电石渣对污泥的改性效果分析-投稿

年第3期1电石渣的来源及其化学成分电石渣是电石制取乙炔过程中产生的废弃物。

电石,化学名碳化钙CaC 2,它是由焦炭与石灰在电炉中灼热而成,电石与水作用而制成乙炔,同时产生电石渣,电石渣的主要成分是Ca(OH)2,其CaO 含量高达60%以上。

最近,在安徽、常熟、张家港等实地考察,经取样,通过实验室多元素分析仪分析,结果见表1。

目前,中国生产聚氯乙烯(PVC )以电石法工艺为主,每消耗1t 电石,要产生1.1t 电石渣。

生产乙炔气体的企业也将产生大量的电石渣。

2苏州电石渣的产出量及其用途苏州电石渣主要来源于化工企业和乙炔生产企业,江苏化工集团张家港有限公司每年产出电石渣约10万t ,苏州气体协会所属企业年产出电石渣也在10万t 左右,全市每年电石渣总量可达20万t 。

据考察,这些企业的电石渣都是露天堆存,不仅占用大量土地,还污染环境。

电石渣的用途,除少量用于水处理(中和酸性废水)外,大部分运往上海等地用于修筑道路,经雨水渗透,对地下水同样会产生一定污染。

3电石渣是生产水泥很好的原材料水泥的主要原材料是石灰石,CaO 成分一般在48%左右,生产1t 水泥约消耗1.2t 石灰石。

电石渣CaO 含量高,细颗粒较多,10~50μm 颗粒达80%以上,由此可见,电石渣是生产水泥的一种优质钙质原料,粒度细,不需要粉磨,可满足生产要求,不仅技术上可行,而且也是电石渣资源化最成熟、最经济的方法,既可节约水泥生产所用的天然石灰石资源,降低水泥成本,又可减少二氧化碳排放和废物堆存造成的污染。

在我国新疆、山东等地,已有用电石渣全部替代石灰石生产水泥的企业,经考察的安徽皖维高新材料股份有限公司(以下简称皖维公司)用电石渣替代石灰石已达13%,其工艺方法为电石渣浆,先通过沉淀池浓缩再经压滤机压滤成滤饼,然后计量,谈利用电石渣废弃物生产水泥柳刚1,李荣山2(1.苏州市产品质量监督检验所,江苏苏州215128;2.苏州水泥协会,江苏苏州215007)摘要:电石渣是电石制取乙炔过程中产生的废弃物,文章概述了电石渣的化学成分和性质,水泥工业利用电石渣可生产熟料,发展循环经济。

水泥预分解系统利用电石渣技术介绍电石渣是用电石生产乙炔时产生的废渣，乙炔是生产PVC的主要原料。

PVC的生产有电石乙炔法和乙烯氧氯化法两种工艺，我国目前主要采用电石乙炔法，仅1/3采用乙烯氧氯化法（主要集中在华东、华北地区），而发达国家全部采用乙烯氧氯化法。

电石乙炔法的生产成本和能耗较高，污染也较严重。

上世纪八十年代，我国引进了一批氧氯化法生产装置，但由于其所需的氯气和乙烯生产企业在我国分属不同的部门管理，我国氧氯化工艺的发展缓慢。

而我国PVC的产量仍不能满足国内的需求，因此，电石乙炔法仍将在我国维持较长的一段时期。

虽然电石乙炔法存在电石渣处理的问题，但国际原油价格持续走高为其带来了发展机遇；我国西部地区有丰富的电力、煤炭和石灰石（电石原料）资源，更为当地电石乙炔法的发展提供了得天独厚的条件。

1990至2000年，我国PVC产量每年以11.8％的速度增加，近几年更以20%的速度增长，预计2007年我国PVC产量将达1200万吨／年。

2006年全国电石总产量为1160万吨，比2005年增加约30%。

若按每吨电石产生1.7吨电石渣计，则电石渣年排放量已近2000万吨，而长年存积的电石渣早已超过1亿吨。

图4-41.电石渣性能研究电石是由石灰和焦碳用电弧法加热至2000℃~2200℃熔融制得的：2CaO+6C+O2=2 CaC2+2CO2电石水解时产生乙炔：CaC2＋2H2O＝C2H2＋Ca（OH）2电石渣微量元素含量很低，所配生料的最低共溶点由1250℃提高至1300℃，可能熟料较难煅烧。

