電石渣是電石水解獲取乙炔氣后的以氫氧化鈣為主要成分的廢渣。是基本有機合成工業(yè)的重要原料之一,以電石為原料,加水生產(chǎn)乙炔的工藝簡單成熟,目前在我國占較大比重。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。
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。
干電石廢渣中主要含Ca(OH)2,可以作消石灰的代用品,廣泛用在建筑、化工、冶金、農(nóng)業(yè)等行業(yè)。但當(dāng)電石廢渣含水量>50%時,其形態(tài)呈厚漿狀,貯存、運輸困難,給用戶帶來不便。很多廠還因其在運輸途中污染路面而帶來極大麻煩。因此電石廢渣綜合利用的關(guān)鍵是控制含水量。
電石渣的主要成分是Ca(OH)2,其CaO含量高達(dá)70%,還含有CaCO3、SiO2、硫化物、鎂和鐵等金屬的氧化物、氫氧化物等無機物以及少量有機物。從乙炔發(fā)生器中排出的電石渣漿水分高達(dá)90%以上,經(jīng)沉降池濃縮后,水分仍有75%~80%,現(xiàn)場剛生產(chǎn)出的濕電石渣氣味較大,含有硫化氫、磷化氫等有害氣體,對在現(xiàn)場工作的人體健康不利,且不易改善。
一、電石渣微量元素含量
電石渣的主要化學(xué)成分是CaO,含量高達(dá)68.27%,還含有SiO2、Al2O3、SO3、MgO和Fe2O3等金屬的氧化物,其中重金屬元素為Sr和Pb,會對環(huán)境造成危害,但含量很少。
二、電石渣的礦物組成
電石渣的主要礦物相組成為Ca(OH)2,還含有少量Fe2O3。
據(jù)專家介紹,電石渣主要用于生產(chǎn)建筑材料,還有一些其他用途,詳情如下:
1、制磚
電石渣中活性氧化鈣的含量達(dá)到40%以上,可代替石灰激發(fā)煤渣(或煤灰)的活性,因而制成的磚具有一定強度。以電石渣完全代替石灰摻入,可獲得與用石灰效果相同的磚,但以摻入量30%為最好。利用電石渣生產(chǎn)的煤渣磚、粉煤灰磚一般在130~150號之間,好的可達(dá)180~190號。這種磚強度優(yōu)于普通紅磚(普通紅磚為70~150號)。生產(chǎn)工藝簡單,只經(jīng)過配料、破碎、輪碾、成型、蒸養(yǎng)幾個工序,建廠投資少,見效快。
2、制水泥
電石渣先用水洗法除去其中的硅鐵塊,經(jīng)過沉降排去上層清水,下層濃漿含水量約66~70%。將煤、黃土、鐵礦渣按16:16:5的重量配比送入泥漿磨,磨時連續(xù)加水制成含水54~98%的泥漿。然后將電石渣和泥漿均勻配成含氧化鈣48±1%的料漿,脫水干燥后粉碎,再成型為具有一定大小的圓球,送入立窯,經(jīng)煅燒、粉碎后,磨成水泥。
目前利用電石渣生產(chǎn)水泥的過程中,往往是通過改變電石渣特性去適應(yīng)新型干法,利用電石渣特性,研究出了利用立式磨粉機;“干磨濕燒”應(yīng)該能夠簡化工藝流程、降低建設(shè)投資和生產(chǎn)成本,取得更好的經(jīng)濟(jì)效益。
1. 高效節(jié)能:
(1)粉磨效率高,能耗低,和球磨機相比較,能耗低40%-50%;
(2)單機生產(chǎn)能力大,可利用低谷電
2. 維護(hù)方便,運營成本低:
(1)磨輥可用液壓裝置翻出機外,更換輥套襯板及磨機檢修空間大,檢修作業(yè)十分方便;
(2)磨輥輥套能翻面使用,延長了耐磨材料的使用壽命;
(3)開機前無需在磨盤上布料,并且磨機可空載啟動,免除開機難的煩惱;
(4)磨耗低,磨輥、磨盤襯板采用特殊材質(zhì),使用壽命長;
3. 綜合投資成本低:
綜合利用電石渣已經(jīng)過了多年嘗試,目前來看,對電石渣綜合利用主要有6個途徑:直接應(yīng)用于建筑工程;與煤渣等原料配合生產(chǎn)免燒磚;作為化工原料參與其它化工生產(chǎn)過程;代替石灰石作為脫硫劑在煙氣脫硫中應(yīng)用;利用電石渣燒成石灰,生產(chǎn)電石;代替石灰石原料生產(chǎn)水泥。
1、電石渣直接應(yīng)用于建筑工程
電石渣還可以直接應(yīng)用于建筑工程中,可以配制石灰砂漿,用于公路路基的三合土中,但是這些利用往往由于電石渣含水量高,運輸困難、使用點分散而受到限制,而且容易造成新的環(huán)境污染。
2、電石渣生產(chǎn)煤渣磚
在煤渣磚的利用中,電石渣作為石灰質(zhì)原料加入,其加入量有限,一般不超過15%,對于排量較大的企業(yè)是難以消化完全的,而且煤渣磚的市場銷路不暢也制約了該產(chǎn)品的發(fā)展。
危害一:電石渣的主要成分是氫氧化鈣,為強堿,溶解度雖不大,但也溶解于水這一部分全部電離,就這一點,對土地的污染相當(dāng)嚴(yán)重。
危害二:電石渣含有很多有毒有害的成分,比如說重金屬等等,它們進(jìn)入土壤,還可進(jìn)入地下水,危害非常大。
危害三:電石廢渣中主要含Ca(OH)2 ,可以作消石灰【也叫做熟石灰】的代用品,廣泛用在建筑、化工、冶金、農(nóng)業(yè)等行業(yè)。但當(dāng)電石廢渣含水量>50%時,其形態(tài)呈厚漿狀,貯存、運輸困難,給用戶帶來不便。很多廠還因其在運輸途中污染路面而帶來極大麻煩。
危害四:廢棄的電石渣不僅占用寶貴的土地資源,還對附近土壤和水體造成污染。因此,電石渣的治理是解決環(huán)境污染和企業(yè)生存的一項重要工作。
1、電石渣脫硫劑的生產(chǎn)關(guān)鍵問題是如何低成本、低能耗將電石渣中不符合電廠脫硫要求的大顆粒摘除。目前常用的處理辦法有沉降分離、研磨、過濾分離等。
2、利用電石渣漿中顆粒質(zhì)量大小的區(qū)別進(jìn)行自然沉降,大顆粒沉降在漿液底部,抽取中上部的懸濁液進(jìn)行濃縮后用于電廠脫硫。此法對電石渣的利用率底,沉降的電石渣漿如何處理仍然是個大問題。
3、采用機械粉碎的方式將電石渣中大顆粒磨制成符合脫硫要求的顆粒細(xì)度。此法效率高,但磨制顆粒的設(shè)備投入相對較大。
4、采用過濾的機理,對電石渣漿中不符合要求的大顆粒進(jìn)行攔截摘除。此法生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)能耗低。但因為電石渣漿是厚漿狀,在過濾大顆粒的同時又需要保留小顆粒,因此目前在國內(nèi)還只有個別專業(yè)廠家能夠采用過濾分離的方法低成本、低能耗進(jìn)行電石渣脫硫劑的生產(chǎn)。