CN102674810B - 利用制浆造纸黑液碱回收白泥制备陶瓷制品的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用制浆造纸黑液碱回收白泥制备陶瓷制品的方法，将制浆造纸黑液碱回收的白泥用于烧制陶瓷的原料，所述白泥与红泥、黑泥、石英、长石和石灰石混合后制成生坯，然后在高温下烧制成陶瓷制品。通过本发明的技术方案，解决了因白泥废弃物所造成的环境污染和土地占用问题；其方法简便、不需要将湿白泥烘干，节省了白泥烘干的投资和回用的能源消耗；使白泥资源化利用，减少陶瓷行业对钙资源的开采和消耗，具有明显的环境效益和经济效益。

Description

利用制浆造纸黑液碱回收白泥制备陶瓷制品的方法

技术领域

本发明涉及的是将制浆造纸黑液碱回收白泥进行处理及资源化利用，用作烧制陶瓷原料的方法，属于陶瓷生产技术领域。

背景技术

白泥，是制浆造纸生产上将制浆废水（也叫黑液）在碱回收系统处理后产生的废弃物。为了减少环境污染，黑液一般都采用目前成熟的碱回收技术进行处理，将黑液中的有机物进行燃烧利用热能、并可回收制浆消耗的烧碱。碱回收系统处理了制浆厂90%的污染物，但也会产生大量（0.8吨白泥/吨纸浆）的白泥废弃物。白泥的主要成分为碳酸钙（CaCO₃），其状态为膏状，含水率30%左右。白泥量大，早在20世纪中叶制浆厂就开始了白泥的利用，以防止其产生的二次污染。传统的方法是将白泥煅烧制备氧化钙（碱回收系统的一种原料）进行回用。但以非木材（如稻草、麦草、芦苇、竹子等）纤维为原料的制浆厂的白泥中硅（SiO₂）含量高（可达到木浆厂白泥硅含量的50倍甚至更高），使白泥煅烧回用的难度、成本加大；且增加了回收碱中的硅含量，如果回收再用，循环使用，势必加剧碱回收的硅干扰，产生恶性循环，以致碱回收无法正常运行，所以绝大多数非木浆企业的白泥并没有通过煅烧的方法回收利用。为了减轻白泥的二次污染，多年来，人们针对白泥主要成分的特性，对非木浆白泥的综合利用技术进行了广泛的研究工作。例如，将白泥用于油田、铺路，或用于涂料、塑料等的添加剂，但用量有限，开发利用的价值不大，而且受制行业的程度较大。将白泥进行精制加工成碳酸钙，用作造纸过程中的加产品的清洁度、晶体形状和大小仍不能满足造纸填料的要求。由此看来，虽然有关白泥的研究不少，但由于技术问题、成本问题或者用量过少等原因，白泥并没有得到有效的利用。目前，绝大多数白泥只能采用露天堆放或陆地掩埋的方式处置，既造成了环境的二次污染，又浪费了大量的碳酸钙资源，企业还得支付巨额的排污费用，白泥治理就成为许多企业迫切需要解决的一个难题。使用白泥作为生产陶瓷的原料，解决了制浆造纸企业的白泥困扰问题，减轻环境污染；还能够减少陶瓷行业对钙资源的消耗，具有明显的环境效益和经济效益。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种将制浆造纸黑液碱回收的白泥进行处理及资源化利用作为烧结陶瓷原料的方法，解决因白泥废弃物所造成的环境污染和土地占用问题。

考虑到现有技术的上述问题，根据本发明公开的一个方面，本发明采用以下技术方案：

一种利用制浆造纸黑液碱回收白泥制备陶瓷制品的方法，其特征在于，将制浆造纸黑液碱回收的白泥用于烧制陶瓷的原料，所述白泥与红泥、黑泥、石英、长石和石灰石混合后制成生坯，然后在高温下烧制成陶瓷制品。

