CN1524621A - 用于给悬浮液充气的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用一个或多个阶段和/或电池(P1、P2、P3、P4、S1、S2)给悬浮液充气，尤其是例如在浆料悬浮液脱墨时对其浮选的方法，其中每个阶段/电池(P1、P2、P3、P4、S1、S2)都具有其自身单独的液体回路(6)。为了改进污点的去除，本发明插入了清除器(12、12′、16、18)。此外，本发明涉及一种用于实施该方法的装置。

Description

用于给悬浮液充气的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种利用一个或多个阶段和/或电池给悬浮液充气的方法，尤其涉及例如在浆料悬浮液脱墨时对其浮选的方法，其中每个阶段/电池都具有其自身单独的液体回路。此外，本发明涉及一种实施该方法的装置。

背景技术

包含有高浓度矿物质(颜料，如碳酸钙和高岭土)的打印纸张的再使用需要在循环过程中和脱墨过程期间的二次浆化中进行工艺调节。

就循环过程来说，所涉及的非纤维状物质(印墨、矿物质等)的输入是存在问题的。废纸处理设备的操作员迫不得已要除掉过量的印墨和矿物质。脱墨浮选是个从纤维浆料悬浮液中除去杂质和印墨颗粒的过程，尤其是那些在废水处理中产生的物质。由于它采用气泡来去除墨粒，所以该过程仅有限地适用于以低的纤维损失同时除掉污点，加之有效地除灰和/或减少细粒。

疏水的固体或通过表面活性物质已变得疏水的固体比如印墨颗粒等被附在其上的气泡携带到液体的表面上并可作为泡沫去除。根据工艺管理，污点和填料或多或少不特定地随着疏水固体一起被去除。

例如，EP1124001A2或EP1262593A1公开了一种如方案1的前序部分所述的方法，其中各个浮选阶段也可按照例如US4255262、EP0243690、DE3120202或US6208549所述的那样设计。这类方法用于从浆料悬浮液中去除杂质和印墨颗粒，尤其是那些在废水处理中产生的物质。通过应用这类方法，能实现矿物成分(例如，填料等)的不特定去除，因为它们的化学表面性质(尤其是负荷)使得它们与浆料悬浮液中的墨粒发生不同程度的反应，这就相对容易地变得疏水了。此外，矿物成分的比重大约是高于墨粒的两倍或三倍。不过，在已知的方法中，在选择性的浮选上存在一些缺陷。例如，如果我们尝试通过在工艺上作一定程度的改变来去除填料，总会降低印墨和污点去除的效率，这样就需额外地进行充气的变化、原料波动的调节以及生产量上的变化。此外，如果为了提高污点和矿物质的去除率而增大溢出量，就会同比例地增大纤维的损失，这就增大了处理物料和原料所需的费用。由于其颗粒尺寸和槽中流动阻力上的原因，污点很难在浮选过程中去除。

发明内容

本发明的目的在于减少或避免上述缺陷，同时维持相同的流路和充气。

因而，本发明的特征在于有选择地从至少一个液体回路中去除污点，其中可在一个电池例如原电池或二次电池的液体回路中进行污点去除，或在电池阶段之间即在原电池和二次电池之间。因此，就可有选择地且简单地从去除了主要污点，且去除了印墨。

如果浆料悬浮液在进入二次电池之前被稀释到大约0.4-1.7％尤其为0.8-1.3％的浓度，就可提高浮选效率。

如果根据本发明的另一有利改进，将每一个污点去除阶段插入至少两个电池的回路中，就可进一步显著地改进污点去除。

尤其有利的是，污点去除阶段后面跟有一个洗涤过程以除灰。

如果将至少两个污点去除过程和任何随后的洗涤过程中的接收物流一起供送到另一个洗涤过程(所谓的双重洗涤)中，就可以减少的纤维损失进一步增大除灰的量。

本发明另一有利改进的特征在于，将接收物供送到一个中密度缝隙筛网。这在将至少两个污点去除过程插到原电池回路中时是特别有利的。

尤其有利的是，喷射泵提供了1.0-2.5巴的压力增量，优选为1.2巴和1.6巴。

此外，本发明涉及一种利用一个或多个阶段和/或电池给悬浮液充气，尤其是例如在浆料悬浮液脱墨时进行浮选的装置，其中每个阶段/电池都有其自身单独的液体回路。根据本发明，该装置的特征在于插入有一个清除器，该清除器可插入一个电池如原电池或二次电池的液体回路中和/或电池阶段之间即原电池与二次电池之间。

