FI106950B - Vedenpoisto vesipitoisista suspensioista - Google Patents

Description

106950

5 VEDENPOISTO VESIPITOISISTA SUSPENSIOISTA

Tämä keksintö koskee menetelmää suspendoidun kiintoaineen erottamiseksi sellu-loosakuitua ja hydrofobista ainetta käsittävän suspendoidun kiintoaineen vesipitoisesta suspensiosta, sekoittamalla kationista polumeeristä höytälöittämisainetta sus-10 pensioon ja sillä tavalla höytälöittää suspendoitu kiintoaine ja sitten erottamalla höytälöitetty kiintoaine suspensiosta painesuodatuksen avulla, jolloin saadaan kakku.

Keksintö liittyy prosesseihin, joissa suspensio sisältää hydrofobista ainetta, kuten 15 mustepartikkeleita, ja erityisesti suspensio on paperin siistausprosessissa syntyneen jäteaineen suspensio.

On tunnettua lisätä höytälöittävää ainetta suspensioon aiheuttamaan suspendoitu-neen aineen höytälöityminen ennen vedenpoistoa. Sopivia höytälöittäviä aineita 20 tähän tarkoitukseen ovat alumiini- ja muut moniarvoiset metallisuolat, bentoniitti, ja erilaiset luonnnon ja synteettiset polymeerit, jotka voivat olla ionittomia, anioni-sia tai kationisia. Joissakin tapauksissa tunnetaan yhdistelmiä, esimerkiksi bentoniitti ja sen jälkeen käyttetty polymeeri. Joitakin höytälöittäviä aineita voitaisiin . paremminkin pitää koaguloivina aineina kuin höytälöittävinä aineina.

:25* • « J Höytälöittävän aineen valintaa ohjaavat ne prosessin vaiheet, joihin se on tarkoi- [···. tettu, aineet, jotka on tarkoitus höytälöittää, sekä prosessin taloudelliset puolet.

• « » * ·

Esimerkiksi prosessi, joka on suunniteltu tuotteen valmistukseen, joka voidaan . myydä, voi puoltaa kalliimman höytälöittävän aineen käyttöä kuin prosessi, joka 30 on suunniteltu jätetuotteen valmistukseen. Samoin prosessi, joka on suunniteltu „ ·;··· oleellisesti hydrofiilisten aineiden höytälöittämiseen, vaatii yleensä erilaisia höytä- löittäviä aineita kuin prosessi, joka on suunniteltu höytälöittämään olellisesti hydrofobisia aineita.

I < I

, 35 Paperinvalmistuksessa käyttökelpoinen köytälöittämisprosessi tunnetaan kaupalli- '.,,: sessa mielessä tavaramerkillä "Hydrocol" ja se on kuvattu julkaisussa EP-A- 2 106950 235893. Tässä olennaisesti lineaarinen synteettinen kationinen polymeeri, jonka molekyylipaino on yli 500.000, lisätään selluloosasuspensioon höytäleiden muodostamiseksi, joka sitten rikotaan leikkaamalla mikrohöytäleiden muodostamiseksi, ja sitten leikattuun suspensioon lisätään bentoniittia, ja tämä valutetaan sitten seu-5 lan läpi paperiarkin muodostamiseksi. Tämä arkki voidaan sitten kuivata kuumien rullien yllä tai uunissa. Tässä prosessissa on olennaista käyttää riittävää leikkausta alkuperäisten höytäleiden rikkomiseksi mikrohöytäleiksi, koska muuten seulan läpi valuttamalla saadulla paperilla on huono rakenne, ja paperin kuivatus uunissa tai kuumien rullien päällä tapahtuu tehottomasti, koska kosteus jää loukkuun höytälei-10 den sisään.

Prosessi ei selvästikään ole relevantti sellaiseen prosessiin, jossa vedenpoistotek-niikka on kokonaan erilainen (painesuodatus), suspendoituneet kiintoaineet ovat yleensä kokonaan erilaisia (sisätävät yleensä hydrofobista mustetta) ja haluttu tuote 15 on kakku, joka usein poistetaan, sen sijaan että se olisi paperiarkki, joka voidaan myydä.

