制造具有良好分散性之儲存安定的硫酸鋇之方法技術

本發明專利技術系關于一種用于制造儲存安定的硫酸鋇之方法，其中使一硫酸鋇之水性懸浮液于過量硫酸根離子存在下達成9至12之pH?值；該生成之硫酸鋇懸浮液系于9至12之pH?值與至少一種于該pH?值可溶解之金屬化合物或其混合物之水溶液混合；該生成之懸浮液系藉由至少一種酸或酸混合物之添加而達成3至9之pH?值，其中于該等硫酸鋇粒子之表面上沉積該水溶性金屬化合物之金屬?氧化合物；藉由其制造之硫酸鋇及其作為添加劑之用途。

【技術實現步驟摘要】
本申請是國際申請號為PCT/EP2009/056585、國際申請日為2009年5月28日、國際公布號為WO2009/147077、國際公布日為2009年12月10日、進入國家階段的申請號為200980121246.1、專利技術名稱為“制造具有良好分散性之儲存安定的硫酸鋇之方法”的國際申請的分案申請。【專利技術所屬之
】本專利技術系關于一種用于制造具有良好分散性之儲存安定的硫酸鋇之方法及其用途。【先前技術】硫酸鋇系很大程度地使用，例如于染料、油漆及噴漆、塑膠、纖維、紙及橡膠工業中。其特色為作為完全惰性之塡充劑而不牽涉與于此等工業部門中使用的其他化學品之任何反應。與其他固體諸如碳酸鈣之比較中，硫酸鋇系以非常高之化學抗性為特色。特定言之，與二氧化硅及二氧化鋁相比，低之莫氏(Mohs)硬度系有利的。就大體而論，術語硫酸鋇系藉由一種鋇鹽(諸如硫化物、氯化物或硝酸鹽之鋇鹽)與硫酸或其鹽諸如硫酸鈉于水溶液中之反應而制造。該反應通常產生硫酸鋇，其通常具有0.01至20微米之一次粒徑(primary particle size)。為了不同的使用目的，以該方法制造之硫酸鋇系過濾出，以水洗滌，干燥及去粘聚。視情況，于干燥之前或之后，對于硫酸鋇粒子供應添加劑。去黏聚(deagglomeration)操作通常系藉由干壓碎而進行，例如使用沖擊粒碎機。倘若根據先前技術進行硫酸鋇粒子之去粘聚作用，則此等硫酸鋇粒子可系良好地分散于有機及水性系統中。然而以先前技術制造之硫酸鋇粒子之一項缺點系，由于儲存之緣故，于有機及水性系統中之分散性中之顯著之劣化。DE-A1 33 47 191揭示一種用于制造經表面處理的硫酸鋇之方法。該方法包含使用一種包含過量之Ba離子之水性BaSO4懸浮液。將0.1至30％重量比之一種水性堿硅酸鹽溶液加入該懸浮液中，致使首先硫酸鋇沉淀。然后將一種礦酸加
入，及對于硫酸鋇之分解作用達成低于或等于7之pH-值，以產生含水之二氧化硅。所敘述之方法步驟較佳地系于至少40℃之溫度下達到。然而，以該方法處理之硫酸鋇仍然不具有令人滿意之分散性質，特別地倘若硫酸鋇系已儲存經過延長之時間期間。DE-A1 44 31 735揭示一種用于自BaSO4制造用于聚合物之經無機處理的塡充劑之方法，其中首先將H3PO4或水溶性磷酸鹽化合物加入一種水性BaSO4懸浮液中。然后該方法包含連續添加至低于7.5pH-值之Na2SiO3懸浮液及高于4.5pH-值之水性鋁化合物。所敘述之方法步驟系65至75℃之溫度進行。概述，先前技術中已知之硫酸鋇于儲存之后，顯示分散性之顯著劣化。
技術實現思路