如果根据本发明，分别将一个清除器插入至少两个电池的回路中，就可进一步地显著地改进污点的去除。

如果清除器的后面跟有一个洗涤器是尤其有利的。

如果将至少两个清除器和任何随后的洗涤器中的接收物流一起供送到另一个洗涤器，就可进一步取得除灰上的改进。

通过将收集的废物流后洗涤可进一步减少纤维的损失，同时减少来自浮选洗涤系统中的容积流量。

此外，有利的是将至少两个清除器和任何随后的洗涤器插入原电池的回路中。

如果将清除器设计为一个(水力)旋流分离器或旋流分离块，可产生有利的结构，其中旋流分离器或旋流分离块可具有一除气装置。

本发明进一步有利改进的特征在于，喷射泵提供了1.0-2.5巴的压力增量，优选为1.2巴和1.6巴。

另一个优点在于，由于良好地清除了悬浮液，可完全省去二次浮选。

附图说明

现在将利用附图中的示例对本发明加以描述，其中：

图1示出了现有技术中的浮选设备；

图2示出了本发明的变型；

图3示出了本发明的又一变型；

图4示出了本发明特别有利的变型；

图5示出了本发明方法的变型的框图；

图6示出了清除器的变型。

具体实施方式

图1为现有技术中具有四个原电池P1、P2、P3、P4和两个二次电池S1、S2的浮选设备的示意图。浆料悬浮液Z的液流在合适的位置进入第一原电池P1中。气泡经由回路1在该电池中产生，回路1与给料部分断开，通过喷射器2吸入空气L并将之混入悬浮液中。整个浮选设备大量充满了悬浮液，其表面0上形成有泡沫，尽可能地包含物质和墨粒以通过浮选去除。经滤清以去除原电池P1中墨和杂质的接收物流通过一个位于分隔壁10底部上的开口5传送到第二原电池P2。此时在所有其它的原电池中，悬浮液都是通过由内部电池回路操纵的气泡发生喷射器以相同的方式处理的，并作为接收物G排放到设备终端。从所有的原电池P1-P4中收集的泡沫可沿着泡沫通道3排出到槽4中。其间已从中基本上去除了泡沫的中间槽4的溢流被输送到二次电池S2。当悬浮液绕着内部电池回路6流动时，再次发生充气。来自二次电池S2的接收物通过位于底部的开口7传送到二次电池S1。当采用回路8进行充气之后，二次电池中的泡沫可作为溢流去除。二次电池S1中的接收物通过位于底部的分隔壁11中的开口9进入第一原电池P1。

作为基本原理，本发明的污点去除阶段可置于多个位置上。可将它插入原电池、二次电池的回路中或原电池与二次电池阶段之间。图2示出了插入原电池阶段和二次电池阶段中的污点去除阶段。根据预期的工艺管理和清除需求，将污点去除器(清除器)12安装在原电池(P1、P2、P3、P4)中的一个上。作为一种选择或附加手段，可将一个污点去除阶段(清除器)12′插入二次电池(S1、S2)的回路中。作为一个示例，图2示出了P2处的污点去除器(清除器)12和S2处的清除器12′。清除器12、12′被安装在喷射泵13的下游。与现有技术相比，喷射泵13在本发明中以相同的生产量提供了较高的压力输出，以便克服由安装在喷射泵与清除器之间的水力旋流分离器产生的高压液滴(0.8-2.0巴，优选为1.2-1.6巴)。也可与水力旋流分离器相结合地包括一个除灰阶段。在工艺程序中，优选将旋流分离器安装在除灰机的上游。为了提高旋流分离器中的污点去除效率，应在使用常规的粗糙清除器时给悬浮液除气。如果使用所谓的除气清除器，细物质的去除效果是特别明显的。根据原料的类型和污点的特性，悬浮液中的高空气含量可提高污点的去除量(离心浮选)。在空气排入下一个电池中之前，一部分液流被排出到电池P2、S2底部的附近，而在污点已在清除器12、12′中去除且浆料浓度通过扩散器14、14′设定之后进入同一电池中。也可将一个清除器插入几个电池腔中。在清除器12、12′中除去的物质被送入废水处理设备。除灰的程度可利用常规的机器参数设定。通过独立于生产地设定喷射器流量，根据图1所示的现有技术，还可调整商品浆中污点去除的程度。

如果根据本发明要求整个生产流程顺流送料或在现有的DIP设备安装一个洗涤阶段，也可从电池之间的整个液流中除灰。为了保持浮选效率，必须开放回路且进一步稀释浆料浓度，优选稀释到约0.8-1.3％。

在图3中，送到二次电池的给料15在充当污点去除器件的清除器16中得到处理，从而因去除了污点和墨粒而减小了二次电池中的水力负载。不过，这里的主要方面目标是去除污点。图3中的变型示出了部分液流处理最有效的形式，因为泡沫已在相当程度上被浮选过程中的矿物质和污点强化了。此刻加入清除器能可靠而有效地排出污点，积极增强了液压小但负载高的废物流的除灰效果。

