用于浸出回收锅炉灰渣的方法技术

本发明专利技术的主题是一种与来源于纸浆厂回收锅炉的灰渣的单阶段或多阶段浸出工艺结合使用的新型方法，特别是当所述灰渣包含显著量的碳酸盐时。在所述方法中，在一个或多个浸出阶段中使用钙化合物、最优选氧化钙(CaO)和/或氢氧化钙(Ca(OH)2)作为添加剂。在主要化学回收循环之外使用在所述浸出工艺中形成的液体级分，优选地将其用作纸浆厂的漂白生产线中的购买的氢氧化钠的替代物。固体级分可以与纸浆厂的黑液料流混合或经受进一步处理以分离钙化合物用于再循环。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的方法处理来源于纸浆厂的回收锅炉的灰渣(ash)的浸出，特别是当灰渣含有显著量的碳酸盐时。所述灰渣浸出工艺的目的在于从纸浆厂的化学回收循环中清除两种所谓的非工艺元素氯和钾。现有技术飞灰(fly-ash)主要包含硫酸钠，但它也包含碳酸盐、钾和氯化物。回收锅炉飞灰(例如通过静电除尘器分离的灰渣)的浸出是从使用碱性制浆工艺的纸浆厂的化学回收工艺中清除氯和钾的已知方法。不清除的情况下，这些元素通常将会累积到导致在纸浆厂的回收锅炉中的结垢和腐蚀达到不可接受的程度的水平。在常规的灰渣浸出工艺中，将有限量的水添加到灰渣中以使得灰渣仅部分溶解。氯(Cl)和钾(K)富集在溶液中；即，相比于其它元素，它们在溶液中的含量高于它们在灰渣中的含量。在原灰渣材料中的钠盐的主要部分保持为浆料中的固体。使用例如沉降式离心机将所述固体与所述溶液分离，并且通过将固体添加到制浆废液(黑液(black liquor))使所述固体返回到回收循环。部分溶液通常被再循环到浸出槽，并且部分被清除至下水道。当在灰渣中的碳酸盐(CO3)含量超过约5%时，在灰渣中的碳酸盐对分离步骤的性能有不利影响。在这种情况下，为了确保固体与溶液令人满意的分离，硫酸(H2SO4)通常被添加到浸出阶段(leaching stage)中以将部分碳酸盐转化为硫酸盐(SO4)。例如，如果在灰渣中的碳酸盐含量为10%，则每吨灰渣约80千克的H2SO4通常被添加到浸出槽中。常规的灰澄浸出工艺被更详细地描述于例如如下的论文中:Honkanen，R.和Kaila，J.，在各种脱氯技术中的经验(Experiences in var1us Chloride RemovalTechnologies)，2010 年国际化学品回收进展会议(Proc.2010Internat1nal ChemicalRecovery Conference)，威廉斯堡，美国，龙飞(Tappi)出版社，第2卷，第259-267页。在该工艺中的变体的实例是在专利申请文件WO 2011/002354A1中公开的两阶段工艺。应当注意的是，分离步骤通常不导致固体与溶液的完美分离。主要包含固体材料的料流中包含夹带的溶液，而主要包含溶液的其它料流可能会包含一些残余的固体。为了本申请的目的，将前者的料流在文中定义为固体级分(fract1n)，而将后者的料流在本文中定义为液体级分。需要注意的是，多阶段浸出工艺将包含多于一种的固体级分料流和多于一种的液体级分料流。H2SOJt为添加剂在浸出工艺中的使用变得越来越成问题。从化学回收循环“自然”清除硫，在当前处于比早期低得多的水平。这意味着即使向循环中添加相对少的另外的硫，也会对纸浆厂的钠-硫平衡具有重大影响。当硫以4304的形式添加时，最终的结果是增加了对于以氢氧化钠(NaOH)或碳酸钠(Na2CO3)形式的钠补充(make-up)的需求。以这种方式，H2SO4的有效价格变得比其购买价格高得多。专利申请WO 00/61859公开了一种工艺，其中用盐酸分解飞灰的碳酸盐，且用氯化钙沉淀硫酸盐。然而，向工艺中添加氯化合物是不理想的。现代回收锅炉中的燃烧温度比旧的锅炉高。更高的燃烧温度往往意味着在灰渣中更高的碳酸盐含量，进一步加重了对找到处理灰渣浸出工艺中的高碳酸盐灰渣的替代方法的需求。总之，对于如下的浸出方法存在巨大需求:其对于含有显著量的碳酸盐的回收锅炉灰渣将很好地实施，但其将不需SH2SO4的大量添加。
