本发明专利技术提出了一种造纸碱回收制备沉淀碳酸钙的苛化方法及工艺装置。该苛化方法包括以下步骤：a)将含Ca(OH)2消化液、含NaOH溶液与文石型碳酸钙晶种混合，混合液依次进入多个苛化罐进行苛化反应，所述各苛化罐中分别流加含Na2CO3的绿液；b)将最后一个苛化罐的反应液进行沉澄分离，得第一白泥浆和一级白液；c)将所述第一白泥浆与含Na2CO3溶液进一步苛化反应，将未反应完全的Ca(OH)2反应完全，分离第二白泥浆和二级白液。本发明专利技术采用多级逆流苛化技术，不仅达到了碱回收的目的，且苛化后不用再碳化就可得到具有白度高，粒度细的以文石型晶体结构为主的沉淀碳酸钙，能直接用于纸张加填，代替商品沉淀碳酸钙；此外，本发明专利技术对于现有碱回收工艺无需定制专用的反应设备，具有易于实施的优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及造纸领域，特别涉及一种造纸碱回收制备沉淀碳酸钙的苛化方法，以及一种造纸碱回收制备沉淀碳酸钙的苛化工艺装置。
技术介绍
碱法制浆是目前大部分制浆造纸厂(尤其是草类原料制浆造纸厂)中广泛采用的工艺。在碱法制浆造纸的苛化过程中会产生大量的沉淀碳酸钙(白泥)。苛化是将碱法制浆造纸产生的绿液中的Na2CO3与Ca(OH)2发生苛化反应，生成含NaOH白液和含沉淀CaCO3白泥的反应过程。与此同时，碳酸钙作为填料和涂布颜料在造纸等工业中的应用日益广泛。随着纸张轻量化发展和现代纸机车速提高，要求碳酸钙具有较高的不透明度以及对成形网较低的磨损。但是传统的苛化工艺生产的白泥存在白度低、形态均匀性差的问题，不能满足需要。 现有造纸技术中，一般使用商品碳酸钙作为填料，而对苛化后无需碳化，直接苛化生产沉淀碳酸I丐的技术方案鲜有报道。鉴于造纸行业对高品质碳酸钙的需求不断增加，因此如何提高和改善苛化过程中的沉淀碳酸钙品质，使其主要成分为文石型晶体结构，以满足填料和涂布颜料等的性能要求并取代商品碳酸钙，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种造纸碱回收制备沉淀碳酸钙的苛化方法，该苛化方法可以促进文石型结构的晶体生长，提高沉淀碳酸钙的品质。本专利技术造纸碱回收制备沉淀碳酸钙的苛化方法，包括以下步骤a)将含Ca(OH)2消化液、含NaOH溶液与文石型碳酸钙晶种混合，混合液依次进入多个苛化罐进行苛化反应，所述各苛化罐中分别流加含Na2CO3的绿液；b)将最后一个苛化罐的反应液进行沉澄分离，得第一白泥浆和一级白液；c)将所述第一白泥浆与含Na2CO3溶液进一步苛化反应，将未反应完全的Ca(OH)2反应完全，分离第二白泥浆和二级白液。进一步地，所述步骤b分离的第一白泥浆作为步骤a的混合液中的文石型碳酸钙晶种，所述步骤b分离的一级白液作为步骤a中所述的含NaOH溶液。进一步地，所述绿液作为步骤c中所述的含Na2CO3的溶液。进一步地,所述苛化罐包括多个,每个苛化罐中流加的Na2CO3量按混合液的流动方向依次增加，多个苛化罐流加的Na2CO3总量控制为经过所有各个苛化罐苛化反应后，CaO过灰量为O 20%;所述步骤c中第一白泥浆中流加的Na2CO3量为理论量的100 120%。进一步地，所述含Ca (OH) 2消化液消化时的温度为室温 90°C，各苛化罐的苛化温度为室温 100°c，各苛化罐的搅拌转速依次降低。进一步地，所述绿液由以下步骤形成在蒸煮锅中加入草类原料和碱液并进行蒸煮反应，形成草浆和黑液，所述碱液中包含NaOH、Na2S、蒸煮助剂和留硅剂；所述黑液浓缩、燃烧、溶解形成绿液。