电石渣综合利用

化工企业电石渣的回收再利用浅析发布时间：2023-02-07T04:52:09.614Z 来源：《福光技术》2023年1期作者：张胜[导读] 电石法聚氯乙烯生产过程中产生了大量的电石渣，其含水量在65%～85%之间。

电石渣是由氢氧化钙、硅、镁、铝、铁等金属氧化物、氢氧化物、硫化物、磷化物、乙炔气等组成。

电石渣的量大、运输费用高、沿途有滴漏和粉尘飞扬，对环境造成二次污染。

新疆吐鲁番市托克逊县阿乐惠镇电石厂新疆吐鲁番 838001摘要：电石渣是工业固体废弃物，文章综述了在化工生产中副产物电石渣的回收再利用，充分发挥了副产物的作用，降低了企业的生产成本及消耗，提升了物料的利用率，同时降低了电石渣堆积对环境的污染，向节能减排的可持续发展方向前进。

关键词：电石渣；氧化钙；氢氧化钙；脱硫随着社会的发展和进步，中国制造已经走向世界，中国的各个行业也在与时俱进，各类新型材料的使用逐渐增加，在我们的生活中的占比越来越大，从而带动化工生产化工原料及工业固体废弃物的生产和运输是社会进步的心脏和大动脉。

1 电石渣的物理特性及对环境的影响1.1 对环境的影响电石法聚氯乙烯生产过程中产生了大量的电石渣，其含水量在65%～85%之间。

电石渣是由氢氧化钙、硅、镁、铝、铁等金属氧化物、氢氧化物、硫化物、磷化物、乙炔气等组成。

电石渣的量大、运输费用高、沿途有滴漏和粉尘飞扬，对环境造成二次污染。

1.2 物理特性电石渣浆液是一种灰棕色的混浊液体，经沉淀池静置后，其含水量可降低至50%以下，因其颜色为灰白色，并有淡淡的恶臭，颗粒细而均匀，粒径在0.005mm～0.01mm之间，密度较小，质地疏松。

电石渣中的主要成分为氢氧化钙，是最佳的替代原料。

电石渣主要由2%～5%的SiO2、Al2O31.5%～4%、Fe2O30.14%～0.2%、CaO65%～71%、MgO0.22%～1.68%、烧失量22%～26%等构成，长期堆放后仍存在较小的碳酸钙。

电石渣的资源化利用技术工业化进展摘要：随着氯碱行业的持续发展，电石渣的排放及堆存量日益增长，造成了严重的环境污染、土地与钙资源浪费。

针对电石渣的资源化利用难题，在分析电石渣组成、结构特点的基础上，对其在建材、化工材料和环保治理方面的研究进行综述，重点讨论了资源综合利用的问题及研究趋势。

将电石渣中的钙转化为氧化钙，除去杂质，获得较高纯度的精制氧化钙，再与普通除杂电石渣所得氧化钙掺混后满足电石生产所需石灰的品质要求，形成循环工艺，是解决ＰＶＣ产业中大量电石渣固废的有效途径和方法。

本文介绍了电石渣的危害及综合利用的意义。

分析了利用电石渣治理酸性废水、反渗透浓水、含钙下游产品等的技术进展和工业化应用，提出利用电石渣制备活性氧化钙生产电石将成为电石渣资源化利用的观点。

关键词：电石渣；资源化；利用引言电石渣是一种强碱性的固体废物，受电石渣资源化利用及下游市场等因素影响，国内大量的电石渣无法资源化利用，只能采用露天堆放或者沙土掩埋的方式堆存，不仅占用大量土地，还会对周边环境造成不良影响，电石渣中所含的有毒物质还会对周边居民的生活健康造成影响。

因此，对电石渣的资源化利用成为一项重要的课题。

1现状与问题我国是利用煤炭生产聚氯乙烯产品的大国。

电石产量位居全球首位，由此产生的大量电石渣，一直是煤制聚氯乙烯工业面临的大难题。

上世纪60年代，随着石油工业的崛起与发展，国外聚氯乙烯生产工艺由电石法转向了乙烯法。

但是中国聚氯乙烯行业始终以电石法工艺为主。

原因是我国特有的“富煤、贫油、少气”的资源和能源结构，决定了我国依托丰富的电力和煤炭资源，走电石制取乙炔，再合成聚氯乙烯的路线。

据电石是生产聚氯乙烯产品重要的基础化工原料。

但是适合电石使用的石灰石资源稀少，我国的电石原料石灰石产地分散。

加上各石灰石产区加强对石灰石矿山开采的管理，石灰石的产量受限、质量下降，电石生产企业经常面临石灰石供应不足、石灰石以次充好的困境，严重制约电石行业的正常运行。

金昌水泥（集团）有限责任公司电石渣综合利用生产水泥熟料4.5MW纯低温余热发电新技术开发项目技术总结建材工业是典型的资源、能源消耗型行业，在其快速发展的同时，面临着资源、能源的过度消耗和环境的严重污染。

