一种复合石灰乳化剂及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及复合石灰乳化剂的制备方法及应用，尤其涉及由精制糖滤泥制备一种复合乳化剂的方法及应用。
【背景技术】
[0002]亚硫酸-磷酸法糖滤泥、碳酸法糖滤泥、精制糖滤泥是制糖工业产生的一大宗废弃物，由此引起极大的环境污染问题。经过科学工作者长期不懈的研宄努力，滤泥的综合开发应用取得了丰硕成果，滤泥引起的环境污染逐年减少。例如绝大部分亚硫酸-磷酸法糖滤泥用作生产复合肥的原料；一碳汁、二碳汁滤泥进行发酵后可作为复合肥原料，二碳汁滤泥可用作生产水泥和石灰的原料、建筑材料以及多孔陶瓷材料。而对于精制糖滤泥，由于在生产精制糖过程中加入了一定量的硅藻土助滤剂，滤泥性质与碳酸法滤泥有较大的区别，滤泥的综合开发应用研宄报导较少，滤泥的处理一般进行填埋，环境管理费用高，环境效益差。在生产过程中，由于原糖自身杂质少，经碳酸饱充和自动压滤机压滤之后，得到的滤泥转光度和水分低，精制糖滤泥相比甘蔗制糖碳酸法滤泥要纯得多，碳酸钙含量高达80%以上，干滤泥转光度低，硅藻土含量达到3.5%以上。由于滤泥纯度高，无蔗渣纤维，因此精制糖滤泥相比甘蔗碳法滤泥具有更好的综合利用回收价值。
[0003]原糖溶解生产精制糖过程中产生的精制糖滤泥主要包含有无机物如硅藻土助滤剂、碳酸钙，有机物如各种色素、残留蔗糖分等杂质，简称为精制糖滤泥，如何有效回收并开发精制糖滤泥的新用途，是亟需解决的技术问题。
【发明内容】
[0004]本发明的一个目的是解决至少上述存在的环境问题或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
[0005]本发明还有一个目的是提供一种复合石灰乳化剂，其具有明确的组分和较低含量的杂质率，具有好的表面活性和流动性。
[0006]本发明还有一个目的是提供一种复合石灰乳化剂的制备方法，其利用精制糖生产过程中产生滤泥，经过洗涤(包含水洗、酸洗、碱洗等)、焙烧、粉碎，废物利用变废为宝，制备方法简单，得到的产品杂质含量低。
[0007]本发明还有一个目的是提供一种复合石灰乳化剂在制糖工艺中的应用，提高了精制糖生产企业的社会效益、环境效益和经济效益。
[0008]为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种复合石灰乳化剂，其特征在于，包括重量比为4.0?9.0: I的氧化钙和硅藻土助滤剂。
[0009]本发明的目的还可以进一步由所述的复合石灰乳化剂的制备方法来实现，该方法包括:以原糖溶解生产精制糖过程中产生的精制糖滤泥为原料制备。
[0010]优选的是，所述的复合石灰乳化剂的制备方法，将精制糖滤泥在750°C?1200°C下焙烧30?120min。
[0011]优选的是，所述的复合石灰乳化剂的制备方法，在焙烧前，先将精制糖滤泥加入稀酸溶液，在转速200?300r/min下揽拌20?40min，在真空度为50?70Pa下抽滤2?3min，然后加入软水中，在转速200?300r/min下搅拌20?40min，在真空度为50?70Pa下抽滤2?3min ;或者加入稀碱溶液，在转速200?300r/min下搅拌20?40min，在真空度为50?70Pa下抽滤2?3min，最后加入软水中，在转速200?300r/min下搅拌20?40min，在真空度为50?70Pa下抽滤2?3min。
[0012]优选的是，所述的复合石灰乳化剂的制备方法，精制糖滤泥与稀酸溶液的重量份数比为1: 3?5，或精制糖滤泥与稀碱溶液的重量份数比为1: 3?5。
[0013]优选的是，所述的复合石灰乳化剂的制备方法，所述稀酸溶液为0.001?
