DE102008019197A1

DE102008019197A1 - Method for removing contaminants from aqueous fiber suspension, particularly waste paper suspension, involves separating fiber suspension into two streams

Info

Publication number: DE102008019197A1
Application number: DE200810019197
Authority: DE
Inventors: Jürgen Dickal-Baur
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2008-04-17
Filing date: 2008-04-17
Publication date: 2009-10-22

Abstract

The method involves separating a fiber suspension (S) into two streams (A,B), where a partial flow of the fiber suspension is separated into a fine fraction (F4) and a large fraction (G4). The large fraction is dispersed and a procedural step is carried out for removing print color particles. A part of the fine fraction is separated into a thick matter and a thin matter (F5) by further fractionation (5). The formed thick matter is dispersed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a method according to the preamble of claim 1.

Verfahren der genannten Art werden verwendet, um aus einer Faserstoffsuspension zumindest den überwiegenden Teil der darin suspendierten unerwünschten Feststoffteilchen, die sogenannten Störstoffe, auszuscheiden. So kann z. B. mit einer Flotation ein die auszuscheidenden Stoffe enthaltender Schaum oder Schwimmschlamm gebildet werden. Ein typischer Anwendungsfall eines derartigen Verfahrens ist die Aufbereitung von einer aus bedrucktem Altpapier gewonnenen wässrigen Fasersuspension, in der die Druckfarbenpartikel von den Fasern abgelöst werden, so dass sie sich anschließend ausflotieren oder auswaschen lassen. Der dazu geeignete Flotationsvorgang nutzt die Unterschiede zwischen Papierfaserstoff und unerwünschten Feststoffteilchen in der Art, dass der Faserstoff auf Grund seines eher hydrophilen Charakters in der Fasersuspension verbleibt, während die angesprochenen Feststoffteilchen hydrophob sind und deshalb zusammen mit den Luftblasen in den Schaum gelangen. Bei einem Waschvorgang hingegen werden die feinen Störstoffe auf Grund ihrer geringen Partikelgröße mit dem Filtrat ausgewaschen. Neben den Druckfarbenpartikeln gibt es auch eine Vielzahl weiterer Stoffe, die hydrophob sind und sich daher durch Flotation von dem Faserstoff trennen lassen. Solche Stoffe sind insbesondere Kleber, feine Kunststoffpartikel und eventuell auch Harze. Weit verbreitet sind Verfahren mit zwei aufeinander folgenden Flotationsschritten, zwischen denen eine mechanische Behandlung durchgeführt wird. So ist es aus der DE 101 32 743 A1 bekannt, zunächst eine erste Flotation, dann eine Hochkonsistenz-Dispergierung für deren Gutstoff und dann eine zweite Flotation zur Entfernung der bei der Dispergierung abgelösten Druckfarben zu verwenden.Processes of the type mentioned are used to separate out of a pulp suspension at least the majority of the unwanted solid particles suspended therein, the so-called impurities. So z. B. with a flotation containing the excreted substances containing foam or scum are formed. A typical application of such a method is the treatment of an aqueous fiber suspension obtained from printed waste paper, in which the ink particles are detached from the fibers, so that they can then be floated or washed out. The flotation process suitable for this purpose makes use of the differences between paper pulp and unwanted solid particles in such a way that the pulp remains in the fiber suspension due to its rather hydrophilic character, while the mentioned solid particles are hydrophobic and therefore enter the foam together with the air bubbles. In a washing process, however, the fine impurities are washed out due to their small particle size with the filtrate. In addition to the ink particles there are also a variety of other substances that are hydrophobic and therefore can be separated by flotation of the pulp. Such substances are in particular adhesives, fine plastic particles and possibly also resins. There are widespread processes with two successive flotation steps, between which a mechanical treatment is carried out. So it is from the DE 101 32 743 A1 It is known to use first a first flotation, then a high-consistency dispersion for its accept and then a second flotation to remove the inks released during the dispersion.

Solche Verfahren sind sehr wirksam, aber relativ aufwändig, da jeder Teilschritt eine vollständige Flotation für den gesamten Papierfaserstoff enthält. Auch die Teilstrombehandlung nach einer Fraktionierung ist bereits vorgeschlagen worden, wie z. B. die DE 10 2005 060 475 A1 und EP 1 731 662 A1 zeigen.Such processes are very effective but relatively expensive since each substep contains complete flotation for the entire papermaking pulp. The partial flow treatment after fractionation has already been proposed, such. B. the DE 10 2005 060 475 A1 and EP 1 731 662 A1 demonstrate.