为了更好地实现本发明，进一步的技术方案是：

作为优选，所述制成生坯工序中各原料的质量分数配比为，所述红泥35%～45%，黑泥18%～22%、石灰石5%～10%，白泥2%～15%，石英12%～18%，长石5%～8%。

作为优选，所述可用于制成生坯的白泥中含有质量分数为0.2%～1.5Na₂O，所述白泥中含有质量分数为10.0%～50.0%的H₂O。

作为优选，所述白泥在制成生坯工序前需要经过如下处理：

A步骤，对白泥加水稀释；

B步骤，将稀释后的白泥送入筛选机中以筛选除去白泥中含有的粗大颗粒；

C步骤，将除去粗大颗粒后的白泥通过过滤机过滤，分离滤液，以去除白泥中对陶瓷生产有害的成分。

作为优选，所述C步骤中，还通过浓缩处理以除去白泥中多余的水。

作为优选，通过所述C步骤后，将白泥中Na₂O含量控制在质量分数0.2%～1.5%，将白泥中的H₂O含量控制在质量分数10.0%～50.0%。

作为优选，所述白泥中Na₂O含量小于0.5%、干度45%、细度250目。

作为优选，所述白泥是在硫酸盐或烧碱法制浆的黑液经碱回收系统的苛化工序中产生的。

本发明还可以是：

作为优选，所述白泥与红泥、黑泥、石英、长石和石灰石混合后制成生坯，然后在高温下烧制成陶瓷制品的工艺包括以下步骤：

步骤A，将长石和石灰石通过破碎机进行破碎；

步骤B，将白泥、红泥、黑泥、石英以及破碎后的长石和石灰石送入配料机中进行配料；

步骤C，将经过配料机配料后的白泥、红泥、黑泥、石英、长石和石灰石的混合物送入球磨机中进行粉碎；

步骤D，经过球磨机粉碎后的白泥、红泥、黑泥、石英、长石和石灰石的混合物再通过筛选机进行筛选；

步骤E，将步骤D中通过筛选机筛选合格的混合原料通过除铁器进行

步骤F，经过除铁后的混合原料进入浆池；

步骤G，将经过步骤F的混合原料通过喷雾干燥器干燥后，再进行制成生坯；

步骤H，高温烧制陶瓷制品。

与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：

通过本发明的技术方案，解决了因白泥废弃物所造成的环境污染和土地占用问题；其方法简便、不需要将湿白泥烘干，节省了白泥烘干的投资和回用的能源消耗；使白泥资源化利用，减少陶瓷行业对钙资源的开采和消耗，具有明显的环境效益和经济效益。

附图说明

为了更清楚的说明本申请文件实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是对本申请文件中一些实施例的参考，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据这些附图得到其它的附图。

图1示出了根据本发明一个实施例的白泥使用的流程图；

图2示出了根据本发明一个实施例的白泥处理的流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

图1示出了根据本发明一个实施例的白泥使用的流程图。参考图l所示一种利用制浆造纸黑液碱回收白泥制备陶瓷制品的方法的一个实施例，将制浆造纸黑液碱回收的白泥用于烧制陶瓷的原料，所述白泥与红泥、黑泥、石英、

和石灰石混合后制成生坯，然后在高温下烧制成陶瓷制品。本实施例的纸黑液碱回收的白泥作为原料被用于陶瓷领域，解决因白泥废弃物所造

境污染和土地占用问题。其中烧制成陶瓷制品的高温是本领域普通技术人员所通常知晓的温度，本实施例不做具体限定。

参考图1所示一种利用制浆造纸黑液碱回收白泥制备陶瓷制品的方法的另一个实施例，所述白泥在制成生坯工序中各原料的质量分数配比为，所述红泥35%～45%，黑泥18%～22%、石灰石5%～10%，白泥2%～15%，石英12%～18%，长石5%～8%。发明人通过大量的实验得出白泥以及其它各原料在上述数值范围内，具有较佳的技术效果。为了更好的实施本实例的技术方案，发明人列举了一些具体配比进行说明，其中的一个优选实施例是，所述红泥35%，黑泥18%、石灰石10%，白泥11%，石英18%，长石8%。另一个优选实施例是，所述红泥45%，黑泥22%、石灰石5%，白泥2%，石英18%，长石8%。另一个优选实施例是，所述红泥40%，黑泥20%、石灰石8%，白泥15%，石英12%，长石5%。

