NO164611B

NO164611B - FOREIGN MEASURES BY CAUSTIZING GREEN LUT.

Info

Publication number: NO164611B
Application number: NO85852958A
Authority: NO
Inventors: Markku Leiritie; Christer Sundstroem; Kjell Dahlberg; Goeran Jansson
Original assignee: Partek Ab
Priority date: 1983-10-25
Filing date: 1985-07-24
Publication date: 1990-07-16
Also published as: NO852958L; NO164611C

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte av den The present invention relates to a method thereof

art som er angitt i krav l's ingress. species specified in claim l's preamble.

Ved den alkaliske kokeprosess, sulfatprosessen, blir en del In the alkaline boiling process, the sulphate process, a part becomes

av kjemikaliene gjenvunnet og i en stor grad av økonomiske hensyn anvendt på nytt. Etter koking av massen erholdes sortlut som deretter behandles til å bli grønnlut. Grønn-luten inneholder hovedsaklig natriumkarbonat, natriumsulfid og natriumsulfat. Da natriumkarbonatet ikke deltar i koke-' prosessen må det omdannes til aktivt natriumhydroksyd før luten igjen kan anvendes i kokeprosessen. Følgelig behand- of the chemicals recovered and to a large extent for economic reasons reused. After boiling the mass, black liquor is obtained, which is then processed to become green liquor. The green lye mainly contains sodium carbonate, sodium sulphide and sodium sulphate. As the sodium carbonate does not participate in the cooking process, it must be converted into active sodium hydroxide before the lye can be used again in the cooking process. Accordingly, treat-

les grønnluten med kalsiumhydroksyd for å omdanne natriumkarbonatet til natriumhydroksyd så langt som mulig. read the green liquor with calcium hydroxide to convert the sodium carbonate into sodium hydroxide as far as possible.

Sulfatprosessen innbefatter også et mesa-ovn-trinn hvori kalsiumkarbonat fra kaustiseringsprosessen brennes til kalsiumoksyd og karbondioksyd. Kalsiumoksydet (mesa) ble deretter anvendt på nytt i kaustiseringsprosessen etter at det er hydrert til kalsiumhydroksyd. Ved tilsetning av kalsium The sulfate process also includes a mesa furnace step in which calcium carbonate from the causticization process is burned to calcium oxide and carbon dioxide. The calcium oxide (mesa) was then reused in the causticization process after it has been hydrated to calcium hydroxide. By adding calcium

-oksyd til grønnluten i en kalklesker vil kalsiumoksydet omsettes med vann som er tilstede i grønnluten og utvikle varme, slik at kalsiumhydroksyd erholdes i henhold til følgende reaksjon: -oxide to the green liquor in a lime slaker, the calcium oxide will react with water present in the green liquor and generate heat, so that calcium hydroxide is obtained according to the following reaction:

Kalsiumhydroksydet og natriumkarbonatet bringes deretter The calcium hydroxide and sodium carbonate are then brought

til omsetning med hverandre i et kaustiseringskammer slik at det erholdes det ønskede natriumhydroksyd og kalsiumkarbonat. Reaksjonen skjer i henhold til følgende ligning: for reaction with each other in a causticization chamber so that the desired sodium hydroxide and calcium carbonate are obtained. The reaction takes place according to the following equation:

Kalsiumkarbonatslammet filtreres fra, vaskes og lagres for etterfølgende brenning og tilbakeføring til prosessen som kalsiumoksyd. Det erholdte hvitlut innmates til koketrinn- The calcium carbonate sludge is filtered off, washed and stored for subsequent burning and return to the process as calcium oxide. The white liquor obtained is fed into the boiling step

et. Den konvensjonelle kaustiseringsprosess følger i prin- a. The conventional causticization process basically follows

sipp blokkdiagrammet som er vist i fig. 1. sip the block diagram shown in fig. 1.

Den ovenfor nevnte kaustiseringsreaksjon er en likevekts-reaksjon for hvilken likevektskonstanten er definert som kvadratet av hydroksydkonsentrasjonen dividert med karbonat The above-mentioned caustic reaction is an equilibrium reaction for which the equilibrium constant is defined as the square of the hydroxide concentration divided by carbonate

-ionkonsentrasjonen, nemlig -ion concentration, viz

Størrelsesorden for konstanten indikerer hvor langt reaksjonen kan gå. Parametrene som innvirker på størrelsesorden for konstanter innbefatter sammensetningen og temperatur av luten. Det er etablert at likevektskonstanten avtar meget raskt når den totale alkalikonsentrasjon i luten tiltar. The order of magnitude of the constant indicates how far the reaction can go. The parameters that affect the magnitude of the constants include the composition and temperature of the liquor. It has been established that the equilibrium constant decreases very quickly when the total alkali concentration in the lye increases.

