CN109678697A - 一种回收利用碳酸钙生产中脂肪酸表面处理剂的方法 - Google Patents

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蓝擎
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Abstract

本发明公开了一种回收利用碳酸钙生产中脂肪酸表面处理剂的方法，是将（1表面处理罐中含有脂肪酸盐表面处理剂的碳酸钙浆液湿法表面处理后，降温至≤45℃；往处理罐中加入弱酸和/或二氧化碳，搅拌，使得浆液的pH降低至6.8‑8.5，再将浆液进行压滤，分离出碳酸钙产品和压滤废水；将压滤废水再次通入沉淀池静置2‑4h，排出上清液即可。本发明方法利用弱酸或CO2使溶解度大的脂肪酸钠钾盐转变成溶解度低的脂肪酸，并且附着在碳酸钙产品上成为其包覆剂，一方面既降低了压滤废水的污染物排放量，另一方面回收利用了脂肪酸，降低表面处理剂的使用成本。

Description

一种回收利用碳酸钙生产中脂肪酸表面处理剂的方法
技术领域
本发明属于碳酸钙生产技术领域，具体是一种回收利用碳酸钙生产中脂肪酸表面处理剂的方法。
背景技术
碳酸钙已经广泛应用填充于塑料、橡胶、硅酮胶、造纸等多种领域，随着碳酸钙科研技术的不断发展，尤其是纳米碳酸钙问世后，碳酸钙已经由单纯的填料要求，转向成提升材料力学性能和功能，取替部分白炭黑的需求。而表面处理往往是碳酸钙能够提高其活性，降低其团聚，增强力学性能，实现其功能化的重要途径。
目前，碳酸钙表面处理剂使用最大的当属脂肪酸类，而采用溶解度大得脂肪酸盐代替脂肪酸，尤其是脂肪酸钾盐或是钾盐进行碳酸钙湿法表面处理是碳酸钙表面处理工艺中最常见的一种。碳酸钙在脂肪酸盐，包括硬脂酸钠或硬脂酸钾的湿法表面处理结束后需压滤干燥形成粉体产品，而其压滤废水往往因为仍含有较多剩余的脂肪酸钠盐或钾盐，其COD，ss含量，pH值偏高，无法达到直接排放的标准，工厂需要这是处理工段对该压滤废水进行进一步的处理。而最常用的办法是简单设置沉淀池进行自然沉淀和自然氧化，使COD和SS下降后进行排放。然而此办法用时时间长达好几天甚至上月，也常常会导致里面有机物质分解发臭，水体变质变差发黑，仍然无法达到排放标准，所以仍需要深化废水处理后才能进行排放或是回收利用。
CN107540161A提出高纯超细改性碳酸钙生产废水的处理方法，采用将待处理的生产废水依次经过调节、絮凝沉淀、水解酸化、及生物接触氧化、生物沉淀处理后，再顺序经过高效过滤、超滤、及反渗透过滤，得到的淡水回用于生产，得到的浓盐水最后经多效蒸发回收盐的处理方法，解决了高纯超细改性碳酸钙生产废水因多元醇类有机物等污染造成高COD，及高SS、高硬度而难处理的问题，经该法处理后，生产废水的水质达到高标准要求，可直接回用于生产，避免水资源的浪费；污染物得到充分降解和处理、无排放，彻底消除对环境的污染，回收的盐可工业再利用，增加生产附加值。然而该方法工序复杂，投资建设大，运行成本高，无法适用于工业生产中。
又如CN105540813A一种纳米碳酸钙压滤废水的处理方法，需要新增卧式纳米碳酸钙压滤废水处理设备，采用煤渣吸附达到净化废水的作用，虽然残余的表面处理剂能够被煤渣吸附后清楚，但是却是不能再回收利用，导致处理剂的浪费。
因此，针对表面处理剂的特性，寻找一种方法能够减少压滤废水中的表面处理剂含量，将是减缓压滤废水处理难度，降低成本行之有效的方式。
发明内容
本发明目的在于在于提供一种回收利用碳酸钙生产中脂肪酸表面处理剂的方法。该方法在表面处理完成后通过加入弱酸或是通入二氧化碳，使脂肪酸析出，然后被吸附于碳酸钙表层，成为产品一部分而得到回收利用，同时降低压滤废水中COD、SS及pH值的方案，能够减少压滤废水中的表面处理剂。
为了实现以上目的，本发明采用的技术方案如下：
一种回收利用碳酸钙生产中脂肪酸表面处理剂的方法，包括如下步骤：
(1)将表面处理罐中含有脂肪酸盐表面处理剂的碳酸钙浆液湿法表面处理后，降温至≤45℃；
