本研究以化学机械浆黑液为原料,分析其黑液特性,针对其特性采用钙化沉淀法进行碱回收处理,通过直接回收碱化液循环蒸煮制浆工艺生产桉木化学机械浆,探讨其制备纸张的成纸性能。并建立了制浆厂废水回用的水流量模型,对其进行模拟运算与分析。通过直接向黑液加入氧化钙,使它们发生钙化反应,生成氢氧化钠溶液和混合沉淀,从而实现碱回收,并获得木质素钙等新材料,并探讨相关反应机理。得出以下结论:(1)对化学机械浆制浆黑液的污染特性进行分析,表明化学机械浆制浆黑液的固形物含量与化学浆相比较低,含水量大,采用传统燃烧法进行碱回收处理能耗大且浪费资源。根据元素组成分析,黑液中有机物质含量高,钠元素含量高,表明着可对其进行碱回收处理。结合红外光谱可知,黑液有机物结构中含有如苯环、羰基、羟基等官能团;同时存在有机物包括芳香族化合物、醇类和酚类等,成分较复杂。(2)探索化机浆黑液与氧化钙反应的碱回收新工艺,考虑到黑液浓度、氧化钙用量和反应时间对钙化反应的影响,参考单因素实验结果采用Design-Expert软件拟合出正交实验方案,并对其结果进行极差分析。得到的最优工艺条件为:黑液浓度2.0%、氧化钙用量2.5 g,反应时间30 min,此时,钙化液的COD去除率、碱回收率、色度去除率以及木质素去除率分别为64.9%、54.17%、84%和71.99%。(3)根据循环蒸煮实验,制备桉木化学机械浆,结果表明,其浆得率比常规非循环碱法预蒸煮处理的化机浆制备方法的制浆率高9.6～13.3%,且能保证纸张物理性能优良。通过建立制浆废水水流分布模型并以实验数据为基础,采用循环蒸煮技术,可减少制浆厂生产的蒸煮和磨浆废水的90.6%。(4)通过扫描电镜分析,钙化木质素的表面形态是不规则的颗粒状,粒度较小,表面形态比较疏松。根据相关化学反应理论,模拟沉淀实验,初步设想木质素钠、树脂酸钠和羧酸纤维素钠这三种物质能够与钙离子反应生成沉淀。利用钙化反应沉淀物红外光谱对比分析,说明钙化沉淀物中主要成分是木质素类物质,由此验证,木质素钙是沉淀物的主要成分。