分散劑在碳酸鈣研磨中的應(yīng)用

分散劑在碳酸鈣研磨中的應(yīng)用

1、前言

    近10年來，隨著中堿性造紙和涂布加工技術(shù)的發(fā)展，碳酸鈣作為涂布顏料和填料在北美和歐洲得到了廣泛的應(yīng)用。在我國，碳酸鈣在涂布顏料中也逐漸占據(jù)了主導(dǎo)地位。

    碳酸鈣在自然界中有多種存在形態(tài)，而對造紙涂料有用的是方解石。但天然方解石必須經(jīng)過機(jī)械粉碎、研磨、分級，制成細(xì)微的顆粒(我們稱之為重質(zhì)碳酸鈣或研磨碳酸鈣，GCC)，方可用于紙張涂料的制備。

    分散劑是靠吸附在顏料顆粒表面，產(chǎn)生靜電斥力和空間位阻，從而使得顆粒能以懸浮態(tài)穩(wěn)定地存在。碳酸鈣研磨中有了分散劑的幫助，才能得到高固含量、低粘度的碳酸鈣漿料，研磨效率也得以提高，并能節(jié)約研磨所需耗費(fèi)的能量，通用的分散劑有三大類，即無機(jī)類、有機(jī)類和高分子類，而目前普遍采用的是高分子類分散劑。碳酸鈣用作造紙?zhí)盍习锥雀?，可大大改善紙張性能，由于替代了價格較貴的高嶺土，使造紙廠獲得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。相比之下，高分子類分散劑具有以下優(yōu)點(diǎn)：

    (1)無機(jī)分散劑會對導(dǎo)電率、介電常數(shù)帶來不良影響，在某些領(lǐng)域內(nèi)使用受到限制，而高分子類分散劑則不受這個限制

    (2)與有機(jī)類分散劑不一樣，高分子類分散劑在生產(chǎn)時具有可控的分子量，而較高的分子量有較好的分散穩(wěn)定性

    (3)高分子類分散劑分散能力強(qiáng)，穩(wěn)定效果好，對分散體系中的離子、pH值、溫度等因素敏感程度小

    (4)高分子類分散劑可顯著降低分散體系的粘度，改善分散體系的流變性，能節(jié)省機(jī)械操作時所需的能源。

    基于以上優(yōu)點(diǎn)，無論是在碳酸鈣的研磨中，還是在紙張涂料的制備中，都廣泛采用了高分子類分散劑。

碳酸鈣白度的提升方法

1、用石灰石生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鈣，礦石質(zhì)里高低，直接影響產(chǎn)品的白度。因此提高輕質(zhì)碳酸鈣的白度首先從原礦的選擇做起。當(dāng)石灰石鐵含里≤0 .12 %、錳含里≤0.006 %、鹽酸不溶物含里s0.30%時，基本上能滿足生產(chǎn)白度合格的輕質(zhì)碳酸鈣_

     2、鐵含里超過0.2%時，產(chǎn)品會發(fā)黃甚至發(fā)紅造成白度下降，這時需通過化學(xué)制劑除鐵處理，如因設(shè)備造成鐵污染，也可同樣處理，如果不是鐵超標(biāo)則不能采用此種方法處理，否則反而會降低白度。

     3、如果礦石中其他雜質(zhì)超標(biāo)，也會造成白度不高，這時需通過多級除渣處理盡可能增加白度，一般提高有限，換礦石。如果本身含有色礦物高，應(yīng)該采用漂白技術(shù)，用以提高輕質(zhì)碳酸鈣的白度

     4、然后根據(jù)石灰石及輕質(zhì)碳酸鈣中含有的色素離子，分別采用還原漂白或氧化漂白或二者兼用漂白方法5、除此以外，還要加強(qiáng)管理、提高裝備水平，同時設(shè)備的及時檢修和維護(hù)也重要!

