FI109813B - Menetelmä ja laitteisto mineraalipitoisen materiaalin käsittelyyn paperin valmistuksessa - Google Patents

Description

109813

I MENETELMÄ JA LAITTEISTO MINERAALIPITOISEN MATERIAALIN KÄSIT

TELYYN PAPERIN VALMISTUKSESSA

5 Esillä olevan keksintö kohdistuu menetelmään mineraalijakeiden hävikin vähentämiseksi paperinvalmistuksen hylyn käsittelyssä. Keksintö kohdistuu erityisesti paperikoneen ns. hylyn, joka on uudelleen käytettävää raaka-ainetta, käsittelyyn niin, että siinä olevat mineraalijakeet saadaan mahdollisimman tarkkaan palautettua takaisin prosessiin ja käytettyä paperin raaka-aineeksi mahdollisimman tehokkaasti ja taloudellisesti.

10

Hylyllä tarkoitetaan myytäväksi kelpaamatonta paperia, joka voidaan yleensä palauttaa raaka-aineeksi paperinvalmistusprosessiin. Hylyn määrä paperikoneella on normaalisti noin 5-40 % koneen tuotannosta, joten kyseessä on varsin merkittävä osuus. Hylkyä on olemassa erilaisissa muodoissa, ja sitä muodostuu vaihtelevissa määrin paperikoneella 15 useissa kohteissa: viiraosalia reunanauhan leikkauksessa, ratakatkoissa, päällystysko-neen ja leikkurin reunojen leikkauksessa, rullien pinta- ja pohjahylkynä sekä hylkyrul-lista. Hylkyjärjestelmän päätehtävä on hajoittaa paperikoneelta tuleva hylkymassa ja kierrättää se takaisin prosessiin.

« · · · • * : · · 20 Yleisesti paperikoneelta tuleva hylky hajotetaan tarpeen mukaan pulppereissa, joista tu- « • ’' levät hylkymassavirrat johdetaan hylkykyyppiin. Hylkykyypistä massa johdetaan suo- • | raan sakeuden säädön kautta paperikoneen sekoitussäiliöön.

• ·

Hieman kehittyneempi hylyn käsittely sisältää tyypillisesti hylyn hajotuksen, varastoin- . 25 nin, saostuksen, lajittelun ja kuidutuksen/defleikkauksen ja annostelun takaisin paperin- » · ,···, valmistuksen raaka-aineeksi. Eräässä käyttökohteessa on seuraavanlainen ratkaisu. Hyi- ♦ · · ,; kypaperi hajotetaan konepulppereissa pumpattavaan muotoon (sakeus 4,0 - 5,5 %).

!,. Koska pulpperissa hajotettu sulppu sisältää kuituuntumattomia paperiflokkeja, on hyi- • » kymassa varastoinnin jälkeen vielä kuidutettava ennen palauttamista prosessiin. Osa pa- • ’ * 30 perikoneen hylystä (esim. viiran reunanauhahylky) palautuu hylkyjäijestelmään matalas- •« · 2 109813 sa sakeudessa. Tästä syystä hylkyjärjestelmässä on oltava hylyn saostus, jottei tarvittava varastokapasiteetti kasvaisi turhan suureksi.

Hylyn hajottaminen suoritetaan pulppereissa, jotka sijaitsevat paperikoneella ja jälkikä-5 sittelyssä. Eri pulppereista tuleva paperimassa kootaan tavallisesti viiraosan alla olevaan nokkasäiliöön, josta hylky johdetaan hylkytomin kautta painesihdille, joka erottaa massasta kuitukimput ja epäpuhtaudet. Painesihdin rejekti johdetaan tärysihdille, josta edelleen aksepti johdetaan takaisin hylkytomiin. Tärysihdin rejekti poistetaan systeemistä. Hylkylinjan painesihdin läpäissyt jae pumpataan hylkysaostimelle, jossa hylyn 10 sakeus nostetaan annostelusysteemin vaatimalle 4 %:n tasolle. Hylkysaostimelta saos-tettu massa johdetaan hylyn annostelusäiliöön, josta hytkymässä pumpataan kuiduttimi-en läpi paperikoneen sekoitussäiliöön.

