CN107476105A - 一种废纸制浆过程中去除胶粘物的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及制浆造纸领域，具体来说是一种废纸制浆过程中去除胶粘物的工艺，该工艺在废纸制浆工段热分散之后、二次浮选之前加入阳离子改性的滑石粉、膨润土、凹凸棒土、碳酸钙等无机矿物质，利用其阳离子吸附带有阴电荷的微细胶粘物，形成较大颗粒的胶料物聚集体，达到浮选的粒径要求，利用浮选气泡带出液面，减少浆料中的胶粘物含量，从根本上解决抄纸工段胶粘物的障碍。
Description
技术领域
本发明涉及造纸领域，涉及一种废纸制浆过程中去除胶粘物的工艺。
背景技术
利用回收废纸是一种经济、环保的制浆造纸手段，既节约了木材资源，又减轻了制浆污水的排放和能源消耗。但废纸制浆的主要障碍之一是胶粘物问题，胶粘物的粘性会在造纸抄造过程中会粘着在毛布、成形网、干网等上面造成抄纸机运行的障碍。目前，大胶粘物主要靠筛选设备物理去除，微细胶粘物部分靠浮选过程随气泡带走或添加生物酶对其进行降低粘性，再随抄造过程与纸页一起带出系统。但这种微细胶粘物的去除方法存在几个问题：一是微小胶粘物，包括粒径小于10um的微小胶粘物、溶于水中的或以胶体状态存在于水中的微小胶粘物很难靠浮选的办法除去，并且也极易在循环使用的白水系统中积累、沉积、聚集形成较大的胶粘物颗粒，继续对系统造成影响；二是随纸页带走的胶粘物也容易在纸页表面形成尘埃点影响产品质量；三是使用生物酶的处理费用较高，影响了生产成本。因此，如何在制浆工序尽可能多的去除各类胶粘物是解决问题的根本措施。
发明内容
本发明针对现有技术存在的诸多问题，提供了一种废纸制浆过程中去除胶粘物的工艺，该工艺在废纸制浆工段热分散之后、二次浮选之前加入阳离子改性膨润土、凹凸棒土、碳酸钙等无机矿物质，利用其阳离子吸附带有阴电荷的微细胶粘物，形成较大颗粒的胶料物聚集体，达到浮选的粒径要求，利用浮选气泡带出液面，减少浆料中的胶粘物含量，从根本上解决抄纸工段胶粘物的障碍。
本发明的技术方案如下：
一种废纸制浆过程中去除胶粘物的工艺，具体工艺如下：
包括前处理工艺，
所述的前处理工艺主要为本领域的常规处理，如常规的废纸碎解、筛选、一次浮选脱墨等工序，经过上述一种或多种前处理工艺处理后的废纸可以进入后续的热分散处理工艺；在进入热分散处理前，需要对浆料的pH采用常规手段进行调整，调整后pH为7.5-8.5；
热分散：温度80-90℃，电机功率1500-2200KW，浆料的通过速率为0.6-0.9吨/分钟；
本发明中热分散的作用是通过齿盘的揉搓，对连续通过齿盘间隙的纤维上的胶粘物、油墨粒子等起到剥离的作用，提高温度使这些粘性物质软化，更易于剥离；提高电机的功率是为了加大齿盘间的揉搓力，使胶粘物、油墨料子变成细小颗粒脱离纤维，由于热分散是连续作业，是通过调整浆料的通过量来控制浆料在热分散内的停留时间，因此控制热分散时浆料的通过速率为0.6-0.9吨/分钟；
热分散后的浆料以绝干浆0.5-15wt％的比例加入阳离子改性的碳酸钙、凹凸棒土、膨润土中的一种或几种，充分混合后进入二段浮选；
之所以控制上述加入比例，与浆料本身的灰份和成纸要求的灰份有关，如果浆料本身的灰份偏高或成纸要求的灰份小的话，则可降低上述物质的加入量，在上述加入范围可以取得较好的效果。
二次浮选时控制浮选槽的进气量在10-16m3/s，使产生的气泡直径在0.5-5mm为主，浮选槽溢流量调节为：液位控制在18-25％，循环浮选时间0.5-1小时；