在建材工业开展清洁生产，促使其从不可持续发展的传统工业向可持续发展的生态工业转变，从而实现与资源、环境、经济和社会的全面协调与可持续发展。

随着水泥熟料煅烧技术的发展，水泥工业节能技术水平有了长足的进步，高温余热在水泥生产过程中已被回收利用，水泥熟料热耗已由原来的4600～6700kJ/kg下降至3000～3600kJ/kg。

但由于水泥熟料煅烧技术及目前国内节能技术水平的限制，大量的中、低温废气余热仍不能被充分利用，由其所造成的能源浪费仍很大。

如目前国内技术水平比较先进的窑外预分解窑水泥熟料的生产技术（该公司新建的水泥熟料生产线即为此类技术），生产过程中由窑头冷却机和窑尾预热器排掉的420℃以下废气，其热量约占水泥熟料烧成系统总热耗的40%以上。

水泥生产过程中一方面有大量的中、低品位余热被排放掉，另一方面又消耗大量的电能（每生产一吨水泥需100～130kWh电能）。

如果将中、低品位余热转换为电能并回用于水泥生产，可以进一步降低水泥生产能耗、节约能源，是发展循环经济，节约资源、能源，实施清洁生产的典型范例。

一、电石渣综合利用生产水泥熟料新技术开发项目技术简介金昌水泥（集团）有限责任公司电石渣综合利用生产水泥熟料余热发电新技术开发项目是公司与成都建筑材料工业设计研究院有限公司合作对电石渣综合利用生产水泥熟料余热发电新技术进行开发，已经完成电石渣的差热性能热性能研究，完成在高温下的废气湿含量分析性能，电石渣综合利用生产水泥熟料废气余热的换热研究，在窑头AQC、窑尾SP余热锅炉、汽轮发电机房、化学水处理、电站循环冷却水系统的设计，站用电及电站计算机控制系统等。

1.1电石渣的差热性能电石渣与石灰石的热性能差异较大，对电石渣进行了差热性能分析，具体结果如下图所示。

电石渣在综合利用过程中对环境的影响摘要：随着国家建材、化工领域的发展和技术的突破，电石渣在各行各业都得到了广泛的应用。

如今通过利用电石渣生成水泥、回收氧化钙等方式成为电石渣综合利用的主要方式，在综合利用电石渣的过程中，电石渣的处理、运输、储存、煅烧等过程对周围环境会造成污染或腐蚀。

因此电石渣在综合利用生产过程中对环境影响的研究就非常有必要，现在以电石渣为原料在水泥生产过程中对环境的影响进行分析研究。

关键词：电石渣；综合利用；环境；影响前言：电石渣是化工厂利用电石水解生产乙炔气后排出的以氢氧化钙为主要成分的工业废渣。

乙炔气是十分重要的化工原料，特别是PVC行业，每年消耗乙炔的量高达600～650万t。

工业上制取乙炔气体的方法主要有电石水解法、甲烷部分氧化裂解和烃裂解法。

我国煤炭资源、石灰石资源十分丰富，石油及天然气资源相对短缺，由于采用电石水解法制取乙炔的成本较低，同时，采用电石水解生产乙炔的装置简单，产生的乙炔气体纯度高，因此，国内PVC生产厂家采用的原料乙炔气中约有70%是利用电石水解法生产的。

电石渣的主要成分是Ca（OH）2，其化学成分CaO含量高达70%，还含有CaCO3、SiO2、硫化物、镁和铁等金属的氧化物、氢氧化物等无机物以及少量有机物。

从乙炔发生器中排出的电石渣浆水分高达90%以上，经沉降池浓缩后，水分仍有75%～80%，现场刚生产出的湿电石渣气味较大，含有硫化氢、磷化氢等有害气体，对在现场工作的人体健康不利，且不易改善。

