CN104556183A - 改进的草浆绿液苛化制备白泥碳酸钙填料的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及制浆造纸碱回收领域，具体涉及到一种改进的利用草浆绿液制备白泥碳酸钙填料的工艺，包括如下步骤：1)初始苛化，2)补充苛化，3)白泥碳酸钙的精制，4)补充苛化绿液的回用。首先向净化绿液中加入过量的生石灰进行初始苛化反应，然后向制得的白泥中再次通入部分净化绿液进行补充苛化，达到去除白泥中过量灰的目的，将补充苛化后的绿液用二氧化碳碳化重新回用于初始苛化或者补充苛化段，避免直接回用导致绿液中碳酸钠浓度降低，回收碱量下降以及白泥中过量灰不能除尽，与常规的碳化法精制白泥碳酸钙相比，本发明得到的白泥碳酸钙具有良好的基本特性和加填性能，加填纸的施胶度得到了明显的改善。

Description

改进的草浆绿液苛化制备白泥碳酸钙填料的工艺
技术领域
本发明属于造纸工业中固体废弃物——碱回收白泥的回收利用，具体涉及到一种改进的草浆绿液苛化制备白泥碳酸钙填料的工艺，适用于传统草浆碱回收绿液苛化工艺技术的改造。
背景技术
制浆碱回收工段产生的白泥是制浆造纸工业的主要污染物之一，其主要成分是碳酸钙，具有较强的碱性，草浆白泥由于酸不溶物含量高，不宜煅烧石灰循环使用，绝大多数纸厂采取简单填埋的处理方法，这不仅成本高而且会产生严重的二次污染。碱回收白泥经进一步精制后得到白泥碳酸钙可以用作造纸填料，这为碱回收白泥提供了有效的综合利用途径，实现了企业内部资源的循环利用，既满足了纸厂对碳酸钙填料的需求，又达到了环保的要求。
近年来，白泥精制碳酸钙用作造纸填料在国内造纸行业备受关注，众多的企业、大专院校和科研院所就绿液苛化制备白泥碳酸钙做了大量的研究。绿液苛化制备白泥碳酸钙主要分为两个阶段：绿液苛化段和白泥精制段。在苛化反应中，石灰在水中消化与绿液中的碳酸钠反应产生氢氧化钠(白液)和碳酸钙(白泥)，为了得到适于造纸加填的优质白泥碳酸钙填料，现阶段苛化过程更注重于生石灰质量的控制、绿液的澄清以及工艺条件的调整。白泥的精制主要是除去白泥中的杂质和残碱(包括残余氢氧化钠和氢氧化钙)以及对白泥进行匀整解絮处理，其中残碱尤其是白泥中残余氧化钙(以氢氧化钙的形式存在，俗称过量灰)的去除至关重要。采用二氧化碳碳化、绿液再次苛化、添加助剂等方法可以去除白泥中的过量灰，例如申请号为200710034312.4和200710115131.4的发明提到白泥回收精制白泥碳酸钙的方法均是采用碳化法处理白泥，白泥中残余的未反应氢氧化钙经二氧化碳碳化转变成碳酸钙从而达到去除过量灰的目的，申请号为2002104836.3的发明采用两步苛化法制备白泥碳酸钙，通过向白泥中添加过量的(相对于白泥中残余氧化钙)绿液与残余氢氧化钙充分反应除去过量灰，该方法将二次苛化后的绿液直接返回用于一次苛化反应，带来的问题是绿液中的碳酸钠浓度随循环次数的增加而降低，随之而来的是苛化效率降低，回收碱量下降且白泥中的过量灰增加，随着系统的运行白泥中的过量灰也不能除尽。现阶段工厂对苛化白泥的精制主要是经过洗涤洗去残余氢氧化钠，利用二氧化碳碳化法去除过量灰，同时降低pH值，但是由此制得的白泥碳酸钙在后序的加填应用时存在施胶差的问题，达到常规的施胶度时其对AKD的需求量较高，这可能是因为在碳化过程中，白泥中的硅类组分的存在状态发生变化。
本发明采用补充苛化的方法除去白泥中的过量灰，将补充苛化后的绿液经二氧化碳碳化恢复至原绿液浓度后再重新回用于最初的苛化反应中，或者将碳化的补充苛化绿液直接再回用于补充苛化段，避免了由于绿液中碳酸钠浓度的变化带来的一系列问题，而且与常规碳化法精制白泥碳酸钙相比，制得的白泥碳酸钙的基本特性和加填纸性能良好，施胶度也得到了明显的改善。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种改进的草浆绿液制备白泥碳酸钙填料的方法，目的是保证工厂连续稳定生产的前提下高效去除过量灰，改善碳化法白泥碳酸钙对纸张加填产生的负效应。
