[发明专利]碱法造纸黑液改性脱水方法

说明书

本发明涉及造纸工业所排放的碱法造纸黑液治理技术领域，是一种碱法造纸黑液改性脱水方法。

碱法造纸所产生的黑液排放，将对自然生态造成严重污染，特别是给渔业和农业带来危害并污染地下水资源；为此，人们一直在寻求一种避免排放黑液的经济有效的方法。如轻工业出版社出版的(制浆造纸工艺学)第八章废液的回收和综合利用一章中讲述了黑液回收和综合利用技术，但是，上述技术工艺复杂、设备投入较大，这对中小型碱法造纸企业来说，是无法承担的。

本发明的目的在于克服现有技术之不足而提出一种方法简单、能耗低的治理碱法造纸黑液的碱法造纸黑液改性脱水方法。

本发明的目的是通过以下措施来实现的：

该碱法造纸黑液改性脱水方法是按下述步骤进行的：将不小于2.0波美度的碱法造纸黑液与不大于10目的改性剂加入反应釜中，在40至60℃下，搅拌10至60分钟，经沉降后，分离出上清液并经脱水得到黑色水溶性固体粉末；

其中，改性剂为褐煤或风化褐煤或风化煤或草炭或泥炭，碱法造纸黑液与改性剂的配比为5∶1至15∶1立方米/吨，最佳配比为8∶1至12∶1立方米/吨，而碱法造纸黑液与泥炭的最佳配比为8∶1立方米/吨，碱法造纸黑液与草炭的最佳配比为10∶1立方米/吨，碱法造纸黑液与风化褐煤或风化煤的最佳配比为12∶1立方米/吨；当风化褐煤或风化煤中的钙或镁含量较高时，由于钙或镁与风化褐煤或风化煤中羧基的结合，使风化褐煤或风化煤与黑液的反应活性降低，从而影响反应进行，因此，要求本发明中所需的风化褐煤或风化煤中的钙或镁的含量不能过高，风化褐煤或风化煤中的氧化钙含量按重量百分比不高于3.0％；风化褐煤或风化煤中的氧化镁含量按重量百分比不高于0.4％；

其中，所需碱法造纸黑液的波美度即浓度越大，越易与改性剂反应，黑液的波美度为2.0至11.0或2.0至8.0，最佳为4.0或5.0或6.0。

其中，由于碱法造纸过程中排出的黑液温度为40至60℃，而本发明的反应温度为40至60℃，最佳为45至55℃，因此，本发明充分利用了碱法造纸过程中排出黑液的余热，从而降低了本发明的能耗；

其中，改性时间为10至60分钟，最佳为20至40分钟，因此，本发明的反应时间较短，从而生产效率较高；

其中，沉降方法最佳采用静置沉降法，其沉降时间为24至72小时；为了缩短沉降时间，也可采用离心沉降法，其离心机的转速为1400至2500转/分钟；

其中，脱水方法最佳采用摊晒法，摊晒时间为7至10天，其摊晒温度为室外大气温度，夜间不低于10℃，白天不高于40℃，这样就利用了自然能源进行脱水，从而降低了本发明的能耗；为了缩短脱水时间，脱水方法也可采用盘式过滤机脱水法，其真空度为-450±50mmHg，也可采用喷雾干燥法。

下面结合实施例对本发明作进一步详细论述：

实施例1：将2.0波美度的碱法造纸黑液与10目的褐煤加入反应釜中，在40℃下，搅拌60分钟，经静置沉降72小时后，分离出上清液并经摊晒法脱水得到黑色水溶性固体粉末；其中，黑液与褐煤的配比为12∶1立方米/吨，摊晒时间为10天，气温为10至25℃。

实施例2：将4.0波美度的碱法造纸黑液与15目的褐煤加入反应釜中，在45℃下，搅拌50分钟，经静置沉降48小时后，分离出上清液并经摊晒法脱水得到黑色水溶性固体粉末；其中，黑液与褐煤的配比为10∶1立方米/吨，摊晒时间为8.5天，气温为15至25℃。

实施例3：将6.0波美度的碱法造纸黑液与20目的褐煤加入反应釜中，在50℃下，搅拌40分钟，经静置沉降36小时后，分离出上清液并经摊晒法脱水得到黑色水溶性固体粉末；其中，黑液与褐煤的配比为8∶1立方米/吨，摊晒时间为8天，气温为20至35℃。

实施例4：将8.0波美度的碱法造纸黑液与25目的褐煤加入反应釜中，在55℃下，搅拌30分钟，经静置沉降24小时后，分离出上清液并经摊晒法脱水得到黑色水溶性固体粉末；其中，黑液与褐煤的配比为6∶1立方米/吨，摊晒时间为7天，气温为25至40℃。

实施例5：将10.0波美度的碱法造纸黑液与30目的褐煤加入反应釜中，在52℃下，搅拌20分钟，经离心沉降后，分离出上清液并经盘式过滤机脱水得到黑色水溶性固体粉末；其中，黑液与褐煤的配比为5∶1立方米/吨，离心机的转速为2500转/分钟，采用PF盘式过滤机，其真空度为-450±50mmHg。