一种用工业碱渣白泥生产轻质碳酸钙的方法技术

本发明专利技术公开了一种用工业碱渣白泥生产轻质碳酸钙的方法，包括以下步骤：S1：先把碱渣白泥含水量控制在35‑45％，加入氧化钙，调节pH＝9.5‑10，加入电解质溶液，充分搅拌后静置，分离，收集滤液和得到第一滤渣；S2：将滤液导入高压釜，鼓入二氧化碳后，在第一超临界状态，加入絮凝剂，充分搅拌后，静置分离，收集滤液和得到第二滤渣；S3：合并第一滤渣、第二滤渣，加入10％重的水，加入分散剂，增白剂，螯合剂、升温、保温，过滤；打浆；再经过烘干粉碎包装，即得到轻质碳酸钙。本发明专利技术所述的方法，能够有效去除碱渣白泥中氯离子、钠离子等元素，提高出品的碳酸钙的纯度。

A method of producing light calcium carbonate from industrial soda sludge

【技术实现步骤摘要】
一种用工业碱渣白泥生产轻质碳酸钙的方法
本专利技术属于碱渣白泥处理领域，更具体地说，它涉及一种用工业碱渣白泥生产轻质碳酸钙的方法。
技术介绍
纯碱作为重要的基础化工原料，广泛应用于冶金、化工、建材、造纸、医药、食品等行业。近年来，我国纯碱生产发展迅速，年生产能力在80万吨以上，其中氨碱法纯碱年生产能力为450万吨左右。氨碱法制碱过程中，在蒸氨工艺中产生大量的废液，废液经压滤后产生的碱渣俗称白泥，碱渣是以CaCO3、CaSO4、CaCl2等钙盐为主要成分的废渣，还含有SiO2等成分。一般大型制碱厂年产量为50万吨以上，每生产1吨纯碱可产生300～350吨白泥，每年产生白泥约18万吨。由于无法处理，大量的白泥自然堆放，或者直接排海。长期堆放的白泥占用了大量的土地资源，且其表面风化产生扬尘污染；白泥排海则导致海洋生态平衡被破坏，危害水产养殖，而且沉积以后还有可能危及航道。因此，碱渣白泥的污染问题一直制约着纯碱企业的进一步发展，是氨碱厂的一大技术难题。近年来，随着工业技术的发展，轻质碳酸钙的应用得到进一步的拓展，作为一种很重要的无机化工产品，被广泛应用于橡胶、塑料、造纸、涂料、油墨、医药等工业中。轻质碳酸钙通常应用于有机聚合物体系，如在橡胶领域作为填充材料，在水性介质相关体系中的应用也越来越受到关注。生产轻质碳酸钙经过原料煅烧、沉降、碳化、焙干等物理和化学反应过程，生产过程繁复，成本高，而且轻质碳酸钙的生产环节对环境不友好，污染较重。而碱渣白泥中含有丰富的钙盐，因此通过从碱渣白泥提取出碳酸钙，进而制备轻质碳酸钙将具有非常好的市场前景。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种用工业碱渣白泥生产轻质碳酸钙的方法，其优点在于能够有效去除碱渣白泥中氯离子、钠离子等元素，提高出品的碳酸钙的纯度，从而制备出符合行业标准的轻质碳酸钙。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种用工业碱渣白泥生产轻质碳酸钙的方法，包括以下步骤：S1：先把碱渣白泥含水量控制在35-45％，加入氧化钙，调节pH＝9.5-10，加入电解质溶液，充分搅拌后静置，分离，收集滤液和得到第一滤渣；S2：将滤液导入高压釜，在第一超临界状态，32-35℃下保温搅拌2-3h，后通入二氧化碳，维持釜内压力在7.5-7.8MPa，保持2-3h；在第二超临界状态，40-45℃下保温搅拌1h，后通入二氧化碳，维持釜内压力在8-10MPa，保持1-2h；在第三超临界状态，45-50℃下保温搅拌1h，后通入二氧化碳，维持釜内压力在10-11MPa，保持0.5-1h；加入絮凝剂，充分搅拌后，静置分离，收集滤液和得到第二滤渣；S3：合并第一滤渣、第二滤渣，加入10％重的水，加入分散剂，增白剂，螯合剂、升温到50-60℃保温，过滤；使用5％重的水打浆，过滤，重复打浆操作3-5次，得到充分打浆过的滤渣；S4：充分打浆过的滤渣，进行烘干，得到粉体；S5：再进对粉体进行2次微粉碎，装桶，包装，即得到轻质碳酸钙。本专利技术进一步设置为：所加入的氧化钙，粒径为1-3cm。通过采用上述技术方案，在三次超临界状态下，逐次提升超临界温度与压力，在临界的二氧化碳的持续作用下，溶解性的钙离子被流体状态下的二氧化碳吸收，使化学平衡向生成碳酸钙沉淀的方向移动，不断生成碳酸钙，通过加入氧化钙来调节体系的pH，加入电解质溶液，加快“不溶物”胶体的聚沉，通过静置和过滤后，方便电解质溶液引导胶体的聚沉。本专利技术进一步设置为：所述步骤S1中，电解质溶液为10％的乙酸钙溶液；本专利技术更进一步设置为：所述步骤S1中，所述乙酸钙溶液的加入量为碱渣白泥重量的0.01％-0.1％。