聚合氯化鋁在造紙工業(yè)中的應用

張金霞，郭旭斌，馬玉春

（中冶美利云產(chǎn)業(yè)投資股份有限公司，寧夏中衛(wèi) 755000）

聚合氯化鋁是一種新型高效的無機高分子凝劑，它具有用量少、除濁效率高、對出水pH影響小等優(yōu)點，一直廣泛應用于水處理過程中。隨著科技的發(fā)展以及對產(chǎn)品認識的加深，近些年來，聚合氯化鋁作為電荷中和劑也越來越多地應用于造紙工業(yè)，在造紙濕部起到良好的助留、助濾作用[1-2]，現(xiàn)就中冶美利云產(chǎn)業(yè)投資股份有限公司在這方面的試驗過程及推廣使用經(jīng)驗與大家分享。

1 產(chǎn)品簡介

聚合氯化鋁（polyaluminium chloride，簡稱PAC），是一種水溶性無機高分子聚合物，通常分為聚合氯化鋁、堿式聚合氯化鋁、板框壓濾聚合氯化鋁及噴霧干燥性聚合氯化鋁。

1.1 聚合氯化鋁助留、助濾原理

聚合氯化鋁是氯化鋁經(jīng)堿預水解的產(chǎn)物，在中堿性抄紙范圍內(nèi)仍帶有一定的正電荷，最大的優(yōu)勢是可優(yōu)先中和紙料中的陰離子干擾物質(zhì)，使細小纖維表面有足夠的負電荷與加入的陽離子聚丙烯酰胺反應組成復合助留助濾系統(tǒng)，以減少陰離子干擾物質(zhì)對陽離子聚丙烯酰胺助留效果的干擾作用，從而起到凈化過程水質(zhì)，減少造紙濕部系統(tǒng)中陽離子化學品添加量，去除陰離子垃圾的作用[3]。

1.2 聚合氯化鋁的指標控制

對每種聚合氯化鋁而言，區(qū)分其質(zhì)量好壞主要看3個指標，即鋁含量、鹽基度和水不溶物。表1為入廠的一般檢測指標，檢測方法執(zhí)行公司企業(yè)標準JB/CCT-MLY-047—2019。

表1 聚合氯化鋁入廠檢測指標

2 試用過程

2.1 中試

試用方案:（1）為了如實反映產(chǎn)品的性能，在其他條件不變的基礎上，在1760紙機進行試用（停用前添加的是硫酸鋁及定著劑）；（2）聚合氯化鋁的添加位置選在前端化機漿碎解罐中；（3）中試涉及的分析檢測項目均執(zhí)行相關行業(yè)標準。

2.1.1 試驗數(shù)據(jù)

2.1.1.1 首程留著率的檢測

表2為首程留著率的檢測結果。

表2 首程留著率的檢測

由表2可見，在保證產(chǎn)品質(zhì)量及系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下，使用聚合氯化鋁較試驗前不使用聚合氯化鋁時系統(tǒng)留著率平均提高了4.59百分點。

2.1.1.2 系統(tǒng)電荷的檢測

表3為系統(tǒng)電荷的檢測結果。

表3 系統(tǒng)電荷的檢測結果

由表3可看出，試用聚合氯化鋁后，系統(tǒng)內(nèi)PCD陽電荷需求量趨于下降，說明試用聚合氯化鋁可以提高系統(tǒng)陽離子電荷。

2.1.1.3 試驗前后漿料配比及漿料質(zhì)量的檢測

表4為試驗前后漿料配比及漿料質(zhì)量的檢測結果。

由表4可知，試驗前后漿料配比穩(wěn)定，打漿質(zhì)量執(zhí)行良好。

表4 試驗前后漿料配比及漿料質(zhì)量

2.1.1.4 單耗及成本

表5為試驗前后的單耗及成本。

由表5可見，試用聚合氯化鋁后噸紙成本較試驗前降低了0.45元。

2.2 推廣試用

表5 試驗前后的單耗及成本

結合小試結果在其他車間進行推廣應用。由于公司具有機臺多、型號小的特點，為了滿足市場的供求關系自2009年開始研發(fā)彩色紙產(chǎn)品，在推廣使用聚合氯化鋁的過程中，發(fā)現(xiàn)伴隨著留著率的提高，其深色系彩色紙產(chǎn)品的染料成本也呈下降趨勢。具體情況見表6。

由表6可見，十三抄車間1760紙機生產(chǎn)定量為70 g/m2湖蘭復印紙，試用聚合氯化鋁后留著率較之前提高了20%～25%，噸紙染料成本降低約187元，其在深色系彩色紙中應用效果明顯。

表6 十三抄車間1760紙機生產(chǎn)定量70 g/m2湖蘭復印紙的相關數(shù)據(jù)

3 結論

聚合氯化鋁作為一種水溶性無機高分子聚合物，根據(jù)其結構不同不僅可作為一種絮凝劑使用于造紙廢水處理中，而且可以選用適當?shù)男吞枺ò咨勰┳鳛樵旒垵癫恐?、助濾材料，使用后通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)的陽離子電荷，起到提高系統(tǒng)留著率，減少漿料流失，降低彩色紙染料用量的作用，最終達到降低生產(chǎn)成本的目的。