CN102182091B

CN102182091B - 一种废纸脱墨制浆方法

Info

Publication number: CN102182091B
Application number: CN2011101233397A
Authority: CN
Inventors: 王晓华
Original assignee: HUBEI BAOTA PAPER CO Ltd
Current assignee: Hubei Baota Peibo Circulation Technology Co ltd
Priority date: 2011-05-13
Filing date: 2011-05-13
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2031-05-13
Also published as: CN102182091A

Abstract

一种废纸脱墨制浆方法，包括以下步骤：1）以高浓水力碎浆机碎浆的步骤；2）以高浓除渣器和低频振框式孔筛去除杂质的步骤；3）以多级多段低浓重质除渣器、多级多段胶粘物去除机和低频振框式缝筛去除杂质的步骤；4）以多级浮选槽去除杂质的步骤；5）以重力式圆网浓缩机和高速洗浆机去除杂质的步骤；通过上述步骤，以较少的设备投入和较低的能耗实现废纸脱墨制浆。本发明综合上述设备和流程的组合，完全满足了废纸脱墨制浆，纸张净化的需要，而且还大量的节省了设备投入、降低了动力消耗、节约了运行成本，达到了高效、优质、低耗、经济、适用的目的。

Description

一种废纸脱墨制浆方法

技术领域

本发明涉及废纸浆处理领域，特别是一种低能耗、低成本的废纸脱墨制浆方法。

背景技术

废纸再生是国家可持续发展战略的重要一环。但废纸中含有大量的各类油墨颗粒、胶粘物、其它杂质等，严重地影响纸张的白度、尘埃度、适印性和生产的稳定性，大大地降低了产品的品质，影响经济效益和推广利用。

世界上普遍采用的废纸脱墨工艺流程主要形式是：带有多级热分散，多级浮选，多级漂白的制浆流程，其理念是将一部分油墨颗粒和胶粘物分散在废纸浆中，使其肉眼看不见就可以了。由于这些工序需要使用大量高能耗设备，反复降低浓度和提高浓度，多次加热、加药，导致设备投入大，能耗高，运行成本高，浆料得率低，等严重问题。

国内一些小企业仍在使用水洗法脱墨工艺流程。这种工艺流程虽然成本较低，但耗水量大，纸张白度低，尘埃度高，污染严重。

发明内容

本发明的目的是提供一种废纸脱墨制浆方法，可以减少设备投入，降低生产成本，降低能耗，提高纸张品质。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种废纸脱墨制浆方法，包括以下步骤：

1）以高浓水力碎浆机碎浆的步骤；

2）以高浓除渣器和低频振框式孔筛去除杂质的步骤；

3）以多级多段低浓重质除渣器、多级多段胶粘物去除机和低频振框式缝筛去除杂质的步骤；

4）以多级浮选槽去除杂质的步骤；

5）以重力式圆网浓缩机和高速洗浆机去除杂质的步骤；

通过上述步骤，以较少的设备投入和较低的能耗实现废纸脱墨制浆。

在步骤2）和步骤3）中设有用于回收浆料的回路。

所述的步骤3）中，多级低浓重质除渣器分别位于相对应胶粘物去除机之前，多级浮选槽后设有至少一级低浓重质除渣器。

所述的胶粘物去除机中，动力装置通过传动总成与安装在壳体内的转子连接，壳体上设有进浆口、重质排渣口、排气口、胶粘物排渣口、和出浆口，转子上设有多个旋翼片，壳体内还设有筛框，筛框与旋翼片配合，进浆口与筛框内侧的空间连通，出浆口与筛框外侧的空间连通；

