電石廢渣處理和綜合利用途徑

電石廢渣處理和綜合利用途徑摘要：本文介紹了用電石乙炔法生產(chǎn)PVC時產(chǎn)生電石廢渣的形成機(jī)理，干電石廢渣的組成和性質(zhì)及電石廢渣的處理方法；并對其各種處理方法的優(yōu)缺點進(jìn)行了綜合論述。電石廢渣及其滲濾液含有毒有害物質(zhì)，應(yīng)屬Ⅱ類一般工業(yè)固體廢物，堆放處置時必須采取防滲措施并作填埋處置。關(guān)鍵字：電石廢渣處理綜合利用生產(chǎn)環(huán)氧丙烷氯酸鉀一、概述乙炔（C2H2）是基本有機(jī)合成工業(yè)的重要原料之一，以電石（CaC2）為原料，加水（濕法）生產(chǎn)乙炔的工藝簡單成熟，至今已有60余年工業(yè)史，目前在我國仍占較大比重。1t電石加水可生成300多kg乙炔氣，同時生成10t含固量約12%的工業(yè)廢液，俗稱電石渣漿。它的處置一直令生產(chǎn)廠頭痛。美國肯塔基州路易斯維爾城煉氣廠（AirReduction

Plant）自1941年起生產(chǎn)商品乙炔，1963年生產(chǎn)水平為60萬磅C2H2/日。該廠電石渣漿場面積達(dá)100英畝，堆高達(dá)100英尺。在1963年冬季突然坍塌，電石渣漿將毗鄰著名的古德里奇廠的聚氯乙烯裝置設(shè)備掩埋，成為當(dāng)年轟動美國的一大新聞，賠款100萬美元。乙炔是生產(chǎn)聚氯乙烯樹脂（PVC）的主要原料，按生產(chǎn)經(jīng)驗，每生產(chǎn)1tPVC產(chǎn)品耗用電石1.5～1.6t，同時每t電石產(chǎn)生1.2t電石渣（干基），電石渣含水量按90％計，那么每生產(chǎn)1tPVC產(chǎn)品，排出電石渣漿約20t。由此可見，電石渣漿的產(chǎn)生量大大超過了PVC的產(chǎn)量。大多數(shù)PVC生產(chǎn)廠家將電石渣漿經(jīng)重力沉降分離后，上清液循環(huán)利用；電石渣經(jīng)進(jìn)一步脫水，其含水率仍達(dá)40%～50%，呈漿糊狀，在運輸途中易滲漏污染路面，長期堆積不但占用大量土地，而且對土地有嚴(yán)重的侵蝕作用。要想從根本上解決問題，只有在技術(shù)上謀求突破，尋求新的治理工藝，綜合利用，化害為利，變廢為寶。二、電石廢渣形成機(jī)理在電石乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯（PVC）產(chǎn)品時，電石（CaC2）加水生成乙炔和氫氧化鈣，其主要化學(xué)反應(yīng)式如下：CaC2+2H2OC2H2+Ca(OH)2+127.3KJ/克分子在電石和水反應(yīng)同時，電石中雜質(zhì)也參與反應(yīng)生成氫氧化鈣和其他氣體：CaO+H2OCa(OH)2CaS+2H2O

Ca(OH)2+H2S↑Ca3N2+6H2O3Ca(OH)2+2NH3↑Ca3P2+6H2O3Ca(OH)2+2PH3↑Ca2Si+4H2O2Ca(OH)2+SiH4↑Ca3As2+6H2O

3Ca(OH)2+2AsH3↑Ca(OH)2在水中溶解度小,固體Ca(OH)2微粒逐步從溶液中析出。整個體系由真溶液向膠體溶液、粗分散體系過渡，微粒子逐步合并、聚結(jié)、沉淀，在沉淀過程中又因粒子互相碰撞、擠壓，促使顆粒進(jìn)一步結(jié)聚、長大、失水，沉淀物逐步變稠，俗稱電石渣漿。此外電石中不參加反應(yīng)的固體雜質(zhì)如矽鐵、焦炭等也混雜在渣漿中。副反應(yīng)產(chǎn)生的氣體部分進(jìn)入乙炔氣體，部分溶解在渣漿中。電石渣漿為灰褐色渾濁液體。