專利名稱：制漿黑液或紅液的循環(huán)綜合利用工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬造紙制漿領(lǐng)域，具體涉及制漿黑液或紅液的循環(huán)綜合利用工藝。
背景技術(shù)：
黑液，堿法制漿蒸煮后所得的廢液，呈深褐色，稱為黑液。黑液中無機(jī)物包括游離的氫氧化鈉、硅酸鈉、硫代硫酸鈉、硫化鈉、亞硫酸鈉、碳酸鈉等。黑液中的有機(jī)物包括堿木素、硫化木素、揮發(fā)性有機(jī)酸、其它木素衍生物及微量的酚類有機(jī)物等。黑液直接排入江河會(huì)造成污染，應(yīng)進(jìn)行處理。處理方法是先蒸發(fā)濃縮，再經(jīng)燃燒，可回收堿。紅液，亞硫酸鹽法制漿蒸煮后所得的廢液，呈棕紅色，稱為紅液。紅液中的有機(jī)物主要是木質(zhì)素磺酸鹽，還含有糖類、有機(jī)酸、揮發(fā)性酸、樹脂、色素等。紅液中的無機(jī)物主要為硫酸鈉、硫化鈉、二氧化硅、氧化鎂等物質(zhì)，直接排放會(huì)引起公害，應(yīng)進(jìn)行回收處理。一般回收處理方法為將紅液蒸發(fā)濃縮(固體物質(zhì)含量達(dá)50% 60% )，噴入燃燒爐中燃燒，生成二氧化硫、氧化鎂、純堿等。目前國(guó)內(nèi)外制漿黑(紅)液的處理基本上采用黑(紅)液燃燒回收法。該方法存在如下缺點(diǎn)
其一，工藝復(fù)雜?，F(xiàn)行黑(紅)液處理由黑(紅)液提取、黑(紅)液預(yù)處理、黑(紅)液蒸發(fā)增濃、黑(紅)液燃燒、回收熱能和再生蒸煮液等工藝過程完成。其二，黑(紅)液處理設(shè)備投資大。現(xiàn)行黑(紅)液處理設(shè)備投資占造紙制漿總投資三分之一。其三，造成二次污染。現(xiàn)行黑(紅)液在燃燒過程中產(chǎn)生大量有害氣體如H2S等，對(duì)空氣造成嚴(yán)重的二次污染。其四，處理難度大。目前我國(guó)造紙制漿每年所排放的廢液達(dá)40. 77億m3，廢水中COD含量達(dá)128. 8萬噸，占全國(guó)廢水中COD的31. 82%，廢液中的黑(紅)液約占10億m3，其中固形物含量13%左右，每年平均約I. 3億噸。由此可見，現(xiàn)行制漿黑(紅)液的處理技術(shù)工藝落后、投資大、工藝復(fù)雜，造成二次污染，浪費(fèi)大量水和污泥資源(每年產(chǎn)生I. 3億噸干污泥和消耗39. 47億m3水)，處理費(fèi)用聞。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)行制漿黑液或紅液處理工藝所存在的問題，提出一種黑液或紅液可循環(huán)綜合利用的新工藝，利用復(fù)合絮凝技術(shù)使黑液或紅液中的固形物和水分離。分離出來的水經(jīng)處理后供給制漿循環(huán)使用，而分離出來的固形物用于生產(chǎn)建材，從而徹底根除了制漿黑液或紅液對(duì)環(huán)境所造成的污染，并節(jié)約大量生產(chǎn)用水，黑液或紅液處理成本低，設(shè)備投資少，所生產(chǎn)的建材屬廢物綜合利用，增加了經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明的技術(shù)方案是
將制漿黑液或紅液可分為四個(gè)階段“黑液或紅液絮凝脫水”“余水處理”“草粉制備”“建材成型”，制漿黑液或紅液處理的工藝流程見附圖I。制漿黑液或紅液的處理配方
