ELEMENTOS MINERAIS EM MADEIRAS DE EUCALIPTOS E ACÁCIA NEGRA E SUA INFLUÊNCIA NA INDÚSTRIA DE CELULOSE KRAFT BRANQUEADA

MINERAL ELEMENTS IN WOODS OF EUCALYPTUS AND BLACK WATTLE AND ITS INFLUENCE IN A BLEACHED KRAFT PULP MILL

RESUMO

No ramo de papel e celulose os efluentes são um dos principais problemas e o consumo de água é crítico. Os circuitos internos estão sendo fechados e as fontes de contaminação precisam ser conhecidas. Uma das fontes de contaminação destes efluentes são os minerais da madeira, matériaprima neste tipo de indústria. Neste trabalho foi avaliada a quantidade de alumínio, cálcio, cobre, ferro, potássio, magnésio, manganês, sódio, níquel e silício em madeiras de cinco espécies florestais, plantadas na região de Guaíba, RS, compreendendo Acacia mearnsii, Eucalyptus dunnii, Eucalyptus globulus, Eucalyptus grandis, Eucalyptus saligna. As amostras de madeira foram tratadas com digestão ácida e com carbonização em mufla, solubilizando em ácido para serem analisadas por ICP (Inductively Coupled Plasm). Foi observado que a quantidade de elementos é considerável e os principais elementos encontrados foram K, Ca, Na, Al, Mn, e Si. As espécies Eucalyptus grandis e Eucalyptus saligna mostraram melhor crescimento. Por outro lado, Eucalyptus globulus e Eucalyptus dunnii mostraram menor crescimento e maior teor de elementos. Pelo fato dessas espécies introduzirem maiores quantidades de elementos no processo de fabricação, devem conduzir a maiores problemas industriais. A Acacia mearnsii mostrou o menor nível para ferro, manganês e níquel, sendo uma boa opção para uso em branqueamento com oxigênio, ozônio e peróxido. O silício observado estava em baixa quantidade, o que leva a afirmar que há, na prática industrial, muita contaminação da madeira explorada com solo já que se encontram altos valores de sílica nos circuitos de licores. A entrada dos elementos minerais estudados em uma fábrica de celulose via madeira varia de 4 a 6 kg por tonelada de polpa não-branqueada produzida. Cuidados especiais devem ser tomados com as espécies com madeiras mais ricas em cinzas e elementos minerais e mais baixas eficiências nutricionais, como foi o caso de Eucalyptus dunnii e Eucalyptus globulus.

Palavras-chave:
fechamento de circuitos; elementos minerais; madeira; metais; cátions; eucaliptos; acácia negra

ABSTRACT

Effluents are one of the most important problems in a pulp mill regarding to environmental subjects. With the purpose to reduce them, the mills are closing the internal cycles and reducing the water consumption. The wood, as the most significant source of non-process elements to the system, is responsible for some troubles to the industrial process. With the aim of evaluating their intake and to offer some informations for closing the loop, the contents of Al, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Ni, and Si were analysed in Acacia mearnsii, Eucalyptus dunnii, Eucalyptus globulus globulus, Eucalyptus grandis and Eucalyptus saligna woods. Wood samples were prepared by oven burning and acidic digestion methods, following analysis by ICP (inductively coupled plasm). Using also the results from silvicultural evaluation of trees and stands, they were calculated which elements were carried out from the site in larger amounts (K, Ca, Na, Al, Mn and Si) and the species which exported largest amount of these elements (Eucalyptus dunnii and Eucalyptus globulus). The species with lower growth were Eucalyptus globulus and Eucalyptus dunnii, that leads to a bigger elements input and more potential industrial troubles. It was observed a range of 3.8 (Eucalyptus grandis) up to 6 (Eucalyptus dunnii) kg of analised mineral elements introduced to the process per ton of umbleached pulp produced. The Acacia mearnsii showed the lower level for Fe, Mn and Ni, being useful for oxygen, ozone and peroxide bleaching. The silicon observed in woods was in low concentration although the high values of this element in industrial liquor cycle. This leads to state that there is some contamination with soil when harvesting and handling the wood. Special care must be taken with both high ash and high mineral elements species, such as Eucalyptus dunnii and Eucalyptus globulus.