通过采用上述技术方案，乙酸钙为带负电的电解质溶液，而碱渣白泥中有大量的CaCO3、CaSO4、CaCl2等钙盐，乙酸钙中的阴离子能中和分散碱渣白泥所带的电荷，从而使分散质聚集成较大的微粒，在重力作用下形成沉淀析出。本专利技术进一步设置为：所述步骤S3中所述分散剂，乙二胺四乙酸二钠盐。本专利技术进一步设置为：所述步骤S3中所述增白剂为二苯乙烯。本专利技术进一步设置为：所述步骤S2中所述絮凝剂为聚丙烯酰胺。本专利技术进一步设置为：所述步骤S3螯合剂为氨基酸螯合剂。通过采用上述技术方案，在步骤S2中加入二氧化碳，将钙离子转化成碳酸钙后，再加入絮凝剂，引导碳酸钙絮凝沉降下来；同时通过分散剂将滤渣很好的分散开，加入增白剂，提高滤渣中碳酸钙的纯度；加入氨基酸螯合剂与分散剂相互配合，最大限度地降低细微颗粒的团聚，得到高分散、游离碱含量低的活化碳酸钙粉体，方便后续过滤和粉碎，同时进行打浆，可以使滤渣中的Cl、Na及其他元素溶入到滤液中而除去；本专利技术进一步设置为：所述步骤S4中烘干，水分≤0.5％。本专利技术进一步设置为：所述步骤S3中保温时间为2-3h。通过采用上述技术方案，经过超微粉碎后，得到所需的碳酸钙粉体。综上所述，本专利技术具有以下优点：本专利技术所述的制备方法，通过采用氧化钙来调节pH及水份，以乙酸钙为带负电的电解质溶液，来聚沉碱渣白泥中的碳酸钙，同时在通入二氧化碳后，加入絮凝剂沉降生产的碳酸钙，然后进行分散、增白、螯合、打浆，粉碎后得到碳酸钙，制备出的碳酸钙粉体，表面活性符合轻质碳酸的标准要求，而且Cl、Na及其他元素的残留都较小，不影响轻质碳酸钙的直接使用。具体实施方式下面将对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。实施例1一种用工业碱渣白泥生产轻质碳酸钙的方法，包括以下步骤：S1：先把碱渣白泥含水量控制在35％，加入粒径为1-3cm的氧化钙，调节pH＝9.5-10，加入10％的乙酸钙溶液，充分搅拌后静置，分离，收集滤液和得到第一滤渣；所述乙酸钙溶液的加入量为碱渣白泥重量的0.01％；S2：将滤液导入高压釜，在第一超临界状态，33-34℃下保温搅拌2.5h，后通入二氧化碳，维持釜内压力在7.5-7.8MPa，保持2.5h；在第二超临界状态，42-43℃下保温搅拌1h，后通入二氧化碳，维持釜内压力在8-10MPa，保持1.5h；在第三超临界状态，46-47℃下保温搅拌1h，后通入二氧化碳，维持釜内压力在10-11MPa，保持0.8h；加入絮凝剂，充分搅拌后，静置分离，收集滤液和得到第二滤渣；S3：合并第一滤渣、第二滤渣，加入10％重的水，加入分散剂，增白剂，螯合剂、升温到50℃，保温2h，过滤；使用5％重的水打浆，过滤，重复打浆操作3次，得到充分打浆过的滤渣；所述分散剂为乙二胺四乙酸二钠盐；所述步骤S2中所述增白剂为二苯乙烯；所述步骤S2中所述絮凝剂为聚丙烯酰胺；所述螯合剂为氨基酸螯合剂；S4：充分打浆过的滤渣，进行烘干，得到粉体；S5：再进对粉体进行2次微粉碎，其中第一次粉碎过筛100目，第二次粉碎过筛60本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用工业碱渣白泥生产轻质碳酸钙的方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：先把碱渣白泥含水量控制在35-45％，加入氧化钙，调节pH＝9.5-10，加入电解质溶液，充分搅拌后静置，分离，收集滤液和得到第一滤渣；/nS2：将滤液导入高压釜，在第一超临界状态，32-35℃下保温搅拌2-3h，后通入二氧化碳，维持釜内压力在7.5-7.8MPa，保持2-3h；/n第二超临界状态，在第二超临界状态，40-45℃下保温搅拌1h，后通入二氧化碳，维持釜内压力在8-10MPa，保持1-2h；/n第三超临界状态，在第三超临界状态，45-50℃下保温搅拌1h，后通入二氧化碳，维持釜内压力在10-11MPa，保持0.5-1h；/n加入絮凝剂，充分搅拌后，静置分离，收集滤液和得到第二滤渣；/nS3：合并第一滤渣、第二滤渣，加入10％重的水，加入分散剂，增白剂，螯合剂、升温到50-60℃保温，过滤；使用5％重的水打浆，过滤，重复打浆操作3-5次，得到充分打浆过的滤渣；/nS4：充分打浆过的滤渣，进行烘干，得到粉体；/nS5：再进对粉体进行2次微粉碎，装桶，包装，即得到轻质碳酸钙。/n

