CN103466676A - 一种去除碱回收白泥碳酸钙中过量氧化钙的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种去除碱回收白泥碳酸钙中过量氧化钙的方法，具体涉及到一种现有碱回收白泥碳酸钙精制过程中消除过量氧化钙的全新方法。本方法在白泥碳酸钙研磨过程中通入海藻酸钠溶液去除苛化反应结束后未反应完的氧化钙，研磨结束后通入有机酸溶液调节pH值为8.5～10.5，得到直接用于纸页加填的产品。本方法在实现消除过量氧化钙的同时，还达到了改善纸张AKD施胶性能和提升白泥碳酸钙的品质和应用性能的有益效果。

Description

一种去除碱回收白泥碳酸钙中过量氧化钙的方法
技术领域
本发明属于造纸工业中固体废弃物-一碱回收白泥的回收利用，具体涉及到一种去除碱回收白泥碳酸钙中过量氧化钙的方法。
背景技术
碱法制浆碱回收联产白泥碳酸钙主要包括两个过程，一是苛化工艺过程，另一个是白泥后处理过程。苛化工艺过程主要包括石灰消化和绿液苛化两个步骤，具体的化学反应如下：
石灰的消化反应：CaO+H2O→Ca(OH)2
绿液的苛化反应：Ca(OH)2+Na2CO3→CaCO3+H2O+NaOH
绿液经过苛化反应后即获得白泥和白液，白液回到蒸煮车间继续用于蒸煮制浆，白泥则经过洗涤、研磨以及去除过量氧化钙等精制处理步骤而成为可以作为造纸加填使用的白泥碳酸钙。
发明专利200810230573.8给出的白泥精制过程是：第一步，将苛化产生的白泥稀释到一定浓度后过】20目振动筛以去除较大颗粒；第二步，过筛后的白泥稀释液再经过除渣器以去除绝大部分的盐酸不溶物；第三步，除渣后的白泥稀释液在添加控制剂磷酸三钠的条件下经过两次研磨后即得到精选后的白泥；第四步，用提纯后的碱炉二氧化碳CO2碳化精选后的白泥，经过脱水和/或干燥即得到白泥精制碳酸钙。该专利采用的是碳化的方法去除白泥中过量氧化钙，该方法也是白泥精制碳酸钙实际生产中采用的方法。在白泥精制碳酸钙的实际生产过程中，碳化工序的主要目的之一就是消除过量的活性氧化钙。现有研究已经充分表明白泥碳酸钙中硅的存在是导致白泥碳酸钙用于纸张加填不如商品轻质碳酸钙的重要原因。在碳化过程中，不仅白泥碳酸钙中未反应的过量的氧化钙与CO2发生碳化反应，白泥中的硅类物质也会与CO2发生化学反应，最终导致白泥碳酸钙用于纸张加填时产生严重的AKD施胶障碍。已有研究(苏艳群，杨扬，刘金刚.草浆白泥碳酸钙中的酸不溶物对AKD施胶影响研究［J］.纸和造纸，2013，32(2)：15～18)表明，同样采用白泥碳酸钙加填时，没有经过碳化处理时纸张的AKD施胶度较好，Cobb60值为26.8g·m-2，而经过碳化处理后施胶度产生明显下降，Cobb60值升高到42.5g·m-2。
发明专利200610007252.2给出的白泥精制过程是：第一步，白泥的除灰和脱碱，在反应浓度为20％～30％、温度90～105℃、时间90～120min的条件下，使白泥与过量的提纯绿液进行反应去除保留在白泥中的过量Ca(OH)2；去灰后的白泥洗涤槽中加入氯化钙CaCl2溶液直至pH值为9.5～10.5，经多次洗涤后实现白泥的脱碱。第二步，白泥的精细处理，采用湿法砂磨技术，将白泥的粒度与匀度处理至满足纸页加填所需的质量要求。在该专利中，去除白泥中的过量氧化钙通过使用过量的提纯绿液来实现，虽然不存在碳化过程所导致的不利影响，但是此种去除过量氧化钙的方法对生产过程控制要求高，严重影响碱回收效率。
发明内容
本发明的目的，旨针对上述现有技术的存在的不足之处，提出一种去除白泥碳酸钙中过量氧化钙的方法，采用该方法去除白泥碳酸钙中的过量氧化钙，不仅可以提高白泥碳酸钙加填的AKD施胶性能，而且不会对现有生产过程控制产生和碱回收效率产生影响。
为实现本发明目的，所采用的技术方案是：
1)将苛化的反应产物通过现有方式实现白泥和白液的分离后进行洗涤，洗涤后的白泥加水制备成固含量为1～45％白泥悬浮液；
2)将所制备的白泥悬浮液在研磨机中进行研磨，在研磨的过程中通入浓度为1～5％的海藻酸钠溶液以去除白泥中的过量氧化钙，海藻酸钠用量为0.05～1.5％(以绝干白泥量计)，研磨时间10～60min；
3)向除去过量氧化钙的白泥悬浮液中通入适量的弱酸溶液至pH值为8.5～9.5，弱酸溶液可以是乙酸、柠檬酸等有机酸。
与现有技术相比，本发明的方法具有操作简单、易于实施的优点。