在靜置后分成三部分，澄清液、固體沉積層及中間膠體過渡層。三者比例隨靜置時間及環(huán)境條件變化呈可逆變換。固體沉積物即是我們常說的電石廢渣。三、電石廢渣的組成和性質(zhì)串電石渣漿柔進(jìn)入濃縮池進(jìn)僑行沉降處理后婆，取其上清液挖分析，組成見你表猴格1裳。計表暮裳1豐玩械尤電石渣上清液撇組娘成毅貓該懲芽質(zhì)量濃度滑，驕mg/l勻PH種SS博COD瓣S懂2-宏P(guān)哈C賣2枝H農(nóng)2炮Ca(OH)劇2著12-14野500留200-40使0濤100-40硬0連150-20特0架900-17其00荒從鉗表濱橡2留可以看出，電融石渣漿廢水是見強(qiáng)堿墾性響,餓同時還含有硫腫化物、磷化物哈等有毒有害物文質(zhì)，且多項指非標(biāo)超過國家排考放標(biāo)準(zhǔn)。其中廟硫化物排入河心道后，在細(xì)菌鴨參與下和水中找溶解的氧發(fā)生拔反應(yīng)生成硫酸是鹽：佳移現(xiàn)S紐2-鳳+O雁2景SO暗4附2-銜干電石廢翻渣巖中農(nóng)Ca(OH)茄2廁漫含量大趁于遣95銀%血。其組成和一許般消石灰相仿囑。西德赫斯特份化學(xué)公司認(rèn)為駕完全符合西德贊國家標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)巡過干燥的電石嘉廢渣組成詳見讀表溪2準(zhǔn)表鍋2由與筐宜干電石廢渣組拾成表舟罷驅(qū)（叉%w節(jié)t捷、干基）銷名事卸

鏈蜘稱顏含匆否蜂量劈Ca(OH)裳2電96.30課SiO姜2食1.41殼Al歷2域O號3遺1.33桿CaSO讀4讓0.34刻C神0.14趁Fe釣2認(rèn)O揭3嫂0.12五CaS紐0.08段CNS懂－鹽0.01雖CaCO膝3流痕量鈔Cl青痕量匆p圍痕量霞由上表可毯知，干電石廢哭渣中主要恩含拳Ca(OH)尊2萌，可以作消石鐮灰的代用品，抵廣泛用在建筑橡、化工、冶金蒙、農(nóng)業(yè)等行業(yè)藥。但當(dāng)電石廢故渣含水漆量恢>50撿%意時，其形態(tài)呈商厚漿狀，貯存頸、運輸困難，通給用戶帶來不稍便。很多廠還鈴因其在運輸途捆中污染路面而系帶來極大麻煩船。因此電石廢銜渣綜合利用的檔關(guān)鍵是控制含掉水量。湖含一定水框量的電石廢渣故及滲濾液亦是茅強(qiáng)堿贏性潤,捆也含有硫化物炸、磷化物等有末毒有害物質(zhì)。息根據(jù)《危險廢替物鑒別標(biāo)準(zhǔn)》娛（寺GB508占5窯—翻199畜6咳），電石廢渣厭屬嚇Ⅱ暢類一般工業(yè)固僻體廢物；若直膽接排到海塘或脂山谷中，采用尤填海、填溝的怕有規(guī)則堆放時間，根據(jù)《化工紙廢渣填埋場設(shè)口計規(guī)定摘》膚HG2050暫4榨—乘9臭2味，兄對盯Ⅱ嫌類一般工業(yè)固電體廢（物）渣江，必須采取防曲滲措施并作填淡埋處置?？s四、電石廢渣屢的處理方法推4.葉1演填海、填溝有價規(guī)則堆放哭一些建設(shè)他在濱海或山區(qū)黨的工屆廠橫,仆一直以來將電雄石渣直接排到棵海塘或山谷中蟻，填海填溝有衣規(guī)則堆放，幾損呼沒有作防滲守處理。此法占帖地面積大，污瘋?cè)緡?yán)重。木4.吳2怎自然沉降后出襖售薄大多數(shù)廠羽采用自然沉降怨法。將電石渣協(xié)漿排入沉淀池算或低凹的空地爭上，靠自然蒸梳發(fā)待渣漿沉淀陜后，再用人工脂或用鏟車、抓蓋斗挖掘出來對蟻外出售。堆放緞場地同樣沒有綿作防滲處理。呢自然沉降章法處理效果不班穩(wěn)定，受環(huán)境野及氣象條件影灑響。特別是南粘方，雨水量大棄，蒸發(fā)量小，早雨季沉淀物含橋水量高，一般主在豪50%笨～楊60%綱呈厚漿狀。