进一步地，所述绿液还进行预处理，预处理包括将绿液置于预处理器中，加入绿液质量O 5%石灰乳和O I %聚丙烯酰胺搅拌并澄清，得到预处理后的绿液，其中石灰乳的质量以CaO计。进一步地，所述留硅剂为钙基留硅剂，所述留硅剂的活性成分至少包括含钙物质，所述含钙物质的质量分数为M，所述留硅剂的活性成分还包括质量分数为O O. SM的含铝物质，以及质量分数为O O. 5M的含镁物质，其中各质量分数以氧化物计算，所述含钙物质是石灰石或白云石锻烧后的产物，用水洗前述产物，并加入所述含 铝物质和/或含镁物质形成乳液留硅剂。进一步地,所述碱液中包含质量分数为2 18%的NaOH,质量分数为O 2%的Na2S，质量分数为O O. 2%的蒸煮助剂，质量分数为O. I 5%的留硅剂，所述留硅剂的质量以钙、镁、铝氧化物的总质量计算。进一步地,所述草类原料与碱液的质量比为I : I 10,所述蒸煮反应的反应温度为室温 190°C，所述蒸煮反应的反应时间为35 180min。本专利技术的另一个目的，还提供一种造纸碱回收制备沉淀碳酸钙的苛化工艺装置，该苛化工艺装置包括消化器，用于形成含Ca(OH)2消化液；混合罐，连接所述消化器，并用于将含Ca(OH)2消化液和含NaOH溶液混合；依次连接的多个苛化罐，其中第一个苛化罐连接所述混合罐，所述各苛化罐中分别流加含Na2CO3的绿液；贮罐，所述贮罐连接最后一个苛化罐，用于分离第一白泥浆和一级白液；沉淀罐，所述沉淀罐流入所述第一白泥浆和含Na2CO3溶液，并分离第二白泥浆和二级白液。进一步地，所述贮罐与所述混合罐连接，所述第一白泥浆作为文石型碳酸钙晶种，所述一级白液作为含NaOH溶液。本专利技术的消化液与绿液在多个苛化罐进行苛化反应，通过采用多级逆流苛化技术，达到了理想的苛化效果。与现有技术相比，本专利技术不仅达到了碱回收的目的，且苛化后无需碳化就可得到具有白度高、粒度细的高质量碳酸钙，所得碳酸钙以文石型晶体结构为主，能直接作为填料取代商品碳酸钙，具有显著的经济效益；本专利技术无需定制专用的反应设备，在现有碱回收设备的基础上进行优化改造，即可以实现本专利技术的技术方案，具有易于实施的优点。附图说明图I是本专利技术一实施例造纸碱回收制备沉淀碳酸钙的苛化方法的流程图；图2是本专利技术一实施例制备沉淀碳酸钙的苛化工艺装置图。具体实施方式下面对本专利技术的附图和具体实施方式作进一步的详细说明。对于所属
的技术人员而言，从对本专利技术的详细说明中，本专利技术的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。图I所示是本专利技术一实施例的造纸碱制备沉淀碳酸钙的苛化方法的流程图。从图中可以看出，该苛化方法包括步骤a、步骤b和步骤C。在步骤a中，本专利技术将含Ca(OH)2消化液、含NaOH溶液与文石型碳酸钙晶种混合，混合液依次进入多个苛化罐进行苛化反应，所述各苛化罐中通入含Na2CO3的绿液； 其中，该含Ca(OH)2消化液可以是精选的石灰与清水消化后产物，也可以选用后述的一级白液消化石灰，其可以是质量分数为5 40%的Ca(OH)2乳液；含NaOH溶液可以是专门制作的溶液，优选本专利技术后述的一级白液，本专利技术并不受限于此。优选含Ca(OH)2消化液与含NaOH溶液混合后，其中的NaOH质量浓度为5 30 %。含Ca (OH) 2消化液与含NaOH溶液的体积比可以为I : O. 5 3。进一步地，该混合液中还可以加入文石型碳酸钙晶种，该晶种可以采用步骤b分离的第一白泥浆，也可以采用专门制备的文石型碳酸钙。本专利技术在各苛化罐中通入含Na2CO3的绿液，并通过苛化反应将该绿液转化为白液。该绿液优选是采用草类原料碱法蒸煮、碱回收后形成产物。