食品級碳酸鈣生產(chǎn)過程中的廢水處理與循環(huán)利用

       食品級碳酸鈣通常是將石灰石煅燒后再進(jìn)行消化、碳化、后經(jīng)過濾、干燥解聚制得。由于在生產(chǎn)過程中的過濾水含有鈣、鎂、鐵等金屬離子，和復(fù)分解反應(yīng)產(chǎn)生的碳酸根離子，若該過濾水不經(jīng)過處理直接用于再消化，則會影響后期的碳化反應(yīng)，所以目前該過濾水不能作為消化用水，只能在達(dá)到國家工業(yè)污水處理后的排放標(biāo)準(zhǔn)才能排外。廢水生化處理的工藝流程和原理如下：（1）利用格柵去除較大雜質(zhì)及漂流物即預(yù)處理（2）在調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)污水的ph值到7~9，水溫不超過35度，均衡水質(zhì)（3）在混凝池中加入混凝劑PAC,使廢水中的膠體物質(zhì)及細(xì)小的懸浮液與之反應(yīng)生成絮狀物（4）在絮凝池投入絮凝池PAM,絮狀物在助凝劑作用下生成礬花。在油性涂料中，填充量可達(dá)10-50%，在水性涂料中填充量可達(dá)10-20%。（5）絮凝池的污水流入一級沉淀池，上層清液自流進(jìn)入?yún)捬醭厣幚硐到y(tǒng)，下部污泥有泥斗收集后排入污泥池，COD含量下降至800ml/L（6）在厭氧池中廢水中的大分子有機(jī)物經(jīng)水解、發(fā)酵、產(chǎn)酸和產(chǎn)階段降為小分子有機(jī)物，COD含量下降至300mg/L（7）講解后的有機(jī)物在曝氣充養(yǎng)時被好養(yǎng)池的好養(yǎng)微生物講解為CO2和水，COD含量下降至100mg/L以下（8）對好氧池出水含有剩余生化污泥和脫落的生物碎片進(jìn)行泥水分離，池底的污泥打到厭氧池和好養(yǎng)池，部分打到污泥池，經(jīng)壓濾后直接外排。經(jīng)二級沉淀池自然沉降后，上層清液的廢水COD小于100ml/L,ph6.5~8.5，SS小于20mg/L,完全達(dá)到國家工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，從而實現(xiàn)循環(huán)利用，環(huán)保生產(chǎn)。

碳酸鈣在造紙涂布顏料作用

我司生產(chǎn)的重質(zhì)碳酸鈣和輕質(zhì)碳酸鈣顏色白，顆粒較細(xì)，能適用于紙張表面的涂布。一般涂布總是一個復(fù)合配方，有碳酸鈣有瓷土，也有二氧化鈦或煅燒高嶺土CMC等等，后成為漿狀，再用棒式氣刀、涂于紙張表層，加入碳酸鈣后能使紙的亮度、白度、油墨吸收性等特性有較大改觀。在面漆中，即罩面漆中，半光和無光漆則要采用增加體質(zhì)顏料來削減光澤的辦法，碳酸鈣就是理想的消光填料。

　　在銅版紙中碳酸鈣的用途和白板紙中相同，所不同的是銅版紙的蕊紙很薄，而且雙面涂布相對來講，碳酸鈣涂布料占紙的重量比重就高得多。

　　另外還有定量涂布紙，涂布牛皮紙等，都可使用我司生產(chǎn)的造紙涂布碳酸鈣。

　　涂布碳酸鈣不同于填料碳酸鈣，我司現(xiàn)生產(chǎn)的造紙涂布使用的碳酸鈣具有較好的油墨吸收性、光澤性，涂料的流動性好，達(dá)到高含固量。這些性能對于涂布十分重要，特別是碳酸鈣加添之后可以把涂布料的含量提高，是十分重要的性能，對減少造紙成本，提高紙張質(zhì)量能起到關(guān)鍵的作用。重鈣在水性涂料行業(yè)的作用很大，能使涂料具有不沉降，易分散，光澤好等特性，在水性涂料中用量為20-60%。