Kun halutaan poistaa vettä painesuodatuksella suspensiosta, joka sisältää hydrofobisia partikkeleita, kuten liukenemattomia mustepartikkeleita, jotka on saatu pape-20 rinsiistausprosessista, on tavallista lisätä höytälöittävää ainetta ennen paperin- . i ·.. suodatusta, ja höytälöittävä aine on tavallisesti suurimolekyylipainoinen (esimer- :' ·': kiksi sisäinen viskositeetti yli 4 dl/g) kationinen polymeeri.

• · « • ♦♦♦ • · ·

Olisi toivottavaa pystyä parantamaan prosessia käyttämällä tehokkaampaa höytä- ,.*jZ5 löittämisjäijestelmää, joten painesuodatuksella saatu kakku voitaisiin saada hei- • · * ·.· · pommin ja erityisesti niin, että siinä on suurempi kuiva-ainepitoisuus.

«·« • « *···* Keksinnönmukainen prosessi suspendoidun kiintoaineen erottamiseksi sellu- • · · • · loosakuitua ja hydrofobista ainetta käsittävän suspendoidun kiintoaineen vesi-·'.. .30 pitoisesta suspensiosta sekoittamalla kationista polymeeristä höytälöittämisainetta *: ‘: suspensioon ja sillä tavalla höytälöittää suspendoitu kiintoaine ja sitten erottamalla : · ·: höytälöitetty kiintoaine suspensiosta painesuodatuksen avulla, jolloin saadaan kak- 3 106950 ku, tunnetaan siitä, että höytälöitetty kiintoaine aggregoidaan sekoittamalla höytä-löitettyyn suspensioon anionista kolloidista ainetta, joka on valittu epäorgaanisista polymeereistä ja turpoavasta savesta, ja aggregoitunutta kiintoainetta sisältävälle suspensiolle suoritetaan painesuodatus.

5

Painesuodatus voidaan suorittaa poistamalla vettä sentirifiigoimalla (koska sentri-fiiugivoimalla on paineen kohdistava vaikutus) tai millä tahansa muulla tavanomaisella paineensuodatusjäijestelmällä, kuten suodatinpuristuksella, ruuvipu-ristimella tai putkipuristimella.

10

Prosessia voidaan käyttää sellaisen kakun keräämiseen, joka on teollisesti käyttökelpoinen (esimerkiksi pigmenttikakku), joka sitten voidaan rikkoa ja käyttää halutulla tavalla, mutta usein on edullista käyttää keksintöä jätekiintoaineen erottamiseen nesteestä, jossa tapauksessa painesuodatuksella saatu kakku voidaan dumpata. 15

Keksinnöllä on se etu, että se mahdollistaa vedenpoistovaiheen suorittamisen erittäin nopeasti ja erittäin tehokkaasti, ja vedenpoistovaihe voidaan suorittaa siten, että syntyy kakku, jossa on suurempi kiintoainepitoisuus, kuin joka saadaan tavanomaisilla prosesseilla.

.20 « » · I- ·' Suspensio, josta vettä on tarkoitus poistaa, voi olla orgaanisten ja/tai epäorgaanis- .;. ten partikkeleiden suspensio, ja partikkelit voivat alumperin olla kolloidisia tai • · · · .···. dispergoituneita. Riippuen partikkeleiden luonteesta voi höytälöittävä aine toimia • · · joko tavanomaisena silloittavana höytälöintiaineena tai se voi toimia enemmän • · · · koagulanttina kuin höytälöittävänä aineena, ja joissakin tapauksissa on toivottavaa lisätä yhtä polymeeristä ainetta, joka toimii koagulanttina ja toista, joka toimii - *:··: silloittavana höytälöintiaineena.

« · « « « • · ·

Suspensio voi olla jätekiintosuspensio, esimerkiksi jäteliete- tai raakajätesuspensio, :'30 tai se voi olla teollisuuden poistovesi tai teollisuuden neste, jota käytetään jätema- : ·’ teriaalin talteenottoon. Suspensio voi esimerkiksi olla poistoliemi, joka on tarkoitus .,. : kierrättää sen jälkeen kun siitä on poistettu enin sen suspendoituneista kiintoai- 4 106950 neista, esimerkiksi ennen dumppausta. Vaihtoehtoisesti suspensio voi olla teollisesti käyttökelpoisen materiaalin suspensio, esimerkiksi pigmenttisuspensio, josta pigmentti on tarkoitus erottaa.

