專利名稱：一種從制堿廠回收利用制堿白泥的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬工業(yè)廢棄物處理、資源化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種從制堿廠回收利用制堿白泥的方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)的純堿工業(yè)基本采用氨堿法生產(chǎn)工藝。氨堿法生產(chǎn)純堿過程中蒸餾工序排出的大量蒸餾廢液及鹽水精制工序中洗滌桶排出的鹽泥廢液再經(jīng)窯氣炭化中和后產(chǎn)生的白色沉淀物即為堿渣，俗稱制堿白泥。白泥主要成分是CaCO3,因其帶有殘堿，故屬于二次污染物，外排會(huì)造成環(huán)境污染，也不能直接回收利用。白泥有以下主要特點(diǎn)
1、制堿白泥中不溶性主要成分為CaC03、Mg(0H)2、CaSO4及Ca(OH)2 (還含有少量的 A1203、SiO2和Fe2O3等)，含量在60% 80% ；而易容性的鹽主要成分是CaCl2, NaCl等，含量在12% 22% ；此外，還含有6% 10%的酸不溶物。白泥中碳酸鈣、硫酸鈣、氧化鈣含量高，不溶物總量高。2、白泥中可溶性氯化物(CaCl2、NaCl)鹽類含量較高，即氯離子含量較高。由此， 使白泥在工業(yè)上的再利用，特別是建筑材料工業(yè)的利用受到很大限制。3、顆粒非常細(xì)小，是白泥的又一個(gè)主要特征。白泥的粒度細(xì)，比表面積大，具有膠體性質(zhì)。因此，其粉體顆粒沉降速度慢，且含水量高，難以脫水，這是白泥治理的一個(gè)難點(diǎn)。4、白泥屬高堿性物質(zhì)，其pH值一般為10 12。白泥的任意堆放，易使其中的有害成分(特別是堿成分)經(jīng)過風(fēng)化淋濾、地表徑流的侵蝕而滲入地下水和土壤，污染水體和土壤。因此，當(dāng)堿質(zhì)等有害成分進(jìn)入土壤，能殺滅土壤中的微生物，使土壤喪失腐解能力；同時(shí)破壞土壤的原有結(jié)構(gòu)，最后發(fā)展成鹽堿地。由于白泥量大并且因自身的特點(diǎn)很難處理，大量白泥自然堆放，或者直接排海。長(zhǎng)期堆放的白泥占用了大量的土地資源，且其表面風(fēng)化產(chǎn)生揚(yáng)塵污染；白泥排海則導(dǎo)致海洋生態(tài)平衡被破壞，危害水產(chǎn)養(yǎng)殖，而且沉積以后還有可能危及航道。因此，白泥的污染問題一直制約著純堿企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，是氨堿廠的一大技術(shù)難題。白泥的處理方法目前主要有水洗法和化學(xué)法。水洗法就是將苛化工段排出的白泥經(jīng)過數(shù)道水洗、碳酸化及過濾等工序除去其中的殘堿、過量的CaO及大部分雜質(zhì)后以實(shí)現(xiàn)回收利用。因其回收的CaC03存在顆粒團(tuán)聚、質(zhì)地較松散、細(xì)度和白度不高的問題，在印刷過程中常會(huì)出現(xiàn)掉粉、掉毛現(xiàn)象，很難滿足目前的印刷要求。化學(xué)法因?yàn)樾枰罴踊瘜W(xué)助劑、參數(shù)難于控制且造價(jià)較高而很少采用。文獻(xiàn)《淺談堿回收白泥的利用》(沈興楠，《浙江造紙》1999年第3期)和文獻(xiàn)《堿回收白泥制備輕質(zhì)碳酸》(李仲明，《中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)》2006年)分別介紹從的白泥中提取碳酸鈣的方法，文獻(xiàn)《淺談堿回收白泥的利用》中報(bào)道白泥經(jīng)洗滌以除去殘余可溶性Na0H，Na2S， 再經(jīng)篩選以除去或降低塵埃雜質(zhì)；最后通入C02氣體將過量有效CaO轉(zhuǎn)化為碳酸鈣，但該方法并未對(duì)白泥白度進(jìn)行實(shí)質(zhì)的處理，該方法對(duì)提高白度值提高效果并不理想，進(jìn)而限制其回利用。文獻(xiàn)《堿回收白泥制備輕質(zhì)碳酸》報(bào)道通過對(duì)消化前的濾液進(jìn)行絮凝提純處理，避免綠液中的炭末、雜土、硅膠及Fe、Mn離子等軟體雜質(zhì)進(jìn)入消化、苛化系統(tǒng)，以提高白泥的白度和純度。