I henhold til standard metoden SCAN-N 2:63 uttrykkes best-anddelene i grønn- og hvitlutene for sulfatprosessen i g NaOH pr. dm<3> lut. De følgende definisjoner gjelder: According to the standard method SCAN-N 2:63, the best proportions in the green and white liquors for the sulphate process are expressed in g NaOH per dm<3> lute. The following definitions apply:

Ved omdannelse av grønnlut til hvitlut ved kaustisering er det fra et økonomisk synspunkt ønskelig å optimalisere konsentrasjonen av natriumhiydroksyd som er aktiv ved kokeprosessen. Dette betyr at nvan bør etablere prosessbetingelsene med en forskyvning av reaskjonslikevekten så langt som mulig til høyre for å oppnå en høy verdi for kaustisiteten av hvitluten. Med hensyn til likevektsbetingelsene er det mulig å oppnå kaustisitetsverdier som er vist i fig. 2 Mixerkompendium II, SPCI:s mixerisymposium 1982. When converting green liquor to white liquor by causticization, it is desirable from an economic point of view to optimize the concentration of sodium hydroxide which is active in the boiling process. This means that nvan should establish the process conditions with a shift of the reaction equilibrium as far as possible to the right in order to obtain a high value for the causticity of the white liquor. With regard to the equilibrium conditions, it is possible to obtain causticity values which are shown in fig. 2 Mixer Compendium II, SPCI's Mixer Symposium 1982.

For h<y>itluter i sulfatprosessen vil innholdet av titrebart alkali vanligvis variere innen områded 140-180 g NaOH/dm3 , hvilket betyr at det er mulig å oppnå en verdi for kaustisiteten innen området 84-90 %. For hvitluter fremstilt ved konvensjonelle prosesser vil typiske kaustisitetsverdier ligge innen området 77-82 %. For hot liquors in the sulphate process, the content of titratable alkali will usually vary within the range of 140-180 g NaOH/dm3, which means that it is possible to achieve a value for the causticity within the range of 84-90%. For white lye produced by conventional processes, typical causticity values will be in the range of 77-82%.

Det er mange grunner til hvorfor tilfredstillende verdier for kaustisiteten for hvitlut ikke oppnås, innbefattende variasjoner i kvaliteten av kalsiumoksydet fra mesa-ovnen, hvilket gjør eksakt dosering vanskelig. Den brente kalk bør ha et høyt innhold av tilgjengelig kalsiumoksyd og lave innhold av gjenværende karbonat og urenheter. De reaktive egenskaper for den brente kalk varierer avhengig av varier-ende driftsbetingelser under mesa-ovn-trinnet. Også variasjoner i sammensetningen av grønnluten influerer på resul-tatet av kaustiseringen. There are many reasons why satisfactory causticity values for white liquor are not obtained, including variations in the quality of the calcium oxide from the mesa furnace, which makes exact dosing difficult. The burnt lime should have a high content of available calcium oxide and low content of residual carbonate and impurities. The reactive properties of the burnt lime vary depending on varying operating conditions during the mesa kiln stage. Variations in the composition of the green liquor also influence the result of the causticisation.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å eliminere ulem-pene for de kjente kaustiseringsprosesser og tilveiebringe en enkel og effektiv kaustiseringsmetode som gir en mere aktiv hvitlut enn det som kan oppnås ved konvensjonelle kaustiseringsprosesser. The purpose of the present invention is to eliminate the disadvantages of the known causticization processes and to provide a simple and effective causticization method that produces a more active white liquor than can be achieved with conventional causticization processes.

Det er mulig å oppnå dette på en meget tilfredstillende måte i henhold til foreliggende oppfinnelse med en fremgangsmåte for kaustisering av grønnlut fra en alkalisk kokeprosess ved tilsetning av brent kalk til grønnluten til å gi hvitlut og kalsiumkarbonat, som eventuelt først separeres fra hvitluten og deretter brennes på nytt til brent kalk som slutteligen returneres til kaustiseringsprosessen, fremgangsmåten er særpreget ved at hvitlut eller en bland-ing av hvitlut og kalsiumkarbonat erholdt fra denne kaustiseringsprosess tilsettes, i et andre kaustiseringstrinn, tilsettes en betydelig; mengde rå brent kalk eller annen kalk med en kvalitet som er bedre enn den som anvendes for kaustiseringen med en.etterfølgende separasjon og behandling av kalsiumkarbonatet, hvilken fremgangsmåte gir en hvit -lut med høy kaustisitet. Fremgangsmåten er således særpreget ved det som er angitt i krav 1<1>s karakteriserende del, ytterligere trekk fremgår av kravene 2-4. It is possible to achieve this in a very satisfactory manner according to the present invention with a method for causticizing green liquor from an alkaline cooking process by adding quicklime to the green liquor to give white liquor and calcium carbonate, which may first be separated from the white liquor and then burned again to quicklime which is finally returned to the causticization process, the method is characterized by the addition of white liquor or a mixture of white liquor and calcium carbonate obtained from this causticization process, in a second causticization step, a significant; quantity of raw quicklime or other lime of a quality better than that used for the causticization with a subsequent separation and treatment of the calcium carbonate, which method produces a white liquor with high causticity. The method is thus characterized by what is stated in claim 1<1>'s characterizing part, further features appear in claims 2-4.

