電石渣的資源化利用探討

李蕓 陸明軍（新疆輕工職業技術學院，新疆烏魯木齊830021）

電石渣的資源化利用探討

李蕓 陸明軍（新疆輕工職業技術學院，新疆烏魯木齊830021）

工業廢棄的電石渣量大，還污染環境，因此如何處理工業電石渣是電石乙炔法生產PVC“綠色工藝”的重難點。本文介紹了電石渣在水泥、建筑材料、化工生產和三廢治理等行業中的資源化利用途徑。

電石渣；資源化

現在生產聚氯乙烯，工業多用電石乙炔法，電石（CaC2）加水生成乙炔和Ca（OH）2：

CaC2+2H2O→C2H2+Ca（OH）2

Ca（OH）2微溶于水，沉淀物因粒子之間的相互作用逐步變稠，俗稱電石渣漿。

電石渣漿為灰褐色渾濁液體。電石渣就是在靜置后得到的固體沉積物。電石渣含90.1%的Ca（OH）2、3.5%的SiO2、2.5%的Al2O3及少量的CaCO3、Fe2O3、碳渣等雜質。

電石渣為灰色有刺鼻氣味的固體，堿性強，生產剩余量大，不便于運輸，但如果就地堆放，會造成二次污染，嚴重污染環境。

1　電石渣的一般利用途徑

目前國內電石渣的綜合利用途徑主要有制成建筑材料與作為路基原料，在環保領域應用于廢氣與廢水處理，以及生產普通化工產品等。

1.1生產水泥及建筑用磚

電石渣的主要成分Ca（OH）2，可以用來生產建材，比如與粉煤灰配料生產水泥，現在也由于改進工藝用稻殼灰或城市廢水活性污泥代替粉煤灰。建筑用磚也可以用電石渣與煤渣或粉煤灰配料制得。

1.2應用于廢氣與廢水處理

電石渣呈堿性，工業廢氣中的酸性氣體、酸性廢水和電鍍廢水可以利用其堿性較強的特點除去。

電石渣也可作為燃煤工業鍋爐使用的固硫劑。

1.3生產普通化工產品

將電石渣脫水干燥、800-900℃下燒成，可以得到高活性CaO。電石渣處理后與NaOH混合，可用來制漂白粉。

李厚鵬等將電石渣預處理后配成一定濃度Ca（OH）2溶液，送入碳化塔碳化，碳化溫度40-50℃（無冷卻設備），二氧化碳體積濃度12%-25%，可制得方解石型微細填料CaCO3［1］。

姜彩榮等將電石渣在105℃干燥處理后用氯化銨溶液消化，得到的混合溶液用氨水調節pH值，可將電石渣轉化為可碳化的氯化鈣溶液。此工藝中產生的含氨廢水經處理后得到12 mol/L的氨水可循環使用，既節約成本又減少了污染，具有一定的借鑒意義［2］。

此外袁竟成［3］開發了利用電石渣制高純度氧化鈣工藝，但此工藝比較復雜。

2　電石渣的高附加值利用途徑

國內納米級碳酸鈣市場潛力大，目前國內有相關研究利用廢棄的電石渣制備納米碳酸鈣，既可以帶來可觀的利潤，又能解決電石污染問題。

3　電石廢渣的處理方法

含水電石廢渣含有硫化物、磷化物等有毒有害物質，其堿性強，具有一定的危害。

3.1自然沉降后出售

大多數廠采用自然沉降法處理電石廢渣。但此方法對環境及氣象條件的要求較高，一般在北方相對干燥，沉淀物容易挖掘；而南方，電石渣含水量增加，一般在50%-60%，呈厚漿狀，不利于挖掘。

3.2電石廢渣代替石灰石制水泥

國內現有的成熟的企業中，如：吉林化工廠、山西省化工廠、天津化工廠等，都專有一條水泥生產線消化電石廢渣。

3.3生產電石原料生石灰

電石渣經過處理除去雜質后，煅燒制備生石灰CaO，有研究采用水力旋流除雜工藝，控制煅燒溫度分別為800℃或900℃，得到的氧化鈣產品質量分數均可達85%以上［5］。此方法技術路線可行，具有以下優點：1回收電石渣投資成本低，僅為生產水泥的十分之一；2同時可以利用石灰生產電石，實現電石廢渣—石灰—電石—電石廢渣循環生產。

3.4生產輕質磚

電石廢渣可以生產輕質煤渣磚，這種磚符合小型空心砌塊國家標準，強度達到普通紅磚強度，投資成本低，僅為普通粘土磚的60%，常溫常壓下生產，既節約能源又變廢為寶。

3.5電石廢渣作為化工原料

3.5.1生產環氧丙烷

環氧丙烷是一種重要的化工原料，生產過程需要大量的熟石灰。以電石渣替代熟石灰無疑在節約成本方面凸顯優勢。

其生產過程為：丙烯氣、Cl2和水先生成氯丙醇，氯丙醇與經過處理后的電石渣發生皂化反應生成環氧丙烷。

3.5.2生產KClO3

用電石渣代替石灰生產KClO3，可有效節約石灰。生產過程為：除去電石渣漿中的雜質，經過沉降，得到濃度為12%的乳液，氯化塔同時送入得到的乳液、Cl2、O2，發生皂化反應生成Ca（ClO3）2；脫除游離氯及固體物雜質，向所得溶液中加入KCl，反應可生成KClO3溶液，經產品處理步驟制得產品KClO3。

電石渣資源化的關鍵是利用其有效成分Ca（OH）2，所以有效利用電石渣主要取決于電石渣懸浮液中Ca（OH）2的提純效果。想從根本上解決電石渣污染環境問題，重點在于采用合適的處理工序使電石渣就地轉化為化工原料重新利用，這才是治標的辦法。

［1］李厚鵬，唐敬祥.電石泥生產微細碳酸鈣的方法［P］.中國專利：90106307，1990-11-13.

［2］姜彩榮，盧忠遠，劉廣儒.電石渣循環制備超細碳酸鈣的研究［J］.化工環保，2004，24（增刊）：283-285.

［3］袁竟成.用電石渣制取漂粉精的方法［P］.中國專利：1058000A，1992-01-22.

［5］田偉，賴乃斌.從電石渣中回收氧化鈣的工藝研究與生產實踐［J］.無機鹽工業，2010，42（8）：6-38．