专利名称：改进的造纸黑液碱回收新工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种改进的造纸黑液碱回收新工艺，它适用于碱法制浆(木浆和草浆)造纸黑液的污染治理，尤其适用于传统燃烧法造纸黑液碱回收工艺的技术改造。
背景技术：
造纸黑液的污染及其治理已是举世瞩目的问题。目前，国际上通用的比较成熟的造纸黑液污染治理技术是燃烧法碱回收。关于这种碱回收技术，在《最新碱法制浆技术》([美]E.W.马科隆，T.M.格雷斯编，曹邦威译，中国轻工业出版社，1998年6月版)中有详细的叙述。其工艺过程可概括为将黑液经蒸发、燃烧、溶解转化成绿液，再用过量石灰苛化，从而制得烧碱(白液)。这种方法消除了黑液的污染，也回收了黑液中的碱，但在回收碱的同时却产生了大量的碱性废渣——白泥，构成了严重的二次污染。目前，木浆厂是将白泥回烧成石灰循环使用。这种方法，投资大，能耗高(回烧1吨石灰约需250kg燃料油)，经济价值小，只是为消除白泥二次污染不得已而为之。对于草浆厂，因白泥中硅含量高不能回烧，只得把白泥排入江河湖泊或填埋。长期以来，世界上的许多专家、学者一直在致力研究简便易行的白泥回收处理技术，特别是草浆白泥的处理技术。究其研究思路，大家均是在研究怎样对传统碱回收工艺中产生的白泥进行处理和利用，却很少有人研究怎样从根本上避免这种废渣(白泥)的产生。
艾天召申请的发明专利CN1239166公开的“造纸黑液碱回收绿液苛化新工艺”，可以避免废渣——白泥的产生，而且在回收碱的同时还生产出了普通沉淀碳酸钙。但是，由于该发明所采用的反应温度较高以及其他工艺条件的限制，它所生产的碳酸钙颗粒较粗，平均粒径在5μm左右，只能用于需要使用较相颗粒碳酸钙的部分造纸业，但不能满足涂布纸和中性施胶造纸以及其他工业对细颗粒碳酸钙的要求。
随着时代的发展，世界造纸工业以及其他工业对较细颗粒，特别是微细级(平均粒径小于1μm)碳酸钙的需求量急剧增加，因此研究微细或超细沉淀碳酸钙的生产方法已是当今世界碳酸钙行业的热门研究课题之一。但是人们的研究思路都是以碳化法生产碳酸钙为基础，却从未有人研究怎样以造纸黑液碱回收中的苛化反应为基础来生产微细碳酸钙。
发明内容
1.本发明所要解决的技术问题及其目的本发明所要解决的技术问题是传统的造纸黑液碱回收工艺中存在的白泥二次污染及需要进行白泥回收处理的问题，不过，本发明的目的不是对传统碱回收工艺的白泥进行回收处理，而是通过对传统碱回收工艺中苛化工序的关键性技术改进，提供一种不仅能从根本上避免废渣(白泥)的产生，不需要进行白泥回收处理，并且在回收碱的同时，还能通过选用不同的工艺条件，直接生产出2μm以下粒径≥50％的涂布纸用碳酸钙、2μm以下粒径≥90％的中性施胶造纸用碳酸钙以及平均粒径＜1μm的微细碳酸钙等粒径大小不同的系列沉淀碳酸钙产品，生产过程中无二次污染的改进的造纸黑液碱回收新工艺。本发明不仅具有良好的环境效益，而且具有非常可观的经济效益。
