[發明專利]鈉基膨潤土對竹漿綠液預除硅的方法及其應用

無效

• 申請號: 201310267700.2
• 申請日: 2013-06-28
• 公開（公告）號: CN103334329A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 林濤;李雪;徐永健;任建曉;殷學風;郝楊
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: D21C5/00
• 分類號: D21C5/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 汪人和

技術領域

本發明屬于造紙技術領域，具體涉及一種鈉基膨潤土對竹漿綠液預除硅的方法及其應用。

背景技術

非木材纖維造紙原料是我國一種重要可再生纖維的資源。特別是在國家推出“十二五節能減排規劃”后，對環境保護以及節能減排提出了更高的要求，所以正確認識非木材原料在我國制漿造紙方面的重要性和位置是十分必要的。

由于非木材纖維原料自身的特殊原因，半纖維素含量比木材高，雜細胞多，灰分高，二氧化硅約占灰分60%以上，結果造成堿回收過程“硅干擾”問題，其主要體現在蒸發，苛化和石灰回收等工段。在苛化工段，綠液苛化反應中會有CaSiO₃生成，降低了綠液的苛化效率，此外，在白泥煅燒生成石灰回用于苛化工段的過程中，白泥中的硅會降低石灰活性，另外，白泥中的硅會使白泥中殘堿值偏高，由于殘堿物質熔點比石灰低，在白泥進行煅燒反應之前或者反應過程中會先熔化，與石灰結成塊或者粘附在石灰窯內壁上形成結球，結圈和結環，結果造成石灰窯極容易出現故障。

以上這些問題不僅會使堿回收效率降低，而且使造紙廢液處理工段耗能嚴重，達不到國家要求。研究者對于竹漿綠液“硅干擾”問題提出了很多解決方法，如二氧化碳法、鋁酸鹽法以及堿石灰法等，這些方法都僅僅局限于專門的除硅段，由于綠液中硅含量較高，導致除硅段消耗試劑量大，不可循環，耗能大，最終使得企業成本增加。

一般的除硅劑大多數選用大量的化學試劑進行化學方法處理，此方法雖然可以提高除硅效率，但是不可逆，不循環，成本高，消耗量大甚至改變綠液性質等缺點難以避免。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種鈉基膨潤土對竹漿綠液預除硅的方法及其應用，該方法安全有效、節能環保。

本發明是通過以下技術方案來實現：

鈉基膨潤土對竹漿綠液預除硅的方法，包括以下步驟：

1）取鈉基膨潤土，按鈉基膨潤土：水=1:8～64的質量比，向鈉基膨潤土中加入水，混合后，充分攪拌5～10min，得到鈉基膨潤土料漿；

2）將鈉基膨潤土料漿加入待處理的竹漿綠液，充分攪拌5～10min后，靜置，然后過濾取濾液，得到預除硅處理后的竹漿綠液；其中，待處理的竹漿濾液與鈉基膨潤土料漿中的鈉基膨潤土的質量比為30～50:1。

鈉基膨潤土對竹漿綠液預除硅的方法，包括以下步驟：

1）取鈉基膨潤土，按鈉基膨潤土：水=1:32的質量比，向鈉基膨潤土中加入水，混合后，充分攪拌5min，得到鈉基膨潤土料漿；

2）將鈉基膨潤土料漿加入待處理的竹漿綠液，充分攪拌5min后，靜置，然后過濾，取濾液，得到預除硅處理后的竹漿綠液；其中，待處理的竹漿綠液與鈉基膨潤土料漿中的鈉基膨潤土的質量比為45.7。

步驟2）所述的靜置時間為15～25min。

還包括將得到的預除硅處理后的竹漿綠液送入除硅工段，將過濾得到的沉淀送入洗滌工段，洗滌回收，得到鈉基膨潤土。

鈉基膨潤土作為造紙竹漿綠液預除硅劑的應用。

鈉基膨潤土在制備造紙竹漿綠液預除硅劑中的應用。

與現有技術相比，本發明具有以下有益的技術效果：

鈉基膨潤土是膨潤土中的一種，是根據蒙脫石層間可交換陽離子種類、含量來劃分，堿性系數大于或等于1的為鈉基膨潤土，本發明以鈉基膨潤土作為預除硅劑，對竹漿綠液進行預除硅處理，因而能夠緩解造紙生產過程中的“硅干擾”問題，通過實驗驗證，本發明所用的預除硅劑鈉基膨潤土的預除硅率可達50.8%，減小了后續工段的除硅負荷，從而有效地降低了企業的反應能耗。本發明利用鈉基膨潤土對竹漿綠液預除硅的方法操作簡單，安全有效，環境友好，適合工業化大規模放大生產。

進一步的，本發明預除硅后的鈉基膨潤土可洗滌后回收循環利用，從而進一步降低了生產能耗。

本發明通過除硅測試及硅元素能譜檢測等試驗，驗證了鈉基膨潤土的除硅性能，因而，鈉基膨潤土能夠作為預除硅劑應用于造紙技術領域中。

附圖說明

圖1為本發明篩選的三種膨潤土吸附膨脹性能的比較圖譜；

圖2為潤脹鈉基膨潤土所需加水量與在綠液中膨脹容關系圖；

圖3為鈉基膨潤土在強堿性溶液中的硅元素抗堿溶性紅外光譜圖；

圖4為加入鈉基膨潤土前后的竹漿綠液中硅含量的能譜圖，其中a為未加鈉基膨潤土的竹漿綠液中硅含量的能譜圖，b為加入鈉基膨潤土處理后的竹漿綠液中硅含量的能譜圖。

具體實施方式