一种酸洗废液和废木质素生产海绵肥料的方法
【专利摘要】本发明公开了一种酸洗废液和废木质素生产海绵肥料的方法，它涉及肥料生产工艺技术领域；在造纸厂碱法制浆产生的废黑液里，加入钢铁酸洗的废酸液，然后再加入过硫酸铵作催化剂，加入超氧化钠作引发剂，用热烟道气加热上述物料，在带搅拌的常压容器中，保温一段时间，使物料通过化学反应，生成改性木质素，然后配上生物菌种和氮、磷、钾辅料，即可得到海绵肥料。本发明有益效果为：它以废治废，同时解决了两种工业废液的处理难题，是生产农业上缺口较大的有机肥料，肥料肥效比同类产品显著提高，可收到显著的经济效益和环保效益，且具有设备简单、方法简易、容易实施等优点。
【专利说明】
一种酸洗废液和废木质素生产海绵肥料的方法
技术领域
[0001]本发明涉及肥料生产工艺技术领域，具体涉及一种酸洗废液和废木质素生产海绵肥料的方法。
【背景技术】
[0002]木质素广泛存在于大自然界，它大约占陆地植物生物量的三分之一;木质素是一种复杂的高分子化合物，它与纤维素和半纤维素构成植物骨架的主要成分，植物光合作用所固定的C02有很大一部分转化成为木质素，或者说，通过光合作用储存于植物中的太阳能，木质素大约占了 40%;在自然界，木质素的储量仅次于纤维素，每年都以500亿吨的速度再生;我国森林资源不是很丰富，而农作物桔杆却每年有5-6亿吨;我国制浆造纸工业每年要从植物中分离出大约1.4亿吨纤维素，同时副产5000万吨左右的木质素，制浆造纸工业排放的“黑液”的主要成份为木质素，但迄今为止，我国超过95%木质素仍以“黑液”直接排入江河或浓缩后烧掉，很少得到有效利用，不仅浪费资源，还严重污染环境。然而，石化能源的日益枯竭、木质素的丰富储量、木质素科学的飞速发展，决定了木质素的经济效益的可持续发展性；因为木质素成本较低，它及其衍生物具有多种功能性，木质素工业上用途广阔，作为有机肥料的有机质来源，也应该相当看好。一般公认为木质素是由苯丙基单元通过C-O键或C-C键连接而成的交联网状的天然酚类高分子化合物，木质素分子中具有芳香基、酚羧基、醇羧基、羰基、羧基等多种活性基团，兼具可再生、可降解及无毒等优点，而被视为优良的绿色化工原料，对木质素化学改性的研究，可以大大提高木质素的实用性能。
[0003]另外，我国钢铁工业的钢铁酸洗，产生大量的酸性废液，若用硫酸酸洗，废酸含量6-8% (重量百分比，以下同)左右，硫酸亚铁7-9%左右；若用盐酸酸洗，废酸含量7-9 %左右，氯化亚铁25-33 %左右;这些废酸，也还没有得到合理的利用。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种酸洗废液和废木质素生产海绵肥料的方法，它以废治废，同时解决了两种工业废液的处理难题，是生产农业上缺口较大的有机肥料，肥料肥效比同类产品显著提高，可收到显著的经济效益和环保效益，且具有设备简单、方法简易、容易实施等优点。
[0005]为了解决【背景技术】所存在的问题，本发明的主要生产原料包含酸洗废液和废木质素，它的具体生产方法步骤为:
[0006](I)将造纸工业碱法制浆产生的废黑液，在废黑液的固型物中，有机物占三分之二以上(重量比)，先将废黑液放入带夹道加热并带有搅拌器的常压敞口设备中，然后，在不断搅拌条件下在废黑液中加入钢铁酸洗废酸液，加入量为废黑液的5-10% (重量百分比，以下同)；
[0007](2)在搅拌条件下，在废黑液中加入过硫酸铵粉末，加入量为废黑液量的0.5-0.9% ；
[0008](3)然后，在搅拌条件下在废黑液中加入超氧化钠粉末，加入量为废黑液量的
0.03-0.06% ；