2.本发明采用的技术方案为了从根本上解决传统造纸黑液碱回收工艺中存在白泥二次污染及需要白泥回收处理的问题，本发明对传统碱回收工艺中白泥二次污染的成因进行了大量的研究工作。研究表明，在传统碱回收工艺产生的废渣(白泥)中，其主要成分就是苛化反应产生的CaCO3，它之所以不能作为CaCO3产品使用，是因为其中还含有绿液和石灰带入的杂质及未参与反应的过量CaO。为了在回收碱的同时使苛化反应产生的CaCO3直接成为产品，本发明对传统碱回收工艺苛化工序进行了关键性的技术改进，所采用的技术方案是(1)苛化反应前，增设石灰净化处理过程在传统碱回收工艺中，是用绿液直接消化石灰，这样，石灰中的杂质随CaO一起全部进入了苛化反应体系，虽然消化后通过提渣，分离出了部分的粗石灰渣，但石灰中的大量杂质仍混入了苛化反应产生的CaCO3中，从而直接影响CaCO3的纯度，为了避免这种情况，本发明在石灰与绿液混合之前，增设了石灰净化处理过程，预先分离出其中的杂质，使石灰中的杂质根本就不进入苛化反应体系，也就不可能混杂在苛化反应产生的CaCO3中。该过程的具体步骤是预先用水或淡洗水将石灰消化成石灰乳，分离出其中的粗石灰渣，再将石灰乳用180～600目(不含180目)的筛网过筛，过筛后的精细石灰乳备苛化用。筛出的细石灰渣与粗石灰渣合并后掺入到煤粉中，用作燃煤锅炉燃烧的矿化剂。
(2)苛化反应前，增设绿液净化处理过程在传统的碱回收工艺中，对燃烧工段送来的绿液，只经过简单的澄清除去部分绿泥，然后直接用澄清后的上层清绿液消化石灰。由于绿液中的黑色固体杂质(俗称绿泥)为胶体状态，颗粒很细，沉降速度很慢，在澄清后的上层清绿液中仍含有相当量的绿泥，它们进入苛化反应体系后，不仅直接影响苛化反应产生CaCO3的纯度和白度，而且使白液不易澄清，白泥不易过滤和洗涤，影响整体碱回收系统的正常运行。
本发明在对绿泥物理性质的研究中发现，绿泥中以胶体状态存在的氢氧化物和硫化物等不仅颗粒很细，而且表面带正电荷，因为同种电荷互相排斥，因此颗粒之间难以聚集和沉降。根据绿泥带正电荷这一物理性质和绿液的主要成分是Na2CO3这种特殊的介质条件，本发明用Ca2+离子对绿液进行净化处理。关于用作净化处理剂的具体物质，根据净化作用机理，凡是能提供足量Ca2+离子的物质均可用作绿液净化处理剂，其中包括所有的可溶性钙盐如CaCl2、Ca(NO3)2等以及Ca(OH)2、CaO或它们的混合物，实际使用时可以是溶液、悬浮液或固体，但是，从经济角度和对后续工序的影响等多种因素考虑，以含Ca(OH)2的浆液或含CaCl2的溶液或二者的混合物作绿液净化处理剂为宜。本发明进行绿液净化处理的具体步骤和作用机理如下将由黑液经蒸发、燃烧、溶解后得到的绿液置于绿液净化处理器中，加热至10～80℃(不含80℃)，边搅拌边加入绿液净化剂(其主要作用成分是Ca2+离子)。此时净化剂中的Ca2+离子与绿液中的Na2CO3发生反应生成CaCO3沉淀，新生态的CaCO3沉淀比表面积大，吸附能力强，根据沉淀表面优先吸附其构晶离子的吸附规律，在有大量Na2CO3存在的绿液中，CaCO3沉淀表面必然优先吸附其构晶离子CO32-，从而使CaCO3沉淀表面带负电荷。因静电引力作用，带负电荷的CaCO3沉淀与绿液中带正电荷的胶体物质(绿泥)互相吸引迅速聚集和沉降。在此聚集过程中，密度很小不易沉降的未燃炭粒等其他杂质也被裹进了聚集体中而被迅速沉降下来。又因为新生态的CaCO3是一种性能良好的共沉淀剂，它除了能与绿液中的胶体迅速结聚之外，还能使绿液中以金属离子形式存在的杂质如Fe3+、Fe2+、Al3+等也被共沉淀下来。将上述加入净化剂并充分搅拌后的绿液转入绿液澄清器中，澄清3～10分钟，固形物便可基本沉降完全，得到清澈透明的绿液，如能在澄清器中停留3～6小时，便可得几乎近于无色清澈透明的绿液。将澄清后的上层清绿液再经精细过滤机过滤，以彻底除去其中尚存的极少量固形物，精细过滤后的精绿液置于贮槽中备苛化用。将澄清器底部的绿泥经过滤后所得疏散状的固形物(不再是胶体)与精细过滤机滤出的固形物合并，经洗涤、脱水后送至硅酸盐水泥厂用作生产水泥的原料。
