生石灰（主要成分为CaO，可能含有MgO等杂质）中镁元素（以MgO形式）超标在造纸过程中可能产生以下影响，具体如下：
一、制浆环节的影响
1. 蒸煮效率下降
- 在化学制浆（如硫酸盐法）中，生石灰用于调节蒸煮液的碱度（提供OH⁻）。MgO超标会导致Mg²⁺浓度升高，其水解反应（MgO + H₂O → Mg²⁺ + 2OH⁻）虽能补充碱度，但Mg²⁺与木质素、纤维素的相互作用较弱，可能减缓木质素的溶出，延长蒸煮时间或降低纤维分离效果，导致成浆得率下降、纤维强度降低。
- 镁离子可能与蒸煮液中的硫化物（如Na₂S）反应，生成MgS等沉淀，影响药液循环，堵塞设备或管道。
2. 浆料杂质残留
- 高镁蒸煮液可能导致部分镁化合物（如Mg(OH)₂）吸附在纤维表面，后续洗涤难以完全去除，影响浆料纯净度，增加漂白阶段负担。
二、漂白阶段的影响
1. 漂白效率降低
- 在次氯酸盐、二氧化氯或过氧化氢漂白中，Mg²⁺可能与漂白剂（如ClO₂、H₂O₂）发生副反应，消耗有效成分，导致漂白剂用量增加、白度提升困难或漂白时间延长。
- 镁离子可能催化过氧化氢分解，降低其有效利用率，尤其在碱性漂白条件下（如氧漂），影响纤维脱木素效果。
2. 白度稳定性问题
- 残留的镁化合物可能与纸浆中的微量元素（如铁、锰）协同作用，加速纸张在储存或使用过程中泛黄，影响白度耐久性。
三、湿部化学与纸张质量的影响
1. 抄纸过程絮聚异常
- Mg²⁺作为二价阳离子，会中和浆料纤维表面负电荷，影响助留剂（如聚丙烯酰胺）、助滤剂的吸附效果，导致细小纤维和填料留着率下降，纸页匀度变差，强度（如抗张强度、撕裂度）降低。
- 高镁环境可能改变浆料的Zeta电位，干扰湿部添加剂的电荷平衡，引发泡沫增多、脱水困难等问题。
2. 纸张物理性能缺陷
- 镁化合物（如MgCO₃、Mg(OH)₂）残留可能形成纸页中的“斑点”或“硬块”，影响平滑度和印刷适性。
- 若用于生产特种纸（如绝缘纸、食品包装纸），镁元素超标可能违反相关质量标准（如重金属残留限量）。
四、设备与工艺控制的影响
1. pH值波动与结垢风险
- MgO的溶解度低于CaO，其与水反应生成的Mg(OH)₂碱性较弱（溶解度约1.2g/L），可能导致系统pH值不稳定，需额外添加碱剂调节，增加工艺控制难度。
- 在高温条件下（如蒸煮、干燥），Mg²⁺易与水中碳酸氢根结合生成MgCO₃沉淀，加剧设备（如蒸发器、管道）结垢，降低传热效率，增加清洗频率和能耗。
2. 腐蚀加剧
- 若系统中存在氯离子（如废纸制浆中的脱墨废水），高浓度Mg²⁺可能与Cl⁻协同作用，破坏金属表面氧化膜，加速不锈钢等设备的局部腐蚀（如点蚀）。
五、环保与成本影响
1. 废水处理负荷增加
- 含镁废水需额外处理以满足排放标准（如镁离子浓度限值），可能增加沉淀剂（如NaOH）用量，或因生成Mg(OH)₂絮体而影响污泥脱水效率。
2. 原料成本与浪费
- 生石灰中MgO超标意味着有效CaO含量不足，需增加用量以满足工艺需求，导致原料成本上升；同时，杂质的无效消耗会降低生产效率。
总结建议
若生石灰中镁元素超标，造纸企业需：
1. 源头控制：选择高纯度生石灰（MgO含量通常应≤5%，具体依工艺而定），加强原料质检；
2. 工艺调整：优化蒸煮和漂白工艺参数（如增加碱用量、延长反应时间），补偿MgO对碱度的稀释效应；
3. 过程监控：实时监测浆料中Mg²⁺浓度，调整湿部添加剂配方，改善纸页成形和强度；
4. 设备维护：定期清理结垢，选用耐腐蚀性材料，降低设备损耗。
镁元素超标对造纸的影响具有环节联动性，需结合具体工艺（如化学浆、废纸浆）和产品要求综合评估，避免质量与成本的双重损失。
