Abstract: There is still no good comprehensive utilization
method for solid waste green mud in pulp and paper mills, and it is generally landfilled and incinerated. Due to differences in the pulping process, raw materials, and operating conditions of the alkali furnace, the suspended solids of green liquor vary greatly among plants, so the amount of green mud produced varies several times or even dozens of times. This article briefly analyzes the causes of green mud produced in domestic chemi-mechanical black liquor alkali recovery, methods to green mud resource treatment and measures to green mud reduction.
Key words: chemi-mechanical pulp; alkali furnace; green liquid; solid suspension; green mud; reduction; resources utilization
⊙ 黄再桂（广西金桂浆纸业有限公司，广西钦州 535000）
Reduction and harmless treatment of the green mud in alkali recovery process during chemi-mechanical pulp production
⊙ Huang Zaigui (Guangxi Jingui Pulp and Paper Co., Ltd., Qinzhou 535000, Guangxi, China)
中图分类号：X793; TS733+.9; TS743+.2文献标志码：A 文章编号：1007-9211(2021)03-0050-04
黄再桂 先生
高级工程师，钦州市第九批拔尖人才，现任广西金桂浆纸业有限公司能源部处长级专员；从
事能源部生产运行管理及技术研发应用。
摘要：制浆造纸厂固废绿泥，目前尚无很好的综合利用方法，普遍都是填埋、焚烧。各厂因制浆工艺、原料以及碱炉工况的差异，造成绿液固体悬浮物差异很大，故绿泥产生量相差几倍甚至几十倍。本文简要分析了国内化机浆黑液碱回收绿泥产生的原因、绿泥资源化处理方法及绿泥减量化的工艺措施。关键词：化机浆；碱炉；绿液；固体悬浮物；绿泥；减量化；资源化 我们在进行环境影响评估时，因为废水和废气污染有国家标准制约，治理比较重视；而固体废物治理则往往不甚重视，特别是固体废物治理基本上还没有纳入环保评估的范围内。近十多年来，固废污染事件频发，因此，国家对固体废物的处理要加以重视，规范固废管理，重点在实施“全链条管控”，从物料入厂、出厂到安全填埋或处理各个环节全程追踪。一是通过完善流程监控来
实现对固废物流向的全过程可追踪、可追溯；二是在建立可追踪系统的基础上，完善全链条的管控责任。
化学木浆的绿液固体悬浮物基本在600～2000 m g /L，笔者统计了国内三家单一化学机械浆碱回收的绿液固体悬浮物含量在1500～8000 m g/L。造成绿液固体悬浮物差异大的主要原因有：一是制浆工艺和原料的差异（黑液热值）；二是碱炉工况（合理的配风，炉衬、炉膛和碳床温度）；三是溜槽高度
（溜槽口距
炉底中心线）。而碱回收炉垫层的不当操作及稀白液固
体悬浮物高等影响甚小。如图1～图4。
绿泥主要成分如表1，其化学组分经常会随着一些