Edellä esitetty järjestelmä ja hylyn käsittelytapa on sama hylyn syntypaikasta riippu-15 matta, jolloin eräänä ongelmana on erilaatuisista hylyistä aiheutuvat hankaluudet. Nykyisillä hylynkäsittelyjärjestelmillä ongelmia aiheuttaa lähinnä päällystetty hylky. Päällystettyjä paperilajeja valmistavalla paperikoneella tarvitaan päällystetylle hylylle oma käsittelyjärjestelmänsä tai ainakin erillinen varastointi hylyn annostelemiseksi halutussa : * suhteessa. Päällystetyn hylyn tuhkapitoisuus (mineraali- ja/tai täyteaineesta käytettävä • *’ 20 nimitys) on korkeampi kuin pohjapaperin tuhkapitoisuus ja aiheuttaa siksi epätasaisesti • · • '* annosteltuna heilahduksia pohjapaperin täyteainepitoisuudessa. Päällystetty paperi on * ’ myös vaikeammin hajoavaa ja vaatii tästä syystä usein oman käsittelynsä hajoamatta jääneiden jakeiden poistamiseksi massasta ja palauttamiseksi takaisin hajotukseen. Li- • · säksi päällystetyn hylyn päällystekerros ei nykyisessä hylynkäsittelyssä tule riittävän ., t,; 25 hienoksi vaan jää osittain hienontumatta Heikeiksi, jotka kookkaina jakeina rejektoituvat .·*. myöhemmässä prosessissa eli lyhyen kierron pyörrepuhdistimissa. Koostumukseltaan tämä rejektoitunut pigmenttijae olisi hyödynnettävissä paperin raaka-aineena, mutta λ. partikkelikooltaan se on liian karkeaa.

3 109813

Sama pätee myös uusiomassasysteemeissä, joissa raaka-aineena käytetään päällystettyä aikakauslehtipaperia tai muuta samankaltaista runsaasti päällystettyä uusiomassan raaka-ainetta. Uusiomassan hajotussysteemissä päällystetyn paperin päällystepigmentti irtoaa varsinaisesta paperin kuitukerroksesta enemmän tai vähemmän levymäisinä jakei-5 na, jotka osittain murenevat prosessin vaikutuksesta. Hienontuminen ei ole kuitenkaan täydellistä, ja niinpä nämä hienontumatta jääneet päällystepigmenttipartikkelit poistuvat ' prosessista lajittamon pyörrepuhdistuksen rejektinä. Raaka-ainekoostumukseltaan valta osa rejektoituvista partikkeleista olisi kuitenkin paperinvalmistukseen kelpaavaa täyteainetta, jota paperin valmistuksen myöhemmässä vaiheessa joudutaan kuitususpensioon 10 mahdollisesti lisäämään. Kokonsa puolesta nämä partikkelit ovat kuitenkin sellaisia, että ne aiheuttavat ongelmia itse paperikoneella, ellei niitä hienonneta, ja näin tehdä täyteaineeksi kelpaavaksi.

Edellä kuvattuun tunnettuun tekniikkaan toi parannusta patenttihakemuksen FI 960 351 15 mukainen ratkaisu, jossa pyörrepuhdistuksen laitosrejektinä poistuvaa täyteai-ne/mineraalijaehäviötä pienennetään käsittelemällä mineraalijaekoostumukseltaan konsentroitua fraktiota pyörrepuhdistuslaitoksen yhteydessä mineraalijakeiden hienontami-seksi ja uudelleen palauttamiseksi prosessiin. Ratkaisun mukainen menetelmä ja lait-* * teisto toivat mukanaan mm. seuraavia etuja: Täyteaine/mineraali-, vesi-, kemikaali-, : 20 lämpö-ja kuituhäviöt pienenevät, prosessista poistuu pelkästään käyttökelvoton fraktio • ja fraktio, joka ei ole muutettavissa käyttökelpoiseen muotoon, erittäin konsentroitu- ’ . neessa muodossa, systeemi on jatkuvatoiminen osa paperikoneen lyhyttä kiertoa tai la- ... jittelujäqestelmää eli prosessiolosuhteet ovat vakiot ja toiminta on häiriötön. Lisäksi prosessi säätää itse itsensä. Esimerkiksi jos systeemiin tulevan karkean jakeen määrä 25 kasvaa, systeemi palauttaa prosessiin vain sen jakeen, jonka se pystyy hienontamaan, ja . · · ·. loppu poistuu systeemistä.