关于净化剂的用量，这是一个重要的问题，如果用量过少，则新生成CaCO3沉淀量就少，CaCO3沉淀表面所带负电荷不足以中和绿液中胶体所带的正电荷，从而影响固形物的聚集和沉降速度，反之，如果用量过多，中和胶体所带正电荷以后，CaCO3沉淀表面仍带有部分负电荷，同样会影响沉降速度。具体用量应根据绿液中胶体物质的量确定，当单独使用含Ca(OH)2的浆液(以CaO计)作净化剂时，净化剂浆液中所含CaO与绿液中所含Na2CO3的重量比为0.01～1∶106。
(3)通过两步苛化，在回收碱的同时，直接生产出涂布纸用和中性施胶造纸用沉淀碳酸钙以及平均粒径小于1μm的微细碳酸钙在传统的碱回收工艺中，只进行一步苛化，为了提高碳酸钠的苛化度，通常加入过量石灰。因此，在从这种苛化体系排出的废渣(白泥)中必然含有未参与反应的过量CaO。又因为传统碱回收工艺通常是用绿液直接与石灰反应，为了加快反应速度，则在较高的温度下(通常在90℃以上)进行苛化反应。根据沉淀形成的理论，反应温度越高，生成沉淀的颗粒就越大。因此，传统碱回收工艺中苛化反应产生的CaCO3的颗粒较大。
在本发明中，通过两步苛化，从而既提高Na2CO3的苛化度，又使加入到反应体系中的CaO完全参加反应，全部转变成CaCO3。为了得到细颗粒的CaCO3，本发明在0～70℃(不含70℃)条件下进行苛化反应。在本发明中，因为苛化用的石灰已预先净化处理成了精细石灰乳，所以在比较低的温度下仍有较高的反应速度。
本发明进行两步苛化的具体步骤如下按照石灰乳中CaO为化学反应所需理论量的1～1.6倍的计量关系，将净化处理后所得的精绿液与净化处理后所得的精细石灰乳置于苛化器中，在0～70℃(不含70℃)的条件下进行第一步苛化，苛化反应为
在此步苛化中，由于CaO过量，所以可保证Na2CO3有比较高的苛化度。苛化后经过滤进行固液分离，滤出的烧碱溶液(对于硫酸盐法制浆，其中还含有Na2S)俗称白液，送至造纸的蒸煮工段循环使用。在滤出的固形物中，既含苛化反应产生的CaCO3，又含尚未参与反应的过量CaO，为了除去其中的过量CaO，则在此固形物中再加入过量的精绿液，在0～70℃(不含70℃)的条件下进行第二步苛化。此步苛化时加入精绿液的量应符合的计量关系是，精绿液中所含Na2CO3与第一步苛化后滤出的固形物中所含未参与反应的过量CaO的重量份数之比为106n∶56，其中n值为1～50。在此步苛化中，由于Na2CO3大量过量，所以可使上述固形物中未参与反应的过量CaO完全参加反应，全部转变成CaCO3。待第二步苛化进行到CaO完全转变成CaCO3后再过滤，滤出的溶液中因含有大量未参与反应的过量Na2CO3，故需返回用于第一步苛化，滤出的固形物经过洗涤即可得到纯净的含水沉淀碳酸钙。