因素发生变化，这些因素包括工厂中物料循环的封闭程
度、制浆的原料和工艺等。
本文统计三厂的绿泥处理方法都是送动力锅炉混
煤掺烧。
1 化机浆碱回收系统参数对比（表2）
2 原因分析
三厂绿液固体悬浮物含量差异大，原因有：
(1）浓黑液热值：在600 ℃温度下灼烧测出来的浓
黑液有机物含量只有40%，而金桂和北海S E为52%和
53%。金隆浆的浓黑液热值只有11,119 k J/k g.d s，相
表1 绿泥组分占比[1]
组分
质量分数/%
Na
2
O
15.5
CaO
15.2
MgO
13.2
MnO
2.9
Fe
2
O
3
1.5
Al
2
O
3
0.1
SiO
2
0.1
SO
3
12.8
P
2
O
5
0.2
C
19.3
对于金桂和北海SE要低很多。
(2）溜槽高度（距炉底中心线）：金桂为90 m m，
金隆和北海S E都是125 m m。溜槽高度决定熔融物在
炉膛底部的停留时间和反应时间，并可以保证碳床的
温度。近几年碱炉设计厂商都将溜槽设计高度提高至
200m m，目的是为了保持碳床的温度，降低绿液固体
悬浮物含量，减少绿泥的产生。因化机浆碱炉无硫酸盐
且不添加芒硝，故垫层中只有氧化反应无还原反应，不
图1 三家国内化机浆碱炉
图2 常规绿泥处理流程
图3 绿泥混煤
图4 绿泥制作水泥砖
表2 国内化机浆碱回收参数比较
车间蒸发
碱炉
广西金桂浆纸
江苏华机恒脉+汶瑞
800+800
管式MEE
80～85
6.5～8.5
≤50
桉木+相思木
7.2
65～67
2980
52
60
碱煮(10%)+机械
华西能源
2010年9月
400
40
18/208.8
4.07(含吹灰蒸汽)
14
8
104
133
2.0～2.8
175
3
2.2/165
1.8/170
4.8/25
37∶45∶18
200
10
30
20G(0～6.5m炉衬)
4800
4800
28.8
23.04
664
17.36
2.51
86.93
否
2
90
绿液+蒸汽
19
压缩空气
item
设计厂商
设计蒸发量/(t.h-1)
蒸发形式
稀黑液温度/℃
稀黑液pH
稀黑液纤维含量/ppm
原料
蒸发比/(t水/t汽）
浓黑液浓度/%
浓黑液热值/(kcal.kg-1.DS)
浓黑液有机物/%
运行周期/day
清洗方式
设计厂商
投产时间
锅炉负载/(tds.d-1）
设计产汽量/(t.h-1）
蒸汽规格/(bar/℃）
产汽比/(t.m-3）
蒸汽回收机
碱灰Cl-含量/%
碱灰K+含量/%
给水温度/℃
黑液喷燃温度/℃
黑液喷燃压力/bar
省煤器出口烟温/℃
燃烧风/层
一次风压力温度/(kPa.℃-1)
二次风压力温度/(kPa.℃-1)
三次风压力温度/(kPa.℃-1)
一二三次风量比例烟气
烟气NO
x
/(mg.Nm-3）
烟气SO
2
/(mg.Nm-3）
Dust/(mg.Nm-3）
炉膛下部材质
炉膛宽度/mm
炉膛纵深/mm
总高/m
炉膛截面积/m2
总容积/m3
单位截面积固形物处理量/(t.m-2.d-1)
截面积热负荷/(MW.m-2)
容积热负荷/(kW.m-3)
是否需要点油助燃
溜槽数量/个
溜槽高度/mm
溜槽消音方式
吹灰器数量/个
吹灰器墙箱气锁
金隆浆(江苏)
江苏华机
338
管式MEE
75～80
6.5～7
20
相思木
6.4
65～67
2660
40
30
稀白液或水煮+机械
武汉锅炉
2011年7月
125
11
18/210
2.23(不含吹灰蒸汽)
12
4
104
110
1.3
185
3
1.0/270～300
1.0/270～300
1.5/25
42∶38∶20
200
60
7
20G(0～6m炉衬)
3190
3190
24.2
10.18
246
12.28
1.58
65.45
否
1
125
绿液+蒸汽
15
无
北海STORAENSO
兰州节能
450
板式MVR
80
6.96
TSS305
桉木
—
65～67
3100
53
10～14
水煮（阻垢剂)
武汉锅炉
2016年6月
