阅读说明：本技术 一种利用含水溶性硅素的工业废水制备生态纤维的方法及应用 (Method for preparing ecological fiber by using industrial wastewater containing water-soluble silicon element and application ) 是由 李克明 王忠厚 杨宗兰 于 2020-04-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种利用含水溶性硅素的工业废水制备生态纤维的方法,包括以下步骤：将造纸原料(稻草、麦草、芦苇、棕榈、棉杆、糖渣等)粉碎成颗粒；利用振动筛将粉碎后的颗粒中的纤维物质与非纤维物质进行分离；将分离后的非纤维物质送入反应池形成有机肥；将分离后的纤维物质送入第一道磨盘式粉碎机粗粉,加入CMC纤维素；将第一道磨盘式粉碎机粗粉的纤维放入第二道磨盘式粉碎机继续粉碎,加入水溶性废硅液、纤维素酶；将第二道磨盘式粉碎机粉碎出来的纤维进行脱水处理,将脱水后的纤维打包入成品库,即得生态纤维。本发明选择充分发挥水溶硅素的“等离子自震荡”功效,以物理方法、生物方法反复叠加激活纤维素酶分解纤维集合创新工艺技术,实现全生产链无污染、无化学添加物、无生产废水废料的目的。(The invention discloses a method for preparing ecological fiber by using industrial wastewater containing water-soluble silicon element, which comprises the following steps: pulverizing papermaking raw materials (straw, wheat straw, reed, palm, cotton stalk, sugar residue, etc.) into granules; separating the fibrous substances and the non-fibrous substances in the crushed particles by using a vibrating screen; feeding the separated non-fibrous substances into a reaction tank to form an organic fertilizer; sending the separated fiber substance into a first grinding disc type pulverizer for coarse powder, and adding CMC cellulose; putting the fiber coarse powder of the first millstone type pulverizer into a second millstone type pulverizer to continue pulverizing, and adding water-soluble waste silicon liquid and cellulase; and (4) dehydrating the fibers crushed by the second millstone type crusher, and packaging the dehydrated fibers into a finished product warehouse to obtain the ecological fibers. The invention selects the plasma self-oscillation effect of fully exerting the water-soluble silicon element, and adopts the innovative process technology of repeatedly superposing and activating the cellulose to decompose the fibers by a physical method and a biological method, thereby realizing the purposes of no pollution, no chemical additives and no production wastewater and waste materials in the whole production chain.)

一种利用含水溶性硅素的工业废水制备生态纤维的方法及 应用

技术领域

本发明涉及化工废液处理技术领域，更具体的说是涉及一种利用含水溶性硅素的工业废水制备生态纤维的方法及应用。

背景技术

工业生产水溶硅的过程中，采用高温物理提取法持续烧灸8小时以上的特殊方法回收气化形成的硅元素成分，并将有害成分进行中合分解后快速冷却形成溶解性晶体(SiO₃)。在快速冷却过程(俗称：水激料过程)硅晶体与水结合，硅溶解于水体形成离子状的游离分子，产生大量含有水溶性硅素的含水溶性硅素的工业废水。这种含水溶性硅素的工业废水含有水溶性硅素，其特性：1、物理特性：溶解性结晶体,呈绿色、无色、白色、透明或半透明不定型晶体状；溶解在水里，根据用途调配成不同含量的硅液；2、化学特性：无放射性，无爆炸性、无毒性、无菌性；3、比重1.0；4、超强的渗透性：水熔性硅元素具有0.4纳米细小分子，因此能快速渗透到植物纤维中,对植物纤维极强的渗透性，快速渗透植物纤维里，使植物纤维分解；5、超强的杀菌性：主要体现在对大肠杆菌和军团杆菌的(草兰氏染色阴性菌属)能强力的瞬间灭菌作用。在纤维漂洗过程不会产生黑臭液体。

植物中纤维素难于分解，为此，工业化生产中采用物理的、化学的、生物的各种方法。但是，实践证明，各种不同工艺方法都有优势和缺欠，综合运用又有工艺路线和技术方法不匹的问题，难以实现生态效益、经济效益高度统一。