本发明所制沉淀碳酸钙的粒径大小可以通过选用不同的工艺条件进行控制，石灰乳过筛所用筛网孔径越小，苛化反应温度越低，进行苛化反应时反应物浓度越大，则所得CaCO3的粒径越小。当石灰乳过筛用筛网在200目以上，苛化反应温度低于70℃，苛化液的总碱度(以NaOH计)＞80g/L时，即可得2μm以下粒径≥50％的涂布纸用碳酸钙；当石灰乳过筛用筛网在400目以上，苛化反应温度低于50℃，苛化液总碱度(以NaOH计)＞90g/L时，即可得2μm以下粒径≥90％的中性施胶造纸用沉淀碳酸钙；当石灰乳过筛用筛网在500目以上，苛化反应温度低于40℃，苛化液的总碱度(以NaOH计)＞100g/L时，即可制得平均粒径小于1μm的微细沉淀碳酸钙。
3.本发明的有益效果与传统的造纸黑液碱回收工艺相比，本发明的有益效果如下(1)本发明不仅从根本上避免了废渣(白泥)的产生，不需要白泥回收处理工序，能使碱回收的设备投资和能耗大幅度降低，而且在回收碱的同时，比传统工艺多生产出了造纸所必需的另一种重要化工原料——沉淀碳酸钙。在本发明中还可以通过选用不同的工艺条件，生产出粒径大小等物理性能不同的系列碳酸钙产品，其中包括涂布纸和中性施胶造纸用碳酸钙以及平均粒径小于1μm的微细沉淀碳酸钙等。这些碳酸钙质量好，既可直接用于造纸，也可作商品出售。因此，本发明具有非常可观的经济效益。
(2)在本发明中，是用水(或淡洗水)消化石灰，石灰渣中不存在残碱，生产的碳酸钙中，游离碱(以CaO计)小于0.1％，所以，本发明中碱损失很少，回收碱的产量比传统工艺有一定的提高。
(3)在本发明中，由于苛化前进行了绿液净化处理，使绿液中的胶体物质未进入反应体系，消除了胶体物质对苛化系统的影响，从而使苛化反应速度加快，苛化后固形物的沉降速度和滤水性能明显提高，白液易于澄清，沉淀易于过滤和洗涤，从而有利于整体碱回收系统的正常运行，这一点对于草浆厂尤为重要。
(4)本发明生产的碳酸钙，具有特殊的晶形，更适用于造纸，这是一项意想不到的技术效果。本发明所制多个碳酸钙样品的电镜检测结果表明，它们的晶形均是一种两头圆滑的短棒状。此碳酸钙在纸机上的应用试验表明，其使用效果比造纸工业常用的纺锤形还要好。这可能是因为这种碳酸钙是在介质均匀、条件易于控制的液相反应体系中形成的。关于此种晶形的成因及其应用效果等还有待深入研究。
(5)在传统碱回收工艺中，除产生白泥外，还产生另外两种废渣，一种是石灰渣，因其中含绿液带入的绿泥而呈墨绿色，不能进一步利用，另一种是胶状绿泥。而在本发明中，是用水或淡洗水消化石灰，石灰渣中不含绿液带入的杂质，可以直接掺入煤粉中用作燃烧的矿化剂。在本发明的绿液净化处理过程中，加入绿液净化剂后使得从绿液中分离出来的固形物可直接用作生产水泥的原料。因此，本发明完全做到了物尽其用，没有任何废物排放，无二次污染，具有很好的环境效益。
(6)本发明与传统的碱回收工艺具有很好的兼容性，只需对其苛化工段加以技术改造即可，而且技改设备投资小，工艺简单易行。
说明书附图
为本发明的工艺流程方框图。
下面结合实施例进一步说明本发明的工艺过程。
实施例1从硫酸盐法木浆厂碱回收燃烧工段取含Na2CO3636份(重量份数)的绿液，置于绿液净化处理器中，加热至78℃，边搅拌边加入含CaO3.6份(重量份数)的Ca(OH)2浆液，充分搅拌后转入绿液澄清器中澄清，将澄清后的清绿液再经精细过滤机过滤，以彻底除去其中尚存的少量固形物，精细过滤后的精绿液置于贮槽中备苛化用。将澄清器底部的泥浆进行过滤，滤出的绿液并入清绿液中，滤出的固形物与精细过滤机滤出的固形物合并，再经洗涤，脱水后所得固形物用作生产水泥的原料。
取含CaO200份(重量份数)的石灰，用水消化成石灰乳，分离出其中的粗石灰渣，再将石灰乳用200目筛网过筛，过筛后的精细石灰乳备苛化用，筛出的细石灰渣与粗石灰渣合并后掺入到煤粉中，用作燃煤锅炉燃烧的矿化剂。
