一种多核聚合羟基铝绿液除硅的方法技术

技术编号:9543558 阅读:124 留言:0更新日期:2014-01-08 20:16
一种多核聚合羟基铝绿液除硅的方法,包括以下步骤:步骤1,制备多核聚合羟基铝,将铝盐溶解于水中,搅拌成溶液,缓慢加入氢氧化钠固体颗粒直至pH调节至4.0-8.0,静置2-10h,倒出上清液,将下浊液放入烘箱干燥10h,研磨;步骤2,多核聚合羟基铝绿液除硅,取澄清后的苛化段绿液倒入烧杯中,加热至90-100℃,然后按照多核聚合羟基铝与绿液的质量-体积浓度为1-15g/L称取步骤1得到的多核聚合羟基铝加入到绿液中,搅拌反应2-10min,过滤;本发明专利技术操作简单,反应速率快,除硅效率高,除硅剂用量少,成本低,对绿液pH影响小。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】,包括以下步骤:步骤1,制备多核聚合羟基铝,将铝盐溶解于水中,搅拌成溶液,缓慢加入氢氧化钠固体颗粒直至pH调节至4.0-8.0,静置2-10h,倒出上清液,将下浊液放入烘箱干燥10h,研磨;步骤2,多核聚合羟基铝绿液除硅,取澄清后的苛化段绿液倒入烧杯中,加热至90-100℃,然后按照多核聚合羟基铝与绿液的质量-体积浓度为1-15g/L称取步骤1得到的多核聚合羟基铝加入到绿液中,搅拌反应2-10min,过滤;本专利技术操作简单,反应速率快,除硅效率高,除硅剂用量少,成本低,对绿液pH影响小。【专利说明】
本专利技术属于造纸工业
,特别涉及。
技术介绍
非木材纤维造纸原料是我国一种重要可再生纤维的资源。由于资源的限制,我国 现阶段大多采用非木材原料制浆,例如竹子,麦草等。由于非木材纤维原料自身的特殊原 因,半纤维素含量比木材高,杂细胞多,灰分高,二氧化硅约占灰分60%以上,结果造成碱回 收过程“硅干扰”问题。其主要体现在蒸发,苛化和石灰回收等工段。在苛化工段,绿液苛 化反应中会有CaSiO3生成,降低了绿液的苛化效率,此外,在白泥煅烧生成石灰回用于苛化 工段的过程中,白泥中的硅会降低石灰活性,另外,白泥中的硅会使白泥中残碱值偏高,由 于残碱物质熔点比石灰低,在白泥进行煅烧反应之前或者反应过程中会先熔化,与石灰结 成块或者粘附在石灰窑内壁上形成结球,结圈和结环,结果造成石灰窑极容易出现故障。以 上这些问题不仅会使碱回收效率降低,而且使得造纸废液处理工段耗能严重,达不到国家 要求。所以,对于减轻“硅干扰”问题有很多解决方法,如二氧化碳法、铝酸盐法以及碱石灰 法等,但是都存在一定的局限性,使得消除了“硅干扰”问题的同时,又面临其他问题,当黑 液中通入二氧化碳/烟道气产生的硅酸胶体粒子非常细小,且悬浮于溶液中,难以沉淀,同 时,当CO2法绿液除硅率为85%时,绿液苛化产生的白泥煅烧回收石灰依然不能回用,且除 硅后绿液PH值低,需要补充NaOH将绿液pH调回到高碱性,铝酸盐法虽然除硅率较高,但是 铝离子的引入量随着除硅率的增加而增加,铝离子的大量存在使得绿液PH降低,并且形成 的硅铝酸钠胶体很难从体系中出去,造成了其他问题。生石灰法除硅率不够高,在石灰煅烧 回收阶段仍有生成的CaSiO3难以煅烧。铝盐在不同的pH下往往以不同的形式存在,当pH小于4.2时,铝盐主要以铝离子 的形式存在,溶液呈现无色透明状,当pH介于4.2与5.5之间时,铝盐以一种特殊聚合物的 形式存在于溶液中,聚合度为6-10的多核聚合羟基铝。当pH介于5.5至8.0时,铝盐以氢 氧化铝的形式存在,和多核聚合羟基铝一样,它也是乳浊液,当PH大于9.0时,铝盐以偏铝 酸根的形式存在于溶液中,溶液变为无色透明。多核聚合羟基铝具有多孔性,吸附性以及快 速反应性,而铝盐直接加入绿液中反应较慢,需要将铝盐研磨来加快反应速率,并且对溶液 pH改变较大。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足,本专利技术的目的是提供一种多核聚合羟基铝绿液除 硅的方法,解决了现有技术铝盐除硅方法中铝盐需用力研磨,改变绿液PH以及沉淀物不够 大的技术问题,本方法多核聚合羟基铝易研磨,简单易操作,反应速度快,除硅率高,沉淀团 大,绿液PH变化很小,无论从除硅剂使用量还是从设备负荷上,都为企业带来了效益。为了实现上述目的,本专利技术采用的技术方案是:一种多核聚合羟基铝绿液除硅的 方法,包括以下步骤:步骤I,制备多核聚合羟基铝将铝盐溶解于水中,搅拌成溶液,缓慢加入氢氧化钠固体颗粒直至PH调节至4.0-8.0, 静置2-10 h,倒出上清液,将下浊液放入烘箱干燥10 h,研磨;步骤2,多核聚合羟基铝绿液除硅取澄清后的苛化段绿液倒入烧杯中,加热至90-100°C,然后按照多核聚合羟基铝与绿 液的质量-体积浓度为l_15g/L称取步骤I得到的多核聚合羟基铝加入到绿液中,搅拌反 应2-10 min,过滤。