CN101003383A - 白泥精制填料碳酸钙新工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种白泥精制填料碳酸钙新工艺。包括备料、澄清洗涤、粗筛、均整解絮和碳化、精筛和成品储存；其特征在于：均整解絮和碳化一步完成，均整解絮和碳化后，碳酸钙粒径D50为3.0∽7.0μm，平均粒径为5.5∽8.5μm。该工艺使回收轻质碳酸钙的白度达到89％ISO以上，pH值：8.4∽10.5，沉降体积：≥2.6ml/g，浆状碳酸钙浓度：14∽16％，产品能满足在高速纸机上配抄高档文化纸的要求，而生产成本只有商品轻质碳酸钙的三分之一左右。

Description

白泥精制填料碳酸钙新工艺

一、技术领域：

本发明涉及一种制浆造纸工艺生产中产生的副产物---白泥精制填料碳酸钙新工艺。

二、背景技术：

“资源”与“环保”是当今制约造纸工业发展的两大因素。造纸黑液是最严重的污染，碱回收是治理造纸黑液污染的根本途径，但碱回收产生的大量碱性废渣(白泥)造成的二次污染是碱回收必须解决的重大课题。碱法木浆碱回收苛化工序排出的白泥，通过煅烧的再生石灰，苛化可以循环使用。碱法草浆白泥，由于二氧化硅含量高，煅烧的再生石灰，苛化不能循环使用。我国是一个草浆大国，草浆碱回收苛化工序的白泥大都向外排放，不仅浪费资源，同时造成环境严重污染。虽然我国造纸工作者在白泥的综合利用方面做了大量的工作，如将白泥与粘土、石灰石等混合煅烧成水泥，白泥代替石灰作建筑砂浆，白泥与粉煤灰做混凝土等等。但都因处理成本过高或技术问题一直没有形成规模生产，仍处在探索阶段。草类浆碱回收产生白泥二次污染这个难题一直困扰着造纸企业。

湖南泰格林纸集团公司从上世纪就开始对白泥利用进行了深入的研究及开发应用，已经取得令人嘱目的成绩。1985年湖南泰格林纸集团沅江纸业公司率先采用碳化法工艺对白泥进行处理，建立了国内第一条白泥碳化法处理生产线，生产的浆状碳酸钙代替滑石粉作胶印书刊纸的填料获得成功。1999年湖南泰格林纸集团岳阳纸业股份公司与多家科研院所联合攻关。在碳化法回收轻质碳酸钙工艺技术的基础上，改变思路，将传统的对白泥事后处理改为过程清洁控制，即探索对苛化反应的原料进行预处理和二次连续苛化工艺技术，使苛化反应在回收烧碱的同时，也能回收出碳酸钙产品，该产品在低速纸机上作造纸填料试生产基本上获得成功。然而，上述两种方法目前仍难以应用和推广，主要原因是：第一种方法设备投资高，生产的碳酸钙白度低，物料粒径不均匀，纸机加填过程中湿部化学不稳定，纸张易掉毛、掉粉；第二种方法是石灰及绿液的预处理质量难以保证达到工艺要求，二次连续苛化工艺技术在碱回收白泥精制填料碳酸钙理论上可行，但在实践生产中还有许多技术有待摸索，生产的碳酸钙白度、D50粒径、平均粒径与商品碳酸钙相差较大，在纸机应用尤其高速纸机应用上还存在许多技术问题。因此，岳阳纸业股份公司在总结上述两种白泥回收填料级碳酸钙工艺的基础上，对传统的洗涤、过筛除杂、碳酸化处理、研磨等工序回收填料级碳酸钙工艺上大胆探索和创新，发明了一种白泥精制填料碳酸钙新工艺，并建立了一条80∽100吨/日白泥精制填料碳酸钙新工艺生产线。用该新工艺生产的碳酸钙产品成功就用于中、高速纸机上加填生产高级彩印新闻纸、轻量涂布纸、颜料整饰胶版纸、轻型印刷纸等中、高档纸产品中，白泥精制填料碳酸钙产品质量达到或个别质量指标优于商品轻钙。而生产成本只有商品轻质碳酸钙的三分之一左右，具有显著的经济、社会和环保效益。目前公司正在运行白泥精制填料碳酸钙生产线是国内外第一条工业化规模的白泥精制填料碳酸钙生产线。

三、发明内容：

针对白泥主要成份是碳酸钙(占85％左右)，少量的硅酸钙(占10％左右)和微量的其它物质，硅酸钙与碳酸钙的比重等物理、化学性能都非常相似，要用机械分离很因难，这是无法将白泥精制成商品碳酸钙的另一原因，而对硅酸钙基本没有过高要求的造纸行业，开发作填料是完全可行的。只要加强控制了碱回收苛化工序中苛化过量石灰小于5％，白泥残余的氧化钙小于1.0％，对于白泥碳酸化调节PH就不是一个主要问题，只需辅助碳化即可达到要求。关键是要对白泥均整解絮使碳酸钙颗粒在某一范围，能满足造纸加填需求即可。因此，在洗涤、过筛除杂、碳酸化处理、研磨等传统工序回收碳酸钙基础上，发明了一种白泥精制填料碳酸钙新工艺，其主要特征是均整解絮加辅助碳化一步完成，能使白泥精制的碳酸钙颗粒粒径、形状及PH值满足造纸湿部加填工艺的要求。