按照石灰乳中CaO的重量为化学反应所需理论量的1.03倍的计量关系，将净化处理后所得的精绿液和精细石灰乳置于苛化器中，在反应温度为68℃和苛化液总碱度(以NaOH计)为82g/L的条件下进行第一步苛化，苛化后经过滤进行固液分离。滤出的白液(含NaOH、Na2S)送至造纸蒸煮工段循环使用。在滤出的固形物中再加入过量的精绿液(精绿液中所含Na2CO3的重量与固形物中未参与反应的过量CaO的重量之比为30×106∶56)，在反应温度为68℃和苛化液总碱度(以NaOH计)为82g/L的条件下进行第二步苛化，待CaO反应完全后再过滤，滤出的溶液返回用于第一步苛化。滤出的固形物经洗涤即可得到纯净的含水沉淀碳酸钙。将一部分含水碳酸钙直接作为涂布纸填料进行应用试验，使用效果良好，将另一部分含水碳酸钙经烘干等制成碳酸钙成品，并进行化学分析和粒径分布测定，结果示于表1。
实施例2取含CaO200份(重量份数)的石灰，用水消化成石灰乳，分离出其中的粗石灰渣，再将石灰乳用500目的筛网过筛，过筛后的精细石灰乳备苛化用。筛出的细石灰渣与粗石灰渣合并后，掺入煤粉中用作燃煤锅炉燃烧的矿化剂。
按照石灰乳中CaO的重量为苛化反应所需理论量的1.5倍的计量关系，将实施例1中净化处理后所得的精绿液与本实施例中净化处理后所得的精细石灰乳置于苛化器中，在反应温度为38℃和苛化液总碱度(以NaOH计)为102g/L的条件下进行第一步苛化。苛化后进行过滤，过滤出的白液(含NaOH、Na2S)送至造纸蒸煮工段循环使用。在滤出的固形物中再加入过量的精绿液(精绿液中所含Na2CO3的重量与固形物中未参与反应的过量CaO的重量之比为2×106∶56)，在反应温度为38℃，苛化液总碱度(以NaOH计)为102g/L的条件下进行第二步苛化，待CaO反应完全后再过滤。滤出的溶液返回用于第一步苛化，滤出的固形物经洗涤后即可得纯净的含水沉淀碳酸钙。将一部分含水碳酸钙直接作为中性施胶造纸填料进行应用试验，结果表明，其使用效果很好。将另一部分经烘干等制成碳酸钙成品后，进行化学分析和粒径分布测定，结果示于表1。
实施例3从烧碱法蔗渣浆厂碱回收燃烧工段取绿液，按照实施例1进行绿液的净化处理，石灰净化时，石灰乳用600目筛网过筛，然后在反应温度为30℃，苛化液总碱度(以NaOH计)为106g/L的条件下进行两步苛化，所得碳酸钙的质量检测结果示于表1。
实施例4从硫酸盐法苇浆厂碱回收燃烧工段取含Na2CO3318份(重量份数)的绿液置于绿液净化处理器中，加热至66℃，边搅拌边加入含CaCl22.8份(重量份数)的净化剂溶液，充分搅拌后转入绿液澄清器中澄清，将澄清后的清绿液再经精细过滤机过滤，精细过滤后的精绿液备苛化用。将澄清器底部的泥浆进行过滤，滤出的绿液并入清绿液中，滤出的固形物与精细过滤机过滤出的固形物合并，再经洗涤、脱水后所得固形物用作生产水泥的原料。石灰净化时，石灰乳用400目筛网过筛，然后在反应温度为46℃，苛化液总碱度(以NaOH计)为92g/L的条件下进行两步苛化，所得碳酸钙的质量检测结果示于表1。
实施例5从烧碱-蒽醌法麦草浆厂碱回收燃烧工段取绿液，先按照实施例4所述的绿液净化处理方法和工艺条件进行绿液净化处理，再按照实施例3所述的石灰净化方法进行石灰净化处理，然后在反应温度为20℃，苛化液总碱度(以NaOH计)为108g/L的条件下进行两步苛化，所得碳酸钙的质量检测结果示于表1。