根耕本無法挖掘和祖利用。輛4.具3沃電石廢渣代替糕石灰石制水泥會電石廢渣澡制水泥在國內(nèi)南已有眾多成熟穴的企蘋業(yè)稈,滋如泉:伍吉林化工廠、屢天津化工廠、趟貴州有機(jī)化工答總廠、山西省黎化工廠等，有蒸的賺在形7粘0頑年代就建成工傾業(yè)規(guī)模裝置，趙專有一條水泥師生產(chǎn)線消化電結(jié)石廢渣。如吉道化公司采用濃物縮池將渣漿濃椒度中由蜂5%凝～富8%狀濃縮消到娃35丈%蜂、砂泵送入料斑槽，在分去一康部分上清液后辜和砂巖、粘土級漿配制成水泥村生料，再送回壯轉(zhuǎn)窯煅燒制水奪泥。唐據(jù)調(diào)炕查鉆,爽現(xiàn)在全國約有滾不少生產(chǎn)線在嚷運交行橋,尚生產(chǎn)工藝普遍碼采用濕法工禽藝擦(服也有少數(shù)采用附立窯生皂產(chǎn)爺)鋸,唐與一般采用石袖灰石為主要原稅料的濕法工藝此比熊較幟,肥由于電石渣含莖水量豆高體,旬流動性陣差哀,狀為保證料漿的漫入窯流動支性榆,愿其含水量備在緣56慕%驗左右。比一般睜石灰石配料的胖濕法窯料含水劣量述高刑50銳%鈴～講55%酸,塞因此熱耗比一稀般濕法捉高牽20袍%綁左右。如吉化梢公司水泥廠，結(jié)年產(chǎn)水噴泥棟10租～恭20虛萬職t臉，其燒成熱耗萄高磚達(dá)胳7955k原J/kg.c蓮l志。稱又由于入拜窯料漿水分含易量五高系,魄窯的預(yù)熱部分被負(fù)荷較樓重稻,響出窯尾廢氣溫框度較一般濕法蝶生產(chǎn)線哥低炒5患0駝～拳6活0賀℃裝,茶因此窯的產(chǎn)量漆較同規(guī)格以石庫灰石為配料的綱生產(chǎn)線忌低黎20棋%席～枝25伶%警。另秧外仿,Ca(OH端)圣2仍分解時產(chǎn)生水映蒸透汽芝,堵導(dǎo)致出窯尾廢比氣中水蒸氣含手量增毛大票,士影響電除塵器底的使用效率及屠壽詢命迎,踢所以在石灰石家豐富的地館區(qū)透,戶電石廢渣生產(chǎn)宇的水泥在市場豬中不如石灰石洞生產(chǎn)的水泥受湖歡迎。奴按照國辦棕發(fā)懇(1999)嶼4匆9卻號文的要薪求據(jù),縫不再新建水泥溜企喬業(yè)規(guī),戶在建材行業(yè)內(nèi)掉部已實黑行要“狀總量控鵲制玉,腰結(jié)構(gòu)調(diào)樓整輩”斑的政節(jié)策策,噸這說遇明姻:瘦其陽一拘,暫水泥市場已經(jīng)震飽凍和授;擺其二建材與化慰工是不同的行是業(yè)張,狠結(jié)構(gòu)調(diào)牙整壽,頃建材的水泥市甜場不是讓位于茅化工的水泥市仆場劈,轎國家沒有這個圾產(chǎn)業(yè)政巡策根,閃而是與更具競話爭力的水泥企萍業(yè)進(jìn)行競叢爭喊,疲市場已經(jīng)飽和效的競爭對手更倍加強(qiáng)放大旋,虧在這樣的環(huán)境廉中生存是艱難告的。捎由于水泥橋項目技術(shù)較復(fù)噸雜、能耗高、快占地面積大、屆投資較大、市槳場飽和、競爭準(zhǔn)力又抗弱士,風(fēng)在市場經(jīng)濟(jì)脈中迅,指市場決定著企甚業(yè)的生死存貞亡碼,勇一旦市場惡橫化身,芳將無法生斜產(chǎn)跌,趕所以電石廢渣刪制水泥增加了周制約自身的因蔥素胳,粒限制了企業(yè)的焦發(fā)展。辨4.閘4諸生產(chǎn)生石灰作嶼為電石原料勁前文提到制美國肯塔基州尸路易斯維爾城鐮煉氣廠詞（罪AirRed薪uction賴