参考图1所示一种利用制浆造纸黑液碱回收白泥制备陶瓷制品的方法的另一个实施例，所述可用于制成生坯的白泥中含有0.2%～1.5%的Na₂O（质量分数），所述白泥中含有10.0%～50.0%的H₂O（质量分数）。发明人通过大量的实验得出白泥以及其它各原料在上述数值范围内，具有较佳的技术效果，即残碱及水含量达到这样的范围才能更好的应用。为了更好的实施本实例的技术方案，发明人列举了一些具体配比进行说明，其中的一个优选实施例是，所述可用于制成生坯的白泥中含有0.2%的Na₂O（质量分数），所述白泥中含有10.0%的H₂O（质量分数）。另一个优选的实施例是，所述可用于制成生坯的白泥中含有0.8%的Na₂O（质量分数），所述白泥中含有30%的H₂O（质量分数）。另一个优选的实施例是，所述可用于制成生坯的白泥中含有1.5%的Na₂O（质量分数），所述白泥中含有50.0%的H₂O（质量分数）。

图2示出了根据本发明一个实施例的白泥处理的流程图。参考图2所示一种利用制浆造纸黑液碱回收白泥制备陶瓷制品的方法的一个实施例，所述白泥在制成生坯工序前需要经过如下处理：

A步骤，对白泥加水稀释；

B步骤，将稀释后的白泥送入筛选机中以筛选除去白泥中含有的粗大颗粒；

C步骤，将除去粗大颗粒后的白泥通过过滤机过滤，分离滤液，以去除白泥中对陶瓷生产有害的成分。

具体而言，（继续参考图2）上述步骤中对白泥加水稀释是在白泥稀释槽内加水完成的，将稀释后的白泥通过第一白泥泵送入白泥筛，通过白泥筛除去白泥中的粗大颗粒，白泥筛筛选合格后的白泥进入白泥池内，然后再通过第二白泥泵送入白泥过滤机，白泥过滤机过滤后的白泥送入陶瓷厂利用，将滤液送入送碱回收车间回用。

本实施例中所指的白泥中对陶瓷生产有害的成分，是本领域普通技术人员所通常知晓的，所以此处未对有害的成分的具体化学式进行列举。

参考图2所示一种利用制浆造纸黑液碱回收白泥制备陶瓷制品的方法的另一个实施例，在上述实施例的C步骤中，还通过浓缩处理以除去白泥中多余的水。本实施例中所指的多余的水，是本领域普通技术人员所通常知晓的，因为本领域普通技术人员对陶瓷中所含水分比例是清楚的。

参考图2所示一种利用制浆造纸黑液碱回收白泥制备陶瓷制品的方法的另一个实施例，通过所述C步骤后，将白泥中Na₂O含量控制在0.2%～1.5%（质量分数），将白泥中的H₂O含量控制在10.0%～50.0%（质量分数）。这里公开的Na₂O和H₂O所占比例的范围可以参考以上实施例公开的数值。

参考图2所示一种利用制浆造纸黑液碱回收白泥制备陶瓷制品的方法的另一个实施例，所述白泥中Na₂O含量小于0.5％、干度45％、细度250目。

处理后的白泥使用对照图1的工艺流程，由于白泥比较细，直接添加在浆池中与其他原料混合，各种原料配方按照下表：

红泥(％)	黑泥(％)	白泥(％)	石灰石(％)	石英(％)	长石(％)
						40	20	15	5	12	6

处理后的湿白泥干净、细腻，直接添加在浆池中使用，不再需要球磨和筛选处理，简化了生产流程，也减少了生产的动力消耗，降低生产成本。

参考图2所示一种利用制浆造纸黑液碱回收白泥制备陶瓷制品的方法的另一个实施例，所述白泥是在硫酸盐或烧碱法制浆的黑液经碱回收系统的苛化工序中产生的。

参考图1所示一种利用制浆造纸黑液碱回收白泥制备陶瓷制品的方法的另一个实施例，所述白泥与红泥、黑泥、石英、长石和石灰石混合后制成生坯，然后在高温下烧制成陶瓷制品的工艺包括以下步骤：

