CN103068737A - 通过预消化的石灰苛化产物的亮度改进 - Google Patents

通过预消化的石灰苛化产物的亮度改进 Download PDF

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Abstract

用于呈现改进的亮度和色泽并且具有粒度的均匀性的颗粒状碳酸钙的方法，由此当所述颗粒在硫酸盐法纸浆厂的苛化工艺中形成时，将所述颗粒从它们悬浮于其中的液体中分离所需的时间减至最少，以及回收的液体量最大化，用于洗涤的水造成最低限度的稀释。该方法包括步骤：a)将氧化钙在水中或在主要包含氢氧化钠作为溶解的物质的碱液中消化；b)将消石灰与来自硫酸盐法制浆工艺的绿液混合以完成苛化反应，所述苛化反应产生白液和石灰渣；c)将石灰渣从白液中分离；以及d)将一部分石灰渣碾磨，所述石灰渣用作典型地使用这样的颜料的应用中的白色矿物颜料。

Description

通过预消化的石灰苛化产物的亮度改进
发明背景
技术领域
本发明大体上涉及获得颗粒状碳酸钙的方法，尤其是涉及获得具有粒度均匀性的颗粒状碳酸钙的方法，由此当所述颗粒在硫酸盐法纸浆厂的苛化工艺中形成时，使颗粒从它们悬浮于其中的液体中分离所需的时间减到最少以及回收的液体量最大化，用于洗涤的水造成最低限度的稀释。这种粒度的均匀性还倾向于改进所述颗粒状碳酸钙的亮度和色泽。
背景技术
从木材中提取纤维素纸浆的硫酸盐法工艺（也称为硫酸盐法制浆工艺）在世界各地应用。在许多工厂中，该工艺在包括回收废化学品的连续、封闭的循环中完成。硫酸盐法制浆中存在三步(3)主要操作，并且它们如图1所示。
a.制浆，其中在被称为白液的化学溶液中蒸煮木屑，所述化学溶液主要由苛性钠(NaOH)和硫化钠(Na2S)组成。
b.黑液蒸发及燃烧，其中首先将水从废蒸煮液中除去，然后燃烧以产生能量和回收不可燃的无机化学品。所述化学品在熔融状态下回收，称为熔融物，和将所述化学品溶于在工艺的另一部分产生的称为稀洗涤液的稀释水溶液中。溶解的熔融物称为绿液。绿液中的主要物质为碳酸钠(Na2CO3)、硫化钠(Na2S)和氢氧化钠(NaOH)。绿液的特征颜色主要归因于存在不溶的有机和无机硫化物，所述硫化物为含有化学还原态硫的化合物。
c.苛化（有时称为再苛化）是将绿液与石灰(CaO)结合或用石灰(CaO)苛化的过程。苛化使白液连同称为石灰渣的颗粒状碳酸钙再生。将所述石灰渣排放到填埋场，或者送至泥窑以在此将其煅烧来再生用于苛化的石灰。
苛化反应可以记为：
CaO+H2O→Ca(OH)2(1)
Ca(OH)2+Na2CO3→2NaOH+CaCO3(2)
要注意，在方程式(2)中，将钠用钙置换。这在图1中观察到，其中描述的两个工艺循环被标记为钠循环和钙循环，所述循环交会于苛化步骤。当钠和钙尽可能完全地包含在各自的循环中，每种元素（Na或Ca）尽可能少地置换到相对的循环中时，出现最大的化学效率和最小的材料损失。还要注意，纸浆蒸煮工艺必需的硫化钠(Na2S)并没有参与到苛化反应中，而只是在苛化反应进行时从绿液转移至白液。
在常规的硫酸盐法制浆中，苛化通过将干氧化钙粉末物流连续进料至消化器，并同时和连续地将绿液物流进料至其中来完成。在这样的条件下，在将反应混合物进料至一系列苛化罐中时，反应1和2于消化容器中开始，并持续数小时快速连续地发生。在苛化罐中的停留时间由流速确定，并设定为当混合物离开系列中的最后一个罐时反应基本完成。典型地使用重力流动进料的多重搅拌罐，并且这保证整个过程中反应物的良好搅拌。通过经由单步添加进行反应1和2，形成大的、高度聚结的颗粒，该颗粒容易从共同产生的白液中分离。