表1 实施例所用工艺条件及所制沉淀碳酸钙的质量检测结果工艺条件 实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5及 木浆 木浆 蔗渣浆 苇浆 麦草浆检测结果 硫酸盐法 硫酸盐法烧碱法 硫酸盐法 烧碱蒽醌法绿液净化剂 Ca(OH)2Ca(OH)2Ca(OH)2CaCl2CaCl2石灰乳过筛筛网，(目)200500600 400 600反应温度，℃68 38 30 46 20苛化液总碱度(NaOH)，g/L 82 102106 92 108CaCO3，％(干基)98.21 98.18 98.56 90.35 88.60沉降体积，mL/g 3.24.65.6 3.5 5.8筛余物(45μm)，％ 0.02 0 0 0.01 0盐酸不溶物，％ 0.086 0.085 0.108.289.45游离碱(CaO计)，％ 0.052 0.056 0.082 0.083 0.091铁，％ 0.046 0.048 0.056 0.086 0.064锰，％ 0.0041 0.0042 0.0038 0.0036 0.0039白度，％92.2 92.6 96.391.892.6平均粒径(μm) 2.90.80 0.621.8 0.42粒径＜2μm，％ 53.8 99.0 99.292.699.6实施例1、实施例2和实施例3所制沉淀碳酸钙的化学分析结果表明，由木浆黑液和蔗渣浆黑液所制得的沉淀碳酸钙不仅完全符合中华人民共和国国家标准GB4797-84规定的标准，而且其沉降体积远高于际准，这说明其分散性好。
实施例4和实施例5所制沉淀碳酸钙的化学分析结果表明，由麦草浆和苇浆黑液制得的沉淀碳酸钙，其盐酸不溶物的含量较高，相应地CaCO3的含量则偏低，其他指标均符合标准。盐酸不溶物含量高是因为黑液中硅含量高所引起的，实验表明，硅含量高，使碳酸钙粒子不易团聚，分散性提高，用作造纸填料时，其使用效果更好。
对以上五个实施例所制沉淀碳酸钙进行的电镜分析结果和应用实验表明，不同实施例所制碳酸钙的晶形基本一致，均为两端圆滑的短棒状，这种晶形的碳酸钙作为造纸填料的应用实验表明，其应用效果比造纸业常用的纺锤形还要好。它对纸机的磨损小，更适合于在高速纸机上使用。
以上实施例所制沉淀碳酸钙的粒径分布测定结果表明，本发明可以根据需要通过选用不同工艺条件制出粒径大小不同的系列沉淀碳酸钙，其中包括平均粒径小于1μm的微细沉淀碳酸钙。
与传统碱回收工艺相比，本发明不仅从根本上避免了废渣的产生，省去了白泥再烧工序，使碱回收的设备投资和能耗大幅度降低，而且在回收碱的同时，还直接生产出造纸所必需的另一种重要化工原料——微细沉淀碳酸钙，因此具有良好的环境效益和非常可观的经济效益。
权利要求
1.一种改进的造纸黑液碱回收新工艺，包括将黑液蒸发，燃烧，溶解得到绿液，再用石灰苛化制得碱液，俗称白液，同时产生大量碱性废渣——白泥，其特征在于对苛化工序进行的关键性技术改进，工艺过程为，(1)苛化反应前增设石灰净化处理过程，其具体步骤是，预先用水或淡洗水将石灰消化成石灰乳，并分离出其中的粗石灰渣，再将石灰乳用180～600目(不含180目)的筛网过筛，过筛后的精细石灰乳备苛化用，筛出的细石灰渣与粗石灰渣合并后掺入到煤粉中，用作燃煤锅炉燃烧