CN102161495A

CN102161495A - 一种从制碱厂回收利用制碱白泥的方法

Info

Publication number: CN102161495A
Application number: CN 201110047658
Authority: CN
Inventors: 宋卫锋; 孙水裕; 林梓河; 罗丽丽; 张倍维; 严明; 郑琪
Original assignee: Guangdong University of Technology
Current assignee: Guangdong University of Technology
Priority date: 2011-02-28
Filing date: 2011-02-28
Publication date: 2011-08-24

Abstract

本发明公开了一种从制碱厂回收利用制碱白泥的方法，该方法将氨碱工艺生产过程产生的制碱白泥进行干燥、研磨、水洗后加入助剂，然后水洗抽滤；在过滤后所得的制碱白泥投加助剂，然后再一次的水洗干燥，从而实现将制碱白泥转化为沉淀碳酸钙；上述方法可实现碳酸钙含量达97%，白度值达90%，符合一般沉淀碳酸钙产品的要求，可以制取相应的化工产品，也可以将所得的产品进一步的提纯处理，以制成更高要求的产品；该方法不仅工艺流程简短，操作方便，生产设备投资少，而且可以实现生产环境无污染，无排放，固体废物综合利用，实现经济效益和环境效益。

Description

一种从制碱厂回收利用制碱白泥的方法

技术领域

本发明属工业废弃物处理、资源化技术领域，具体涉及一种从制碱厂回收利用制碱白泥的方法。

背景技术

我国的纯碱工业基本采用氨碱法生产工艺。氨碱法生产纯碱过程中蒸馏工序排出的大量蒸馏废液及盐水精制工序中洗涤桶排出的盐泥废液再经窑气炭化中和后产生的白色沉淀物即为碱渣，俗称制碱白泥。白泥主要成分是CaCO₃，因其带有残碱，故属于二次污染物，外排会造成环境污染，也不能直接回收利用。白泥有以下主要特点：

1、制碱白泥中不溶性主要成分为CaCO₃、Mg(OH)₂、CaSO₄及 Ca(OH)₂(还含有少量的Al₂O₃、SiO₂和Fe₂O₃等)，含量在60％～80％；而易容性的盐主要成分是CaCl₂、NaCl等，含量在12％～22％；此外，还含有6％～10％的酸不溶物。白泥中碳酸钙、硫酸钙、氧化钙含量高，不溶物总量高。

2、白泥中可溶性氯化物（CaCl₂、NaCl）盐类含量较高，即氯离子含量较高。由此，使白泥在工业上的再利用，特别是建筑材料工业的利用受到很大限制。

3、颗粒非常细小，是白泥的又一个主要特征。白泥的粒度细，比表面积大，具有胶体性质。因此，其粉体颗粒沉降速度慢，且含水量高，难以脱水，这是白泥治理的一个难点。

4、白泥属高碱性物质，其pH值一般为10～12。白泥的任意堆放，易使其中的有害成分（特别是碱成分）经过风化淋滤、地表径流的侵蚀而渗入地下水和土壤，污染水体和土壤。因此，当碱质等有害成分进入土壤，能杀灭土壤中的微生物，使土壤丧失腐解能力；同时破坏土壤的原有结构，最后发展成盐碱地。

由于白泥量大并且因自身的特点很难处理，大量白泥自然堆放，或者直接排海。长期堆放的白泥占用了大量的土地资源，且其表面风化产生扬尘污染；白泥排海则导致海洋生态平衡被破坏，危害水产养殖，而且沉积以后还有可能危及航道。因此，白泥的污染问题一直制约着纯碱企业的进一步发展，是氨碱厂的一大技术难题。

白泥的处理方法目前主要有水洗法和化学法。水洗法就是将苛化工段排出的白泥经过数道水洗、碳酸化及过滤等工序除去其中的残碱、过量的CaO及大部分杂质后以实现回收利用。因其回收的CaCO3存在颗粒团聚、质地较松散、细度和白度不高的问题，在印刷过程中常会出现掉粉、掉毛现象，很难满足目前的印刷要求。化学法因为需要填加化学助剂、参数难于控制且造价较高而很少采用。

文献《浅谈碱回收白泥的利用》（沈兴楠，《浙江造纸》1999年第3期）和文献《碱回收白泥制备轻质碳酸》（李仲明，《中国环保产业》2006年）分别介绍从的白泥中提取碳酸钙的方法，文献《浅谈碱回收白泥的利用》中报道白泥经洗涤以除去残余可溶性NaOH，Na2S，再经筛选以除去或降低尘埃杂质；最后通入CO2气体将过量有效CaO转化为碳酸钙，但该方法并未对白泥白度进行实质的处理，该方法对提高白度值提高效果并不理想，进而限制其回利用。文献《碱回收白泥制备轻质碳酸》报道通过对消化前的滤液进行絮凝提纯处理，避免绿液中的炭末、杂土、硅胶及Fe、Mn离子等软体杂质进入消化、苛化***，以提高白泥的白度和纯度。并且开发白泥专用砂磨机对白泥进行定向研磨解絮规整，使其细度和微观结构满足造纸填料的需要，同时定向研磨又可筛除砂子、焦炭等硬体杂质。具体步骤是：绿液提纯、消化增白、清洗稳定、定向研磨和干燥。该方法对Fe、Mn等离子进行处理，但是未对白泥中的钙离子进行回收，使大量的钙离子流失，不仅造成污染，而且影响碳酸钙含量。以上两方法存成本高，工艺复杂，造成二次污染等问题，并不是回收制碱白泥的最理想方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有工艺存在的不足，提出了一种从制碱厂回收利用制碱白泥的方法，该方法不仅工艺简单、合理，成本低，资源回收利用率高效益好，实现固体废弃物的回收利用和环境友好。

