[發明專利]一種利用造紙廠堿回收白泥生產用于造紙無機纖維的方法

無效

• 申請號: 201210061659.9
• 申請日: 2012-03-09
• 公開（公告）號: CN102586947A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 鄭小鵬;張本立;陳均志;鄭融
• 申請（專利權）人: 鶴壁維潔節能材料研究院;鄭州恒豐再生環保能源材料有限公司;陜西科技大學
• 主分類號: D01F9/08
• 分類號: D01F9/08;D01F11/00;D21H13/38
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明的目的在于提供一種為減少環境污染，變廢為寶，利用造紙廠堿回收白泥生產用于造紙無機纖維的方法。

技術背景

制漿造紙廠在堿回收過程中會產生大量苛化白泥(也稱造紙白泥)，其成分以碳酸鈣為主，此外，還含有苛化過程中過量加入的石灰Ca(OH)2，同時還有硅酸鈣、殘余氫氧化鈉(殘堿)以及由于纖維原料不同而含有不等的硫化鈉、鋁、鐵、鎂化合物及塵埃雜質等，每噸粗漿可產0.5白泥(干基)。以木材為原料的苛化白泥，國外及國內的一些大型造紙廠均是采用石灰窯煅燒法，使白泥再生，生產再生石灰，在苛化中循環使用。然而國內以非木材纖維為原料的制漿造紙企業，特別是竹漿、麥草等制漿原料，由于白泥的硅含量高，如果回收再生，循環使用，勢必加劇堿回收的硅干擾，以致使堿回收無法正常運行。由于技術、經濟等原因，在苛化白泥綜合利用的研究與開發中面臨許多問題沒有得到解決。目前絕大多數企業將此類苛化白泥擇地堆放或填埋，不但占用了大量的土地，其有害金屬還會在填埋場半徑50km范圍內形成金屬富集圈，造成嚴重污染環境。隨著我國制漿造紙企業新建的堿回收系統數量增多、規模擴大，產生的苛化白泥將會成比例大幅度增加，造紙白泥治理就成為許多制漿造紙企業迫切需要解決的一個難題。

目前關于造紙廠堿回收白泥的綜合利用主要集中在以下三個方面：在建筑方面可以利用苛化白泥制磚、生產水泥、膩子、建筑涂料、建筑板材、內外墻涂料等；在塑料行業可以利用白泥中的碳酸鈣作為某些塑料制品的填料；而在環保行業，近年來有些研究將苛化白泥用于動力鍋爐排煙的脫硫劑和型煤的粘結劑等。這些方法雖然在一定程度上可解決白泥的綜合利用問題，但大都有一定的局限性。例如將苛化白泥運到水泥廠替代部分石灰石作為原料生產水泥時，運費和能耗就成為重要的問題，而其經濟效益卻很小，其推廣應用也不容易。而白泥用作塑料的填料，必須經過精制、純化處理，成本較高，不可能大量處理白泥，而且很難做到就地利用。而白泥用于煙氣脫硫劑，如果用濕白泥，則由于白泥的pH較高，長期使用，對脫硫設備可能產生腐蝕作用。如果用干白泥，則能耗增加引起使用白泥的成本提高。而白泥用于型煤的粘合劑(含脫硫劑)時，會分解產生二氧化硫，增加了對環境的污染。也有發明專利CN?1299790A公開了一種利用造紙廢料按一定比例摻混于泥土或者粉煤灰中制磚的方法，該方法使用制磚模具來形成磚坯，在制得燒結磚后還要將其從模具中取出。對于一般的中小規模磚窯廠(日產量在8萬塊磚以上)而言，如此進行裝模脫模耗工耗時很大，不適合于實際的工業生產。

到目前為止，在上述白泥綜合利用方法中，真正工業化應用的不多，只是少部分利用，主要存在問題有：①成本過高，收益少，沒有推廣價值；②白泥消耗量小，實際可行性小；③技術還不夠成熟，工業化應用還需要進一步研究。這些問題限制了白泥的應用，因而目前大量白泥還是堆放，不僅占用了大量土地，而且加重了企業的負擔。所以，開展白泥綜合利用的研究迫在眉睫。

粉煤灰是以煤粉為燃料的發電廠和城市集中供熱鍋爐燃煤后，由煙氣帶出的粉狀殘留物，是一種“人工火山灰質”的硅鋁質材料。煤矸石是煤礦開采和精煤洗選過程排放量最大的固體廢棄物。我國做為世界上最大的煤炭生產國和消費國，目前粉煤灰年排量約2億噸，煤矸石堆存已累計50億t以上，粉煤灰和煤矸石是我國工業排放最大的固體廢棄物。

發明內容

本發明通過對造紙堿回收白泥以及粉煤灰和煤矸石等工業廢棄物的化學成分分析，認為將這幾者經過適當調配和組合，使Si∶Al∶Ca元素的質量含量調整到19～26∶15～22∶8～12的范圍內，就可用于生產優良的板紙無機纖維原料。

表1白泥的主要化學成份

表2粉煤灰主要化學成份

表3煤矸石的化學成分％