[发明专利]基于生物酶的中碱双回路浮选废纸脱墨工艺

说明书

技术领域

本发明涉及制浆造纸工艺技术领域，特别涉及生物酶用于废纸浆料中碱双回路浮选脱墨工艺。

背景技术

随着植物资源日益短缺和对环境保护的重视，废纸已成为造纸工业原料的重要来源，所占比重也越来越大，其回收利用是解决造纸工业面临的原料短缺、能源紧张和污染严重等三大问题的有效途径。脱墨是废纸回用的重要步骤，使用良好的脱墨技术脱除纸张的油墨并有效保护废纸纤维是废纸脱墨的关键。

废纸脱墨所采用的方法有机械法、化学法和生物酶法。化学法中传统的碱性脱墨是利用氢氧化钠和硅酸钠等化学药品在pH值为9-11条件下进行脱墨。但碱性药品的加入，增加了脱墨废水污染负荷，而且含有较多机械浆的废纸在碱法脱墨过程中会发生“碱变黑”现象，引起纸浆白度的降低。此外，碱法化学脱墨不利于纸浆滤水性能和强度性能的改善。中性脱墨是近年来发展起来的一种新型化学法脱墨技术，能有效降低油墨粒子的扩散，减少阴离子垃圾的产生，防止油墨粒子的再沉淀，具有脱墨及废水的处理成本低，污染程度小等优点。中性脱墨剂只由表面活性剂组成，主要为阴离子表面活性剂和非离子型表面活性剂，阴离子型表面活性剂去污性能好，发泡性好，泡沫细且稳定，价格较低；非离子表面活性剂分散乳化作用好，临界胶束浓度较低，可在低浓度下获得良好的脱墨效果，但其产生的泡沫较少，且不稳定，但它与其他类型表面活性剂相容性好。酶法脱墨是指利用酶处理废纸，并辅以浮选和/或洗涤除去油墨的工艺技术。生物酶法脱墨有两种途径，一种是利用酶直接攻击油墨使油墨降解，如脂肪酶、脂酶等；另一种是通过改变纤维表面或附近的联接键使油墨脱离，并借助洗涤、浮选或两者结合的方法将脱离下来的油墨粒子除去，如纤维素酶、半纤维素酶、木素降解酶等。与常规的化学法脱墨相比，生物酶法脱墨具有很多优点：提高了油墨的去除率，增加了废纸浆的白度，提高了纸浆的得率，增进了灰分的去除，改善纸浆的物理特性(如滤水性)，对纸浆强度没有什么负面影响，减少废纸处理过程中BOD和COD，大大降低脱墨和废水处理的化学品用量等。

目前，随着无压印刷、静电印刷等新型印刷技术的问世，油墨的种类和油墨配方也处于不断更新和变化中，例如，紫外光固油墨、激光印刷油墨、苯胺印刷油墨等，而传统的单一的脱墨工艺方法只能脱除胶版印刷常用的树脂型油基油墨，而对于新型油墨则难以有效脱除，这是造成脱墨困难的主要原因。这些油墨颗粒在碎解后变得十分细小，如苯胺油墨碎浆后油墨颗粒变为0.3-2um大小，在常规的浮选法中不能除去，继续悬浮于水中，这种油墨颗粒的存在使纸浆的白度降低6-10%ISO。

由法国纸业技术中心G.Galland等人提出的中性与碱性相结合的双回路废纸脱墨方法，主要就是为了解决传统碱性脱墨方法不能很好地脱除混合废纸中水性油墨的问题。这种脱墨方法的提出，主要是考虑先利用第一段中性回路除去苯胺油墨，以避免在碱性回路中的过于分散，再经第二段碱处理分离脱除传统胶印油墨，从而使混合废纸的油墨脱除效率提高。但传统的中性与碱性相结合的双回路废纸脱墨工艺第一段中性回路仅使用中性脱墨剂脱除苯胺印刷油墨，并不能完全脱除现有的新型油墨，导致第二段碱性回路需加入较多的碱性化学药品，会在脱墨过程中增加废纸纤维的损伤以及污染负荷。

综上所述，目前，传统的碱脱墨工艺和传统中碱双回路脱墨都有各自的缺点，本发明针对这些缺点，将生物酶与中间双回路脱墨工艺相结合，在一定程度上减少了传统脱墨的缺点，使得废纸纤维在脱墨过程中受到较小的损伤，并降低了脱墨废水的污染负荷。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种基于生物酶的中碱双回路废纸浮选脱墨工艺，在第一段中性回路中添加中性混合脱墨剂，中性混合脱墨剂包括生物酶和中性脱墨剂，第二段碱性回路采用碱性过氧化氢脱墨，即能够减缓传统脱墨工艺对废纸纤维的损伤，提高脱墨浆回用品质，又能有效脱除新型及传统油墨，提高浆纸白度，减少污染负荷。

本发明的目的通过以下技术方案实现：基于生物酶的中碱双回路废纸浮选脱墨工艺，该工艺中中碱双回路脱墨中第一段中性回路脱墨采用中性混合脱墨剂脱墨，所述中性混合脱墨剂包括生物酶和中性脱墨剂；第二段碱性回路脱墨采用碱性过氧化氢脱墨，具体工艺如下：

（1）碎浆：将废纸置于水力碎浆机中碎浆，得到纸浆；

（2）脱墨：在步骤（1）得到的纸浆中加入生物酶和中性脱墨剂，进行第一段中性回路脱墨，后进行第二段碱性回路脱墨，得到脱墨后浆料；

（3）浮选：将步骤（2）得到的脱墨后浆料稀释至浓度为1-2%wt后进行浮选，得到浮选后的浆料；