所述的筛框由多根筛框棒条两端通过法兰盘焊接连接，与法兰盘平行的还设有多层加强筋；

所述的筛框棒条靠近旋翼片的一侧设有内凹的前弧面和后弧面，前弧面和后弧面之间通过顶端面隔开；

棒条间缝隙宽度为0.05～0.12mm。

所述的旋翼片靠近筛框的一侧由旋翼片正压过滤面和旋翼片负压抽吸面组成，旋翼片负压抽吸面的宽度大于旋翼片正压过滤面的宽度。

所述的前弧面在顶端面上的投影宽度小于后弧面在顶端面上的投影宽度，

所述的前弧面由第一前弧面和第二前弧面组成，第一前弧面的弧度半径为0.75～1mm，第二前弧面的弧度半径为2.3～3mm，所述的后弧面的弧度半径为1.75～2.5mm。

所述的多级浮选槽中，多个单级浮选槽之间通过气泡发生器连接；

所述的单级浮选槽中，布浆器管与气泡发生器的出浆锥管连接，布浆器管设于主浮选槽内，主浮选槽上设有泡沫溢流量调节板，主浮选槽一侧或两侧设有泡沫槽，泡沫槽与总泡沫槽连通；

主浮选槽靠近底部设有多个溢流口，溢流口与过渡浆槽连通，过渡浆槽与下一级气泡发生器的进浆椎管通过管道连通。

所述的气泡发生器中，出浆锥管和进浆椎管之间设有多个射流管，射流管靠近进浆椎管的一端设有喷射器，射流管上方设有进气孔，射流管下方设有清洗管。

所述的出浆锥管由多个锥形管首尾连接。

本发明提供的一种废纸脱墨制浆方法，通过采用多种经过优化的低功耗设备的组合，且不采用高能耗的热分散设备，具有以下有益效果：

1）一是在流程前面使用了一种新型的“温和式、节能型”高浓水力碎浆机。在尽量保持杂质原有的尺寸下，使废纸被充分的碎解，各种油墨、胶粘物和杂质从废纸纤维中脱落，从而便于在以后的净化过程中容易被除去。

2）二是在流程中使用了一种低频振框式孔筛。该设备功耗低，造价低廉，性能稳定，易于操作，可使大部分塑料薄膜、胶块等杂质除去。

3）是在流程中使用了三级除渣，两级“温和式筛浆”的设备。三级低浓重质除渣器除渣，可以将尺寸为300μm以上的油墨颗粒除去，基本上在成品纸面看不到油墨颗粒了；二级筛选，由于采用特殊设计的胶粘物去除机，可以将尺寸300μm以上的各种胶粘物和杂质除去，从而达到净化的目的。

特殊设计的浆胶粘物去除机，通过采用上述的结构，与热分散机相比更廉价，运行费用更低，流程更简化。采用高强度、高开口率和具有合理微湍流的棒条式筛框与优化的旋翼片配合，从而可以实现更小的棒条间缝隙，干净的纤维得以改变方向顺利的通过，不堵塞筛框，使产量得以提高，而胶粘物等杂质由于大于棒条间缝隙，被继续泵入的废纸浆往上推动，并从胶粘物排渣口中排出，达到了浆渣分离的目的。

旋翼片前部呈弧形状的流线型，弱化了对废纸浆的冲压作用，浆料以0.8～1.8m/s的线速度通过棒条间缝隙，避免胶粘物等杂质被强制通过棒条间缝隙，尾部强化了负压抽吸作用，使已过筛缝的一部分水被抽过来稀释增浓的废纸浆，而棒条上设置的前弧面和后弧面，使得微湍流可以有效的到达棒条间缝隙的开口处，将胶粘物等杂质被冲开，避免了棒条间缝隙被增浓废纸浆和胶粘物等杂质堵塞，使旋翼片可以在5～15m/s的较低的线速度下正常工作，从而实现去除胶粘物的目的，并降低了动力消耗。

4）在步骤2）、步骤3）和步骤4）中设有用于回收浆料的回路，即在多级除渣、筛浆过程中，又合理地设置多段的设备作为回路，从而充分回收浆料，提高了浆料得率。

5）在流程中使用了高效的多级浮选槽。该浮选槽能将10～100μm的各种胶粘物、油墨颗粒除去，且能耗较低.

