專利名稱：一種助凝劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種助凝劑及其制備方法，更特別的是關(guān)于一種造紙黑液處理中使用的助凝劑及其制備方法。
隨著工業(yè)的發(fā)展，為保護(hù)環(huán)境免受污染，對(duì)各種工業(yè)廢水及生活污水排放的標(biāo)準(zhǔn)也越來越高，這都對(duì)水處理提出了越來越迫切的要求。在各種水處理材料和方法中，使用最久、制造簡(jiǎn)單方便、成本低廉、最大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)和使用的仍是無機(jī)型材料，其中以含堿式氯化鋁為主要有效成分的絮凝劑最為普遍。如中國專利90106151對(duì)此已有介紹，并且也提供了一種由鋁酸鈣、鹽酸、氧化劑與水反應(yīng)所生成的一種含堿式氯化鋁成分的絮凝劑，但使用中發(fā)現(xiàn)該絮凝劑在COD、BOD及色度的脫除等方面仍有待提高，生產(chǎn)過程也有需改進(jìn)之處。
隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各行業(yè)的紙張用量大幅增加，而我國木材資源缺乏，需要大量進(jìn)口國外的商品漿板，而這種漿板價(jià)格十分貴，因此供需矛盾日益尖銳。隨之而起的是我國數(shù)以千計(jì)的以蘆葦、稻草、竹子和麥桿等草類原料為主的中、小型造紙企業(yè)，這些中、小型造紙企業(yè)在生產(chǎn)中很多對(duì)造紙產(chǎn)生的廢水沒有處理，而是直接將其排入江河湖泊。由于廢水中的有機(jī)物含量高、排放量大，造成了當(dāng)?shù)厮吹膰?yán)重污染，而很多中、小型造紙企業(yè)的造紙廢水未經(jīng)處理的一個(gè)很重要的原因是草漿造紙的黑液處理技術(shù)尚未突破，達(dá)不到處理要求，運(yùn)行費(fèi)用太高，使造紙廠家難以接受。
針對(duì)以上問題，有的大型企業(yè)采用堿回收的方法治理黑液污染取得了一定的效果，但該技術(shù)有很大的局限性，一方面，所需設(shè)備復(fù)雜，投資高達(dá)上千萬元，能耗大，對(duì)中小企業(yè)的適應(yīng)性差；另一方面，從治理角度來看，并不能從根本上解決污染，例如產(chǎn)生二次洗漿污染。國家將造紙黑液的治理作為“七五”期間的攻關(guān)項(xiàng)目招標(biāo)，但迄今為止，尚無一種投資小、治理回報(bào)率高的方法，這是一個(gè)長期未得到圓滿解決的技術(shù)難題。
本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種生產(chǎn)成本低、原料易得、存放穩(wěn)定、效果好、應(yīng)用面寬的助凝劑及其制備方法。
本發(fā)明的目的之二是提供一種造紙黑液處理中使用的助凝劑及其制備方法。
本發(fā)明的這些以及其它目的將通過下列詳細(xì)說明和描述來進(jìn)一步闡述。
在本發(fā)明中，本發(fā)明的助凝劑，包括占總重量1～5wt％的高分子化合物和6～30wt％的氧化鈣，0～0.04wt％的助溶劑和余量水。進(jìn)一步的，本發(fā)明的助凝劑包括占總重量1～4wt％的高分子化合物和8～25wt％的氧化鈣，0～0.03wt％的助溶劑和余量水。