【技术特征摘要】
1.一种用工业碱渣白泥生产轻质碳酸钙的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：先把碱渣白泥含水量控制在35-45％，加入氧化钙，调节pH＝9.5-10，加入电解质溶液，充分搅拌后静置，分离，收集滤液和得到第一滤渣；
S2：将滤液导入高压釜，在第一超临界状态，32-35℃下保温搅拌2-3h，后通入二氧化碳，维持釜内压力在7.5-7.8MPa，保持2-3h；
第二超临界状态，在第二超临界状态，40-45℃下保温搅拌1h，后通入二氧化碳，维持釜内压力在8-10MPa，保持1-2h；
第三超临界状态，在第三超临界状态，45-50℃下保温搅拌1h，后通入二氧化碳，维持釜内压力在10-11MPa，保持0.5-1h；
加入絮凝剂，充分搅拌后，静置分离，收集滤液和得到第二滤渣；
S3：合并第一滤渣、第二滤渣，加入10％重的水，加入分散剂，增白剂，螯合剂、升温到50-60℃保温，过滤；使用5％重的水打浆，过滤，重复打浆操作3-5次，得到充分打浆过的滤渣；
S4：充分打浆过的滤渣，进行烘干，得到粉体；
S5：再进对粉体进行2次微粉碎，装桶，包装，即得到轻质碳酸钙。


2.根据权利要求1所述用工业碱渣白泥生产轻质碳酸钙的方法，其特征在于，所述步骤S1中加入的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李斌，陈知明，
申请(专利权)人：广东玉峰粉体材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44