因此，本发明选择充分发挥水溶硅素的“等离子自震荡”功效，以物理方法、生物方法反复叠加激活纤维素酶分解纤维集合创新工艺技术，实现全生产链无污染、无化学添加物、无生产废水废料“三无”工艺，生态效益、经济效益高度统一。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种利用含水溶性硅素的工业废水制备生态纤维的方法，该方法不仅回收利用了工业废水，还变废为宝，将工业废水的特性加以利用制备生态纤维，一举多得。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种利用含水溶性硅素的工业废水制备生态纤维的方法，包括以下步骤：

a)将造纸原料利用粉碎机粉碎成直径为30-50mm的颗粒；

b)利用振动筛将粉碎后的颗粒中的纤维物质与非纤维物质进行分离；

c)将分离后的非纤维物质送入反应池反应形成有机肥；

d)将分离后的纤维物质送入储料仓；

e)将储料仓中的纤维物质放入第一道磨盘式粉碎机粗粉，加入CMC纤维素；

f)将第一道磨盘式粉碎机粗粉的纤维放入第二道磨盘式粉碎机继续粉碎，加入水溶性废硅液、纤维素酶；

g)将第二道磨盘式粉碎机粉碎出来的纤维进行脱水处理，将脱水后的纤维打包入成品库，即得生态纤维。

优选的，所述造纸原料为稻草、麦草、棉杆、糖渣的任意比例混合。

优选的，所述步骤f)第二道磨盘式粉碎机粉碎出来的纤维叩解度25°SR，湿重3-5g。

进一步地，本发明的另一目的是将制备的生态纤维用于造纸中。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明有益效果如下：

1、本发明利用传统不易加工利用的各种农产品、经济作物废弃物，稻草、麦草、芦苇、棕榈、棉杆、糖渣等原材料，通过利用多项关键技术及设备工艺集成创新——“高环保制浆(纯物理工艺)”生产工艺技术+生物酶解技术+工业水溶硅废水添加剂，应用到造纸纸浆、饲料、板材以及纸塑、化肥、中药提取等领域，发挥独特环保的作用。

2、机械粉碎通过剪切减小原料颗粒尺寸，提高反应面积，同时在一定程度上破坏植物纤维的高级结构，将结晶态纤维素转化成无定形态，使整个大分子结构松散，易于反应。纤维素分解性能与粉碎度直接相关，粒径越小，越容易反应，但需提供的能量也越多，因此存在最佳粉碎尺度。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种利用含水溶性硅素的工业废水制备生态纤维的方法，包括以下步骤：

a)将造纸原料利用粉碎机粉碎成直径为30mm的颗粒；其中，造纸原料为稻草、麦草、棉杆、糖渣的任意比例混合；

b)利用振动筛将粉碎后的颗粒中的纤维物质与非纤维物质进行分离；

c)将分离后的非纤维物质送入反应池反应形成有机肥；

d)将分离后的纤维物质送入储料仓；

e)将储料仓中的纤维物质放入第一道磨盘式粉碎机粗粉，加入CMC纤维素；

f)将第一道磨盘式粉碎机粗粉的纤维放入第二道磨盘式粉碎机继续粉碎，加入水溶性废硅液、纤维素酶；其中，第二道磨盘式粉碎机粉碎出来的纤维叩解度25°SR，湿重5g；

g)将第二道磨盘式粉碎机粉碎出来的纤维进行脱水处理，将脱水后的纤维打包入成品库，即得生态纤维。

实施例2

一种利用含水溶性硅素的工业废水制备生态纤维的方法，包括以下步骤：

a)将造纸原料利用粉碎机粉碎成直径为50mm的颗粒；其中，造纸原料为稻草、麦草、棉杆、糖渣的任意比例混合；

b)利用振动筛将粉碎后的颗粒中的纤维物质与非纤维物质进行分离；

c)将分离后的非纤维物质送入反应池反应形成有机肥；

d)将分离后的纤维物质送入储料仓；

e)将储料仓中的纤维物质放入第一道磨盘式粉碎机粗粉，加入CMC纤维素；

f)将第一道磨盘式粉碎机粗粉的纤维放入第二道磨盘式粉碎机继续粉碎，加入水溶性废硅液、纤维素酶；其中，第二道磨盘式粉碎机粉碎出来的纤维叩解度25°SR，湿重3g；

g)将第二道磨盘式粉碎机粉碎出来的纤维进行脱水处理，将脱水后的纤维打包入成品库，即得生态纤维。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。