多级浮选槽通过优化设计的气泡发生器产生广谱直径的气泡，且使气泡与废纸浆充分的混合，通过捕集剂将油墨颗粒、胶粘物与气泡吸附在一起，随泡沫一起从废纸浆中浮出，从而剥离废纸浆上附着的油墨。本发明中气泡发生器充气量达到废纸浆量的0.6倍以上，可以充分满足浮选的需要，然后经过多级浮选，在表面活性剂的吸附作用下，将油墨粒子、胶粘物等杂质浮出，从而达到净化的目的。本发明优化设计的浮选槽结构设置合理，面积大，废纸浆在槽中流速平均为0.5～5cm/s，浆料流失小，浮选槽为敞开式的，进浆没有压力，因而动力消耗很低，浮选效果直观，且造价低廉，便于观察、调节和清洗，可以控制浆料流失达到最低。

6）在流程中使用了重力式圆网浓缩机和高速洗浆机。这两种洗浆设备能将1～10μm的油墨颗粒和胶粘物除去，提高白度和洁净度，还可以降低浆料流失，节省动力消耗。

综合上述设备和流程的组合，完全满足了废纸脱墨制浆，纸张净化的需要，而且还大量的节省了设备投入、降低了动力消耗、节约了运行成本，达到了高效、优质、低耗、经济、适用的目的。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的工艺流程图。

图2是本发明中胶粘物去除机的整体结构示意图。

图3是本发明中胶粘物去除机旋翼片与筛框的结构示意图。

图4是本发明中胶粘物去除机筛框的结构示意图。

图5是图2中A处的局部放大图。

图6为本发明中单级浮选槽的结构示意图。

图7为本发明中单级浮选槽的主视剖视图。

图8为图1的C-C剖视图。

图9为本发明中多级浮选槽的俯视示意图。

图10为本发明中气泡发生器的结构示意图。

具体实施方式

如图1中，一种废纸脱墨制浆方法，包括以下步骤：

1）以高浓水力碎浆机碎浆的步骤；经人工拣选后废纸通过吊蓝吊起投入到高浓水力碎浆机内，加入热水和化工辅料后经过温和式碎解，被放入1#浆池。

2）以高浓除渣器和低频振框式孔筛去除杂质的步骤；1#浆池内浆料被泵泵入高浓除渣器，尾渣进入沉砂盘，沉下书钉等重杂质后回到1#浆池，形成一回路。大部分浆料进入低频振框式孔筛，筛出塑料丝等杂质后，进入2#浆池。

3）以多级多段低浓重质除渣器、多级多段胶粘物去除机和低频振框式缝筛去除杂质的步骤；在本例中设置一级四或五段低浓重质除渣器回路， 2#浆池浆料被泵泵入一级低浓重质除渣器除去直径一些的油墨颗粒，尾渣进入二、三、四或五段低浓重质除渣器回路去除油墨颗粒。

浆料继续泵入一级胶粘物去除机，大部分胶粘物等杂质随尾渣进入4#浆池所在的回路，再进入二段胶粘物去除机进入进一步去除，良浆进入2#浆池，胶粘物等杂质随尾渣进入低频振框式缝筛最后被除去。

经过一级胶粘物去除机后的比较干净的浆料，进入3#浆池，被泵入二级低浓重质除渣器，除去油墨颗粒后再进入二级胶粘物去除机，再进入5#浆池。

从二级低浓重质除渣器排出的尾渣，进入二、三段低浓重质除渣器回路，此回路部分尾渣也共用了一级四段的低浓重质除渣器，良浆回至3#浆池，油墨颗粒被除去。

从二级胶粘物去除机排出的尾渣，进入4#浆池，与一级胶粘物去除机排出的尾渣一起处理。

4）以多级浮选槽去除杂质的步骤；二级胶粘物去除机来的良浆从5#浆池泵入多级浮选槽，将10～100μm的胶粘物、油墨颗粒被泡沫带出，干净的浆料进入6#浆池。

5）以重力式圆网浓缩机和高速洗浆机去除杂质的步骤；浆料经三级低浓重质除渣器进入重力式圆网浓缩机进行浓缩脱水，浓度提高至1～2%左右，再经7#浆池进入高速洗浆机进一步脱水提高白度，脱除的水在系统前循环使用，良浆进入8#，9#浆池备用。