步骤A，将长石和石灰石通过破碎机进行破碎；如图1所示长石和石灰石分别通过破碎机进行破碎；

步骤B，将白泥、红泥、黑泥、石英以及破碎后的长石和石灰石送人配料机中进行配料；这里的配料可以参照其它实施例所公开的范围进行配比；

步骤C，将经过配料机配料后的白泥、红泥、黑泥、石英、长石和石灰石的混合物送入球磨机中进行粉碎；

步骤D，经过球磨机粉碎后的白泥、红泥、黑泥、石英、长石和石灰石的混合物再通过筛选机进行筛选；

步骤E，将步骤D中通过筛选机筛选合格的混合原料通过除铁器进

步骤F，经过除铁后的混合原料进入浆池；

步骤G，将经过步骤F的混合原料通过喷雾干燥器干燥后，再进行制成生坯；

步骤H，高温烧制陶瓷制品。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。

在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (4)

1.一种利用制浆造纸黑液碱回收白泥制备陶瓷制品的方法，其特征在于，将制浆造纸黑液碱回收的白泥用于烧制陶瓷的原料，所述白泥与红泥、黑泥、石英、长石和石灰石混合后制成生坯，然后在高温下烧制成陶瓷制品；

所述白泥在制成生坯工序前需要经过如下处理：

A步骤，对白泥加水稀释；

B步骤，将稀释后的白泥送入筛选机中以筛选除去白泥中含有的粗大颗粒；

C步骤，将除去粗大颗粒后的白泥通过过滤机过滤，分离滤液，以去除白泥中对陶瓷生产有害的成分；

所述制成生坯工序中各原料的质量分数配比为，所述红泥35%～45%，黑泥18%～22%、石灰石5%～10%，白泥2%～15%，石英12%～18%，长石5%～8%；

所述可用于制成生坯的白泥中含有质量分数为0.2%～1.5%的Na₂O，所述白泥中含有质量分数为10.0%～50.0%的H₂O。

2.根据权利要求1所述的利用制浆造纸黑液碱回收白泥制备陶瓷制品的方法，其特征在于，所述C步骤中，还通过浓缩处理以除去白泥中多余的水。

3.根据权利要求1所述的利用制浆造纸黑液碱回收白泥制备陶瓷制品的方法，其特征在于，所述白泥是在硫酸盐或烧碱法制浆的黑液经碱回收系统的苛化工序中产生的。

4.根据权利要求1所述的利用制浆造纸黑液碱回收白泥制备陶瓷制品的方法，其特征在于，所述白泥与红泥、黑泥、石英、长石和石灰石混合后制成生坯，然后在高温下烧制成陶瓷制品的工艺包括以下步骤：

步骤A，将长石和石灰石通过破碎机进行破碎；

步骤B，将白泥、红泥、黑泥、石英以及破碎后的长石和石灰石送入配料机中进行配料；

步骤C，将经过配料机配料后的白泥、红泥、黑泥、石英、长石和石灰石的混合物送入球磨机中进行粉碎；

步骤D，经过球磨机粉碎后的白泥、红泥、黑泥、石英、长石和石灰石的混合物再通过筛选机进行筛选；

步骤E，将步骤D中通过筛选机筛选合格的混合原料通过除铁器进行除铁；

步骤F，经过除铁后的混合原料进入浆池；

步骤G，将经过步骤F的混合原料通过喷雾干燥器干燥后，再进行制成生坯；

步骤H，高温烧制陶瓷制品。

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