Bei der letztgenannten Patentanmeldung wird bereits vor der Fraktionierung eine Aufteilung des gesamten Stoffstromes vorgenommen, um die Größe der Fraktioniervorrichtung klein halten zu können. Die bei der Fraktionierung gebildete Langfaserfraktion wird direkt in das sogenannte Hauptverfahren zurückgeführt, in dem sie zusammen mit dem nicht fraktionierten Teilstrom nach entsprechender Reinigung dispergiert wird. Die bei der Fraktionierung angefallene Kurzfaserfraktion wird erst nach der Dispergierung in das Hauptverfahren zurückgeführt. Bei dieser bekannten Lösung muss ein relativ großer Teilstrom in die Dispergierung gelangen, um eine ausreichende Sauberkeit des Stoffes am Ende des Verfahrens zu gewährleisten. Zumindest bei entsprechend problematischen Rohstoffen reicht eine einfache Fraktionierung in Kurzfaser- und Langfaserfraktionen nicht aus, um eine Fraktion erzeugen zu können, die von großen Druckfarbenpartikeln oder Fasern mit daran anhaftenden Druckfarben ausreichend befreit ist.at the latter patent application is already prior to fractionation a division of the entire material flow made to the size to be able to keep the fractionator small. The Long fiber fraction formed in the fractionation is directly in the so-called main process attributed to, in they together with the unfractionated part stream after appropriate cleaning is dispersed. The short fiber fraction incurred during fractionation is returned to the main process only after dispersion. In this known solution, a relatively large partial flow get into the dispersion to ensure adequate cleanliness of the Stoffes at the end of the procedure to ensure. At least with problematic raw materials, a simple enough Fractionation in short fiber and long fiber fractions is not sufficient, to be able to produce a fraction that is of great size Ink particles or fibers with printing inks adhering thereto is sufficiently freed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Aufbereitungsverfahren zu schaffen, mit dem eine möglichst effektive Ausscheidung der Störstoffpartikel, insbesondere einschließlich der größeren Druckfarbenpartikel, erzielbar ist, die beim fertigen Papier zu Schmutzpunkten führen können.Of the Invention is based on the object, a treatment process to create, with the most effective elimination the contaminant particles, in particular including the larger ink particles, is achievable, which can lead to dirt dots on the finished paper.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.These The object is solved by the features of claim 1.

Das erfindungsgemäße Verfahren nutzt die an sich bekannten Möglichkeiten, die sich daraus ergeben, dass nur ein Teil der Faserstoffsuspension dispergiert wird, und zwar der, in dem die Fasern mit daran anhaftenden Störstoffpartikeln angereichert sind. Durch die im Anspruch 1 erwähnte weitere Fraktionierung der Feinfraktion wird das Ergebnis des Verfahrens weiter verbessert, da die in die Feinfraktion der ersten Fraktionierung gelangten Stoffe, insbesondere größere Druckfarbenpartikel und Kurzfasern mit anhaftenden Druckfarbenpartikeln abgeführt werden, indem sie bei der weiteren nachgeschalteten Fraktionierung in den Dickstoff gelangen. Sie können dann durch Dispergieren von der Faser gelöst und so weit zerkleinert werden, dass sie leichter zu entfernen, insbesondere zu flotieren, sind.The inventive method uses the known Possibilities that result from being only a part the pulp suspension is dispersed, namely, in which the fibers are enriched with contaminant particles adhering thereto. By mentioned in claim 1 further fractionation the fine fraction further improves the result of the process, since the substances entering the fine fraction of the first fractionation, in particular larger ink particles and short fibers with adhering ink particles are dissipated by they in the further downstream fractionation in the thick matter reach. They can then be dissolved by dispersing off the fiber and be crushed so much that they are easier to remove, in particular to float, are.

Bekanntlich haben nicht entfernte Druckfarbenpartikel je nach ihrer Größe einen unterschiedlichen Einfluss auf die Qualität des hergestellten Papiers. Kleinere Partikel verschlechtern eher den Weißgrad, größere führen eher zu sichtbaren Schmutzpunkten. Da sich größere Druckfarbenpartikel nicht sicher ausflotieren lassen, ist es günstig, sie vor der Flotation zu zerkleinern.generally known have not removed ink particles depending on their size a different influence on the quality of the produced Paper. Smaller particles tend to degrade the whiteness, larger ones tend to lead to visible dirt spots. Because larger ink particles are not safe float, it is convenient to float before flotation to crush.