通过上述步骤，充分发挥了本流程的综合作用，以较少的设备投入和较低的能耗实现废纸脱墨制浆。

在步骤2）和步骤3）中设有用于回收浆料的回路。这些回路用于进一步去除浆料中的杂质，尽可能的回收浆料，从而提高浆料得率。

所述的步骤3）中，多级低浓重质除渣器分别位于相对应胶粘物去除机之前，并与其串联；多级浮选槽后设有至少一级低浓重质除渣器，使其发挥最大的效能。

如图1的工艺流程为本发明中较为优化的实施例，不应视为对于本发明方法的限制，根据浆料的不同，例如油墨或胶粘物含量的不同，本领域技术人员无需付出创造性劳动即可更改回路的设置，例如增设或减少各级各段的低浓重质除渣器或胶粘物去除机，或增设低频振框式缝筛，这种修改理应也在本发明的保护范围之内。

如图2~图3中，本发明中的胶粘物去除机，包括动力装置1，动力装置1通过传动总成3与安装在壳体10内的转子5连接，壳体10上设有进浆口2、重质排渣口、排气口7、胶粘物排渣口8、和出浆口9，转子5上设有多个旋翼片4，壳体10内还设有筛框6，筛框6与旋翼片4配合，进浆口2与筛框6内侧的空间连通，出浆口9与筛框6外侧的空间连通，

所述的筛框6由多根筛框棒条61两端通过法兰盘62焊接连接，与法兰盘62平行的还设有多层加强筋63；

如图5中，所述的筛框棒条61靠近旋翼片4的一侧设有内凹的前弧面和后弧面613，前弧面和后弧面613之间通过顶端面614隔开；

棒条间缝隙618宽度为0.05～0.12mm。

如图3中，所述的旋翼片4靠近筛框6的一侧由旋翼片正压过滤面41和旋翼片负压抽吸面42组成，旋翼片负压抽吸面42的宽度大于旋翼片正压过滤面41的宽度。

所述的旋翼片正压过滤面41的弧度半径为35～45mm，旋翼片负压抽吸面42的弧度半径为180～250mm。

所述的旋翼片4的尾翼与筛框距离B为20～35mm。

如图5中，优化的方案是，所述的棒条间缝隙618宽度为0.05～0.08mm。

所述的前弧面在顶端面上的投影宽度小于后弧面613在顶端面上的投影宽度，

所述的前弧面由第一前弧面611和第二前弧面612组成，第一前弧面611的弧度半径为0.75～1mm，第二前弧面612的弧度半径为2.3～3mm，所述的后弧面613的弧度半径为1.75～2.5mm。

所述的顶端面614宽度为0.3～0.5mm，后弧面613的后部宽615为1.4～2mm，棒条宽617为2.5～3.2mm。

所述的筛框棒条61的波纹高616为1.1～1.4mm。

所述的旋翼片4为4-12片。

如图2中，动力装置1安装在底座11上，动力装置1有电机和皮带传动机构组成，皮带传动机构通过传动总成3与转子5连接，转子5上安装有4片~12片旋翼片4，壳体10的下方安装有进浆口2和重质排渣口（图中未绘出），壳体10的中部设有出浆口9，壳体10的顶部设有胶粘物排渣口8和排气口7，壳体10内还安装有筛框6，筛框6将壳体10内分隔成内侧和外侧两个空间，纸浆从进浆口2进入到筛框6内侧的空间，在旋翼片4上旋翼片正压过滤面41的作用下，浆料以0.8～1.8m/s的线速度通过棒条间缝隙618，在旋翼片负压抽吸面42的作用下，在棒条间缝隙618处产生负压，使已过棒条间缝隙618的一部分水被抽过来稀释增浓的废纸浆，同时将胶粘物冲开，避免了棒条间缝隙被增浓废纸浆或胶粘物堵塞，使旋翼片能够在5～15m/s的线速度下正常工作。