0.01mol/L的盐酸溶液或醋酸溶液，所述稀碱溶液为0.01?0.lmol/L的氢氧化钠溶液或氢氧化铵溶液。
[0014]优选的是，所述的复合石灰乳化剂的制备方法，将焙烧后得到的产物冷却至室温，粉碎后过筛100?300目得到颗粒型复合石灰乳化剂。
[0015]优选的是，所述的复合石灰乳化剂的制备方法，将颗粒型复合石灰乳化剂和水按重量比为1: 4?20混合后搅拌，得到液体型复合石灰乳化剂。
[0016]本发明的目的还可以进一步由所述的复合石灰乳化剂在亚硫酸法制糖工艺中预灰、硫熏中和反应中的应用来实现。
[0017]本发明的目的还可以进一步由所述的复合石灰乳化剂在碳酸法制糖工艺中预灰、加灰反应中的应用来实现。
[0018]本发明至少包括以下有益效果:
[0019]第一、本发明制备的复合石灰乳化剂在氧化钙的基础上混入硅藻土助滤剂，可改善传统乳化剂产品结构，强化流动性和表面活性，提高氧化钙的分散性；
[0020]第二、本发明以原糖溶解生产精制糖过程中产生的精制糖滤泥为原料制备，精制糖滤泥的组分比较固定，为碳酸钙和硅藻土助滤剂，可预处理去除杂质后直接回收利用，具有好的再利用价值；
[0021]第三、本发明将精制糖滤泥在750°C?1200°C下焙烧，其中碳酸钙在高温下分解制得氧化钙，产生的二氧化碳回收用于饱充中和反应，焙烧30?120分钟使得其中的水分快速蒸干后发生分解反应，防止氢氧化钙、氯化钙等杂质的生成，得到纯度较高的产物；
[0022]第四、本发明使用的精制糖滤泥原料除了含有80%以上的碳酸钙和3.5%以上硅藻土助滤剂，还含有15%以上的水分和其他杂质，因此将精制糖滤泥焙烧前先进行预处理，具体为依次进行酸洗、水洗(或碱洗和水洗)。酸洗液的浓度低，所以对精制糖滤泥的核心成分影响小，碳酸钙溶解率极低，主要去除易溶于水、稀酸的杂质，酸洗后进行水洗防止酸液挥发对焙烧设备的腐蚀。或碱洗后进行水洗以去除残留的有机物分子，防止引入杂质到之后的焙烧步骤，洗涤得到的滤液可用于提取有机脂肪酸盐和色素；
[0023]第五、本发明制备得到的复合石灰乳化剂可以以固体颗粒和流动液体两种形式存在，制备过程中产生的滤液和焙烧后产生的二氧化碳均可回收利用，制备得到的复合石灰乳化剂除了可用作建筑材料如水泥砂浆的调配、墙面抹灰等，还可用于制糖生产过程，亚硫酸法制糖工艺中甘蔗混合汁的预灰、硫熏汁的中和反应，以及碳酸法制糖工艺中预灰与中和反应，以及原糖生产中加灰反应；提高了精制糖生产企业的社会效益、环境效益和经济效益。
[0024]本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研宄和实践而为本领域的技术人员所理解。
【具体实施方式】
[0025]下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0026]<实施例1>
[0027]一种复合石灰乳化剂，其包括如下质量分数的组分:80%的氧化钙、19%的硅藻土助滤剂和I%的杂质。
[0028]<实施例2>
[0029]一种复合石灰乳化剂，其包括如下质量分数的组分:88%的氧化钙、10%的硅藻土助滤剂和2%的杂质。
[0030]<实施例3>
[0031]取精制糖滤泥61克，加入200毫升0.001mol/L稀HCl溶液，在每分钟250转速度下搅拌30min，减压过滤后置于坩祸中放入马弗炉中，升温至950°C焙烧60分钟，然后冷却至室温，粉碎至200目，得到复合石灰乳化剂粉状固体28克，经检测，该固体含有效氧化钙82%，硅藻土助滤剂17%。
[0032]<实施例4>
[0033]取精制糖滤泥60克，加入200毫升0.01mol/L稀HAc溶液，在每分钟250转速度下搅拌30min，减压过滤后置于坩祸中放入马弗炉中，升温至900°C焙烧80分钟，然后冷却至室温，粉碎至200目，得到复合石灰乳化剂粉状固体28.5克，该固体含有效氧化钙81.0%，硅藻土助滤剂17%。
[0034]<实施例5>
[0035]取原糖溶解生产精制糖过程中产生的精制糖滤泥为原料，先将精制糖滤