Die Erfindung und ihre Vorteile werden erläutert an Hand von Zeichnungen. Dabei zeigen:The The invention and its advantages are explained with reference to Drawings. Showing:

1: Ein exemplarisches Schema des erfindungsgemäßen Verfahrens; 1 : An exemplary scheme of the method according to the invention;

2–4: Je ein Anlagenschema zur Durchführung des Verfahrens. 2 - 4 : One system scheme for the implementation of the procedure.

1 zeigt ein einfaches Schema, bei dem aus Altpapier AP in einem Stofflöser 1 durch Zumischen von Wasser W1 und eventuell Hilfsstoffen H eine Faserstoffsuspension S gebildet wird. Es folgt eine mechanische Reinigungsanlage 2 zur Ausscheidung von Verunreinigungen R2, die in der Regel Siebmaschinen und/oder Zentrifugalabscheider umfasst. Optional ist auch eine Flotation 3 an dieser Stelle gestrichelt eingezeichnet, die aber gerade bei diesem neuen Verfahren oft entfallen kann. Die so erzeugte vorgereinigte wässrige Faserstoffsuspension wird als nächstes in zwei Teilströme A und B aufgeteilt. Mit Vorteil wird diese Aufteilung z. B. mengenmäßig über Stellventile durch das Prozessleitsystem PLS gesteuert, da sich so ein Optimum für Qualität (Sauberkeit) und Wirtschaftlichkeit (Energie, Ausbeute) einstellen lässt. Der Teilstrom A wird einer Fraktionierung 4 zugeführt, wozu vorzugsweise ein Drucksortierer mit feinen Schlitzen (vorzugsweise ca. 0,1–0,3 mm Weite) oder feinen Löchern (vorzugsweise ca. 0,5–1 mm Durchmesser) dient. Auf diese Weise werden die Fasern, die signifikant länger, eventuell auch steifer als die übrigen Fasern sind, in die Grobfraktion G4 geführt, während Kurzfasern, Feinstoffe, Füllstoffe und entsprechend feine Störstoffpartikel in die Feinfraktion F4 gelangen. Diese Betrachtung erfasst nur die Feststoffe; die Flüssigkeit, also überwiegend Wasser, fließt mit beiden Fraktionen ab. Dabei können sich Verschiebungen der Konsistenz ergeben, und zwar normalerweise so, dass die Feinfraktion F4 eine deutlich geringere Konsistenz hat als die Grobfraktion G4. 1 shows a simple scheme in which recovered paper AP in a pulper 1 by adding water W1 and possibly excipients H a pulp suspension S is formed. It follows a mechanical cleaning system 2 for the removal of impurities R2, which as a rule comprises screening machines and / or centrifugal separators. Optional is also a flotation 3 dashed lines drawn at this point, but often can be omitted especially in this new process. The prepurified aqueous pulp suspension thus produced is next divided into two streams A and B. Advantageously, this division z. For example, it is controlled in terms of quantity by means of control valves by the process control system PLS, as this allows an optimum for quality (cleanliness) and cost-effectiveness (energy, yield) to be set. The partial stream A is a fractionation 4 fed, for which purpose preferably a pressure sorter with fine slots (preferably about 0.1-0.3 mm in width) or fine holes (preferably about 0.5-1 mm in diameter) is used. In this way, the fibers that are significantly longer, possibly also stiffer than the other fibers, led into the coarse fraction G4, while short fibers, fines, fillers and correspondingly fine impurity particles get into the fine fraction F4. This consideration covers only the solids; the liquid, which is predominantly water, flows off with both fractions. This may result in shifts in consistency, usually in such a way that the fine fraction F4 has a significantly lower consistency than the coarse fraction G4.

Die Fraktionierung 4 wird mit Vorteil so eingestellt, dass der Feststoffanteil der Feinfraktion F4 höchstens 80%, vorzugsweise höchstens 50%, des Feststoffanteils beträgt, mit dem die Faserstoffsuspension S' der Fraktionierung zugeführt wird. Weiterhin ist es günstig, diesen Feststoffanteil auf mindestens 10%, vorzugsweise mindestens 20%, des Feststoffanteils der zugeführten Faserstoffsuspension S' einzustellen. Mit diesen Parametern ist das erfindungsgemäße Verfahren mit dem besten Effekt durchzuführen.The fractionation 4 is advantageously adjusted so that the solids content of the fine fraction F4 is at most 80%, preferably at most 50%, of the solids content with which the pulp suspension S 'is fed to the fractionation. Furthermore, it is favorable to adjust this solids content to at least 10%, preferably at least 20%, of the solids content of the fed pulp suspension S '. With these parameters, the method according to the invention is to be carried out with the best effect.