本发明所采用的技术方案是：
一种改进的草浆绿液苛化制备白泥碳酸钙填料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)初始苛化
将生石灰加入净化绿液中，在消化-苛化反应器中进行反应，生成的白泥悬浮液经过滤后固液分离，得到的白泥称为白泥1，
2)补充苛化
白泥1中再次加入净化绿液进行补充苛化反应，使白泥1中残留的未反应氧化钙在过量的绿液中反应完全，得到的白泥经过滤进行固液分离，此时得到的白泥称为白泥2，分离得到的补充苛化滤液称为绿液2，
3)白泥碳酸钙的精制
白泥2进入洗涤、研磨、筛选工段，精制成白泥碳酸钙，
4)补充苛化绿液的回用
在绿液2中通入二氧化碳气体，将其中的部分氢氧化钠转化成碳酸钠，使碳化后绿液2的浓度与净化绿液的浓度相同，然后将碳化后的绿液2返回用于初始苛化反应，或者将碳化后的绿液2再回用于补充苛化。
所述的方法，步骤1)初始苛化工段用生石灰的纯度＞80％，绿液为过滤澄清后的净化绿液，总碱浓度(以Na2O计)为70～150g/L，苛化度10％～40％，生石灰的加入量根据绿液中碳酸钠与生石灰中的有效氧化钙的摩尔比为1：1～1.2进行计算，温度80～110℃，时间60～180min。
所述的方法，步骤2)补充苛化用净化绿液的加入量为初始苛化用绿液量的10％～50％，补充苛化温度80～110℃。
所述的方法，步骤3)精制后白泥碳酸钙的固含量为10％～30％，pH为9～12。
所述的方法，步骤4)补充苛化绿液碳化所用二氧化碳为商品工业二氧化碳或碱回收锅炉烟道气，通入的二氧化碳浓度(体积浓度)＞10％，碳化温度20℃～70℃。
所述的方法，步骤4)碳化后的绿液2回用于初始苛化段，当测定的碳化后绿液2的苛化度与原绿液相同时停止碳化反应。
所述的方法，步骤4)碳化后的绿液2再回用于补充苛化段，控制碳化反应时间为20～60min。
初始苛化段加入过量的生石灰是为了使绿液中的碳酸钠尽可能的完全转化成氢氧化钠，保证较高的苛化率和白液质量，利用补充苛化方法向白泥中加入远远过量的绿液，其中的碳酸钠与白泥中残余的氢氧化钙反应，达到去除过量灰的目的，补充苛化后的绿液与原绿液相比，各组分的浓度发生变化，氢氧化钠浓度增加而碳酸钠浓度降低，若直接与原绿液混合回用于初始苛化，苛化工艺条件发生改变，生产控制较困难，且随着系统的循环必导致苛化效率降低，白泥中的过量灰也不能完全去除。本发明采用二氧化碳碳化补充苛化绿液的方法将部分氢氧化钠转变为碳酸钠，维持原绿液的浓度再回用于初始苛化，或者将碳化后的绿液直接再回用于补充苛化，以保证整个苛化系统的稳定运行。
采用补充苛化方法制得的白泥碳酸钙中活性氧化钙含量≤1％，能够达到常规碳化法精制白泥碳酸钙的水平，加填纸的施胶度与碳化法相比得到了明显的改善。
附图说明
图1是碳化法精制草浆绿液苛化白泥的工艺流程图；
图2是改进的草浆绿液苛化制备白泥碳酸钙填料的工艺流程图，其补充苛化绿液回用于初始苛化段；
图3是改进的草浆绿液苛化制备白泥碳酸钙填料的工艺流程图，其补充苛化绿液回用于补充苛化段。
具体实施方式
结合附图对本发明做具体阐述：
实施例1：
净化绿液的总碱浓度为85.3g/L(以Na2O计)，苛化度20.0％，初始苛化用生石灰纯度85％，石灰的加入量按照化学反应中CaO与Na2CO3摩尔比1.2∶1进行计算，在温度105℃的条件下进行初始苛化反应，时间90min，初始苛化反应后进行固液分离，在滤出的白泥1中再次加入净化绿液进行补充苛化反应，所用净化绿液为初始苛化绿液量的40％，温度105℃，时间30min，补充苛化反应后再次过滤进行固液分离，滤出的白泥2用热水洗涤，然后研磨解絮、过筛处理得到精制的白泥碳酸钙，滤出的绿液2通入20％的二氧化碳，测定绿液2的组成，待苛化度恢复至原净化绿液的苛化度，将碳化后的绿液2与原净化绿液混合回用于初始苛化反应(流程如图2所示)。
