本发明涉及对至少一种矿物材料的表面的至少一部分进行改性的方法，以及至少一种试剂作为在具有5~10的pH的矿物材料水性悬浮液中的添加剂的用途，其中所述添加剂使得在对所述悬浮液进行脱水时形成低体积、高固体含量的滤饼或离心饼。
1.对至少一种矿物材料的表面的至少一部分进行改性的方法，所述方法包括如下步骤：步骤a)以含水饼或悬浮液的形式提供至少一种矿物材料，所述饼或悬浮液具有5～10的pH；步骤b)向步骤a)的所述矿物材料中添加至少一种试剂；步骤c)得到所述矿物材料的悬浮液，所述悬浮液具有小于10的pH，且如果步骤a)的所述矿物材料的等电点大于7则该pH大于7且如果所述等电点为7以下则该pH大于步骤a)的所述矿物材料的等电点；特征在于：--所述试剂为：o处于具有小于6的pH的水溶液或稳定的含水胶体的形式；o通过在含水环境中将至少一种含膦酸的化合物与一种或多种金属阳离子或含金属的阳离子化合物进行混合而形成，其中所述金属选自：铝、锆、锌、钴、铬、铁、铜、锡、钛及其混合物，且其中计量加入所述含膦酸的化合物和所述金属阳离子或含金属的阳离子化合物，使得膦酸盐的羟基:金属阳离子或含金属的阳离子化合物的摩尔比为10:1～2:1；以及o在步骤b)中以对应于0.04～1mg试剂干重每m²矿物材料的总表面积的量提供。
2.根据权利要求1的方法，特征在于，步骤a)的所述悬浮液或饼具有7～10的pH。
3.根据权利要求1或2的方法，特征在于，所述矿物材料为含钙和/或镁的矿物材料。
4.根据权利要求1或2的方法，特征在于，所述矿物材料为碳酸盐和/或石膏和/或白云石。
5.根据权利要求1或2的方法，特征在于，所述矿物材料选自白云石、碳酸钙、含IIA族和/或IIIA族元素的页硅酸盐、菱镁矿、含镁的绿泥石、高岭土粘土及其混合物，所述页硅酸盐选自蒙脱石和滑石。
6.根据权利要求4的方法，特征在于，所述矿物材料是碳酸钙。
7.根据权利要求1或2的方法，特征在于，基于干燥矿物材料的重量，步骤a)的所述水性悬浮液或饼包含小于0.1重量%的聚丙烯酸盐基分散剂。
8.根据权利要求1或2的方法，特征在于，所述矿物材料具有5～150m²/g的BET比表面积。
9.根据权利要求1或2的方法，特征在于，所述矿物材料具有0.2～5μm的重量中值粒径d₅₀。
10.根据权利要求1或2的方法，特征在于，基于所述悬浮液的重量，所述水性悬浮液的固体含量为1～85重量%。
11.根据权利要求1或2的方法，特征在于，基于所述饼的重量，所述饼的固体含量为20～80重量%。
12.根据权利要求1或2的方法，特征在于，所述试剂以对应于
0.1～0.75mg试剂干重每m²矿物材料总表面积的量计量加入。
13.根据权利要求1或2的方法，特征在于，所述试剂以与相对于矿物材料的干重为0.1～5干重%相对应的量计量加入。
14.根据权利要求1或2的方法，特征在于，所述试剂以具有0～5的pH的水溶液的形式提供。
15.根据权利要求1或2的方法，特征在于，所述含膦酸的化合物为烷基二膦酸。
16.根据权利要求1或2的方法，特征在于，所述含膦酸的化合物选自亚甲基二膦酸(MDP)、羟基亚甲基二膦酸(HMDP)、羟基环亚甲基二膦酸(HCMDP)、1-羟基-3-氨基丙烷-1,1-二膦酸(APD)、氨基三(亚甲基膦酸)(ATMP)、二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)(DTPMP)和膦基琥珀酸(PSA)。
17.根据权利要求1或2的方法，特征在于，步骤b)的所述金属阳离子或含金属的阳离子化合物的金属选自：铝和锆。
18.根据权利要求1或2的方法，特征在于，在所述试剂之前和/或之后添加标记为碱B的碱。
19.根据权利要求18的方法，特征在于，碱B选自硅酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、铝酸钠、碱性聚磷酸盐、碱性膦酸盐及其混合物。
20.根据权利要求18的方法，特征在于，以相对于矿物材料的干重为大于或等于0.1干重%的量添加碱B。
21.根据权利要求15的方法，特征在于，所述烷基二膦酸是1-羟基乙烷1,1-二膦酸（HEDP）。
22.根据权利要求18的方法，特征在于，碱B选自碱性聚磷酸盐、碱性膦酸盐及其混合物。
23.根据权利要求19的方法，特征在于，所述碱性聚磷酸盐是焦磷酸盐。
24.根据权利要求19的方法，特征在于，所述碱性聚磷酸盐是焦磷酸钾。