5 Keksintö on erityisen arvokas, kun suspendoitunut materiaali on hydrofobista materiaalia, ja erityisesti kun suspensio on suspensio, joka sisältää ainakin 5 paino-% (kokonaiskiintoaineen määrästä) liukenemattomia mustepartikkeleita. Tällainen suspensio saadaan paperinsiistausprosessissa ja niinpä keksinnön menetelmä liitetään edullisesti osaksi paperinsiistausprosessia, ja sillä saadaan syntymään 10 jäteainekakku, joka voidaan sitten dumpata. Erityisesti suspensio on edullisesti hydrofobinen hylkysyspensio, joka saadaan paperinsiistausprosessissa suorittamalla paperikuituja, täyteainetta ja mustetta sisältävälle suspensiolle vaahdotus ja erottamalla näin hydrofobinen hylkysuspensio hydrofiilisestä käytettävästä fraktiosta. Usein hydrofobinen hylkysuspensio on seos suspensioista, jotka on saatu kerää-15 mällä talteen kahdesta tai useammasta vaahdotusvaiheesta koko siistausprosessissa.

Tällainen prosessi on kaavion avulla kuvattu mukana olevassa kulkukaaviossa.

Selluloosamateriaalille, joka on kontaminoitunut musteella (esim. painettu sanomalehti tai painettu kartonki), suoritetaan massaus-ja siistausprosessi, joka yleensä 20 käsittää vaihesarjan, jossa on erilaisia valkaisu- ja seulontavaiheita (joita ei ole . * *.. esitetty), jolloin muodostuu vesipitoinen massa, joka kulkee putkea 1 pitkin ve- ; **: denpoistovaiheeseen 2. Tämä vedenpoistovaihe on yleensä ilmavaahdotusvaihe, ,.v jossa mustepitoinen kiintoaine vaahdotetaan pois hylkylietteenä, joka poistetaan • · · putkea 3 pitkin keräysastiaan 4, kun taas hydrofiilinen käyttöneste kuljetetaan ..**25 putkea 5 pitkin yhteen tai useampaan vaiheeseen 6, joissa neste konsentroidaan • · · *·* * (esim. rumpu- tai muulla suodatuksella) ja siinä oleva kiintoaine pestään ja suoda tetaan. Käyttökelpoinen kiintoaine näistä vaiheista viedään putkea 7 pitkin varasto- »·» • · *;♦·* torniin kierrätykseen, kun taas musteella kontaminoitunut pesuvesi viedään putkea • « 8 pitkin Krofta-selkeyttimeen tai muuhun vaahdotuskennoon 9. Hydrofobinen 30 hylkyliete, joka vaahdotetaan tässä kennossa, viedään putkea 10 pitkin astiaan 4, kun taas vesi voidaan poistaa putkea 11 pitkin ja kierrättää.

5 106950

Kemikaalit vaahdottamisen edistämiseski voidaan lisätä annosteluvaiheessa 12.

Sen lisäksi, että hylkylietteet syötetään vaahdotuskennoista 2 ja 9 astiaan 4, usein muut kiinteät hylkyaineet, esimerkiksi tavalliset tehtaan poistoliemen kiintoaineet, 5 voidaan syöttää sinne putkea 13 pitkin.

Astiaan 4 kertynyt liete kuljetetaan putken 14 ja annostelujäqestelmän 15 kautta Adritzin tai muuhun hihnapuristimeen 16, jossa sille suoritetaan painesuodatus poistoveden saamiseksi, joka poistetaan putkea 17 piktin ja kakun saamiseksi, joka 10 voidaan dumpata, kuten esimerkiksi kohdassa 18 on esitetty, ja voidaan sitten viedä muuhun käyttöön, esimerkiksi maantäytteeksi.

Liete, joka on tarkoitus suodattaa, sisältää tyypillisesti kiintoainepitoisuuden alle 5 %, tavallisesti alle 3 % ja usein alle 1 %, esimerkiksi alle 0,5 %. Kiintoainepitoi-15 suus on tavallisesti ainakin 0,05 %, ja on usein ainakin 0,1 %. Tämän lietteen kiintoaines sisältää tyypillisesti 10-70 paino-% (usein 20-40 paino-%) sellu-loosakuituja ja/tai hienokuituja, 0-80 % (usein 30-70 %) pigmenttiä ja muuta täyteainetta, ja 5-50 % (usein 10-30 %) liukenematonta mustetta. Muste voi alunperin olla veteen liukenematonta tai voi olla muuttunut liukenemattomaksi proses-20 sin kuluessa.

