電石渣矽鐵回收利用項目在PVC行業應用領域的技術探討

樊慶霈，韓　巍，帕爾哈提·買買提依明

（新疆中泰（集團）有限責任公司，新疆 烏魯木齊 830019）

電石渣矽鐵回收利用項目在PVC行業應用領域的技術探討

樊慶霈，韓巍，帕爾哈提·買買提依明

（新疆中泰（集團）有限責任公司，新疆 烏魯木齊 830019）

對國內PVC行業中電石渣矽鐵回收利用的情況及存在問題進行了介紹，本著清潔生產及固體廢物綜合利用的要求，結合本公司實際情況，論述了電石渣矽鐵回收利用裝置的必要性和可行性。

電石渣；矽鐵；回收利用

在電石的生產過程中，由于電石生產原料中仍含有一定量的Fe2O3、SiO2、Al2O3等雜質，在高溫還原條件下，Fe2O3和SiO2反應生成硅鐵。根據相關資料，電石渣中的硅鐵不同于通常的工業制硅鐵產品，電石渣中硅鐵Si含量較低，Fe含量較高，其成分完全取決于電石原料的雜質含量，并隨電石的品質不同而變化較大。

1　現狀分析

目前，新疆中泰集團有限責任公司PVC電石渣底流漿液中，電石渣中硅鐵（≥2mm）通過人工清洗篩選的方式淘選出，約8 000 t/a，硅含量20.55%～22.88%，含鐵77.45%～77.12%，剩余底流的稀漿液通過稀漿液池排至下一個工序，壓濾脫水形成電石渣，其中底流稀漿液中含有微小顆粒的硅鐵（≤2 mm）也隨著稀漿液排走，底流稀漿液的硅鐵量約4 950 t/a，硅含量2.7%～17.86%，鐵含量97.3%～82.14%。

2　工藝描述

（1）工藝技術方案

目前，電石法PVC行業中電石渣中的硅鐵依靠人工篩選的方式完成粗顆粒硅鐵的回收利用，而底流稀漿液中的硅鐵由于沒有合適的回收措施，導致稀漿液硅鐵的流失，硅鐵的浪費較大。資源利用率低、人力成本較高、勞動強度大、作業環境條件差。硅鐵回收項目通過對底流漿粗顆粒液硅鐵的自動分選及稀漿液的細微硅鐵的重選分離及回收，不僅解決了稀漿液中的細微顆粒硅鐵對下游渣漿工序板框壓濾設備的損耗，而且增加了因回收細微顆粒硅鐵而產生的經濟利潤，降低低了生產成本，并為后續電石渣的綜合利用奠定了基礎。該公司選擇主要根據底流電石渣中的硅鐵顆粒大小及比重的不同，采用離心重選分離工藝。

（2）工藝流程描述

粗顆粒硅鐵回收工藝：通過刮板機將乙炔發生器排渣產生含有硅鐵的底流電石渣漿刮入積渣坑內，其中，溢流液通過溢流坑匯入渣漿池，積渣坑內的固體混合物質通過撈渣機送入滾筒篩進行固液分離，含有細顆粒硅鐵（≤2mm）的底流稀漿液通過溢流槽流入渣漿池內，而固體物質送入跳汰機，并根據不同密度、質量的物質進行分離，使得含有硅鐵、碳塊及石灰石等固體物質分離開來，從而得到粗顆粒（≥2mm）的硅鐵物質。

細顆粒硅鐵回收工藝：渣漿池內的底流稀漿液通過渣漿輸送泵送入漿液緩沖罐，并通過過濾篩將2mm以上的大顆粒硅鐵物質過濾出來，剩余2mm以下的細微顆粒硅鐵通過離心重選機進行重力分選，得到0.4mm以下的精礦物質，隨后，進入搖床將更精細富集比更高的細微顆粒硅鐵物質分離出來，最終得到0.043～2mm的硅鐵物質，粗顆粒硅鐵篩選分離裝置見圖1，細顆粒硅鐵篩選分離裝置見圖2。

圖1　粗顆粒硅鐵篩選分離裝置

圖2　細顆粒硅鐵篩選分離裝置

3　投資估算

該項目計劃投資總估算值為1 890萬元，其中，電石渣粗矽鐵的粗選裝置投資1 440萬元，電石渣精細顆粒矽鐵精選裝置投資450萬元。

4　經濟效益分析

根據該公司現有PVC產能規模在生產滿負荷的條件下，可從回收底流電石渣中的粒徑2mm以上的粗硅鐵8 000 t/a，可以回收2mm以下的精細硅鐵4 950 t/a。

（1）回收粗硅鐵經濟效益分析

粗硅鐵的硅含量20.55%～22.88%，含鐵77.45%～77.12%，按照1 200元/t進行計算，每年可得到效益：960.0萬元。

（2）回收精細硅鐵的經濟效益分析

精細硅鐵的硅含量 2.7%～17.86%，鐵含量97.3%～82.14%，按照 2 000元/t進行計算，每年可得到效益630萬元/a，節省人工費用161萬元/a，總效益1 751萬元/a

（3）目前裝置運行費用：（年操作時間按8 000 h計）

a.年總消耗見表1；

表1　裝置運行年總消耗

b.年人工工資：7萬元/年×9人=63（萬元/a）；

c.設備折舊：800萬元×10%=80（萬元/a）；

d.粗選硅鐵原料消耗費用：8 000 t/a×1200元/t= 960.0（萬元/a）；

e.裝置運行總費用：1 181.4（萬元/a）。

（4）總體經濟效益

該項目實施后，每年可以回收粗硅鐵量為8 000 t/a；回收精細硅鐵量為4 950 t/a，共產生經濟效益為1 751-1 181.4=569.6（萬元/a）。

5　結束語

電石渣矽鐵回收利用裝置是一個回收資源、清潔生產、節能降耗的項目，每年不僅可以回收大量的硅鐵，實現一定得經濟效益，同時實現了電石渣的預處理，為電石渣的循環再生利用做好前期準備工作，符合資源節約和生態環境保護的行業政策，為解決行業電石渣下一步循環再生利用提出新的思路和見解。

Technicaldiscussion of ron ore recovery and utilization project in the PVC industry applications

FANQing-pei，HANWei，Palhati·MaimaitiYiming
（Xinjiang ZhongtaiChemicalCo.，Ltd.，Urumqi830000，China）

The silicon iron carbide slag recycling of domestic PVC industry and the existing problemswere introduced in this paper，a comprehensive utilization of clean production and solid waste requirements，combined with the actualsituation of the company，the carbide slag silicon iron recovery ofmy company the necessity，feasibility.

silicon carbide slag；iron；recycling

X781.2

B

1009-1785（2015）09-0042-02

2014-10-10