25.根据权利要求19的方法，特征在于，所述碱性膦酸盐为HEDP的碱金属化合物。
26.根据权利要求19的方法，特征在于，所述碱性膦酸盐为HEDP的钠和/或钾和/或锂化合物。
27.根据权利要求4的方法，特征在于，所述矿物材料为碳酸盐。
28.根据权利要求1或2的方法，特征在于，步骤c)的悬浮液在过滤介质上进行过滤以形成表面改性的矿物材料的滤饼，进行离心以形成表面改性的矿物材料的离心饼或通过热或机械法进行浓缩。
29.通过权利要求1～27之一的方法得到的悬浮液。
30.通过权利要求28的方法得到的滤饼或离心饼。
31.通过对权利要求29的所述悬浮液或权利要求30的所述滤饼或离心饼进行干燥而得到的干燥的表面改性的矿物材料。
32.权利要求29的悬浮液、权利要求30的滤饼或离心饼、或权利要求31的干燥的表面改性矿物材料在纸、塑料、密封剂、油漆、混凝土或化妆品中的用途。
33.至少一种试剂作为在具有5～10的pH的矿物材料水性悬浮液中的添加剂的用途，所述至少一种试剂为：o处于具有小于6的pH的水溶液或稳定的含水胶体的形式；o通过在含水环境中将至少一种含膦酸的化合物与一种或多种金属阳离子或含金属的阳离子化合物进行混合而形成，其中所述金属选自：铝、锆、锌、钴、铬、铁、铜、锡、钛及其混合物，且其中计量加入所述含膦酸的化合物和所述金属阳离子或含金属的阳离子化合物，使得膦酸盐的羟基:金属阳离子或含金属的阳离子化合物的摩尔比为10:1～2:1；以及o量对应于0.04～1mg试剂干重每m²矿物材料的总表面积，其中所述添加剂有助于对所述悬浮液进行脱水。本发明涉及为了对矿物材料的表面进行改性、更重要地是为了有助于其脱水以及脱水之后的应用而实施的技术领域。本发明的第一目的是对至少一种矿物材料的表面的至少一部分进行改性的方法，所述方法包括如下步骤：步骤a)以含水饼或悬浮液的形式提供至少一种矿物材料，所述饼或悬浮液具有5~10的pH；步骤b)向步骤a)的所述矿物材料中添加至少一种试剂；步骤c)得到所述矿物材料的悬浮液，所述悬浮液具有小于10的pH，且如果步骤a)的所述矿物材料的等电点大于7则该pH大于7且如果所述等电点为7以下则该pH大于步骤a)的所述矿物材料的等电点；特征在于：--所述试剂为：○处于具有小于6的pH的水溶液或稳定的含水胶体的形式；○通过在含水环境中将至少一种含膦酸的化合物与一种或多种金属阳离子或含金属的阳离子化合物进行混合而形成，其中所述金属选自：铝、锆、锌、钴、铬、铁、铜、锡、钛及其混合物，且其中计量加入所述含膦酸的化合物和所述金属阳离子或含金属的阳离子化合物，使得膦酸盐的羟基:金属阳离子或含金属的阳离子化合物的摩尔比为10:1~2:1；以及○在步骤b)中以对应于0.04~1xa0mg试剂干重每m²矿物材料的比表面积的量提供。本发明的第二目的是通过本发明的方法得到的产物。本发明的第三目的是其中对通过本发明方法得到的处于悬浮液形式的产物进行脱水以形成低体积滤饼或离心滤饼的方法。本发明的第四目的涉及至少一种试剂作为在具有5~10的pH的矿物材料的水性悬浮液中的添加剂的用途，所述至少一种试剂为：○处于具有小于6的pH的水溶液或稳定的含水胶体的形式；○通过在含水环境中将至少一种含膦酸的化合物与一种或多种金属阳离子或含金属的阳离子化合物进行混合而形成，其中所述金属选自：铝、锆、锌、钴、铬、铁、铜、锡、钛及其混合物，且其中计量加入所述含膦酸的化合物和所述金属阳离子或含金属的阳离子化合物，使得膦酸盐的羟基:金属阳离子或含金属的阳离子化合物的摩尔比为10:1~2:1；以及○量对应于0.04~1mg试剂干重每m²矿物材料的总表面积。特征在于，这种添加剂导致在对悬浮液进行脱水时形成低体积、高固体含量的滤饼或离心饼或沉降饼。出于本发明的目的，矿物材料的等电点是矿物材料的表面不带电荷时的pH且通过在下文中的实施例部分中提供的测量方法可评价。关于本申请的目的，膦酸包含至少一个PO(OH)₂基团，其中通过共价P-C键将该基团连接到剩余分子上。膦酸可以为非聚合的，或者呈沿聚合物链的侧挂膦酸基团，例如通过含膦酸基团的单体引入聚合物链上。出于本申请的目的，根据下文中的实施例部分中提供的测量方法，在25℃下测量矿物材料的平衡pH。同样地，根据下文中的实施例部分提供的测量方法在25℃下测量所有其他pH值。