專利名稱：一種天然堿液生產(chǎn)燒堿和造紙?zhí)盍咸妓徕}的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種天然堿液生產(chǎn)燒堿和造紙?zhí)盍咸妓徕}的方法，屬一種天然堿資源 高效利用，環(huán)境友好的清潔工藝。
背景技術(shù)：
我國河南、內(nèi)蒙古和吉林等地分布有天然堿資源，它可以根據(jù)組成的不同，用適當(dāng) 的加工方法制成純堿、燒堿、小蘇打等制品。天然堿苛化法生產(chǎn)氫氧化鈉是一個(gè)非常成熟的 工藝過程，它利用天然堿液成本低的優(yōu)勢(shì)，生產(chǎn)價(jià)格相對(duì)較高的燒堿。但苛化法生產(chǎn)燒堿目 前存在著比較嚴(yán)重的環(huán)境問題，每生產(chǎn)一噸燒堿，副產(chǎn)2噸以上的苛化泥無法處理，由于苛 化泥含有大量的燒堿、純堿和氫氧化鈣等強(qiáng)堿性物質(zhì)，只能采取筑壩堆存的方式，對(duì)環(huán)境造 成了巨大的威脅?？粱ㄖ茪溲趸c的工藝過程普遍用在造紙黑液中堿的回收。但在處理黑液問題 后，苛化泥的處理又成為造紙行業(yè)面臨的又一嚴(yán)峻問題?？粱ㄖ茻龎A和苛化泥的處理技 術(shù)進(jìn)展主要包括三種方式第一種是在苛化過程中嚴(yán)格控制石灰的質(zhì)量、控制苛化的反應(yīng) 溫度、調(diào)控碳酸鈣晶體的生長，以獲得合格的碳酸鈣產(chǎn)品，本方法要求苛化反應(yīng)溫度低，反 應(yīng)效率相對(duì)較低，同時(shí)碳酸鈣晶體顆粒小，使得其所含燒堿等雜質(zhì)難以洗滌干凈；第二種方 式是在控制石灰質(zhì)量的同時(shí)，其它工藝過程不變，通過濕磨或者干磨的方式將碳酸鈣進(jìn)行 顆粒細(xì)化，同時(shí)外購或石灰煅燒回收二氧化碳進(jìn)行除堿。本方法對(duì)現(xiàn)有工藝進(jìn)行了修正，目 前已有應(yīng)用，但成本相對(duì)較高。第三種方法即是將副產(chǎn)的碳酸鈣進(jìn)行煅燒，產(chǎn)出氧化鈣循環(huán) 使用，但本方法對(duì)設(shè)備要求較高，同時(shí)燃料費(fèi)用極高，難以推廣使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供了一種利用天然堿液苛化法生產(chǎn)燒堿和造紙?zhí)盍咸妓徕}的方 法。該方法最大限度的回收燒堿等可溶成分，同時(shí)提高了碳酸鈣的產(chǎn)品質(zhì)量，整個(gè)過程沒有 廢水排放，為一個(gè)苛化法生產(chǎn)燒堿和碳酸鈣的清潔工藝。為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用以下步驟a.首先將總堿在150 180g/L左右的天然堿液在熱解塔中進(jìn)行熱分解，分解溫度 90 110°C，利用熱解后的堿液在石灰消化器中與含氧化鈣量達(dá)到90%以上的生石灰進(jìn)行 消化、苛化兩個(gè)反應(yīng)，苛化率達(dá)到75% ；b.將步驟a得到消化后的溶液進(jìn)入一級(jí)苛化反應(yīng)器中繼續(xù)苛化，苛化溫度80 90°C，苛化時(shí)間2小時(shí)，苛化率達(dá)到85%以上；c.將步驟b得到的苛化液進(jìn)入一級(jí)沉降槽，進(jìn)行固液分離，液體進(jìn)入精濾系統(tǒng)獲 得燒堿精制液，去蒸發(fā)濃縮，獲得所需的燒堿產(chǎn)品，固體漿液進(jìn)入二級(jí)苛化反應(yīng)器，加入天 然堿液，進(jìn)行二次苛化，苛化溫度80 90°C，苛化時(shí)間2小時(shí)，苛化率達(dá)到90%以上；d.