Wie die 1 weiterhin zeigt, wird die Feinfraktion F4 in eine weitere Fraktionierung 5 geführt, welche einen Dünnstoff F5 und einen Dickstoff D5 erzeugt. Auf geeignete Vorrichtungen für diese Fraktionierung 5 wird in Zusammenhang mit den 2 bis 4 noch näher eingegangen.As the 1 Furthermore, the fine fraction F4 is in a further fractionation 5 led, which produces a thin material F5 and a thick material D5. On suitable devices for this fractionation 5 will be related to the 2 to 4 discussed in more detail.

Die Grobfraktion G4 der Fraktionierung 4 wird zusammen mit dem Teilstrom B und dem Dickstoff D5 durch eine Eindickung 6 (Bildung von Filtrat RW) auf höhere Konsistenz gebracht, vorzugsweise zwischen 15% und 30%, erfährt dann eine Dispergierung 7 und anschließend eine Verdünnung mit Wasser W2, z. B. auf etwa 1 bis 2% Konsistenz, wenn danach flotiert oder gewaschen werden soll. Bekanntlich ist der Hauptzweck einer Dispergierung 7 an dieser Stelle die Ablösung von an den Fasern haftenden Störstoffen, insbesondere Druckfarben. Auch die Zerkleinerung von größeren Druckfarbenpartikeln durch die Dispergierung 7 ist von Vorteil, weil sich zu große Partikel schlecht flotieren oder auswaschen lassen. Eventuell können auch weitere mit Dispergern erzielbare Effekte, wie z. B. Auflösung der Reststippen, damit verbunden sein. Ein Disperger lässt sich auch gut als Mischer für Bleich-Chemikalien verwenden, so dass an dieser Stelle eine Bleiche z. B. mit Peroxid vorgenommen werden kann.The coarse fraction G4 of the fractionation 4 is combined with the partial flow B and the thick material D5 by a thickening 6 (Formation of filtrate RW) brought to higher consistency, preferably between 15% and 30%, then undergoes a dispersion 7 and then a dilution with water W2, z. B. to about 1 to 2% consistency when it is floated or washed afterwards. As is known, the main purpose of a dispersion 7 at this point the separation of adhering to the fibers impurities, in particular printing inks. The comminution of larger ink particles by the dispersion 7 is an advantage because particles that are too large can be floated or washed out badly. Possibly also other achievable with dispersers effects such. B. Resolution of the residual lip, be associated with it. A disperser can also be used well as a blender for bleaching chemicals, so that at this point a bleaching z. B. can be made with peroxide.

Zur Entfernung der Störstoffe folgt hier eine Flotation 8, die insbesondere Druckfarben und klebende Störstoffe (Stickies) als Rejekt R8 ausscheidet. Die Vorgänge bei der Flotation 3 sind bekannt; es wird ein Flotationsschaum R3 gebildet, der einen großen Teil der Störstoffe enthält, sowie ein gereinigter Gutstoff A3 mit dem überwiegenden Teil der Fasern. Es gibt auch andere Möglichkeiten zur Druckfarbenentfernung, z. B. das Waschen, bei dem die abgelösten Partikel mit dem Waschfiltrat abgeführt werden.To remove the impurities follows here a flotation 8th , which eliminates in particular printing inks and stickies as rejects R8. The processes in flotation 3 are known; a flotation foam R3 is formed, which contains a large part of the impurities, as well as a cleaned accepts A3 with the predominant part of the fibers. There are also other possibilities for ink removal, z. As washing, in which the detached particles are removed with the washing filtrate.

Der Dünnstoff F5 kann ohne vorherige Dispergierung in der Flotation 8 gereinigt werden. Oder er wird auch an der Flotation 8 vorbei in die Vorratsbütte 9 geführt (gestrichelte Linie).The thinness F5 can without prior dispersion in the flotation 8th getting cleaned. Or he will also be at the flotation 8th over in the storage chest 9 guided (dashed line).

