Prozess für Calciumcarbonat-Füllstoffe Kombiniertes Verfahren zur Herstellung von ultrafeinen GCC-Füllstoffen

Aus Calciumcarbonat erzeugte Füllstoffe kommen in zahlreichen Anwendungen zum Einsatz: in Kunststoffen, in Farben und in der Papierindustrie. Immer höhere Feinheitsgrade erweitern die Anwendungsmöglichkeiten, teilweise können sogar teure Substanzen substituiert werden. Ein dreistufiger automatisierter Prozess zeichnet sich durch steile Kornverteilungen, hohe Energieeffizienz und kompakte Bauweise aus.

Hochfeines gemahlenes Calciumcarbonat (GCC) ist heute ein kostengünstiges mineralisches Pulver oder Suspension, das über die Jahre hinweg viele anderen mineralischen Füllstoffe oder auch Chemikalien, vor allem aus Kostengründen substituiert hat. Ultrafein gemahlenes GCC im Feinheitsbereich von 60-98 % < 2,0 µm als Pulver, Suspension oder als coatiertes GCC-Pulver wird weithin als Füllstoff oder auch als Streckmittel bei vielen Herstellverfahren in der Kunststoff-, Lack- und Papierindustrie eingesetzt. Nur dank dieser extrem hohen Feinheitsgrade ist es möglich, GCC als Substitut für andere, teils sehr teure Zusatzstoffe zu verwenden.

In der Farbenindustrie ersetzt ultrafeines GCC teilweise Titandioxid-Pigmente, womit ein hoher Kostenfaktor bei der Farbenherstellung reduziert wird. Ein neuer Trend ist die Verwendung von ultrafeinen GCC-Suspensionen direkt in der Farbe, anstelle der Verwendung von trockenem GCC-Pulver. In der Papierindustrie werden GCC-Suspensionen (60 % <2,0 µm) als Füllstoffe verwendet, da diese weitaus günstiger als Zellulose sind. Hochfeine GCC-Suspensionen kommen als Streichpigment zur Oberflächenbeschichtung z.B. bei Magazin- oder Fotopapier zum Einsatz. Druck- und Schreibpapiere können 10-20 % GCC-Füllstoffe enthalten. Bei Papieranwendungen ist es sehr wichtig, GCC-Füllstoffe mit einer sehr steilen Partikelgrößenverteilung zu liefern.

Herstellung ultrafeiner Pulver durhc neues Nassmahlverfahren

In einem trockenen Aufbereitungsverfahren lässt sich ein Teil der geforderten Pulverfeinheiten herstellen: diese liegen in der Regel bei bis zu 80 % <2,0 µm. Das bewährte Anlagenkonzept besteht aus der Rührwerkskugelmühle ATR im Kreislauf mit den Hochleistungswindsichtern TTD. Das ATR-System ist speziell für kleinere Durchsatzleistungen im Bereich von 0,5 bis 2,0 t/h geeignet.

Neue Nassmahlverfahren mit der Rührwerkskugelmühle ANR-CL gestatten die Herstellung ultrafeiner Pulver mit einer Feinheit von 60 bis 98 % <2 µm in einem Arbeitsschritt. Noch höhere Feinheiten erfordern eine zweite Nassmahlstufe: dies kann entweder mit zwei Durchläufen auf einer ANR-CL-Mühle oder mit zwei in Reihe geschalteten Mühlen dargestellt werden. Die Mahlung erfolgt in einer Suspension mit einem Feststoffgehalt von etwa 75 %. Dabei kommen spezielle Dispergiermittel zum Einsatz, welche die Energieeffizienz erhöhen und den hoch konzentrierten Feststoffanteil in der Suspension erst ermöglichen.

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