... Nykyisissä ratkaisuissa käytetään siis hyväksi paperikoneen lyhyen kierron pyörrepuh- • distuslaitoksessa rejektoituvan kiintoaineen käsittelyä. Tunnettuun tekniikkaan liittyy • w j 30 kuitenkin joitakin epäkohtia. Pyörrepuhdistuksessa rejektoituvat jakeet etenkin sellai- 4 109813 silla paperikoneilla, joilla rejektiä tulee paljon, kuten päällystettävää pohjapaperia tekevillä ja/sekä päällystettyä hylkyä käyttävillä, ovat peräisin päällystetystä hylystä. Nämä rejektoituvat jakeet ovat pääasiassa hienontumatonta päällystekerrosta eli päällystefleik-kejä. Pyörrepuhdistuksessa rejektoituvien jakeiden osuus massassa on melko suuri, ja 5 tämä kuormittaa ja kuluttaa pyörrepuhdistuslaitteita. Koska pyörrepuhdistuksessa re-jektoituva määrä on suuri, kiintoainehäviöt nousevat käsittelylaitteista huolimatta suuriksi ja aiheuttavat raaka-aine-, kuljetus-, kaatopaikka- yms. kustannuksia laitteiden kulumisen lisäksi. Lisäksi päällystetyn hylyn tuhkapitoisuus on korkeampi kuin pohjapaperin tuhkapitoisuus, mikä aiheuttaa siten epätasaisesti annosteltuna heilahduksia pohjapa-10 perin täyteainepitoisuudessa. Lisäksi nykyisissä ratkaisuissa, joissa mineraalijaetta yleensäkään käsitellään, kaikista eri lähteistä, kuten paperikoneen hylystä, uusiopaperista ja massaosastolta, tuleva massa yhdistetään ja käsitellään samassa pyörrepuhdis-tuslaitoksessa. Tällöin erilaisen täyteainepitoisuuden omaavat massat sekoittuvat, ja koko massamäärä joudutaan käsittelemään siinä olevien karkeiden jakeiden erottamiseksi. 15

Eräs ongelma, johon esillä oleva keksintö ratkaisevasti vaikuttaa, on lyhyen kierron laitteiden toiminta ja kuluminen. Eräs toinen keksinnön avulla ratkaistava ongelma liittyy päällystetyn hylyn annostelun mahdollisesti aiheuttamiin heilahduksiin pohjapaperin täyteainepitoisuudessa. Keksinnön mukaisella ratkaisulla vähennetään pyörre- • « : " 20 puhdistuslaitoksessa rejektoituvan ja kaatopaikalle vietävän täyteainepitoisen rejektin • *' määrää olennaisesti. Myöskin käsiteltävän massan määrä mineraalijakeen erottamiseksi ’ * pienenee huomattavasti.

• · · • ·

Keksinnön eräs edullinen suoritusmuoto perustuu siihen, että päällystettyä hylkyä käsi-25 tellään siten, että pigmenttifleikit erotetaan/fraktioidaan hajotetusta päällystetystä hy-. * · ·. lystä erilliskäsittelyyn, ja näin ne saadaan hienonnettua ennen hylyn palauttamista takai- .;. sin paperikoneen sekoitussäiliöön. Näin pyörrepuhdistuksessa rejektoituvan jakeen mää rä vähenee oleellisesti, koska massassa ei ole enää rejektoituvia päällystefleikkejä. Samalla saadaan myös massan tuhka-ainepitoisuutta säädeltyä tarkemmin, kun hylystä on ‘.,. 30 poistettu mineraalijae ennen sen ohjaamista paperikoneen sekoitussäiliöön.

5 109813

Pigmentti- tai mineraaliaineella tarkoitetaan tässä hakemuksessa kaikkea massan pääl- I lysteainetta. Mineraalijakeesta puhuttaessa tarkoitetaan päällystefleikkiä, joka vaatii te- ) hokkaamman käsittelyn hienontuakseen.

5 Keksinnön mukaisen menetelmän mukanaan tuomista eduista kannattaa mainita mm. seuraavat: - Kiintoainehäviöt pyörrepuhdistuksessa pienenevät olennaisesti, koska massassa ei ole enää samassa määrin päällystetystä hylystä peräisin olevia kookkaita päällystefleikkejä.

10 - Pyörrepuhdistuksen kuormitus vähenee, koska karkeiden rejektoituvien ja- keiden osuus on massassa pienempi. Näin pyörrepuhdistus toimii paremmin ja tehokkaammin.

- Pyörrepuhdistimien ajettavuus paranee ja tukkeentumisriski pienenee.

- Kuluminen lyhyen kierron laitteissa vähenee.

15 - Päällystetystä hylystä peräisin olevan pigmentin ollessa korkeassa konsent- raatiossa sitä voidaan varastoida, siirtää tai kuljettaa jopa toiseen tehtaaseen. Näin saadaan kaikki raaka-aine hyödynnettyä eikä kaatopaikalle tarvitse ajaa ko. raaka-aineeksi kelpaavia kiintoaineita lainkaan.

Päällystetyn hylyn kuituosuuden käsittelyssä kuitu- ja päällystejakeen erot-.. 20 tamisen eli fraktioinnin jälkeen voidaan keskittyä paremmin kuidun käsitte- ,,, _: lyyn ja optimoida hylyn kuituominaisuudet.

....: - Kuidun käsittelyyn tarkoitettujen laitteiden kuten kuiduttimien kuluminen :" ‘; vähenee, kun mineraalij ae on erotettu/poistettu.