为了调节含有矿物材料的水性悬浮液的固体含量或更通常地为了限制体积-或重量-相关的运输成本，通常通过过滤、离心或蒸发工艺对包含矿物材料的水性悬浮液进行部分或全部脱水。过滤工艺通过插入仅能够通过流体的介质将流体与固体组分分离。通过在过滤介质方向上对悬浮液施加压力，或通过从过滤器下游产生真空，可帮助流体通过介质的通道。即使当在无另外的流体通过过滤介质的程度下实施过滤时，保留在过滤器上的固体材料可仍包含流体部分。从许多原因考虑，期望降低过滤的矿物材料的水含量并提高滤饼的紧凑度，所述原因包括：提高过滤室的回收，运输和处理成本的下降以及随后热干燥的能量成本的下降。另一方面，随后为了在过滤步骤之后以滤饼的形式回收矿物材料，这种材料必须存在某些特征。如果将其重新引入含水环境中，所述矿物材料必须可快速润湿。如果在矿物材料的表面处发生任何反应，则该表面环境必须适于支持这些反应。申请人已经确认，在该矿物材料的水性悬浮液的过滤之后在过滤器上回收的矿物材料根据如下机理保持水。首先，如果矿物材料颗粒的特征是存在任何的孔，水会保持在这种材料的孔体积内。将这种水称作“颗粒孔内的水”。其次，熟知的是，矿物材料如碳酸钙在足够水汽存在下发展或保持表面水合层。该水合层中的水会因局部吸引力而保持在表面处，因为水分子使其自身取向以补偿在沿矿物材料表面上的精确正电荷或负电荷，由此降低矿物材料的有效表面能。在这方面，参考Dr.Joachimntent="drawing" img-format="tif" inline="yes" orientation="portrait" wi="272"/>(Universityxa0ofxa0Plymouth,2002)的题目为“Observationxa0andModellingxa0ofxa0Fluidxa0Transportxa0intoxa0Porousxa0Paperxa0Coatingxa0Structures”的博士论文。将这种水称作“水合层水”。第三，由于毛细作用和其他的力，致密颗粒基体中的水将保持在通过存在于颗粒之间的空间而物理形成的孔中。将这种水称作“颗粒孔间的水”。申请人已经认识到，为了在得到适用于特定随后应用的矿物材料的同时实施有效过滤，有利地是有助于在保持水合层的同时，最大程度地除去致密滤饼中的颗粒孔间的水。事实上，根据近期的科学出版物如FUJIxa0MASAYOSHI等人的“Changexa0inxa0Surfacexa0Propertiesxa0ofxa0Heavyxa0Calciumxa0Carbonatexa0withSurfacexa0Hydration”(Inorganicxa0Materials,volumexa06;no.282;pages348-353(1999))以及J.Baltrusaitis等人的“Calcite(101-4)surfacexa0inhumidxa0environments”(Surfacexa0Science(05July,2009))，已经显示，通常需要表面水合层以在矿物材料如碳酸钙的表面处支持添加剂的吸附。另外，需要水合层的水来催化某些表面反应或使得某些表面反应能够发生。此外，已经包括表面水合层的矿物材料颗粒比完全干燥的颗粒显著更容易地被引入含水环境中。申请人已经惊奇地发现，通过本发明实施选择的膦酸基添加剂的方法可制备的矿物材料的水性悬浮液，可被脱水以形成具有高固体含量同时在颗粒上保持有效的表面水合层的在体积上更明智的小滤饼或离心滤饼。涉及矿物材料的水性悬浮液的脱水的先前技术包括US4,207,186，其是指使用具有8~18个碳原子的疏水性醇和非离子表面活性剂的协同混合物对矿物材料进行脱水以明显降低得到的滤饼的残留水含量，所述非离子表面活性剂尤其是醇的乙氧基化物。同样地，WOxa085/03065指出，使用基于环氧乙烷和环氧丁烷的相对低分子量的嵌段共聚物的特定非离子表面活性剂将矿物材料与水相分离。USxa06,123,855也提及，非离子表面活性剂作为碳酸钙浆料脱水助剂，这种表面活性剂尤其为聚亚烃基二醇醚、醇的烷氧基化物或烷基苯氧基羟基聚氧乙烯。USxa02002/0096271描述了一种使用亚烃基胺添加剂以提高从含碳酸钠的石灰泥浆中除去水的方法。应注意，本发明中所预期的脱水剂不能与净化、絮凝或凝结试剂混淆，其根据不同的机理发挥作用而导致不同的结果。这种净化、絮凝或凝结化学品对悬浮的固体进行凝结或絮凝而成为大的聚集颗粒，然后通过重力或其他方式沉降以形成饼。