[发明专利]硝酸氧化制备纸浆方法及其废液的利用

说明书

技术领域

本发明属于造纸行业化学制浆技术领域，尤其是涉及低能造纸制浆技术方法。

背景技术

目前工业造纸制浆技术有两大类，一是碱性蒸煮造纸浆法，二是硫盐酸造纸浆法，二者工业化生产均是高温（140-160℃）高圧（0.6-0.8MPa）制浆，蒸汽热源能耗大，CO2排放量也大,不利于节能减排和环境保护。

随着科学技术发展，由于亚硫酸盐制浆方法所使用的主要化学原料为硫及石灰石，价格低廉，生产成本低。所制得的纸浆颜色较浅，可不经漂白而直接用于生产许多品种的纸，纸浆的纯度较高，易于进一步加工精制。因此使用亚硫酸盐法成为目前产量最大的一种酸性化学制浆方法。

亚硫酸盐制浆法是利用不同pH值的亚硫酸盐蒸煮液处理植物纤维原料，制取纸浆的化学制浆方法。此方法最主要特点在于：蒸煮液的pH值有较宽的选择范围，由强酸性到强碱性，可以适应于生产许多性质不同的纸浆品种，而且与相同木素含量的其他化学纸浆相比，得率较高，色泽较浅。虽然亚硫酸盐制浆法在造纸工艺领域中有诸多优点，但是亚硫酸盐制浆法仍需在高温（140-160℃）高圧（0.7-1.2MPa）才能制取纸浆，因此，它仍然存在蒸汽热源能耗大，CO2排放量高,不利于节能减排和环境保护的问题。此外亚硫酸盐制浆法还存在一定的原料选择局限性。

发明内容

为了节能减排，降低能耗，克服制浆材料选择的局限，寻求造纸废液的高效利用，减少环境污染，有利造纸工业的可持续发展，本发明提供了一种节能减排、有利环保和废液利用的低能耗硝酸氧化法制浆新方法，同时又提供一种纸浆废液制取高档有机肥料的利用方法。

本发明所述硝酸氧化制备纸浆方法一是：将植物原料切成3～4cm的碎片,加入制浆蒸球内，再在制浆蒸球内加入碎片与稀硝酸重量比为1:2～3的稀硝酸,加温到70～80℃,并蒸煮1～3小时，过滤洗涤，制得化学浆。

本发明的所述硝酸氧化制备纸浆方法二是：将植物原料切成2～3cm的碎片,加入消化池内，再在消化池内加入碎片与稀硝酸重量比为1:2～3的稀硝酸,在常温10～40℃,浸泡3～5天，过滤洗涤，机械打浆，制得半化学浆。

所述植物原料为麦秆、芦苇、竹子、木材、秸杆等。

所述纸浆废液再生制取有机肥的利用方法是：制浆产生的废液中含有大量高活性的硝基木质素，类似一种高活性的硝基腐植酸，在废液中加碱中和至PH6～7,再经浓缩到20～30波美度,喷雾干燥后，可制得硝基木质素高档有机肥。

所述加碱中和包括用石灰或氨水中和，可制得硝基木质素钙、氨盐。

本发明采用稀硝酸代替亚硫酸盐来制备纸浆，在低温常压下就可制得纸浆，不仅可降低能源消耗，节能40%左右，同时还大大减少污染物排放，CO2排放量可降低40-50%,而且对制浆原料的选择性广，还可制得高档的有机肥。同时还作为泥料处理剂、水泥减水剂、陶瓷泥料稀释剂等。

具体实施方式

实施例1，本发明所述纸浆低能硝酸氧化制浆方法一是：先将竹子、木料、芦苇、秸杆等造纸用原料洗净晒干,切成3-4cm的碎片后,再将碎片加入到制浆蒸球内，再在制浆蒸球中缓慢加入浓度为10-15%的稀硝酸,碎片与稀硝酸重量比为1:2-3，加温到70-80度,并不断翻动蒸球,恒温蒸煮1-3小时（视造紙原料而定）,过滤洗涤，即可制得化学纸浆。

实施例2，本发明所述纸浆低能硝酸氧化制浆方法二是：先将麦秆、木料、芦苇、庶渣、秸杆等造纸用原料，洗净晒干,切成2-3cm的碎片后,再将碎片加入到消化池内，再缓慢加入浓度为10-15%的稀硝酸,碎片与稀硝酸重量比为1:2-3，在10-40℃（常温下）浸泡3-5天（72-120小时），视造纸原料和温度而定）,放入压滤机脱水,再用清水冲料,机械打漿，可制得半化学纸浆（经过机械和化学两种处理制得的化学浆称为半化学浆）。

实施例3，将纸浆制备中产生的含有硝化木质素的废液输入罐体中，在罐体中缓慢加入石灰或氨水，不断搅拌，使其中和反应至PH值为6-7后，停止加入石灰或氨水，再进入三效蒸发器，加热浓缩，使其蒸发浓缩到20-30波美度后,再进行喷雾干燥,即得硝基木质素(钙、铵)高档有机肥。