废纸制浆即脱墨技术的清洁生产水平分析.docx

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1、废纸制浆即脱墨技术的清洁生产水平分析1.1.1 废纸脱墨技术的现状所谓废纸回用，就是将废纸进行再生处理，除去废纸原料中含有的油墨和其它杂质，回收纸浆纤维。废纸中含有的油墨是主要的杂质，特别是油墨的残存量，它左右着脱墨纸浆的质量，并决定纸浆的用途。不言而喻，要扩大脱墨纸浆的使用范围，必须尽可能多地除去油墨，减少油墨的残存量。油墨主要是由有色颜料和连结料所组成。前者是颜色的提供者，而后者则既赋予油墨适当的粘度和颜料粒子的湿润性；同时也赋予印刷物表面具有良好的光泽性、粘着性、耐磨擦性、耐水性等性能。以往油墨连结料都采用植物油、矿物油等成份，现在多添加合成树脂组份，如松香改性酚醛树脂、醇酸树脂、聚儆胺

2、树脂、丙烯酸树脂、聚氨醋树脂等；相比较而言，以植物油、矿物油为连结料的油墨在废纸脱墨过程中较容易被除去，而有些以合成树脂为连结料的油墨和水溶性油墨则相对困难。1.1.1.1 废纸脱墨的工艺流程每一条废纸脱墨生产线的建立并没有一套标准的模式，每个工厂使用的废纸不同，对脱墨浆的质量要求也各不相同，这就导致了每条生产线都有一套自行方案。但从废纸中除去油墨粒子的方式来分有三种方法：洗涤法、浮选法以及浮选和洗涤相结合的方法。具体采用何种方式，是单一还是组合，取决于剥离纤维后的油墨粒子的尺寸分布，同时还与回收纤维的性质、油墨的组成，需除去的杂质及纸浆的用途等密切相关。(1)洗涤法洗涤法脱墨是最早使用的传统

3、方法。这种方法主要是用大量的水反复洗搽浆料，通过脱水的方法将油墨及污物过滤掉，随白水一起排走。洗涤法脱墨时，脱墨剂中必须加入分散剂和抗再沉积剂。主要是在碎浆阶段通过水力碎浆机，并在废纸脱墨剂的作用下，尽可能减小油墨粒子至IoUm以下，并进行乳化、溶解和尽可能地分散油墨，产生最佳的洗涤效果。其工艺流程如下：I分选IAl碎浆IAl熟化IAl粗筛II洗涤脱墨脱水C精筛图9-1洗涤法脱墨工艺流程图洗涤法脱墨比较干净，所得纸浆白度高，灰分含量低，操作方便，工艺稳定，电耗低，设备投资少，其灰分去除率可高达95%。但同时也存在着耗水量大，浆得率低(一般为75%左右)及废水处理负荷大的缺点。(2)浮选法浮选脱

4、墨是废纸经水力碎浆机碎浆后，向浆料中通入空气，送入的空气产生气泡，通过废纸脱墨剂的作用，使剥离的油墨适当凝聚，即油墨粒子尽可能处于10m10()m的范围内，使之吸附于浮选器产生的泡沫上，发泡剂又使这些气泡凝聚不散，油墨粒子和杂质吸附在泡沫上，聚集在浆料表层，不断刮去这些附有油墨粒子的泡沫即可达到除去油墨的目的。浮选法使用的脱墨剂中需加入浮选剂。其工艺流程如下：图9-2浮选法脱墨工艺流程图与洗涤法相比，浮选法具有浆得率高，耗水量小及废水处理负荷小的优势，但是这种方法设备复杂，投资费用高，纸浆质量较低。同时由于其技术难度较大，国产的浮选设备及废纸脱墨剂性能不高，捕集效果较差。目前国内纸厂较少采用单

5、一的浮选法。但需要指出的是，尽管脱墨废水与制浆黑液相比，污染程度降低了许多，但其仍然是一个污染源。因此浮选法废水处理负荷小的优势已越来越受到纸厂的重视，目前陆续兴建的大型纸厂已开始从国外进口浮选设备及浮选用废纸脱墨剂来进行生产。(3)浮洗和洗涤相结合的方法(浮选洗涤法)在浮选洗涤法中，废纸经水力碎浆机碎浆，在废纸脱墨剂作用下，浮选出较大的油墨粒子(IoIIm1OOum),洗涤掉较小的油墨粒子(I浮选脱墨脱水C精筛j浮选脱墨C碱处理浓缩图9-4中性-碱性废纸脱墨工艺流程图在这个工艺流程中，由于在中性或酸性条件下碎浆，避免了水性油墨中连结料的溶解，不至于使油墨粒子分散得更小，故大部分油墨可在这一阶