本发明所要解决的技术问题是由以下技术方案实现的：

一种白泥精制填料碳酸钙新工艺，包括备料、澄清洗涤、粗筛、均整解絮和碳化、精筛和成品储存；其特征在于：均整解絮和碳化一步完成，即白泥均整解絮的同时通入CO₂气体进行碳化，均整解絮和碳化后，碳酸钙粒径D50为3.0∽7.0μm，平均粒径为5.5∽8.5μm。精选后碳酸钙白度达到89％ISO以上，PH：8.4∽10.5。

主要工艺技术条件：均整解絮和碳化工艺条件是：二氧化碳气体压力：2.5∽3.5kg，白泥浓度为14∽18％，温度40∽60度；粗筛目数为80∽150目，精筛目数为200∽325目。

本发明在结合传统白泥回收碳酸钙工艺的基础上将均整解絮和碳化一步完成，其生产流程简单，工艺控制灵活，尤其是关键指标沉降体积可根据需求调整。

①备料：白泥备料温度70∽90℃，浓度20∽25％，白度80％∽85％ISO；

②澄清洗涤：澄清后再采用预挂式过滤机或者真空洗渣机洗涤、段间扩散，回收残碱，降低白泥pH值；

③粗筛：筛网80∽150目，采用旋振筛等设备，除去大颗粒粗渣，筛余物(120目)小于2.5％；

④均整解絮和碳化：二氧化碳气体压力：2.5∽3.5kg，白泥浓度为14∽18％，温度50∽60度；

均整解絮和碳化前：

D50：D50为2.0∽7.5μm，平均粒径为7.5∽13.5μm，沉降体积：2.0∽2.2ml/g，PH值：9∽13。

均整解絮和碳化后：

D50：D50为3.0∽7.0μm，平均粒径5.5∽8.5μm，沉降体积：2.6∽3.5ml/g，PH值：9∽1.05。

均整解絮只需确定解絮介质的添加数量，就能确定碳酸钙颗粒粒径变化大小，可满足不同纸机、不同纸产品的需要。

⑤精筛：筛网200∽325目，采用旋振筛等设备，除去除白泥中所含的微小煤粒、炉灰、碳黑等细小的有色粒子，筛余物(325目)小于0.5％。

⑥成品储存：碳酸钙白度大于89％IS0，成品储存槽需配置搅拌器，成品即可泵送造纸车间辅料中心。

四、附图说明：

图1为本发明的工艺流程方框图。

五、具体实施方式：

如图1所示，苛化工序的白泥送至澄清器中进行澄清洗涤，澄清后用膜泵泵入白泥槽，搅拌调白泥浓度20％。白泥浆送入白泥预挂式洗涤机，出泥干泥度55％，白泥落入粗白泥槽中，加热水，稀释到18％。清液送碱回收，回收残碱。再将粗白泥槽白泥送入一级100目旋振筛，除去大颗粒粗渣。初步去除白泥中的未被完全燃烧物，煤粒、炉灰、碳黑、碳粒、油烟子等细小杂物。白泥进入磨前白泥槽，再送白泥进解絮机并同时通入CO₂气体进行碳化，根据物料颗粒大小调整介质加入量。磨后白泥进入磨后白泥槽，再将白泥泵入250目精筛，成品进入回收轻钙储槽。测定白泥的PH值为10，白泥调浓到15％，进入成品槽，即送往纸机做轻质碳酸钙填料，配抄高档双胶纸，所得填料轻质碳酸钙成品，经分析测定，结果如下：

白度：90.02％ISO    pH值：10

沉降体积：2.8ml/g   325目筛余物：小于0.1％

D50：D50为4.0μm，平均粒径6.5μm。

Claims (4)

1、一种白泥精制填料碳酸钙新工艺，包括备料、澄清洗涤、粗筛、均整解絮和碳化、精筛和成品储存；其特征在于：均整解絮和碳化一步完成，即白泥均整解絮的同时通入CO₂气体进行碳化，均整解絮和碳化后，碳酸钙粒径D50为3.0∽7.0μm，平均粒径为5.5∽8.5μm。

2、根据权利要求1所述的白泥精制填料碳酸钙新工艺，其特征在于：均整解絮和碳化工艺条件是：二氧化碳气体压力：2.5∽3.5kg，白泥浓度为14∽18％，温度40∽60度。

3、根据权利要求1所述的白泥精制填料碳酸钙新工艺，其特征在于：粗筛目数为80∽150目。

4、根据权利要求1所述的白泥精制填料碳酸钙新工艺，其特征在于：精筛目数为200∽325目，成品碳酸钙白度达到89％ISO以上，PH值：8.4∽10.5。

Images