[0009](4)在继续搅拌条件下，用热的烟道气对上述废黑液逐渐加热，使物料温度98-102°C，反应20-25分钟，可使废黑液中的改性木质素的甲氧基质量分数由原来的18%降低为12%左右;氧化性电解质与废木质素的反应，生成类似海绵状广品；
[0010](5)然后，将上述物料放入另一带搅拌的容器中，在常温常压下，加入适量的生物菌种和尿素、磷酸一铵、氯化钾辅料，混合均匀后，用塑料桶包装，制得海绵肥料。
[0011]步骤(I)中所述加入的钢铁酸洗废酸液，含硫酸6-8%，硫酸亚铁7-9%。
[0012]步骤(I)中所述加入的钢铁酸洗废酸液，含盐酸7-9%，含氯化亚铁25-33%。
[0013]步骤(2)中所述加入的过硫酸铵为工业级合格品，化学式(NH4)2S208，分子量228.19，无色或白色结晶粉末，质量标准:ZB/TG12021-90，工业级二级品，含过硫酸铵彡95.0%，含铁(Fe)彡0.004%，含重金属(以Pb计)彡0.005%，含水彡0.3%。
[0014]步骤(3)中所述加入的超氧化钠为工业级合格品，化学式Na02，分子量54.99，黄色结晶粉末，质量指标为:含有效氧多35.5 %，含氧化|丐=3.5士0.5,含一■氧化碳< I %。
[0015]采用上述结构后，本发明有益效果为:它以废治废，同时解决了两种工业废液的处理难题，是生产农业上缺口较大的有机肥料，肥料肥效比同类产品显著提高，可收到显著的经济效益和环保效益，且具有设备简单、方法简易、容易实施等优点。
【附图说明】
[0016]图1是本发明的生产工艺流程示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0018]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及【具体实施方式】，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的【具体实施方式】仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0019]如图1所示，本发明的主要生产原料包含酸洗废液和废木质素，它的具体生产方法步骤为:
[0020](I)将造纸工业碱法制浆产生的废黑液，在废黑液的固型物中，有机物占三分之二以上(重量比)，先将废黑液放入带夹道加热并带有搅拌器的常压敞口设备中，然后，在不断搅拌条件下在废黑液中加入钢铁酸洗废酸液，加入量为废黑液的5-10% (重量百分比，以下同)；
[0021](2)在搅拌条件下，在废黑液中加入过硫酸铵粉末，加入量为废黑液量的0.5-
0.9% ；
[0022](3)然后，在搅拌条件下在废黑液中加入超氧化钠粉末，加入量为废黑液量的
0.03-0.06% ；
[0023](4)在继续搅拌条件下，用热的烟道气对上述废黑液逐渐加热，使物料温度98-102°C，反应20-25分钟，可使废黑液中的改性木质素的甲氧基质量分数由原来的18%降低为12%左右；由于本发明的氧化性电解质与废木质素的反应，可生成类似海绵状产品，因此统称为海绵肥料；
[0024](5)然后，将上述物料放入另一带搅拌的容器中，在常温常压下，加入适量的生物菌种和尿素、磷酸一铵、氯化钾辅料，混合均匀后，用塑料桶包装，制得海绵肥料。
[0025]步骤(I)中所述加入的钢铁酸洗废酸液，含硫酸6-8%，硫酸亚铁7-9%。
[0026]步骤(I)中所述加入的钢铁酸洗废酸液，含盐酸7-9%，含氯化亚铁25-33%。
[0027]步骤(2)中所述加入的过硫酸铵为工业级合格品，化学式(NH4)2S208，分子量228.19，无色或白色结晶粉末，质量标准:ZB/TG12021-90，工业级二级品，含过硫酸铵彡95.0%，含铁(Fe)<0.004%，含重金属(以Pb计)<0.005%，含水<0.3%，它起化学反应的催化剂作用。
