制漿黑液資源化木質素磺酸鈉研制

摘要：為了適應環保要求，結合自身特點，通過改變傳統的制漿方法，利用制漿黑液提取木質素磺酸鈉產品，不僅解決了黑液污染問題，而且給企業帶來一定的經濟效益，使得區域環境使區域環境污染程度降低，人們的生活環境質量得到提高。

關鍵詞：黑液綜合利用 木質素磺酸鈉 水質達標排放 經濟效益 社會效益

我公司在加快推進師市新型工業化進程中，以科技為核心，以資源為紐帶，不斷加大產業結構調整力度，加大科技投入，實施節能提速技術改造和項目建設，產品質量穩步提升，企業實力不斷增強。在完成黑液資源化治污環保工程建設，徹底實現達標排放的同時，著力實施堿木素及其衍生品木質素磺酸納、高效減水劑的開發和生產取得成功。

堿法造紙所產生的草漿蒸煮黑液的主要成分是木質素及其衍生物，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荷的90%，所以制漿廢液的治理是解決造紙廠排水污染的關鍵。

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、發熱量低等問題而難于治理。目前堿回收技術在草漿治理方面雖然有一定的進展，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行有效的治理。

近年來，國內多家造紙廠先后投產了一批生產木質素產品的工程裝置。人們已經開始從單一的環境治理，逐漸認識到多種資源的合理利用。從纖維素類單一造紙業的生產過渡到多種產品的開發，多元的產品結構擴大了企業的生存空間，增強了競爭力，不僅達到了污染治理的目的，而且產生了良好的經濟效益，使工廠走上可持續發展之路。

本著“開發適用新技術，提高資源綜合利用率，將污染消除在生產過程中，實現清潔生產”的指導思想，公司采用國內先進成熟的工藝技術和設備，新增黑液提取、濃縮、蒸發、噴霧干燥、生產反應實驗等設備，形成年處理30萬噸造紙黑液的規模，生產出年產3.0萬噸的木質素系列產品市場已逐步打開，在減少污染的同時使廢液得到綜合利用，提高環境效益，并產生可觀的經濟效益。

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，蒸煮黑液的達標排放一直是困擾我廠的技術難題。隨著社會對環保意識的不斷加強，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濟效益。黑液資源化處理技術就是集治理與再利用為一體，在對造紙黑液污染進行有效治理的同時，又通過聯產工藝技術，將其內部有效成分改造成可利用資源，為企業帶來一定的經濟效益。

2、研究結果

我公司為了適應生產要求，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和堿性水解。

亞硫酸鈉蒸煮關鍵是保證磺化的順利進行，防止縮合發生。根據木質素磺酸鈉成品控制標準，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-），有利于木質素的磺化反應，使木素溶解到蒸煮脫除木素比較容易。

木質素磺酸鈉作為化工改性產品，可用于石油開采助劑和水泥減水劑的生產工藝技術。形成該項目完整的成套技術，成果的整體水平達到國內先進水平。并填補疆內空白。

木質素磺酸鈉的技術指標及應用領域

1、技術指標

現在生產出的木質素磺鈉產品為了能夠滿足后續加工的需要，現生產的木質素磺酸鈉產品均滿足下列指標：

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、應用領域

木質素磺酸鈉因其含有較多的磺酸基和羧基等活性基團，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、熱穩定性高、高溫分散穩定性好等特點。木質素磺酸鈉是天然木質素改性產品，呈棕黃色粉末狀物體，無毒可燃，化學穩定性好。

我國木質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、農藥分散劑和礦粉粘合劑、耐火材料粘合劑等，只有少量經過精加工制成染料分散劑等高附加值產品。因此目前木質素產品品種仍較為單一，還有很多用途有待開發，因此今后木質素系列產品的開發、品質的提高和應用領域及市場的開拓將會帶來新的經濟增長點。為此公司已了建立新疆木質素產品研發中心，以促進木質素產品的研究開發與產業化，加速科學技術轉化為生產力。

木質素磺酸鈉的社會效益

項目建設利用國家推薦的先進污染防治技術從造紙黑液中提取木質素產品，并減排COD，一方面解決了天宏紙業污水治理問題，確保下一步中段廢水處理達標排放，把原來廢棄的資源進行綜合利用，不僅減少資源浪費，保護環境，使區域環境污染程度降低，人們的生活環境質量得到提高。項目建設效果良好，達到了政府滿意，百姓擁護的效果。

綜上所述，該項目是一項用高新技術改造傳統產業提高產品附加值，拉長傳統產品產業鏈的良好范例，符合國家現階段大力支持的新型材料、環保綠色工業和節能減排的產業政策。不但取得了良好的經濟效益，而且具有良好的社會效益和生態效益。