[发明专利]一种碱回收浓白液除铁离子吸附剂制备方法及使用方法

说明书

本发明涉及造纸碱回收工艺过程中浓白液体中铁离子的去除，公开了一种碱回收浓白液除铁离子吸附剂制备方法及使用方法。通过在混合好的吸附成分的粉体混合物中加入相当于吸附成分总质量3％‑10％的粘合剂，加入适量水成团后对其造粒，颗粒经过350‑500℃焙烧得到成品颗粒。针对浓白液(主要成分是苛性碱和硫化碱的混合溶液)中的铁离子，亚铁酸或铁酸化合物选用适合的吸附剂去除，投加方式为(1)在苛化反应过程中同时添加吸附剂粉末，充分利用反应产热增强吸附效果，并在后续的除白泥过程中通过静置沉淀和压滤去除。(2)在苛化反应后段添加独立的吸附过滤系统，带有反应余热的浓白液经过吸附过滤系统从而去除铁离子。

技术领域

本发明涉及造纸碱回收工艺过程中浓白液体中铁离子的去除，特别是针对由通过高温化学反应回收碱黑液过程中产生的，因含有铁离子而呈绿色的绿液与石灰进行苛化反应得到的白液，通过在这一过程中加入2.5-12.5‰质量分数的吸附剂粉末，或者通过装填了吸附剂颗粒的吸附过滤系统，在送回蒸煮车间进行再利用蒸煮漂白制浆前去除(浓)白液之中的铁离子

背景技术

我国制浆造纸工业近年来取得了突飞猛进的发展，年产量已经位居世界前三。其中碱法制浆约占化学制浆方法的90％，该工艺可以简要概括为，通过烧碱溶液蒸煮木材或草本现委原料，烧碱与纤维原料中的木质素等发生化学反应，使木质素等杂质荣誉碱溶液中，形成含有有机物的钠盐溶液-黑液。经过洗浆工艺，将造纸用的纸浆与可溶的黑液分离。黑液的成分三分之二是可燃的有机物，即黑液固形物，三分之一是无机钠盐。当制浆造纸气液无碱回收装置时，这部分黑液全部做黑水排除，造成严重的环境污染。碱回收再利用工艺有效解决了这一问题，并可以很大程度实现造纸用烧碱，蒸汽和电自给，因此是国家重点开发推广的环保、节能项目。这一工艺是将黑液中的有机物燃烧去除，回收大量热能，同时得到的碱液-(浓)白液循环再利用。它主要包括四个工艺段：1)蒸发工段-黑液的蒸发浓缩；2)燃烧工段-黑液的燃烧(碱回收锅炉)；3)苛化工段-绿液苛化及白液澄清；4)回收窑-石灰回收。其中苛化工段中提到的绿液即含一定量铁离子的烧碱液，一般约在万分之2至万分之五之间。有时甚至高达千分之五左右，这与碱回收工艺过程中所采用的设备和储备碱的容器有关。这是因为浓碱液将会对铸铁产生一定的腐蚀作用，增加了碱液中铁的含量，即浓碱液与铁反应生成亚铁酸钠(Na₂FeO₂)，而亚铁酸钠水解，生成的氢氧化亚铁被空气中的氧气所氧化，生成氢氧化铁，氢氧化铁表现出微弱的酸性，溶解于热的浓碱液中生成黄色或红色的铁酸钠(NaFeO₂)，使得造纸浓白液除铁十分困难，而在碱法制浆的过程中直接使用这种含铁的浓白液，会造成漂白过程中双氧水的过度消耗，造成经济浪费。这是因为1)亚铁离子会被双氧水氧化为三价铁离子；2)三价铁离子具有催化作用，会加速双氧水分解成H₂O和O₂；3)漂白反应是通过NaOH与双氧水的反应生成Na₂O₂与三价铁离子形成凝胶去除，铁离子含量越高，双氧水消耗量越高。长期以来，此问题都没有在造纸行业得到很好的解决。因此一种经济，有效又操作简便的浓白铁除铁工艺在造纸行业亟待推广。

发明内容

本发明的目的是为了克服和解决造纸碱回收过程中存在的二价铁离子和三价铁离子，造成后续漂白过程中双氧水用量增加的影响，而又难于用常规方法去除，不但去除效率低，引入其他杂质，或者铁离子仍保留在体系中等缺点和问题，研究发明一种低成本且简单易行的去除造纸碱回收过程中(浓)白液中铁离子的方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：本发明提供了一种造纸烧碱回收工艺中产生的浓白液中铁离子吸附去除的粉体产品和颗粒产品的制备方法，以及规模化应用的工艺方法。粉体产品可通过药剂投加的方式，沉降的固体可以在苛化反应除白泥过程中一并去除。

颗粒产品可以以填料的方式装填在造纸碱回收的相应工艺段反应容器内，适当的停留时间和反洗可以有效提高滤料的使用寿命。