Kaustiseringsmetoden ifølge oppfinnelsen avviker" fra den" konvensjonelle fremgangsmåte ved at kaustiseringen utfør-es i en eller flere på hverandre følgende trinn i hvilken både kalsiumoksyd fra mesa-ovnen og fersk rå-kalsiumoksyd i den hensikt å tvinge kaustiseringsreaskjon til et høyere nivå hvilket fører til en mere aktiv hvitlut med en høyere konsentrasjon av natriumhydroksyd. I motsetning til konvensjonelle prosesser anvendes store mengder rå-kalsiumoksyd for å gi den ønskede lut og som følge derav må en mengde dannet kalsiumkarbonat fjernes fra prosess-systemet med den følge at energiforbruket nedsettes i mesa-ovn-trinnet. The causticization method according to the invention deviates "from the" conventional method in that the causticization is carried out in one or more consecutive steps in which both calcium oxide from the mesa furnace and fresh raw calcium oxide with the intention of forcing the causticization reaction to a higher level, which leads to a more active white liquor with a higher concentration of sodium hydroxide. In contrast to conventional processes, large amounts of raw calcium oxide are used to produce the desired lye and as a result, a quantity of formed calcium carbonate must be removed from the process system with the consequence that energy consumption is reduced in the mesa furnace stage.

De forskjellige trinn som prosessen omfatter kan oppdeles i en eller flere undertrinn. I det første trinn tilsettes kalsiumoksyd fra mesa-ovnen, denne leskes og reagerer med natriumkarbonat i grønnluten og fører til dannelse av en kalsiumkarbonatoppslemning. Den erholdte for-kaustiserte hvitlut blir deretter behandlet med fersk kalsiumoksyd. Således fortsetter kaustiseringen i dette etterfølgende trinn i hvilket fersk, råkalsiumoksyd tilettes til luten, leskes og omsettes med! det gjenværende, ikke-omsatte natriumkarbonat. Den dannede kalsiumkarbonatoppslemning separeres fra hvitluten som nu med et forøket natriumhydroksyd-innhold og forøket kaustisitet føres til kokeprosessen. The various steps that the process comprises can be divided into one or more sub-steps. In the first step, calcium oxide from the mesa furnace is added, this is leached and reacts with sodium carbonate in the green liquor and leads to the formation of a calcium carbonate slurry. The obtained pre-causticized white liquor is then treated with fresh calcium oxide. Thus the causticization continues in this subsequent step in which fresh, raw calcium oxide is added to the lye, leached and reacted with! the remaining, unreacted sodium carbonate. The formed calcium carbonate slurry is separated from the white liquor, which now with an increased sodium hydroxide content and increased causticity is fed to the boiling process.

Hvis kalsiumkarbonatslammet fra den primære kaustisering og kalsiumkarbonatslammet fra den sekundære kaustisering fraskilles separat kan dem* sistnevnte kalsiumkarbonatoppslemning i hvilken noe ikke-omsatt kalsiumhydroksyd kan være tilstede, returneres til det primære kaustiseringstrinn for å oppnå optimal utnyttelse av kalsiumkarbonatet som derved kan erstatte en del av kalsiumoksydet fra mesa-trinnet. If the calcium carbonate sludge from the primary causticization and the calcium carbonate sludge from the secondary causticization are separated separately, the latter* calcium carbonate slurry, in which some unreacted calcium hydroxide may be present, can be returned to the primary causticization stage in order to achieve optimal utilization of the calcium carbonate which can thereby replace part of the calcium oxide from the mesa step.

Prinsippet for kaustiseringsmetoden ifølge oppfinnelsen følger blokkdiagrammet vist i figurene 3a og 3b. The principle of the causticization method according to the invention follows the block diagram shown in Figures 3a and 3b.

I fig. 3a er fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen oppdelt i to trinn slik at kalsiumhydroksydslammet som dannes under den primære kaustisering separeres fra den forkaustiserte hvitlut før denne behandles i det sekundære kaustiseringstrinn. På denne måte kan rå-kalsiumoksyd tilsatt utnyttes optimalt fordi etter det sekundære kaustiseringstrinn kan det separeres fra hvitluten og returneres til det primære kaustiseringstrinn. In fig. 3a, the method according to the invention is divided into two stages so that the calcium hydroxide sludge formed during the primary causticization is separated from the pre-causticized white liquor before this is treated in the secondary causticization step. In this way, added raw calcium oxide can be used optimally because after the secondary causticization step it can be separated from the white liquor and returned to the primary causticization step.

I fig. 3b utføres den primære og sekundære kaustisering i et trinn uten at kalsiumhydroksydslammet som dannes under den primære kaustisering separeres før den andre kaustisering. Som en følge kan kalsiumhydroksydslammet kun separeres i et trinn. In fig. 3b, the primary and secondary causticization is carried out in one step without the calcium hydroxide sludge formed during the primary causticization being separated before the second causticization. As a result, the calcium hydroxide sludge can only be separated in one step.

Foreliggende fremgangsmåte tilveiebringer vesentlige fordeler sammenlignet med de kjente prosesser. Fordeler som har en direkte innvirkning på prosessøkonomien innbefatter de følgende: - Betydelige energiinnsparinger med hensyn til lutinndampn-ing, sirkulasjon av kjemikalier generellt og med den ytter-lige følge forøket kaustisitet for hvitluten. The present method provides significant advantages compared to the known processes. Advantages that have a direct impact on the process economy include the following: - Significant energy savings with regard to lye evaporation, circulation of chemicals in general and with the additional consequence increased causticity for the white liquor.