本发明是从以下技术方案实现的：

一种从制碱厂回收利用制碱白泥的方法，包括以步骤：

将氨碱工艺生产过程产生的制碱白泥进行干燥、研磨、水洗后加入第一助剂，然后水洗抽滤；在过滤后所得的制碱白泥投加第二助剂，然后再一次的水洗干燥，从而实现将制碱白泥转化为沉淀碳酸钙。

干燥：是指将白泥放入105^oC烘箱中，干燥5～6小时。

水洗：是指将干燥后的白泥与一定的水量混合，并搅拌制成白泥悬浊液。

抽滤：是指将悬浊液用循环式多用真空泵进行抽滤。

第一助剂：是指在白悬浊液中加入一定量的无水碳酸钠，以回收钙离子，提高碳酸钙含量。

第二助剂：是指在白悬浊液中加入一定量的无保险粉，以去除Fe、Mn等离子，提高白度。

本发明方法的具体步骤如下：

（1）取2g制碱白泥于105^oC烘箱中，干燥5～6小时后，取出研磨；

（2）研磨后加130ml水充分混合，搅拌成白泥悬浊液，对白泥悬浊液进行抽滤；

（3）将抽滤后的制碱白泥与130ml水充分混合，并加入0.5g无水碳酸钠充分混合后抽滤；

（4）将抽滤后的制碱白泥与130ml水充分混合，并加入0.3g保险粉充分混合后抽滤；

（5）将抽滤后的制碱白泥置于105^oC烘箱中，干燥5～6小时。

本发明的有益效果是：利用上述方法回收制碱白泥，可实现碳酸钙产品白度值≥90%，碳酸钙含量≥97%，所得产品可以直接制取相应的化工产品或纯度更高的产品。利用上述回收处理方法，工艺流程简单，操作方便，生产设备投资少，可以实现白泥资源综合利用，提高碱厂的清洁生产水平，实现经济效益和环境效益。

本发明选择方法原理：

干燥：是指将白泥中的部分杂质的去除。

水洗：是指将白泥中所含溶解性离子转移到水中。

抽滤：是指实现碳酸钙与其他溶解性离子分离。

第一助剂：是指加入一定量的无水碳酸钠，与钙离子反应，提高碳酸钙含量。

第二助剂：白泥中影响白度的物质主要是铁、锰等黑色金属，它们以Fe、Mn离子及氧化物形式存在。化学法除杂以除铁为例，利用化学还原剂将三价铁离子还原成可溶性的二价铁离子，再通过水洗即可去除，以达到增白的目的。保险粉（NaS₂O₄）作为化学还原剂，其与三价铁的反应方程式是：

6Fe³⁺﹢S₂O₄ ^2-﹢4H₂O＝6Fe²⁺﹢2SO₄ ^2-﹢8H⁺。

附图说明

图1是本发明方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合实例对本发明作进一步详细描述：

实施例：

取某制碱厂生产工艺产生的白泥，按以下步骤从白泥中回收碳酸钙：

1. 取2g白泥置于烧杯中，于105^oC烘箱中，干燥5～6小时后，取出研磨。

2. 研磨后加130ml水充分混合，搅拌成悬浊液，对悬浊液进行抽滤。

3. 将抽滤后的白泥与130ml水充分混合，并加入0.5g无水碳酸钠充分混合后抽滤。

4. 将抽滤后的白泥与130ml水充分混合，并加入0.3g保险粉充分混合后抽滤。

5.将抽滤后的白泥置于烧杯中，于105^oC烘箱中，干燥5～6小时。

经检验，用上述方法提纯碳酸钙白度值可达到91.2%，碳酸钙含量可达97.3%，符合碳酸钙产品的要求，可以将该产品做为原料，制作多种碳酸钙产品，如：

1、高档卷烟纸专用碳酸钙。碳酸钙在卷烟纸生产中的填加量配比为纤维原料的40－50%，可以有效提高卷烟纸的透气度。

2、沉淀碳酸钙在橡胶、塑料、纸张、涂料中的应用。可以增加橡胶体积、降低产品成本，改善橡胶的加工性能。可以增加塑料体积、降低产品成本；提高塑料的尺寸稳定性。作纸张的填料，在纸张中添加适量的碳酸钙，可以保证纸张具有一定的强度和白度，同时降低成本。在涂料中，碳酸钙用作填料，起骨架作用，所以在涂料工业中，碳酸钙被称为体质颜料。

3、沉淀碳酸钙在医药、食品、饲料、牙膏、化妆品、油墨等方面有许多应用。

Claims

1.一种从制碱厂回收利用制碱白泥的方法，其特征在于包括以步骤：

2.根据权利要求1所述的回收利用制碱白泥的方法，其特征在于具体步骤如下：

（1）取2g制碱白泥于105oC烘箱中，干燥5～6小时后，取出研磨；

（5）将抽滤后的制碱白泥置于105oC烘箱中，干燥5～6小时。

3.根据权利要求1所述的回收利用制碱白泥的方法，其特征在于：上述

水洗是指将干燥后的白泥与水量，并搅拌制成白泥悬浊液。

4.根据权利要求1或2所述的回收利用制碱白泥的方法，其特征在于：上述抽滤是指将悬浊液用循环式多用真空泵进行抽滤。