[發(fā)明專利]造紙苛化白泥渣制備高強(qiáng)度陶質(zhì)墻體材料的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010146328.6
• 申請日: 2010-04-14
• 公開（公告）號: CN102070322A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 崔崇;江金國;丁錫鋒;張士華;陳光;孫章鰲;崔曉昱
• 申請（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號: C04B33/00
• 分類號: C04B33/00;C04B33/132
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 唐代盛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無機(jī)固體廢棄物資源化利用領(lǐng)域，特別是一種利用工業(yè)廢渣--造紙苛化白泥渣制備新型建筑墻體材料的方法。

背景技術(shù)

我國是制漿造紙大國，目前采用化學(xué)制漿方法，化學(xué)制漿(分為燒堿法和亞硫酸鹽法)就是利用各種化學(xué)藥劑，在特定條件下將植物纖維原料中的大部分木素溶出來使之分散成紙漿。燒堿法主要用來生產(chǎn)某些草漿，如稻麥草、龍須草、蘆葦?shù)取喠蛩猁}法主要用來生產(chǎn)木漿，也有用于制竹漿和草漿。化學(xué)制漿方法，無論用何種原料都要產(chǎn)生黑液，黑液中含有大量的廢堿和有機(jī)物，是水體的嚴(yán)重污染源之一。國內(nèi)多數(shù)造紙廠不加任何處理便將黑液排放到河湖中，一方面浪費(fèi)了大量的堿資源，另一方面嚴(yán)重污染了環(huán)境。堿回收是我國造紙工業(yè)環(huán)境治理的首選措施，它不僅有很好的經(jīng)濟(jì)效益，而且還有很好的社會效益，對改善環(huán)境有著非常重要的作用和意義。

我國造紙工業(yè)與歐美發(fā)達(dá)國家的本質(zhì)區(qū)別在于制漿種類。國外以木漿為主，我國木漿、非木漿(稻草、麥草、龍須草、蘆葦?shù)葹樵?造紙工藝約各占50％。造紙苛化白泥渣是指化學(xué)制漿法-燒堿法產(chǎn)生的制漿黑液經(jīng)提取、蒸發(fā)濃縮形成固含量50％～70％的堿和有機(jī)物，然后將濃縮液放在堿回收鍋爐中燃燒，燒去有機(jī)物，得到主要成分是碳酸鈉Na₂CO₃和Na₂S的熔融物。熔融物溶于水中形成綠液，加入消化石灰，經(jīng)過苛化工藝使碳酸鈉轉(zhuǎn)化為氫氧化鈉，氫氧化鈣形成碳酸鈣沉淀。苛化后的懸濁液經(jīng)澄清、洗滌、過濾后的濾液再循環(huán)用于制漿，同時得到的沉淀物碳酸鈣經(jīng)過濃縮、真空脫水形成-苛化白泥渣(白泥濾餅)，堿回收苛化白泥渣產(chǎn)生工藝流程見圖1。

造紙廠堿回收工藝年產(chǎn)生白泥300多萬噸。據(jù)統(tǒng)計，2005年我國造紙工業(yè)制漿堿回收企業(yè)有98個，年回收燒堿量152.36萬噸。其中木漿堿回收企業(yè)36個，年回收燒堿量68.51萬噸；非木漿堿回收企業(yè)62個，2005年非木漿企業(yè)回收燒堿量83.85萬噸，占總回收燒堿量的55.0％，未處理的造紙苛化白泥渣174.68萬噸。而2000年非木漿企業(yè)年回收燒堿量13.88萬噸，未處理的苛化白泥渣28.92萬噸。五年內(nèi)苛化白泥渣的排放量增加6倍，累計排放563.53萬噸。近年來隨著我國堿回收系統(tǒng)數(shù)量的增加，苛化白泥的排放量呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢，由此造成的環(huán)境污染問題日趨嚴(yán)重。

堿回收苛化過程中發(fā)生了如下化學(xué)反應(yīng)：

熔融物的水溶解過程

Na₂CO₃+H₂O＝＝＝＝2Na⁺+OH^-+HCO₃^--------------------------------------------(1)

HCO₃^-+H₂O＝＝＝＝OH^-+H₂CO₃-------------------------------------------------(2)

苛化過程

CaO+H₂O＝＝＝Ca(OH)₂＝＝＝＝2OH^-+Ca²⁺--------------------------------------(3)

2Na⁺+H₂CO₃+2OH^-+Ca²⁺＝＝＝＝CaCO₃↓+2NaOH+H₂O------------------------------(4)