制漿黑液資源化木質(zhì)素磺酸鈉研制

摘要：為了適應(yīng)環(huán)保要求，結(jié)合自身特點(diǎn)，通過改變傳統(tǒng)的制漿方法，利用制漿黑液提取木質(zhì)素磺酸鈉產(chǎn)品，不僅解決了黑液污染問題，而且給企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益，使得區(qū)域環(huán)境使區(qū)域環(huán)境污染程度降低，人們的生活環(huán)境質(zhì)量得到提高。

關(guān)鍵詞：黑液綜合利用 木質(zhì)素磺酸鈉 水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放 經(jīng)濟(jì)效益 社會(huì)效益

我公司在加快推進(jìn)師市新型工業(yè)化進(jìn)程中，以科技為核心，以資源為紐帶，不斷加大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整力度，加大科技投入，實(shí)施節(jié)能提速技術(shù)改造和項(xiàng)目建設(shè)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)步提升，企業(yè)實(shí)力不斷增強(qiáng)。在完成黑液資源化治污環(huán)保工程建設(shè)，徹底實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放的同時(shí)，著力實(shí)施堿木素及其衍生品木質(zhì)素磺酸納、高效減水劑的開發(fā)和生產(chǎn)取得成功。

堿法造紙所產(chǎn)生的草漿蒸煮黑液的主要成分是木質(zhì)素及其衍生物，半纖維素以及殘留在黑液中的堿。制漿黑液所含COD及色度污染約占造紙廠污染負(fù)荷的90%，所以制漿廢液的治理是解決造紙廠排水污染的關(guān)鍵。

我公司主要是以蘆葦及麥草原料堿法制漿，制漿黑液存在粘度大、硅含量高、發(fā)熱量低等問題而難于治理。目前堿回收技術(shù)在草漿治理方面雖然有一定的進(jìn)展，但回收率仍然較低（草漿黑液在70%以下，木漿黑液在95%以上），也無法對草漿黑液進(jìn)行有效的治理。

近年來，國內(nèi)多家造紙廠先后投產(chǎn)了一批生產(chǎn)木質(zhì)素產(chǎn)品的工程裝置。人們已經(jīng)開始從單一的環(huán)境治理，逐漸認(rèn)識到多種資源的合理利用。從纖維素類單一造紙業(yè)的生產(chǎn)過渡到多種產(chǎn)品的開發(fā)，多元的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)擴(kuò)大了企業(yè)的生存空間，增強(qiáng)了競爭力，不僅達(dá)到了污染治理的目的，而且產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益，使工廠走上可持續(xù)發(fā)展之路。

本著“開發(fā)適用新技術(shù)，提高資源綜合利用率，將污染消除在生產(chǎn)過程中，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)”的指導(dǎo)思想，公司采用國內(nèi)先進(jìn)成熟的工藝技術(shù)和設(shè)備，新增黑液提取、濃縮、蒸發(fā)、噴霧干燥、生產(chǎn)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)等設(shè)備，形成年處理30萬噸造紙黑液的規(guī)模，生產(chǎn)出年產(chǎn)3.0萬噸的木質(zhì)素系列產(chǎn)品市場已逐步打開，在減少污染的同時(shí)使廢液得到綜合利用，提高環(huán)境效益，并產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

研究概況及成果

1、研究概況

我廠多年來一直使用堿法草漿蒸煮，蒸煮黑液的達(dá)標(biāo)排放一直是困擾我廠的技術(shù)難題。隨著社會(huì)對環(huán)保意識的不斷加強(qiáng)，治理制漿造紙廢水污染成為迫在眉睫的問題。近年來有很多企業(yè)從資源化入手，不僅把制漿造紙廢液的污染問題從源頭上解決了，而且還帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益。黑液資源化處理技術(shù)就是集治理與再利用為一體，在對造紙黑液污染進(jìn)行有效治理的同時(shí)，又通過聯(lián)產(chǎn)工藝技術(shù)，將其內(nèi)部有效成分改造成可利用資源，為企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益。