Plan珠t哲），很早意識芹到電石渣漿處瞧理的緊迫性。不在鳥194國8壤年建成日漢產(chǎn)慮60尼t(yī)庸生石灰試驗裝價置。瞎在消195葛9普年廁至肯196飄2解年建成二禾套茄330t/籌a楊生石灰生產(chǎn)裝湯置。運行安全躲可靠、年開工歸天數(shù)紹近帆35從0繼天?；I電石生產(chǎn)告石灰工藝：脫勇水后得到含固唯量鷹60酸%富的電石廢渣，烘用螺旋運輸機(jī)沙輸送，在造粒綿機(jī)長度四分之慌三處均勻分配今至造粒機(jī)內(nèi)，盼造粒制燃成區(qū)5差～頸20mm涌大小不等的園串球，再經(jīng)氣流件干燥爐（殖35船0封℃介）干燥，回轉(zhuǎn)革爐匪（園900還～患100順0暑℃逮）煅燒。干燥譽(yù)爐內(nèi)物料的干寨燥是利用回轉(zhuǎn)盼爐內(nèi)來的熱廢清氣干燥的。煅誦燒成的回收石像灰流入缷料斗幼，裝車運送到堡電石廠作電石頂原料。掃石灰產(chǎn)品延的規(guī)格朽威撈Ca價O瘡畜恐撤緩不小紋于脖8途6搞％占駝蘇放雙技CO屯2酸蒜不小背于選1.犁0云％胸水分割關(guān)卸粗0.逝5幸％飽雜質(zhì)室（洞Fe真2濁O肯3球、機(jī)H部2州、腰SiO階3件）告炒冤不大堆于扭1飛3內(nèi)％花粒度暑碎卷驢5谷～菊20mm銷原料及動飽力消耗（以生柿產(chǎn)訊1旋t閘石灰計）擠電石渣辰晝揚腥1.33t偏水瘦振隔歷悅驅(qū)辰紙8m昌3畜電踩伍仍贊37Kwh釋蒸汽晚博漂拼0.16t刷煤粉攜壯跨集0.111t來氮氣愧掌組3m付3沖燃料氣奪評喘388m娃3悶燃料油氧念喬勞0.001t牽此方法技皆術(shù)路線可行，記作為探索生產(chǎn)帆石灰，應(yīng)是最錄好的治理方階法閘,扔這是因析為盒:膊第撐一吩,述生產(chǎn)石灰的投全資不到生產(chǎn)水班泥的十分之追一培;長第俗二摟,用石灰是電石生檢產(chǎn)的原盆料罪,蝶不存在另尋市異場的問沃題思,僅以鈣為載體實膜現(xiàn)電石廢夾渣豬—艱石剝灰義—疤電返石屆—伐電石廢渣這樣娃的閉路循宋環(huán)憐;朝第夫三慚,多減少制約自身殺的因械素減,方電石黨法趕PV簽C受可將規(guī)模進(jìn)一匠步擴(kuò)嘩大胸,宗以提屬高競爭明力霉,固同時也保護(hù)了懼石灰石礦盾源橡,梢新的電石廢渣孟制石灰所產(chǎn)生逃的經(jīng)濟(jì)效益和獻(xiàn)社會效益遠(yuǎn)非診其他治理方法賀可比。坦但能耗大央，回收石灰重將作電石原料也督只能摻入電石扮原料融的淚20財%勺，不宜過多，懇因為回收石灰細(xì)中含硫、磷雜喬質(zhì)多，將影響瞞電石質(zhì)量?？?.方5庭生產(chǎn)輕質(zhì)磚運山東水泥棵制品廠成功地次研制出利用電苗石廢渣生產(chǎn)輕絮質(zhì)煤渣磚，其瞎產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到替同類產(chǎn)品的質(zhì)旋量標(biāo)準(zhǔn)。畢此磚以濃掉縮的廢電石廢蹄渣（含疤水裙39.6際%殘）為主要原料抖，摻入少量的版水泥，與經(jīng)過揉破碎的煤渣（存粒倍徑竹<肺20mm教）、碎石料按帥電石廢轟渣晝:衛(wèi)水效泥怕:卡碎互石知:續(xù)煤驢渣秒=3.2:1弓.1:3.2鉛:2.奔5懲的比例攪拌均胳勻蒼,廢經(jīng)砌塊成型機(jī)貓加壓成型，自洋然養(yǎng)魔護(hù)傻2沸8略天左右，可出級廠銷售。叔輕質(zhì)電石飼－煤渣磚強(qiáng)度堅達(dá)到普通紅磚豎強(qiáng)度，符合小字型空心砌塊國屋家標(biāo)準(zhǔn)，投資腫省、成本低、薄產(chǎn)品自重輕，從可以在常溫、便常壓下進(jìn)行生鈴產(chǎn)養(yǎng)護(hù)，節(jié)約助能源，其成本奔是普通粘土磚攝的裳60宣%獻(xiàn)，是混凝土砌菜塊班的喊50距%吊。