絮凝劑陽離子聚丙烯酰胺接枝淀粉，簡(jiǎn)稱CPAM接枝淀粉 氧化劑過氧硫酸(&505)、過氧碳酸鈣(20&0)3 · 3H202)螯合劑二乙烯三胺五甲叉膦酸，簡(jiǎn)稱DTPMPA 中和劑=H2SO4 Ca (OH) 2 CaCO3
粘合劑聚乙烯醇接枝淀粉(PVA接枝淀粉)、異氰酸酯-5 (MDI-5)
一種制漿黑液或紅液的循環(huán)綜合利用工藝，包括以下步驟
預(yù)處理在黑液或紅液中加入陽離子聚丙烯酰胺接枝淀粉作為絮凝劑，用量為黑液或紅液質(zhì)量的2%-3%，攪拌8-15分鐘后，再加入氧化劑，用量為黑液或紅液質(zhì)量的2%-5%，攪拌8-15分鐘，使固形物絮凝，得預(yù)處理液；所述黑液中加入的氧化劑為過氧硫酸；所述紅液中加入的氧化劑為過氧碳酸鈣；
脫水將上述預(yù)處理液送入壓濾脫水機(jī)中，使預(yù)處理液中的固形物壓濾成污泥餅，污泥餅含水率60%-70%，脫出的水送入水處理池；
水處理在水處理池中加入中和劑調(diào)pH到6. 5-7. 5，再加入螯合劑二乙烯三胺五甲叉膦酸，用量為脫出的水質(zhì)量的O. 1%-0. 2%，處理后的水供制漿循環(huán)使用；所述黑液中加入的中和劑為碳Ifef丐；所述紅液中加入的中和劑為硫Ife ；
污泥餅處理在污泥餅中加入中和劑攪拌均勻，調(diào)PH到6. 5-7. 5，得中和后的污泥餅；所述黑液中加入的中和劑為氫氧化鈣；所述紅液中加入的中和劑為硫酸；
草粉制備將非木材類植物纖維粉碎，過篩孔直徑為篩板，得草粉；
配料將草粉投入攪拌機(jī)中，加入聚乙烯醇接枝淀粉，用量為草粉絕干質(zhì)量的8%-12%，攪勻，再加入異氰酸酯_5，用量為草粉絕干質(zhì)量的4%-8%，攪勻，最后加入中和后的污泥餅；中和后的污泥餅與草粉的絕干質(zhì)量比為1:0. 8-1. 2，攪勻，得混合料；
預(yù)成型用預(yù)成型鋪裝機(jī)將混合料按產(chǎn)品規(guī)格要求預(yù)成型，得預(yù)成型坯；
成型在建材熱壓成型機(jī)上將預(yù)成型坯進(jìn)行熱壓定型，壓力為O. 8 MPa -1.2MPa，溫度為105°C _115°C,時(shí)間按建材厚度計(jì)算O. 8 min/mm -I. 2min/mm,得定型料。然后對(duì)上述定型料進(jìn)行拋光和切邊處理后得建材成品。所述預(yù)處理過程中絮凝劑用量?jī)?yōu)選為黑液或紅液質(zhì)量的2. 5%-3%，氧化劑用量?jī)?yōu)選為黑液或紅液質(zhì)量的3%_3. 5%。所述水處理和污泥餅處理中調(diào)pH優(yōu)選為7。所述配料過程中聚乙烯醇接枝淀粉用量?jī)?yōu)選為草粉絕干質(zhì)量的10% ;異氰酸酯-5用量?jī)?yōu)選為草粉絕干質(zhì)量的6%;中和后的污泥餅與草粉的絕干質(zhì)量比優(yōu)選為1:1。所述成型過程中熱壓定型的壓力優(yōu)選為l.OMPa，溫度優(yōu)選為110°C，時(shí)間按建材厚度計(jì)算優(yōu)選為lmin/mm。所述草粉制備中的非木材類植物纖維優(yōu)選選自稻草、高粱桿、麥草、玉米桿、蘆葦或鹿洛。下面對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的解釋和說明 本發(fā)明的原理是本發(fā)明利用復(fù)合絮凝技術(shù)使黑液或紅液中的固形物和水分離，然后進(jìn)行后續(xù)處理
在預(yù)處理過程中
