鹼回收白泥製備輕質碳酸鈣的工藝的製作方法

2023-05-09 04:02:06 1

專利名稱：鹼回收白泥製備輕質碳酸鈣的工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種白泥回收利用的方法和裝置，特別涉及鹼回收白泥製備輕質碳酸鈣新工藝。
背景技術：
白泥是由製漿鹼回收工段苛化反應所得的副產物，主要成分為碳酸鈣。有條件的造紙企業把白泥送往水泥廠或者磚廠來解決部分白泥的出路，而絕大多數企業處理白泥的方式還是採取外運填埋。隨著時間的推移和製漿鹼回收規模的不斷擴充，苛化白泥的大量積累和隨意填埋，對環境保護產生巨大壓力，同時也浪費了 大量的碳酸鈣資源。我國早在九十年代初就明確提出要妥善處理白泥，隨著國家對環境保護和節能減排的日益重視，國家已對環境汙染特別是白泥等固體廢棄物的處理加大了監管力度，紙漿造紙企業對白泥進行回收利用勢在必行。鹼回收白泥製備輕質碳酸鈣項目屬於典型的資源循環利用，完全符合國家清潔生產等方面的政策和導向，從經濟角度、社會角度和生態角度都具有顯著的效益和優越性。對於白泥的處理，現有技術通常有兩種方法一種途徑是白泥煅燒，多為木漿造紙工藝。另一種途徑是白泥製備輕質碳酸鈣。目前主要有兩種處理技術，一是以物理方法為主的技術，此技術對白泥提純不徹底，使得產出的輕質碳酸鈣白度和純度不達標。二是以化學原理為主的技術,此技術需要加入多種化學藥劑,運行成本偏高。因此，根據目前白泥處理工藝中製備的輕質碳酸鈣白度低和運行不穩定及產品單一化的現狀，研究白泥處理的新方法具有重要意義。

發明內容
本發明的目的是提供一種鹼回收白泥製備輕質碳酸鈣的工藝，該種方法提高了白泥的純度和利用度，能得到質量較好的輕質碳酸鈣。本發明採取的技術方案為鹼回收白泥製備輕質碳酸鈣的工藝，包括步驟如下(I)利用溼法對石灰進行提純將石灰加水和提純劑混合，然後去除大顆粒雜質及鐵雜質，製備質量濃度10-30%的石灰乳，部分石灰乳去綠液混合器淨化綠液，另一部分石灰乳經固液分離後，製得提純熟石灰，進入苛化工序；(2)綠液淨化向燃燒工段產生的綠液中加入提純劑和步驟(I)中去綠液混合器的石灰乳，經充分攪拌後，在澄清器中沉降4-24h，分離出綠泥，上部清液精濾後得到淨化綠液；(3)苛化反應將步驟(2)得到的部分淨化綠液(約佔總質量的30-80%)與步驟(I)製得的提純熟石灰進行苛化反應，反應溫度為50-100°C,攪拌反應40-100min,反應後的混合物進行沉降，沉降後得苛化白泥，苛化白泥與步驟(2)得到的淨化綠液的剩餘部分進行提純反應，然後經澄清器澄清和過濾機洗滌後，得到純度較高的白泥； (4)高純度白泥的精製處理a.脫鹼處理將純度較高的白泥加水調配成質量濃度為10-40%的漿液後，加入提純劑，充分攪拌混合，在40-80°C條件下，進行固液分離，去除殘鹼；b. pH調節和勻整將脫鹼處理後白泥的一部分(此部分白泥質量可根據本單位抄紙車間輕質碳酸鈣抄紙用量來確定)調配成質量濃度為5-35%的漿液，在20-60°C條件下用稀酸或二氧化碳進行PH調節，將pH調至8. 5-9. 5，將pH調節後的白泥漿液調配成質量濃度10-40%的漿液後，進行勻整，再經過篩得符合抄紙加填要求的漿料產品；將脫鹼處理後白泥的另一部分經兩級乾燥和研磨修整後，製得輕質碳酸鈣乾粉。上述製備方法中步驟(I)中所述的提純劑為EDTA、DTPA或HEDTA，提純劑加入量為石灰中鐵雜質質量的1-10倍。鐵雜質的去除屬常規技術。步驟(2 )中石灰乳加入量為步驟(I)中總石灰乳質量的5%_40%，步驟(2 )所述的提純劑為ATMP、EDTMP或DTPA，提純劑加入量為綠液中矽酸鹽和鐵兩種雜質質量的3_10倍，綠液與石灰乳的質量比為1:0. oro. 4。