这种饼不会是致密的，因为大的絮状物的堆积通常差，意味着絮状物孔内的体积大。添加本发明的特殊试剂，不会导致悬浮液的净化和因为形成的絮状物的重力沉降而自发形成饼。当在根据本发明的方法添加选择的膦酸盐体系之后，可观察本发明的优势，对悬浮液进行过滤以形成其中颗粒保持表面水合层的低体积、高固体含量的滤饼。然而，不能理解的是，本发明要求进行过滤步骤。申请人认为，由本发明的方法制得的材料自身具有更宽的益处，脱水的改进仅是制得的产品的许多可能的优势特征中的一种优势特征。膦酸及其盐是已知的金属螯合剂，当也以酯的形式以合适量计量加入时，其可以通过抑制钙盐的沉淀在水系统中充当垢抑制剂，例如根据USxa04,802,990（其中以与第二种酸组合的方式使用1-羟基乙烷1,1-二膦酸(HEDP)以在含水环境中用于该目的），或根据USxa02005/0096233（其中通过使用特征为侧挂膦酸盐基团的聚合物来抑制油井中碳酸钙和硫酸钡的沉积）。USxa04,802,990提及了其用于溶解矿物盐的用途。其作为腐蚀抑制剂的用途也是共知的。可发现其作为肥料的成分。另外，根据例如WOxa002/089991，可将有机膦酸酯称作矿物浮选剂。根据EPxa01151966，特定的膦酸酯或膦羧酸会通过沉淀工艺影响在计量中途沉淀的碳酸钙的形式。另外在流化系统中可使用这种化合物，如同FR2393037、DExa04404219、FRxa02393037和FRxa02765495中所述。在涉及这后一种技术问题的文献中，FRxa07816616提出了颜料与0.01~5重量%的膦基羧酸或其盐的混合物，作为含水环境中的分散剂以得到具有30~80重量%的固体含量的悬浮液。在该专利申请的实施例1中，利用氧化铝对二氧化钛进行处理，然后研磨并与大量添加剂混合，以形成随时间稳定的高固体含量的悬浮液，所述大量添加剂之一为2-膦基丁烷-1,2,4-三羧酸。申请人首先提出，利用氧化铝对二氧化钛进行表面处理的当前方法通常要求以与铝盐如铝酸钠组合的方式使用强酸；这种处理对于对酸敏感的材料如碳酸钙不是一种选择。而且，氧化铝不溶于水，即使在酸性条件下，因此在FRxa07816616的二氧化钛表面上的任何氧化铝不能用作加合物以根据本发明形成水可溶解的螯合络合物。同样地，上述文献中没有一篇文献公开或甚至建议本发明具体的且有利的方法和产物。本发明的第一目的是对至少一种矿物材料的表面的至少一部分进行改性的方法，所述方法包括如下步骤：步骤a)以含水饼或悬浮液的形式提供至少一种矿物材料，所述饼或悬浮液具有5~10的pH；步骤b)向步骤a)的所述矿物材料中添加至少一种试剂；步骤c)得到所述矿物材料的悬浮液，所述悬浮液具有小于10的pH，且如果步骤a)的所述矿物材料的等电点大于7则该pH大于7且如果所述等电点为7以下则该pH大于步骤a)的所述矿物材料的等电点；特征在于：--所述试剂为：○处于具有小于6的pH的水溶液或稳定的含水胶体的形式；○通过在含水环境中将至少一种含膦酸的化合物与一种或多种金属阳离子或含金属的阳离子化合物进行混合而形成，其中所述金属选自：铝、锆、锌、钴、铬、铁、铜、锡、钛及其混合物，且其中计量加入所述含膦酸的化合物和所述金属阳离子或含金属的阳离子化合物，使得膦酸盐的羟基:金属阳离子或含金属的阳离子化合物的摩尔比为10:1~2:1；以及○在步骤b)中以对应于0.04~1mg试剂干重每m²矿物材料的总表面积的量提供。不期望受到任何理论的限制，申请人认为，用于本发明中的试剂以有利的方式在矿物材料的表面上形成沉积物，通过在接触具有大于5的pH的矿物材料环境时形成中间的螯合络合物进行传递。出于本申请的目的，“螯合络合物”应理解为代表络合物，其中通过至少两个配体基团将螯合剂配位到金属离子或含金属的离子化合物上，使得存在包括金属阳离子或阳离子化合物的形式的金属的原子环。含膦酸的化合物或其盐或酯，如果其为含二-或多-膦酸基的化合物，或如果除了膦酸基之外，还存在形成金属-配体的缔合的一个或多个另外的配体(例如羧基)，则所述含膦酸的化合物或其盐或其酯为螯合剂。步骤a)本发明的步骤a)是指提供至少一种处于含水饼或悬浮液形式的矿物材料，所述饼或悬浮液具有5~10的pH。通过对以粉末形式提供的所述矿物材料进行悬浮，可形成所述悬浮液。认为饼是指在对至少一种矿物材料的水性悬浮液过滤之后、离心之后或沉降和倾析之后在过滤介质上形成的饼。在优选实施方案中，所述悬浮液或饼具有7~10的pH。