[发明专利]一种通过SO2气相还原法对重钙进行增白的方法

说明书

本发明公开了一种通过SO₂气相还原法对重钙进行增白的方法，是将添加VBL增白剂的重质碳酸钙与水混合搅拌形成料浆，向料浆中通入SO₂气体进行还原，再加入柠檬酸钠进行络合，络合后料浆经淋洗、干燥、研磨后，即完成对重钙的增白。本发明的方法，可连续处理大量重钙粉，经过处理后的重钙粉末白度值得到大幅度提高，且所用SO₂气体可以循环利用，避免污染。

技术领域

本发明涉及一种增白重钙的方法，具体涉及用SO₂气相还原法去除重质碳酸钙的杂质，从而使重钙增白的方法。

背景技术

碳酸钙按生产工艺不同，分为重质碳酸钙(简称重钙，GL)和轻质碳酸钙(PCC)。重钙是以天然的方解石、石灰石等为原料，通过粉碎法将其磨碎到一定程度制得；轻钙选用方解石或石灰石为原料，煅烧生成石灰后，加水消化成石灰乳，再通入二氧化碳生成碳酸钙沉淀，最后脱水、干燥、粉碎制得。

中国是世界上石灰岩矿资源丰富的国家之一，几乎遍布各个省市，重钙的来源十分广泛。重钙填料的市场广阔，提高重钙质量尤为关键，其中白度便是一个重要因素。但天然重钙往往夹杂其他杂质，导致白度值降低，在涂料等方面的应用受到限制。为了增加重钙白度，需要对影响重钙白度的致黑元素进行降低处理。现有增白方法，多为除铁增白，具体方式有多种，例如：机械粉碎法、磁选除铁法、酸浸法、煅烧法等。重钙粉为铁、锌、锰等硫化物，原料缺乏磁性，机械粉碎法仅仅针对块状、磁选除铁法仅仅针对磁性强的粉末原料，除杂率不高，白度增幅有限。付彦林在《硬石膏煅烧-酸浸提增白技术的研究》中用草酸作为浸提酸，对重钙进行增白，但酸浸法会产生大量酸废液，既浪费酸，又造成环境的污染。刘阳钰在《蛋白土硫酸铵煅烧增白工艺研究》中对蛋白土进行煅烧，但煅烧法只是针对含有有机质的物质，而且并未减少铁元素的含量，只是自由铁进入到晶格缺陷中，白度虽有所增加，但难以达到业内标准。

中国专利申请CN201810346995.5中，申请人基于Jackson的Aguilera于1953年在“Iron oxide removal from soils and clays”一文中提出的用连二亚硫酸钠-柠檬酸钠-碳酸氢钠(DCB 方法)去除粘土矿物铁杂质的方法，提出通过连二亚硫酸钠-柠檬酸钠-碳酸氢钠(DCS)方法对重钙进行增白，此方法对致黑元素铁、锰、锌的去除十分有效。但该方法是基于液-液反应去除杂质，液-液反应只能采用一锅法完成，在工业生产中存在一定弊端，无法形成连续工艺。类似方法还有赵路军(CN1544535A)提出的加入还原剂、掩蔽剂、螯合剂等，提升碳酸钙的白度，但试剂用量较大。对重钙料浆进行增白的气-液处理方法虽有报道，如专利CN1170394 中提到在碳酸钙料浆中加入铁螯合剂，二氧化碳调节_PH值，但该方法反应酸度不够，增白效果有限。因此，工艺连续、适合工业化生产的对重钙料浆进行增白的气-液处理方法亟待开发。

发明内容

为解决上述现有技术所存在的不足之处，本发明公开了一种利用SO₂气相还原法对重钙进行增白的方法，以期可以通过气-液处理的方法有效提高重钙的白度。

本发明为实现发明目的，采用如下技术方案：

本发明公开了一种通过SO₂气相还原法对重钙进行增白的方法，其特点在于，按如下步骤进行：

(1)将重钙粉末与VBL增白剂混合，加水并搅拌均匀，制成料浆；

(2)向所得料浆中通入氮气，以去除料浆中的空气；

(3)向料浆中通入足量SO₂，然后在室温～80℃条件下连续搅拌，以还原料浆中包括铁、锌和锰在内的杂质元素；再向还原后料浆中加入柠檬酸钠，继续恒温搅拌30min，以络合掩蔽杂质颜色；

(4)对络合后料浆进行淋洗、干燥、研磨，即完成对重钙的增白。