因此，本專利技術之目的系提供一種硫酸鋇，其縱然于延長之儲存之后，于有機及水性系統中仍然具有改良之分散性。本專利技術人等頃已驚訝地發現，此種硫酸鋇可系藉由具有于主申請專利范圍項中詳述之特征之方法而制造。因此本專利技術系關于一種用于制造硫酸鋇之方法，其中：a)使一硫酸鋇之水性懸浮液于過量硫酸根離子存在下達成9至12之pH-值；b)該生成之硫酸鋇懸浮液系于9至12之pH-值與至少一種水溶性金屬化合物或其混合物之水溶液混合；c)該生成之懸浮液系藉由至少一種酸或酸混合物之添加而達成3至9之pH-值，以于該等硫酸鋇粒子之表面上沉淀該水溶性金屬化合物之金屬-氧化合物；及d)過濾出該等生成之硫酸鋇粒子。首先，一種水溶性鋇化合物系于水溶液中以化學計量過量之硫酸根離子處理，及系以硫酸鋇粒子之形式沉淀。所沉淀之硫酸鋇系過濾，洗滌及于9至12之pH-值再懸浮于水溶液中。在根據本專利技術之方法的另一種具體實施例中，粉末形式之硫酸鋇可系再懸浮及達成過量之硫酸根離子，然后調節該再懸浮之硫酸鋇懸浮液至9至12之pH-值。粒子形式之包含過量硫酸根離子之硫酸鋇水性初始漿液較佳地可系藉由硫化鋇與硫酸或與其水溶性鹽類(諸如硫酸鈉)于水溶液中在過量硫酸根離子存在下之反應而制造。該于水溶液中之反應因此亦可系于關于硫酸或其鹽之不
足數量的硫化鋇存在下達到。硫化鋇之數量可系由其他水溶性鋇鹽類取代，諸如例如氯化鋇或硝酸鋇。雖然此不是決定性的，但是于反應溶液中之硫酸根離子通常系以關于化學計量數量之0.01–20％重量比之過量，及較佳地于0.01–1.0％重量比之過量存在。在水溶液中之反應通常系于不低于20℃及較佳地于40℃與90℃之間之溫度進行。考慮該方法之經濟，水性初始漿液較佳地系以致使其以50至500克/升之數量包含硫酸鋇之方式制造，雖然其不是決定性的。所沉淀之硫酸鋇較佳地系于至少一次以水之洗滌操作之后，再懸浮于水性懸浮液中，以產生5至60％重量比之固體含量。為了關于該方法之經濟原因，固體含量較佳地系于20與40％重量比之間。倘若須要，如以上述及，則初始漿液可系藉由將已粉碎之硫酸鋇懸浮于水中及隨后將一種水溶性硫酸鹽化合物加入而制造。懸浮液之pH-值系，例如使用NaOH或KOH，而達成于9至12之范圍內之pH-值。根據本專利技術，將至少一種在9–12之pH-范圍內可溶的金屬化合物(諸如例如堿金屬硅酸鹽，較佳地硅酸鈉、硅酸鉀或鋁酸鈉、或此等金屬化合物之混合物)之水溶液或多種之不同金屬化合物之溶液同時或連續地加入硫酸鋇之水性初始漿液中，連同劇烈之攪拌，俾能于其次之方法步驟中，于pH-值之改變為3至9之pH-范圍后，于漿液中之硫酸鋇或硫酸鋇粒子之表面沉淀或沉積一種于該pH-范圍內不溶之金屬-氧化合物，諸如金屬氫氧化物、金屬水合物、金屬羥基氧化物(metal oxyhydroxide)及/或金屬氧水合物(metal oxyhydrate)，諸如例如堿金屬或堿土(alkaline earth)硅酸鹽或鋁酸鹽、二氧化硅、硅酸鋁或氧化鋁，其等亦于水合之形式。關于此點，根據本專利技術，使用術語金屬化合物以表示一種選自堿及堿土金屬、過渡金屬及周期表主族金屬的群組之半金屬或金屬水溶性化合物，其在9–12之范圍內pH-值系完全溶解于硫酸鋇懸浮液之水相中及對于其關系系惰性的，及其在3–9之pH-范圍內為不可溶及因此系沉積于硫酸鋇粒子上。作為實例，不具有限制，此處將提及鋁、銻、鋇、鈣、鈰、鈷、鐵、鎂、鈉、硅、鍶、釩、鋅、錫及鋯之形成水溶性化合物之金屬。鈉、鉀、鋁及硅之化合物系較佳的。較精確地，硫酸鋇之懸浮液系與至少一種以關于所使用硫酸鋇之至多20％