- Käsittely on edullista käsiteltävän massamäärän pienentyessä oleellisesti, 25 kun mineraalijakeen hienontamiseksi tarvitsee käsitellä vain päällystetty hylky eli massa, jossa karkeaa mineraalijaetta on olennaisen paljon, eikä ko-: ’ ’: ko paperikoneelle tulevaa lyhyessä kierrossa käsiteltävää massaa.

: - Systeemin investointikustannukset ovat alhaiset. Tekninen toteutus tapahtuu : ·. tunnetuilla kaupallisilla laitteilla, ja takaisinmaksuaika on lyhyt.

* * I

6 109813 - Systeemi on helppo toteuttaa eli se on mahdollista lisätä jo käytössä oleviin hylynkäsittelyjäijestelmiin.

Esillä olevalle keksinnölle tunnusmerkilliset piirteet käyvät tarkemmin ilmi oheisista 5 patenttivaatimuksista.

Seuraavassa keksinnön mukaista menetelmää ja laitteistoa selitetään yksityiskohtaisemmin viitaten oheisiin kuvioihin, joista kuviot la, Ib ja le esittävät kolmea tunnetun tekniikan tason mukaista laitteistoa, 10 kuvio 2 esittää keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaista hylyn käsittelysys-teemiä, kuvio 3 esittää keksinnön erään toisen edullisen suoritusmuodon mukaista hylyn käsit- telysysteemiä, kuvio 4 esittää keksinnön erään kolmannen edullisen suoritusmuodon mukaista hylyn 15 käsittelysysteemiä j a kuvio 5 esittää keksinnön erään neljännen edullisen suoritusmuodon mukaista hylyn käsittelysysteemiä.

• · · ·

Kuviossa la esitetään eräs hylynkäsittelysysteemi. Yleisesti paperikoneelta tuleva hylky 20 hajotetaan tarpeen mukaan pulppereissa 10, joista tulevat hylkymassavirrat johdetaan hylkykyyppiin 12. Hylkykyypistä massa johdetaan suoraan sakeuden säädön 14 kautta . ’ #. paperikoneen sekoitussäiliöön 16, jossa sekoitetaan paperikoneelle syötettävä massa jo- .···. ko kokonaan tai halutussa suhteessa uudesta massasta, uusiomassasta ja hylystä sekä täyteaineista. Sekoitettu massa johdetaan edelleen pyörrepuhdistuslaitoksen IS kautta •; | 25 kaasunerotussäiliöön 20, ns. DECULATOR®, josta edelleen ns. perälaatikkosihdin 22 • “': kautta paperikoneen perälaatikkoon 24.

. ·*. Hieman kehittyneempi hylyn käsittely sisältää tyypillisesti kuvion Ib mukaisesti hylyn hajotuksen, varastoinnin, saostuksen, lajittelun ja kuidutuksen/defleikkauksen ja annos-···, 30 telun takaisin paperinvalmistuksen raaka-aineeksi. Eräässä käyttökohteessa on seuraa- 7 109813 vanlainen ratkaisu. Hylkypaperi hajotetaan konepulppereissa 10 pumpattavaan muotoon j (sakeus 4,0 - 5,5 %). Koska pulpperissa hajotettu sulppu sisältää kuituuntumattomia pa- periflokkeja, on hylkymassa varastoinnin jälkeen vielä kuidutettava ennen palauttamista prosessiin. Osa paperikoneen hylystä (viiran reunanauhahylky) palautuu hylkyjärjestel-5 mään matalassa sakeudessa. Tästä syystä hylkyjärjestelmässä on oltava hylyn saostus, jottei tarvittava varastokapasiteetti kasvaisi turhan suureksi.

Hylyn hajottaminen suoritetaan pulppereissa 10, jotka sijaitsevat paperikoneella ja jälkikäsittelyssä esimerkiksi hienopaperikoneella seuraavissa kohteissa: nokkasäiliö viira-10 osalla, puristinpulpperi, liimauspuristimen pulpperi, konepulpperi paperikoneen popella, pituusleikkurin pulpperi, pituusleikkurin reunanauhapulpperi, hylkyrullapulpperi sekä arkkisalin hylkyrullapulpperi. Eri pulppereista 10 tuleva paperimassa kootaan tavallisesti viiraosan alla olevaan nokkasäiliöön 11. Nokkasäiliöstä 11 hylky johdetaan keskitetysti hylkytomiin 12. Hylkytomista 12 hylkymassa pumpataan painesihdille 30, joka 15 erottaa massasta suuremmat kuitukimput ja epäpuhtaudet. Painesihdin rejekti johdetaan tärysihdille 32, josta aksepti johdetaan edelleen takaisin hylkytomiin 12. Tärysihdin rejekti poistetaan systeemistä. Hylkylinjan painesihdin 30 läpäissyt jae pumpataan hyl-kysaostimelle 34, jossa hylyn sakeus nostetaan annostelusysteemin vaatiman 4 %:n ta- • · · · solle. Hylkysaostimelta 34 saostettu massa johdetaan hylyn annostelusäiliöön 36, josta \ 20 hylkymassa pumpataan kuiduttimien 38 läpi paperikoneen sekoitussäiliöön 16. Tästä eteenpäin prosessi on samanlainen kuin kuviossa la.

