[发明专利]造纸绿液苛化制备球形碳酸钙的方法

说明书

技术领域

本发明涉及制浆造纸工业中的绿液的净化处理方法。

背景技术

碱法化学浆黑液经提取、蒸发浓缩以及经燃烧后得到的熔融物溶解于稀白液或水中形成绿液，其主要成分为碳酸钠。在苛化过程中将石灰加入绿液中，使绿液中的碳酸钠转化为氢氧化钠而形成白液，同时得到沉淀物白泥。

目前，以木材为原料的碱法制浆厂产生的白泥，普遍采用煅烧石灰法进行回收，然而在白泥煅烧再生石灰过程中一般要用大量的重油等燃料，且煅烧工艺较为复杂，使得煅烧后得到石灰的综合成本甚至比以石灰石为原料烧制石灰还要高。因此，许多木浆厂即使已设置白泥煅烧石灰的工艺设备，也普遍外购石灰以满足生产需要，而将碱回收系统中产生的白泥部分或全部排放，致使白泥问题不能得到有效解决。对于那些以草类原料为主的碱法制浆厂，其在碱回收过程中产生的白泥由于存在着硅干扰问题，采用传统的回收方法处理时难度更大。所以，白泥的二次污染一直是一个值得关注的问题。

白泥问题研究者试图采用非煅烧石灰的其他综合利用方法来解决白泥的二次污染问题，目前已经取得了较多的研究成果，我国现有的碱法制浆碱，大部分厂家都已上碱回收，而进行了白泥回收处理的还为数很少。因无好的治理方法，大部分厂家则将白泥都排入江河湖泊或填埋。显然，从根本上解决白泥的污染问题已经成为一个迫在眉睫、亟待解决的问题。

绿液中的杂质含量对苛化后所形成白泥的主要性能指标的影响很大。绿液经过澄清器后去除了绝大部分的绿泥的固体颗粒物，但澄清后的绿液中仍含有一定量的细小的固体颗粒物，其含量在50-100mg/L绿液。这些固体颗粒物因为其非常细小，用沉降的方法很难将其从绿液中分离出去。这些固体颗粒物的主要成分是Fe、Mn、Al、Mg的氢氧化物或硫化物、硅的化合物，Fe、Mn的化合物属于有色杂质，如果不分离出去，在苛化反应过程中会夹带到白泥中，导致白泥的白度下降；而硅的化合物如果不分离出去，在苛化反应过程中会生成CaSiO₃夹带到白泥中，导致白泥过滤、洗涤困难，也导致白泥用于作造纸填料和纸张涂布用颜料时，会对造纸设备造成严重的磨损。另外，绿液中的固体颗粒物会在苛化反应过程中作为白泥(CaCO₃)形成时的晶种，使生成的白泥CaCO₃颗粒形状不规则，颗粒分布不均匀。白泥CaCO₃颗粒形状不规则也会导致其对造纸设备的磨损加剧；而白泥CaCO₃的白度除了与杂质含量有关外，还与白泥CaCO₃颗粒形状和颗粒分布有关，白泥CaCO₃颗粒形状不规则、颗粒分布不均匀也会导致白泥CaCO₃的白度下降。

中国专利CN1264752C中未对绿液进行进一步的净化处理即用于苛化反应，得到的白泥的白度不高，用于造纸会导致其对造纸设备的磨损大。中国专利CN1239166A、CN1546789、CN1436894中用少量的Ca(OH)₂对绿液进行预处理，但这种处理方法对杂质的去除不彻底。中国专利CN1641100A中虽然用聚丙烯酸钠或水溶性淀粉对绿液进行净化处理，但这种聚丙烯酸钠或水溶性淀粉并不是絮凝剂，这种处理方法只能将少量带正电或带负电的粒径较大的颗粒絮凝，而要将聚丙烯酸钠或水溶性淀粉从绿液中分离出来则相当困难，用沉降的方法很难分离出去，用过滤的方法因粘稠的聚丙烯酸钠或水溶性淀粉堵塞滤布孔眼而使过滤过程相当缓慢。

发明内容

本发明的目的是提供一种造纸绿液苛化制备球形碳酸钙的方法，以克服现有技术存在的上述缺陷。

本发明的另一个目的是提供一种按上述方法得到的球形碳酸钙在纸张涂布用颜料中的应用。

本发明的造纸绿液苛化制备球形碳酸钙的方法包括如下步骤：

(1)将凹凸棒土加入去除绿泥的澄清的造纸绿液中，然后离心分离进一步去除绿泥，得到净化绿液；造纸绿液的澄清为一种常规的方法，将所说的造纸绿液静置，收集上清液，即为去除绿泥的澄清的造纸绿液；

(2)往净化绿液中滴加重量浓度为10～30％的ZnSO₄溶液，ZnSO₄与净化绿液中Na₂S的摩尔比为0.2～0.8∶1，滴加反应时间为1～10小时，反应温度为10～30℃，得到含ZnS晶种的溶液；