本發明專利技術提出了一種造紙堿回收制備沉淀碳酸鈣的苛化方法及工藝裝置。該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。本發明專利技術采用多級逆流苛化技術，不僅達到了堿回收的目的，且苛化后不用再碳化就可得到具有白度高，粒度細的以文石型晶體結構為主的沉淀碳酸鈣，能直接用于紙張加填，代替商品沉淀碳酸鈣；此外，本發明專利技術對于現有堿回收工藝無需定制專用的反應設備，具有易于實施的優點。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及造紙領域，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。
技術介紹
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。 現有造紙技術中，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I丐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。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術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。本專利技術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O 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°C，各苛化罐的苛化溫度為室溫 100°c，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O 5%石灰乳和O I %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O O. SM的含鋁物質，以及質量分數為O O. 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O 2%的Na2S，質量分數為O O. 2%的蒸煮助劑，質量分數為O. I 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I : I 10,所述蒸煮反應的反應溫度為室溫 190°C，所述蒸煮反應的反應時間為35 180min。本專利技術的另一個目的，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消化器，用于形成含Ca(OH)2消化液；混合罐，連接所述消化器，并用于將含Ca(OH)2消化液和含NaOH溶液混合；依次連接的多個苛化罐，其中第一個苛化罐連接所述混合罐，所述各苛化罐中分別流加含Na2CO3的綠液；貯罐，所述貯罐連接最后一個苛化罐，用于分離第一白泥漿和一級白液；沉淀罐，所述沉淀罐流入所述第一白泥漿和含Na2CO3溶液，并分離第二白泥漿和二級白液。進一步地，所述貯罐與所述混合罐連接，所述第一白泥漿作為文石型碳酸鈣晶種，所述一級白液作為含NaOH溶液。本專利技術的消化液與綠液在多個苛化罐進行苛化反應，通過采用多級逆流苛化技術，達到了理想的苛化效果。與現有技術相比，本專利技術不僅達到了堿回收的目的，且苛化后無需碳化就可得到具有白度高、粒度細的高質量碳酸鈣，所得碳酸鈣以文石型晶體結構為主，能直接作為填料取代商品碳酸鈣，具有顯著的經濟效益；本專利技術無需定制專用的反應設備，在現有堿回收設備的基礎上進行優化改造，即可以實現本專利技術的技術方案，具有易于實施的優點。附圖說明圖I是本專利技術一實施例造紙堿回收制備沉淀碳酸鈣的苛化方法的流程圖；圖2是本專利技術一實施例制備沉淀碳酸鈣的苛化工藝裝置圖。具體實施方式下面對本專利技術的附圖和具體實施方式作進一步的詳細說明。對于所屬
的技術人員而言，從對本專利技術的詳細說明中，本專利技術的上述和其他目的、特征和優點將顯而易見。圖I所示是本專利技術一實施例的造紙堿制備沉淀碳酸鈣的苛化方法的流程圖。從圖中可以看出，該苛化方法包括步驟a、步驟b和步驟C。在步驟a中，本專利技術將含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，所述各苛化罐中通入含Na2CO3的綠液； 其中，該含Ca(OH)2消化液可以是精選的石灰與清水消化后產物，也可以選用后述的一級白液消化石灰，其可以是質量分數為5 40%的Ca(OH)2乳液；含NaOH溶液可以是專門制作的溶液，優選本專利技術后述的一級白液，本專利技術并不受限于此。優選含Ca(OH)2消化液與含NaOH溶液混合后，其中的NaOH質量濃度為5 30 %。含Ca (OH) 2消化液與含NaOH溶液的體積比可以為I : O. 5 3。進一步地，該混合液中還可以加入文石型碳酸鈣晶種，該晶種可以采用步驟b分離的第一白泥漿，也可以采用專門制備的文石型碳酸鈣。本專利技術在各苛化罐中通入含Na2CO3的綠液，并通過苛化反應將該綠液轉化為白液。該綠液優選是采用草類原料堿法蒸煮、堿回收后形成產物。此外，為了保證草類原料不對苛化反應和碳酸鈣的沉淀造成“硅干擾”，可以采用留硅蒸煮工藝將硅保留在草漿中，以將綠液中的硅含量控制在小于I 8g/L(以SiO2計)。應當清楚，為了制得高品質的文石型沉淀碳酸鈣，綠液的品質至關重要，本專利技術優選采用以下步驟形成綠液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；所述綠液是黑液燃燒溶解形成的產物。前述蒸煮反應可以是間歇或連續式留硅蒸煮，本專利技術并不受限于此。由于前述堿液中加入了留硅劑，草類原料在蒸煮脫木素的同時抑制硅向黑液中轉移，降低了黑液中硅的含量。這種低硅含量的黑液可以在堿爐中進行燃燒，堿爐熔融物溶解即可以形成綠液。溶解堿爐熔融物的既可以是清水、二級白液、后述的第二白泥漿洗水或它們的混合，本專利技術并不受限于此。在上述技術方案的基礎上，本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種造紙堿回收制備沉淀碳酸鈣的苛化方法，其特征在于，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。
【技術特征摘要】
1.一種造紙堿回收制備沉淀碳酸鈣的苛化方法，其特征在于，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。2.根據權利要求I所述的苛化方法，其特征在于，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。3.根據權利要求I所述的苛化方法，其特征在于，所述綠液作為步驟c中所述的含Na2CO3的溶液。4.根據權利要求I所述的苛化方法，其特征在于，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O 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%。5.根據權利要求I所述的苛化方法，其特征在于，所述含Ca(OH)2消化液消化時的溫度為室溫 90°C，各苛化罐的苛化溫度為室溫 100°C，各苛化罐的攪拌轉速依次降低。6.根據權利要求1-5任一項所述的苛化方法，其特征在于，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。7.根據權利要求6所述的苛化方法，其特征在于，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O 5%石灰乳和O I %聚丙烯酰胺攪拌并澄...
【專利技術屬性】
技術研發人員：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，
類型：發明
國別省市：
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