至該反應容器，同時繼續注入該二氧化碳生成化合物，以便獲得該沉澱碳酸鈣之水性漿液，其中在步驟c)中添加該氫氧化鈣漿液至該反應容器中之速率係使得該反應容器中之反應內容物在反應期間之平均電導率在100 μS/cm至6 000 μS/cm範圍內。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其特徵在於該沉澱碳酸鈣之水性漿液之pH值在7至13範圍內，且更佳在7至12範圍內。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項之方法，其特徵在於在步驟c)中該氫氧化鈣漿液之該添加速率為每體積碳酸水相至少0.02倍/分鐘，且較佳在每體積碳酸水相0.02倍/分鐘至0.25倍/分鐘範圍內，且更佳在每體積碳酸水相0.025倍/分鐘至0.10倍/分鐘範圍內。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之方法，其特徵在於步驟c)中之該二氧化碳生成化合物以每公斤乾燥Ca(OH)2 0.05公斤CO2/小時至2公斤CO2/小時，且較佳以介於每公斤乾燥Ca(OH)2 0.2公斤CO2/小時至0.8公斤CO2/小時之間之速率引入該反應容器中。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之方法，其特徵在於該反應容器具有確定填充體積，且步驟c)中所添加之氫氧化鈣漿液之總量或體積等於該反應容器之該填充體積的至少10%。
  6. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項之方法，其特徵在於該水相之該初始溫度在約0℃至約95℃範圍內，且較佳在約10℃至約70℃範圍內，且更佳在約30℃至約50℃範圍內。
  7. 如申請專利範圍第1項至第6項中任一項之方法，其特徵在於氫氧化鈣漿液之該初始溫度在約10℃至約90℃範圍內，且較佳在約30℃至約80℃範圍內，且更佳在約50℃至約70℃範圍內。
  8. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項之方法，其特徵在於該二氧化碳生成化合物係選自氣態二氧化碳、液態二氧化碳、固態二氧化碳及含有二氧化碳之氣體，且該二氧化碳生成化合物較佳為二氧化碳與空氣或二氧化碳與氮氣之氣態混合物。
  9. 如申請專利範圍第1項至第8項中任一項之方法，其特徵在於該氫氧化鈣漿液為水性氫氧化鈣漿液且具有1重量%與30重量%之間、較佳5重量%與25重量%之間且更佳10重量%與20重量%之間的固體含量。
  10. 如申請專利範圍第1項至第9項中任一項之方法，其特徵在於步驟(c)中獲得的該沉澱碳酸鈣之該水性漿液之水性懸浮液的固體含量在5重量%與30重量%之間，較 佳在7重量%與25重量%之間，且更佳在10重量%與20重量%之間。
  11. 如申請專利範圍第1項至第10項中任一項之方法，其特徵在於該沉澱碳酸鈣之重量中值粒徑(d 50 )在約1.0 μm至約9.0 μm範圍內，較佳在約2.5 μm至7.5 μm範圍內，且最佳在3.3 μm至6.9 μm範圍內。
  12. 如申請專利範圍第1項至第11項中任一項之方法，其特徵在於該沉澱碳酸鈣粒子的BET比表面積在1.0 m2/g至25.0 m2/g範圍內，較佳在約1.3 m2/g至約23.5 m2/g範圍內，且更佳在約1.3 m2/g至5.0 m2/g範圍內。
  13. 如申請專利範圍第1項至第12項中任一項之方法，其特徵在於在步驟a)之後或在步驟b)之後但在步驟c)之前添加添加劑至該反應容器中。
  14. 如申請專利範圍第13項之方法，其特徵在於該添加劑為選自包含消化添加劑、沉澱添加劑及分散劑之群的添加劑，諸如為糖；糖醇；檸檬酸或檸檬酸之鈉、鉀、鈣或鎂鹽；及呈其中和或部分中和形式之聚丙烯酸。
  15. 如申請專利範圍第1項至第14項中任一項之方法，其特徵在於控制該平均電導率在約100 μS/cm至約1 200 μS/cm範圍內，且較佳在約200 μS/cm至約1010 μS/cm範圍內。
  16. 如申請專利範圍第1項至第14項中任一項之方法，其特徵在於控制該平均電導率在大於1 200 μS/cm至約6 000 μS/cm範圍內，且較佳在約1 300 μS/cm至約3 000 μS/cm範 圍內，且更佳在約1 300 μS/cm至2 500 μS/cm範圍內。
  17. 如申請專利範圍第1項至第16項中任一項之方法，其特徵在於該方法係以分批模式、半分批模式或連續模式進行。
  18. 如申請專利範圍第1項至第17項中任一項之方法，其特徵在於在另一步驟中乾燥該沉澱碳酸鈣以形成乾燥沉澱碳酸鈣。
  19. 一種藉由如申請專利範圍第1項至第18項中任一項之方法獲得之產物。
  20. 一種水性懸浮液，其包含藉由如申請專利範圍第1項至第17項中任一項之方法獲得的該沉澱碳酸鈣。
  21. 一種藉由如申請專利範圍第18項之方法獲得的乾燥沉澱碳酸鈣。
  22. 一種如申請專利範圍第20項之水性懸浮液或如申請專利範圍第21項之乾燥沉澱碳酸鈣的用途，其用於塗佈配方中或用作造紙工業中之填料。
  23. 一種如申請專利範圍第21項之乾燥沉澱碳酸鈣的用途，其用於油漆、橡膠、塑膠、建築材料、油墨、水處理、食物、飼料及化妝品領域中。
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