白泥中偏光显微镜在碱回收白泥生产中的作用检测方案(数码显微镜)

偏光显微镜在碱回收白泥生产中的作用 王长建 摘要：本文简述了在碱回收过程中填料级白泥碳酸钙的生产原理和过程控制中偏光显微镜所起的作用，通过生产中显微镜的图像说明偏光显微镜在生产中起到方便快捷而且直观的作用，便于生产调控。 碱回收工程主要包括黑液(碱法蒸煮原料所得的废液)蒸发浓缩、燃烧，绿液苛化(绿液为黑液在碱回收炉内燃烧后流出熔融物用稀白液或水溶解后的液体)和碱回收(苛化反应生成主要成分为 CaC0s 的白泥和 NaOH， 可从白泥中回收碱)。白泥是副产品，i可用作填料进行造纸。不同晶型的白泥碳酸钙对于抄纸工序有很大的影响，经验而言，纺锤形和椭圆形晶型白泥碳酸钙比较适宜作为纸类填料，而方形和针状晶型白泥碳酸钙因固着率低，流失量大，较不适合作为填料使用。因此，在白泥碳酸钙生产过程中我们需要加入晶型控制剂进行调整。 碱回收苛化过程中，添加晶形控制剂，利用其在固液界面的吸附特性，使其吸附在新形成的碳酸钙微晶表面上，从而影响碳酸钙的结晶过程。通过改变晶形控制剂的类型，使得碳酸钙微晶各习性面的相对生长速率发生变化，从而实现对碳酸钙结晶形态和形貌的控制。 我们使用的晶型控制剂为柠檬酸钠，通过调整柠檬酸钠的加入量控制白泥碳酸钙的晶型，从而实现生产出的白泥适用于造纸加填。 偏光显微镜(Polarizing microscope)用于检测具有双折射性的物质，如纤维丝、纺锤体、胶原、染色体等等。和普通显微镜不同的是：其光源前有偏振片(起偏器)，使进入显微镜的光线为偏振光，镜筒中有检偏器(一个偏振方向与起偏器垂直的的起偏器)，这种显微镜的载物台是可以旋转的，当载物台上放入单折射的物质时，无论如何旋转载物台，由于两个偏振片是垂直的，显微镜里看不到光线，而放入双折射性物质时，由于光线通过这类物质时发生偏转，因此旋转载物台便能检测到这种物体。 在无任何添加剂的情况下，生产得到的几乎全部为热力学稳定态的方解型碳酸钙，，白泥碳酸钙的晶型如图1： 图1 而添加晶形控制剂后，白泥碳酸钙的形貌发生了明显变化，出现了热力学亚稳态的文石型和球霰石型碳酸钙。 加入0.24%柠檬酸钠时，白泥碳酸钙的晶型如图2： 图2 从图上看，成像的颗粒比较模糊，这是颗粒大小达到了纳米级后偏振光显微镜无法清晰成像的原因，但粗略观察可以发现形成的碳酸钙微晶表面粗糙、多孔、类似球形，多数微球很明显是更小的2个或3个微球，甚至更多微球的融合体。 加入0.72%柠檬酸钠时，白泥碳酸钙的晶型如图3： 图3 白泥碳酸钙晶型从显微镜上可以看到呈现出较为规则的花生形或水滴形，大小在40-50微米左右。与低浓度柠檬酸条件下得到的微晶相比要致密得多，表面可以清晰地观察得到粗糙、多孔。 当柠檬酸用量的进一步增加，，白泥碳酸钙微晶的形貌逐步从花生状，直径100-200纳米，长度20-25微米转变为针状的碳酸钙微晶团聚成直径10微米左右的椭圆体。柠檬酸用量为5.6%时的白泥碳酸钙晶型如图4： 图4 此时白泥碳酸钙椭圆形的晶型非常适用于造纸加填。因此，我们很容易确定 白泥碳酸钙的晶型转化剂最佳用量为5.6%(对白泥)。 在实际生产中，我们通过偏光显微镜可以很直观的看到白泥碳酸钙的晶型及晶型变化，可以及时对生产不正常的原因进行排查，保证白泥质量的稳定，为纸机加填使用提供有力的保障。 ( 参考文献：[1]李洋，雷群，刘卫东，萧汉敏，周浩. 原油乳状液微观组构剖析[J] . 科技导报.2010(04) ) ( [2]陆芳琴，汪红生，刘文礼. 离线显微镜法测量乳化液中油滴粒度的可行性研究[J]. 科 技资讯.2009(28) ) ( [2]王盛林，高莉伟，黄福祥，王新华. 共焦激光扫描显微镜在冶金中的应用[J] . 冶金分析.2011(07) ) 本文简述了在碱回收过程中填料级白泥碳酸钙的生产原理和过程控制中偏光显微镜所起的作用，通过生产中显微镜的图像说明偏光显微镜在生产中起到方便快捷而且直观的作用，便于生产调控。