Nedsatt sirkulasjon av.kalsiumhydroksyd gjennom mesa-ovnen hvilket.fører til nedsatt energiforbruk i mesa-ovn-trinnet pr. tonn masse. - Nedsatt energiforbruk ved kokeprosessen som følge av hvit -lutens høyere temperatur som er en følge av reaksjonsvarmen som avgis ved hydratisering av kalsiumoksydet. - Operasjonsomkostningene kan senkes og påliteligheten for-bedres siden det er en nedsettelse av overdosering av mesa-kalk som også fører til en forøket effektivitet av den konvensjonelle delen av sulfatprosessen. - Returnering av kalsiumhydroksydslammet fra det sekundære kaustiseringstrinn til det primære kaustiseringstrinn gir en viss økning i kaustiseringsevnen for den kombinerte kal-siumoksydblanding. - Lettere separsjon av hvitluten og samtidig en nedsettelse av andelen av kalsiumkarbonat som føres med hvitluten. Reduced circulation of calcium hydroxide through the mesa furnace, which leads to reduced energy consumption in the mesa furnace step per tons of mass. - Reduced energy consumption during the cooking process as a result of the higher temperature of the lye, which is a consequence of the heat of reaction given off by hydration of the calcium oxide. - Operating costs can be lowered and reliability improved since there is a reduction in overdose of mesa lime which also leads to an increased efficiency of the conventional part of the sulphate process. - Returning the calcium hydroxide sludge from the secondary causticization step to the primary causticization step gives a certain increase in the causticity of the combined calcium oxide mixture. - Easier separation of the white liquor and at the same time a reduction in the proportion of calcium carbonate carried with the white liquor.

En nedsettelse av kjemikaliforbruket da det er en nedsettelse av oppfriskningskjemikalier som følge av lavere natri-umtap. - Konsentrasjonen av uønskede kjemikalier som akkkumuleres i kalksirkulasjonen nedsettes. - Forøket masseproduksjonskapasitet hvor kapasiteten for mesa-ovnen eller kapasiteten for kjemikaliesirkulasjonen begrenser masseproduksjonen i anlegget. A reduction in chemical consumption as there is a reduction in refreshment chemicals as a result of lower sodium loss. - The concentration of unwanted chemicals that accumulate in the lime circulation is reduced. - Increased mass production capacity where the capacity for the mesa furnace or the capacity for the chemical circulation limits the mass production in the plant.

Oppfinnelsen skal beskrives mer detaljert i det følgende. The invention shall be described in more detail in the following.

Kaustiseringsprosessen utføres forskjellig fra konvensjonelle fremgangsmåter i en eller flere trinn på en slik måte at forholdet mellom mesa-ovn-kalsiumoksyd og rå-kalsiumoksyd tilsatt er vesentlig forskjellig. Beskrivelsen ved-rører hovedsaklig en fremgangsmåte delt i to trinn og som således omfatter et primært kaustiseringstrinn og et sekun-dært kaustiseringstrinn!.. Det er imidlertid ikke nødvendig for oppfinnelsen at kaustiseringen utføres i to trinn, det vesentlige trekk er at mengdene av mesa-ovn-kalsiumoksyd og rå-kalsiumoksyd er vesentlig forskjellige fra det som pra-ktiseres ved de konvensjonelle fremgangsmåter. The causticization process is carried out differently from conventional methods in one or more stages in such a way that the ratio between mesa furnace calcium oxide and raw calcium oxide added is significantly different. The description mainly concerns a method divided into two stages and which thus comprises a primary causticization step and a secondary causticization step!.. However, it is not necessary for the invention that the causticization is carried out in two stages, the essential feature is that the amounts of mesa Furnace calcium oxide and raw calcium oxide are significantly different from what is practiced in the conventional methods.

I det første kaustiseringstrinn utføres primærkaustisering-en i et konvensjonelt apparat, vanligvis i en serie kaustiseringsreaktorer i hvilke grønnlut og mesa-ovn-kalk får reagere. Den innstrømmende grønnlut har en temperatur på 90-100^C og inneholder titrerbart alkali i en konsentrasjon på ca. 140 g NaOH/dm3 . Mesa-ovn-kalken har vanligvis en kaustiseringskraft på 70-80 % og innmates til grønnluten hvorved den brente kalk hydratiseres. In the first causticization step, the primary causticization is carried out in a conventional apparatus, usually in a series of causticization reactors in which green liquor and mesa-kiln lime are allowed to react. The inflowing green liquor has a temperature of 90-100°C and contains titratable alkali in a concentration of approx. 140 g NaOH/dm3. The Mesa kiln lime usually has a caustic power of 70-80% and is fed into the green liquor, whereby the burnt lime is hydrated.

I motsetning til konvensjonelle prosesser er det ikke nød-vendig i det primære kaustiseringstrinn å tilsette et over-skudd av mesa-ovn-kalk for kaustiseringsreaksjonen, men snarere tvertimot er det fordelaktig kun å tilsette en slik mengde brent kalk for å oppnå en kaustisitet på ca. 70-76 % i den dannede hvitlut. Kaustiseringen kan utføres i henhold til konvensjonelle metoder ved atmosfæretrykk eller ved noe forhøyet trykk. Por å unngå for lang reaksjonstid bør kaustiseringsreaktorene være utstyrt med kraftige om-rørere, slik at reaksjonen kan forløpe raskt. In contrast to conventional processes, it is not necessary in the primary causticization step to add an excess of mesa-kiln lime for the causticization reaction, but rather, on the contrary, it is advantageous to only add such an amount of quicklime to achieve a causticity of about. 70-76% in the white liquor formed. Causticization can be carried out according to conventional methods at atmospheric pressure or at slightly elevated pressure. In order to avoid too long a reaction time, the causticisation reactors should be equipped with powerful stirrers, so that the reaction can proceed quickly.