令人惊讶地发现，通过将由方程式1和2定义的反应在单独的步骤中进行，实现了石灰渣颗粒的改进的粒度均匀性。聚结程度也相应地降低，同时将石灰渣从白液中分离依然容易。更令人惊讶的是，尽管在本发明的工艺中，石灰渣颗粒的平均粒度可能降低（即所述颗粒平均变得更小），但是改进的颗粒均匀性和降低的聚结导致所述颗粒从白液中分离的速率增加。随同这些益处一起，石灰渣颗粒的亮度和色泽也得到改进。
因此本发明的方法产生亮度更高、更均匀的材料，该材料更适于其中典型地使用白色矿物的应用。例如当在需要碾磨的应用中使用碾磨来减小颗粒粒度时，均匀性更好的颗粒需要的能量更少。
图2中描述了不使用泥窑的硫酸盐苛化方法。在图2中，将购买并存储在储存槽中的石灰(CaO)进料至消化器，在所述消化器中将其与化学计量过量的经过滤的绿液合并。将来自消化器的混合物继续进料至一系列通过重力溢流填充的苛化罐。这些罐为石灰与绿液之间的反应提供了足够的停留时间，使反应尽可能接近完成。
将来自苛化罐的浆料进料至过滤器，在所述过滤器中将白液和石灰渣分离。过滤所需时间和分离效率主要由石灰渣颗粒的粒度和粒度分布来确定。通常令人满意的是，颗粒具有足够大的粒度以给予从白液中快速和基本上完全的分离。
从白液中分离后，将浓缩的石灰渣进料至洗渣过滤器，在所述洗渣过滤器中将其用水洗涤以除去存留在滤饼中的白液。再一次地，通常令人满意的是，颗粒足够大和分布在窄的粒度范围内，使得将洗涤所消耗的水量减到最少。将在该步骤期间回收的稀释的白液或者稀洗涤液返回至黑液回收蒸煮器，在其中将其用于溶解熔融物以形成绿液。
经洗涤的石灰渣可以如下处理：使气化的二氧化碳(CO2)物流通过石灰渣以将任何残留的氢氧化钠(NaOH)转化为碳酸钠/碳酸氢钠(Na2CO3/NaHCO3)，因此将所述渣的pH足够低以安全地排放到填埋场。
图1和2用来阐释几个操作上的问题，所述问题可以降低回收过程的整体效率或者在填埋场中或在泥窑中煅烧时产生石灰渣处置方面的问题。
首先，当苛化后将石灰渣从白液中分离时，可能发生钠化合物的不完全分离。由于任何损失的钠都必须置换，钠循环的钠原料损失意味着成本。图1显示了经常将补充化学品添加至黑液回收蒸煮器，它们在其中变成熔融物的一部分。
还有，留在石灰渣中的钠物质必须经由洗涤从所述渣中除去或者留在所述渣中。通常运行使用泥窑的硫酸盐法工艺，以在窑进料中获得某种期望的钠水平，因为这有助于比细粉末更有效地煅烧的球状聚集体的形成。然而，所述渣中过多的钠导致形成减缓或停止通过窑的物质输送的窑结圈物。当窑结圈物出现时，必须将它们除去，这需要停车并将窑冷却，并且意味着显著的操作上的低效率。因此，所述渣中不期望的高钠水平必须通过洗涤来降低，所述洗涤可以导致经济上和环境上都不佳的高的水消耗。
还有，在苛化反应期间化学沉淀的石灰渣非常适于留存和夹带所谓的非过程元素(NPEs)，其典型地为元素，诸如铁(Fe)、镁(Mg)、锰(Mn)等的金属硫化物。在使用泥窑的硫酸盐法工艺中，NPEs可以产生于系统中，必须定期通过排放石灰渣将其从系统清除，以保持工艺效率。这种清除导致比别的方式所需的增加的排放的石灰渣的量，并且意味着经济上的损失。