對(duì)于堿法制漿的黑液，H2SO5中多余的氧原子氧化固形物中有機(jī)物和無機(jī)物，消除其化學(xué)活性，使之性質(zhì)穩(wěn)定，而H2SO5中的H2SO4對(duì)鄰苯二酚、二苯乙烯等有害物進(jìn)行磺酸化處理，并中和其殘余堿，使水料分離，得黑液預(yù)處理液。對(duì)于酸法制漿的紅液，2CaC03 · 3H202中的H2O2氧化固形物中有機(jī)物和無機(jī)物，消除其化學(xué)活性，使之性質(zhì)穩(wěn)定，而2CaC03 · 3H202中的CaCO3中和紅液的酸性，同時(shí)使固形物進(jìn)行沉降絮凝，水料分離，得紅液預(yù)處理液。在污泥餅處理過程中
將脫水后的污泥餅送入帶攪拌器的不銹鋼容器中。對(duì)于黑液污泥餅，其PH3，加入Ca(OH)2中和污泥餅的酸性，調(diào)節(jié)到pH7，同時(shí)使已磺酸化的有毒苯、酚類物質(zhì)進(jìn)一步化合成無毒的對(duì)甲苯磺酸鈉等物質(zhì)，從而消除了污泥餅中的有害物質(zhì)。對(duì)于紅液的污泥餅，其PH9，則加入&504進(jìn)行中和，調(diào)節(jié)到PH7。由于CaC03、H2S04 'Ca(OH)2、H202的共同作用，消除了黑(紅)液中的有毒物質(zhì)，使污泥餅成為無毒的原料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于
I、本發(fā)明經(jīng)十多年理論和實(shí)踐，提出一套制漿黑(紅)液的處理新工藝，徹底消除了制漿黑(紅)液對(duì)環(huán)境所造成的污染。2、制漿黑(紅)液處理的設(shè)備投資少，只相當(dāng)于現(xiàn)行設(shè)備投資的約一半。3、節(jié)約大量水資源，每年經(jīng)黑(紅)液水處理后可提供制漿用循環(huán)水約6. 3億m3。4、提供建材原料I. 3億噸。5、增加環(huán)保型廢綜合利用新型建材2. 6億噸，按1500元/噸，年收入達(dá)3900億元。


圖I是本發(fā)明的制漿黑液或紅液處理的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的解釋和說明。實(shí)施例中所述用量均指質(zhì)
量用量。實(shí)施例I :黑液的處理
以岳陽造紙廠東北紅松堿法制漿為例，其黑液經(jīng)如下工藝實(shí)現(xiàn)綜合利用處理。預(yù)處理在黑液池(帶低速攪拌器)中，加入CPAM接枝淀粉，用量為黑液量的2. 5%，低速攪拌10分鐘后，再加AH2SO5，用量為黑液量的3%，低速攪拌10分鐘，使黑液中的固形物絮凝，得預(yù)處理液。脫水將預(yù)處理液送入壓濾脫水機(jī)ZQWY-50中，使預(yù)處理液中已絮凝的固形物壓濾成污泥餅，脫出的水送入水處理池。水處理在水處理池中，加入CaCO3調(diào)節(jié)到pH7，再加入螯合劑DTPMPA，用量為水量的O. 1%，處理后的水供制漿循環(huán)使用，而沉渣收集后與污泥餅合并。污泥餅處理將污泥餅送入帶攪拌器的不銹鋼容器中，加入Ca(OH)2調(diào)節(jié)到pH7，備用。草粉制備用錘片式粉碎機(jī)9FQ40-20將非木材類植物纖維粉碎，過直徑為4mm的篩板，備用。配料將草粉投入攪拌機(jī)中，加入PVA接枝淀粉膠，用量為草粉的10%(草粉按絕干 量計(jì))，攪勻，再加入MDI-50，用量為草粉的6%，(草粉按絕干量計(jì))，攪勻，最后加入污泥餅。污泥餅(絕干)草粉(絕干)=1:1，攪勻，得混合料。預(yù)成型用預(yù)成型鋪裝機(jī)將混合料按產(chǎn)品規(guī)格要求預(yù)成型，得預(yù)成型坯。成型在建材熱壓成型機(jī)上將預(yù)成型坯進(jìn)行熱壓定型，壓力為l.OMPa，溫度為IlO0C ±3°C,時(shí)間按建材厚度計(jì)算，lmin/mm,得定型料。拋光用拋光機(jī)將定型料表面拋光,得拋光料。切邊用切邊機(jī)將拋光料四周切整齊，得建材成品。實(shí)施例2 :紅液的處理