所述的铝盐可以是硫酸铝、氯化铝或硝酸铝。本专利技术的有益效果是:多核聚合羟基铝的制备反应好控制,制备粉末疏松多孔,比表面积大,易研磨,操作简 单,除硅剂用量少,除硅效果好,多核聚合羟基铝可快速与绿液中硅反应,除硅效率最高可 达90%,并且绿液pH变化很小,并且成本低,可为企业带来效益。【具体实施方式】下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术所用的是来自碱法制浆厂碱回收车间绿液澄清槽,绿液成分:总碱 137.21g/L,活性碱 39.88 g/ L, Na2CO3 97.27 g/ L, Na2S 31.94 g/ L, SiO2 4.36 g/ L,绿 液的pH为12.94。实施例1:步骤I,制备多核聚合羟基铝取铝盐12g溶解于水中,搅拌成溶液,缓慢加入氢氧化钠固体颗粒直至pH调节至4.0, 静置2h,倒出上清液,将下浊液放入烘箱干燥10h,研磨即可;步骤2,多核聚合羟基铝绿液除硅将研磨后的粉末取0.lg,倒入IOOmL澄清后的苛化段绿液中,保持温度90°C,搅拌 5min,测硅含量为2.55 g/L,过滤,测得绿液pH为12.90。实施例2:步骤I,制备多核聚合羟基铝取铝盐12g溶解于水中,搅拌成溶液,缓慢加入氢氧化钠固体颗粒直至pH调节至5.5, 静置5h,倒出上清液,将下浊液放入烘箱干燥10 h,研磨;步骤2,多核聚合羟基铝绿液除硅将研磨后的粉末取0.lg,倒入100 mL澄清后的苛化段绿液中,保持温度90°C,搅拌5 min,测硅含量为2.41 g/L,测得绿液pH为12.87。实施例3:步骤I,制备多核聚合羟基铝取氯化铝12g溶解于水中,搅拌成溶液,缓慢加入氢氧化钠固体颗粒直至PH调节至8.0,静置5h,倒出上清液,将下浊液放入烘箱干燥10h,研磨;步骤2,多核聚合羟基铝绿液除硅将研磨后的粉末取0.lg,倒入100 mL澄清后的苛化段绿液中,保持温度90°C,搅拌5 min,测硅含量为2.48 g/L,测得绿液pH为12.88。实施例4:步骤I,制备多核聚合羟基铝取硫酸铝12g溶解于水中,搅拌成溶液,缓慢加入氢氧化钠固体颗粒直至pH调节至5.5,静置10h,倒出上清液,将下浊液放入烘箱干燥10h,研磨;步骤2,多核聚合羟基铝绿液除硅将研磨后的粉末取0.5g,倒入IOOmL澄清后的苛化段绿液中,保持温度92°C,搅拌 5min,测硅含量为1.17g/L,测得绿液pH为12.80。实施例5:步骤I,制备多核聚合羟基铝取硝酸铝12g溶解于水中,搅拌成溶液,缓慢加入氢氧化钠固体颗粒直至PH调节至5.5,静置10h,倒出上清液,将下浊液放入烘箱干燥10h,研磨;步骤2,多核聚合羟基铝绿液除硅将研磨后的粉末取lg,倒入IOOmL澄清后的苛化段绿液中,保持温度94°C,搅拌5min, 测硅含量为0.13g/L,测得绿液pH为12.66。实施例6:步骤I,制备多核聚合羟基铝取铝盐12g溶解于水中,搅拌成溶液,缓慢加入氢氧化钠固体颗粒直至pH调节至5.5, 静置2h,倒出上清液,将下浊液放入烘箱干燥10h,研磨;步骤2,多核聚合羟基铝绿液除硅将研磨后的粉末取lg,倒入IOOmL澄清后的苛化段绿液中,保持温度95°C,搅拌5min, 测硅含量为0.22g/L,测得绿液本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种多核聚合羟基铝绿液除硅的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,制备多核聚合羟基铝将铝盐溶解于水中,搅拌成溶液,缓慢加入氢氧化钠固体颗粒直至pH调节至4.0?8.0,静置2?10?h,倒出上清液,将下浊液放入烘箱干燥10?h,研磨;步骤2,多核聚合羟基铝绿液除硅取澄清后的苛化段绿液倒入烧杯中,加热至90?100℃,然后按照多核聚合羟基铝与绿液的质量?体积浓度为1?15g/L称取步骤1得到的多核聚合羟基铝加入到绿液中,搅拌反应2?10?min,过滤。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:林涛李雪徐永建殷学风
申请(专利权)人:陕西科技大学
类型:发明
国别省市:

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