还有，由于硫化物的存在，石灰渣的颜色典型地为浅灰到深灰。在未使用泥窑的硫酸盐法工艺中，由硫化物造成的深色石灰渣可以导致在通常适于使用常规碳酸钙颗粒的应用中利用石灰渣的能力降低。这样的应用包括纸、涂料、塑料、农业和其它用途。此外，通常必须将意欲用于这些应用的石灰渣碾磨至目标粒度和/或比表面积，这需要能量。因此，令人满意的是，使石灰渣颗粒以聚集体形成，这有助于过滤，但所述聚集体容易破碎。
因此本发明的目的在于，通过控制硫酸盐浆厂中进行苛化工艺的条件来控制石灰渣的粒度、粒度分布和比表面积，改进白液从石灰渣中的分离。
本发明的另一个目的在于，使白液中钠物质的回收最优化，同时将洗涤所需的水量减到最少。
本发明的另一个目的在于，使从苛化反应产生的石灰渣的白度和亮度最大化。
本发明的另一个目的在于，使石灰渣的形态最优化，从而能够将其更容易地碾磨至期望的最终粒度，因而需要更少的碾磨能量。
本发明的另一个目的在于，降低使用泥窑的硫酸盐法工艺中的泥窑操作所消耗的能量。当源自本发明的石灰渣呈现改进的色泽和亮度和/或形状，以及更大部分的石灰渣可以在典型地使用颜料的应用中被用作颜料时，通过减少必须进料至所述窑中的渣的体积实现了该目的。
附图说明
图1为制浆、黑液蒸发和苛化工艺的图示。
图2为在不使用泥窑的工厂中硫酸盐法苛化工艺的图示。
图3为根据本发明的第一种实施方案的绿液的硫酸盐法苛化的图示。
图4为根据本发明的第二种实施方案的绿液的硫酸盐法苛化的图示。
图5为根据本发明的第三种实施方案的绿液的硫酸盐法苛化的图示。
图6为根据本发明的第四种实施方案的绿液的硫酸盐法苛化的图示。
图7为根据本发明的第五种实施方案的绿液的硫酸盐法苛化的图示。
图8为根据本发明的第六种实施方案的绿液的硫酸盐法苛化的图示。
图9为根据本发明的第七种实施方案的绿液的硫酸盐法苛化的图示。
图10为根据本发明的第八种实施方案的绿液的硫酸盐法苛化的图示。
图11是显示
Figure BDA00002849272000051
沉淀的碳酸钙对照样品、本发明的经处理的石灰渣和来自典型的硫酸盐法纸浆厂的石灰渣的表面积与过滤时间之间的相关性的图解。
图12是显示本发明的和来自典型的硫酸盐法纸浆厂的颗粒状碳酸钙的量度与粒度之间的相关性的图表。
图13是显示本发明的和来自典型的硫酸盐法纸浆厂的颗粒状碳酸钙的过滤时间与粒度之间的相关性的图表。
发明描述
本发明包括从硫酸盐法纸浆厂的苛化工艺获得颗粒状碳酸钙的方法。该方法包括步骤：a)将氧化钙（CaO，石灰）在水中或在主要包含氢氧化钠作为溶解的物质的碱液中消化；b)将消石灰与来自硫酸盐法制浆工艺的绿液混合以完成苛化反应，所述苛化反应产生白液和石灰渣；c)将石灰渣从白液中分离；以及d)将一部分石灰渣碾磨，所述石灰渣用作典型地使用这样的颜料的应用中的白色矿物颜料。
在本发明的一种实施方案中，将步骤a)的氧化钙首先在水中消化以形成石灰乳。然后将所述石灰乳进料至硫酸盐法浆厂绿液的反应器中以完成苛化反应，所述苛化反应产生白液和石灰渣。将白液和石灰渣分离，并在将一部分石灰渣碾磨来用作典型地使用这样的颜料的应用中的白色矿物颜料之前将石灰渣用水洗涤。可以将经洗涤的石灰渣在处理装置170处通过将气化的二氧化碳(CO2)物流通过石灰渣以将任何残留的氢氧化钠(NaOH)转化为碳酸钠/碳酸氢钠(Na2CO3/NaHCO3)来处理。