• , · · ·, Päällystettyä paperia valmistavilla paperikoneilla päällystyskone sijaitsee paperikoneen jälkeen ennen pituusleikkuria. Sen hylynkäsittelyjärjestelmä eroaa edellä esitetystä jär-.... : 25 j estelmästä siten, että päällystyskoneen j älkeisten pulppereilta 10’, kuten pituusleikkurin • ‘; pulpperilta, pituusleikkurin reunanauhapulpperilta, hylkyrullapulpperilta sekä arkkisalin _. j. hylkyrullapulpperilta tuleva hylkymassa kerätään omaan säiliöönsä 11 ’. Nokkakyypistä . · ·, Ilja päällystetyn hylkymassan säiliöstä 11 ’ hylkymassaa annostellaan halutussa suh teessa hylkytomiin 12.

30 8 109813

Eräänä esimerkkinä vanhastaan tunnetuista ratkaisuista täyteainehävikin pienentämiseksi on FI hakemuksen 960 351 mukainen ratkaisumalli, kuvio le. Siinä täyteainehävikkiä pienennetään käsittelemällä prosessista poistuvaa virtausta esimerkiksi kuvion le mukaisella laitteistolla. Paperikoneen sekoitussäiliöön ja sieltä pyörrepuhdistuslaitokseen 5 tuotava hytkymässä tulee myös tässä tekniikassa yleisimmin edellä esitettyjen kuvioiden la tai Ib mukaisista hylynkäsittelyjäqestelmistä. Kuvion le mukaisessa laitteistossa käsiteltävä materiaali saadaan lyhyen kierron pyörrepuhdistuslaitoksen 18 viimeisen portaan rejektinä. Rejekti johdetaan ensimmäiseen rejektin fraktiointivaiheeseen 40, jossa erottunut hienoaines palautetaan massaan ennen pyörrepuhdistuslaitosta 18, ja karkea 10 jae johdetaan hienonnuslaitteeseen 42, jossa suoritetun hienonnusvaiheen jälkeen materiaali laimennetaan ja syötetään seuraavaan puhdistimeen 44. Puhdistimessa 44 erottunut hienoaines palautetaan pyörrepuhdistuslaitoksen 18 käsiteltäväksi, ja rejekti disper-goidaan hienontimessa 46, jonka jälkeen se johdetaan kolmanteen puhdistimeen 48, josta aksepti syötetään uudelleen käyttöön, ja rejekti poistetaan prosessista.

15

Kaikille näille ennalta tunnetuille tavoille on kuitenkin ominaista, että ne käsittelevät hienoaineita vasta pyörrepuhdistuslaitoksen jälkeen eivätkä siellä, missä jae palautetaan prosessiin tai ennen palautusta, tai että ne poistavat rejektoituneen mineraalijakeen pro- • · · · sessista kokonaan. Tunnetuissa ratkaisuissa kaikista eri lähteistä, kuten paperikoneen 20 hylystä, uusiopaperista ja massaosastolta, tuleva massa yhdistetään ja käsitellään samassa pyörrepuhdistuslaitoksessa. Tällöin massat, joilla on erilainen täyteainepitoisuus, sekoittuvat ja koko massamäärä joudutaan käsittelemään siinä olevien karkeiden jakeiden ·.._ erottamiseksi.

....: 25 Kuviossa 2 esitetyn keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti hylyn käsit- telysysteemi käsittää seuraavat vaiheet: hylyn hajotus hylkymassaksi, fraktiointi sekä päällystefleikin hienontaminen. Hylky hajotetaan massaksi edullisesti yhdessä tai use- ,···. ämmässä pulpperissa 10, josta hylkymassa johdetaan fraktiointiin 50. Fraktioinnissa päällystefleikit erotetaan muusta päällystetystä hylystä hajotetusta hylkymassasta eli • 4 · 30 pääasiassa kuiduista. Hyväksytty kuitujae johdetaan edelleen paperinvalmistusproses- • · a 9 109813 siin. Mineraalijae, tässä tapauksessa hajoamatta jääneet päällystefleikit ja muu tuhkapi-toinen hienojakoinen aines, kuten täyte- ja retentioaineet, rejektoituu. Fraktiointiin 50 voidaan käyttää vastaavanlaisia laitteita, joilla uusiomassasta pestään pois tuhkaa, esimerkiksi viirapesuria, fraktioivaa painelajitinta kuten ns. Ahldeckeria, kaarisihtiä, tä-5 rysihtiä tai pyörre-erotinta. Kuitu- ja mineraalijakeen erottamisen jälkeisenä vaiheena on päällystefleikin hienontaminen 52. Hienonnettu pigmenttijae ei enää rejektoidu paperikoneen pyörrepuhdistuksessa 18. Hienontamiseen voidaan käyttää olemassa olevia kaupallisia jauhimia, kuten kuulamyllyä tai terädispergaattoria joko yksi- tai useampivaihei-sena. Hienonnettu pigmenttijae palautetaan takaisin paperinvalmistusprosessiin.