步驟(3)中所述的與提純熟石灰反應的部分淨化綠液為步驟(2)總淨化綠液質量的30%-80%，所述的提純反應，溫度50-100°C，攪拌30-150min ;所述的過濾、洗滌為通過預掛過濾機進行。綠液與提純熟石灰的質量比為1:0. 03、. 3。步驟(4)中a所述的提純劑為EDTA、NTA或DTPA，加入量為白泥中鐵質量的1-10倍；b所述的勻整條件在勻整機中進行勻整，其粒徑分布在500-600目區域，且呈正態分布；過篩要求325目篩餘量< 0. 3wt% ;兩級乾燥條件利用低壓蒸汽在140°C條件下蒸30-120min，經過兩級乾燥，將物料含水質量降到< 0. 3wt% ;研磨要求將含水質量(0. 3wt%的輕鈣乾粉通過研磨，使物料粒徑分布在500-600目區域，且呈正態分布，325目篩餘量< 0. 3wt%。本發明對原苛化車間進行技術改進，通過溼法提純、綠液除雜、苛化白泥的綠液提純不僅能提高鹼的質量和回收率，而且還為下一步白泥精製打下基礎，對苛化車間來白泥進行精製處理，達到抄紙加填的要求，提高了產品質量。本發明相對於現有技術的有益效果是I.通過溼法石灰提純，可有效避免石灰中鐵對產品顏色的影響，並且對原料石灰的質量要求可適當降低。2.通過綠液淨化，去除綠液中矽酸鹽和鐵等雜質，可使生成碳酸鈣晶型更規則，白
度更高。3.通過提純荀化，可提聞綠液荀化率和白泥純度。4.在白泥中加入提純劑，可進一步提聞白泥白度。5.通過以上改進和pH調節，可一步碳酸化，從而減少設備投資和方便生產操作。6.在白泥處理工段為白泥漿料和白泥乾粉兩條生產線，豐富了產品出廠形式，擴大了產品應用範圍。


圖I為本發明白泥苛化處理的方框流程圖；圖2為本發明白泥精製處理 的方框流程圖。
具體實施例方式實施例I取氧化鈣含量70%生石灰8. 7kg，加入水、提純劑EDTA，提純劑加入量為石灰中鐵質量的I倍，石灰乳中大顆粒雜質通過消化提渣機除去，製得質量濃度10%石灰乳，再通過分級處理，石灰乳總質量的5%(含較多雜質)去綠液混合器淨化綠液，另一部分經固液分離，製備提純熟石灰。取碳酸鈉含量110g/L的綠液100L與上述去綠液混合器的石灰乳混合，再加入提純劑ATMP，提純劑加入量為綠液中雜質質量的3倍，反應溫度60°C，保溫攪拌20min後，靜置澄清，上部清液再經精濾器精濾，得淨化綠液。底部綠泥經過濾洗滌後送電廠脫硫，濾液回用。佔淨化綠液質量30%的綠液與提純熟石灰,進行苛化反應，苛化溫度50°C,苛化時間60min，苛化後白泥再與剩餘部分淨化綠液在提純器中進行提純反應，提純反應溫度50°C，反應時間60min,白泥純度和白度提聞。再經洗漆，回收濃白液和稀白液後，白泥送白泥精製處理工序。將苛化來白泥調配成質量濃度15%的漿液後加入提純劑EDTA，加入量為白泥中鐵質量的I倍，攪拌均勻後，再進行脫鹼處理，脫鹼溫度50°C。脫鹼後白泥的一部分調配成質量濃度10%漿液，通入二氧化碳進行pH調節，反應溫度20°C，反應時間30min，將pH值調節到8. 5-9. 5。pH調節後白泥進行勻整，勻整時間lOmin，勻整溫度50°C。勻整後白泥再經過篩、調濃和加入試劑後送抄紙車間。脫鹼後白泥另一部分依次進入一級乾燥和二級乾燥，產品含水量降到0. 3wt%以下，再通過研磨修整後，粒度達到600目以上，打入料倉，進行包裝。廣品指標見表I。表I產品質量指標
權利要求
