[发明专利]一种用氯氧化锆排放废渣液制备造纸助留用硅微粒浆体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种造纸助留用硅微粒浆体的制备方法，特别涉及一种用氯氧化锆生产排放废渣、液制备造纸助留用硅微粒浆体的制备方法。

背景技术

氯氧化锆是锆盐化工生产的主要基础产品，中国氯氧化锆年生产能力已达20万吨，每生产1吨氯氧化锆成品约副产酸性湿硅渣1吨、稀碱和酸液合计约20m³，目前部分用做生产偏硅酸钠、陶瓷减水剂、水玻璃等，但由于市场容量有限，大量的硅渣、稀碱和稀酸液采用中和后压滤、填埋处理，对资源和环境造成一定的浪费和危害，硅渣、稀碱和酸液的处理已成为制约氯氧化锆生产企业发展的重要难题。

造纸用助留剂是近年来配合高速造纸机需要发展起来的新型造纸用配套助剂与应用技术，助留剂是采用无机微粒和阳离子聚丙烯酰胺结合使用的助留应用体系，以有效满足大型高速及夹网纸机对造纸纤维要求快速絮凝、助留和成纸均匀的要求。目前所用的较好无机微粒有经处理的膨润土和胶体硅微粒，其中，胶体硅微粒常规工艺是用工业硫酸、硅酸钠和二氧化碳为主要原料，利用带搅拌的反应釜制备聚硅酸盐微粒溶液，再同阳离子聚丙烯酰胺溶液混合配套使用到造纸生产系统。使用助留剂造纸技术可显著提高纸机成纸速度，降低回水纤维含量，造纸助留技术是现代造纸业发展的重要技术之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种资源利用合理处理氯氧化锆生产排放锆硅渣、稀碱和酸液以制备造纸用助留微粒浆体的新方法。

    本发明的目的是这样实现的：

①加压溶解：将锆硅渣、稀碱液配料在密闭容器中加压溶解；

②压滤除渣：采用板框压滤机除去未溶解其主要成分为ZrSiO₄的锆渣，回收的锆渣返回氯氧化锆碱溶系统；

③中和析硅：将压滤后的清液用废酸液中和，析出硅微粒； 

④表面处理：经硅微粒料浆加阳离子聚丙烯酰胺溶液进行表面接枝、絮凝改性处理； 

⑤老化沉降：将处理过的改性浆料老化、沉降，使成胶微粒粒度均匀；

⑥清液分离：沉降后排出多余的清液，调整浆体固含量合格后装桶包装。

更具体说，所述步骤①用的锆硅渣和稀碱液为氯氧化锆生产排放的废渣、液，锆硅渣含SiO₂的质量分数15%-25%，稀碱液Na₂O质量分数为6%～10%、SiO₂质量分数1%-3%，控制加压溶解配料浆液SiO₂/Na₂O 质量分数比为1.3~1.5、（SiO₂+Na₂O）的质量分数和为20%~30%，加热温度120℃~140℃，时间2h~4h； 

所述步骤③用的废酸液为氯氧化锆生产酸溶工序排放的经澄清pH＜2的稀盐酸液，用其将压滤后的清液中和至pH为6~8，析出硅微粒； 

所述步骤④中，所用阳离子聚丙烯酰胺分子量500万-1000万，使用时配成0.1%的溶液，加入聚丙烯酰胺量为溶液含SiO₂量的0.5%~1.5%，搅拌改性0.5h；

所述步骤⑤中，沉降老化时间3h-5h； 

所述步骤⑥中，控制排除上清液后浆体固含量≥30%为合格浓度。

积极有益效果：采用上述发明内容技术方案的本发明，合理地利用了氯氧化锆生产排放锆硅渣、稀碱和酸液中的SiO₂、Na₂O、H⁺组分，沉降后排出的含近中性液体返回硅渣配料或碱溶料漂洗系统，回收的锆渣可返回氯氧化锆生产系统；制备的造纸用助留微粒浆体是市场容量大的应用产品。发明技术提出了解决氯氧化锆生产系统锆硅渣、稀碱和酸液出路利用难题的新方法，和新的造纸助留用硅微粒原料路线，发明技术与开发的产品具有较好的应用领域和市场容量，技术可产生较好的社会和经济效益，为氯氧化锆生产企业扩大装置规模提出了解决发展技术瓶颈的新工艺。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

实施例1

一种用氯氧化锆排放废渣液制备造纸用助留硅微粒浆体的方法，它的步骤如下：