1.电石渣应用研究进展随着工业发展与技术进步，电石渣的应用范围越来越广，归纳起来主要在3个领域，即建材、环保和化工。

1.1建材方面建材行业主要用于生产水泥、制砖和做路基材料。

用电石渣大比例替代石灰石原料生产水泥，能有效降低水泥生产成本，具有良好的经济效益。

具体生产工艺有机立窑工艺、湿法回转窑工艺、湿磨干烧工艺，新型干磨干烧工艺。

用电石渣、煤渣等为主要原料生产标准建筑砖，减少因粘土砖而毁坏良田的情况。

电石生产废弃物的综合利用摘要：现阶段，国民经济的发展速度非常快，这也推动了电石需求的快速增长。

电石的发展潜力非常大，但在生产过程中所产生的污染也需要进行高度重视。

在生产电石的过程中，使用的原料主要是石灰以及碳素材料。

主要的过程在1800-2200℃的高温条件下与电阻热进行反应，产生电石。

电石生成之后，需要严格按照相应的时间做好释放。

在出炉时，熔融状态的电石主要是从炉眼进行流出，然后电石能够从炉嘴流入电石锅内做好冷却，最后需要进行脱模、粉碎、贮藏。

在电石生产总会产生很多的废弃物，会污染环境。

基于此，本文对电石生产废弃物的综合利用进行了深入分析。

关键词：综合利用；电石生产；废弃物引言随着社会的发展，低碳环保是非常重要的发展趋势。

我国是电石生产的大国，对其进行节能减排，能够更好的推动电石经济可持续发展，也是促进可持续建设和发展的重要途径。

因此，需要高度重视。

在电石生产的过程中，会产生非常多的废弃物，需要对其综合利用进行深入的探讨，更好的保护环境。

一、电石炉尾气综合利用电石炉尾气经干法除尘加湿净化处理后可以进行资源再利用，例如，在电石行业进行循环生产的过程中，净化后的电石炉尾气可以在石灰窑中进行煅烧，在干燥窑中干燥。

焦炭燃料自给自足，而石灰窑煅烧的石灰以及干燥窑中加工的焦炭都可以作为是电石炉合成电石的原料。

在化工产品的生产中，由于净化后的尾气中包含CO、H2、N2，这也是对草酸、乙二醇、草酸铵、合成氨进行生产的重要原料，为电石化工的发展提供了有利条件。

1、用作热源燃料一是石灰的煅烧：石灰（CaO）以及焦炭（C）是电石企业进行电石生产的重要原料。

每生产1吨的电石，需要对消耗约1.02吨，需热量约4.186兆焦/千克。

以40万吨电石为例，消耗的石灰一般是在40.88万吨。

在生产电石中，可回收的尾气一般是在400～600立方米，电石炉尾气的平均热值一般是10032千焦/立方米，约等于147～210公斤标准燃料煤。

电石渣利用使用电石渣的过程中，电石渣的处理、运输、储存、煅烧等过程，会对周边的水质、空气、人居环境、设备等造成污染或腐蚀，因此电石渣在综合利用生产过程中对环境影响的研究就非常有必要，那么电石渣利用有哪些呢?2、电石渣生产煤渣砖在煤渣砖的利用中，电石渣作为石灰质原料加入，其加入量有限，一般不超过15%，对于排量较大的企业是难以消化完全的，而且煤渣砖的市场销路不畅也制约了该产品的发展。

3、电石渣作为化工原料作为化工原料生产其它产品，可以利用电石渣制成石灰、高白度超细碳酸钙、涂料等化工产品，但是由于电石渣本省含有一定的杂质，使得生产的产品要么质量不高市场销路不畅，要么生产成本较高或需求量不大，因此作为化工原料生产其它化工产品也不能解决电石渣的处理问题。

4、电石渣作为脱硫剂作为脱硫剂在烟气脱硫中获得了较好的效果，对电石渣作为脱硫剂代替石灰石也做了大量的研究，但是受到使用场地的限制使得电石渣作为脱硫剂的使用量也并不大。

5、电石渣烧石灰利用电石渣烧石灰，生产电石的循环利用方法应该是较好的选择，但是目前的发展情况是利用电石渣无法生产出块状的石灰，粉状的石灰给生产电石带来了困难，而且由于回收的电石渣中含有较多的杂质，生产的电石质量也比较差，因此该方法处理电石渣没有得到一致的推广应用。