并且開發(fā)白泥專用砂磨機(jī)對(duì)白泥進(jìn)行定向研磨解絮規(guī)整，使其細(xì)度和微觀結(jié)構(gòu)滿足造紙?zhí)盍系男枰瑫r(shí)定向研磨又可篩除砂子、焦炭等硬體雜質(zhì)。具體步驟是綠液提純、消化增白、清洗穩(wěn)定、定向研磨和干燥。該方法對(duì) ^、Μη等離子進(jìn)行處理，但是未對(duì)白泥中的鈣離子進(jìn)行回收，使大量的鈣離子流失，不僅造成污染，而且影響碳酸鈣含量。以上兩方法存成本高，工藝復(fù)雜，造成二次污染等問題，并不是回收制堿白泥的最理想方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有工藝存在的不足，提出了一種從制堿廠回收利用制堿白泥的方法，該方法不僅工藝簡(jiǎn)單、合理，成本低，資源回收利用率高效益好，實(shí)現(xiàn)固體廢棄物的回收利用和環(huán)境友好。本發(fā)明是從以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種從制堿廠回收利用制堿白泥的方法，包括以步驟
將氨堿工藝生產(chǎn)過程產(chǎn)生的制堿白泥進(jìn)行干燥、研磨、水洗后加入第一助劑，然后水洗抽濾；在過濾后所得的制堿白泥投加第二助劑，然后再一次的水洗干燥，從而實(shí)現(xiàn)將制堿白泥轉(zhuǎn)化為沉淀碳酸鈣。干燥是指將白泥放入105°C烘箱中，干燥5 6小時(shí)。水洗是指將干燥后的白泥與一定的水量混合，并攪拌制成白泥懸濁液。抽濾是指將懸濁液用循環(huán)式多用真空泵進(jìn)行抽濾。第一助劑是指在白懸濁液中加入一定量的無水碳酸鈉，以回收鈣離子，提高碳酸
鈣含量。第二助劑是指在白懸濁液中加入一定量的無保險(xiǎn)粉，以去除 ^、Μη等離子，提高白度。本發(fā)明方法的具體步驟如下
(1)取2g制堿白泥于105°C烘箱中，干燥5 6小時(shí)后，取出研磨；
(2)研磨后加130ml水充分混合，攪拌成白泥懸濁液，對(duì)白泥懸濁液進(jìn)行抽濾；
(3)將抽濾后的制堿白泥與130ml水充分混合，并加入0.5g無水碳酸鈉充分混合后抽
濾；
(4)將抽濾后的制堿白泥與130ml水充分混合，并加入0.3g保險(xiǎn)粉充分混合后抽濾；
(5)將抽濾后的制堿白泥置于105°C烘箱中，干燥5 6小時(shí)。
本發(fā)明的有益效果是利用上述方法回收制堿白泥，可實(shí)現(xiàn)碳酸鈣產(chǎn)品白度值> 90%, 碳酸鈣含量>97%，所得產(chǎn)品可以直接制取相應(yīng)的化工產(chǎn)品或純度更高的產(chǎn)品。利用上述回收處理方法，工藝流程簡(jiǎn)單，操作方便，生產(chǎn)設(shè)備投資少，可以實(shí)現(xiàn)白泥資源綜合利用，提高堿廠的清潔生產(chǎn)水平，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。本發(fā)明選擇方法原理
干燥是指將白泥中的部分雜質(zhì)的去除。水洗是指將白泥中所含溶解性離子轉(zhuǎn)移到水中。抽濾是指實(shí)現(xiàn)碳酸鈣與其他溶解性離子分離。
第一助劑是指加入一定量的無水碳酸鈉，與鈣離子反應(yīng)，提高碳酸鈣含量。第二助劑白泥中影響白度的物質(zhì)主要是鐵、錳等黑色金屬，它們以Fe、Mn離子及氧化物形式存在。化學(xué)法除雜以除鐵為例，利用化學(xué)還原劑將三價(jià)鐵離子還原成可溶性的二價(jià)鐵離子，再通過水洗即可去除，以達(dá)到增白的目的。保險(xiǎn)粉(N^2O4)作為化學(xué)還原劑， 其與三價(jià)鐵的反應(yīng)方程式是
6Fe3+ + S2O, + 4H20 = 6Fe2+ + 2S0 廣 + 8H+。


圖1是本發(fā)明方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述 實(shí)施例
取某制堿廠生產(chǎn)工藝產(chǎn)生的白泥，按以下步驟從白泥中回收碳酸鈣 1.取2g白泥置于燒杯中，于105°C烘箱中，干燥5 6小時(shí)后，取出研磨。2.研磨后加130ml水充分混合，攪拌成懸濁液，對(duì)懸濁液進(jìn)行抽濾。3.將抽濾后的白泥與130ml水充分混合，并加入0. 5g無水碳酸鈉充分混合后抽