Die 2 zeigt schematisch eine für das Verfahren benutzbare Anlage, ohne dass hier konkrete maschinelle Ausgestaltungen entnehmbar wären. Dabei wird eine Faserstoffsuspension in einem Stofflöser 10 gebildet, über Hydrozyklon 15 sowie Sortierer 16 mechanisch gereinigt und dann in die Teilströme A und B aufgeteilt. Für die Fraktionierung 4 des Teilstromes A wird hier eine Nasssiebmaschine von der Art eines Drucksortierers verwendet, der entsprechend den Anforderungen einer Fraktionierung ausgestattet und betrieben wird. Er soll also nicht zur Abtrennung von Schmutzstoffen dienen, bei der möglichst alle Fasern in den Durchlauf gelangen. Anders als bei der Schmutzstoffentfernung („Sortierung”) ist es das Ziel der Fraktionierung, dass der Überlauf zu einem Teil aus Fasern besteht. Die Faserstoffsuspension S' wird in das Innere des Gehäuses eines solchen Drucksortierers eingepumpt und mit Hilfe eines hier nur angedeuteten Siebkorbes 17 fraktioniert. Die zur Fraktionierung im Drucksortierer erforderlichen Parameter sind an sich bekannt; die wichtigsten sind Form und Größe der Sieböffnungen, Konsistenz der Suspension, Überlaufrate und Art der Siebräumung. Typische Sieböffnungen sind Schlitze mit einer Weite zwischen 0,1 und 0,3 mm. Die Feinfraktion F4 der Fraktionierung 4 wird in eine Waschvorrichtung 11 gepumpt zur Durchführung der als Wäsche durchgeführten weiteren Fraktionierung 5. Die Waschvorrichtung 11 kann z. B., wie in der Patentschrift DE 30 05 681 beschrieben, ausgebildet sein. Bei einer solchen Waschvorrichtung wird die auszuwaschende Suspension S mit Hilfe eines unter Druck stehenden Stoffauflaufes 26 zwischen einen undurchlässigen Zylinder 27 und ein durchlässiges umlaufendes Siebband 28 mit geringer Konsistenz als turbulenter Flachstrahl eingespritzt. Die für das Verfahren optimalen Betriebsparameter sind leicht einstellbar. Dabei ist eine Konsistenz zwischen 0,5% und 2% besonders günstig. Es sind auch Schneckenpressen oder entsprechend ausgestaltete und betriebene Drucksortierer verwendbar.The 2 schematically shows a plant usable for the process, without that specific machine embodiments could be removed here. This is a pulp suspension in a pulper 10 formed, via hydrocyclone 15 as well as sorters 16 mechanically cleaned and then divided into the partial streams A and B. For fractionation 4 of the partial flow A, a wet sieving machine of the type of pressure sorter is used, which is equipped and operated according to the requirements of a fractionation. So it should not serve for the separation of pollutants, get in the most possible all fibers in the run. Unlike pollutant removal ("sorting"), the goal of fractionation is that the overflow be a fraction of fiber. The pulp suspension S 'is pumped into the interior of the housing of such a pressure sorter and with the aid of a screen basket only indicated here 17 fractionated. The parameters required for fractionation in the pressure sorter are known per se; the most important are the shape and size of the sieve openings, consistency of the suspension, overflow rate and type of sieve clearing. Typical screen openings are slots with a width between 0.1 and 0.3 mm. The fine fraction F4 of the fractionation 4 gets into a washing device 11 pumped to carry out the further fractionation carried out as washing 5 , The washing device 11 can z. B., as in the patent DE 30 05 681 described, be trained. In such a washing device, the suspension S to be washed out by means of a pressurized headbox 26 between an impermeable cylinder 27 and a permeable circulating screen belt 28 with low consistency than turbulent Flat jet injected. The optimal operating parameters for the process are easily adjustable. A consistency between 0.5% and 2% is particularly favorable. There are also screw presses or appropriately designed and operated pressure sorters used.