Key words:
closing cycle; mineral elements; wood; metals; cations; ions; eucalyptus; black wattle

Texto completo disponível apenas em PDF.

Full text available only in PDF format.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

• ALBERT, R. J. Technical and economic feasibility of the effluent-free bleached kraft pulp mill. In: INTERNATIONAL NON-CHLORINE BLEACHING CONFERENCE, 1993, Hilton Head, SC, USA. Proceedings…. 1993, Hilton Head, SC, USA, 23 p.
• ALBERT, R. J. Worldwide status of effluent-free technology for bleached kraft pulp production. In: INTERNATIONAL NON-CHLORINE BLEACHING CONFERENCE, 1995. Proceedings… 1995. 37 p.
• ALBERT, R. J. Current status of TEF bleached kraft pulp mills and future trends. In: INTERNATIONAL NON-CHLORINE BLEACHING CONFERENCE, 1996. Proceedings… 1996. 38 p.
• BRYANT, P. S., EDWARDS, L. L. Monitoring and control of transition element in kraft mill fiberlines. 1994. 23p
• DEVENYNS, J. et al. Control de metales en un blanqueo TCF. El Papel, n. 48, p. 24-33, 1995.
• EDSTROM, S. The ‘closed’ chemical pulp mill: myth or reality? Papermaker, p. 24-27, 1994.
• FINGER, C. A. G.; SCHNEIDER, P. R. Padronização de símbolos florestais. Série Técnica, n.5, UFSM/CEPEF/FATEC, Santa Maria, 1988, 11 p.
• FOELKEL, C., ASSIS, T.F. New pulping technology and Eucalyptus wood: the role of soil fertility, plant nutrition and wood ion content. In: EUCALYPTUS PLANTATIONS: IMPROVING FIBRE YELD AND QUALITY, 1995. Hobart. Proceedings... Sandy Bay: Cooperative Research Centre for Temperate Hardwood Forestry, 1995. 488 p. p.10-13.
• GLEADOW, P. et al. A survey of research and development activity in bleached kraft mill closed cycle. In: INTERNATIONAL NON-CHLORINE BLEACHING CONFERENCE, 1993. Proceedings…. 1993, Hilton Head, SC, USA.9 p.
• GRACE, T. M., SACHS, D. G., GRADY, H. J. Determination of the inorganic composition of alcaline black liquors. Tappi. v. 60, n. 4, p. 122-125, 1977.
• HOBBS, G. C., ABBOT, J. The effect of aluminum on the two-stage peroxide bleaching of Eucalyptus regnans stone groundwood pulp. Journal of Pulp and Paper Science. v. 20, n. 2, p. j50-j54. 1994.
• LINDBERG, H. Strategies for metal removal control in closed cycle mills. In: INTERNATIONAL PULP BLEACHING CONFERENCE, 1994. Proceedings…Vancouver, 1994. p. 293-302.
• MOUDGIL, B. M., PRAKASH, T. S. Application of aqueous-aqueous separation technique for chloride removal from precipitator salt cake. In: INTERNATIONAL PULP BLEACHING CONFERENCE, 1994. Proceedings…Vancouver, 1994. p. 12-14
• MOY, W. A., JOYCE, P., STYAM, G. E. Removal of sodium chloride from kraft recovery systems. Pulp and Paper Magazine of Canada, v. 75, n. 4, p.88-90, 1974.
• SACON, V. M.; DIAS, C. A.; FOELKEL, C.; ASSIS, T. F. Metais em madeira X preparação amostral. Guaíba: Riocell, 1994. (Relatório Técnico, 1091)
• STRÖMQVIST, D. New technology development for the closed cycle bleach plant. In: GLOBAL CONFERENCE ON PAPER & THE ENVIRONMENT, 2.1994, Frankfurt. Anais... Frankfurt. 1994.
• TRAN, H. N., BARHAM, D., REEVE, D. W. Chloride and potassium in the kraft chemical recovery cycle, Pulp and Paper Canada, v.91, n.5, p.55-62, 1990.
• VENTURA, J. W., TURQUETTI, A. A. Balanço de cloretos e potássio no sistema de licor. Guaíba: Riocell , 1994. (Relatório Técnico, 718).

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  Jan-Jun 1999