采用现有技术对胶粘物去除时，其去除率在60-70％作用，而用本发明提供的上述方案，对胶粘物的去除率能达到85-90％，远高于现有技术；
上述所采用的阳离子改性的碳酸钙、凹凸棒土、膨润土、滑石粉具体改性方法或获得方法如下：
阳离子碳酸钙的改性方法可参考现有专利申请号200910070785.9，名称为“造纸填料碳酸钙的改性方法”中记载的方式完成，主要包括：一、沉淀碳酸钙(PCC)分散液的制备；二、控制PCC与阳离子苯乙烯-丙烯酸酯乳液反应条件；三、通过冷却沉淀后得到改性PCC；
阳离子凹凸棒土的改性方法：凹凸棒土先用稀盐酸进行搅拌处理，再用氯化钠溶液处理，烘干。称取一定量的阳离子表面活性剂溶于水，加入预处理的凹凸棒土，超声波处理一定时间，离心分离，过筛；具体可参考2005年9月《环境污染治理与技术》中黄健花等人编著的“超声波有机改性凹凸棒土的苯酚吸附性能研究”中记载的方案；
阳离子膨润土的改性方法：一定量的膨润土原土加入60℃的水中分散，然后迅速加入一定浓度的改性剂(CTMAB溶液)，继续振荡约10rain后放于室温下静置24h，真空抽滤后洗涤；具体可参考2008年10月《化学工程师》中曹春燕的编写的“改性膨润土吸附处理含六价铬废水的研究”中记载的方案；
上述矿物质使用前先用40-60℃的温水分散成固含量10％-40％的均匀悬浮液，然后再将其泵入二段浮选的进浆泵；
其中，控制热分散的温度80-90℃，电机功率1500-2200KW，该温度基本达到了各类胶粘物的熔融点或软化点，然后在足够压力的热分散齿盘的揉搓下，可将粘附在纤维上的胶粘物剥离到水中，并将部分较大的颗粒分散成30um以下的微细胶粘物，便于与后加入的阳离子改性矿物质结合，从而形成较大颗粒的胶料物聚集体，达到浮选的粒径要求，利用浮选气泡带出液面，减少浆料中的胶粘物含量，从根本上解决抄纸工段胶粘物的障碍。
二次浮选时控制对应的进气量可以使产生的气泡直径在0.5-5mm为主，该直径范围的气泡对20-200um的胶粘物颗粒粘附较牢固，可以将上述结合在一起的胶料物聚集体带出液面。
综上所述，本发明所提供的这种工艺利用其阳离子吸附带有阴电荷的微细胶粘物，形成较大颗粒的胶料物聚集体，达到浮选的粒径要求，利用浮选气泡带出液面，减少浆料中的胶粘物含量，从根本上解决抄纸工段胶粘物的障碍。
具体实施方式
下面结合实施例来进一步说明本发明，可以使本领域技术人员更全面的理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1
一种废纸制浆过程中去除胶粘物的工艺，具体工艺如下：
前处理工艺：废纸进入转鼓碎解，经过粗筛，进入卸料塔，再经过一次浮选槽后进入热分散；同时PH值控制在7.5-8.5；
热分散：
热分散温度85℃，功率2000-2200KW；热分散时浆料的通过速率为0.6吨/分钟；
阳离子改性碳酸钙在40℃的温水中分散为固含量40％的悬浮液；
二段浮选前进浆泵按绝干浆15％的比例加入制备好的阳离子改性碳酸钙悬浮液，
浮选槽进气量控制在15m3/s，溢流液位24％，循环浮选0.5-1小时后，取良浆检测各项参数。
传统工艺与本专利工艺条件下的浆料指标对比
注：浆料的尘埃度表示粘附在纤维上以及留在系统中的胶粘物、油墨、杂质等有色物质在纸面上形成的尘埃点；浊度表示液体中溶解的或以胶体存在的微细胶粘物的含量，浊度越小表示可溶性的胶粘物越少；COD是一种表示水体中有机物污染程度的参数，数值越大表示水体中的有机物含量越高。
分析：可见在使用本实施例所提供的工艺处理后，系统中的胶粘物以及水中的微细胶粘物含量都明显降低。
实施例2：