: \: Vaahdotusvaihe tai -vaiheet voidaan suorittaa vaahdottamalla dispergoidulla il- maila, jossa ilmakehän paineessa olevaa ilmaa johdetaan nesteeseen, tai ne voidaan • · · ; suorittaa vaahdotusprosesseina, joissa käytetään liuotettua ilmaa, jossa sisäänvir- -.125 taava neste paineistetaan ilman läsnäollessa, niin että ilma liukenee nesteeseen, ja • · · : paine poistetaan vaahdotuskennossa (tai vaihtoehtoisesti sisäänvirtaava neste voi olla ilmakehän paineessa ja vaahdotuskenno voi olla alipaineistettu). Riippumatta • · · · tavasta, jolla ilmavaahdotus saadaan aikaan, keskeinen piirre on se, että kiintoai- • » ' * neet vaahdotetaan hylkyfraktion saamiseksi ja selkeytetty neste jää käytettäväksi 30 fraktioksi.

Hihnapuristimen käyttö on erityisen edullista.

6 106950

Keksinnössä käytettävä kationinen polymeeri voi olla kationinen polymeeri luonnosta, kuten kitosaani, tai modifioitu luonnon kationinen polymeeri, kuten kationinen tärkkelys. Edullisesti polymeeri kuitenkin on orgaaninen synteettinen polymeeri, joka on olennaisesti vesiliukoinen ja joka on muodostunut polymeroitaessa 5 yksi tai useampi etyleenisesti tyydyttymätön monomeeri, yleensä akryylimonomee- ri, joka on kationinen monomeeri tai sisältää kationista monomeeriä. Sopivia katumisia monomeerejä ovat dialkyyliaminoalkyyli(met)akrylaatit ja dialkyy-liaminoalkyyli(met)akryyliamidit, joko happosuoloina tai edullisesti kvatemäärisinä ammoniumsuoloina. Alkyyliryhmät voivat edullisesti sisältää kukin 1-4 hiiliatomia 10 ja aminoalkyyliryhmä voi sisältää 1-8 hiiliatomia. Erityisen edullisia ovat dialkyy- liaminoetyyli(met)akrylaatit, dialkyyliamino-etyyli(met)akryyliamidit ja dialkyy-liaminopropyyli(met)akryyliamidit. Nämä kationiset monomeerit kopolymeroidaan edullisesti ionittoman monomeerin, edullisesti akryyliamidin kanssa. Voidaan käyttää myös katumisia amfoteerisiä polymeerejä (jotka sisältävät pienen määrän 15 anionisia ryhmiä). Edulliset polymeerit ovat hiukkasmaisia, kuten EP-julkaisussa 202780.

Erilaisia muita kationisia polymeerejä, joita voidaan käyttää, ovat polyetyleeni— imiinit, disyandiamidipolymeerit, polyamiiniepikloorihydriinipolymeerit ja diallyy-20 limonomeerien, kuten diallyylimetyyliammoniumkloridin polymeerit joko homopo- .' ·.. lymeereinä tai kopolymeereinä akryyliamidin tai muun komonomeerin kanssa.

It «

Polymeerillä voi olla riittävän korkea molekyylipaino (esim. sisäinen viskositeetti • · · yli 4 dl/g), jotta se on silloittava höytälöintiaine. On kuitenkin usein edullista, että ...*25 suspensioon lisättävällä katumisella polymeerillä on riittävän alhainen molekyyli- : paino, jotta höytälöitymisprosessia voidaan sopivammin kuvata koaguloitumiseksi.

Edullisesti polymeerin molekyylipaino on sellainen, että IV ei ole yli 3 dl/g, esim.