在如图4所示的本发明的另一种实施方案中，将步骤a)的氧化钙首先用水水合，所使用的水的量比所需要的化学计量的量过量，但这样水合产物基本上为称为熟石灰干粉，其可以存储在熟石灰储罐275中。熟石灰可以产自硫酸盐法纸浆厂现场或购自在远方运营的供应商。来自硫酸盐法浆厂的绿液可以在绿液过滤器220中过滤。将熟石灰进料至包含硫酸盐法浆厂绿液的反应器中以完成产生白液和石灰渣的苛化反应。苛化反应可以在苛化罐240中发生。将石灰渣和白液分离，这可以借助过滤器250进行，并在将一部分石灰渣碾磨来用作典型地使用这样的颜料的应用中的白色矿物颜料之前，将所述的渣在洗渣过滤器260处用水洗涤。经洗涤的石灰渣可以在处理装置270处通过将气化的二氧化碳(CO2)物流通过石灰渣以将任何残留的氢氧化钠(NaOH)转化为碳酸钠/碳酸氢钠(Na2CO3/NaHCO3)来处理。
在如图5所示的本发明的另一种实施方案中，将步骤a)的可以存储在石灰贮存槽310中的氧化钙在消化器330处在稀洗涤液中消化，当将诸如通过过滤装置（这里为洗渣过滤器360）过滤从白液中分离的石灰渣进一步用水洗涤以从渣滤饼中除去残余的白液时产生所述稀洗涤液。然后将消石灰浆料进料至包含可在绿液过滤器320处过滤的硫酸盐法浆厂绿液的反应器中以完成苛化反应，所述苛化反应产生白液和石灰渣。苛化反应可在苛化罐340中发生。将石灰渣和白液诸如通过过滤装置（这里为过滤器350）分离，并在将一部分石灰渣碾磨来用作典型地使用这样的颜料的应用中的白色矿物颜料之前，将所述的渣在洗渣过滤器360处用水洗涤。经洗涤的石灰渣可以在处理装置370处通过将气化的二氧化碳(CO2)物流通过石灰渣以将任何残留的氢氧化钠(NaOH)转化为碳酸钠/碳酸氢钠(Na2CO3/NaHCO3)来处理。
在如图6所示的本发明的另一种实施方案中，将步骤a)的可以存储在石灰贮存槽410中的氧化钙在消化器430处在白液中消化，所述白液通过硫酸盐法制浆工艺的苛化反应产生。然后将消石灰浆料进料至包含可在绿液过滤器420处过滤的硫酸盐法浆厂绿液的反应器中以完成苛化反应，所述苛化反应产生白液和石灰渣。苛化反应可在苛化罐440中进行。将石灰渣和白液诸如通过过滤装置（这里为过滤器450）分离，并在将一部分石灰渣碾磨来用作典型地使用这样的颜料的应用中的白色矿物颜料之前，将所述的渣在洗渣过滤器460处用水洗涤。经洗涤的石灰渣可以在处理装置470处通过将气化的二氧化碳(CO2)物流通过石灰渣以将任何残留的氢氧化钠(NaOH)转化为碳酸钠/碳酸氢钠(Na2CO3/NaHCO3)来处理。
在本发明的另一种实施方案中，硫酸盐法绿液与石灰乳或熟石灰或白液中碱性的石灰浆料或稀洗涤液之间的苛化反应连续进行。
在本发明的另一种实施方案中，硫酸盐法绿液与石灰乳或熟石灰或白液中碱性的石灰浆料或稀洗涤液之间的苛化反应在间歇式反应器中进行。
在如图7所示的本发明的另一个实施方案中，将步骤a)的可以存储在石灰贮存槽410中的氧化钙在消化器530处在白液中消化，所述白液通过硫酸盐法制浆工艺的苛化反应产生。然后将消石灰浆料进料至白液物流中或一定体积的白液中，随后进料至包含可在绿液过滤器520处过滤的硫酸盐法浆厂绿液的反应器中以完成苛化反应，所述苛化反应产生白液和石灰渣。苛化反应可以在苛化罐540中发生。将石灰渣和白液诸如通过过滤装置（这里为过滤器550）分离。来自过滤器550的白液的一部分可以是将消石灰浆料进料至其中的白液。在将一部分石灰渣碾磨来用作典型地使用这样的颜料的应用中的白色矿物颜料之前，将所述的渣在洗渣过滤器560处用水洗涤。经洗涤的石灰渣可以在处理装置570处通过将气化的二氧化碳(CO2)物流通过石灰渣以将任何残留的氢氧化钠(NaOH)转化为碳酸钠/碳酸氢钠(Na2CO3/NaHCO3)来处理。