(2)往处理罐中加入弱酸和/或二氧化碳，搅拌，使得浆液的pH降低至6.8-8.5，再将浆液进行压滤，分离出碳酸钙产品和压滤废水；
(3)将压滤废水再次通入沉淀池静置2-4h，排出上清液即可。
进一步地，所述弱酸为磷酸或柠檬酸。
进一步地，所述二氧化碳的浓度为30-40％。
进一步地，步骤(1)降温至20-30℃。
进一步地，步骤(2)反应时间控制在15-30min。
进一步地，所述脂肪酸盐为脂肪酸钠或脂肪酸钾。
与现有技术相比，本发明的优点及有益效果为：
1、本发明利用弱酸或CO2使溶解度大的脂肪酸钠钾盐转变成溶解度低的脂肪酸，并且附着在碳酸钙产品上成为其包覆剂，一方面既降低了压滤废水的污染物排放量，另一方面回收利用了脂肪酸，降低表面处理剂的使用成本。
2、本发明不需要添设任何设备，直接在表面处理罐中完成，投资成本少，操作简单，效果显著。
3、本发明对仅含脂肪酸钠钾盐的碳酸钙生产效果更为显著，压滤废水静置时间大大缩短，上清液可达到排放标准，具有很好的环保效益。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
实施例1
一种回收利用碳酸钙生产中脂肪酸表面处理剂的方法，包括如下步骤：
(1)将表面处理罐中含有脂肪酸盐表面处理剂的碳酸钙浆液湿法表面处理后，所述表面处理剂由质量比为1:1的脂肪酸钠和钛酸酯组成，降温至45℃；
(2)往处理罐中一边搅拌一边缓慢加入柠檬酸，经30min浆液pH降低至8.5，再将浆液进行压滤，分离出碳酸钙产品和压滤废水；
(3)将压滤废水再次通入沉淀池静置4h，排出上清液，取上清液进行COD，SS及pH值检测。
实施例2
一种回收利用碳酸钙生产中脂肪酸表面处理剂的方法，包括如下步骤：
(1)将表面处理罐中含有脂肪酸盐表面处理剂的碳酸钙浆液湿法表面处理后，所述表面处理剂由质量比为1:1的脂肪酸钾和钛酸酯组成，降温至30℃；
(2)往处理罐中一边搅拌一边缓慢加入柠檬酸，经25min浆液pH降低至7.5，再将浆液进行压滤，分离出碳酸钙产品和压滤废水；
(3)将压滤废水再次通入沉淀池静置3h，排出上清液，取上清液进行COD，SS及pH值检测。
实施例3
一种回收利用碳酸钙生产中脂肪酸表面处理剂的方法，包括如下步骤：
(1)将表面处理罐中含有脂肪酸盐表面处理剂的碳酸钙浆液湿法表面处理后，所述表面处理剂由质量比为7:3的脂肪酸钾和脂肪酸钠组成，降温至25℃；
(2)往处理罐中一边搅拌一边缓慢加入磷酸，经25min浆液pH降低至7.0，再将浆液进行压滤，分离出碳酸钙产品和压滤废水；
(3)将压滤废水再次通入沉淀池静置3h，排出上清液，取上清液进行COD，SS及pH值检测。
实施例4
一种回收利用碳酸钙生产中脂肪酸表面处理剂的方法，包括如下步骤：
(1)将表面处理罐中含有脂肪酸盐表面处理剂的碳酸钙浆液湿法表面处理后，所述表面处理剂由质量比为7:3的脂肪酸钾和脂肪酸钾组成，降温至20℃；
(2)往处理罐中处理罐底部通入浓度40％的CO2，经25min浆液pH降低至6.8，再将浆液进行压滤，分离出碳酸钙产品和压滤废水；
(3)将压滤废水再次通入沉淀池静置3h，排出上清液，取上清液进行COD，SS及pH值检测。
实施例5
一种回收利用碳酸钙生产中脂肪酸表面处理剂的方法，包括如下步骤：
(1)将表面处理罐中含有脂肪酸盐表面处理剂的碳酸钙浆液湿法表面处理后，所述表面处理剂由质量比为7:3的脂肪酸钾和脂肪酸钠组成，降温至25℃；
(2)往处理罐中一边搅拌一边缓慢加入磷酸，经10min浆液pH降低至8.0，停止加入磷酸。改从处理罐底部和中下部通入浓度30％的CO2，经20min后浆液pH降低至7.0，停止加入，再将浆液进行压滤，分离出碳酸钙产品和压滤废水；
(3)将压滤废水再次通入沉淀池静置3h，排出上清液，取上清液进行COD，SS及pH值检测。
实施例6
一种回收利用碳酸钙生产中脂肪酸表面处理剂的方法，包括如下步骤：
(1)在处理罐中仅使用硬脂酸钠、棕榈酸钠对碳酸钙浆液进行表面处理，表面处理结束后对浆液进行降温维持在25℃；