在本發(fā)明中，所述的高分子化合物可以是聚丙烯酰胺的共聚物、均聚物和接枝型聚丙烯酰胺，較好的是，所述的高分子化合物可以是陽離子/兩性接枝型聚丙烯酰胺，分子量為2000000以上。所述的氧化鈣可以是PH值為12以上的飽和濃石灰水，其可以由1份石灰，2～5份水混合而成。可以采用去離子水或工業(yè)軟水，助溶劑為常規(guī)應(yīng)用產(chǎn)品，如湖南岳陽石化總廠勞服公司生產(chǎn)的101助溶劑。
本發(fā)明的助凝劑，可以按以下方法來制備，包括如下步驟A、將高分子化合物如聚丙烯酰胺先用適量的溫水溶解成無結(jié)塊、無沉淀的粘稠狀液體；B、在聚合釜中加入水，加熱至60～80℃，在240rpm速度攪拌下再加氧化鈣，至液體PH大于或等于10以上時(shí)慢慢加入A步驟得到的聚丙烯酰胺液體，時(shí)間為40～60分鐘；C、得到產(chǎn)品為乳白色粘稠狀液體，如有必要，可加入適量常規(guī)防腐劑。
在實(shí)際使用中，可以稀釋成6～20倍使用，具體數(shù)據(jù)視污染物中雜質(zhì)而定。
本發(fā)明的助凝劑對(duì)水溶物析出后的細(xì)微顆粒具有特別快速網(wǎng)捕、凝聚、縮合的能力，適用于處理任何廢水處理中的懸浮物凝聚和污泥濃縮，可達(dá)到含水快速自然疏脫、開化省去各種壓濾機(jī)械投資的目的。
本發(fā)明的助聚劑具有生產(chǎn)成本低、原料易得、存放穩(wěn)定、效果好、應(yīng)用面寬等優(yōu)點(diǎn)，既能從根本上治理黑液，又能有效地回收黑液中的木質(zhì)素，所得的木質(zhì)素不必再進(jìn)行磺化處理成磺化木質(zhì)素，就可直接應(yīng)用。
以下通過具體實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明，但實(shí)施例僅用于說明，并不能限制本發(fā)明范圍。
在本發(fā)明中，若非特指，所有的份、量均為以總重量為基礎(chǔ)的重量單位。
例1按配比稱取1.5公斤分子量為2500000的聚丙烯酰胺和8公斤氧化鈣以及90.5公斤的去離子水。
將8公斤氧化鈣和24公斤去離子水混合，配成PH為12的飽和濃石灰水；將1.5公斤分子量為2500000的聚丙烯酰胺用20公斤溫度為65℃的去離子水溶解成無結(jié)塊、無沉淀的粘稠狀液體；在聚合釜中加入余量水，加熱至60℃，在240rpm速度攪拌下加入按上述方法配制的PH為12的飽和濃石灰水，至液體PH大于10時(shí)在40～60分鐘內(nèi)慢慢加入用去離子水溶解成無結(jié)塊、無沉淀的粘稠狀聚丙烯酰胺液體，得到產(chǎn)品為乳白色粘稠狀液體，加入適量常規(guī)防腐劑。
例2按配比稱取2.5公斤分子量為3000000的聚丙烯酰胺和15公斤氧化鈣以及82.5公斤的去離子水。
將15公斤氧化鈣和40公斤去離子水混合，配成PH為13的飽和濃石灰水；將2.5公斤分子量為3000000的聚丙烯酰胺用30公斤溫度為75℃的去離子水溶解成無結(jié)塊、無沉淀的粘稠狀液體；
在聚合釜中加入余量水，加熱至70℃，在240rpm速度攪拌下加入按上述方法配制的PH為13的飽和濃石灰水，至液體PH大于11時(shí)在40～60分鐘內(nèi)慢慢加入用去離子水溶解成無結(jié)塊、無沉淀的粘稠狀聚丙烯酰胺液體，得到產(chǎn)品為乳白色粘稠狀液體。
例3按配比稱取4.5公斤分子量為6000000的聚丙烯酰胺和25公斤氧化鈣以及71.5公斤的去離子水。