此外，为了保证草类原料不对苛化反应和碳酸钙的沉淀造成“硅干扰”，可以采用留硅蒸煮工艺将硅保留在草浆中，以将绿液中的硅含量控制在小于I 8g/L(以SiO2计)。应当清楚，为了制得高品质的文石型沉淀碳酸钙，绿液的品质至关重要，本专利技术优选采用以下步骤形成绿液在蒸煮锅中加入草类原料和碱液并进行蒸煮反应，形成草浆和黑液，所述碱液中包含NaOH、Na2S、蒸煮助剂和留硅剂；所述绿液是黑液燃烧溶解形成的产物。前述蒸煮反应可以是间歇或连续式留硅蒸煮，本专利技术并不受限于此。由于前述碱液中加入了留硅剂，草类原料在蒸煮脱木素的同时抑制硅向黑液中转移，降低了黑液中硅的含量。这种低硅含量的黑液可以在碱炉中进行燃烧，碱炉熔融物溶解即可以形成绿液。溶解碱炉熔融物的既可以是清水、二级白液、后述的第二白泥浆洗水或它们的混合，本专利技术并不受限于此。在上述技术方案的基础上，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种造纸碱回收制备沉淀碳酸钙的苛化方法，其特征在于，包括以下步骤：a)将含Ca(OH)2消化液、含NaOH溶液与文石型碳酸钙晶种混合，混合液依次进入多个苛化罐进行苛化反应，所述各苛化罐中分别流加含Na2CO3的绿液；b)将最后一个苛化罐的反应液进行沉澄分离，得第一白泥浆和一级白液；c)将所述第一白泥浆与含Na2CO3溶液进一步苛化反应，将未反应完全的Ca(OH)2反应完全，分离第二白泥浆和二级白液。
【技术特征摘要】
1.一种造纸碱回收制备沉淀碳酸钙的苛化方法，其特征在于，包括以下步骤 a)将含Ca(OH)2消化液、含NaOH溶液与文石型碳酸钙晶种混合，混合液依次进入多个苛化罐进行苛化反应，所述各苛化罐中分别流加含Na2CO3的绿液； b)将最后一个苛化罐的反应液进行沉澄分离，得第一白泥浆和一级白液； c)将所述第一白泥浆与含Na2CO3溶液进一步苛化反应，将未反应完全的Ca(OH)2反应完全，分离第二白泥浆和二级白液。2.根据权利要求I所述的苛化方法，其特征在于，所述步骤b分离的第一白泥浆作为步骤a的混合液中的文石型碳酸钙晶种，所述步骤b分离的一级白液作为步骤a中所述的含NaOH溶液。3.根据权利要求I所述的苛化方法，其特征在于，所述绿液作为步骤c中所述的含Na2CO3的溶液。4.根据权利要求I所述的苛化方法，其特征在于，所述苛化罐包括多个，每个苛化罐中流加的Na2CO3量按混合液的流动方向依次增加，多个苛化罐流加的Na2CO3总量控制为经过所有各个苛化罐苛化反应后，CaO过灰量为O 20% ;所述步骤c中第一白泥浆中流加的Na2CO3量为理论量的100 120%。5.根据权利要求I所述的苛化方法，其特征在于，所述含Ca(OH)2消化液消化时的温度为室温 90°C，各苛化罐的苛化温度为室温 100°C，各苛化罐的搅拌转速依次降低。6.根据权利要求1-5任一项所述的苛化方法，其特征在于，所述绿液由以下步骤形成 在蒸煮锅中加入草类原料和碱液并进行蒸煮反应，形成草浆和黑液，所述碱液中包含NaOH、Na2S、蒸煮助剂和留硅剂； 所述黑液浓缩、燃烧、溶解形成绿液。7.根据权利要求6所述的苛化方法，其特征在于，所述绿液还进行预处理，预处理包括将绿液置于预处理器中，加入绿液质量O 5%石灰乳和O I %聚丙烯酰胺搅拌并澄...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘北平，黄小兵，赵海翔，姚金秀，全昌云，刘亮，
申请(专利权)人：湖南文理学院，
类型：发明
国别省市：
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