棒条间缝隙618由相邻两根的筛框棒条61的前弧面和后弧面613组成了一段内凹曲面的开口，在旋翼片的作用下，此处形成的微湍流，不会在棒条间缝隙618的位置加速，避免了将胶粘物强行压过棒条间缝隙618而处理不净，如果采用楔形或因棒条边的倒圆而形成外凸曲面的开口，则在棒条间缝隙618处，会因浆液流体的瞬时加速非常容易造成该处的挤过，而本发明克服了该缺陷。

进一步的，通过前述的参数，筛框棒条61顶端由第一前弧面611和第二前弧面612组成的前弧面曲率变化较大，而后弧面613的曲率变化较小，这样在棒条间缝隙618处形成的微湍流使过滤后的胶粘物无法停留，即胶粘物会被速度较快的新补充的纸浆推开，从而进一步的避免了棒条间缝隙618处被挤过。

通过采用上述的技术特征，棒条间缝隙618可以被做的更窄，例如最低可以达到0.05mm，而不用降低旋翼片4的速度或整机因为堵塞而经常停机，从而提高了生产效率，由于采用较窄的棒条间缝隙也提高了纸浆的质量。

如图6中，本发明的多级浮选槽，多个单级浮选槽之间通过气泡发生器12连接；

如图7、图8和图9中，所述的单级浮选槽中，布浆器管19与气泡发生器12的出浆锥管127连接，布浆器管19设于主浮选槽13内，主浮选槽13上设有泡沫溢流量调节板18，主浮选槽13一侧或两侧设有泡沫槽14，泡沫槽14与总泡沫槽21连通；通过调整泡沫溢流量调节板18可以控制浆料流失。

主浮选槽13靠近底部设有多个溢流口16，溢流口16与过渡浆槽15连通，过渡浆槽15与下一级气泡发生器12的进浆椎管121通过管道连通。

所述的布浆器管19的管壁上设有多个孔，布浆器管19位于主浮选槽13中部偏上的位置，从而有利于浆料和气泡分离。所述的孔位于布浆器管19管壁的下方。可以使浆料分布均匀、液位稳定，有利于提高浮选质量，控制排渣量。

所述的过渡浆槽15内设有浆位高度控制墙17，浆位高度控制墙17的高度低于泡沫溢流量调节板18的位置。稳定浮选时泡沫层厚度，稳定质量。

所述的主浮选槽13底部还设有排污口20。

如图10中，所述的气泡发生器12中，出浆锥管127和进浆椎管121之间设有多个射流管124，射流管124靠近进浆椎管121的一端设有喷射器123，射流管124上方设有进气孔125，射流管124下方设有清洗管126。进浆椎管121一侧还设有手孔122，用于清理气泡发生器12中的堵塞部位。

所述的出浆锥管127由多个锥形管首尾连接。所述的锥形管靠近主浮选槽13的一端口径较小。多个锥形管的设置，增强浆料湍流，有利于浆料与气泡的进一步充分混合。

废纸浆浆料被泵从气泡发生器12泵入，在喷射器123的作用下，废纸浆在射流管124中与气泡充分混合，将大量气泡带入并与废纸浆充分混合，在表面活性剂的作用下，将油墨粒子、胶粘物等吸附在气泡上，在主浮选槽13中气泡与浆料分离，气泡浮出至泡沫槽14、总泡沫槽21，随泡沫一起排走。浆料从溢流口16进入到过渡浆槽15，然后从管道进入到下一级的气泡发生器12中。