还更优选地，该pH为8~9。所述矿物材料优选为含钙和/或镁的矿物材料。所述矿物材料优选为碳酸盐和/或石膏和/或白云石。还更优选地，所述矿物材料为碳酸盐。特别地，所述矿物材料优选选自白云石、碳酸钙、含IIA族和/或IIIA族元素的页硅酸盐如蒙脱石和滑石、菱镁矿、含镁的绿泥石、高岭土粘土及其混合物。所述矿物材料最优选的碳酸钙。碳酸钙可以是研磨的天然碳酸钙、沉淀的碳酸钙、表面反应的碳酸钙或其混合物。在本发明的含义中“研磨的天然碳酸钙”(GNCC)是由天然资源如石灰石、大理石或白垩，通过湿法和/或干法处理如研磨、过筛和/或例如通过旋风或分类器进行分类加工而得到的碳酸钙。在本发明的含义中“沉淀的碳酸钙”(PCC)是合成材料，通常通过在含水环境中二氧化碳和石灰反应之后进行沉淀或通过在水中钙与碳酸根离子源沉淀而得到。PCC可以是亚稳态的球霰石、稳态的方解石或文石。所述GNCC或PCC可进行表面反应以形成表面反应的碳酸钙，其为包含GNCC和/或PCC以及从碳酸钙至少一部分的表面延伸的不溶性、至少部分结晶的非碳酸盐的钙盐的材料。例如根据WOxa000/39222、WOxa02004/083316、WOxa02005/121257、WOxa02009/074492、提交编号为09162727.3的未公布的欧洲专利申请以及提交编号为09162738.0的未公布的欧洲专利申请可制备这种表面反应的产物。基于干燥矿物材料的重量，步骤a)的所述水性悬浮液或饼优选包含小于0.1重量%的聚丙烯酸盐基分散剂。所述矿物材料优选具有5~150m²/g、优选5~60m²/g且更优选10~50m²/g的BET比表面积，所述比表面积是根据下文实施例部分中所述的测量方法测得的。所述矿物材料优选具有0.2~5μm且优选0.5~2μm的重量中值粒径(d₅₀)，所述中值粒径是根据下文实施例部分中所述的测量方法测得的。在水性悬浮液的情况中，基于悬浮液的重量，固体含量可以为1~85重量%，但优选10~80重量%，所述固体含量是根据下文实施例部分中提供的方法测量的。在饼的情况中，所述固体含量通常为20~80重量%，优选40~75重量%，还更优选50~70重量%。步骤b)步骤b)是指向步骤a)的所述矿物材料中添加至少一种试剂，所述试剂为：○处于具有小于6的pH的水溶液或稳定的含水胶体的形式；○通过在含水环境中将至少一种含膦酸的化合物与一种或多种金属阳离子或含金属的阳离子化合物进行混合而形成，其中所述金属选自：铝、锆、锌、钴、铬、铁、铜、锡、钛及其混合物，且其中计量加入所述含膦酸的化合物和所述金属阳离子或含金属的阳离子化合物，使得膦酸盐的羟基:金属阳离子或含金属的阳离子化合物的摩尔比为10:1~2:1；以及○在步骤b）中以对应于0.04~1mg试剂干重每m²矿物材料的总表面积的量提供。出于本发明的目的，稳定的含水胶体是一种多相系统，其中以系统结构稳定即不会沉降、凝聚、聚集、浮选的方式将至少一个相精细分布，但不是分子水平溶于其他相中。典型的含水胶体散射光。优选地，所述试剂以对应于0.1~0.75mg试剂干重每m²的矿物材料总表面积的量计量加入。在另一个实施方案中，所述试剂优选以对应于相对于矿物材料的干重为0.1~5%，更优选0.15~0.75%，还更优选0.15~0.5干重%的量计量加入。优选地，所述试剂以具有0~5且更优选0.5~4.5的pH的水溶液的形式提供。所述试剂的金属阳离子能够为化合物的一部分。关于选自铝、锆、锌、钴、铬、铁、铜、锡、钛及其混合物的特定金属阳离子，技术人员应认识到，可有利地使用新鲜合成的氢氧化物。使用已经利用硝酸、硫酸、草酸或其他合适缓冲系统缓冲的金属阳离子，也可观察到优势。在钛的情况中，其可以以硫酸氧钛的形式有利地提供。所述含膦酸的化合物优选为烷基二膦酸，尤其优选的烷基二膦酸是1-羟基乙烷、1,1-二膦酸(HEDP)。可用于本发明中的其他二膦酸包括亚甲基二膦酸(MDP)、羟基亚甲基二膦酸(HMDP)、羟基环亚甲基二膦酸(HCMDP)以及1-羟基-3-氨基丙烷-1,1-二膦酸(APD)。所述含膦酸的化合物可以为三膦酸例如氨基三(亚甲基膦酸)(ATMP)、或包括更高数目的膦酸基团的一种或多种化合物，例如二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)(DTPMP)。对于所述含膦酸的化合物，还可包括另外的基团如羧酸基团。