在如图8所示的本发明的另一种实施方案中，将可以存储在熟石灰储罐675中的熟石灰粉与白液物流或一定体积的白液结合，随后进料至包含可在绿液过滤器620处过滤的硫酸盐法浆厂绿液的反应器中以完成苛化反应，所述苛化反应产生白液和石灰渣。苛化反应可在苛化罐640中发生。将石灰渣与白液分离，这可以借助过滤器650进行。来自过滤器650的白液的一部分可以是将消石灰浆料进料至其中的白液。在将一部分石灰渣碾磨来用作典型地使用这样的颜料的应用中的白色矿物颜料之前，将所述的渣在洗渣过滤器660处用水洗涤。经洗涤的石灰渣可以在处理装置670处通过将气化的二氧化碳(CO2)物流通过石灰渣以将任何残留的氢氧化钠(NaOH)转化为碳酸钠/碳酸氢钠(Na2CO3/NaHCO3)来处理。
在如图9所示的本发明的另一种实施方案中，将步骤a)的可以存储在石灰贮存槽710中的氧化钙在消化器730处在水中消化。然后将消石灰进料至白液物流或一定体积的白液中，随后进料至包含可在绿液过滤器720处过滤的硫酸盐法浆厂绿液的反应器中以完成苛化反应，所述苛化反应产生白液和石灰渣。苛化反应可在苛化罐740中发生。将石灰渣与白液分离，这可以借助过滤器750进行。来自过滤器750的白液的一部分可以是将消石灰浆料进料至其中的白液。在将一部分石灰渣碾磨来用作典型地使用这样的颜料的应用中的白色矿物颜料之前，将所述的渣在洗渣过滤器760处用水洗涤。经洗涤的石灰渣可以在处理装置770处通过将气化的二氧化碳(CO2)物流通过石灰渣以将任何残留的氢氧化钠(NaOH)转化为碳酸钠/碳酸氢钠(Na2CO3/NaHCO3)来处理。在如图10所示的本发明的另一个实施方案中，将步骤a)的可以存储在石灰贮存槽810中的氧化钙在消化器830处在稀洗涤液中消化，当将在过滤器850处从白液中分离的石灰渣进一步用水洗涤以从渣滤饼中除去残余的白液时产生所述稀洗涤液。然后将消化物（slake）进料至白液物流或一定体积的白液中，随后进料至包含可在绿液过滤器720处过滤的硫酸盐法浆厂绿液的反应器中以完成苛化反应，所述苛化反应产生白液和石灰渣。苛化反应可在苛化罐840中发生。将石灰渣与白液在过滤器850处分离。来自过滤器850的白液的一部分可以是将在稀洗涤液中消化的消石灰浆料进料至其中的白液。
在将一部分石灰渣碾磨来用作典型地使用这样的颜料的应用中的白色矿物颜料之前，将所述的渣在洗渣过滤器850处用水洗涤。经洗涤的石灰渣可以在处理装置870处通过将气化的二氧化碳(CO2)物流通过石灰渣以将任何残留的氢氧化钠(NaOH)转化为碳酸钠/碳酸氢钠(Na2CO3/NaHCO3)来处理。
实施例
实施例1
本实施例意图成为根据常规手段而不是根据本发明的方法实施的比较实施例。
向4升SS反应器中添加1850ml硫酸盐法绿液，所述绿液已通过4号Watman滤纸过滤，按照溶解的物质的组成为12.54wt%碳酸钠(Na2CO3)、2.36wt%硫化钠(Na2S)和1.59wt%氢氧化钠(NaOH)，并具有1.21的比重。然后将反应器的内容物加热至95℃，并借助于包含1:1乙二醇和水的混合物的循环浴保持在该温度。借助于转速为1000rpm的叶轮进行搅拌。
将活性CaO含量为约95%的100g粒状石灰在约15秒内添加至反应器，记录反应器中的最高温度(Tmax)为102℃。
将反应器中的混合物在搅拌下于95℃保持180分钟，然后将内容物通过100目的滤网，接着通过4号Watman滤纸过滤，以将白液从石灰渣中分离。将石灰渣滤饼用自来水洗涤，直到流出物物流的电导率经测定为≤1mS。经洗涤的滤饼的ISO(R457)干燥亮度为85.8，CIE b*为0.91，BET比表面积(SSA)为4.1m2/g。
