CN106883471B - 一种白泥回收综合利用方法 - Google Patents

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Abstract

一种白泥回收综合利用方法，利用强酸弱碱盐直接与造纸回收白泥混合、干燥和球磨后得到去除残余碱的白泥粉末。该粉末作为填料制备橡胶或塑料复合材料，不仅可以降低复合材料的生产成本，而且还可以改善制品性能。本发明直接使用强酸弱碱盐去除白泥的残余碱，代替酸性较强的无机酸和高成本的有机酸，能提升白泥的白度，简化处理工艺，节约处理成本，具有很好的社会效益和经济效益。

Description

一种白泥回收综合利用方法
技术领域
本发明涉及一种造纸过程中所得副产物白泥的回收利用方法，尤其是涉及一种白泥回收综合利用方法，属于橡胶或塑料填充改性和资源循环综合利用领域。
背景技术
白泥是造纸制浆过程中碱回收阶段产生的副产物，其主要成分是碳酸钙，带有残余碱，属二次污染物。目前，对白泥的处理方法主要为填埋法和煅烧法。其中填埋法容易造成地下水污染，煅烧法投资大、能耗高，且循环利用时受纸浆中硅含量的限制。因此，白泥的回收综合利用已成为造纸工业急需解决的问题。在白泥的回收利用研究中，采用白泥制备环境友好型的复合材料是一种很好的综合利用技术。但是，由于白泥带有残余碱，pH较高，直接使用会影响制品的长久使用性能，而且在制备过程中容易腐蚀设备。因此，在利用白泥制备复合材料前需要去除白泥的残余碱。中国发明专利CN103754918A、CN102553890A、CN105481294A、CN105504725A、CN105214471A、CN102786732A、CN104803406A和CN106146937A分别采用水洗涤、无机强酸和有机酸中和或通入酸性气体中和等方式去除白泥的残余碱。其中，水洗涤会造成大量水资源浪费以及水污染；无机强酸容易腐蚀设备、而且添加量不易控制；有机酸成本较高、且不能完全去除残余碱；通入酸性气体容易造成空气污染、设备要求高。另外，上述去除白泥残余碱的方式操作过程繁琐，白泥的综合回收利用过程工艺复杂。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种操作较简单，成本较低，对设备腐蚀性小的白泥回收综合利用方法。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种白泥回收综合利用方法，包括以下步骤：
（1）将强酸弱碱盐与造纸回收的白泥直接混合，调整强酸弱碱盐的加入量，使得混合物的pH值为6-8；
（2）将步骤（1）所得混合物在100-110℃下干燥2-5h；
（3）将经步骤（2）干燥后的混合物球磨0.5-2h，得到粉末物料。
（4）所得粉末物料可作为填料制备橡胶或塑料复合材料。
所述强酸弱碱盐，优选硫酸锌、硫酸铝、硫酸镁、氯化锌、氯化铝、氯化镁中的一种或多种。
本发明处理后的白泥所应用的橡胶品种包括：丁腈橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、天然橡胶、氯化聚乙烯、二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、氯醚橡胶、氯丁橡胶中的至少一种。
本发明处理后的白泥所应用的塑料品种包括：聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚酰胺中的一种或多种。
本发明的优点是：直接使用强酸弱碱盐（硫酸锌、硫酸铝、硫酸镁、氯化锌、氯化铝、氯化镁）作为白泥残余碱的去除剂，代替酸性较强的无机酸和高成本的有机酸，简化制备工艺，而且又能合理利用白泥，解决环境污染问题。
研究表明，本发明采用锌盐、铝盐、镁盐，反应后生成的氢氧化锌、氢氧化铝和氢氧化镁也是一种橡胶或塑料助剂，不仅可以降低复合材料的生产成本，而且还可以改善制品性能，可进一步提升橡胶复合材料或塑料复合材料的综合性能。除此之外，本发明直接使用造纸工艺的副产物白泥，其原料来源丰富，且处理工艺简单，可大大降低生产成本，并可提升造纸副产物—白泥的利用，具有较好的社会效益和经济效益。
本发明综合回收利用白泥过程中，直接利用强酸弱碱盐去除白泥的残余碱，以实现替代现有技术中的水洗涤、无机强酸和有机酸中和或通入酸性气体中和等方式，去除白泥的残余碱，简化操作过程，降低生产成本，高效利用白泥和解决白泥环境污染问题。本发明直接使用强酸弱碱盐去除白泥的残余碱，代替酸性较强的无机酸和高成本的有机酸，能提升白泥的白度，简化处理工艺，节约处理成本，具有很好的社会效益和经济效益。
具体实施方式
以下结合具体实施例以更加详细地说明本发明。
各实施例及对比例中，所加入的回收白泥的干基（有效成份）重量比为65wt%，含水量为35wt%。
所述橡胶复合材料的拉伸性能的检测方法标准为GB/T 528-2008检测方法。硬度检测方法标准为GB/T531-1999检测方法。
所述塑料复合材料的拉伸性能的检测方法标准为GB/T 16421-1996检测方法。弯曲性能检测方法标准为GB/T9341-2000检测方法。冲击性能检测方法标准为GB/T1043-1993检测方法。