这种含膦酸的化合物的实例是膦基琥珀酸(PSA)。在优选实施方案中，所述金属阳离子或含金属的阳离子化合物的金属选自：铝和锆。在最优选实施方案中，通过将优选以氢氧化物形式提供的铝和/或锆的阳离子与HEDP混合，形成所述试剂(分别形成Al-HEDP和Zr-HEDP)。在优选实施方案中，以具有5~70%干重的水溶液或胶体悬浮液的形式提供所述试剂。例如，通过向包含HEPD的水溶液中添加相应的铝或锆的氢氧化物(任选地，以粉末的形式)，形成Al-HEDP和Zr-HEDP。在一个实施方案中，相对于溶液的重量，该溶液包含5~20干重%的HEDP。在这种情况中，铝或锆的氢氧化物的添加量使得形成的最终试剂溶液具有相对于总的溶液重量1~25当量重量份的铝或锆。在一个优选实施方案中，通过以1:5~1:8的重量比计量加入Al(OH)₃:HEDP，形成Al-HEDP。应理解，除了所述试剂之外，可还存在具有碱性特征的其他添加剂如碱金属HEDP盐(例如Na-HEDP或K-HEDP)，条件是当引入所述工艺中时，所述试剂在含水环境中具有小于6的pH。步骤b)可还添加水以满足在步骤c)中95:5~10:90的优选水:矿物材料之比。如果添加水，其可以与所述试剂组合的方式添加，且其实际甚至代表所述试剂的含水溶剂。优选在混合下实施步骤b)。在一个替代实施方案中，可以在矿物材料的悬浮液中就地形成所述试剂。然而，更优选在将其添加至所述矿物材料悬浮液中之前形成所述试剂。碱B因为在步骤b)中使用的所述试剂呈酸性，所以为了落在步骤c)的最终悬浮液pH范围内，所述pH范围为大于7且在任何情况中必须大于步骤a)的所述矿物材料的等电点且小于10，必须在添加所述试剂之前和/或期间和/或之后，添加碱(下文中为“碱B”)。出于本发明的目的，认为“酸”和“碱”分别代表根据布朗斯台德酸碱理论的酸和碱；也就是说，酸是质子供体且碱是质子受体，在溶于水中时分别导致pH下降和升高。应注意，碱B可与所述试剂同时添加，但该路线是较少优选的。如果在所述试剂之前添加碱B，优选在添加碱B之后pH稳定之后，立即添加所述试剂。同样，如果首先添加所述试剂，则优选在悬浮液的pH稳定之后，立即添加碱B。还可能的是，在全部或一部分所述试剂之前，添加一部分碱B，在添加全部或一部分所述试剂之后添加剩余的碱B。碱B优选选自硅酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、铝酸钠、碱性聚磷酸盐、碱性膦酸盐及其混合物，更优选碱性聚磷酸盐或碱性膦酸盐，所述碱性聚磷酸盐优选焦磷酸盐且尤其是焦磷酸钾盐，所述碱性膦酸盐优选为HEDP的碱金属化合物如HEDP的钠和/或钾和/或锂化合物。如果全部碱B在所述试剂之前添加，则优选碱B的添加量使得矿物材料饼或悬浮液的pH大于10。优选以相对于矿物材料的干重为大于或等于0.1干重%并优选0.2~0.5干重%的量添加碱B。有利的是，碱B呈现高缓冲容量，使得在达到6.5~10的pH之前，能够添加相对大量的酸性试剂。在特别优选的实施方案中，碱B是水溶液形式的焦磷酸钾或HEDP的钠和/或钾和/或锂化合物。其他工艺步骤在本发明方法的一个实施方案中，在添加所述试剂和/或所述碱B之前、期间或之后，对矿物材料进行研磨。得到的处于悬浮液形式的矿物材料通过本发明的方法得到的悬浮液优选具有7.5~9.0的pH。在一个实施方案中，可随后在过滤介质上对该悬浮液进行过滤以形成表面改性的矿物材料的滤饼。例如，在具有3μm孔径的滤纸上对悬浮液进行过滤。或者可对该悬浮液进行离心以形成表面改性的矿物材料的离心饼。或者，可通过热或机械法对该悬浮液进行浓缩。得到的滤饼或离心饼优选具有40~80重量%的固体含量。可另外对得到的滤饼或离心饼进行干燥以形成干燥的表面改性的矿物材料。这种干燥的表面改性的矿物材料的特征是收集的水为0.3~1.0%、优选0.3~0.5%，所述水是根据下文实施例部分中给出的测量方法测得的。得到的悬浮液或干燥产物可在如下等领域中发现应用：纸，包括基础纸和/或纸涂层；塑料且尤其是热塑性塑料；密封剂如有机硅密封剂；油漆；混凝土以及化妆品。技术人员应理解，悬浮液或干燥产物还存在不是基于油基产物的普通优势。而且，当用于塑料应用中时，所述干燥产物在塑料工业的典型温度即150~300℃下进行加工时不会造成挥发性产物的排放。得到的悬浮液或干燥产物还可用作进一步进行加工的中间产物。