Sodium aluminosilicate crystal formation in alkaline solutions relevant to closed cycle kraft pulp mills

Metal ions, such as those of Al, Si, and Ca known as non-process elements (NPEs), are a major concern in the development of technology for achieving closed cycle operation in Kraft pulp mills. For example, the build-up of NPEs such as Al and Si ions causes sodium aluminosilicate complex formation in the recovery cycle of Kraft pulp mills. These complexes precipitate on process equipment and are very hard to remove. The purpose of this study is to supply basic data on the precipitation conditions for such complexes. These data can be used to develop process models for design and optimization of closed mills. The precipitation conditions of sodium aluminosilicate complexes in synthetic green and white liquors were determined. In the experiments, the effects of varying the A1/Si ratio and concentrations of OH-, Na2S, CO32-, and SO42- were studied. The structure of the precipitates was identified by X-ray diffraction, thermo-gravimetry and chemical analysis. The precipitates were found to have the structure of hydroxysodalite and/or sodalite. Les ions metalliques, tels que ceux d'Al, de Si et de Ca connus comme elements de non-traitement (NPE) sont une preoccupation majeure dans le developpement de la technologie pour le fonctionnement en cycle ferme des usines de papier Kraft. Par exemple, l'accumulation de NPE comme les ions d'Al et de Si entraine la formation de complexes d'aluminosilicate de sodium dans le cycle de recuperation des usines de pâtes Kraft. Ces complexes precipitent sur l'equipement de procede et sont tres difficiles a retirer. Le but de cette etude est d'apporter des donnees de base sur les conditions de precipitation pour de tels complexes. Ces donnees peuvent servir a mettre au point des modeles de conception et d'optimisation d'usines en cycle ferme. Les conditions de precipitation des complexes d'aluminosilicate de sodium dans des liqueurs synthetiques vertes et blanches ont ete determinees. Dans les experiences, les effets des variations appliquees sur le rapport Al/Si et les concentrations de CH-, de Na2S, CO32-, et SO42- ont ete etudies. La structure des precipitats a ete identifiee par diffraction aux rayons X, thermogravimetrie et analyse chimique. On a trouve que les pre-cipitats avaient la structure de l'hydroxysodalite et/ou de la sodalite.