贵阳造纸污泥焚烧后固废改性用作造纸填料方法

本发明公开了一种造纸污泥焚烧后固废改性用作造纸填料的方法。所述造纸污泥主要包含以下种类：脱墨污泥、制浆造纸过程产生污泥、制浆造纸废水处理产生污泥以及生活废水处理产生的污泥等。具体制备过程如下：先将一种或者多种上述的造纸污泥，经过焚烧处理后，得到造纸污泥灰;将所述的造纸污泥灰与氢氧化钙搅拌混合，接着通入二氧化碳和空气混合气体进行碳化改性，得到一种复合造纸填料。本发明制备的复合造纸填料，不仅满足于纸张的加填性能，而且实现了这类固废污泥的高值化资源化利用。

　　权利要求书

　　1.一种造纸污泥焚烧后固废改性用作造纸填料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

　　(1)将造纸污泥经过焚烧，得到造纸污泥灰;

　　(2)将步骤(1)得到的造纸污泥灰和氢氧化钙固体混合，然后加入水，进行充分的搅拌混合，最后通入二氧化碳和空气混合气体进行碳化改性反应，得到一种复合造纸填料。

　　2.根据权利要求1所述造纸污泥焚烧后固废改性用作造纸填料的方法，其特征在于，所述造纸污泥包括脱墨污泥、制浆造纸过程产生污泥、制浆造纸废水处理产生污泥以及生活废水处理产生的污泥。

　　3.根据权利要求1所述造纸污泥焚烧后固废改性用作造纸填料的方法，其特征在于，所述焚烧的温度为600-1000℃，焚烧的时间为1.5-6.5h。

　　4.根据权利要求1所述造纸污泥焚烧后固废改性用作造纸填料的方法，其特征在于，所述氢氧化钙的占造纸污泥灰、氢氧化钙和水总质量的1.0%-20.0%。

　　5.根据权利要求1所述造纸污泥焚烧后固废改性用作造纸填料的方法，其特征在于，所述二氧化碳的流速0.10-1.00L/min。

　　6.根据权利要求1所述造纸污泥焚烧后固废改性用作造纸填料的方法，其特征在于，所述二氧化碳与空气流速的比例为1：1-4。

　　7.根据权利要求1所述造纸污泥焚烧后固废改性用作造纸填料的方法，其特征在于，所述碳化改性反应搅拌速度为400-1200r/min。

　　8.如权利要求1所述造纸污泥焚烧后固废改性用作造纸填料的方法，其特征在于，所述氢氧化钙的为现购置或者由氧化钙与水配成所得。

　　9.如权利要求1所述造纸污泥焚烧后固废改性用作造纸填料的方法，其特征在于，所述造纸污泥的与氢氧化钙的质量比例为1：1~5。

　　说明书

　　一种造纸污泥焚烧后固废改性用作造纸填料的方法

　　技术领域

　　本发明涉及制浆造纸领域，具体涉及一种造纸污泥焚烧后固废改性用作造纸填料的方法。

　　背景技术

　　造纸工业是我国的重要产业，我国的造纸污泥排放量居世界首位，每年约有2000万吨以上的排放量，大多数纸厂主要通过填埋和流化床高温焚烧等方式对造纸污泥进行处理。填埋占用大量的土地面积，造成土地资源浪费。而且，随着这些年国家对环保的要求不断提高，大规模的造纸厂一般要求采用流化床处理，由此产生的焚烧污泥量逐年提升。因此，对这类造纸副产品进行合理的回收利用，不仅是当前社会急需解决的环保难题，也是符合我国对“无废城市”建设的要求。

　　造纸污泥焚烧后产生的污泥灰，具有和一些造纸填料相类似的物理化学性质。此外，这种污泥灰往往表面粗糙多孔，利于填料在造纸纤维间的留着。

　　2017年全国纸和纸板总产量为12542万吨，平均需要约4000万吨无机矿物填料去满足生产需求，即使30%取代，仅造纸行业全国每年可消耗约1200万吨污泥灰复合造纸填料，每吨复合填料可节约成本600元，总计72亿元/年。

　　因此，通过这种对造纸污泥灰碳化改性处理的方法，实现造纸污泥灰用作造纸填料，对于持续推进固体废物改性最大限度减少填埋量，实现造纸污泥灰工业固废的高值化利用，降低造纸成本等意义重大，具有良好的的环境效益、社会效益和经济效益。

　　发明内容

　　本发明的目的在于提供一种造纸污泥焚烧后固废改性用作造纸填料的制备方法，从而解决上述提到的造纸污泥灰大量堆积，造成土地资源严重浪费和环境污染问题，同时为造纸污泥的资源化高值化利用提供一条切实可行的技术工艺。

　　为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

　　一种造纸污泥焚烧后固废改性用作造纸填料的方法，包括以下步骤：

　　(1)将造纸污泥经过焚烧，得到造纸污泥灰;

　　(2)将步骤(1)得到的造纸污泥灰和氢氧化钙固体混合，然后加入水，进行充分的搅拌混合，最后通入二氧化碳和空气混合气体进行碳化改性反应，得到一种复合造纸填料。

　　上述方法中，所述造纸污泥包括脱墨污泥、制浆造纸过程产生污泥、制浆造纸废水处理产生污泥以及生活废水处理产生的污泥。

　　上述方法中，所述焚烧的温度为600-1000℃，焚烧的时间为1.5-6.5h。

　　上述方法中，所述氢氧化钙的占造纸污泥灰、氢氧化钙和水总质量的1.0%-20.0%。

　　上述方法中，所述二氧化碳的流速0.10-1.00L/min。

　　上述方法中，所述二氧化碳与空气流速的比例为1：1-4。

　　上述方法中，所述碳化改性反应搅拌速度为400-1200r/min。

　　上述方法中，所述氢氧化钙的为现购置或者由氧化钙与水配成所得。

　　上述方法中，所述造纸污泥的与氢氧化钙的质量比例为1：1~5。

　　本发明提供了一种造纸污泥焚烧后固废改性用作造纸填料的制备方法，包括以下步骤：将造纸污泥经过焚烧，得到造纸污泥灰：将所述造纸污泥灰与氢氧化钙搅拌混合，通入二氧化碳和空气混合气体进行碳化改性，得到一种复合造纸填料。本发明通过焚烧的方式除去污泥中纤维等有机物质。

　　本发明提供的造纸污泥包括脱墨污泥、制浆造纸过程产生污泥、制浆造纸废水处理产生污泥以及生活废水处理产生的污泥等。这些污泥经焚烧后，物理结构和化学成分与一些常见的造纸填料性质较为相似。此外，造纸污泥中由于一些有机物质的去除，其表面往往较为粗糙多孔，易于在纤维间留着。

　　与现有技术相比，本发明的优势在于：

　　本发明通过造纸污泥灰与氢氧化钙搅拌混合，通入二氧化碳和空气混合气体进行碳化改性的方式，一方面通过碳酸钙在污泥灰表面结晶，实现造纸污泥灰的增白，另一方面，由于二氧化碳可直接来源于烟道气为原料，反应过程简单，产业规模和设备要求并不很高。同时，沉淀碳酸钙也是作为造纸常见的几种填料之一。将本发明制备的复合填料应用到造纸中，不仅为造纸污泥灰提供了一条资源化高值化利用的技术路线，而且也将为造纸企业创造出巨大的经济效益、环境效益和社会效益。