实施例2
本实施例根据本发明的方法实施。
向4升SS反应器中添加1850ml实施例1的经过滤的硫酸盐法绿液。然后将反应器的内容物加热至95℃，并借助于包含1:1乙二醇和水的混合物的循环浴保持在该温度。借助于转速为1000rpm的叶轮进行搅拌。
向包含500g初始温度为76℃的水的1升SS烧杯中添加100g实施例1的粒状石灰。在借助于转速为1000rpm的叶轮搅拌下将消化进行15分钟。约1分钟后记录Tmax为100℃。
然后在约1分钟内将SS烧杯的内容物倒入SS反应器中，此时反应器中的温度降至约92℃，在约5分钟后升至95℃。然后在该温度下将反应器的内容物搅拌180分钟，之后将内容物通过100目的滤网，接着通过4号Watman滤纸过滤，以将白液从石灰渣中分离。用自来水洗涤石灰渣滤饼，直到流出物物流的电导率经测定为≤1mS。经洗涤的滤饼的ISO(R457)干燥亮度为91.8，CIE b*为1.13，BET SSA为4.3m2/g。
实施例3
这是根据本发明的方法实施的另一个实施例。
向4升SS反应器中添加1850ml硫酸盐法绿液，所述绿液已通过4号Watman滤纸过滤，按照溶解的物质的组成为12.54wt%碳酸钠(Na2CO3)、2.36wt%硫化钠(Na2S)和1.59wt%氢氧化钠(NaOH)。然后将反应器的内容物加热至95℃，并借助于包含1:1乙二醇和水的混合物的循环浴保持在该温度。借助于转速为1000rpm的叶轮进行搅拌。
向包含500g按照溶解的物质的组成为8.04wt%氢氧化钠(NaOH)、1.93wt%碳酸钠(Na2CO3)和1.89wt%硫化钠(Na2S)并具有1.15的比重的初始温度为76℃的硫酸盐法浆厂白液的1升SS烧杯中添加100g实施例1的粒状石灰。在借助于转速为1000rpm的叶轮搅拌下将消化进行15分钟。约2分钟后记录Tmax为104℃。
然后在约1分钟内将SS烧杯的内容物倒入SS反应器中，此时反应器中的温度降至约92℃，在约5分钟后升至96℃。然后在该温度下将反应器的内容物搅拌180分钟，之后将内容物通过100目的滤网，接着通过4号Watman滤纸过滤，以将白液从石灰渣中分离。用自来水洗涤石灰渣滤饼，直到流出物物流的电导率经测定为≤1mS。经洗涤的滤饼的ISO(R457)干燥亮度为92.3，CIE b*为1.31，BET SSA为3.1m2/g。
实施例4
这是根据本发明的方法实施的另一个实施例。
向4升SS反应器中添加500g加热至95℃的实施例3的硫酸盐法白液，并借助于包含1:1乙二醇和水的混合物的循环浴保持在该温度。借助于转速为1000rpm的叶轮进行搅拌。
向4升玻璃反应器中添加2238g使用电热套加热至75℃的实施例1的绿液。
向2升玻璃反应器中添加500g使用电热套加热至75℃的实施例3的白液。关闭电热套，在转速为700rpm的叶轮搅拌下将100g来自实施例1的石灰添加到经加热的白液中。约3分钟后Tmax为98℃。约20分钟后，再次打开电热套。此时，白液中的碱性的石灰浆料已冷却至约85℃。
将白液中的碱性的石灰浆料以17.7ml/min的速率泵送至包含经加热的白液的4升SS反应器中。同时，将绿液以62.0ml/min的速率泵送至4升SS反应器中。在添加浆料和绿液时，借助于转速为1000rpm的叶轮进行搅拌。约27分钟后完成浆料和绿液的添加，在此期间反应器内容物的温度从约92℃升至约94℃。继续混合约20分钟，然后将SS反应器的内容物通过100目的滤网，接着通过4号Watman滤纸过滤，以将白液从石灰渣中分离。用自来水洗涤石灰渣滤饼，直到流出物物流的电导率测定为≤1mS。经洗涤的滤饼的ISO(R457)干燥亮度为90.9，CIE b*为1.22，BET SSA为1.2m2/g。