Reaksjonstid på ca. 4 timer er nødvendig for kaustiseringen men i prinsipp kan stoppes straks en passende omsetnings-grad er oppnådd. I tillegg til mesa-ovn-kalk kan også tilsettes kalsiumkarbonatoppslemningen som er separert fra hvitluten i det sekundære kaustiseringstrinn og som kan inneholde ikke-omsatt kalsiumoksyd til grønnluten i det primære kaustiseringstrinn i den hensikt å optimalisere ut-nyttelsen av råkalken som innføres i prosessen. Reaction time of approx. 4 hours are required for the causticization, but in principle can be stopped as soon as a suitable degree of turnover has been achieved. In addition to mesa-kiln lime, the calcium carbonate slurry that is separated from the white liquor in the secondary causticization step and which may contain unreacted calcium oxide can also be added to the green liquor in the primary causticization step in order to optimize the utilization of the raw lime that is introduced into the process.

Når den primære kaustisering er utført kan det andre kaustiseringstrinn påbegynnes direkte eller eventuelt kan dannet kalsiumkarbonat først separeres fra den forkaustiserte hvit When the primary causticization has been carried out, the second causticization step can be started directly or optionally the formed calcium carbonate can first be separated from the precausticized white

-lut. I det sistnevnte tilfelle kan suspensjonen pumpes - lye. In the latter case, the suspension can be pumped

til et konvensjonelt separasjonsapparat, som vanligvis omfatter en fortykker og et filter. to a conventional separation apparatus, which usually comprises a thickener and a filter.

I sammenligning med konvensjonelle prosesser er separasjon-en av kalsiumkarbonatet lettere da det er mere homogent og inneholder en lavere konsentrasjon av uomsatt kalsiumhydroksyd som følge av kalkdoseringsprinsippet. Etter separasjon av kalsiumkarbonatet pumpes den erholdte hvitlut til det sekundære kaustiseringstrinn. Det fraskilte slam vaskes og vaskevannet inneholder alkali, kan returneres til prosessen i henhold til konvensjonell teknologi. In comparison with conventional processes, the separation of the calcium carbonate is easier as it is more homogeneous and contains a lower concentration of unreacted calcium hydroxide as a result of the lime dosing principle. After separation of the calcium carbonate, the white liquor obtained is pumped to the secondary causticization step. The separated sludge is washed and the washing water contains alkali, can be returned to the process according to conventional technology.

I det andre kaustiseringstrinn kan den sekundære kaustisering utføres i den samme apparattype som for den primære kaustisering, det vil si en serie kaustiseringsreaktorer som er forsynt med omrørere. Også dette trinn kan kaustiseringen utføres ved atmosfæretrykk eller forhøyet trykk. I dette trinn, til forskjell fra det primære kaustiseringstrinn tilsettes fersk rå brent kalk for kaustiseringen. Denne rå brente kalk tilsettes hvitluten fra den primære kaustisering, enten direkte og da vil hydratiseringen finne sted i kaustiseringsreaktoren, eller indirekte slik at den brente kalk først hydratiseres i en kalklesker hvoretter suspensjonen innmates i kaustiseringsreaktoren. In the second causticization step, the secondary causticization can be carried out in the same type of apparatus as for the primary causticization, i.e. a series of causticization reactors equipped with stirrers. This stage can also be causticized at atmospheric pressure or elevated pressure. In this step, in contrast to the primary causticization step, fresh raw quicklime is added for the causticization. This raw burnt lime is added to the white liquor from the primary causticisation, either directly and then the hydration will take place in the causticisation reactor, or indirectly so that the burnt lime is first hydrated in a lime slaker after which the suspension is fed into the causticisation reactor.

Den forkaustiserte hvitlut som innføres til denne prosess kan ha en kaustisitet på 70-76 %, hvilket er mest fordelaktig for prosessen fra et økonomisk hensyn, men kausti-seringsfremgangsmåten kan også utføres med forkaustisert hvitlut med andre verdier for kaustisiteten. The pre-caustic white liquor introduced into this process can have a causticity of 70-76%, which is most advantageous for the process from an economic point of view, but the causticization procedure can also be carried out with pre-caustic white liquor with other values for the causticity.

Etter den primære kaustisering vil hvitluten inneholde ikke -omsatt natriumkarbonat tilsvarende 24-30 % av det opprinn-lige natriumkarbonat i grønnluten. Den brente kalk som inn -føres i det andre kaustiseringstrinn bør fortrinnsvis være av god kvalitet med en høy verdi for kaustiseringsevnen. Brent kalk med en kaustiseringsevne på 85-95 % er egnet for den sekundære kaustiseringsprosess. After the primary causticisation, the white liquor will contain unreacted sodium carbonate corresponding to 24-30% of the original sodium carbonate in the green liquor. The quicklime introduced in the second causticization step should preferably be of good quality with a high value for its causticity. Quicklime with a causticity of 85-95% is suitable for the secondary causticisation process.