• · *·”* 0,2-3 dl/g, tai molekyylipaino 50.000 - 2 miljoonaa. Sopivia tämäntyyppisiä ma- ; * talamolekyylipainoisia polymeerejä ovat matalamolekyylipainoiset versiot poly- , 30 meereistä, jotka ovat muodostuneet yhdestä tai useammasta etyleenisesti tyydytty- mättömästä monomeerista, joihin kuuluvat edellä mainittu kationinen monomeeri, 7 106950 sekä polyetyleeni-imiinidisyandiamidi, polyamiiniepikloorihydriinipolymeerit ja diaUyylimonomeerien polymeerit, kuten edellä kerrottiin.

Katumisella polymeerillä on yleensä suhteellisen korkea varaustiheys, esimerkiksi 5 yli 0,2 ja edullisesti 0,4-2,5 ekvivalenttia kationista typpeä kiloa kohti polymeeriä.

Kun katumisella polymeerillä on IV alle noin 3 dl/g, kationipitoisuus on edullisesti suhteellisen korkea. Polymeeri voi esimerkiksi olla olennaisesti homopolymeeri tai olla muodostunut monomeeriseoksesta, jossa on ainakin 50 paino-% ja yleensä ainakin 80 paino-% kationista monomeeriä, jolloin jäljellä oleva monomeeri on 10 yleensä akryyliamidia tai muuta ionitonta monomeeriä. Suuremman molekyylipai- non ollessa kyseessä on tyydyttävää, että katumisen monomeerin määrä on esimerkiksi 8-40, usein 10-20, mooliprosenttia.

Joissakin tapauksissa on toivottavaa, että mukana on suhteellisen matalamolekyyli-15 painoinen katuminen polymeeri (esimerkiksi suhteellisen korkeasti varauksellinen katuminen polymeeri, jonka molekyylipaino on 50.000 - 2 miljoonaa) koaguloiva-na aineena, jonka jälkeen lisätään suurempimolekyylipainoinen katuminen polymeeri, esimerkiksi toimimaan silloittavana höytälöintiaineena, jonka jälkeen vielä lisätään anionista kolloidista ainetta. Koagulantti voi esimerkiksi jäädä prosessin 20 aikaisemmasta vaiheesta ja höytälöittävä aine voidaan lisätä lietteeseen ennen pai- nesuodatusta.

• · · · .···. Vaikka prosessi voidaan suorittaa suhteellisen vähällä sekoituksella, sillä seurauk- · · sella, että alkuperäiset höytäleet hajoavat vain vähän tai eivät ollenkaan ennen kuin

• · « I

:25. anionista kolloidista ainetta lisätään, on usein edullista rikkoa höytäleet pienem- miksi höytäleiksi ennen anionisen kolloidisen aineen lisäämistä. Tämä höytälekoon - ·:··: pienentäminen voidaan saada aikaan sekoittamalla tai muuten hämmentämällä höytäloitynyttä suspensiota. Luonnollisesti sekoituksen määrä ei saa olla niin suuri, .;..: että alkuperäiset kiintoaineet suspendoituvat uudelleen vesisuspensioksi, mutta on ; 3Q mahdollista, erityisesti jos käytetään suhteellisen suuria määriä kationista polymee- 4 4 4 :. ] rihöytälöintiainetta, valita sekoitusaste, joka rikkoo alkuperäiset höytäleet mikro- 4 4 4 ....: höytäleiksi, jotka ovat pysyviä järjestelmässä eikä niiden koko enää pienene, ja 8 106950 jotka sitten aggregoidaan anionisen kolloidisen aineen avulla. Etu, joka saavutetaan höytälekoon pienentämisellä, on se, että se voi edesauttaa vedenpoistolla saatavan suurempi kiintoamepitoisuus verrattuna kiintoainepitoisuuteen, joka helposti saadaan, jos höytäleille ei suoriteta koon pienennystä ennen anionisen kolloidisen 5 aineen lisäämistä. Hoytäleiden koon pienennys sekoittamalla on erityisen toivotta vaa, kun polymeerin IV on yli 4 dl/g.

Kationisen polymeerin lisääminen suoritetaan jossakin kohdassa ennen hihnapuris-tinta tai muuta painesuodatuslaitteistoa, ja anioninen kolloidinen aine lisätään sen 10 jälkeen kun polymeeri on lisätty, mutta ennen painesuodatusvaihetta. Kahden lisäysvaiheen välissä täytyy olla riittävän pitkä väli, jotta höytälöityminen ehtii tapahtua, ja kuten edellä esitettiin, voi olla toivottavaa sekoittaa riittävästi tai muulla tavalla leikata kahden lisäysvaiheen välillä alkuperäisten höytäleiden rikkomiseksi, jotka muodostuvat mikrohöytäledksi.