如上述根据本发明进行的实施例2、3和4中可见，在每种情况下，经洗涤的石灰渣滤饼或颗粒状碳酸钙的ISO(R457)干燥亮度均高于90。另外，在这样的三个上述实施例的每一个中，对于造纸上可接受的沉淀碳酸钙达到了CIE b*值。
实施例5-10
这些实施例根据常规手段而不是根据本发明的方法进行。进行了一系列反应，每个反应均根据下面描述的相同方法完成。结果记录在表1中。
向4升反应器中添加1850ml硫酸盐法绿液，所述绿液已通过4号Watman滤纸过滤，按照溶解的物质的组成为12.54wt%碳酸钠(Na2CO3)、3.36wt%硫化钠(Na2S)和1.59wt%氢氧化钠(NaOH)，并具有1.21的比重。然后将反应器的内容物加热至95℃，并借助于包含1:1乙二醇和水的混合物的循环浴保持在该温度。借助于转速为1000rpm的叶轮进行搅拌。
将活性CaO含量为约95%的100g粒状石灰在约15秒内添加至反应器中。
将反应器中的混合物在搅拌下于95℃保持180分钟，然后将内容物通过100目的滤网，接着通过4号Watman滤纸过滤，以将白液从石灰渣中分离。将石灰渣滤饼用自来水洗涤，直到流出物物流的电导率经测定为≤1mS。采用Micromeritics Sedigragh5100测量石灰渣颗粒的粒度分布。将经洗涤的湿滤饼的Hunter亮度和色泽如ISO(R457)干燥亮度和BET比表面积(SSA)记录。
表1
Figure BDA00002849272000131
实施例11-15
这些实施例通过本发明的方法实施。进行了一系列反应，每个反应均根据实施例中描述的条件完成，但使用包含如实施例5-10中所使用的相同浓度的相同的溶解的物质的绿液。结果记录于表2中。
表2
Figure BDA00002849272000132
将表1和2中包含的数据在图12和13中进行比较，用来阐释通过常规方法产生的石灰渣颗粒与根据本发明的方法产生的石灰渣颗粒之间的差异。
在图12中显而易见的是，源自本发明的方法的石灰渣呈现出约为源自常规苛化的颗粒的一半的粒度。这反过来产生更高的亮度。评价图13中所示的数据是无法预料和令人惊讶的。
图13中所示的过滤数据获自实验室过滤测试，所述测试设计用来标准化和测定将少量石灰渣从石灰渣颗粒悬浮于其中的自由液体中分离所需的时间。所述测试按如下步骤完成：
1、将5.5cm的布氏漏斗连接到水吸并装有Watman5号滤纸的侧臂烧瓶。
2、将50g的20±1%固体的事先经水洗涤至流出物中电导≤1mS的浆料充分摇动并立即倒入布氏漏斗中。
3、记录直到滤饼顶部没有可见液体的时间（以秒计）。
图13清楚地显示，尽管由本发明的方法产生的颗粒小于通过常规手段产生的颗粒，但它们更容易从它们悬浮于其中的液体中分离，过滤时间等于或小于通过常规方法制造的颗粒可以证明这一点。
因此，通过本发明的方法，可以制造适于纸的颗粒状碳酸钙。可以制造包含通过本发明的方法制造的颗粒状碳酸钙的纸。
可以制造包含通过诸如硫酸盐法工艺的化学制浆制造的纸浆，还包含通过本发明的方法制造的颗粒状碳酸钙的纸。
因此，可以理解的是，本发明的上述说明容许本领域技术人员进行相当大的修改、改变和调整，这些修改、改变和调整均意欲被认为是处在本发明的范围之内。