使用電石廢熟渣生產(chǎn)的輕質(zhì)嘆磚應(yīng)用廣，既部作到了電石廢狂渣的綜合利用盤，提高了經(jīng)濟(jì)狠效益，變廢為患寶，也保護(hù)了襲環(huán)境，是一舉萌兩得的好產(chǎn)品蒜。幼煮但是在輕景質(zhì)煤渣磚的生捉產(chǎn)過程隔中危,電電石廢渣作為旬鈣質(zhì)原料加揚入著,涂其加入量有尋限員,跨一般不超喊過曾15方%糖～懶3秤5溜％孤,被對于排渣量大爹的企兆業(yè)派,怨是難以消化完皮全僵的頑,病而且煤渣磚的肆市場銷路不披暢椒,初也制約了該產(chǎn)熔品的發(fā)展。勺4.嶺6椒電石廢渣用作泉化工原料具譽(yù)生產(chǎn)環(huán)氧丙烷耽環(huán)氧丙烷燭是一種重要的箭化工原料，以妙丙烯、氧氣和誕熟石灰為原料披的氯醇化法生龍產(chǎn)環(huán)氧丙烷工餡藝過程中需要克大量的熟石灰腰。數(shù)福建省東糞南電化公司是桌電石乙炔法生職產(chǎn)臥PV互C雄（政70000t濾/收a存）的大型企業(yè)活，目前將電石建渣送往湄州灣劃氯堿工業(yè)公司疤代替熟石灰生或產(chǎn)環(huán)氧丙烷，傭其化學(xué)反應(yīng)式卸如下：教丙烯氣、待氯氣和水在管美式反應(yīng)器和塔自式反應(yīng)器中發(fā)駝生反應(yīng)生成氯求丙醇，氯丙醇碰與經(jīng)過處理后多的電石渣混合早后送入環(huán)氧丙頑烷皂化塔，氯嫩丙醇盛與北Ca(OH)融2吵（電石渣）發(fā)幼生皂化反應(yīng)生舞成環(huán)氧丙烷。厲由于電石延渣飛中雹Ca(OH)謙2皂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高險達(dá)敗90汁%漲以上，而國內(nèi)炸熟石灰徹中凍Ca(OH)殘2德的平均質(zhì)量分坐數(shù)僅忠為言6損5耽％，因此，采資用電石渣不僅米使環(huán)氧丙烷的亭生產(chǎn)成本下降若約灑13午0泳元辱/館t腫，而且其中未兔反應(yīng)的固體雜階質(zhì)處理量比用包熟石要少得多聚。利用電石渣下生產(chǎn)環(huán)氧丙烷筑，不僅充分利克用電石渣資源員，實現(xiàn)了變廢甲為寶，化害為狼利，而且生產(chǎn)畝的環(huán)氧丙烷質(zhì)村量穩(wěn)定，符合格標(biāo)準(zhǔn)。裕廚生產(chǎn)氯酸鉀鐵用電石渣揭代替石灰生產(chǎn)逃氯酸鉀，其生馬產(chǎn)過程是：先襲將電石渣漿中口的雜質(zhì)除去后歲進(jìn)入沉淀池，洽得到濃度紛為憶12凝%長的乳液，用泵巡將電石渣乳液塌送至氯化塔并裁通入氯氣、氧匙氣。在氯化塔缸內(nèi)昆，猶Ca(OH)嶼2趙與擔(dān)Cl西2起閥約、族O攜2遼發(fā)生皂化反應(yīng)明生驢成案Ca(ClO訪3曲)牛2知;間去除游離氯后康，再用板框壓誼濾機(jī)除去固體渡物，將所得溶脊液恰與騙KC僻l腹進(jìn)行復(fù)分解反鋪應(yīng)生丑成襲KClO逐3鬧溶液，經(jīng)蒸發(fā)會、結(jié)晶、脫水負(fù)、干燥、粉碎鷹、包裝等工序亞制得產(chǎn)品氯酸專鉀瓶（奪KClO裂3謊）。其反應(yīng)式乖是：統(tǒng)鋼匆Ca(OH)洪2港+Cl拖2冶+O鼓2躺

Ca(Cl著O沈3稀)禁2茂+H端2嗓O恥今每Ca(ClO掏3先)賽2

燈+KCl頓KClO獲3圍+CaCl武2扭每生悄產(chǎn)隱1腎t騰氯酸鉀，利用止電石怪渣繼10重t翠，可節(jié)省石壩灰艷4崇t羅，每噸產(chǎn)品可末節(jié)省原料俊費劍42餡0瞇元。轉(zhuǎn)用電石渣材代替石灰生產(chǎn)日氯