15

Anioninen kolloidinen aine voi olla anioninen epäorgaaninen polymeeri, kuten kolloidinen piihappo, mutta edullisesti se on anioninen turpoava savi. Tällaisten savien tiedetään turpoavan hyvin paljon, kun kuiva savi joutuu kosketuksiin veden kanssa. Ne ovat yleensä smektiittejä ja ovat usein montmorilloniittejä. Sopivina 20 materiaaleina esitetään bentoniitit, kuten Wyomingin bentoniitti, tai Fullers Earth.

• · «

Bentoniitti tai muu savi voi olla kemiallisesti modifioitu, esim. emäskäsittelylla

• I f I

, , kalsiumbentoniitin muuttamiseksi alkalimetallibentoniitiksi. Bentoniitti tai muu savi • · · · .···. turpoaa edullisesti ainakin 10 tai 20 kertaa oman tilavuutensa verran, ja kuiva savi ··· saatetaan kosketuksiin veden kanssa, ja anionisen kolloidin pinta-ala ennen turpo- • •ta : ^5; amista on edullisesti ainakin 30 mz/g ja pinta-ala turpoamisen jälkeen on edulli- sesti ainakin 400, esim. jopa 800 mz/g.

• · *...J Bentoniitti tai muu savi voidaan taijota käyttöön jauheena, joka sekoitetaan veden kanssa lietteen muodostamiseksi, joka mukavasti voidaan lisätä vesisuspensioon, 30 tai voidaan alunperin taijota käyttöön lietteenä, ja tämä puolestaan lisätä konsent roituna lietteenä, joka sisältää matalamolekyylipainoista natriumpolyakrylaattia tai 9 106950 muuta dispergointiainetta tai muuta ainetta, joka tekee tiivisteen riittävän juoksevaksi, jotta sitä on helppo käsitellä.

Kationisen polymeerisen höytälöintiaineen ja anionisen kolloidisen aineen käytetyt 5 määrät keksinnössä riippuvat käsiteltävästä suspensiosta ja sekoituksen määrästä, jota käytetään, sekä painevedenpoistoprosessin luonteesta. Optimi voidaan määrittää rutiiniseulonnalla. Jos höytälöitynyttä suspensiota on tarkoitus sekoittaa merkittävästi ennen anionisen kolloidisen aineen lisäämistä, on toivottavaa, että se sisältää riittävästi kationista polymeeriä sen varmistamiseksi, että sekoituksen jälkeen 10 läsnä olevilla mikrohöytäleillä on kaikilla suhteellisen suuri kationinen varaus, joka johtuu höytälöintipolymeeristä. Suspensiossa olevan polymeerin määrä on yleensä ainakin 2 ppm (suspension painoon perustuen) ja on yleensä ainakin 5 tai 10 ppm. Se voi olla enemmänkin, esimerkiksi 500 ppm, mutta määrä on yleensä alle 100 ppm ja usein on alle 50 ppm. Arvot 5-50, usein noin 2030 ppm, ovat usein edul-15 lisiä. Nämä kaikki perustuvat suspension kokonaispainoon. Perustuen suspension kiintoainepitoisuuteen määrät ovat tyypillisesti ainakin 0,1 paino-% ja usein ainakin 0,5 paino-%, mutta ovat yleensä alle 5 paino-% ja usein alle 2 paino-% dispersion kiintoainepitoisuudesta.

2.0 Optimitulosten saamiseksi tarvittavaa määrää voidaan pienentää, jos suspensio jo : ·, ·, sisältää kationista polymeeriä edellisestä vaiheesta, esimerkiksi edellisestä vaahdo- ,:, tusvaiheesta.

