一種利用造紙工業堿回收白泥制備輕質碳酸鈣的新方法技術

本發明專利技術公開一種能夠解決綠液回收的苛化反應和白泥回收的碳化反應不充分、以及不用研磨技術的利用草漿造紙工業堿回收白泥制備輕質碳酸鈣的新方法，本發明專利技術所提供的一種利用造紙工業堿回收白泥制備輕質碳酸鈣的新方法，該方法中的苛化反應和碳化反應分別使用了晶體控制劑，該晶體控制劑改變了ＣａＣＯ３晶格常數，設定了ＣａＣＯ３的晶體直徑和類型，使生成的ＣａＣＯ３晶體不用經過研磨工藝即可達到生產高白度紙張的要求。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及，尤其是一種完全苛化反應、且不使用研磨機研磨方法的輕質碳酸鈣制備的新方法，該方法綜合利用造 紙工業排放的廢液、廢氣和廢渣，不會再產生任何污染物。
技術介紹
造紙工業作為社會經濟發展的重要經濟分支，隨著經濟社會的快速發展，社會對 于紙張數量和質量的需求越來越高，但是造紙工業的黑液對環境的污染一直是困擾造紙行 業發展的難題，通常治理這種污染的根本途徑是進行堿回收，采用最為常見的堿回收工藝 是先將黑液蒸發、燃燒、溶解轉化為綠液，之后，用過量的石灰乳將綠液苛化，苛化反應將 綠液中的碳酸鈉轉化為氫氧化鈉。這種堿回收工業，雖然能消除造紙黑液對環境的污染，并 同時回收了燒堿，但是，仍存在白泥二次污染的嚴重現象，一個中等規模的制漿造紙廠，每 天就要產生數十噸乃至上百噸的白泥，造成嚴重的污染。例如，草漿造紙工業中產生的主要 污染源是制漿蒸煮過程中產生的黒液，作為普遍采用的黒液處理技術，大部分是采用堿回 收工藝，通過濃縮和燃燒把黒液中的非纖維素、木質素燒掉，再通過苛化加入生石灰，把制 成的堿液在返回到制漿用于蒸煮回收使用。目前，多數造紙企業對堿回收所產生的白泥大 部分是采用排放或填埋的處理方法，由于白泥的堿性很高，對土地的污染非常嚴重，填埋白 泥中的殘堿滲入地下污染地下水，造紙企業往往要支付數額不菲的排放費用。白泥中含有 大量的輕質碳酸鈣，但是由于未處理的白泥堿性太高、質量不達標，不能直接利用；與之相 比的是，造紙廠所用的填充劑碳酸鈣又需要花大價錢去購買，因此，從白泥中制備輕質碳酸 鈣，一方面可以解決白泥污染的問題，另一方面也可滿足造紙工業的原料需求，是一個不錯 的治理途徑。 中國專利技術申請公布說明書(公開號為CN101391794A)和中國專利技術專利審定授權 說明書(公告號為CN1084413C)公開了回收白泥制備輕質碳酸鈣的方法，上述公開文獻所 提到的回收白泥制備輕質碳酸鈣的方法，均由于輕質碳酸鈣晶體結晶粒度的不均勻，不能 直接利用，均需要采用研磨技術將碳酸鈣顆粒研磨之后才能用于造紙，也正是所制成的輕 質碳酸鈣是采取了研磨工藝，制成的輕質碳酸鈣的粒度不均勻和雜質無法分離處理，不能 滿足高白度紙張生產的需要，因此，如何及時的、全面的、徹底的處理掉堿回收所留下的白 泥，已經成為造紙企業治理污染的一大難題。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是造紙工業中堿回收的苛化反應不充分的問題，以及使用研磨技術造成所制備的輕質碳酸鈣的粒度、純度和均勻度差的問題。 