Die Konsistenz des Teilstromes B und der Grobfraktion G4 aus der Fraktionierung 4 wird durch Eindickung 6 auf einen Wert zwischen 15 und 30% erhöht. Dazu ist hier exemplarisch eine Schneckenpresse 19 angedeutet; bekanntlich gibt es aber auch andere eventuell mehrstufig arbeitende Eindickungsapparaturen. Das Filtrat RW aus dieser Eindickung 6 kann als Rückwasser z. B. zur Bildung der Faserstoffsuspension S im Stofflöser 10 verwendet werden. Der eingedickte Stoff 12 gelangt dann über ein nicht gezeigtes Transportschneckensystem zur Dispergierung 7 in einen Scheibendisperger 18, bei dem bekanntlich mit Zähnen versehene Dispergierwerkzeuge in einem kurzen Abstand relativ zueinander bewegt werden, die durch hohe Scherkräfte eine Dispergierung des hochkonsistenten Stoffes bewirken. Alternativ kann auch ein Kneter statt des Scheibendispergers verwendet werden. Normalerweise ist es zweckmäßig, den zur Dispergierung vorgesehenen hochkonsistenten Stoff zu erwärmen, z. B. auf eine Temperatur zwischen 80° und 95°C. Dazu kann, wie hier angedeutet, eine direkte Einspeisung von Dampf 24 in den Scheibendisperger 18 erfolgen. Die spezifische Arbeit, die bei der Dispergierung 7 auf den Faserstoff übertragen wird, wird üblicherweise auf einen Wert zwischen 30 und 120 kWh/t, vorzugsweise ca. 60 kWh/t, eingestellt. Bei oder nach der Dispergierung 7 kann eine Bleiche z. B. mit Peroxid erfolgen.The consistency of the partial stream B and the coarse fraction G4 from the fractionation 4 is through thickening 6 increased to a value between 15 and 30%. This is exemplified by a screw press 19 indicated; as you know, there are other thickening apparatus that may work in several stages. The filtrate RW from this thickening 6 can be used as return water z. B. to form the pulp suspension S in the pulper 10 be used. The thickened fabric 12 then passes through a not shown transport screw system for dispersion 7 into a disk disperger 18 in which, as is known, toothed dispersing tools are moved at a short distance relative to one another, which cause high-shear dispersion by dispersing the high-consistency substance. Alternatively, a kneader can be used instead of the disk disperger. Normally, it is expedient to heat the intended for dispersing high-consistency substance, for. B. to a temperature between 80 ° and 95 ° C. This can, as indicated here, a direct feed of steam 24 in the disk disperger 18 respectively. The specific work involved in the dispersion 7 is transferred to the pulp is usually set to a value between 30 and 120 kWh / t, preferably about 60 kWh / t. During or after dispersion 7 can a bleach z. B. with peroxide.

Nach der Dispergierung 4 erfolgt eine Verdünnung durch Zugabe von Wasser W2, z. B. in einer Bütte 21.After dispersion 4 Dilution by addition of water W2, z. B. in a chest 21 ,

Der Dünnstoff F5 der Fraktionierung 5 wird ebenfalls mit dem dispergierten Stoff in der Bütte 21 vermischt. Danach erfolgt nach Zugabe von Luft 23 die Flotation 8 in einer nur schematisch gezeichneten Flotationsanlage 20. Diese kann rejektseitig mehrere, z. B. zwei Stufen aufweisen. Im Beispiel gemäß 2 wird auf eine der Fraktionierung 4 vorgeschaltete Flotation verzichtet, wie sie gestrichelt als Flotation 3 in 1 gezeigt wird. Die Erfindung bietet oft die Möglichkeit, eine Flotation einzusparen, da zumeist durch eine einzige Flotation 8 ein bereits voll befriedigendes Flotationsergebnis erzielbar ist, was zu einer beträchtlichen Einsparung führt. Außerdem hat das den Vorteil, dass die Auflösung 1 schonender, z. B. auch mit weniger Chemikalien vorgenommen werden kann, da vorerst keine Flotation erfolgt.The thin fraction F5 of the fractionation 5 is also mixed with the dispersed material in the chest 21 mixed. This is followed by the addition of air 23 the flotation 8th in a merely schematically drawn flotation plant 20 , This can reject several, z. B. have two stages. In the example according to 2 is going to one of the fractionation 4 upstream flotation omitted, as dashed lines as flotation 3 in 1 will be shown. The invention often offers the possibility to save a flotation, since mostly by a single flotation 8th an already fully satisfactory flotation result can be achieved, which leads to a considerable saving. Besides that has the advantage that the resolution 1 gentler, z. B. can be made with less chemicals, since no flotation takes place for the time being.