4 • · · · • · · • · • · • · · ·♦· Anionisen kolloidisen aineen määrä on yleensä ainakin 10 ppm ja tavallisesti aina- :35t kin 50 ppm ja edullisesti ainakin 100 ppm, perustuen dispersion painoon. Määrä on yleensä alle 500 ppm ja usein se on alle 250 ppm. Määrät 50 ja 150 ppm:n *:**: välillä ovat usein edullisia. Nämä määrät perustuvat vesisuspension painoon, jolle • · · on tarkoitus suorittaa painesuodatus. Suspension kiintoainepitoisuuteen perustuen : · määrät ovat tyypillisesti yli 0,1 paino-% ja yleensä yli 0,3 paino-% ja usein yli 1 : ‘30 paino-%, mutta määrä on yleensä alle 5 paino-% ja edullisesti alle 3 paino-%.

« 4 4 4 4

4 4 I

f 1 4 4 4 1 4 4 10 106950

Sen lisäksi, että suspensioon lisätään kationista polymeerihöytälöintiainetta ja ag-gregoi-daan se sitten lisäämällä anionista kolloidista ainetta ennen painesuodatusta, voi olla toivottava lisätä vielä toista kationista polymeeristä höytälöintiainetta suspensioon sen jälkeen, kun anioninen kolloidinen aine on lisätty ja ennen pai-5 nesuodatusta. Tämä lisätty kationinen aine on yleensä suurimolekyylipainoista (esimerkiksi sisäinen viskositeetti yli 4 dl/g 25°C:ssa IN natriumkloridiliuoksessa) ja sillä voi olla suhteellisen alhainen varaustiheys, jolloin se on esimerkiksi muodostunut 3-25 mooliprosentista, usein 8-15 mooliprosentista kationista monomeeriä yhdessä tasapainottavan akryyliamidin kanssa.

10

On yleensä edullista että kiintoaineet saadussa kakussa käytetään tai dumpataan ilman enempää kuivaamista (esimerkiksi kuumentamalla tai polttamalla), mutta haluttaessa sille voidaan suorittaa lisäkäsittely ennen käyttöä tai dumppausta.

15 Esimerkkinä keksinnöstä massautetaan musteinen jätepaperi alkalisilikaatin ja kelatoivan aineen läsnäollessa, valkaistaan ja suodatetaan ja suspensioon lisätään sitten saippuaa.

Piirrokseen viitaten, suspensiolle suoritetaan sitten ilmavaahdotus kohdassa 2, 2.0 jolloin muodostuu ensimmäinen hylkyliete (putki 3) ja käyttöliuos, joka paksunne- : ·. ·. taan ja pestään kohdassa 6 imuvalutuksella tai kuljettamalla rumpupaksuntimen tai « · • · .:. ruuvipuristimen kautta, ja suodos viedään selkeyttäjään 9, kun taas kiintoaineet .*·*. pestään uudelleen ja suodatetaan uudelleen, ja pesunesteet viedään selkeyttäjään.

« · · • 4 t ♦ • · · « :‘25r Tämä selkeyttäjä 9 on Krofta-vaahdotuskenno, jossa nesteelle suoritetaan ilma vaahdotus selkeytetyn käyttöliuoksen kanssa, joka kierrätetään massausvaiheeseen ""i ja kerätään toinen hylkyliete.

• · · • * ··· « : · · Ensimmäinen ja toinen hylkyliete sekoitetaan yhteen kohdassa 4 lietteen muodos- : '30 tautiseksi, jolla on kiintoainepitoisuus, josta noin 50 % on täyteainetta, 30 % hie- : -. nokuituja ja 20 % mustetta. Toisen hylkyaineen lisäys on toivottavaa, koska se ( I I < ,.,.: kasvattaa yhdistetyn lietteen kuitupitoisuutta ja näin parantaa sen käsiteltävyyttä.

11 106950

Keksinnön prosessissa suoritetaan annostusjärjestelmässä 15 kaksivaiheinen annostus, jolloin 25 ppm diallyylidimetyyliammoniumkLoridin homopolymeeriä, jonka IV on 2 dl/g, sekoitetaan lietteeseen, ja sen jälkeen lisätään 100 ppm bentoniittia.

5 Vertailuprosessissa (ei keksinnönmukainen) kaksivaiheinen annostus koostuu siitä, että lisätään bentoniittia ja sen jälkeen tavanomaista suurimolekyylipainoista kationista polymeeriä. Tällöin saavutetaan vähemmän tehokas erottuminen.