將25公斤氧化鈣和55公斤去離子水混合，配成PH為14的飽和濃石灰水；將4.5公斤分子量為6000000的聚丙烯酰胺用80公斤溫度為80℃的去離子水和0.02公斤101助溶劑溶解成無結(jié)塊、無沉淀的粘稠狀液體；在聚合釜中加入余量水，加熱至80℃，在240rpm速度攪拌下加入按上述方法配制的PH為14的飽和濃石灰水，至液體PH大于10時(shí)在40～60分鐘內(nèi)慢慢加入用去離子水溶解成無結(jié)塊、無沉淀的粘稠狀聚丙烯酰胺液體，得到產(chǎn)品為乳白色粘稠狀液體，加入適量常規(guī)防腐劑。
例4按配比稱取1.0公斤分子量為8000000的聚丙烯酰胺和30公斤氧化鈣以及69公斤的工業(yè)軟水。
將30公斤氧化鈣和50公斤工業(yè)軟水混合，配成PH為14的飽和濃石灰水；將1.0公斤分子量為8000000的聚丙烯酰胺用10公斤溫度為80℃的工業(yè)軟水和0.01公斤101助溶劑溶解成無結(jié)塊、無沉淀的粘稠狀液體；在聚合釜中加入余量水，加熱至80℃，在240rpm速度攪拌下加入按上述方法配制的PH為14的飽和濃石灰水，至液體PH大于10時(shí)在40～60分鐘內(nèi)慢慢加入用去離子水溶解成無結(jié)塊、無沉淀的粘稠狀聚丙烯酰胺液體，得到產(chǎn)品為乳白色粘稠狀液體，加入適量常規(guī)防腐劑。
權(quán)利要求
1.一種助凝劑，其特征在于包括占總重量1～5wt％的高分子化合物和6～30wt％的氧化鈣，0～0.04wt％的助溶劑和余量水。
2.如權(quán)利要求1所述的助凝劑，其特征在于包括占總重量1～4wt％的高分子化合物和8～25wt％的氧化鈣，0～0.03wt％的助溶劑和余量水。
3.如權(quán)利要求1、2所述的助凝劑，其特征在于所述的高分子化合物可以是聚丙烯酰胺的共聚物、均聚物和接枝型聚丙烯酰胺，分子量為2000000以上。
4.如權(quán)利要求1、2所述的助凝劑，其特征在于所述的高分子化合物可以是陽離子/兩性接枝型聚丙烯酰胺。
5.如權(quán)利要求1、2所述的助凝劑，其特征在于所述的氧化鈣可以是飽和濃石灰水，其PH值為12以上。
6.如權(quán)利要求5所述的助凝劑，其特征在于所述的氧化鈣可以是飽和濃石灰水，其PH值為12以上，由1份石灰，2～5份水混合而成。
7.如權(quán)利要求1～6所述的助凝劑，其特征在于采用去離子水或工業(yè)軟水。
8.如權(quán)利要求1、2所述的助凝劑的制備方法，其特征在于包括如下步驟A、將高分子化合物如聚丙烯酰胺先用適量的溫水溶解成無結(jié)塊、無沉淀的粘稠狀液體；B、在聚合釜中加入水，加熱至60～80℃，在240rpm速度攪拌下再加氧化鈣，至液體PH大于或等于10以上時(shí)慢慢加入A步驟得到的聚丙烯酰胺液體，時(shí)間為40～60分鐘；C、得到產(chǎn)品為乳白色粘稠狀液體，如有必要，可加入適量常規(guī)防腐劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種造紙黑液處理中使用的助凝劑及其制備方法,包括占總重量1～5wt%的高分子化合物和6～30wt%的氧化鈣,0～0.04wt%的助溶劑和余量水。本發(fā)明的助聚劑具有生產(chǎn)成本低、原料易得、存放穩(wěn)定、效果好、應(yīng)用面寬等優(yōu)點(diǎn),既能從根本上治理黑液,又能有效地回收黑液中的木質(zhì)素。
文檔編號(hào)D21C11/00GK1276351SQ9910787
公開日2000年12月13日 申請(qǐng)日期1999年6月4日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月4日
發(fā)明者魯世景, 王慶忠, 李保成, 王建東, 吳朋剛, 郜志杰 申請(qǐng)人:魯世景, 王慶忠, 李保成, 王建東, 吳朋剛, 郜志杰