Der bei der Flotation 8 gebildete Flotationsschaum R8 wird entfernt und in die Rejektverarbeitung 22 geführt. Der Gutstoff A8 der Flotationsanlage 20 gelangt zur Weiterverarbeitung 25.The flotation 8th formed flotation foam R8 is removed and in the reject processing 22 guided. The accept A8 of the flotation plant 20 arrives for further processing 25 ,

Die in 2 gezeigte Kombination einer Fraktionierung 4 in einem entsprechend ausgerüsteten Drucksortierer und einer weiteren Fraktionierung 5 in einer Waschvorrichtung kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zu einem besonderen Vorteil führen, da hier zwei mit unterschiedlichen physikalischen Effekten arbeitende Fraktionierschritte gewählt wurden. Während eine im Drucksortierer ausgeführte Fraktionierung 4 im Wesentlichen Kurz- und Langfasern trennt, kann eine als Wäsche ausgelegte weitere Fraktionierung 5 spezifisch auf die Trennung von Faserstoff und Feinstoffen/Füllstoffen abgestimmt werden. Letztere lassen sich leicht flotieren, benötigen also im Allgemeinen keine Dispergierung.In the 2 shown combination of fractionation 4 in a suitably equipped pressure sorter and a further fractionation 5 In a washing apparatus can lead to a special advantage in the inventive method, since two were selected with different physical effects Fraktionierschritte. During a fractionation performed in the pressure sorter 4 essentially separates short and long fibers, can be designed as a laundry further fractionation 5 specifically tailored to the separation of pulp and fines / fillers. The latter are easy to float, so they generally do not require dispersion.

Auch 3 zeigt die Kombination zweier verschiedener Fraktionierverfahren, nämlich wiederum für die Fraktionierung 4 einen Drucksortierer und für die Fraktionierung 5 eine Hydrozyklonanlage 11. Bekanntlich wird in Hydrozyklonen ein starkes Zentrifugalfeld erzeugt, welches dazu führt, dass die schwereren Teilchen, hier in der Feinfraktion F4, an die Innenwand des Hydrozyklons gelangen und über den Schwerteilauslass abgeführt werden, in dem hier gezeigten Fall als Dickstoff D5. Der Dünnstoff F5, also die Leichtfraktion der Hydrozyklonanlage 11 enthält die Fasern und die sehr feinen Partikel, die sich ohne weiteres in der Flotation 8 ausscheiden lassen. Solche Hydrozyklonanlagen 11 werden oft auch Cleaneranlagen genannt, insbesondere wenn sie mit geringer Konsistenz – ca. 1% – und hohen Zentrifugalkräften arbeiten. Viele im Konstanten Teil einer Papierfabrik betriebenen Hydrozyklonanlagen sind mehrstufig ausgelegt, um den Faserverlust mit der Schwerfraktion zu vermeiden, Eine solche Maßnahme ist bei dem hier gezeigten Verfahren nicht erforderlich, da die in der Schwerfraktion enthaltenen Fasern nicht als Rejekt verloren gehen.Also 3 shows the combination of two different fractionation methods, again for fractionation 4 a pressure sorter and for fractionation 5 a hydrocyclone plant 11 , As is known, a strong centrifugal field is produced in hydrocyclones, which leads to the heavier particles, here in the fine fraction F4, reaching the inner wall of the hydrocyclone and being discharged via the heavy part outlet, in the case shown here as thick material D5. The thin material F5, ie the light fraction of the hydrocyclone plant 11 Contains the fibers and the very fine particles that are readily in flotation 8th leave out. Such hydrocyclone plants 11 are often also called cleaner systems, especially when they work with low consistency - about 1% - and high centrifugal forces. Many hydrocyclone plants operated in the Constant part of a paper mill are designed in multiple stages to avoid fiber loss with the heavy fraction. Such a measure is not necessary in the process shown here, since the fibers contained in the heavy fraction are not lost as rejects.