对比例1：根据现有的炼胶方法，按生橡胶100份，氧化锌5.0份，硬脂酸2.0份，橡胶主促进剂 CZ 1.5份，硫磺2.5份，未加强酸弱碱盐处理的球磨1h的白泥50份（以干基重计），用开炼机混合至均匀；最后按常规方法将混炼胶在150℃下用平板硫化机进行硫化，分别制备出白泥/丁腈橡胶复合材料和白泥/丁苯橡胶复合材料。
对比例2：根据现有的熔融共混法，按聚氯乙烯100份，铅钡稳定剂7份，硬脂酸0.6份，石蜡1份，未加强酸弱碱盐处理的球磨1h的白泥50份（以干基重计），采用双螺杆挤出机挤压造粒，挤出过程中各区段温度在140-185℃之间，螺杆转速8 Hz。将聚氯乙烯-白泥复合材料粒料注塑成型，制备聚氯乙烯-白泥复合材料，注塑各区段温度在140-185℃之间。
对比例3：根据现有的熔融共混法，按聚丙烯100份，未加强酸弱碱盐处理的球磨1h的白泥50份（以干基重计），采用双螺杆挤出机挤压造粒，挤出过程中各区段温度在150-190℃之间，螺杆转速8 Hz。将聚丙烯-白泥复合材料粒料注塑成型，制备聚丙烯-白泥复合材料，注塑各区段温度在150-190℃之间。
实施例1：白泥残余碱的去除
室温条件下，称取500克造纸回收的白泥（以含水原料重计）和25克强酸弱碱盐（分别称取七水硫酸锌、十八水硫酸铝、六水氯化铝或六水氯化镁），加入七水硫酸锌、十八水硫酸铝、六水氯化铝或六水氯化镁后混合物料的PH值分别为6、7、7、8，机械混合均匀后在105℃下干燥2h，再将干燥后的混合物球磨1h，得到去除残余碱的白泥。处理后所得白泥的PH值和白度见表1：
实施例2：根据现有的炼胶方法，按丁腈橡胶100份，氧化锌5.0份，硬脂酸2.0份，橡胶主促进剂 CZ 1.5份，硫磺2.5份，实施例1中处理后的白泥50份（以干基计），用开炼机混合至均匀；最后按常规方法将混炼胶在150℃下用平板硫化机进行硫化，制备出白泥/丁腈橡胶复合材料。利用不同强酸弱碱盐处理后的白泥制备的白泥/丁腈橡胶复合材料的力学性能见表2：
实施例3：根据现有的炼胶方法，按丁苯橡胶100份，氧化锌5.0份，硬脂酸2.0份，橡胶主促进剂 CZ 1.5份，硫磺2.5份，实施例1中处理后的白泥50份（以干基计），用开炼机混合至均匀；最后按常规方法将混炼胶在150℃下用平板硫化机进行硫化，制备出白泥/丁苯橡胶复合材料。利用不同强酸弱碱盐处理后的白泥制备的白泥/丁苯橡胶复合材料的力学性能见表3：
实施例4：聚氯乙烯-白泥复合材料
（1）根据现有的熔融共混法，按聚氯乙烯100份，铅钡稳定剂7份，硬脂酸0.6份，石蜡1份，实施例1中处理后的白泥50份（以干基计），采用双螺杆挤出机挤压造粒，挤出过程中各区段温度在140-185℃之间，螺杆转速8 Hz。
（2）将聚氯乙烯-白泥复合材料粒料注塑成型，制备聚氯乙烯-白泥复合材料各区段温度在140-185℃之间。利用不同强酸弱碱盐处理后的白泥制备的聚氯乙烯-白泥复合材料的力学性能见表4：
实施例5：聚丙烯-白泥复合材料
（1）根据现有的熔融共混法，按聚丙烯100份，实施例1中处理后的白泥50份（以干基计），采用双螺杆挤出机挤压造粒，挤出过程中各区段温度在150-190℃之间，螺杆转速8Hz。
（2）将聚丙烯-白泥复合材料粒料注塑成型，制备聚丙烯-白泥复合材料，各区段温度在150-190℃之间。利用不同强酸弱碱盐处理后的白泥制备的聚丙烯-白泥复合材料的力学性能见表5：

Claims (3)

1.一种白泥回收综合利用方法，其特征在于，首先利用强酸弱碱盐与造纸回收的白泥直接混合，干燥和球磨后得到粉末物料，再利用该粉末物料作为填料制备橡胶或塑料复合材料；
具体包括以下步骤：
（1）将强酸弱碱盐与造纸回收的白泥直接混合，调整强酸弱碱盐的加入量，使得混合物的pH值为6-8；
（2）将步骤（1）所得混合物在100-110℃下干燥2-5h；
（3）将经步骤（2）干燥后的混合物球磨0.5-2h，得到粉末物料；
（4）所得粉末物料可作为填料制备橡胶或塑料复合材料；
所述强酸弱碱盐，为硫酸锌、硫酸铝、硫酸镁、氯化锌、氯化铝、氯化镁中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的白泥回收综合利用方法，其特征在于，所得粉末物料所应用的橡胶品种包括：丁腈橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、天然橡胶、氯化聚乙烯、二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、氯醚橡胶、氯丁橡胶中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的白泥回收综合利用方法，其特征在于，所得粉末物料所应用的塑料品种包括：聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚酰胺中的一种或多种。
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