[發(fā)明專利]一種堿回收濃白液除鐵離子吸附劑制備方法及使用方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202211259532.8
• 申請日: 2022-10-14
• 公開（公告）號: CN115679737A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭毅;劉雪菲
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇治水有數(shù)環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: D21C11/00
• 分類號: D21C11/00;D21C11/04;B01J20/30;B01J20/28
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本發(fā)明涉及造紙堿回收工藝過程中濃白液體中鐵離子的去除，公開了一種堿回收濃白液除鐵離子吸附劑制備方法及使用方法。通過在混合好的吸附成分的粉體混合物中加入相當(dāng)于吸附成分總質(zhì)量3％?10％的粘合劑，加入適量水成團(tuán)后對其造粒，顆粒經(jīng)過350?500℃焙燒得到成品顆粒。針對濃白液(主要成分是苛性堿和硫化堿的混合溶液)中的鐵離子，亞鐵酸或鐵酸化合物選用適合的吸附劑去除，投加方式為(1)在苛化反應(yīng)過程中同時添加吸附劑粉末，充分利用反應(yīng)產(chǎn)熱增強(qiáng)吸附效果，并在后續(xù)的除白泥過程中通過靜置沉淀和壓濾去除。(2)在苛化反應(yīng)后段添加獨立的吸附過濾系統(tǒng)，帶有反應(yīng)余熱的濃白液經(jīng)過吸附過濾系統(tǒng)從而去除鐵離子。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及造紙堿回收工藝過程中濃白液體中鐵離子的去除，特別是針對由通過高溫化學(xué)反應(yīng)回收堿黑液過程中產(chǎn)生的，因含有鐵離子而呈綠色的綠液與石灰進(jìn)行苛化反應(yīng)得到的白液，通過在這一過程中加入2.5-12.5‰質(zhì)量分?jǐn)?shù)的吸附劑粉末，或者通過裝填了吸附劑顆粒的吸附過濾系統(tǒng)，在送回蒸煮車間進(jìn)行再利用蒸煮漂白制漿前去除(濃)白液之中的鐵離子

背景技術(shù)

我國制漿造紙工業(yè)近年來取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，年產(chǎn)量已經(jīng)位居世界前三。其中堿法制漿約占化學(xué)制漿方法的90％，該工藝可以簡要概括為，通過燒堿溶液蒸煮木材或草本現(xiàn)委原料，燒堿與纖維原料中的木質(zhì)素等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使木質(zhì)素等雜質(zhì)榮譽(yù)堿溶液中，形成含有有機(jī)物的鈉鹽溶液-黑液。經(jīng)過洗漿工藝，將造紙用的紙漿與可溶的黑液分離。黑液的成分三分之二是可燃的有機(jī)物，即黑液固形物，三分之一是無機(jī)鈉鹽。當(dāng)制漿造紙氣液無堿回收裝置時，這部分黑液全部做黑水排除，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。堿回收再利用工藝有效解決了這一問題，并可以很大程度實現(xiàn)造紙用燒堿，蒸汽和電自給，因此是國家重點開發(fā)推廣的環(huán)保、節(jié)能項目。這一工藝是將黑液中的有機(jī)物燃燒去除，回收大量熱能，同時得到的堿液-(濃)白液循環(huán)再利用。它主要包括四個工藝段：1)蒸發(fā)工段-黑液的蒸發(fā)濃縮；2)燃燒工段-黑液的燃燒(堿回收鍋爐)；3)苛化工段-綠液苛化及白液澄清；4)回收窯-石灰回收。其中苛化工段中提到的綠液即含一定量鐵離子的燒堿液，一般約在萬分之2至萬分之五之間。有時甚至高達(dá)千分之五左右，這與堿回收工藝過程中所采用的設(shè)備和儲備堿的容器有關(guān)。這是因為濃堿液將會對鑄鐵產(chǎn)生一定的腐蝕作用，增加了堿液中鐵的含量，即濃堿液與鐵反應(yīng)生成亞鐵酸鈉(Na₂FeO₂)，而亞鐵酸鈉水解，生成的氫氧化亞鐵被空氣中的氧氣所氧化，生成氫氧化鐵，氫氧化鐵表現(xiàn)出微弱的酸性，溶解于熱的濃堿液中生成黃色或紅色的鐵酸鈉(NaFeO₂)，使得造紙濃白液除鐵十分困難，而在堿法制漿的過程中直接使用這種含鐵的濃白液，會造成漂白過程中雙氧水的過度消耗，造成經(jīng)濟(jì)浪費。這是因為1)亞鐵離子會被雙氧水氧化為三價鐵離子；2)三價鐵離子具有催化作用，會加速雙氧水分解成H₂O和O₂；3)漂白反應(yīng)是通過NaOH與雙氧水的反應(yīng)生成Na₂O₂與三價鐵離子形成凝膠去除，鐵離子含量越高，雙氧水消耗量越高。長期以來，此問題都沒有在造紙行業(yè)得到很好的解決。因此一種經(jīng)濟(jì)，有效又操作簡便的濃白鐵除鐵工藝在造紙行業(yè)亟待推廣。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服和解決造紙堿回收過程中存在的二價鐵離子和三價鐵離子，造成后續(xù)漂白過程中雙氧水用量增加的影響，而又難于用常規(guī)方法去除，不但去除效率低，引入其他雜質(zhì)，或者鐵離子仍保留在體系中等缺點和問題，研究發(fā)明一種低成本且簡單易行的去除造紙堿回收過程中(濃)白液中鐵離子的方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：本發(fā)明提供了一種造紙燒堿回收工藝中產(chǎn)生的濃白液中鐵離子吸附去除的粉體產(chǎn)品和顆粒產(chǎn)品的制備方法，以及規(guī)模化應(yīng)用的工藝方法。粉體產(chǎn)品可通過藥劑投加的方式，沉降的固體可以在苛化反應(yīng)除白泥過程中一并去除。

顆粒產(chǎn)品可以以填料的方式裝填在造紙堿回收的相應(yīng)工藝段反應(yīng)容器內(nèi)，適當(dāng)?shù)耐Ａ魰r間和反洗可以有效提高濾料的使用壽命。