的矿化剂，(2)苛化反应前增设绿液净化处理过程，其具体步骤是，将由黑液经蒸发，燃烧，溶解后得到的绿液置于绿液净化处理器中，加热至10～80℃(不含80℃)，边搅拌边加入绿液净化处理剂，其主要作用成分是Ca2+离子，将加入净化处理剂并充分搅拌后的绿液转入绿液澄清器中澄清，然后，将澄清后的清澈透明的上层清绿液再经精细过滤机过滤，以彻底除去其中尚存在的极少量的固形物，精细过滤后的精绿液置于贮槽中备苛化用，(3)通过两步苛化，在回收碱的同时，直接生产出涂布和中性施胶造纸用沉淀碳酸钙，以及平均粒径小于1μm的微细沉淀碳酸钙等粒径大小不同的系列沉淀碳酸钙产品，其具体步骤如下，按照石灰乳中所含CaO为化学反应所需理论量的1～1.6倍的计量关系，将净化处理后所得的精绿液和净化处理后所得的精细石灰乳，置于苛化器中，在反应温度为0～70℃(不含70℃)的条件下进行第一步苛化，苛化后经过滤进行固液分离，滤出的碱溶液俗称白液，送至造纸的蒸煮工段循环使用，在滤出的固形物中再加入精绿液，在反应温度为0～70℃(不含70℃)的条件下进行第二步苛化，此步苛化时加入精绿液的量应符合的计量关系是，精绿液中所含Na2CO3的重量与一步苛化后滤出固形物中所含未参与反应的过量CaO的重量之比为106n∶56，其中n值为1～50，待第二步苛化进行到CaO完全转变成CaCO3后再过滤，滤出的溶液返回用于第一步苛化，滤出的固形物经洗涤即可得到纯净的含水沉淀碳酸钙。
2.如权利要求1所述的改进的造纸黑液碱回收新工艺，其特征在于该工艺所制沉淀碳酸钙的粒径大小可以通过选用不同的工艺条件进行控制，石灰乳过筛所用筛网孔径越小，苛化反应温度越低，进行苛化反应时反应物浓度越大，则所得碳酸钙的粒径就越小，当石灰乳过筛用筛网在200目以上，苛化反应温度低于70℃，苛化液的总碱度(以NaOH计)大于80g/L时，即可得2μm以下粒径≥50％的涂布纸用碳酸钙，当石灰乳过筛用筛网在400目以上，苛化反应温度低于50℃，苛化液总碱度(以NaOH计)大于90g/L时，即可制得2μm以下粒径≥90％的中性施胶造纸用沉淀碳酸钙，当石灰乳过筛用筛网在500目以上，苛化反应温度低于40℃，苛化液的总碱度(以NaOH计)大于100g/L时，即可制得平均粒径小于1μm的微细沉淀碳酸钙。
3.造纸黑液碱回收绿液净化处理过程所用的绿液净化处理剂，是指含各种可溶性钙盐，如CaCl2和Ca(NO3)2等，Ca(OH)2，CaO之中的任一种，或它们的混合物的溶液，悬浮液和固体，当单独使用含Ca(OH)2(以CaO计)的浆液作绿液净化处理剂时，绿液净化处理剂中所含CaO与绿液中所含Na2CO3的重量比为0.01～1∶106。
全文摘要
本发明是一种改进的造纸黑液碱回收新工艺，在传统碱回收苛化工序增设绿液和石灰净化处理，改变工艺条件并进行两步苛化，从而不仅从根本上避免了废渣——白泥的产生，不需要白泥回收处理，而且在回收碱的同时还能直接生产出2μm以下粒径≥50％的涂布纸用碳酸钙，2μm以下粒径≥90％的中性施胶造纸用碳酸钙以及平均粒径＜1μm的微细碳酸钙等粒径大小不同的系列沉淀碳酸钙产品。本发明适用于碱法制浆造纸黑液的污染治理。
文档编号D21C11/04GK1436894SQ0210483
公开日2003年8月20日 申请日期2002年2月9日 优先权日2002年2月9日
发明者艾天召, 董学芝, 艾栋 申请人:艾天召