[發(fā)明專利]竹漿鋁鹽蒸煮同步留硅制漿方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201110338151.4 | 申請日： | 2011-10-31 |
| 公開（公告）號： | CN102337690A | 公開（公告）日： | 2012-02-01 |
| 發(fā)明（設計）人： | 徐永建;唐凌云;田勇;朱振峰;張美云;張鼎軍;易貽端;郭端華 | 申請（專利權(quán)）人： | 陜西科技大學 |
| 主分類號： | D21C3/02 | 分類號： | D21C3/02;D21C3/22 |
| 代理公司： | 西安通大專利代理有限責任公司 61200 | 代理人： | 陸萬壽 |
| 地址： | 710021 *** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 竹漿 鋁鹽蒸煮 同步 留硅制漿 方法 | ||
技術領域
本發(fā)明屬于造紙行業(yè)的制漿方法，具體涉及一種竹漿鋁鹽蒸煮同步留硅制漿方法。
背景技術
非木材原料在我國制漿造紙中占有重要比重，其中竹類原料具有纖維平均長度長、生長周期短等優(yōu)點，但是由于竹類原料自身的原因，體內(nèi)的半纖維素含量高，二氧化硅含量占干重的0.8～1.3％，也容易產(chǎn)生“硅干擾”，二氧化硅的存在使黑液在蒸發(fā)過程中粘度隨濃度的增大快速增加，從而影響黑液的蒸發(fā)，黑液易結(jié)垢；由于硅酸鈉的熔點高，導致黑液燃燒需要更高的溫度和能耗；綠液中硅酸鈉在苛化過程中形成硅酸鈣，顆粒細膩難沉淀難過濾，導致白泥洗滌困難，白泥殘堿量高，堿流失大；白泥的硅酸鈣使白泥煅燒分解回收石灰需要很高的能耗。
國內(nèi)外目前針對竹材蒸煮黑液的“硅干擾”問題進行了大量的研究。提出的除硅工藝有以下幾種：竹片堿預處理除硅技術是蒸煮前對竹片進行堿預處理除硅的工藝，該工藝備料損失大，預處理熱能消耗大，廢液無法處理造成新的環(huán)境污染；黑液鈣鹽除硅是在黑液中添加石灰達到除硅的目的，但是這種工藝排出約1/3～1/2的苛化白泥總量，不但造成堿損失而且造成新的固體廢物污染；兩段苛化除硅工藝能夠除去約56％的硅，但兩步苛化除硅工藝要新增一套苛化流程，30％的外排白泥同樣會造成環(huán)境污染；綠液碳酸化除硅工藝雖然能有效除去硅，但由于在除硅過程中造成pH值變化較大，需汽提恢復原有性質(zhì)后才能送入苛化段，而且會造成硫的損失；稀黑液飽和二氧化碳除硅工藝硅的去除率較高，但是系統(tǒng)復雜，而且在除硅后必須補充氫氧化鈉以提高黑液pH值；濃飽和稀黑液除硅工藝除硅效果較好，但是需要新增一套二氧化碳發(fā)生裝置，而且也存在黑液補充堿的問題。以上方法都沒有從源頭解決“硅干擾”問題，而且會增加設備等的投資。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的缺點，提供了一種竹漿鋁鹽蒸煮同步留硅制漿方法，即是在蒸煮前添加鋁鹽至蒸煮液中，竹子原料在蒸煮脫木素的同時抑制了硅向黑液中的轉(zhuǎn)移，降低了黑液中的二氧化硅含量。
為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：
1)將竹子切成25～30mm長、3～5mm寬的竹片，然后取竹片干重22～25％的濃度為120～130g/L的氫氧化鈉溶液，6～6.25％的硫化鈉、0～3％的氧化鈣和0.5～1％的鋁鹽攪拌均勻制成蒸煮液；
2)將蒸煮藥液加入到竹片中，再加入水調(diào)節(jié)竹片與液體的質(zhì)量比為1∶4.5～5.5，自室溫升在150分鐘升溫至150℃～160℃，在最高溫度下保溫60分鐘的噴放倒料。
所述的鋁鹽為偏鋁酸鈉固體、硫酸鋁或氧化鋁中的一種或一種以上的混合物。
本發(fā)明針對常規(guī)的竹材硫酸鹽法制漿提出了一種新的蒸煮同步留硅的制漿方法，即是在蒸煮前添加鋁鹽，然后進行蒸煮。實驗研究發(fā)現(xiàn)竹原料里的硅在堿性溶液中會不斷溶出，同時堿性溶液不斷進入細胞中，溶出的硅與堿性溶液反應生成硅酸鈉，硅酸鈉進一步與鋁鹽反應生成類似沸石的沉淀物，這種沉淀物具有吸附性能，會吸附在纖維表面或內(nèi)部，阻止了原料中的硅溶于堿液后向黑液轉(zhuǎn)移，這樣原料中的硅大部分留在了纖維表面及內(nèi)部，進而降低了黑液中二氧化硅的含量。本發(fā)明的另外一個特點在于鋁鹽的選擇和復配上，多種鋁鹽優(yōu)于單一的鋁鹽。鋁鹽蒸煮同步留硅制漿方法工藝操作方便，不需對現(xiàn)有設備進行大調(diào)整即可組織生產(chǎn)；同時添加的鋁鹽來源豐富。
具體實施方式
實施例1：1)將竹子切成25～30mm長、3～5mm寬的竹片，然后取竹片干重22％的濃度為120g/L的氫氧化鈉溶液，6％的硫化鈉和0.5％的偏鋁酸鈉固體攪拌均勻制成蒸煮液；
2)將蒸煮藥液加入到竹片中，再加入水調(diào)節(jié)竹片與液體的質(zhì)量比為1∶4.5，自室溫升在150分鐘升溫至150℃，在最高溫度下保溫60分鐘的噴放倒料。留硅效果以紙漿細漿得率、卡帕值、漿料灰分及二氧化硅含量，黑液二氧化硅含量等主要指標表示。細漿得率43.56％，卡帕值25，漿料灰分1.35％，漿料二氧化硅含量0.65％，黑液二氧化硅含量0.25％。
實施例2：1)將竹子切成25～30mm長、3～5mm寬的竹片，然后取竹片干重23％的濃度為125g/L的氫氧化鈉溶液，6.25％的硫化鈉、1％的氧化鈣和0.8％的硫酸鋁攪拌均勻制成蒸煮液；
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