Avhenging av verdiene for kaustiseringsevnen for den brente kalk og av kaustisiteten for den innkomne, forkaustiserte hvitlut kan doseringen av brent kalk beregnes slik at en hvitlut av høy kaustisitet kan erholdes. Når de forkaustiserte hvitlut, som vanligvis har en temperatur på 85-90^C blandes med den brente kalk vil det skje en temperaturstig-ning på 2-6 i suspesjonen som en følge av reaksjonsvarmen som avgis ved hydratiseringen av den brente kalk. Depending on the values for the causticity of the burnt lime and the causticity of the incoming, pre-causticized white liquor, the dosage of burnt lime can be calculated so that a white liquor of high causticity can be obtained. When the pre-causticized white liquor, which usually has a temperature of 85-90°C, is mixed with the quicklime, there will be a temperature rise of 2-6 in the suspension as a result of the heat of reaction given off by the hydration of the quicklime.

Den sekundære kaustisering kan utføres i et eller flere trinn i et reaktorsystem. Reaksjonen krever vanligvis 2-5 timer før likevekt oppnås..Ved den sekundære kaustisering oppnås en kaustiseringsverdi for hvitluten som ligger i området 85-90 % i den umiddelbare nærhet av likevektskurven for kaustiseringsreaksjonen. The secondary causticization can be carried out in one or more stages in a reactor system. The reaction usually requires 2-5 hours before equilibrium is reached. In the secondary causticization, a causticization value is obtained for the white liquor that is in the range of 85-90% in the immediate vicinity of the equilibrium curve for the causticization reaction.

Den derved erholdte suspensjon innmates deretter i et konvensjonelt separasjonsapparat for separering av kalsiumkarbonat. Hvis kalsiumkarbonatet fra de primære kaustisering var fraskilt vil slaminnholdet fra suspensjonen være meget lavt og det anbefales at suspensjonen fortykkes før eksempelvis filtreringen utføres. The resulting suspension is then fed into a conventional separation apparatus for separating calcium carbonate. If the calcium carbonate from the primary caustics had been separated, the sludge content from the suspension would be very low and it is recommended that the suspension be thickened before, for example, the filtration is carried out.

Avhengig av den påtenkte anvendelse for kalsiumkarbonatslammet kan dette vaskes til forskjellig renhetsgrad ved hjelp av vann. Hvis kalsiumkarbonatslammet, som avhengig av omsetningsgraden kan inneholde en viss andel ikke forbrukt kalsiumhydroksyd, skal føres tilbake til den primære kaustisering så er alkaliinnholdet ingen avgjørende faktor slik at slammet kan vaskes ubetydelig eller overhode ikke. Depending on the intended use for the calcium carbonate sludge, this can be washed to different levels of purity using water. If the calcium carbonate sludge, which depending on the degree of conversion may contain a certain proportion of unconsumed calcium hydroxide, is to be returned to the primary causticization, then the alkali content is not a decisive factor so that the sludge can be washed insignificantly or not at all.

Hvitluten som er befridd for faste partikler kan pumpes som kokevæske til kokeprosessen. Ved hjelp av foreliggende fremgangsmåte vil hvitluten, siden den inneholder en høyere konsentrasjon av natriumhydroksyd, være mere aktiv under kokingen enn den hvitlut som anvendes i vanlige sullfat-prosesser. The white liquor that has been freed of solid particles can be pumped as cooking liquid for the cooking process. By means of the present method, the white liquor, since it contains a higher concentration of sodium hydroxide, will be more active during boiling than the white liquor used in normal sulphate processes.

Da ny brent kalk tilsettes prosessen kan en del av kalsiumkarbonatet som dannes skilles fra prosessen før brenning av kalsiumkarbonaten til mesa-kalk. Denne fjerning av kalsium When new burnt lime is added to the process, part of the calcium carbonate that is formed can be separated from the process before burning the calcium carbonate into mesa lime. This removal of calcium

-karbonat er også effektiv til å fjerne urenhetsbestanddel- -carbonate is also effective at removing impurities-

er, som ofte er kilde til vanskeligheter i de forskjellige trinn i sulfatprosessen, spesielt i lutinndampningstrinnet. is, which is often a source of difficulties in the various stages of the sulphate process, especially in the lye evaporation stage.

De følgende eksempler illustrerer foreliggende fremgangsmåte . The following examples illustrate the present method.

Eksempel 1 Example 1

En glassretort med et volum på 0,5 dm<3> ble neddykket i et temperert glyserolbad og 0,4 dm<3> grønnlut ble tilsatt til flasken og oppvarmet til 90°C. Grønnluten inneholdt 153 g Na2C03/dm3 . A glass retort with a volume of 0.5 dm<3> was immersed in a tempered glycerol bath and 0.4 dm<3> green liquor was added to the flask and heated to 90°C. The green liquor contained 153 g Na2C03/dm3.

Til grønnluten ble tilsatt 26,8 g mesakalk og suspensjonen ble omrørt med en magnetisk røring. Den primære kaustisering ble avbrudt etter en reaksjonstid på 4 timer og kalsium 26.8 g of mesalime was added to the green liquor and the suspension was stirred with a magnetic stirrer. The primary causticization was interrupted after a reaction time of 4 hours and calcium

-karbonatsuspensjonen ble filtrert under anvendelse av en Buchner trakt forbundet med en sugepumpe. Den erholdte hvitlut ble analysert og funnet å ha en kaustisitet på 70,2 % og en sulfiditet på 31,2 %. Innholdet av titrerbart alkali var 160,4 g NaOH/dm3 . 44,2 g kalsiumkarbonat ble erholdt. Av den erholdte for-kaustiserte hvitlut ble 350 ml av opp-løsningen overført til en tom glassretort og oppvarmet til 83 C. Til oppløsningen ble tilsatt 9,2 g fersk brent kalk som hadde en kaustiseringsevne på 89 %. Etter tilsetning av den brente kalk steg suspensjonens temperatur iløp-et av noen få minutter til 91^C som en følge av reaksjons -varmen ved hydratisering av kalsiumoksyd. Den sekundære kaustisering forløp under omrøring i 6 timer og prøver for analyse ble uttatt reglemessig fra suspensjonen. Kaustisiteten for hvitluten ble bestemt som en funksjon av reaksjonstiden og de følgende resultater ble erholdt: 0,5 timer, 80,7 %• 1,0 time, 82,2%; 2,0 timer, 83,6 % ; 3,0 timer, 84,6 % ; 6,0 timer, 85,9 %. -carbonate suspension was filtered using a Buchner funnel connected to a suction pump. The white liquor obtained was analyzed and found to have a causticity of 70.2% and a sulphidity of 31.2%. The content of titratable alkali was 160.4 g NaOH/dm3. 44.2 g of calcium carbonate were obtained. From the obtained pre-causticized white liquor, 350 ml of the solution was transferred to an empty glass retort and heated to 83 C. 9.2 g of freshly burnt lime was added to the solution, which had a causticizing ability of 89%. After adding the quicklime, the temperature of the suspension rose within a few minutes to 91°C as a result of the heat of reaction during hydration of calcium oxide. The secondary causticization proceeded with stirring for 6 hours and samples for analysis were taken regularly from the suspension. The causticity of the white liquor was determined as a function of reaction time and the following results were obtained: 0.5 hours, 80.7% • 1.0 hours, 82.2%; 2.0 hours, 83.6% ; 3.0 hours, 84.6% ; 6.0 hours, 85.9%.

Etter kaustiseringen var utført ble suspensjonen filtrert. Innholdet av ikke-omsatt kalsiumoksyd i kalkslammet ble ved analyse funnet å være 1,7 %. Innholdet av titrerbart alkali ble målt til 168,9 g NaOH/dm<3> ved slutten av forsøket. 7,5 g kalkslam ble erholdt. After the causticization was carried out, the suspension was filtered. The content of unreacted calcium oxide in the lime sludge was found by analysis to be 1.7%. The content of titratable alkali was measured at 168.9 g NaOH/dm<3> at the end of the experiment. 7.5 g of lime sludge was obtained.

Eksempel 2 Example 2

I et tilsvarende forsøk som det i eksempel 1 ble den primære og sekundære kaustisering uført med de følgende for-andringer i parametrene. I den primære kaustisering ble 30,7 g mesa-kalk tilsatt til grønnluten med den følge at kaustisiteten for luten steg til 80,5 % og dens sulfiditet var 28,2 %. Innholdet av titrerbart alkali i den erholdte hvitlut var 164,0 g NaOH/dm3 . Den primære kaustisering ga 51.1 g kalsiumkarbonatslam. In an experiment similar to that in example 1, the primary and secondary causticization was carried out with the following changes in the parameters. In the primary causticization, 30.7 g of mesa lime was added to the green liquor with the result that the causticity of the liquor rose to 80.5% and its sulphidity was 28.2%. The content of titratable alkali in the white liquor obtained was 164.0 g NaOH/dm3. The primary causticization yielded 51.1 g of calcium carbonate sludge.

Den sekundære kaustisering ble utført med 322 ml av oppløs-ningen til hvilken ble 5,5 g brent kalk. Suspensjonen temperatur steg da fra 83^C til 86^C. Kaustisiteten for den erholdte hvitlut etter 6 timer var 86,0 %, dens sulfiditet 24,7 % og innholdet av titrerbart alkali 158 g NaOH/ dm3 . Den sekundære kaustisering ga 9,2 g kalkslam som innholdt 7,8 % ikke-omsatt kalsiumoksyd. The secondary causticization was carried out with 322 ml of the solution to which 5.5 g of quicklime was added. The suspension temperature then rose from 83°C to 86°C. The causticity of the white liquor obtained after 6 hours was 86.0%, its sulphidity 24.7% and the content of titratable alkali 158 g NaOH/dm3. The secondary causticization gave 9.2 g of lime sludge containing 7.8% unreacted calcium oxide.

Eksempel 3 Example 3

Til et glasskår med et volum på 5 dm<3> ble tilsatt 4,0 dm<3 >grønnlut inneholdende 153 g Na_CO-/dm3 . Oppløsningen ble oppvarmet til 90 0C hvoretter 268 g mesakalk ble til satt. Suspensjonens temperatur steg raskt til lOO^C. To a glass shard with a volume of 5 dm<3> was added 4.0 dm<3 >green liquor containing 153 g Na_CO-/dm3 . The solution was heated to 90°C, after which 268 g of mesalime were added. The temperature of the suspension rose rapidly to 100°C.

