[发明专利]一种利用粉煤灰制备造纸用超细均匀硅酸钙填料的方法

说明书

技术领域

本发明属于造纸技术领域，具体涉及一种利用粉煤灰制备造纸用超细均匀硅酸钙填料的方法。

背景技术

粉煤灰的化学成分中，硅含量最高，其次是铝，以复杂的复盐形式存在，酸溶性较差。铁含量相对较低，以氧化物形式存在，酸溶性好。从粉煤灰加工提炼而成的新型活性硅酸盐，可应用于造纸、陶瓷、化工、建筑、冶金、汽车、机械、电子、农业等行业。

在现有技术中，中国发明专利CN101591023A“一种利用高铝粉煤灰制备硅酸钙微粉的方法”，该发明专利的核心内容是利用高铝粉煤灰制备硅酸钙微粉。但是，该方法制取的硅酸钙比表面积过大，超过150m²/g，粒度在15μm以上。这种粉煤灰联产硅酸钙的粗大絮状团聚体直接用于造纸加填，必然与纤维的结合力不足,影响成纸的表面强度,导致掉粉掉毛。同时，这种方法制备的硅酸钙微粉比表面积过大，吸附性过强，对造纸工段化学品的吸附较强，加大了化学品的用量，增加了生产成本。粉煤灰联产硅酸钙的关键技术之一就是解决硅酸钙的粒度分布和微观结构问题，使之细化并具有特定的分布规律,以达到造纸加填的要求。

发明内容

本发明的目的在于提出一种利用粉煤灰制备造纸用超细均匀硅酸钙填料的方法。应用该方法生产的硅酸钙微粉，具有超细，粒度均匀，形貌均一，磨耗值小，白度高，物理化学性质稳定，杂质含量低的特点。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

1）按照申请号为：200810112618.1，公开号为：CN101591023A的“一种利用高铝粉煤灰制备硅酸钙微粉的方法”制备含水硅酸钙悬浮液；

2）将所得含水硅酸钙悬浮液通入预挂机或真空洗浆机进行固液分离并洗涤，洗涤后的硅酸钙悬浮液以5%～40%的质量浓度过400目～800目筛网，除去大颗粒粗渣；

3）向过筛后的硅酸钙悬浮液中加入相对硅酸钙绝干量0.1%～1%的分散剂聚氧化乙烯PEO，混合均匀后泵送至解絮机，在解絮机内解絮后烘干制得超细均匀硅酸钙填料。

所述的分散剂先配制成质量浓度为0.01～0.1%的分散剂溶液。

所述的解絮机内解絮时间为1～60min。

所述的烘干温度为100～500℃。

本发明与现有技术比较所具有的优点和积极效果是：一、在不改变制得的硅酸钙微粉的形貌的前提下，能够高效降低粉煤灰联产硅酸钙微粉的粒径和粒度的均匀性。含水硅酸钙悬浮液通入预挂机或真空洗浆机进行固液分离并洗涤，并过筛网，能够除去大颗粒粗渣，降低杂质含量。分散剂的添加和解絮机的使用能够高效地解决粉煤灰联产硅酸钙合成过程中所形成的团絮状粘连粗大粒子结构,使制得的硅酸钙得到解絮细化并具有一定的粒度分布,以适应造纸领域加填的使用要求,从而使粉煤灰制备造纸用超细均匀硅酸钙填料技术更加完善。通过解絮后硅酸钙微粉的粒径可以降低到1～5μm，粒径分布更窄，而未解絮之前，平均粒径高达20～30μm，粒径分布较宽。二、能够有效地降低填料的比表面积，经过这种方法制得的硅酸钙微粉比表面积能够降低到60m²/g以下，从而解决其在使用过程中产生的对化学品的过量吸附问题。三、能够降低硅酸钙微粉的磨耗值，减少其在使用过程中对设备的磨损，具有重要的现实意义。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步阐述。

以下实施例所用的高铝粉煤灰均采用SiO₂质量分数为49.74%，Al₂O₃质量分数为31.92%，Fe₂O₃含量为1.83%的粉煤灰为原料，对原料进行磁选机除铁处理，使Fe₂O₃含量低于1%；

实施例1：

1）按照申请号为：200810112618.1，公开号为：CN101591023A的“一种利用高铝粉煤灰制备硅酸钙微粉的方法”制备含水硅酸钙悬浮液；

2）将所得含水硅酸钙悬浮液通入预挂机或真空洗浆机进行固液分离并洗涤，洗涤后的硅酸钙悬浮液以5%的质量浓度过800目筛网，除去大颗粒粗渣；

3）取硅酸钙悬浮液中硅酸钙绝干量0.1%的分散剂聚氧化乙烯PEO，配制成质量浓度为0.02%的分散剂溶液，然后将分散剂溶液加入到过筛后的硅酸钙悬浮液中混合均匀后泵送至解絮机30min，在解絮机内解絮后于300℃烘干制得超细均匀硅酸钙填料。

对制得的硅酸钙微粉进行检测，得到其部分物理性质如下：