技术实现思路
本专利技术是一种与利用碱性蒸煮工艺的纸浆厂回收锅炉的灰渣的单阶段或多阶段浸出工艺结合使用的新型方法。根据该方法，将至少一种钙化合物，至少氧化钙(CaO)和/或氢氧化钙(Ca(OH)2)，在一个或多个浸出阶段中用作添加剂。在该新型方法中，至少添加CaO和/或Ca (OH)2且然后添加的CaO和/或Ca(OH) 2经由公知的反应与灰渣中的碳酸盐反应: 消化反应:CaCHH2O — Ca (OH) 2 (在添加CaO的情况下)苛化反应:Na2C03+Ca(OH) 2— 2Na0H+CaC0 3 (+K2CO3的类似反应)需要注意的是，在特定优选的实施方式中，除了 CaO和Ca(OH)Jh，所述添加剂还可以含有诸如碳酸钙(CaCO3)的其它钙化合物，和/或诸如镁(Mg)的其它碱土金属的化合物，和/或杂质。此外，可以以水基浆料的形式引入所述添加剂。另外，本文中公开的新类型的添加剂可以与诸如H2SO4的其它类型的添加剂一起使用。因为氢氧化钠(NaOH)和氢氧化钾(KOH)在水中的溶解度比存在于所述灰澄本身中的任何化合物更高，因此在所述新的工艺中产生的一种或多种液体级分包含在以上苛化反应中形成的大多数氢氧根离子(hydroxide 1n)。结合该新型方法应用的浸出条件(例如灰渣-水比、CO3-CaO比、温度、停留时间)使得:(1)将除了氢氧化物外的显著量的化合物溶解在一种或多种液体级分中，和(2)如在常规工艺中的，将氯和通常还有钾富集在一种或多种液体级分中。在单阶段浸出工艺的情况下，灰渣与添加的水的质量比优选地在0.5-2的范围内。在添加CaO和/或Ca (OH)2的情况下，添加的Ca的摩尔对要处理的灰渣中的CO3的摩尔的比优选地在0.5-3的范围内，更优选地在0.5-1.5的范围内。温度通常可在50-100°C的范围内。可以在纸浆厂的主要化学回收循环之外利用在所述新型方法中形成的一种或多种液体级分中包含的氢氧根离子。在合并了漂白生产线(bleaching line)的纸浆厂中，利用一种或多种液体级分以代替在漂白生产线中的购买的NaOH是优选的选择。当在主要化学回收循环之外使用所述一种或多种液体级分时，完成灰渣浸出工艺的主要功能:从主循环中清除氯，通常还一起清除钾。因此，所述新方法提供了用于在回收锅炉灰渣的浸出期间减少或消除仏504添加的新颖的和简便的方案。当在现场(on site)但在主要化学回收循环之外的氢氧化物(hydroxide)的替代是可行的且被考虑在内时，给定程度的氯去除处的净钠损失甚至可比相应的常规灰渣浸出工艺的净钠损失低。所述新型方法的主要的和非常显著的优点是，相对昂贵的H2SO4(如上所述，因为其影响纸浆厂的钠当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于与单阶段或多阶段浸出工艺结合来处理纸浆厂的回收锅炉的灰渣的方法，其中，在一个或多个浸出阶段中将至少一种钙化合物用作添加剂，并且使用化合物氧化钙和氢氧化钙中的至少一种。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：佩特森·麦基奥，
申请(专利权)人：安德里兹公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI