一种由禾草类秸秆制备黄腐酸的方法技术

本发明专利技术涉及一种由禾草类秸秆制备黄腐酸的方法，首先利用秸秆中的纤维素来制浆，作为纸浆的原料，在制浆过程中，木质素溶解于蒸煮液中，成为黑液中固含物的主要成分，由于木质素经过蒸煮后充分细化，降解容易，作物易于吸收，成为很好的有机肥料，同时，制浆过程中在高温、高压条件下可形成数量可观的黄腐酸，因此挤浆后的黑液可提取优质黄腐酸，通过上述步骤，达到综合利用禾草类秸秆的目的，而且纸浆、木素和黄腐酸价格不菲，可取得良好的经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于造纸和肥料领域。
技术介绍
中国是小麦、水稻等禾草类作物的种植大国，每到收获季节，产生大量秸秆， 秸秆的处理、处置也成为人们日常生活中所关注的主要问题,由于无法处理、处置这 大量的秸秆，人们只得将大量的秸秆焚烧，或将秸秆入河，以减少大量的秸秆堆压。秸秆焚烧、秸秆入河所带来的危害是巨大的。它直接影响我们的生存环境，危 害我们的身体健康。随着秸秆的焚烧，大量的烟雾进入大气环境中，造成空气能见 度下降，严重影响交通运输，造成许多恶性交通事故。随着秸秆的焚烧,大量的浓烟 进入大气环境,使得空气中的氮氧化物和二氧化硫浓度值大大提高。由于空气严重污 染，人体运动耐受力降低，咳嗽眼睛疼，老人不适宜户外运动，婴幼儿、成年人哮 喘病率也比以前明显增多,部分人出现眼睛红肿、头昏目眩等症状。随着秸秆的入河，大量的有机物溶解进入水体，使得水体中有机物含量高，色 度变深。由于消耗大量的有机物，水中的溶解氧降低，直接影响水生生物生存的环 境,造成大面积的水生生物死亡。造成秸秆焚烧、秸秆入河的主要原因主要有以下几个方面:(l)现有的综合利用技 术经济效益不显著,对农民缺乏吸引力；(2)成熟的综合利用技术投资回收周期长，对 社会资金吸引力不强，形不成规模。目前，秸秆的综合利用方法主要为(l)利用秸秆还田；(2)利用秸秆中的纤维 进行编织，形成草帘等新的弄产品等等。但上述方法都需要占用过多的人力物力， 处理秸秆量有限，经济效益也不是很显著。有鉴于此，本申请提供了一种禾草类秸秆综合利用的新方法，将其作为工业原 料，彻底解决了秸秆堆压的问题，并能取得良好的经济效益。 专利
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供。 本专利技术提供的一种由未草类秸秆制备黄腐酸的方法，包括(一) 蒸煮得到高硬度浆 将禾草类秸秆通过蒸煮方法进行制浆，得到浓度为8—15%的浆，硬度为高锰酸钾值16 — 28;优选硬度为高锰酸钾值18 — 27;最优选硬度为高锰酸钾值20 —25;(二) 高硬度浆后处理得到稀黑液 将高硬度浆进行后处理得到固含量为4_15%，波美度为2 — 9的稀黑液；所述的后处理包括通过稀释、浓缩、压滤或置换等洗涤过程和方法，将存于纤维与纤维 之间，细胞壁、细胞腔中的废液与纤维分离开；(三) 由黑液制备黄腐酸溶液 在稀黑液中或将稀黑液蒸发浓縮除去一部分水分得到的浓黑液中加入酸调节pH5以下，使之析出木素，然后加入絮凝剂，过滤除去木素，滤液即为黄腐酸溶液。 其中，所述的未草类包括麦草、稻草、芦竹或芦苇中的一种或者一种以上的混合；所述的蒸煮方法包括亚铵法和碱法，所述的碱法为蒽醌一烧碱法、硫酸盐法或碱性亚钠法。所述的亚铵法包括如下步骤(1) 在未草类秸秆中加入蒸煮药剂，其中亚硫酸铵的用量为绝干原料量9一 13%，液比为1: 2 — 4;(2) 通入蒸汽进行加热，加热升温至温度为100—12(TC时保温20—40分钟， 进行小放汽，继续加热升温至165 — 173'C，保温60—90分钟；所述的蒽醌-—烧碱法包括如下步骤(1) 在未草类秸秆中加入蒸煮药剂，其中用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料 量9一12%，液比为l: 2—4，蒽醌加入量为绝干原料量的0.5 — 0.8%;(2) 通入蒸汽进行加热，加热升温至温度为100—12(TC时保温20—40分钟， 进行小放汽，继续加热升温至165 — 173'C，保温60—90分钟；所述的硫酸盐法包括如下步骤(1) 在禾草类秸秆中加入蒸煮药剂，其中用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料 量8 — 11%，液比为l: 2—4，硫化度为5_15%;(2) 通入蒸汽进行加热，加热升温至温度为110—14(TC时保温20—40分钟， 进行小放汽，继续加热升温至165 — 173。