[發明專利]一種非木材黑液自苛化協同除硅方法

在審

• 申請號: 201510945207.0
• 申請日: 2015-12-16
• 公開（公告）號: CN105568731A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發明（設計）人: 徐永建;章偉鵬;蒙景茹
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: D21C11/04
• 分類號: D21C11/04;D21C11/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 劉國智

技術領域

本發明屬于制漿造紙技術領域，具體涉及一種非木材黑液自苛化協同除硅 方法。

背景技術

非木材纖維原料與木材纖維原料相比灰分含量高(灰分中60％以上是 SiO₂)，麥草灰分含量一般在3％-5％。原料中的硅在蒸煮過程中會與氫氧化鈉 反應生成可溶性硅酸鹽而進入黑液中，導致堿回收系統運行出現一系列問題， 稱之為“硅干擾”。主要體現在黑液蒸發困難、蒸發器易結垢、黑液燃燒溫度高、 白液澄清困難、白泥綜合利用等方面。在綠液苛化、高硅含量及高殘堿白泥綜 合利用方面，擇地填埋或堆放，既浪費資源，又造成環境污染。一個年產20 萬t的竹漿廠，產生的苛化白泥約10萬t，作為造紙企業大宗固廢之一的白泥 的處理問題一直影響著非木材漿長的發展。國家“十二五”規劃綱要明確提出大 力發展循環經濟，全面推進資源綜合利用，并就工業固體廢物綜合利用率提出 明確指標，所以“硅干擾”問題集中在減少白泥產生量或白泥綜合利用方面。

國內外針對非木材堿回收“硅干擾”問題進行了大量的研究，已有的除硅方 法有：備料除硅、蒸煮同步留/除硅、黑液除硅及綠液除硅。備料除硅不能去 除表皮組織中的結合硅；蒸煮同步留/除硅即采用特殊的蒸煮工藝或者在蒸煮 過程中添加金屬氧化物，使原料中的結合硅與除硅劑生成不溶物而吸附在紙漿 纖維，從而降低黑液硅含量，但除硅效率不高。黑液除硅如：生石灰法黑液除 硅、二氧化碳/煙道氣法黑液除硅、黑液中添加含鋁、鎂、鐵的化合物除硅、 無機酸黑液除硅等。這些技術在降低黑液硅含量的同時也會引起黑液有機物損 失，造成黑液燃燒值降低，影響黑液燃燒。綠液除硅技術如：苛化法綠液除硅、 CO₂法綠液除硅、含鋁、鎂化合物綠液除硅等，存在綠液性質改變，金屬化合 物用量大，成本高等問題，未能應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種操作簡單且節能環保的非木材黑液自苛化協 同除硅方法。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

1)首先，將濃黑液置于濃黑液槽中并加入濃黑液固含量1.0％～3.0％的硼 化物和1.0％～2.5％除硅劑；

2)然后，將濃黑液置于黑液加熱器中加熱使濃黑液變為固體后再送入堿 回收爐中于1050℃以上進行燃燒，硼化物與硅、除硅劑發生化學反應，生成的 正硼酸鹽溶于綠液直接轉化生成氫氧化鈉和偏硼酸鹽，綠液硅不溶物通過沉淀 除去。

所述的黑液的固含量為55％～65％。

所述的硼化物為四硼酸鈉(Na₂B₄O₇·10H₂O)、偏硼酸鈉(NaBO₂)、硼酸 二鈉(Na₄B₂O₅)或硼酸三鈉(Na₃BO₃)。

所述的除硅劑為偏鋁酸鈉(NaAlO₂)、硫酸鋁(Al₂(SO₄)₃)、硫酸鎂(MgSO₄) 或氧化鈣(GaO)。

本發明利用少量硼化物和除硅劑，在減少或者解決“硅干擾問題”的同時， 實現了黑液的自苛化，大大減少了堿回收系統白泥的產量同時減少了設備的投 入。即在堿爐燃燒過程中硼化物生成正硼酸鹽，正硼酸鹽溶于綠液時直接轉化 生成氫氧化鈉和偏硼酸鹽，無需常規苛化過程，或在常規苛化過程中減少石灰 用量，實現堿回收自苛化。同時，燃燒過程中硼化物與硅及除硅劑結合生成類 似硼化玻璃的化學成分復雜的化合物，在實現自苛化的同時達到協同除硅的效 果，既可以實現自苛化，又可以達到除硅的目的。