以岳陽鴻運(yùn)造紙技術(shù)研究所有限公司亞硫酸鹽法制漿為例，其紅液經(jīng)如下工藝實(shí)現(xiàn)綜合利用處理。預(yù)處理在紅液池(帶低速攪拌器)中，加入CPAM接枝淀粉，用量為黑液量的3%，低速攪拌10分鐘后，再加入2CaC03 · 3H202，用量為黑液量的3. 5%，低速攪拌10分鐘，使黑液中的固形物絮凝，得預(yù)處理液。脫水將預(yù)處理液送入壓濾脫水機(jī)ZQWY-50中，使預(yù)處理液中已絮凝的固形物壓濾成污泥餅，脫出的水送入水處理池。水處理在水處理池中，加入硫酸調(diào)節(jié)到pH7，再加入螯合劑DTPMPA，用量為水量的O. 1%，處理后的水供制漿循環(huán)使用，而沉渣收集后與污泥餅合并。污泥餅處理將污泥餅送入帶攪拌器的不銹鋼容器中，加入硫酸調(diào)節(jié)到pH7，備用。草粉制備用錘片式粉碎機(jī)9FQ40-20將非木材類植物纖維粉碎，過直徑為4mm的篩板備用。配料將草粉投入攪拌機(jī)中，加入PVA接枝淀粉膠，用量為草粉的10%(草粉按絕干量計(jì))，攪勻，再加入MDI-50，用量為草粉的6%，(草粉按絕干量計(jì))，攪勻，最后加入污泥餅。污泥餅(絕干)草粉(絕干)=1:1，攪勻，得混合料。預(yù)成型用預(yù)成型鋪裝機(jī)將混合料按產(chǎn)品規(guī)格要求預(yù)成型，得預(yù)成型坯。成型在建材熱壓成型機(jī)上將預(yù)成型坯進(jìn)行熱壓定型，壓力為I. OMPa，溫度為IlO0C ±3°C,時(shí)間按建材厚度計(jì)算，lmin/mm,得定型料。拋光用拋光機(jī)將定型料表面拋光,得拋光料。切邊用切邊機(jī)將拋光料四周切整齊，得建材成品。
權(quán)利要求
1.一種制漿黑液或紅液的循環(huán)綜合利用工藝，其特征是，包括以下步驟 預(yù)處理在黑液或紅液中加入陽離子聚丙烯酰胺接枝淀粉作為絮凝劑，用量為黑液或紅液質(zhì)量的2%-3%，攪拌8-15分鐘后，再加入氧化劑，用量為黑液或紅液質(zhì)量的2%-5%，攪拌8-15分鐘，使固形物絮凝，得預(yù)處理液；所述黑液中加入的氧化劑為過氧硫酸；所述紅液中加入的氧化劑為過氧碳酸鈣； 脫水將上述預(yù)處理液送入壓濾脫水機(jī)中，使預(yù)處理液中的固形物壓濾成污泥餅，污泥餅含水率60%-70%，脫出的水送入水處理池； 水處理在水處理池中加入中和劑調(diào)pH到6. 5-7. 5，再加入螯合劑二乙烯三胺五甲叉膦酸，用量為脫出的水質(zhì)量的O. 1%-0. 2%，處理后的水供制漿循環(huán)使用；所述黑液中加入的中和劑為碳Ifef丐；所述紅液中加入的中和劑為硫Ife ； 污泥餅處理在污泥餅中加入中和劑攪拌均勻，調(diào)PH到6. 5-7. 5，得中和后的污泥餅；所述黑液中加入的中和劑為氫氧化鈣；所述紅液中加入的中和劑為硫酸； 草粉制備將非木材類植物纖維粉碎，過篩孔直徑為篩板，得草粉； 配料將草粉投入攪拌機(jī)中，加入聚乙烯醇接枝淀粉，用量為草粉絕干質(zhì)量的8%-12%，攪勻，再加入異氰酸酯_5，用量為草粉絕干質(zhì)量的4%-8%，攪勻，最后加入中和后的污泥餅；中和后的污泥餅與草粉的絕干質(zhì)量比為1:0. 