Den primære kaustisering ble utført i 4 timer hvoretter suspensjonen ble filtrert. Den erholdte hvitlut hadde en kaustisitet på 69,0 %, en sulfiditet på 31,0 % og et innhold av titrerbart alkali på 156,4 g NaOH/dm3 . The primary causticization was carried out for 4 hours after which the suspension was filtered. The white liquor obtained had a causticity of 69.0%, a sulphidity of 31.0% and a titratable alkali content of 156.4 g NaOH/dm3.

Den sekundære kaustisering ble utført for 3,75 dm<3> av opp-løsningen til hvilken 104,2 g fersk brent kalk ble tilsatt hvorved suspensjonens temperatur raskt steg fra 85^C til 90^C. Kaustiseringsevnen for kalken var 89 %. Kaustiseringen ble utført i 5 timer hvoretter suspensjonen ble filtrert. Den erholdte hvitlut hadde en kaustisitet på 86.2 % og en sulfiditet på 25 %. Den sekundære kaustisering ga 147 g oppslam. The secondary causticization was carried out for 3.75 dm<3> of the solution to which 104.2 g of fresh quicklime was added whereby the temperature of the suspension rapidly rose from 85°C to 90°C. The causticity of the lime was 89%. Causticization was carried out for 5 hours, after which the suspension was filtered. The white liquor obtained had a causticity of 86.2% and a sulphidity of 25%. The secondary causticization gave 147 g of slurry.

Ekse mpel 4 Example 4

En glass retort med et volum på 0,5 dm<3> ble neddykket i et temperert glyserolbad og 0,4 dm<3> grønnlut ble tilsatt til retorten og oppvarmet til 90^C. Grønnluten innholdt 153 A glass retort with a volume of 0.5 dm<3> was immersed in a tempered glycerol bath and 0.4 dm<3> green liquor was added to the retort and heated to 90°C. Grønnluten contained 153

g Na2C03/dm3 . Til grønnluten ble det tilsatt 26, 5 g mesakalk for den primære kaustisering. Etter 4 timers reaksjon under omrøring ble det uttatt en prøve fra suspensjonen for analyse og det ble funnet at luten hadde en kaustisitet på 72,3 %, en sulfiditet på 29,3 % og et innhold av titrerbart alkali på 181,6 g NaOH/dm3 . Uten frafiltre-ring av den erholdte kalkslam ble 5,9 g fersk brent kalk tilsatt til suspensjonen. Kaustiseringsevnen for den brente kalk var 89 %. Suspensjonens temperatur steg raskt fra 85^C til 87,5^C som en følge av reaksjonsvarmen ved lesking av den brente kalk. Den sekundære kaustisering forløp under omrøring i 3 timer og prøver av suspensjonen ble uttatt for analyse. Kaustisiteten for hvitluten ble bestemt som funksjon av reaksjonstiden og de følgende resultater ble erholdt: 0,5 timer, 82,9 % ; 1,0 time, 83,8 %■ 2,0 timer, 84,3 % ; 3,0 timer, 84,9 %. Etter utført kaustisering ble suspensjonen filtrert. Den erholdte slam-mengde var 54,3 g og dens innhold av ikke-forbrukt kalsiumoksyd var 0,6 % etter vasking med 1,0 dm<3> vann. Hvitlutens innhold av titrerbart alkali var 169,6 g NaOH/dm3 . g Na 2 CO 3 /dm 3 . 26.5 g of mesalime was added to the green liquor for the primary causticization. After 4 hours of reaction with stirring, a sample was taken from the suspension for analysis and it was found that the lye had a causticity of 72.3%, a sulphidity of 29.3% and a content of titratable alkali of 181.6 g NaOH/ dm3. Without filtering out the resulting lime sludge, 5.9 g of freshly burnt lime was added to the suspension. The causticity of the burnt lime was 89%. The temperature of the suspension rose rapidly from 85°C to 87.5°C as a result of the heat of reaction when slaking the burnt lime. The secondary causticization proceeded with stirring for 3 hours and samples of the suspension were taken for analysis. The causticity of the white liquor was determined as a function of reaction time and the following results were obtained: 0.5 hours, 82.9%; 1.0 hours, 83.8%■ 2.0 hours, 84.3% ; 3.0 hours, 84.9%. After causticisation, the suspension was filtered. The amount of sludge obtained was 54.3 g and its content of unconsumed calcium oxide was 0.6% after washing with 1.0 dm<3> of water. The white liquor's content of titratable alkali was 169.6 g NaOH/dm3.

Claims

1. Procedure for the causticization of green liquor for the formation of a white liquor with a concentration in the range of 140-180 g/l total titratable alkali, calculated as NaOH in an alkaline pulp boiling process by treating the green liquor with lime in two stages during the formation of white liquor and mesa, characterized in that the green liquor is first treated with quicklime and then, with or without separation of the formed mesa, with quicklime or other lime with better causticity than quicklime, after which the mesa thus formed is separated to form a white liquor with a causticity of 84 -90%.

2. Method according to claim 1, characterized in that an amount of slaked lime is used which does not exceed the stochlometric amount in relation to the sodium carbonate content of the green liquor.

3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that at least part of the mesa is burned into mesa lime and used again in the first treatment step.

4. Method according to claims 1, 2 or 3, characterized in that the mesa from the treatment with quicklime is separated before treatment with quicklime or other lime with better causticity than quicklime and that the mesa from the second treatment step is returned, with or without washing, to the first treatment step .