10

Kun hienonnettu pigmenttijae palautetaan paperinvalmistusprosessiin, ei tuore-täyteainetta välttämättä tarvita enää täyteainesäätöön, tai tuoretäyteaineen määrää voidaan ainakin vähentää. Koko päällystetystä hylystä peräisin oleva käsitelty pigmenttijae voidaan käyttää hyväksi.

15

Fraktioinnin tehostamiseksi hylyn hajotuksessa hylkymassaksi voidaan pulpperin lisäksi käyttää muita kuiduttavia laitteita. Näin saadaan kuidut ja mineraaliaines varmemmin irralleen toisistaan ennen fraktiointia, jolloin fraktionaattorin on helpompi eritellä massa • · · · kuitu- ja mineraalijakeeseen, eikä kuiduissa ole enää kiinni mineraaliainetta, joka menisi 20 kuitujakeen mukana.

Tässä suoritusmuodossa, kuten missä tahansa muussakin keksinnön suoritusmuodossa, > * » · > ,··, on luonnollisesti mahdollista käyttää hylkymassan varastointia ennen sen ohjaamista » · » fraktiointiin. Varastoinnin avulla tasoitetaan hylyn epätasaisesta syntymisestä aiheutuvat 25 heilahtelut. Annostelemalla hylkymassaa varastosta saadaan aikaan vakiovirtaus hylyn-•" *; käsittelyprosessiin.

t» I

. · · ·, Kuviossa 3 esitetään suoritusmuoto, jossa kuvion 2 mukaiseen suoritusmuotoon on li- .. ‘ sätty fraktioinnista 50 saatavan mineraalijakeen konsentrointi 54 korkeampaan konsent- • »· *... 30 raatioon. Mineraalijae eli päällystefleikit voidaan konsentroida esimerkiksi pyörrepuh- • > · 10 109813 distimella ja/tai lamelliselkeyttimellä tai käyttäen molempia saqassa ja yhdistettynä esimerkiksi ultrasuodatuksen kanssa. Konsentrointivaiheen suodos palautetaan takaisin laimentamaan hylkymassaa ennen fraktiointia 50, jolloin päästään fraktioinnissa tarvit-! tavaan alhaiseen sakeuteen. Saostuksen 54 jälkeen mineraalijae viedään hienontimeen 5 52 ja sen jälkeen täyte/päällysteaineen sekoitussäiliöön ja sieltä edelleen haluttuun koh teeseen paperinvalmistusprosessissa. Hienonnettu päällystejae on edelleen samassa korkeassa konsentraatiossa, johon se ennen hienontamista 52 konsentroitiin, jolloin se voidaan syöttää paperikoneen systeemiin korkeassa konsentraatiossa ja hallittuna virtauksena tuoreen täyte/päällysteaineen sijasta/ohella. Kuviossa 3 esitetään eräs tapa palauttaa 10 hienonnettu pigmenttiaine prosessiin ohjaamalla se hienontamisesta 52 täyteainesekoi-tukseen 56, jossa se sekoitetaan tuoreen täyteaineen joukkoon ja käytetään edelleen tuoreen täyteaineen tapaan. Hienonnettu pigmenttiaine voidaan ohjata hienontimen 52 jälkeen myös pigmentinannostelujäqestelmään 57, jossa se sekoitetaan tuoreen pigmentin joukkoon ja ohjataan edelleen käytettäväksi paperin päällystysvaiheeseen. Kuvioissa 2 15 ja 3 esitetyt tavat regeneroidun pigmenttiaineen palauttamiseksi paperinvalmistusprosessiin eivät ole mitenkään riippuvaisia esimerkkeinä esitetyistä keksinnön suoritusmuodoista, vaan niitä voidaan käyttää minkä tahansa suoritusmuodon kanssa.