(2)往上述步骤(1)中一边搅拌一边缓慢加入磷酸，经15min后浆液pH降低至8.0，停止加入磷酸。改从处理罐底部和中下部通入浓度30％的CO2，经15min后浆液pH降低至6.8，停止加入，再将浆液进行压滤，分离出碳酸钙产品和压滤废水；
(3)将压滤废水再次通入沉淀池静置3h，排出上清液，取上清液进行COD，SS及pH值检测。
对比例1
(1)将表面处理罐中含有脂肪酸盐表面处理剂的碳酸钙浆液湿法表面处理后，所述表面处理剂由质量比为1:1的脂肪酸钾和钛酸酯组成，降温至30℃；
(2)对上述步骤(1)的浆液维持30℃空搅拌30min，分离出碳酸钙产品和压滤废水；；
(3)将压滤废水再次通入沉淀池静置3h，排出上清液，取上清液进行COD，SS及pH值检测。
对比例2
(1)将表面处理罐中含有脂肪酸盐表面处理剂的碳酸钙浆液湿法表面处理后，所述表面处理剂由质量比为7:3的脂肪酸钾和脂肪酸钠组成，降温至25℃；
(2)对上述步骤(1)的浆液维持30℃空搅拌30min，分离出碳酸钙产品和压滤废水；
(3)将压滤废水再次通入沉淀池静置3h，排出上清液，取上清液进行COD，SS及pH值检测。
对比例3
(1)在处理罐中仅使用硬脂酸钠、棕榈酸钠对碳酸钙浆液进行表面处理，表面处理结束后对浆液进行降温维持在25℃；
(2)对上述步骤(1)的浆液维持25℃空搅拌30min，再将浆液进行压滤，分离出碳酸钙产品和压滤废水；
(3)将压滤废水再次通入沉淀池静置3h，排出上清液，取上清液进行COD，SS及pH值检测。
将上述实施例和对比例所获得的上清液进行检测中COD使用哈希DRB200数字式反应器检测，pH值使用pH测定仪进行检测，SS含量使用0.45μm微孔过滤膜抽滤后滤渣进行烘干称量。国标执行《污水综合排放标准》(GB8978-1996)，测试结果如表1所示。
从表1的检测结果可以看出，本发明对含有脂肪酸钠或脂肪酸钾表面处理剂的碳酸钙浆液能够明显得降低其压滤废水的COD、SS及pH值，能够缩短压滤废水的处理时间，快速达到污水排放标准，并且随着脂肪酸盐的比例的增加去除效果更加明显，对于仅含有硬脂酸和棕榈酸的表面处理剂碳酸钙浆液去除效果最佳。因此，本发明对降低脂肪酸根含量，回收利用脂肪酸具有显著的作用。
以上内容是结合具体的/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施例做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应视为属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种回收利用碳酸钙生产中脂肪酸表面处理剂的方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）将表面处理罐中含有脂肪酸盐表面处理剂的碳酸钙浆液湿法表面处理后，降温至≤45℃；
（2）往处理罐中加入弱酸和/或二氧化碳，搅拌，使得浆液的pH降低至6.8-8.5，再将浆液进行压滤，分离出碳酸钙产品和压滤废水；
（3）将压滤废水再次通入沉淀池静置2-4h，排出上清液即可。
2.根据权利要求1所述回收利用碳酸钙生产中脂肪酸表面处理剂的方法，其特征在于：所述弱酸为磷酸或柠檬酸。
3.根据权利要求1所述回收利用碳酸钙生产中脂肪酸表面处理剂的方法，其特征在于：所述二氧化碳的浓度为30-40%。
4.根据权利要求1所述回收利用碳酸钙生产中脂肪酸表面处理剂的方法，其特征在于：步骤（1）降温至20-30℃。
5.根据权利要求1所述回收利用碳酸钙生产中脂肪酸表面处理剂的方法，其特征在于：步骤（2）反应时间控制在15-30min。
6.根据权利要求1所述回收利用碳酸钙生产中脂肪酸表面处理剂的方法，其特征在于：所述脂肪酸盐为脂肪酸钠或脂肪酸钾。
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