將步驟c中二次苛化液進(jìn)入三個(gè)沉降槽，進(jìn)行三級(jí)固液分離，同時(shí)三級(jí)沉降槽 實(shí)現(xiàn)逆流洗滌，將其中的燒堿進(jìn)行回收，同時(shí)獲得殘余燒堿含量在0. lmol/L以下的碳酸鈣漿料；e.將步驟d中沉降分離后的碳酸鈣進(jìn)入連續(xù)碳化塔中進(jìn)行碳酸化反應(yīng)，PH減低至 11以下，其中所需的二氧化碳來自后續(xù)碳酸鈣干燥器或其他燃料燃燒后經(jīng)凈化后的煙氣， 其二氧化碳含量在10 15%;f.將步驟e產(chǎn)出的漿液進(jìn)入均整機(jī)進(jìn)行碳酸鈣顆粒均整及細(xì)化的過程，使得碳酸 鈣的沉降體積提高到2. 2ml/g以上；g.將步驟f均整后的碳酸鈣漿液進(jìn)入真空過濾機(jī)中過濾，過濾后含水30%的碳酸 鈣在固體干燥器中干燥脫水，后進(jìn)入打散機(jī)打散，獲得高分散性的碳酸鈣產(chǎn)品。本發(fā)明工藝主要先對(duì)天然堿液進(jìn)行了預(yù)處理降低了石灰耗量，采取逆流洗滌的方 式，最大限度的回收燒堿等可溶成分，同時(shí)提高了碳酸鈣的產(chǎn)品質(zhì)量，采取煙氣連續(xù)碳化的 方式降低了碳酸鈣PH值，利用均整機(jī)對(duì)碳酸鈣的顆粒進(jìn)行修飾，提高碳酸鈣的沉降體積， 液體回到沉降分離系統(tǒng)，進(jìn)入燒堿產(chǎn)品制備流程，所制備出的碳酸鈣產(chǎn)品中的碳酸鈣含量 在93%以上、白度90以上、pH值11以下、沉降體積2. 2ml/g以上，其他指標(biāo)達(dá)到造紙?zhí)盍?碳酸鈣的要求。整個(gè)過程沒有廢水排放，為一個(gè)苛化法生產(chǎn)燒堿和碳酸鈣的清潔工藝。


下面結(jié)合附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。圖1是本發(fā)明天然堿液生產(chǎn)燒堿和造紙?zhí)盍咸妓徕}流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例將天然堿液(總堿160g/L，碳酸氫鈉含量100g/L)7m3/h進(jìn)行熱解，熱解溫度 100°c，使得溶液中NaHC0350g/L，然后與1400kg/h生石灰(CaO含量大于90% )在消化器 進(jìn)行混合，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率達(dá)到76 %，然后進(jìn)入苛化反應(yīng)器，加入2m3/h天然堿液，反應(yīng)后液體進(jìn) 入一級(jí)沉降槽，液固分離，固體進(jìn)入二級(jí)苛化反應(yīng)器，加入lm3/h天然堿液，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率達(dá)到 90%，然后進(jìn)入三級(jí)沉降槽，逆流洗滌，最終獲得105g/L的氫氧化鈉溶液llm3/h作為產(chǎn)品。 洗滌后的碳酸鈣中燒堿含量在0. lmol/L，然后進(jìn)入連續(xù)碳化塔進(jìn)行碳化，二氧化碳來自盤 式干燥器的煙氣，二氧化碳濃度13%，將pH值減低至10. 8左右，進(jìn)入均整機(jī)中均整，使得 沉降體積大于2. 2ml/g以上，然后進(jìn)行真空抽濾，濾餅含水量在30%，進(jìn)入盤式干燥器進(jìn)行 干燥，獲得碳酸鈣為2250kg/h，然后進(jìn)行打散，獲得碳酸鈣產(chǎn)品，其中產(chǎn)品中碳酸鈣含量大 于93%，白度大于90，沉降體積大于2. aiil/g，其他指標(biāo)符合國家輕質(zhì)碳酸鈣合格品標(biāo)準(zhǔn)， 適應(yīng)造紙行業(yè)填料的需要。