為了解決上述技術問題，本專利技術提供一種能夠解決堿回收的苛化反應不充分、以及拋棄研磨工藝的造紙工業堿回收白泥制備輕質碳酸鈣的新方法，本專利技術所提供的，該新方法包括生石灰精選處理、生石灰消化反應、苛化反應和碳化反應，該新方法中的苛化反應采用四段苛化反應，所述每一段苛 化反應均是采用反應物下進、生成物溢流上出的苛化反應方式，在第三段與第四段苛化反 應中加入晶體控制劑控制碳酸鈣結晶體成長直徑的大小和晶體類型；苛化反應之后生成 的反應物進入澄清器中，將燒堿溶液與白泥進行分離處理；再將分離的白泥用熱水噴淋的 方式進行兩次水洗脫去白泥中的可溶性堿化合物，即可得到大部分由碳酸鈣晶體構成的白 泥；將所述由碳酸鈣晶體構成的白泥稀釋后，再與把從工業堿爐煙閨廢氣處理之后的二氧 化碳與該白泥中的氫氧化鈉和氫氧化鈣發生碳化反應，在該碳化反應中加入晶體控制劑控 制碳酸鈣結晶體成長直徑的大小和類型、加入脫堿分離劑將生成物中的碳酸鈉與碳酸鈣進 行分離處理，即可得到含水輕質碳酸鈣。 作為一種優選方案，在所述的三段苛化反應中第一段苛化反應的特點是加入過 量的石灰乳液，生成少量的碳酸鈣和氫氧化鈉；第二段苛化反應的特點是延續第一段苛化 反應下進上出的反應方式，并提高反應溫度和時間；第三段苛化反應的特點是將用少量的 綠液稀釋后的晶體控制劑加入到苛化反應器內，生成大部分碳酸鈣結晶體和氫氧化鈉溶 液，第四段苛化反應的特點是除延續第三段苛化反應的條件外，又加入了過量的精綠液與 殘余的石灰乳液反應。 作為另一種優選方案，所述碳化反應中造紙工業堿爐廢氣依次噴淋除塵塔和洗滌 塔進行除塵洗滌以及冷卻，即可得到凈化的二氧化碳氣體。 作為另一種優選方案，所述的生石灰精選處理是使用除渣機處理得到精石灰，再 將精石灰與水發生消化反應、過篩除渣制成石灰乳，以備苛化使用。 進一步，將碳化反應得到的含水輕質碳酸鈣依次經過脫水、干燥、過篩處理后進行 包裝制成成品碳酸鈣粉末。 進一步，將碳化反應得到的含水輕質碳酸鈣依次經過脫水、稀釋、過篩處理后送往造紙機以備使用。 本專利技術的有益效果在于 1、本專利技術技術方案采用三段式苛化和溢流苛化反應的方式，確保苛化反應充分； 再者，在第三段苛化反應中加入晶體控制劑，該晶體控制劑改變了碳酸鈣晶格常數，使晶體 直徑和類型可達到人為設定的要求，制成的輕質碳酸鈣晶體粒度均勻，拋棄了研磨技術，節 省了白泥回收的工藝成本； 2、本專利技術技術方案充分完成苛化反應，徹底解決了白泥的二次污染，且由于晶體控制劑所控制生成的輕質碳酸鈣粒度均勻，能夠滿足高白度紙張的填料要求，一方面解決白泥污染問題，而且制備的輕質碳酸鈣，能夠直接供造紙機使用，節約了造紙原料購買成本， 一部分用不完的輕質碳酸鈣經過干燥后得到中性輕質碳酸鈣粉劑，經包裝后，就可以在橡膠、塑料和各種用碳酸鈣做填料的產品中使用，為造紙企業帶來切實的效益。 3、本專利技術技術方案碳化反應中加入脫堿分離劑，可以將碳酸鈣晶體中的碳酸鈉分離，降低碳酸鈣晶體的ra值，提高所制備輕質碳酸鈣的純度，具有顯著的效果。附圖說明 下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術作進一步詳細描述。 圖1是本專利技術技術方案的苛化、碳化工藝流程示意圖。具體實施例方式本專利技術實施例如下所述 如圖1所示，將麥草進行蒸煮產生黑液，將黑液采用蒸發、燃燒和溶解的方式得到 化20)3濁綠液，該濁綠液采用以下方式進行處理1、預處理(l)取濁綠液置于預處理器內， 控制溫度至85°C ， 一邊攪拌， 一邊加入石灰乳，石灰乳溶度為10 % ，充分攪拌后，轉入澄清 器內，將澄清后的綠液過濾后得到精綠液，以備苛化反應使用；(2)將生石灰在轉鼓式除渣 機內處理得精石灰，再將精石灰用水消化為石灰乳，然后經過除渣器除渣，得到精石灰乳備 苛化反應使用。