6、段被浮选除去。随后进行的碱性条件下的脱墨则有利于油基性油墨的除去。这种工艺流程可以大大提高水性油墨的脱墨效率。(2)碱性脱墨一酸循环筛选废纸脱墨工艺传统的碱性废纸脱墨工艺，对于油基性油墨的脱除具有较高的效率；但废纸中存在的部分水性油墨、胶粘剂等碱溶性树脂极大地影响了纸浆质量，为此提出了碱性脱墨一酸循环筛选废纸脱墨工艺，其工艺流程如下：分选Al碎浆Al熟化Al粗筛浮选脱墨脱水C多次精筛.酸性调节图9-5碱性脱墨一酸循环筛选废纸脱墨工艺流程图在这种工艺流程中，前面部分采用传统的脱墨工艺，在精筛前用酸将浆料调节至pH56的范围，同时另附一套pH67的水处理/水循环系统，由于在酸性条件下，碱溶性树脂重

7、新凝集，这样就可以在多次精筛中加以除去。这种工艺可以提高脱墨后的纸桨质量。1.1.2.2 新的废纸脱墨设备及技术(1)蒸汽爆破法BC(BlackCIaWSon)和Recoupe回收技术开发公司已开发应用了一种废纸蒸汽爆破法制浆的技术，适用于废报纸，混合办公废纸和旧纸箱等废纸。该法的过程是将一定浓度的纸浆送人蒸汽爆破器中，通过往复式活塞将其压缩成塞状物料，该塞状物连续送人高压釜，经过蒸汽处理使其温度达到230,压力达到1176.842745.96kPa,处理时间约0.56min,视废纸种类和品质而定。处理后，物料通过一个喷料阀喷出，使压力降至常态。通过饱和蒸汽闪击之后，废纸已分解成纤维和能够洗涤

8、除去的油墨粒子。这种方法作为整个废纸回收脱墨系统中的一部分，与净化、筛选、洗涤等设备配套，可用以前无法处理的废纸有效地生产纸浆。它在成本效率、环境保护，以及对废纸的广泛适应性上具有独到之处。(2)超声波法超声波法适用于含有高光泽聚合物油墨的纸和纸板，如杂志封面、广告、宣传册等。该法的原理是将废纸浆稀悬浮液通过振鸣式超声波发生器，利用超声波的空化作用产生极强的冲击波，在液体中引起周期性的压缩与膨胀，使油墨与纤维分开；此时的油墨粒子的粒径约为IoUm,然后通过旋液分离器分离出油墨粒子。不同频率的超声波疏解和分裂不同尺寸范围的油墨粒子，一般有效的频率范围为20-60kHzo超声波处理的特点是对过程温

9、度不敏感，减少添加脱墨化学品，且脱墨后的纸页强度比采用水力碎浆要大。(3)浓浆搓磨装置浓浆搓磨装置安排在浮选脱墨装置之前，以达到传统脱墨工艺能够处理办公用废纸(如复印废纸、激光打印废纸)的目的。在其过程中将碎解及粗筛后的浆料用带式浓缩机浓缩至30%以上，然后用搓磨机进行搓磨，根据废纸的不同，可采用一段搓磨或二段搓磨，一般在碎浆处加人NaOH,在搓磨机加人表面活性剂。经搓磨机搓磨后的油墨粒子的粒径可降至2060um,然后再进行浮选。这种装置的采用，可大大增加传统脱墨工艺的废纸处理范围。1.1.2.3 新的废纸脱墨化学品酶酶是一种由氨基酸构成其主体的蛋白质，在脱墨过程中起着生物催化剂的作用。目前用

10、于废纸脱墨的酶主要有脂肪酶，纤维素酶和半纤维素酶。以纤维素酶脱墨效果为最好。酶法脱墨在废新闻纸脱墨中，不但可以减少化学品的使用量，降低脱墨废水的COD值，而且由于不需使用大量的NaOH,纸浆的白度可有4%5%的提高。同时对于传统化学药品难以脱墨的办公废纸的脱墨亦有良好的效果。而且浆料白度高、滤水性好、强度性能好。酶法脱墨既可减轻大量使用化学品而造成的环境污染，又可提高纸浆的抄造性能，是一种具有良好前景的生物技术脱墨方法。(2)新型废纸脱墨剂目前的废纸脱墨剂已不是过去大众性的、单一的表面活性剂，而是根据各种废纸脱墨工艺所研制的新颖的、组合式的表面活性剂。有些具有使油墨粒子乳化、分散的功能，有些具有发泡和促使油墨粒子凝集的功能不一而足。针对这种情况，废纸脱墨剂生产厂家已开发了各种各样的废纸脱墨剂。我所也开发、生产了洗涤法专用废纸脱墨剂、浮选洗涤法专用废纸脱墨剂和浮选法专用废纸脱墨剂。不同的脱墨工艺，应选用不同的废纸脱墨剂。但需要指出的是，在同种工艺路线中，由于设备的差异、工艺条件的差异、水质硬度的差异，也会造成废纸脱墨效果的不同。严格来说，一条废纸脱墨生产线应具有专用的废纸脱墨剂。1.1.3 小结根据建设项目技术供应方提供的资料，该项目采用浮选法脱墨工艺，经济技术可行，属于国内传统先进水平。