[发明专利]造纸黑液碱回收绿液苛化新工艺

说明书

本发明涉及一种造纸黑液碱回收工艺，特别是一种造纸黑液碱回收绿液苛化新工艺。它用于造纸黑液的污染治理。

目前，造纸黑液对环境的污染已是举世瞩目的问题。通常治理这种污染的根本途径是进行碱回收。关于较成熟的碱回收技术，在《制浆造纸工艺》(蒋雄翔主编，于1992年2月中国轻工业出版社出版)中有详细的叙述。这种碱回收工艺是：先将黑液蒸发、燃烧、溶解转化成绿液、澄清，尔后，用过量石灰将绿液苛化，通过苛化反应：

使绿液中的Na₂CO₃转化成HaOH(白液)。碱回收的后半部分工序称为绿液荷化。这种碱回收工艺，虽然能消除造纸黑液对环境的污染，并同时回收了烧碱(白液)。但是，仍存在如下的问题：第一，在回收烧碱的同时，产生了大量严重污染环境的废渣——白泥，如一个中等规模的制浆造纸厂，每天就要产生数十吨乃至上百吨的白泥，造成了严重的二次污染。目前，国际上关于白泥的处理，采用的主要方法是：将白泥回烧成石灰循环使用。这种处理方法，设备投资大，能耗高，但经济价值小，而且只适用于木浆厂。对于草浆厂，由于其白泥中硅含量高，若将白泥回烧成石灰循环使用，将会造成硅的积累，形成碱回收中硅干扰的恶性循环。总之，对于草浆黑液碱回收的白泥及其二次污染的治理，迄今国内、外尚未有适用的技术。目前，我国绝大多数草浆厂，是将草浆黑液碱回收的白泥排入江河湖泊或填充沟洼。这是制约造纸黑液碱回收发展的重要因素之一；第二，苛化后的白液不易澄清，白泥不易沉降、过滤和洗涤，白泥中残碱量高，碱损失大，这主要是由于缘液中的胶状物质被带入到苛化反应体系中所致。

本发明的目的在于提供一种造纸黑液碱回收绿液苛化新工艺，它能使造纸黑液碱回收过程中，避免产生废渣(白泥)，并且在生产出烧碱(白液)的同时，又能直接生产出另一种化工产品——轻质碳酸钙。这样，不仅能从根本上消除造纸黑液的污染，而且能把造纸黑液和石灰完全转变成为造纸所必需的两种重要化工原料。

在造纸黑液碱回收的过程中，由燃烧工段来的浊绿液中，除含有Na₂CO₃等有用的碱、泥沙和未完全燃烧的炭粒外，还含有金属氢氧化物，如Fe(OH)₃Al(OH)₃、Mg(OH)₂、硫化物，如Fe₂S₃、FeS以及含硅的化合物等胶体物质。这些杂质如果进入下一步的苛化反应体系，不仅会使白液(烧碱)不易澄清，白泥不易沉淀，过滤和洗涤，从而影响苛化过程的正常进行，而且必然要混杂在苛化反应产生的白色沉淀(CaCO₃)中，一旦混进去就很难除去。因此，就必须在绿液进入苛化反应前预先彻底除去，使这些杂质根本就不进入苛化反应体系。

其解决方案是：

1、在造纸黑液碱回收过程中，于苛化反应前，先将由燃烧工段来的浊绿液进行预处理，除去其中的杂质。绿液预处理过程包括如下步骤：(1)、将浊绿液置于绿液预处理器中，加热至80～100℃，边搅拌边加入石灰乳，充分搅拌后转入绿液澄清器中澄清。但是，所述的石灰乳和绿液之间应符合如下的规定量：即每1m³Na₂CO₃含量为100克/升的绿液中，加入含CaO为1-5Kg的石灰乳。这样，由于在绿液澄清之前，先将绿液加热，并加入少量石灰乳，在充分搅拌下，通过强烈的表面吸附作用，使绿液中的胶体、炭粒以及其它杂质发生吸付共沉淀，从而起到破坏胶体，加快杂质在澄清器中的沉降速度。(2)、将澄清后的绿液经精细过滤器过滤，以彻底除去澄清后的绿液中尚存在的固态杂质，所得清澈透明的精绿液，置于贮槽中，备苛化用。

2、在苛化反应前，预先将石灰消化成石灰乳，并除去粗石灰渣，然后再将石灰乳过筛，筛网为120-180目，以进一步除去石灰中的杂质。过筛后的精细石灰乳，备苛化用。

3、相继进行两次苛化，分别生产出烧碱(白液)和轻质碳酸钙两种产品。该过程包括如下步骤：