11 109813

Luonnollisesti myöskin tässä tai missä tahansa suoritusmuodossa voidaan käyttää vielä konsentrointia, jolloin mineraaliaine saadaan korkeampaan konsentraatioon. Konsent-rointi voidaan sijoittaa esimerkiksi toisen fraktioinnin 58 rejektin käsittelyyn, jolloin hienontimelle 60 menevä mineraalijae on valmiiksi korkeammassa konsentraatiossa ja 5 hienontaminen helpottuu, tai toisen fraktioinnin 58 akseptin käsittelyyn, jolloin paperinvalmistusprosessiin palautettava hienonnettu mineraaliaine saadaan korkeampaan konsentraatioon. Käsitellyn mineraaliaineen haluttu sakeus riippuu siitä, mihin kohteeseen se paperinvalmistuksessa syötetään. Käsitelty mineraaliaine voidaan syöttää/annostella esimerkiksi suoraan massan sekaan, jolloin aineen konsentraatiolla ei välttämättä ole 10 kovinkaan suurta merkitystä, tai käsitelty mineraaliaine voidaan yhdistää tuoreeseen täyteaineeseen ennen sen annostelua massan joukkoon tai tuoreeseen päällysteaineeseen ennen sen viemistä päällystyskoneelle.

Saostuksesta syntyviä suodoksia voidaan luonnollisesti käyttää hyödyksi myös muutoin 15 kuin edellä on esitetty. Esimerkiksi toisen fraktiointivaiheen rejektin konsentroin-tisuodosta voidaan käyttää toisen fraktiointivaiheen vaatimaan laimennukseen ja näin kierrättää tehokkaasti prosessissa olevaa nestettä.

Keksinnön mukaisessa hylynkäsittelysysteemissä ei kaatopaikalle vietävää rejektiä syn- • * 20 ny välttämättä lainkaan. Joskus voi kuitenkin olla tarvetta poistaa prosessista erittäin * « * · · karkea rejekti, joka muuten haittaisi prosessia. Kuviossa 5 esitetään suoritusmuoto, jossa , * t. ensimmäisessä lajitteluvaiheessa 50 käytetään kaksivaiheista fraktionaattoria, joka lajit- , · · ·. telee hylkymassan akseptiin 64, hienoon rejektiin 66 ja erittäin karkeaan rejektiin 68.

Kaksivaiheisesta fraktionaattorista 50 aksepti 64 eli kuitujae johdetaan paperinvalmis-...; 25 tusprosessiin, hieno rejekti 66 eli mineraalijae johdetaan jatkokäsittelyyn, ja erittäin kar- *" ’; kea rejekti 68 poistetaan prosessista. Erittäin karkeana rejektinä prosessista poistuu hyl- kymassaan joutuneet hajoamattomat isot epäpuhtaudet. Kaksivaiheista fraktionaattoria , “1. voidaan luonnollisesti käyttää hylyn käsittelyn missä fraktiointivaiheessa tahansa.

109813 12

Vaikka joissakin keksinnön mukaisia suoritusmuotoja esittävissä kuvioissa käsitelty pigmenttiaine on piirretty palautettavaksi hylkymassan joukkoon ennen paperikoneen lyhyttä kiertoa ja joissakin sekoitettavaksi tuoreeseen täyteaineeseen ennen palauttamista varsinaiseen paperinvalmistusprosessiin, niin käsitellyn pigmentin prosessiin pa-5 lautustapa ja -paikka ei ole mitenkään sidottu juuri esitettyihin suoritusmuotoihin, vaan palautustapoja voidaan yhdistellä vapaasti keksinnön mihin tahansa suoritusmuotoon.

Keksinnön mukaisesti paperinvalmistuksessa syntyvää päällystettyä hylkyä käsitellään erottamalla siitä mineraalijae erilliskäsiteltäväksi. Keksinnön mukaan käsiteltävä hylky 10 voi olla joko pelkästään päällystettyä hylkyä tai myös vaihtoehtoisesti paperikoneen alkuosalla syntyvää päällystämätöntä hylkyä sekä päällystettyä hylkyä. Päällystettyä hylkyä voidaan siis käsitellä erikseen tai ainakin osittain päällystämättömän hylyn kanssa.

Keksintöä on mahdollista hyödyntää kaikkien päällystettävää paperia tai kartonkia tuot-15 tavien paperi- tai kartonkikoneiden hylynkäsittelyssä. Paperi- tai kartonkikoneen oman hylyn lisäksi hylynkäsittelyjäijestelmässä voidaan käsitellä myös koneen ulkopuolelta tulevaa hylkyä. Ulkopuolelta tulevalla hylyllä tarkoitetaan tässä kaikkea paperikoneelle tai -tehtaalle palautettavaa käyttämätöntä paperia, esimerkiksi toiselta koneelta tulevaa * ' hylkyä tai jo asiakkaalle toimitettua, mutta esimerkiksi kuljetuksessa ennen käyttöä • · | ’' 20 vioittunutta painamatonta eli painoväristä vapaata paperia tai kartonkia.