实施例2：
净化绿液的总碱浓度为85.3g/L(以Na2O计)，苛化度20.0％，初始苛化用生石灰纯度85％，石灰的加入量按照化学反应中CaO与Na2CO3摩尔比1.05∶1进行计算，在温度95℃的条件下进行初始苛化反应，时间120min，初始苛化反应后进行固液分离，在滤出的白泥1中再次加入净化绿液进行补充苛化反应，所用净化绿液为初始苛化绿液量的30％，温度95℃，时间30min，补充苛化反应后再次过滤进行固液分离，滤出的白泥2经洗涤、研磨解絮、过筛处理得到精制的白泥碳酸钙，滤出的绿液2通入纯度为30％的二氧化碳，时间20min，将碳化后的绿液2再次回用于补充苛化反应(流程如图3所示)。
实施例3：
净化绿液的总碱浓度为74.1g/L(以Na2O计)，苛化度38.9％，初始苛化用生石灰纯度85％，石灰的加入量按照化学反应中CaO与Na2CO3摩尔比1.05∶1进行计算，在温度95℃的条件下进行初始苛化反应，时间100min，初始苛化反应后进行固液分离，在滤出的白泥1中再次加入净化绿液进行补充苛化反应，所用净化绿液为初始苛化绿液量的30％，温度85℃，时间40min，补充苛化反应后再次过滤进行固液分离，滤出的白泥2经洗涤、研磨解絮、过筛处理得到精制的白泥碳酸钙，滤出的绿液2通入纯度为25％的二氧化碳，待绿液2的苛化度恢复至与原净化绿液相同停止碳化，将碳化后的绿液2再次回用于初始苛化反应(流程如图2所示)。
测定实施例1、实施例2和实施例3制得的白泥碳酸钙的基本性能，将白泥碳酸钙加填抄纸测定成纸的物理性能和Cobb60值，并与碳化法白泥碳酸钙进行对比，其中碳化法白泥碳酸钙的制备过程中，二氧化碳的纯度为25％，控制最终pH值8左右，苛化工艺同实施例1，结果示于表1中。
表1实施例所制白泥碳酸钙加填纸的性能
实施例1、实施例2和实施例3所制白泥碳酸钙的基本性能和加填纸性能分析结果表明，与常规碳化法白泥碳酸钙相比，本发明用补充苛化法可以制得性能相当的白泥碳酸钙，且加填纸的施胶度得到了明显的改善，在实际生产中对施胶剂的需求量降低，因此具有良好的经济效益。

Claims (4)

1.一种改进的草浆绿液苛化制备白泥碳酸钙填料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)初始苛化
将生石灰加入净化绿液中，在消化-苛化反应器中进行反应，生成的白泥悬浮液经过滤后固液分离，得到的白泥称为白泥1，
2)补充苛化
白泥1中再次加入净化绿液进行补充苛化反应，使白泥1中残留的未反应氧化钙在过量的绿液中反应完全，得到的白泥经过滤进行固液分离，此时得到的白泥称为白泥2，分离得到的补充苛化滤液称为绿液2，
3)白泥碳酸钙的精制
白泥2进入洗涤、研磨、筛选工段，精制成白泥碳酸钙，
4)补充苛化绿液的回用
在绿液2中通入二氧化碳气体，将其中的部分氢氧化钠转化成碳酸钠，使碳化后绿液2的浓度与净化绿液的浓度相同，然后将碳化后的绿液2返回用于初始苛化反应，或者将碳化后的绿液2再回用于补充苛化。
2.根据权利要求1所述的草浆绿液苛化制备白泥碳酸钙填料的工艺，其特征在于初始苛化工段用生石灰的纯度＞80％，绿液为过滤澄清后的净化绿液，总碱浓度(以Na2O计)为70～150g/L，苛化度10％～40％，生石灰的加入量根据绿液中碳酸钠与生石灰中的有效氧化钙的摩尔比为1：1～1.2进行计算，温度80～110℃，时间60～180min。
3.根据权利要求1所述的草浆绿液苛化制备白泥碳酸钙填料的工艺，其特征在于补充苛化用净化绿液的加入量为初始苛化用绿液量的10％～50％，补充苛化温度80～110℃。