C，保温60—90分钟；所述碱性亚钠法包括 (1)在麦草原料中加入蒸煮药剂，其中，氢氧化钠用量以绝干原料重量计为11—15%,亚硫酸钠为2 —6%，蒽醌为0.02—0.08%，蒸煮液比为1:3-4;(2)通入蒸汽进行加热，加热升温至温度为100—120'C时保温20—40分钟， 进行小放汽，继续加热升温至160-165。C，保温60-卯分钟。所述亚铵法、蒽醌-一烧碱法、硫酸盐法和碱性亚钠法的步骤(1)之前还可以包 括对禾草类秸秆进行浸渍的过程，包括将浸渍液浸渍禾草类秸秆，使液比达到1: 2 _4，在常压下于85。C以上于螺旋浸渍器中保温和混合10分钟以上，优选在85 — 95 'C之间保温混合10—40分钟，这样使浸渍液与原料充分接触，使原料的浸渍均匀完 全。所述的步骤(三)黑液中加入辅料中的稀黑液为一种制桨方法后处理得到的稀黑 液或两种以上制浆方法分别后处理得到的稀黑液混合后形成的混合稀黑液；优选亚 铵法制浆后得到的亚铵法稀黑液或分别用亚铵法和碱法制浆后得到亚铵法稀黑液和 碱法稀黑液然后混合形成的亚铵法和碱法混合稀黑液。所述的亚铵法和碱法混合稀黑液中亚铵法稀黑液和碱法稀黑液的混合比例为1:IOO—IOO: 1，优选1: IO—IO: 1，更优选1: 4 — 4: 1，所述的亚铵法稀黑液波美度2—9，固含量为4一15%， pH为7 — 10;所述的碱法稀黑液波美度2 — 9，固含量 为4一15%， pH为9一13。所述的浓黑液的固含量为15.1—65%，波美度为9一40;优选固含量为30—65 %，波美度为18—40,更优选固含量为40—47%，波美度为25—29，所述浓黑液的 pH优选为5 — ll;更优选pH为6—8。所述的酸为有机酸和无机酸，优选的有机酸为甲酸、乙酸、丙酸或苯甲酸中的一种或两种以上；优选的无机酸为盐酸、硫酸、硝酸或磷酸的一种或两种以上，所述的调节pH为2—4。所述的絮凝剂加入量为黑液重量的2 — 50ppm;优选5 — 15ppm，最优选5ppm; 所述的絮凝剂为聚合硫酸铁、碱式氯化铝、聚丙烯酸铵。所述的黄腐酸溶液还可干燥制得粗品黄腐酸，也可进一步提纯得到高纯黄腐酸。本专利技术的大体思路如下，由于未草类秸秆的主要组成为纤维素和木质素，因此， 本专利技术从此着手，首先制浆，除去秸秆中的纤维素，在制浆过程中，木质素溶解于 蒸煮液中，经挤浆后称为黑液中固含物的主要成分，由于木质素经过蒸煮后充分细 化，降解容易，作物易于吸收，成为很好的有机肥料，同时，制浆过程中在高温、 高压条件下可形成数量可观的黄腐酸，因此挤浆后的黑液可提取优质黄腐酸，而秸秆中纤维素通过制浆步骤形成纸浆，作为副产品，可用于多种用途。通过上述步骤， 达到综合利用禾草类秸秆的目的，而且纸浆、木素和黄腐酸价格不菲，可取得良好 的经济效益。以下是本专利技术的详细步骤 (一)蒸煮得到高硬度浆将禾草类秸秆通过蒸煮方法进行制浆，得到浓度为8—15%的浆；浆的硬度为高锰酸钾值16—28;优选硬度为高锰酸钾值18—27;最优选硬度为高锰酸钾值20—25。 未草类秸秆可为任意一年生草本植物秸秆，考虑到工业化生产需要大量的原料，包括但不限于麦草、稻草、棉花、芦竹或芦苇等常见大规模种植的未草类秸秆，可 为其中的一种或两种以上的组合；；蒸煮方法包括亚铵法和碱法，碱法包括蒽醌-烧碱法、硫酸盐法或碱性亚钠法，各种方法详细工艺如下 亚铵法包括如下步骤(1) 在禾草类秸秆中加入蒸煮药剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由禾草类秸秆制备黄腐酸的方法，其特征在于，包括：　（一）蒸煮得到高硬度浆　将禾草类秸秆通过蒸煮方法进行制浆，得到浓度为８－１５％的浆，硬度为高锰酸钾值１６－２８；优选硬度为高锰酸钾值１８－２７；最优选硬度为高锰酸钾值２０－２ ５；　（二）高硬度浆后处理得到稀黑液　将高硬度浆进行后处理得到固含量为４－１５％，波美度为２－９的稀黑液；所述的后处理包括通过稀释、浓缩、压滤或置换等洗涤过程和方法，将存于纤维与纤维之间，细胞壁、细胞腔中的废液与纤维分离开；　 　（三）由黑液制备黄腐酸溶液　在稀黑液中或将稀黑液蒸发浓缩除去一部分水分得到的浓黑液中加入酸调节ｐＨ５以下，使之析出木素，然后加入絮凝剂，过滤除去木素，滤液即为黄腐酸溶液。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李洪法，宋明信，杨吉慧，郭良进，
申请(专利权)人：山东泉林纸业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]