權(quán)利要求
1. 一種天然堿液生產(chǎn)燒堿和造紙?zhí)盍咸妓徕}的方法，其特征在于采用以下步驟a.首先將總堿在150 180g/L左右的天然堿液在熱解塔中進(jìn)行熱分解，分解溫度 90 110°C，利用熱解后的堿液在石灰消化器中與含氧化鈣量達(dá)到90%以上的生石灰進(jìn)行 消化、苛化兩個(gè)反應(yīng)，苛化率達(dá)到75% ；b.將步驟a得到消化后的溶液進(jìn)入一級(jí)苛化反應(yīng)器中繼續(xù)苛化，苛化溫度80 90°C， 苛化時(shí)間2小時(shí)，苛化率達(dá)到85%以上；c.將步驟b得到的苛化液進(jìn)入一級(jí)沉降槽，進(jìn)行固液分離，液體進(jìn)入精濾系統(tǒng)獲得燒 堿精制液，去蒸發(fā)濃縮，獲得所需的燒堿產(chǎn)品，固體漿液進(jìn)入二級(jí)苛化反應(yīng)器，加入天然堿 液，進(jìn)行二次苛化，苛化溫度80 90°C，苛化時(shí)間2小時(shí)，苛化率達(dá)到90%以上；d.將步驟c中二次苛化液進(jìn)入三個(gè)沉降槽，進(jìn)行三級(jí)固液分離，同時(shí)三級(jí)沉降槽實(shí)現(xiàn) 逆流洗滌，將其中的燒堿進(jìn)行回收，同時(shí)獲得殘余燒堿含量在0. lmol/L以下的碳酸鈣漿 料；e.將步驟d中沉降分離后的碳酸鈣進(jìn)入連續(xù)碳化塔中進(jìn)行碳酸化反應(yīng)，pH減低至11 以下，其中所需的二氧化碳來自后續(xù)碳酸鈣干燥器或其他燃料燃燒后經(jīng)凈化后的煙氣，其 二氧化碳含量在10 15% ；f.將步驟e產(chǎn)出的漿液進(jìn)入均整機(jī)進(jìn)行碳酸鈣顆粒均整及細(xì)化的過程，使得碳酸鈣的 沉降體積提高到2. 2ml/g以上；g.將步驟f均整后的碳酸鈣漿液進(jìn)入真空過濾機(jī)中過濾，過濾后含水30%的碳酸鈣在 固體干燥器中干燥脫水，后進(jìn)入打散機(jī)打散，獲得高分散性的碳酸鈣產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明提供一種天然堿液生產(chǎn)燒堿和造紙?zhí)盍咸妓徕}的方法，包括以下步驟a.將天然堿液熱分解，熱解后的堿液與生石灰同時(shí)進(jìn)行消化、苛化兩個(gè)反應(yīng)；b.消化后的溶液進(jìn)入一級(jí)苛化反應(yīng)器中繼續(xù)苛化；c.苛化液進(jìn)入沉降槽，固液分離，蒸發(fā)濃縮，獲得燒堿產(chǎn)品，固體漿液進(jìn)入二級(jí)苛化反應(yīng)器，加入天然堿液，進(jìn)行二次苛化；d.二次苛化液進(jìn)入三個(gè)沉降槽，固液分離，獲得碳酸鈣漿料；e.碳酸鈣進(jìn)行碳酸化反應(yīng)；f.產(chǎn)出的漿液進(jìn)行碳酸鈣顆粒均整及細(xì)化；g.均整后的碳酸鈣漿液進(jìn)行過濾，干燥脫水獲得的碳酸鈣產(chǎn)品，該方法最大限度的回收燒堿等可溶成分，同時(shí)提高了碳酸鈣的產(chǎn)品質(zhì)量，整個(gè)過程沒有廢水排放，為一個(gè)苛化法生產(chǎn)燒堿和碳酸鈣的清潔工藝。
文檔編號(hào)C01F11/18GK102079536SQ20101057193
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者姚明順, 張志 申請(qǐng)人:桐柏興源化工有限公司