[0028]步骤(3)中所述加入的超氧化钠为工业级合格品，化学式Na02，分子量54.99，黄色结晶粉末，质量指标为:含有效氧多35.5 %，含氧化钙=3.5士0.5，含二氧化碳< I %，它起化学反应的引发剂作用。
[0029]本发明的特点是利用钢铁酸洗废酸液处理工业废木质素，以过硫酸铵作催化剂，超氧化钠作引发剂，生成海绵肥料。在生产过程中，必须掌握反应进行的深度，控制三大因素来控制反应深度:(I)催化剂及引发剂加入量；(2)反应温度；(3)反应时间；当催化剂及引发剂加入量多、反应温度高、反应时间长，可使木质素的改性越彻底，同时消耗的辅料多、成本也会增加。因此，应控制调节好上述三个因素来控制生产质量和成本，以求收到更大的经济效益。
[0030]本【具体实施方式】的工作原理为:在造纸厂碱法制浆产生的废黑液里，加入钢铁酸洗的废酸液，然后再加入过硫酸铵作催化剂，加入超氧化钠作引发剂，用热烟道气加热上述物料，在带搅拌的常压容器中，保温一段时间，使物料通过化学反应，生成改性木质素，然后配上生物菌种和氮、磷、钾辅料，即可得到海绵肥料。
[0031]以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种酸洗废液和废木质素生产海绵肥料的方法，其特征在于本发明的主要生产原料包含酸洗废液和废木质素，它的具体生产方法步骤为: (1)将造纸工业碱法制浆产生的废黑液，在废黑液的固型物中，有机物占三分之二以上(重量比)，先将废黑液放入带夹道加热并带有搅拌器的常压敞口设备中，然后，在不断搅拌条件下在废黑液中加入钢铁酸洗废酸液，加入量为废黑液的5-10% (重量百分比，以下同)； (2)在搅拌条件下，在废黑液中加入过硫酸铵粉末，加入量为废黑液量的0.5-0.9%； (3)然后，在搅拌条件下在废黑液中加入超氧化钠粉末，加入量为废黑液量的0.03-0.06% ； (4)在继续搅拌条件下，用热的烟道气对上述废黑液逐渐加热，使物料温度98-102Γ，反应20-25分钟，可使废黑液中的改性木质素的甲氧基质量分数由原来的18%降低为12%左右;氧化性电解质与废木质素的反应，生成类似海绵状产品； (5)然后，将上述物料放入另一带搅拌的容器中，在常温常压下，加入适量的生物菌种和尿素、磷酸一铵、氯化钾辅料，混合均匀后，用塑料桶包装，制得海绵肥料。2.根据权利要求1所述的一种酸洗废液和废木质素生产海绵肥料的方法，其特征在于步骤(I)中所述加入的钢铁酸洗废酸液，含硫酸6-8%，硫酸亚铁7-9%。3.根据权利要求1所述的一种酸洗废液和废木质素生产海绵肥料的方法，其特征在于步骤(I)中所述加入的钢铁酸洗废酸液，含盐酸7-9%，含氯化亚铁25-33%。4.根据权利要求1所述的一种酸洗废液和废木质素生产海绵肥料的方法，其特征在于步骤(2)中所述加入的过硫酸铵为工业级合格品，化学式(NH4)2S208，分子量228.19，无色或白色结晶粉末，质量标准:ZB/TG12021-90，工业级二级品，含过硫酸铵彡95.0% ,含铁(Fe)彡0.004%，含重金属(以Pb计)彡0.005%，含水彡0.3%。5.根据权利要求1所述的一种酸洗废液和废木质素生产海绵肥料的方法，其特征在于步骤(3)中所述加入的超氧化钠为工业级合格品，化学式Na02，分子量54.99，黄色结晶粉末，质量指标为:含有效氧多35.5 %，含氧化钙=3.5士0.5，含二氧化碳< I %。
【文档编号】C05F7/00GK105936602SQ201610274485
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月28日
【发明人】罗健泉
【申请人】广州盈圃农业科技有限公司