例如，得到的悬浮液或干燥产物可与另外的材料如在WOxa02006/008657中所述的粘合剂一起被研磨。实施例测量方法悬浮液或分散液的固体含量(重量%)使用安装有LP16IR干燥器的Mettlerxa0LP16PM100质量天平，测量了固体含量。悬浮液或分散液的pH使用源自Toledo的Sevenxa0Multi仪器在25℃下测量了悬浮液或分散液的pH。微粒材料的比表面积(SSA)(m²/g)使用源自Micrometrics的Geminixa0V仪器，通过根据使用氮气的ISOxa09277的BET法，遵循通过在250℃下对试样加热30分钟时间的条件，测量了比表面积。微粒材料的粒度分布(具有<X的直径的颗粒的质量%)和重量中值粒径(d₅₀)通过沉降法，即在重力场中分析沉降行为，确定了微粒材料的重量中值粒径和粒径质量分布。利用Sedigraph^TMxa05120进行了测量。方法和仪器对本领域技术人员是已知的且通常用于确定填料和颜料的粒度。在0.1重量%的Na₄P₂O₇水溶液中进行了测量。使用高速搅拌器和超声，对试样进行了分散。矿物材料的等电点使用Malvernxa0Zetasizerxa0Nanoxa0ZS仪器在25℃下在去离子水中对矿物材料的等电点进行了测量。微粒材料收集的水通过首先将材料在110℃下的烘箱中干燥至恒定重量，其后将干燥的材料暴露在20℃温度下相对湿度为80%的气氛中并持续60小时，确定微粒材料收集的水。收集的水对应于相对于干燥材料的重量来说在暴露在潮湿环境下材料重量增大的百分数。材料通过鼓吹CO₂气体通过13~15℃的石灰的悬浮液，得到了沉淀的碳酸钙(PCC)，所述悬浮液具有约15干重%的固体含量并含有0.05~1%的熟化添加剂。得到的PCC悬浮液的固体含量为约17干重%且PCC材料的比表面积为10~12m²/g。在10m³的反应器中制备了表面反应的碳酸钙(SRGCC)。将d₅₀为1μm的干燥的天然碳酸钙与水一起装入该容器中以形成具有10干重%的固体含量的悬浮液。然后在搅拌下，在60分钟的时间周期内，向容器中添加25%的磷酸(以干重/干重计算，所述磷酸以30%的溶液的形式提供)。其后，向容器中引入20kg的石灰悬浮液(200Lxa010%的悬浮液)。从Fluka得到了细粒形式的氢氧化钾(KOH)。从Chemischexa0Fabrikxa0Budenheim得到了60干重%水溶液形式的焦磷酸钾(K₄P₂O₇)。从Chemischexa0Fabrikxa0Budenheim得到了60干重%水溶液形式的1-羟基乙烷-1,1-二膦酸(HEDP)。从Chemischexa0Fabrikxa0Budenheim得到了25干重%水溶液形式的焦磷酸钠(Na₄HEDP)。从Martinswerk得到了在商品名ntent="drawing" img-format="tif" inline="yes" orientation="portrait" wi="287"/>OL-107下出售的粉末形式的氢氧化铝(Al(OH)₃)。通过向在搅拌下向108gxa060重量%的HEDP水溶液中添加200g水而提前形成的HEDP水溶液中添加90gxa0KOH，合成了钾HEDP(K₄HEDP)。得到的澄清溶液的pH为12.0且K₄HEDP的浓度为33.5g/100g水。通过在搅拌下向2200gxa07%的HEDP的水溶液中添加113gLiOH，合成了锂HEDP(Li₄HEDP)。得到的悬浮液的pH为11.6。按如下制备了处于其中Al(OH)₃:HEDP的重量比为1:5、1:8和1:10的含水胶体溶液形式的Al-HEDP螯合络合物：在搅拌下以就期望的重量比而言所需要的量向60%的HEDP溶液中添加氢氧化铝粉末，直至得到均相的白色悬浮液。然后在持续搅拌(在约500rpm下)下对该悬浮液进行加热，直至发展成为胶体状悬浮液。然后使得溶液的温度降至约23℃。各种胶体状悬浮液的最终干重为62~65%且最终的pH为1.8。按如下制备了处于其中Sn(OH)₂:HEDP的重量比为1:4的含水胶体溶液形式的Sn-HEDP螯合络合物：通过向20gxa0SnSO₄在100g水中的水溶液中添加75mL的氨新鲜合成了Sn(OH)₂。在布氏漏斗过滤器上对得到的悬浮液进行过滤以得到滤饼。然后在搅拌下将该滤饼添加至100gxa060%的HEDP水溶液中，直至得到均匀的悬浮液。随后，在500rpm的搅拌下将悬浮液加热至90~95℃，直至发展成为乳白色胶体状悬浮液。