[发明专利]一种碱法纸浆黑液的治理方法

说明书

本发明涉及一种碱法纸浆黑液的治理方法，特别是一种碱法草浆黑液的治理方法。

目前，关于碱法制浆造纸黑液的治理方法很多，用于木材为制浆原料的木浆黑液，因热值高，可采用燃烧法处理，但该法投资费用高，仅适用于大型制浆造纸厂。对于以芦苇、稻草、竹子和麦杆等为原料的草浆黑液的处理，虽有一些公开报导，但均不理想，例如专利号为89106694.2，该方法是先将碱性黑液用二氧化硫酸化以沉淀木质素，过滤，接着冷冻，以沉淀亚硫酸钠，过滤分离亚硫酸钠，最后将滤液蒸发、浓缩、喷雾干燥得到糖矿粉，这种方法尚存在许多缺点：1、用二氧化硫酸化，成本高，因二氧化硫为气体，操作较麻烦，并且对设备腐蚀较严重，同时易于逸入空气中造成环境污染。2、用冷冻法分离亚硫酸钠不完全，滤液中，仍含有较多亚硫酸钠。3、所得到的糖矿粉含有较多的盐，特别是亚硫酸钠不适合做牛、羊等牲畜饲料。4、黑液中的钠盐未得到回收。5、副产物亚硫酸钠纯度不高，回收成本高于销售价，经济效益不高。6、回收的木质素含有二氧化硅杂质，颜色较深。后来，改进的方法是将沉淀木质素后的滤液以氧化钙苛化，过滤以除去亚硫酸钙沉淀，滤液蒸发、浓缩、喷雾干燥得到糖矿粉。这种改进了的方法仍存在以下缺点：1、二氧化硫酸化成本高，易腐蚀设备，操作麻烦，同时容易逸入空气中造成环境污染。2、糖矿粉中因含有氢氧化钠，呈碱性，不能做牛、羊等牲畜饲料。3、黑液中的氢氧化钠和盐未得到回收。4、回收的木质素含有二氧化硅杂质，颜色较深。本专利申请的发明人前不久申请过有关纸浆黑液的治理方法，申请号CN96109531.8。上述方法较已有的草浆治理方法先进，不仅减少环境污染，而且无污水排放，在目前碱法草浆黑液的治理方法中技术是最先进的，但是该法尚存在以下缺点：(1)该方法中酸化后的滤液系用氧化钙沉淀，得到的沉淀物-硫酸钙结晶颗粒很细，过滤速度慢，影响下一道工序的处理速度。(2)由于是单阳膜电解槽电解，苛化液置于阳极室，阴极室为水，随着电解的进行，大部分钠离子进入阴极室，此时，阳极液(糖矿液)中硫酸根离子未被除去，所以最后浓缩得到的糖矿粉内仍含有少量硫酸钠。因此，有必要提供一种技术更先进的碱法纸浆黑液的治理方法。

本发明的目的是提供一种碱法纸浆黑液的治理方法，该法工艺简便，减少环境污染，治理效果好，速度快，废液中有效成分得到充分回收，特别是糖矿粉的质量大大提高。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：治理方法包括以下步骤：(1)调节造纸黑液的PH值至2.5-4.5之间，加热至60-98℃，恒温0.5-4小时，过滤，除去沉淀的木质素；(2)将调过PH值的滤液送入由阴、阳离子交换膜组成的双膜三室电解槽的中间室电解，阳、阴极室通水，电解直流电压控制在3-6伏，电解液在电解槽中停留时间为5-15分钟并进行循环电解，阴、阳膜间距在20-50mm之间；(3)调中间室糖矿液的PH值到4-7，再经蒸发、浓缩、干燥得到糖矿粉。

上述调中间室糖矿液PH值的工序也可放在进入电解槽之前，即黑液除去沉淀的木质素后，在滤液中加入氢氧化钠，调节滤液的PH值到4-7之间，然后将滤液送入电解槽的中间室电解调PH值目的是使最终糖矿粉产品的酸碱度有利牲畜食用。

当黑液中二氧化硅含量大于3克/升时，可将碱法造纸黑液的PH值先调至8-9，并加热至60-80℃，恒温1-4小时，以除去黑液中含硅化合物，随后再将滤液以硫酸再调PH值至2.5-4.5。

在沉淀含硅化合物或木质素工序中，温度取高值以及时间长一些有利于沉淀，一般控制在上述范围内即可。

在电解中，直流电压控制在3-6伏之间，电压低，能耗小，时间长；电压高，时间短，能耗大。例如直流电压3.5-4伏，能耗约2300-2700度/1吨固碱，而电压6伏时，能耗约3000-3500度/1吨固碱，电解液在电解槽内的停留时间过长，处理量小，一般控制在5-15分钟(循环电解时，电解液流速以在电解槽内的停留时间为5-15分钟来确定)；至于阴、阳膜间距一般控制20-50mm之间，距离小，能耗小，但设备台数相对增加。

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明

图1：本发明治理方法的工艺框图