185
32
16/204
—
12
—
145
131
1.6
165
3
0.40/320
0.70/320
0.70/320
42∶58(2+3)
180
20
10
20G(0～5.5m炉衬)
3910
3910
26.54
15.29
406
12.1
1.82
68.4
否
1
125
绿液+蒸汽
19
二次风
备注
灼烧600℃
续表2 国内化机浆碱回收参数比较
注：1 bar=0.1 MPa, 1 kcal=4.18 J，将表中换算成MPa和J。
车间碱炉
广西金桂浆纸汽包（14）48003200720～8001136.514 mm旋片17 mm喷嘴9∶9∶9∶9左∶右 5∶4前∶后 3∶2
item
吹灰蒸汽压力/bar RB绿液TSS/(mg .L -1）配风比/(m 3.TDS -1)炉膛温度/℃RB运行负荷/%喷高度/m
黑液喷旋片和喷嘴尺寸一次风嘴数量/个二次风嘴数量/个三次风嘴数量/个
金隆浆(江苏)
汽包（13）76004000530100811 mm旋片8 mm喷嘴
6∶6∶4∶4（改7∶6∶7∶7）
前∶后 4∶3改：前后各增加2个高二次风
前∶后 1∶2
北海STORAENSO 汽包（10）17003400680～760
807
9～11 mm旋片12～14 mm喷嘴8∶8∶8∶8前∶后 4∶3前∶后 2∶1
备注
会形成小山丘，整个垫层基本是平的。
(3）燃烧工况：金隆浆的配风偏大，根据化机浆黑液元素分析（C、H、O、N、S）计算，合理的配风应在3000～3500 m 3/t d s，而金隆浆的配风比达到4000 m 3/t d s，配风大带走热量多，造成炉膛温度偏低，金隆浆炉膛平均温度只有530 ℃。
(4）炉衬：2020年5月金隆浆修复炉衬后，绿液固体悬浮物含量降低明显。
3 绿泥的处理
3.1
焚烧
金隆浆的绿泥和白泥混合过滤，干度达到65%以上，呈粉状。金桂与北海S E是单独过滤，干度只有45%以上，呈黏糊状，须与煤充分混合后才能焚烧，否则易造成输煤系统堵料。3.2
填埋
大部分制浆造纸厂都是填埋处理，在固定的区域挖坑，铺上防渗透膜，结束后还要在上部覆盖防渗透膜。3.3
水泥添加物
海南金海浆厂委托水泥厂处理，绿泥经水洗烘干后按一定的比例添加到水泥中[2]。3.4
制作水泥砖
广西金桂2015年使用绿泥制作水泥砖，但因无法彻底解决绿泥可溶性盐造成的泛霜问题，只能内部消耗。
4 结论
综上所述，绿泥减量化可采取以下措施：
4.1提高浓黑液浓度：因化机浆黑液细小纤维含量高
（固体悬浮物：300～2000 m g /k g），浓黑液浓度受限于此，超过70%浓度无法雾化。降低细小纤维含量（如增加多级污水压力筛或利用浅层气浮去除细小纤维等），减少蒸发效罐纤维挂壁堵塞情况，减少停机时间，提高浓黑液浓度，提高碱炉热效率，提高产汽比，这是未来化机浆发展的方向。4.2提高溜槽高度：提高溜槽高度至200 m m，保证停留时间和碳床的温度。
4.3
合理的配风，控制炉温：金隆浆应根据理论计算，并借鉴其他化机浆厂的经验，降低配风比，控制炉温在700～850 ℃的范围。4.4
炉衬的修复：从金隆的案例可知道，修复炉衬后绿液固体悬浮物含量降低明显。炉衬寿命一般在三年时间左右，应及时修复，保证碳床温度。
金桂未来可从两个方面着手改进，降低绿液固体悬浮物，降低绿泥量：一是提高溜槽高度；二是尽快修复炉衬（开机至今尚未修复过，炉衬已全部脱落）；金隆改进方向：一是不影响燃烧的前提下尽可能提高浓黑液浓度（浓黑液65%～67%浓度流动性仍很好）；二是降低
配风比并重新分配一二次风的风量。
参考文献
[1][芬兰]Panu Tikka. Chemical Pulping Part II Recovery of Chemicals and Energy[Z].
[2]李韬，张玉苍，林常，等.造纸厂绿泥在水泥基材料中的应用研究[Z].
[收稿日期:2020-07-20]
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