1.鹼回收白泥製備輕質碳酸鈣的工藝，其特徵是，包括步驟如下 (1)利用溼法對石灰進行提純將石灰加水和提純劑混合，然後去除大顆粒雜質及鐵雜質，製備質量濃度10-30%的石灰乳，部分石灰乳去綠液混合器淨化綠液，另一部分石灰乳經固液分離後，製得提純熟石灰，進入苛化工序； (2)綠液淨化向燃燒工段產生的綠液中加入提純劑和步驟(I)中去綠液混合器的石灰乳，經充分攪拌後，在澄清器中沉降4-24h，分離出綠泥，上部清液精濾後得到淨化綠液； (3 )苛化反應將步驟(2 )得到的部分淨化綠液與步驟(I)製得的提純熟石灰進行苛化反應，反應溫度為90-100°C,攪拌反應40-100min,反應後的混合物進行沉降,沉降後得苛化白泥，苛化白泥與步驟(2)得到的淨化綠液的剩餘部分進行提純反應，然後經澄清器澄清和過濾機洗滌後，得到純度較高的白泥； (4)聞純度白泥的精製處理 a.脫鹼處理將純度較高的白泥加水調配成質量濃度為10-40%的漿液後，加入提純齊U，充分攪拌混合，在40-80°C條件下，進行固液分離，去除殘鹼； b.pH調節和勻整將脫鹼處理後白泥的一部分調配成質量濃度為5-35%的漿液，在20-600C條件下用稀酸或二氧化碳進行pH調節，將pH調至8. 5-9. 5，將pH調節後的白泥漿液調配成質量濃度10-40%的漿液後，進行勻整，再經過篩得符合抄紙加填要求的漿料產品；將脫鹼處理後白泥的另一部分經兩級乾燥和研磨修整後，製得輕質碳酸鈣乾粉。
2.根據權利要求I所述的鹼回收白泥製備輕質碳酸鈣的工藝，其特徵是，步驟(I)中所述的提純劑為EDTA、DTPA或HEDTA，提純劑加入量為石灰中鐵雜質質量的1_10倍。
3.根據權利要求I所述的鹼回收白泥製備輕質碳酸鈣的工藝，其特徵是，步驟(2)所述的提純劑為ATMP、EDTMP或DTPA，提純劑加入量為綠液中矽酸鹽和鐵兩種雜質質量的3_10倍。
4.根據權利要求I所述的鹼回收白泥製備輕質碳酸鈣的工藝，其特徵是，步驟(2)所述的綠液與石灰乳的質量比為1:0. oro. 4。
5.根據權利要求I所述的鹼回收白泥製備輕質碳酸鈣的工藝，其特徵是，步驟(3)中所述的提純反應，溫度50-100°C，攪拌30-150min。
6.根據權利要求I所述的鹼回收白泥製備輕質碳酸鈣的工藝，其特徵是，步驟(3)中所述的綠液與提純熟石灰的質量比為1:0. 03、. 3。
7.根據權利要求I所述的鹼回收白泥製備輕質碳酸鈣的工藝，其特徵是，步驟(4)中a所述的提純劑為EDTA、NTA或DTPA，加入量為白泥中鐵質量的1_10倍。
8.根據權利要求I所述的鹼回收白泥製備輕質碳酸鈣的工藝，其特徵是，步驟(4)中b所述的勻整條件在勻整機中進行勻整，其粒徑分布在500-600目區域，且呈正態分布；過篩要求325目篩餘量< 0. 3wt%。
9.根據權利要求I所述的鹼回收白泥製備輕質碳酸鈣的工藝，其特徵是，步驟(4)中b所述的兩級乾燥條件利用低壓蒸汽在140°C條件下蒸30-120min，經過兩級乾燥，將物料含水質量降到彡0. 3%。
全文摘要
本發明涉及鹼回收白泥製備輕質碳酸鈣的工藝，先用溼法對石灰進行提純製得石灰乳，部分石灰乳去綠液混合器淨化綠液，另一部分石灰乳經固液分離後，製得提純熟石灰，進入苛化工序，苛化反應得到純度較高的白泥，將高純度白泥作精製處理，先脫鹼處理再進行pH調節和勻整。本發明對原苛化車間進行技術改進，通過溼法提純、綠液除雜、苛化白泥的綠液提純不僅能提高鹼的質量和回收率，而且還為下一步白泥精製打下基礎，對苛化車間來白泥進行精製處理，達到抄紙加填的要求，提高了產品質量。
文檔編號C01F11/18GK102653411SQ20121015255
公開日2012年9月5日 申請日期2012年5月16日 優先權日2012年5月16日
發明者姜延鵬, 孟慶海, 張斌, 李林, 王志法, 程燕, 黎明忠 申請人:山東山大華特科技股份有限公司