Edullisesti lisätään kationista polymeeriä, jossa on 10 mooli-% kvatemisoitua 10 dimetyyli-aminoetyyliakrylaattia ja 90 mooli-% akryyliamidia ja jonka IV on yli 8 dl/g, määrä 100 g/t sen jälkeen, kun bentoniitti on lisätty ja ennen puristusta.

Keksinnön tässä esimerkissä esitetyn menetelmän avulla pystytään saamaan suoda-tinkakku, jonka kiintoainepitoisuus on 38 %, verrattuna kiintoainepitoisuuteen noin 15 32 %, kun on suoritettu ennen käytössä ollut menetelmä.

«4 · • · « « · • ·♦· • · · • · • · * · « • · « * • · · · • · « t · «

• » I

• 1 · • « • · • · « • · · • · • « · «

Claims (13)

12 106950

1. Menetelmä suspendoidun kiintoaineen erottamiseksi selluloosakuitua ja hydrofobista ainetta käsittävän suspendoidun kiintoaineen vesipitoisesta suspensiosta sekoittamalla kationista polymeeristä höytälöittämisainetta suspensioon ja sillä 10 tavalla höytälöittää suspendoitu kiintoaine ja sitten erottamalla höytälöitetty kiinto aine suspensiosta painesuodatuksen avulla, jolloin saadaan kakku, tunnettu siitä, että höytälöitetty kiintoaine aggregoidaan sekoittamalla höytelöitettyyn suspensioon anionista kolloidista ainetta, joka on valittu epäorgaanisista polymeereistä ja turpoavasta savesta, ja aggregoitunutta kiintoainetta sisältävälle suspensiolle suoritetaan 15 painesuodatus.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suspensio käsittää tehtaan poistoliemen kiintoaineet.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suspensio on suspensio, joka sisältää 5-50 paino-% liukenemattomia mustepartikkeleita, 10-70 paino-% selluloosakuituja ja hienoainesta ja 0-80 paino-% täyteainetta, prosenttien perustuessa kokonaiskiintoainemäärään. .25

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suspensio λ . käsittää hylkysuspension, joka on saatu paperinsiistausprosessilla, jossa paperin * · hienoainesta, täyteainetta ja mustepartikkeleita sisältävälle suspensiolle suoritetaan !*··. vaahdotus hydrofobisen hylkysuspension erottamiseksi hydrofiilisesta käytettävästä • « • · · fraktiosta. • · · · .*30 • · ·

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että : * ’ *: se on osa paperinsiistausprosessia ja kakku dumpataan.

* · · • · · • · . · . 6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että •; 35 painesuodatus suoritetaan hihnapuristimella. : i l t 4 4 106950

5 PATENTTIVAATIMUKSET

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että höytälöitetty kiintoaine rikotaan mikrohöytäleiksi sekoittamalla ennen anionisen kolloidisen aineen lisäämistä.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että anioninen kolloidinen aine on anioninen turpoava savi.

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suspendoidun kiintoaineen pitoisuus suspensiossa on ainakin 0,1 paino-%. 10

10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polymeerin rajaviskositeetti on ainakin 4 dl/g.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polymeeri on 15 alkyyliamidin kopolymeeri dialkyyliaminoalkyyli(met)akrylaatin tai dialkyyliamino- alkyyli(met)akryyliamidin kanssa happosuolana tai kvatemäärisenä am-moniumsuolana.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 20 kationinen polymeeri on vesiliukoinen orgaaninen synteettinen polymeeri, joka on valittu kationisen etyleenisesti tyydyttymättömän monomeerin polymeereistä, poly- • < « ; V, eteeni-imiinistä, disyaanidiamidipolymeereistä ja polyamiiniepikloorihydriinipoly- • I • I meereistä, jossa polymeerin rajaviskositeetti on 0,2 - 3dl/g ja se on muodostunut *··· .···. monomeeristä, josta ainakin 50 paino-% on kationista. 35 • · ·« :Y:

13. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että aggregoitunutta kiintoainetta sisältävä suspensio muodostetaan lisäämällä toista : ]1: kationista polymeeristä höytälöittämisainetta ennen painesuodatusta, jolloin tämän ··· toisen höytälöittämisaineen rajaviskositeetti on ainakin 4 dl/g. •30 • · 106950