Claims

1.一种废纸脱墨制浆方法，其特征在于包括以下步骤：

1）以高浓水力碎浆机碎浆的步骤；

2）以高浓除渣器和低频振框式孔筛去除杂质的步骤；

4）以多级浮选槽去除杂质的步骤；

5）以重力式圆网浓缩机和高速洗浆机去除杂质的步骤；

2.根据权利要求1所述的一种废纸脱墨制浆方法，其特征在于：在步骤2）和步骤3）中设有用于回收浆料的回路。

3.根据权利要求1所述的一种废纸脱墨制浆方法，其特征在于：所述的步骤3）中，多级低浓重质除渣器分别位于相对应胶粘物去除机之前，多级浮选槽后设有至少一级低浓重质除渣器。

4.根据权利要求1所述的一种废纸脱墨制浆方法，其特征在于：所述的胶粘物去除机中，动力装置（1）通过传动总成（3）与安装在壳体（10）内的转子（5）连接，壳体（10）上设有进浆口（2）、重质排渣口、排气口（7）、胶粘物排渣口（8）、和出浆口（9），转子（5）上设有多个旋翼片（4），壳体（10）内还设有筛框（6），筛框（6）与旋翼片（4）配合，进浆口（2）与筛框（6）内侧的空间连通，出浆口（9）与筛框（6）外侧的空间连通；

所述的筛框（6）由多根筛框棒条（61）两端通过法兰盘（62）焊接连接，与法兰盘（62）平行的还设有多层加强筋（63）；

所述的筛框棒条（61）靠近旋翼片（4）的一侧设有内凹的前弧面和后弧面（613），前弧面和后弧面（613）之间通过顶端面（614）隔开；

棒条间缝隙（618）宽度为0.05～0.12mm。

5.根据权利要求4所述的一种废纸脱墨制浆方法，其特征在于：所述的旋翼片（4）靠近筛框（6）的一侧由旋翼片正压过滤面（41）和旋翼片负压抽吸面（42）组成，旋翼片负压抽吸面（42）的宽度大于旋翼片正压过滤面（41）的宽度。

6.根据权利要求4所述的一种废纸脱墨制浆方法，其特征在于：所述的前弧面在顶端面上的投影宽度小于后弧面（613）在顶端面上的投影宽度。

7.根据权利要求4或6所述的一种废纸脱墨制浆方法，其特征在于：所述的前弧面由第一前弧面（611）和第二前弧面（612）组成，第一前弧面（611）的弧度半径为0.75～1mm，第二前弧面（612）的弧度半径为2.3～3mm，所述的后弧面（613）的弧度半径为1.75～2.5mm。

8.根据权利要求1所述的一种废纸脱墨制浆方法，其特征在于：所述的多级浮选槽中，多个单级浮选槽之间通过气泡发生器（12）连接；

所述的单级浮选槽中，布浆器管（19）与气泡发生器（12）的出浆锥管（127）连接，布浆器管（19）设于主浮选槽（13）内，主浮选槽（13）上设有泡沫溢流量调节板（18），主浮选槽（13）一侧或两侧设有泡沫槽（14），泡沫槽（14）与总泡沫槽（21）连通；

主浮选槽（13）靠近底部设有多个溢流口（16），溢流口（16）与过渡浆槽（15）连通，过渡浆槽（15）与下一级气泡发生器（12）的进浆椎管（121）通过管道连通。

9.根据权利要求8所述的一种废纸脱墨制浆方法，其特征在于：所述的气泡发生器（12）中，出浆锥管（127）和进浆椎管（121）之间设有多个射流管（124），射流管（124）靠近进浆椎管（121）的一端设有喷射器（123），射流管（124）上方设有进气孔（125），射流管（124）下方设有清洗管（126）。

10.根据权利要求9所述的一种废纸脱墨制浆方法，其特征在于：所述的出浆锥管（127）由多个锥形管首尾连接。