8-1. 2，攪勻，得混合料； 預(yù)成型用預(yù)成型鋪裝機(jī)將混合料按產(chǎn)品規(guī)格要求預(yù)成型，得預(yù)成型坯； 成型在建材熱壓成型機(jī)上將預(yù)成型坯進(jìn)行熱壓定型，壓力為O. 8 MPa -1.2MPa，溫度為105°C -115°C,時(shí)間按建材厚度計(jì)算O. 8 min/mm -I. 2min/mm,得定型料。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種制漿黑液或紅液的循環(huán)綜合利用工藝，其特征是，對(duì)所述定型料進(jìn)行拋光和切邊處理，得建材成品。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述一種制漿黑液或紅液的循環(huán)綜合利用工藝，其特征是，所述預(yù)處理過程中絮凝劑用量為黑液或紅液質(zhì)量的2. 5%-3%，氧化劑用量為黑液或紅液質(zhì)量的3%-3. 5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述一種制漿黑液或紅液的循環(huán)綜合利用工藝，其特征是，所述水處理和污泥餅處理中調(diào)pH到7。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述一種制漿黑液或紅液的循環(huán)綜合利用工藝，其特征是，所述配料過程中聚乙烯醇接枝淀粉用量為草粉絕干質(zhì)量的10% ;異氰酸酯-5用量為草粉絕干質(zhì)量的6% ;中和后的污泥餅與草粉的絕干質(zhì)量比為1:1。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述一種制漿黑液或紅液的循環(huán)綜合利用工藝，其特征是，所述成型過程中熱壓定型的壓力為I. OMPa,溫度為110°C,時(shí)間按建材厚度計(jì)算lmin/mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述一種制漿黑液或紅液的循環(huán)綜合利用工藝，其特征是，所述草粉制備中的非木材類植物纖維選自稻草、高粱桿、麥草、玉米桿、蘆葦或蔗渣。
全文摘要
本發(fā)明屬于造紙制漿領(lǐng)域，一種制漿黑液或紅液的循環(huán)綜合利用工藝，其特征是，包括以下步驟預(yù)處理→脫水(水經(jīng)處理后循環(huán)使用)→污泥餅處理→配料→預(yù)成型→成型→拋光→切邊→建材成品本發(fā)明利用復(fù)合絮凝技術(shù)使黑液或紅液中的固形物和水分離。分離出來的水經(jīng)處理后供給制漿循環(huán)使用，而分離出來的固形物用于生產(chǎn)建材，從而徹底根除了制漿黑液或紅液對(duì)環(huán)境所造成的污染，并節(jié)約大量生產(chǎn)用水，黑液或紅液處理成本低，設(shè)備投資少，所生產(chǎn)的建材屬廢物綜合利用，增加了經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)D21C11/04GK102635011SQ20121010623
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月12日
發(fā)明者于翔, 謝明文 申請(qǐng)人:于翔, 謝明文