然后，使得悬浮液的温度冷却至约23℃。最终胶体状悬浮液的固体含量为67干重%且最终的pH为0.9。按如下制备了处于其中Co(OH)₂:HEDP的重量比为1:10的水溶液形式的Co-HEDP螯合络合物：在搅拌下向155gxa060%的HEDP水溶液中添加9.3gxa0Co(OH)₂，直至得到均匀的悬浮液。随后，在500rpm的搅拌下将悬浮液加热至90~95℃，直至发展成为乳白色糊料。然后，利用水将所述糊料稀释至27干重%；得到的溶液具有紫色的颜色并使得冷却至约23℃。溶液的pH为0.85。按如下制备了处于其中Ti(SO₄)₂:HEDP的重量比为1:5的含水胶体状溶液形式的Ti-HEDP螯合络合物：在搅拌下向150gxa060%的HEDP溶液中添加15gxa060%的硫酸氧钛溶液并加热至95~98℃，直至发展成为澄清的胶体状悬浮液。然后，将所述悬浮液冷却至约23℃。悬浮液的最终固体含量为60干重%且最终的pH<1。实施例1：实验室规模的实例在该实例中，将本发明的方法与先前技术的方法进行了比较。使用在500rpm下的IKAxa0RWxa020搅拌器，在搅拌下将下表中列出的添加剂体系添加至150g未分散的研磨的天然碳酸钙悬浮液的水性悬浮液中，所述天然碳酸钙悬浮液的等电点为约9且比表面积为约11m²/g，且其中颗粒的75干重%具有小于1μm的直径；该悬浮液的初始固体含量为20干重%。其后，在30分钟的时间段内，使用位于布氏漏斗过滤器(直径为70mm；高度为30mm)中的3μm孔径的Rotilabo圆过滤器，对表1中的各种悬浮液进行了过滤，所述布氏漏斗过滤器安装有通过来自Vacuubrandxa0GmbH的M72C隔膜真空泵(抽吸容量：2.4m³/h)连接的1L的真空烧瓶。在表1中给出了制得的滤饼的固体含量。然后，对滤饼中收集的材料进行了干燥并确定了收集的水的值。表1ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>上表显示，相对于未处理的碳酸钙，不仅制得的滤饼存在明显更高的固体含量，而且通过本发明的方法处理而得到的碳酸钙(试验4)具有50%以上程度的收集的水，证实有更大的自然水合层。比较试验2和3还显示，唯独使用螯合络合物而不是单独螯合剂的本发明的方法，导致了期望的结果。表2：实验室规模的实例该实例显示了本发明的各种实施方案。使用在1500rpm下的Dispermat溶解器，在搅拌下将下表2和3中列出的添加剂体系添加至500g未分散的研磨的天然碳酸钙的水性悬浮液中，所述天然碳酸钙的等电点为约9且比表面积为约11m²/g，且其中颗粒的75重量%具有小于1μm的直径；该悬浮液的初始固体含量为70~75干重%。其后，在30分钟的时间段内，使用位于布氏漏斗过滤器(直径为70mm；高度为30mm)中的3μm孔径的Rotilabo圆过滤器，对表2和3中的各种悬浮液进行了过滤，所述布氏漏斗过滤器安装有通过来自Vacuubrandxa0GmbH的M72C隔膜真空泵(抽吸容量：2.4m³/h)连接的1L的真空烧瓶。在所有情况中，得到了紧凑的高固体含量的滤饼，其中材料保持了水合层。表2ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>表3ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>表4ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>实施例3：实验室规模的实例该实例显示了本发明的各种实施方案。使用在1500~5000rpm下的Dispermat溶解器，在搅拌下将下表5中列出的添加剂体系添加至500g所示矿物材料的水性悬浮液中；该悬浮液的初始固体含量为40~42干重%。其后，在30分钟的时间段内，使用位于布氏漏斗过滤器(直径为70mm；高度为30mm)中的3μm孔径的Rotilabo圆过滤器，对表6中的各种悬浮液进行了过滤，所述布氏漏斗过滤器安装有通过来自Vacuubrandxa0GmbH的M72C隔膜真空泵(抽吸容量：2.4m³/h)连接的1L的真空烧瓶。在所有情况中，得到了紧凑的高固体含量的滤饼，其中材料保持了水合层。表5ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>