2、研究結(jié)果

我公司為了適應(yīng)生產(chǎn)要求，將原來的燒堿法制漿改為亞硫酸鈉法制漿，亞硫酸鈉是一種無機(jī)氧化性蒸煮助劑，在蒸煮中與木素起磺化作用，降解和溶出木素，同時(shí)將纖維素、半纖維素的還原性末端基氧化成羧基，起到抑制剝皮反應(yīng)的作用。加之亞硫酸鈉法制漿的蒸煮液堿性較弱（與燒堿法制漿相比），大大降低了纖維素和半纖維素在堿性條件下的剝皮反應(yīng)和堿性水解。

亞硫酸鈉蒸煮關(guān)鍵是保證磺化的順利進(jìn)行，防止縮合發(fā)生。根據(jù)木質(zhì)素磺酸鈉成品控制標(biāo)準(zhǔn)，采用堿性亞硫酸鹽法蒸煮，控制PH值≥10，蒸煮液中包含亞硫酸鹽離子（SO32-）和氫氧離子（OH-）或硫氫離子（SH-），有利于木質(zhì)素的磺化反應(yīng)，使木素溶解到蒸煮脫除木素比較容易。

木質(zhì)素磺酸鈉作為化工改性產(chǎn)品，可用于石油開采助劑和水泥減水劑的生產(chǎn)工藝技術(shù)。形成該項(xiàng)目完整的成套技術(shù)，成果的整體水平達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。并填補(bǔ)疆內(nèi)空白。

木質(zhì)素磺酸鈉的技術(shù)指標(biāo)及應(yīng)用領(lǐng)域

1、技術(shù)指標(biāo)

現(xiàn)在生產(chǎn)出的木質(zhì)素磺鈉產(chǎn)品為了能夠滿足后續(xù)加工的需要，現(xiàn)生產(chǎn)的木質(zhì)素磺酸鈉產(chǎn)品均滿足下列指標(biāo)：

木鈉含量： ≥40%；

PH值： 9.0±0.5；

鈣鎂含量： ≤0.5%

氯離子含量： ﹤0.1%

容重： 0.40—0.55g/cm3

水不溶解含量 ≤4%

水分： ≤6%

2、應(yīng)用領(lǐng)域

木質(zhì)素磺酸鈉因其含有較多的磺酸基和羧基等活性基團(tuán)，具有較好的溶解性能及較高的表面活性和分散性能，具有助磨性好、表面活性高、分散性好、熱穩(wěn)定性高、高溫分散穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。木質(zhì)素磺酸鈉是天然木質(zhì)素改性產(chǎn)品，呈棕黃色粉末狀物體，無毒可燃，化學(xué)穩(wěn)定性好。

我國木質(zhì)素磺酸鈉制品主要用于普通混凝土減水劑、石油鉆井液稀釋劑、農(nóng)藥分散劑和礦粉粘合劑、耐火材料粘合劑等，只有少量經(jīng)過精加工制成染料分散劑等高附加值產(chǎn)品。因此目前木質(zhì)素產(chǎn)品品種仍較為單一，還有很多用途有待開發(fā)，因此今后木質(zhì)素系列產(chǎn)品的開發(fā)、品質(zhì)的提高和應(yīng)用領(lǐng)域及市場的開拓將會(huì)帶來新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。為此公司已了建立新疆木質(zhì)素產(chǎn)品研發(fā)中心，以促進(jìn)木質(zhì)素產(chǎn)品的研究開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，加速科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。

木質(zhì)素磺酸鈉的社會(huì)效益

項(xiàng)目建設(shè)利用國家推薦的先進(jìn)污染防治技術(shù)從造紙黑液中提取木質(zhì)素產(chǎn)品，并減排COD，一方面解決了天宏紙業(yè)污水治理問題，確保下一步中段廢水處理達(dá)標(biāo)排放，把原來廢棄的資源進(jìn)行綜合利用，不僅減少資源浪費(fèi)，保護(hù)環(huán)境，使區(qū)域環(huán)境污染程度降低，人們的生活環(huán)境質(zhì)量得到提高。項(xiàng)目建設(shè)效果良好，達(dá)到了政府滿意，百姓擁護(hù)的效果。

綜上所述，該項(xiàng)目是一項(xiàng)用高新技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)提高產(chǎn)品附加值，拉長傳統(tǒng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈的良好范例，符合國家現(xiàn)階段大力支持的新型材料、環(huán)保綠色工業(yè)和節(jié)能減排的產(chǎn)業(yè)政策。不但取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，而且具有良好的社會(huì)效益和生態(tài)效益。