6、电石渣生产水泥熟料用电石渣替代石灰石生产水泥熟料是目前电石渣综合利用中为彻底、技术上成熟的方法。

根据电石渣的排放量和化学成分，合理确定建设规模可以将电石渣全部利用。

电石渣制水泥在国内已经有了较多成熟的企业，但是生产技术落后，成本偏高，不能适应激烈的市场竞争。

因此目前的电石渣制水泥生产企业都是将电石渣制水泥作为环保项目来建设的。

但是水泥项目投资较大，在获得社会效益的同时也需要追求翻倍的经济效益，因此对利用电石渣制水泥技术提出新的要求。

第一章总论1.1 项目背景及必要性陕西氯碱化工有限公司10万吨/年聚氯乙烯项目一期工程即将建成投产。

工程总投资12.11亿元。

该工程位于榆林市米脂县姬家峁，距米脂县城2公里。

一期工程投产后，每年将排出电石泥废渣21.6万吨(以干料计)，另外，自备电厂每年干排粉煤灰3.6万吨。

这些工业废渣都是生产水泥的优质原材料，利用这些废渣可生产出高标号优质水泥，这在缺乏石灰石资源的陕北延安、榆林地区，既能达到变废为宝、全部消化利用工业废渣的目的，又能满足市场对高标号优质水泥的需求。

米脂县地处陕西省北部东侧，榆林市中部，无定河中游。

距榆林市70公里，距神府煤田区180公里。

米脂县矿产资源丰富，主要有煤、天然气、石油、岩盐、陶土等。

其中煤分布在县境的西北部，开采已经数百年。

储量丰富而且煤质优良。

这些都为水泥项目提供了得天独厚的建设条件。

米脂县已被规划为陕北能源重化工基地的盐化工工业区。

陕西XX 氯碱化工有限公司年产10万吨聚氯乙烯工程建成投产后，必将极大地促进米脂县及周边地区的经济发展。

因此，陕西XX氯碱化工有限公司电石渣综合利用水泥生产线工程的建设是变废为宝、利国利民、综合性的环保节能项目，是十分必要和迫切的。

1.2 可行性研究的依据和范围1.2.1 可行性研究依据1、国家经济委员会1985年9月30日国发【1985】117号批转的《关于开展资源综合利用若干问题的暂行规定》2、[国家经济贸易委员会、国家计划委员会、财政部、国家税务总局关于印发《资源综合利用目录》的通知][国经贸资〔1996〕809号]3、陕西XX氯碱化工有限公司委托陕西省建筑材料工业设计研究院编制《陕西XX氯碱化工有限公司综合利用水泥项目(Ⅰ期)可行性研究报告》的委托书。

1.2.2 可行性研究的范围可行性研究范围：从年产10万吨聚氯乙烯生产线工程电石渣中转储库的泵站开始，到整个水泥生产线的水泥出厂。

包括生产设施、辅助性生产设施、厂前区及化验室等子项。

电石渣特性及综合利用研究进展一、本文概述电石渣，作为电石水解后的固体废弃物，长期以来被视为环境治理的挑战之一。

然而，随着环境保护意识的提高和资源循环利用理念的深入，电石渣的特性及其综合利用价值逐渐受到学术界和工业界的关注。

本文旨在全面概述电石渣的物理化学特性，探讨其在环境保护和工业生产中的潜在应用，并综述国内外在电石渣综合利用方面的最新研究进展。

通过梳理和分析现有文献，本文旨在为电石渣的有效利用提供理论支持和实践指导，推动相关领域的科技进步和可持续发展。

二、电石渣的物理化学特性电石渣，作为电石水解过程的副产物，其物理化学特性对于其综合利用具有至关重要的影响。

了解其特性，有助于我们更好地选择和应用相应的处理技术，实现资源的最大化利用。

从物理特性来看，电石渣呈现出灰白至浅灰色，其颗粒大小分布不均，既有细粉状，也有较大的颗粒。

这种物理特性使得电石渣在运输和存储过程中需要特别注意，以防止扬尘和结块现象的发生。

在化学特性方面，电石渣的主要成分为氢氧化钙（Ca(OH)₂），其含量通常超过80%。

还含有少量的碳酸钙（CaCO₃）、氢氧化镁（Mg(OH)₂）以及其他微量元素。

这些成分赋予了电石渣一定的碱性，使其在水处理、土壤改良等领域具有潜在的应用价值。

值得注意的是，电石渣中的氢氧化钙具有较高的反应活性，可以与多种物质发生化学反应。

这种特性使得电石渣在综合利用过程中具有较大的灵活性，可以通过不同的化学反应路径实现资源化利用。

电石渣的物理化学特性为其综合利用提供了多种可能性。

未来，随着科学技术的不断进步，我们有望发现更多电石渣的利用途径，实现资源的可持续利用。

三、电石渣的综合利用技术电石渣作为工业废弃物，其综合利用技术的研发与实践对于环境保护和可持续发展具有重要意义。

近年来，随着科技的不断进步，电石渣的综合利用技术也得到了显著提升。

电石渣经过一定处理，可以作为建筑材料的原料。

例如，通过添加适量的激发剂，电石渣可以制备成具有一定强度的建筑材料，如砌块、砖等。