4.根据权利要求1所述的草浆绿液苛化制备白泥碳酸钙填料的工艺，其特征在于补充苛化绿液碳化所用二氧化碳为商品工业二氧化碳或碱回收锅炉烟道气，通入的二氧化碳浓度(体积浓度)＞10％，碳化温度20℃～70℃，将碳化后绿液回用于初始苛化段时通过测定碳化后绿液的的浓度判断反应终点，将碳化后绿液回用于补充苛化段时控制碳化反应时间为20～60min。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105839173A (zh) * 2016-03-21 2016-08-10 中国制浆造纸研究院 一种白泥碳酸钙晶须的制备方法
CN106395878A (zh) * 2015-08-03 2017-02-15 海南金海浆纸业有限公司 由木浆白泥制备造纸用碳酸钙填料的方法及其碳酸钙填料
CN108677598A (zh) * 2018-06-26 2018-10-19 陕西科技大学 一种碱回收白泥精制纸张碳酸钙填料的制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5993772A (en) * 1995-01-11 1999-11-30 Solvay (Societe Anonyme) Method for coproducing calcium carbonate and sodium hydroxide
CN1239166A (zh) * 1998-06-14 1999-12-22 艾天召 造纸黑液碱回收绿液苛化新工艺
CN1436894A (zh) * 2002-02-09 2003-08-20 艾天召 改进的造纸黑液碱回收新工艺
JP2006273681A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Nippon Paper Industries Co Ltd アラゴナイト系針状炭酸カルシウムの製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5993772A (en) * 1995-01-11 1999-11-30 Solvay (Societe Anonyme) Method for coproducing calcium carbonate and sodium hydroxide
CN1239166A (zh) * 1998-06-14 1999-12-22 艾天召 造纸黑液碱回收绿液苛化新工艺
CN1436894A (zh) * 2002-02-09 2003-08-20 艾天召 改进的造纸黑液碱回收新工艺
JP2006273681A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Nippon Paper Industries Co Ltd アラゴナイト系針状炭酸カルシウムの製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李超等: "生产高质量PCC的新苛化工艺", 《造纸化学品》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106395878A (zh) * 2015-08-03 2017-02-15 海南金海浆纸业有限公司 由木浆白泥制备造纸用碳酸钙填料的方法及其碳酸钙填料
CN105839173A (zh) * 2016-03-21 2016-08-10 中国制浆造纸研究院 一种白泥碳酸钙晶须的制备方法
CN108677598A (zh) * 2018-06-26 2018-10-19 陕西科技大学 一种碱回收白泥精制纸张碳酸钙填料的制备方法

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