有益效果：1、采用本发明去除过量氧化钙的白泥用于纸张加填时，纸张AKD施胶性能改善明显，与传统的碳化除过量氧化钙方法相比，纸张的灰分同为15％的条件下，纸张的Cobb60值从85.9g·m-2降低至35.2g·m-2。2、本发明在湿法研磨的同时通过加入海藻酸钠与过量氧化钙反应，不仅可以达到去除白泥碳酸钙中过量灰，还可以实现对白泥碳酸钙表面的包覆改性目的，提升白泥碳酸钙的品质和应用性能。
实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
(1)将苛化的反应产物通过预挂过滤机或者真空洗渣机实现白泥和白液的分离以及洗涤，洗涤后的白泥加水制备成固含量为20％白泥悬浮液，然后在研磨机中进行研磨，研磨的同时连续加入3.5％的海藻酸钠溶液，海藻酸钠用量为0.75％(以绝干白泥量计)，研磨20min后，在搅拌的条件下通入浓度为20％的乙酸溶液至悬浮液的pH值为8.5，继续搅拌5min后用于纸张加填。经过洗涤后白泥碳酸钙中过量氧化钙含量为3.2％，经过研磨和海藻酸钠溶液处理后所得白泥碳酸钙中过量氧化钙含量为0.15％。
(2)将漂白硫酸盐针叶木浆(打浆度40～45°SR)和漂白硫酸盐阔叶木浆(打浆度37～42°SR)按30∶70的质量比混合，依次加入25％的白泥碳酸钙填料、1％阳离子淀粉、0.2％AKD施胶剂和0.03％阳离子聚丙烯酰胺助留剂，混合均匀，加水稀释至浆料浓度为0.5％，用标准纸页成型器进行抄纸，纸页定量60g/m2。
实施例2
(1)将苛化的反应产物通过预挂过滤机或者真空洗渣机实现白泥和白液的分离以及洗涤，洗涤后的白泥加水制备成固含量为20％白泥悬浮液，然后在研磨机中进行研磨，研磨的同时连续加入3.5％的海藻酸钠溶液，海藻酸钠用量为0.75％(以绝干自泥量计)，研磨20min后，在搅拌的条件下通入浓度为10％的柠檬酸酸溶液至悬浮液的pH值为8.5，继续搅拌5min后用于纸张加填。经过洗涤后白泥碳酸钙中过量氧化钙含量为3.2％，经过研磨和海藻酸钠溶液处理后所得白泥碳酸钙中过量氧化钙含量为0.28％。
(2)将漂白硫酸盐针叶木浆(打浆度40～45°SR)和漂白硫酸盐阔叶木浆(打浆度37～42°SR)按30∶70的质量比混合，依次加入25％的白泥碳酸钙填料、1％阳离子淀粉、0.2％AKD施胶剂和0.03％阳离子聚丙烯酰胺助留剂，混合均匀，加水稀释至浆料浓度为0.5％，用标准纸页成型器进行抄纸，纸页定量60g/m2。
实施例3
(1)将苛化的反应产物通过预挂过滤机或者真空洗渣机实现白泥和白液的分离以及洗涤，洗涤后的白泥加水制备成固含量为20％白泥悬浮液，然后在研磨机中进行研磨，研磨20min后，在搅拌的条件下通入二氧化碳至悬浮液的pH值为8.5后用于纸张加填。经过洗涤后白泥碳酸钙中过量氧化钙含量为3.2％，经过研磨和海藻酸钠溶液处理后所得白泥碳酸钙中过量氧化钙含量为0.13％。
(2)将漂白硫酸盐针叶木浆(打浆度40～45°SR)和漂白硫酸盐阔叶木浆(打浆度37～42°SR)按30∶70的质量比混合，依次加入25％的白泥碳酸钙填料、1％阳离子淀粉、0.2％AKD施胶剂和0.03％阳离子聚丙烯酰胺助留剂，混合均匀，加水稀释至浆料浓度为0.5％，用标准纸页成型器进行抄纸，纸页定量60g/m2。
本发明按照上述具体实施方式进行了实施，均达到预期效果。

Claims (5)

1.一种去除碱回收白泥碳酸钙中过量氧化钙的方法，其特征在于苛化的反应产物实现白泥和白液的分离后获得白泥碳酸钙，经过洗涤后制得白泥碳酸钙悬浮液再进入研磨机进行研磨，在研磨的过程中通入海藻酸钠溶液，研磨结束后，继续通入适量的弱酸溶液调节pH值为8.5～10.5，得到直接用于纸页加填的产品。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于进入研磨机研磨白泥碳酸钙悬浮液浓度为1～45％。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于通入海藻酸钠溶液浓度为1～5％，海藻酸钠用量为0.05～1.5％(以绝干白泥量计)，研磨时间10～60min。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所用的弱酸溶液为有机酸溶液。
5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于有机酸是乙酸或者柠檬酸。
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