2、苛化反應(1) 一段苛化反應，將精綠液與過量的石灰乳液混合進入反應 器底部，隨著反應物量的增加，反應物上溢，直至溢流出反應器上部，在該反應器內反應完 畢之后，生成少量的碳酸鈣懸浮夜和少量的燒堿溶液，并有大量的石灰乳液和綠液進入到 二段苛化反應器內；(2) 二段苛化反應，反應物進入方式和生成物溢出方式與一段苛化反 應相同，且提高反應溫度和時間，該反應器內反應完成之后，生成全部的碳酸鈣懸浮液、全 部的燒堿溶液以及少量游離的氫氧化鈣；(3)三段苛化反應，反應物進入方式和生成物溢 出方式與一段苛化反應相同，不同之處在于先將晶體控制劑用少量的綠液稀釋，然后將稀 釋后的晶體控制劑加入到苛化反應器內，該反應器反應完成后，生成結晶碳酸鈣和氫氧化 鈉以及少量的氫氧化鈣。(4)四段苛化反應，反應條件除與第三段苛化反應相同外，在第四 段苛化反應器中又加入過量的精綠液與三段苛化反應所殘留的石灰乳液反應，生成碳酸鈣本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種利用造紙工業堿回收白泥制備輕質碳酸鈣的新方法，該新方法包括生石灰精選處理、生石灰消化反應、苛化反應和碳化反應，其特征在于：該新方法中的苛化反應采用四段苛化反應，所述每一段苛化反應均是采用反應物下進、生成物溢流上出的苛化反應方式，在第三段與第四段苛化反應中分別加入晶體控制劑控制碳酸鈣結晶體成長直徑的大小和晶體類型；苛化反應之后生成的反應物進入澄清器中，將燒堿溶液與白泥進行分離處理；再將分離的白泥用熱水噴淋的方式進行兩次水洗脫去白泥中的可溶性堿化合物，即可得到大部分由碳酸鈣晶體構成的白泥；將所述由碳酸鈣晶體構成的白泥稀釋后，再與把從工業堿爐煙囪廢氣處理之后的二氧化碳與該白泥中的氫氧化鈉和氫氧化鈣發生碳化反應，在該碳化反應中加入晶體控制劑控制碳酸鈣結晶體成長直徑的大小和類型、加入脫堿分離劑將生成物中的碳酸鈉與碳酸鈣進行分離處理，即可得到含水輕質碳酸鈣。

【技術特征摘要】
一種利用造紙工業堿回收白泥制備輕質碳酸鈣的新方法，該新方法包括生石灰精選處理、生石灰消化反應、苛化反應和碳化反應，其特征在于該新方法中的苛化反應采用四段苛化反應，所述每一段苛化反應均是采用反應物下進、生成物溢流上出的苛化反應方式，在第三段與第四段苛化反應中分別加入晶體控制劑控制碳酸鈣結晶體成長直徑的大小和晶體類型；苛化反應之后生成的反應物進入澄清器中，將燒堿溶液與白泥進行分離處理；再將分離的白泥用熱水噴淋的方式進行兩次水洗脫去白泥中的可溶性堿化合物，即可得到大部分由碳酸鈣晶體構成的白泥；將所述由碳酸鈣晶體構成的白泥稀釋后，再與把從工業堿爐煙囪廢氣處理之后的二氧化碳與該白泥中的氫氧化鈉和氫氧化鈣發生碳化反應，在該碳化反應中加入晶體控制劑控制碳酸鈣結晶體成長直徑的大小和類型、加入脫堿分離劑將生成物中的碳酸鈉與碳酸鈣進行分離處理，即可得到含水輕質碳酸鈣。2. 根據權利要求1所述回收白泥制備輕質碳酸鈣的新方法，其特征在于在所述的三段苛化反應中第一段苛化反應的特點是加入過量的石灰乳液，生成少量的碳酸鈣和氫氧化鈉；第二段苛化反應的特...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王冬生，王小四，王隨全，
申請(專利權)人：王冬生，王小四，王隨全，
類型：發明
國別省市：41[中國|河南]