Claims (15)

1.获得颗粒状碳酸钙产物的方法，包括步骤：
提供来自硫酸盐法制浆工艺的绿液；
将氧化钙在水中消化以形成石灰乳；
将所述石灰乳与绿液反应以完成苛化反应，所述苛化反应产生白液和包含碳酸钙的未洗涤的石灰渣；以及
将石灰渣从白液中分离。
2.权利要求1的方法，进一步包括将所述石灰渣用水洗涤以提供经洗涤的石灰渣的步骤。
3.权利要求2的方法，进一步包括将所述经洗涤的石灰渣与二氧化碳蒸气反应的步骤。
4.获得颗粒状碳酸钙产物的方法，包括步骤：
提供来自硫酸盐法制浆工艺的绿液；
将熟石灰与绿液反应以完成苛化反应，所述苛化反应产生白液和包含碳酸钙的未洗涤的石灰渣；以及
将石灰渣从白液中分离。
5.权利要求4的方法，进一步包括将石灰渣用水洗涤以提供经洗涤的石灰渣的步骤。
6.获得颗粒状碳酸钙产物的方法，包括步骤：
将石灰用稀洗涤液消化以形成石灰和稀洗涤液的反应产物；
将来自硫酸盐法制浆工艺的绿液与石灰和稀洗涤液的反应产物反应以完成苛化反应，所述苛化反应产生白液和包含碳酸钙的未洗涤的石灰渣；
将石灰渣从白液中分离；
将石灰渣用水洗涤以提供经洗涤的石灰渣和稀洗涤液；
其中来自将石灰渣用水洗涤的稀洗涤液是供消化石灰的稀洗涤液。
7.权利要求6的获得颗粒状碳酸钙产物的方法，进一步包括将经洗涤的石灰渣与二氧化碳蒸气反应的步骤。
8.获得颗粒状碳酸钙产物的方法，包括步骤：
将石灰用来自硫酸盐法制浆工艺的白液消化以形成石灰与白液的反应产物；
将来自硫酸盐法制浆工艺的绿液与石灰和白液的反应产物反应以完成苛化反应，所述苛化反应产生白液和包含碳酸钙的未洗涤的石灰渣；
将石灰渣从白液中分离；其中来自苛化反应的白液的一部分是用石灰消化的白液。
9.权利要求8的方法，进一步包括将石灰渣用水洗涤以提供经洗涤的石灰渣的步骤。
10.权利要求8的方法，其中将来自苛化反应的白液的一部分与石灰和白液的反应产物在进料至苛化反应之前合并。
11.权利要求10的方法，进一步包括将石灰渣用水洗涤以提供经洗涤的石灰渣和稀洗涤液的步骤。
12.获得颗粒状碳酸钙产物的方法，包括步骤：
将熟石灰与来自硫酸盐法制浆工艺的白液合并；
使熟石灰和来自硫酸盐法制浆工艺的绿液的组合物反应以完成苛化反应，所述苛化反应产生白液和包含碳酸钙的未经洗涤的石灰渣；以及
将石灰渣从白液中分离；
其中来自苛化反应的白液的一部分是与熟石灰合并的白液。
13.获得颗粒状碳酸钙产物的方法，包括步骤：
将石灰用水消化以产生消石灰；
将消石灰与来自硫酸盐法制浆工艺的白液合并；
将消石灰与白液的组合物与来自硫酸盐法制浆工艺的绿液反应以完成苛化反应，所述苛化反应产生白液和包含碳酸钙的未洗涤的石灰渣；以及
将石灰渣从白液中分离；
其中来自苛化反应的白液的一部分是与消石灰合并的白液。
14.获得颗粒状碳酸钙产物的方法，包括步骤：
将石灰用稀洗涤液消化以产生消石灰；
将消石灰与来自硫酸盐法制浆工艺的白液合并；
将消石灰与白液的组合物与来自硫酸盐法制浆工艺的绿液反应以完成苛化反应，所述苛化反应产生白液和包含碳酸钙的未洗涤的石灰渣；
将石灰渣从白液中分离；
其中来自苛化反应的白液的一部分是与消石灰合并的白液；以及
将石灰渣用水洗涤以提供经洗涤的石灰渣和稀洗涤液，其中所述稀洗涤液是与消石灰合并的稀洗涤液。
15.权利要求14的方法，进一步包括将经洗涤的石灰渣与二氧化碳蒸气反应的步骤。
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