In 4 ist eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt, bei der auch die weitere Fraktionierung 5 mit einem Drucksortierer 14 durchgeführt wird. Selbstverständlich besteht auch bei der Kombination mehrerer Drucksortierer die Möglichkeit, durch entsprechend variierte Parameter oder Lochweiten das Fraktionierergebnis zu optimieren. Die 3 und 4 unterscheiden sich von der 2 im Wesentlichen durch die Variation der in der Fraktionierung 5 verwendeten Vorrichtungen, d. h. die übrigen Teile sind identisch dargestellt, auch wenn hier selbstverständlich andere Möglichkeiten denkbar sind.In 4 is shown a further variant of the method according to the invention, in which also the further fractionation 5 with a pressure sorter 14 is carried out. Of course, even with the combination of several pressure graders, it is possible to optimize the fractionation result by correspondingly varied parameters or hole widths. The 3 and 4 differ from the 2 essentially by the variation in the fractionation 5 used devices, ie the remaining parts are shown identically, although of course other possibilities are conceivable here.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 10132743 A1 [0002]
- DE 102005060475 A1 [0003]
EP 1731662 A1 [0003]
- DE 3005681 [0018]

Claims

Process for the removal of impurities from an aqueous pulp suspension (S), in particular waste paper suspension, in which the pulp suspension (S) is divided into at least two partial streams (A, B), in which a partial stream (A, B) of the pulp suspension (S) by a fractionation ( 4 ) is divided into at least one fine fraction (F4) and at least one coarse fraction (G4), in which at least the coarse fraction (G4) is dispersed and in which at least one process step for removing ink particles is carried out, characterized in that at least a part of the fine fraction (F4) by further fractionation ( 5 ) is divided into a thick material (D5) and a thin material (F5) and that the resulting thick material (D5) is dispersed.

A method according to claim 1, characterized in that the entire fine fraction (F4) in the further fractionation ( 5 ) is divided.

Method according to claim 1 or 2, characterized that the thick material (D5) is dispersed together with the coarse fraction (G4) becomes.

Method according to claim 1, 2 or 3, characterized that the thin (F5) for the removal of printing inks is floated.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the dispersed coarse fraction (G4) is floated to remove printing inks.

A method according to claim 4 or 5, characterized in that the thin material (F5) together with the dispersed coarse fraction (G4) and the dispersed thick material (D5) in the same flotation plant ( 20 ) are floated.

Method according to one of claims 4 to 6, characterized in that upstream of the fractionation ( 4 ) of the pulp suspension (S) no flotation to remove impurities takes place.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the fractionation ( 4 ) of the pulp suspension (S) is carried out in at least one pressure sorter.

Method according to claim 8, characterized in that slot sieves are used in the pressure sorter with one slot width between 0.08 and 0.15 mm, preferably 0.1 mm.

Method according to claim 8, characterized in that that in the pressure sorter perforated sieves are used with a hole diameter between 0.5 and 2 mm.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that for further fractionation ( 5 ) a washing device is used, in which the fine fraction (F4) by means of an overpressure headbox ( 26 ) between an impermeable cylinder ( 27 ) and at least one circulating screen belt ( 28 ) is injected as a flat jet.

Method according to one of claims 1 to 10, characterized in that for further fractionation ( 5 ) at least one pressure sorter is used.

Method according to one of claims 1 to 10, characterized in that the further fractionation ( 5 ) is carried out with the aid of centrifugal forces.

Method according to claim 13, characterized in that that the centrifugal forces are generated in hydrocyclones, in which the thick matter (D5) as a heavy fraction and the thin material (F5) incurred as light fraction.

Method according to claim 13 or 14, characterized that the hydrocyclones are used in a single-stage hydrocyclone plant become.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the further fractionation ( 5 ) is adjusted so that in the thick material (D5) fibers are accumulated with adhering printing inks and thin (F5) fines and fibers without adhesive printing inks.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the fractionation ( 4 ) is adjusted so that a fine fraction (F4) is formed whose solids content is at most 50% of the solids fraction of the fractionation ( 4 ) supplied pulp suspension (S ') is.

Process according to claim 17, characterized in that the fractionation ( 4 ) is adjusted so that a fine fraction (F4) is formed whose solids content is at most 20% of the solids fraction of the fractionation ( 4 ) supplied pulp suspension (S ') is.

Method according to one of claims 1 to 17, characterized in that the fractionation ( 4 ) is adjusted so that a fine fraction (F4) is formed, the solids content of at least 10%, preferably at least 20% of the solids content the fractionation ( 4 ) supplied pulp suspension (S ') is.

Process according to claim 19, characterized in that the fractionation ( 4 ) is adjusted so that a fine fraction (F4) is formed whose solids content at least 40% of the solids content of the fractionation ( 4 ) supplied pulp suspension (S ') is.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the pulp suspension (S) by Dissolution of printed waste paper, in particular newspapers and magazines is produced.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the pulp suspension (S) after removal the impurities to graphic paper, especially newsprint, is processed.