重量比之所生成的金屬氧化物，較佳地0.5％重量比之所生成的金屬氧化物之數量的金屬化合物或其混合物之水溶液混合。根據本專利技術選擇pH-值及金屬化合物之數量，致使于此方法步驟中存在之該金屬化合物系完全溶解于水中。強烈地攪拌該懸浮液，較佳地至少5分鐘，致使該等劑系均勻地分布于懸浮液中。較佳地，添加操作系于至少20℃，較佳地50℃至90℃，特佳地60℃至90℃之溫度下達到。根據本專利技術，當指定界限值時，亦包含該等值。根據本專利技術，然后漿液系與一種酸或多種酸之混合物混合，俾能于硫酸鋇之表面上沉淀該溶解之金屬化合物，生成一金屬氧化物、金屬氫氧化物、金屬水合物、金屬羥基氧化物及/或金屬氧水合物之層，如于前文中陳述。較佳地，使用之酸系硫酸、水性硫酸鋁溶液或磷酸，較不佳地氫氯酸及硝酸。當金屬化合物之沉淀發生于較低之pH-值發生時，通常調節漿液至3至9之pH-值，較佳地至4至7之pH-值，特佳地本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于制造儲存安定的硫酸鋇之方法，其中：a)使一硫酸鋇之水性懸浮液于過量硫酸根離子存在下達成9至12之pH?值；b)該生成之硫酸鋇懸浮液系于9至12之pH?值與至少一種于該pH?值可溶解之金屬化合物或其混合物之水溶液混合；c)該生成之懸浮液系藉由至少一種酸或酸混合物之添加而達成3至9之pH?值，其中于該硫酸鋇粒子之表面上沉積該水溶性金屬化合物之金屬?氧化合物；及d)過濾出該生成之硫酸鋇粒子，其中于步驟b)中該硫酸鋇之懸浮液系以關于硫酸鋇之至多20％重量之所生成的金屬氧化物數量與該金屬化合物之水溶液混合，并且其中于步驟c)中于硫酸鋇粒子之表面上沉積金屬氫氧化物、金屬水合物、金屬羥基氧化物及/或金屬氧水合物，其選自堿金屬或堿土硅酸鹽或鋁酸鹽、二氧化硅、氧化鋁，其等亦于水合之形式。

【技術特征摘要】
2008.06.02 DE 102008026268.41.一種用于制造儲存安定的硫酸鋇之方法，其中：a)使一硫酸鋇之水性懸浮液于過量硫酸根離子存在下達成9至12之pH-值；b)該生成之硫酸鋇懸浮液系于9至12之pH-值與至少一種于該pH-值可溶解之金屬化合物或其混合物之水溶液混合；c)該生成之懸浮液系藉由至少一種酸或酸混合物之添加而達成3至9之pH-值，其中于該硫酸鋇粒子之表面上沉積該水溶性金屬化合物之金屬-氧化合物；及d)過濾出該生成之硫酸鋇粒子，其中于步驟b)中該硫酸鋇之懸浮液系以關于硫酸鋇之至多20％重量之所生成的金屬氧化物數量與該金屬化合物之水溶液混合，并且其中于步驟c)中于硫酸鋇粒子之表面上沉積金屬氫氧化物、金屬水合物、金屬羥基氧化物及/或金屬氧水合物，其選自堿金屬或堿土硅酸鹽或鋁酸鹽、二氧化硅、氧化鋁，其等亦于水合之形式。2.如權利要求1所述之方法，其中于步驟a)中該硫酸鋇系以20至60％重量比之固體含量使用于一水溶液中。3.如權利要求1或2所述之方法，其中于步驟c)與d)之間的中間步驟中，該硫酸鋇之懸浮液系經歷于至多240分鐘之期間內之熟化處理。4.如權利要求1或2所述之方法，其中于步驟b)中之該添加操作系于至少20℃之溫度下達到。5.如權利要求4所述之方法，其中于步驟b)中之該添加操作系于50℃至90℃之溫度下達到。6.如權利要求1或2所述之方法，其中使用硫酸、硫酸鋁溶液及/或磷酸作為步驟c)中調節pH-值之酸。7.如權...

【專利技術屬性】
技術研發人員：S·格羅斯，J·霍肯，E·戈施，B·羅赫，P·艾賓浩斯，J·科奈特，
申請(專利權)人：亨斯邁PA德國有限責任公司，
類型：發明
國別省市：德國;DE