一种废纸制浆过程中去除胶粘物的工艺，具体工艺如下：
前处理工艺：废纸进入转鼓碎解，经过粗筛，进入卸料塔，再经过一次浮选槽后进入热分散；同时PH值控制在7.5-8.5；
热分散：
热分散温度82-86℃，功率1800-2000KW；热分散时浆料的通过速率为0.7吨/分钟；
阳离子改性碳酸钙在45-50℃的温水中分散为固含量40％的悬浮液；
二段浮选前进浆泵按绝干浆10％的比例加入制备好的阳离子改性碳酸钙悬浮液；
浮选槽进气量控制在16m3/s，溢流液位20％，循环浮选0.5-1小时后，取良浆检测各项参数。
传统工艺与本专利工艺条件下的浆料指标对比
分析：在使用本实例所提供的工艺处理后，系统中的胶粘物以及水中的微细胶粘物含量也降低较大。
实施例3：
一种废纸制浆过程中去除胶粘物的工艺，具体工艺如下：
前处理工艺：废纸进入转鼓碎解，经过粗筛，进入卸料塔，再经过一次浮选槽后进入热分散；同时PH值控制在7.5-8.5；
热分散：
热分散温度85-88℃，功率1800-2100KW；热分散时浆料的通过速率为0.8吨/分钟；
阳离子改性凹凸棒土在45-50℃的温水中分散为固含量20％的悬浮液；
二段浮选前进浆泵按绝干浆5％的比例加入制备好的阳离子改性凹凸棒土悬浮液；
浮选槽进气量控制在13m3/s，溢流液位22％，循环浮选0.5-1小时后，取良浆检测各项参数。
传统工艺与本专利工艺条件下的浆料指标对比
分析：在使用本实例所提供的的工艺处理后，系统中的胶粘物以及水中的微细胶粘物含量大幅度降低。
实施例4：
一种废纸制浆过程中去除胶粘物的工艺，具体工艺如下：
前处理工艺：废纸进入转鼓碎解，经过粗筛，进入卸料塔，再经过一次浮选槽后进入热分散；同时PH值控制在7.5-8.5；
热分散：
热分散温度85-88℃，功率1500-1600KW；热分散时浆料的通过速率为0.9吨/分钟；
阳离子改性膨润土在45-50℃的温水中分散为固含量10％的悬浮液；
二段浮选前进浆泵阳程按绝干浆1％的比例加入制备好的阳离子改性膨润土悬浮液；
浮选槽进气量控制在10m3/s，溢流液位18％，循环浮选0.5-1小时后，取良浆检测各项参数。
传统工艺与本专利工艺条件下的浆料指标对比
分析：在使用本实例所提供的的工艺处理后，系统中的胶粘物以及水中的微细胶粘物含量仍然有较明显的降低。
Claims (3)
1.一种废纸制浆过程中去除胶粘物的工艺，包括前处理工艺，其特征在于：具体工艺如下：
前处理后所获得的浆料pH为7.5-8.5；
前处理后为热分散工艺，所述热分散：温度80-90℃，电机功率1500-2200KW，浆料的通过速率为0.6-0.9吨/分钟；
经过热分散工艺后以绝干浆0.5-15wt％的比例加入阳离子改性的碳酸钙、凹凸棒土、膨润土中的一种或几种，充分混合后进入二段浮选；
二次浮选时控制浮选槽的进气量在10-16m3/s，使产生的气泡直径在0.5-5mm为主，浮选槽溢流量调节为：液位控制在18-25％，循环浮选时间为0.5-1小时。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述的前处理工艺至少包含常规的废纸碎解、筛选、一次浮选脱墨工序中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述的阳离子改性的碳酸钙、凹凸棒土、膨润土在使用前先用40-60℃的温水分散成固含量10％-40％的均匀悬浮液，然后再将其泵入二段浮选的进浆泵。
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