在除灰过程中，接收物增厚。为了保证浆料浓度在二次浮选中不是太高，通常将浆料悬浮液稀释到大约0.6-1.4％。该过程在浮选设备的所有去除工序中都是需要的。

图4中示出了污点去除的另一可行装置。此时，污点是在两个部分液流中去除的。为了进一步减小纤维的损失，将清除器17、17′串联。在此，每个清除器17、17′都可在后面跟有另一个用于除灰的洗涤器。现已减少了填料且从下一个洗涤器18中流出的接收物进入浮选泡沫槽4，并与从原电池进入二次电池的溢流泡沫一起承受进一步的浮选。含有高浓度填料和细粒的废品在处理之前通过DAF(液化空气浮选)装置或淤渣压力机。

图5示出了污点去除阶段的可行的变型的框图。在送到浮选装置的原电池阶段P处之前，要清除的纤维浆料悬浮液在20处经历中密度缝隙筛选21。水力旋流分离器12包括在回路6中；它可以是单级或多级的，也可在必要时包括一个除气装置。去除的污点和墨粒是从SP处的系统中排出的。为了优化清除，旋流分离器后面跟有一个除灰用的洗涤阶段22。有时接收物通过一个中密度缝隙筛网返回到接收物流中，接着被送到一个低密度缝隙筛网。必要的话，将洗涤阶段中的废物流送到另一个二次浮选阶段S。如果清除效率相应于每种情况下的原料特性高的话，那么这个阶段也可完全省去。作为一种选择，也可将悬浮液送到中密度缝隙筛网的第二阶段25，并从那里添加到中密度缝隙筛网的第一阶段21前面的浆料悬浮液20中。

图6示出了形式为水力旋流分离器26的清除器的变型。浆流27沿着切线的方向进入，接收物28随后沿轴向排出。包含高浓度污点和墨粒的废物流29是在水力旋流分离器26的底部去除的。通常，连接这种类型的多个旋流分离器26，可水平或两个成组地排列。

通过将大量的填料从生产流程中去除且额外地去除少量墨粒，也就提高了亮度或白度。

Claims (21)

1.一种利用一个或多个阶段和/或电池给悬浮液充气，尤其是例如在浆料悬浮液脱墨时对其浮选的方法，其中每个阶段/电池都具有其自身单独的液体回路，其特征在于，有选择地从至少一个液体回路中去除污点。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，污点去除可在一个电池例如原电池或二次电池的液体回路中进行。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，污点去除可在电池阶段之间即原电池和二次电池之间进行。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，浆料悬浮液可在进入二次电池之前稀释到大约0.4-1.7％，尤其为0.8-1.3％的浓度。

5.如权利要求1-4中之一所述的方法，其特征在于，将污点去除阶段分别插入至少两个电池的回路中。

6.如权利要求1-5中之一所述的方法，其特征在于，该污点去除阶段后面跟有一个除灰的洗涤工序。

7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，将至少两个污点去除工序和任何随后的洗涤工序中的接收物流一起供送到另一个洗涤工序中。

8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，将接收物供送到一个中密度缝隙筛网。

9.如权利要求5-7中之一所述的方法，其特征在于，至少将两个污点去除工序插入原电池的回路中。

10.如权利要求1-9中之一所述的方法，其特征在于，喷射泵提供了1.0-2.5巴的压力增量，优选为1.2巴和1.6巴。

11.一种利用一个或多个阶段和/或电池(P1、P2、P3、P4、S1、S2)给悬浮液充气，尤其是例如在浆料悬浮液脱墨时进行浮选的装置，其中每个阶段/电池(P1、P2、P3、P4、S1、S2)都具有其自身单独的液体回路(6)，其特征在于，插入有一清除器(12、12′)。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，清除器(12、12′)被插入一个电池(P1、P2、P3、P4、S1、S2)的液体回路中，例如一个原电池或二次电池。

13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，清除器(16)被置于电池阶段之间即原电池和二次电池之间。

14.如权利要求11-13中之一所述的装置，其特征在于，将清除器(12、12′)分别插入至少两个电池的回路(6)中。

15.如权利要求11-14中之一所述的装置，其特征在于，清除器(12、12′)后面跟有一个洗涤器。

16.如权利要求14或15所述的装置，其特征在于，将至少两个清除器和任何随后的洗涤器中的接收物流一起供送到一个洗涤器(18)。

17.如权利要求14-16之一所述的装置，其特征在于，将至少两个清除器(17、17′)和任何随后的洗涤器插入原电池(P1、P2、P3、P4)的回路(6)中。

18.如权利要求11-17中之一所述的装置，其特征在于，将清除器(12、12′、16、17、17′)设计成一个(水力)旋流分离器或旋流分离块。

19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，旋流分离器或旋流分离块具有一个除气装置。

20.如权利要求11-19中之一所述的装置，其特征在于，喷射泵(2)提供了1.0-2.5巴的压力增量，优选为1.2巴和1.6巴。

21.如权利要求11-20中之一所述的装置，其特征在于，由于良好地清除了悬浮液而完全省去二次浮选。

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