* · > · ·

Edellä on esitetty ainoastaan joitakin keksinnön edullisia suoritusmuotoja, eikä niitä ole • * t i » • · (^ tarkoitettu rajoittamaan keksintöä sen varsinaisesta laajuudesta ja suojapiiristä, joka on määritelty oheisissa patenttivaatimuksissa.

• · * » 1 * I · » * * *

Claims (23)

1. Menetelmä mineraalipitoisen materiaalin, kuten paperinvalmistuksen hylyn tai vastaavan uusiomassan käsittelyyn, jossa menetelmässä kyseinen mineraalipitoinen 5 materiaali hajotetaan paperimassaksi, tunnettu siitä, että mainittua paperimassaa käsitellään siinä olevien hajoamattomien jakeiden hienontamiseksi ennen sen sekoittamista muiden eri lähteistä tulevien paperinvalmistuksen raaka-aineiden kanssa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittua pape-10 rimassaa käsitellään siinä olevan mineraalijakeen hienontamiseksi ennen sen sekoittamista muiden eri lähteistä tulevien paperinvalmistuksen raaka-aineiden kanssa.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittua paperimassaa fraktioidaan ennen sen sekoittamista muiden eri lähteistä tulevien paperinval- 15 mistuksen raaka-aineiden kanssa.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittua pape- • m» rimassaa fraktioidaan, fraktioinnin aksepti palautetaan paperinvalmistusprosessiin, ja • · ΐ fraktioinnin rejektinä saatavaa, hylystä peräisin olevaa mineraalijaetta erilliskäsitellään • · * ’ ’ 20 ennen sen ottamista uudelleen käyttöön paperin tai kartongin täyte- tai päällysteaineena. * * * * · t » Hill • · ...t

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu hylky * · * w on päällystettyä hylkyä. t i t i i · • · ·"*. 25

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu hylky 11 · , · · , on sekä päällystettyä että päällystämätöntä hylkyä. « » i t i · I I · I · I * ·

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päällystettyjä » t * · · *.,. t päällystämätön hylky käsitellään erikseen. » I tl» ,4 109813

8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päällystetty ja päällystämätön hylky käsitellään ainakin osittain yhdessä.

9. Patenttivaatimuksen 1, 3 tai 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käsitte lyyn kuuluu ainakin mineraalijakeen hienontaminen.

10. Patenttivaatimuksen 2 tai 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käsittelyyn kuuluu lisäksi mineraalijakeen fraktiointi, jonka aksepti johdetaan paperimassan firakti- 10 ointiin, paperimassan fraktioinnin kuituakseptin mukana edelleen prosessiin, täyteaineen annostelujärjestelmään tai päällysteaineen annostelujäqestelmään.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että fraktioinnista rejektinä saatava mineraalijae hienonnetaan. 15

12. Patenttivaatimuksen 9 tai 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu mineraalijae konsentroidaan ennen hienontamista.

13. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu ak- • · • *·♦ 20 septi konsentroidaan fraktioinnin jälkeen. t

· • · · • * 14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että konsentrointi- vaiheen suodosta käytetään paperimassan tai mineraalijakeen laimentamiseen. * t « « · . 25

15. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hienonnettu ... mineraalijae palautetaan prosessiin ja annostellaan paperi- tai kartonkikoneelle tuoreen >; _ täyte- tai päällysteaineen sijasta/ohella. • I

16. Laitteisto mineraalipitoisen materiaalin, kuten päällystetyn ja/tai päällystämät- • » • ’* 30 tömän hylyn tai uusiomassan käsittelyyn, johon laitteistoon kuuluvat mm. laitteet käsi- 15 109813 teltävän hylyn ja/tai uusiomassan hajottamiseksi paperimassaksi, tunnettu siitä, että mainittujen hylky- ja/tai uusiomassan hajotuslaitteiden jälkeen prosessiin sijoittuvat laitteet hajoamattomien jakeiden hienontamiseksi ennen paperimassan sekoittamista muiden eri lähteistä tulevien paperinvalmistuksen raaka-aineiden kanssa 5

17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että mainittujen hylky- ja/tai uusiomassan hajotuslaitteiden jälkeen prosessiin sijoittuvat laitteet (50) paperimassan fraktioimiseksi kuituakseptifraktioon ja mineraalirejektifraktioon.

18. Patenttivaatimuksen 16 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että mainittuja lait teita hajoamattomien jakeiden hienontamiseksi käytetään mineraalirejektifraktion käsittelemiseksi.

19. Patenttivaatimuksen 17 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että rejektifraktion 15 käsittelylaitteet koostuvat ainakin yhdestä hienontimesta (52,60).

20. Patenttivaatimuksen 16 tai 18 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että siihen kuuluu hienontimen (52, 60) lisäksi ainakin yksi fraktionaattori (58). ί ί } I 16 j 109813