濾ο4.將抽濾后的白泥與130ml水充分混合，并加入0. 3g保險(xiǎn)粉充分混合后抽濾。5.將抽濾后的白泥置于燒杯中，于105°C烘箱中，干燥5 6小時(shí)。經(jīng)檢驗(yàn)，用上述方法提純碳酸鈣白度值可達(dá)到91. 2%,碳酸鈣含量可達(dá)97. 3%，符合碳酸鈣產(chǎn)品的要求，可以將該產(chǎn)品做為原料，制作多種碳酸鈣產(chǎn)品，如
1、高檔卷煙紙專用碳酸鈣。碳酸鈣在卷煙紙生產(chǎn)中的填加量配比為纖維原料的40 -50%,可以有效提高卷煙紙的透氣度。2、沉淀碳酸鈣在橡膠、塑料、紙張、涂料中的應(yīng)用?？梢栽黾酉鹉z體積、降低產(chǎn)品成本，改善橡膠的加工性能。可以增加塑料體積、降低產(chǎn)品成本；提高塑料的尺寸穩(wěn)定性。作紙張的填料，在紙張中添加適量的碳酸鈣，可以保證紙張具有一定的強(qiáng)度和白度，同時(shí)降低成本。在涂料中，碳酸鈣用作填料，起骨架作用，所以在涂料工業(yè)中，碳酸鈣被稱為體質(zhì)顏料。3、沉淀碳酸鈣在醫(yī)藥、食品、飼料、牙膏、化妝品、油墨等方面有許多應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種從制堿廠回收利用制堿白泥的方法，其特征在于包括以步驟將氨堿工藝生產(chǎn)過程產(chǎn)生的制堿白泥進(jìn)行干燥、研磨、水洗后加入第一助劑，然后水洗抽濾；在過濾后所得的制堿白泥投加第二助劑，然后再一次的水洗干燥，從而實(shí)現(xiàn)將制堿白泥轉(zhuǎn)化為沉淀碳酸鈣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收利用制堿白泥的方法，其特征在于具體步驟如下(1)取2g制堿白泥于105oC烘箱中，干燥5 6小時(shí)后，取出研磨；(2)研磨后加130ml水充分混合，攪拌成白泥懸濁液，對(duì)白泥懸濁液進(jìn)行抽濾；(3)將抽濾后的制堿白泥與130ml水充分混合，并加入0.5g無水碳酸鈉充分混合后抽濾；(4)將抽濾后的制堿白泥與130ml水充分混合，并加入0.3g保險(xiǎn)粉充分混合后抽濾；(5)將抽濾后的制堿白泥置于105oC烘箱中，干燥5 6小時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收利用制堿白泥的方法，其特征在于上述水洗是指將干燥后的白泥與水量，并攪拌制成白泥懸濁液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的回收利用制堿白泥的方法，其特征在于上述抽濾是指將懸濁液用循環(huán)式多用真空泵進(jìn)行抽濾。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種從制堿廠回收利用制堿白泥的方法，該方法將氨堿工藝生產(chǎn)過程產(chǎn)生的制堿白泥進(jìn)行干燥、研磨、水洗后加入助劑，然后水洗抽濾；在過濾后所得的制堿白泥投加助劑，然后再一次的水洗干燥，從而實(shí)現(xiàn)將制堿白泥轉(zhuǎn)化為沉淀碳酸鈣；上述方法可實(shí)現(xiàn)碳酸鈣含量達(dá)97%，白度值達(dá)90%，符合一般沉淀碳酸鈣產(chǎn)品的要求，可以制取相應(yīng)的化工產(chǎn)品，也可以將所得的產(chǎn)品進(jìn)一步的提純處理，以制成更高要求的產(chǎn)品；該方法不僅工藝流程簡(jiǎn)短，操作方便，生產(chǎn)設(shè)備投資少，而且可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)境無污染，無排放，固體廢物綜合利用，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
文檔編號(hào)C01F11/18GK102161495SQ201110047658
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2011年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月28日
發(fā)明者嚴(yán)明, 孫水裕, 宋衛(wèi)鋒, 張倍維, 林梓河, 羅麗麗, 鄭琪 申請(qǐng)人:廣東工業(yè)大學(xué)