[发明专利]电石渣在轻工造纸生产中的新用途

说明书

技术领域

本发明涉及电石渣的新用途，具体涉及电石渣在造纸行业中工艺、技术、原料的应用。

背景技术

电石渣是用电石制乙炔时产生的副产物，电石与水反应产生乙炔气，反应方程式如下：

CaC₂+2H₂O→Ca(OH)₂↓+C₂H₂↑这一反应的副产物主要是氢氧化钙，但是由于混有杂质而俗称电石渣。电石制乙炔工艺主要有干法乙炔和湿法乙炔两种工艺；干法乙炔工艺产生的电石渣呈粉末状，含水量较低(3～8％、以质量百分含量计)，而湿法乙炔工艺产生的电石渣呈液体状，俗称电石渣浆，经过板框压滤后其水分含量为40％以上，也称为湿电石渣。电石渣主要来自于：采用电石法生产乙炔产品和下游化工产品，如：PVC、维尼纶、氯丁橡胶、BDO等产品的企业。

电石渣的主要成分为(以质量百分含量计)氢氧化钙约86％，同时含有3.5％左右的氧化硅，约2.5％氧化铝，以及少量的碳酸钙、三氧化二铁、氧化镁、二氧化钛、碳渣、硫化钙等。电石渣目前在水泥和建材行业中有广泛的应用。

在造纸行业中，用燃烧法碱液回收是目前造纸行业碱液回收中技术最成熟、工业中应用最广泛的方法。燃烧法碱液回收方法基本原理是将黑液浓缩后在燃烧炉中进行燃烧将有机钠盐转化为无机钠盐，然后将其苛化为氢氧化钠，以达到回收碱和热能的目的。

燃烧法碱回收工艺较完整的流程一般分为提取、蒸发、燃烧、苛化-石灰、真空过滤(或者板框压滤)等工序。上工序提取、分离出来的黑液浓度较低，需经过全板式降膜蒸发器浓缩成浓液，再将该浓液喷入碱回收燃烧炉炉膛中进行燃烧(黑液燃烧产生的热量可回用)黑液中的有机钠盐在炉内发生化学反应转变为熔融的碳酸钠，熔融物从碱回收燃烧炉底部排出，冷却降温到80摄氏度左右，加入真空过滤水溶解后形成含少量铁离子的绿液；将绿液用泵打入硝化器与石灰进行放热反应形成硝化液(其硝化温度90摄氏度左右)；在消化器中调整氢氧根离子浓度，达到工艺要求后用泵将硝化液打入苛化器内进行苛化，在苛化器中碳酸钠与生石灰反应生成氢氧化钠和碳酸钙。然后将苛化液打入澄清槽进行澄清，上面液体称为白液，即可重新用于制浆蒸煮，下面的浆液送入到真空过滤器中过滤，过滤后的固体称为白泥，白泥送入后工序处理。燃烧法碱液回收工艺流程参见图1。

发明内容

本发明目的在于提供电石渣在作为造纸回收碱的原料中的新应用。

本发明电石渣作为造纸回收碱的原料中的应用，具体是将电石渣作为造纸回收碱中的苛化剂，即为电石渣与造纸回收碱中的绿液进行苛化反应。

为了减少处理成本，本发明采用的电石渣优选为含水量在1-15wt％的电石渣。

电石渣是电石制乙炔产生的副产物，具体来说，电石渣的主要成分为(以质量百分含量计)氢氧化钙约86％，同时含有3.5％左右的氧化硅，约2.5％氧化铝，以及余量的碳酸钙、三氧化二铁、氧化镁、二氧化钛、碳渣、硫化钙、水等。更具体地说，电石渣成分包括以质量百分含量计的氢氧化钙80％-90％，氧化硅2％-5％，氧化铝0.1％-3％，以及余量的碳酸钙、三氧化二铁、氧化镁、二氧化钛、碳渣、硫化钙、水，以电石渣的总质量为100％计。

为了提高苛化率、从而提高造纸碱回收效率，本发明电石渣与造纸碱回收的绿液中碳酸钠的摩尔比为1:0.6～1.4，进一步优选摩尔比为1:0.95～1.1。

电石制乙炔为化工行业，在造纸行业没有提及可将电石渣作为回收碱的原料，由于均清楚电石渣中的成分组成复杂，用于造纸行业碱回收体系中发生的反应复杂，不会想到将电石渣用于造纸碱回收、其没有实现相应效果的可能性。而发明人对化工行业产生的电石渣进行了深入探究，对造纸行业的碱回收等各反应原理进行了研究基础上，创造性地提出了将化工生产中的电石渣作为造纸回收碱的原料，惊奇地发现，其对造纸碱回收工序绿液的苛化率达84％以上、从而对碱回收效果显著、碱回收率可达70％以上，同时简化了现有回收碱的工艺流程，且清洁环保、节能，因此减少了生产劳动强度，提高了生产效率，增加了生产产能。另外，发明人还惊奇地发现，将电石渣作为回收碱的原料，回收碱所得白液用于制浆显著提高了制浆的收率及质量。

附图说明

图1：石灰作为硝化剂的燃烧法碱液回收工艺流程图；

图2：80℃下CaO苛化白泥颗粒分布图；

图3：80℃下Ca(OH)₂苛化白泥颗粒分布图；

图4：95℃下CaO苛化白泥颗粒分布图；