[發明專利]一種造紙堿回收制備沉淀碳酸鈣的苛化方法及工藝裝置

無效

• 申請號: 201210367815.4
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN102838155A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 劉北平;黃小兵;趙海翔;姚金秀;全昌云;劉亮
• 申請（專利權）人: 湖南文理學院
• 主分類號: C01F11/18
• 分類號: C01F11/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及造紙領域，特別涉及一種造紙堿回收制備沉淀碳酸鈣的苛化方法，以及一種造紙堿回收制備沉淀碳酸鈣的苛化工藝裝置。

背景技術

堿法制漿是目前大部分制漿造紙廠(尤其是草類原料制漿造紙廠)中廣泛采用的工藝。在堿法制漿造紙的苛化過程中會產生大量的沉淀碳酸鈣(白泥)。苛化是將堿法制漿造紙產生的綠液中的Na₂CO₃與Ca(OH)₂發生苛化反應，生成含NaOH白液和含沉淀CaCO₃白泥的反應過程。

與此同時，碳酸鈣作為填料和涂布顏料在造紙等工業中的應用日益廣泛。隨著紙張輕量化發展和現代紙機車速提高，要求碳酸鈣具有較高的不透明度以及對成形網較低的磨損。但是傳統的苛化工藝生產的白泥存在白度低、形態均勻性差的問題，不能滿足需要?，F有造紙技術中，一般使用商品碳酸鈣作為填料，而對苛化后無需碳化，直接苛化生產沉淀碳酸鈣的技術方案鮮有報道。

鑒于造紙行業對高品質碳酸鈣的需求不斷增加，因此如何提高和改善苛化過程中的沉淀碳酸鈣品質，使其主要成分為文石型晶體結構，以滿足填料和涂布顏料等的性能要求并取代商品碳酸鈣，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種造紙堿回收制備沉淀碳酸鈣的苛化方法，該苛化方法可以促進文石型結構的晶體生長，提高沉淀碳酸鈣的品質。

本發明造紙堿回收制備沉淀碳酸鈣的苛化方法，包括以下步驟：

a)將含Ca(OH)₂消化液、含NaOH溶液與文石型碳酸鈣晶種混合，混合液依次進入多個苛化罐進行苛化反應，所述各苛化罐中分別流加含Na₂CO₃的綠液；

b)將最后一個苛化罐的反應液進行沉澄分離，得第一白泥漿和一級白液；

c)將所述第一白泥漿與含Na₂CO₃溶液進一步苛化反應，將未反應完全的Ca(OH)₂反應完全，分離第二白泥漿和二級白液。

進一步地，所述步驟b分離的第一白泥漿作為步驟a的混合液中的文石型碳酸鈣晶種，所述步驟b分離的一級白液作為步驟a中所述的含NaOH溶液。

進一步地，所述綠液作為步驟c中所述的含Na₂CO₃的溶液。

進一步地，所述苛化罐包括多個，每個苛化罐中流加的Na₂CO₃量按混合液的流動方向依次增加，多個苛化罐流加的Na₂CO₃總量控制為經過所有各個苛化罐苛化反應后，CaO過灰量為0～20％；所述步驟c中第一白泥漿中流加的Na₂CO₃量為理論量的100～120％。

進一步地，所述含Ca(OH)₂消化液消化時的溫度為室溫～90℃，各苛化罐的苛化溫度為室溫～100℃，各苛化罐的攪拌轉速依次降低。

進一步地，所述綠液由以下步驟形成：

在蒸煮鍋中加入草類原料和堿液并進行蒸煮反應，形成草漿和黑液，所述堿液中包含NaOH、Na₂S、蒸煮助劑和留硅劑；

所述黑液濃縮、燃燒、溶解形成綠液。

進一步地，所述綠液還進行預處理，預處理包括將綠液置于預處理器中，加入綠液質量0～5％石灰乳和0～1％聚丙烯酰胺攪拌并澄清，得到預處理后的綠液，其中石灰乳的質量以CaO計。

進一步地，所述留硅劑為鈣基留硅劑，所述留硅劑的活性成分至少包括含鈣物質，所述含鈣物質的質量分數為M，所述留硅劑的活性成分還包括質量分數為0～0.8M的含鋁物質，以及質量分數為0～0.5M的含鎂物質，其中各質量分數以氧化物計算，所述含鈣物質是石灰石或白云石鍛燒后的產物，用水洗前述產物，并加入所述含鋁物質和/或含鎂物質形成乳液留硅劑。

進一步地，所述堿液中包含質量分數為2～18％的NaOH，質量分數為0～2％的Na₂S，質量分數為0～0.2％的蒸煮助劑，質量分數為0.1～5％的留硅劑，所述留硅劑的質量以鈣、鎂、鋁氧化物的總質量計算。

進一步地，所述草類原料與堿液的質量比為1∶1～10，所述蒸煮反應的反應溫度為室溫～190℃，所述蒸煮反應的反應時間為35～180min。

本發明的另一個目的，還提供一種造紙堿回收制備沉淀碳酸鈣的苛化工藝裝置，該苛化工藝裝置包括：