根据我们对某电石渣的热分析，分解温度380～520℃（吸热峰为475℃），比纯Ca（OH）2的低，电石渣所含杂质可能会降低其Ca（OH）2分解温度。

1.1松散密度用量筒测定了几个试样的松散密度，对比各试样的松散密度：电石渣为石灰石的51%，电石渣分解物为石灰石分解物的64%，电石渣生料分解物为普通生料分解物的85%。

基金项目：国家自然科学基金项目（编号：40972173）。

作者简介：张莹莹（1985-），女，浙江舟山人，在读硕士研究生，主要研究方向为地基处理与环境岩土。

电石渣是用电石生产重要化工原料乙炔时产生的废渣，主要成分是Ca (OH)2，还含有CaCO 3、SiO 2、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。

据国家发展与改革委员会统计，2003年国内共生产电石530万吨，按消耗每吨电石产生1.2t 电石渣计，全国产生的电石渣超过600万吨。

江苏省常州市既有PVC 化工厂，又有乙炔制造公司。

这些企业每年都有废弃的电石渣，其中常州市乙炔制造公司每年产电石渣约为3000t ，PVC 化工厂的电石渣产量更大。

电石渣浆的含水量大、碱性高，且流量大，是污水管网的重点污染源；而干电石渣的主要成分是氧化钙，是高碱性物质pH 值可达12以上。

排放及存储电石渣常占用大量的耕地，长期存放的土地严重钙化，复耕非常困难。

如果管理不当会对本地生态环境及空气质量造成严重影响，风天尘雾迷漫，雨天污水遍地。

故电石渣问题成为影响PVC 生产厂规模扩大、生产发展的主要制约因素，如何将电石渣综合回用、变废为宝已是企业迫在眉睫的课题。

因此，开展电石渣的综合利用，不仅能获得经济效益，更是具有良好的社会效益。

另一方面，道路基层施工所用的石灰全部是从外地购买，车辆运输，需要有集中的石灰存放、消解场地，而且施工时还需要进行二次搬运。

如果采用电石渣代替石灰，则可以省去长途运输、存放、消解等环节，施工时电石渣可以随用随取。

电石渣本身的成本就比石灰低得多，本着就地取材，便于施工，技术可行，经济合理的原则，用电石渣代替石灰应用于城市道路工程无论从社会、环境效益还是经济效益上都非常有利。

目前国内电石渣的综合利用途径主要有以下几个方面：作为普通建筑材料和路基原料(如地基填土等)、制成石灰作为电石的生产原料、与煤渣等煅烧生产电石渣水泥、生产普通化工产品等。

科技成果——电石渣制水泥规模化应用技术技术类别减碳技术适用范围建材行业、水泥生产领域行业现状截止2013年底，全国新型干法水泥生产线累计1714条，设计熟料产能达17亿吨。

目前该技术在国内水泥行业应用已超过20家，形成了1150万吨/年水泥熟料生产能力，行业应用比例约为1%。

年新增工业产值23亿元，年节省930万吨石灰石资源，减少占地4000余亩。

技术原理电石废渣的主要成分是Ca（OH）2，常规水泥生产用石灰石的主要成分是CaCO3，石灰石在分解过程中产生CO2，而电石废渣在分解过程中不产生CO2，因此用电石废渣替代常规水泥生产用钙质原料石灰石可以减少CO2的排放。

该技术通过开发电石渣预烘干装备、烘干与粉磨能力相匹配的立式磨以及适合于高掺电石渣生料的窑尾预分解系统的“干磨干烧”新型干法工艺，有效利用了电石渣废弃物替代石灰石，实现了减碳效果。

关键技术（1）预烘干和立磨烘干的两级烘干技术；（2）立磨的物料均匀、烘干、粉磨、分级一体化技术。

主要技术指标1、水泥生产线每使用1吨电石渣，可节约1.2吨石灰石；2、水泥熟料烧成热耗降低15%；3、电石渣中氯含量（Cl-）≤0.025%。

技术水平该技术于2007年通过了中国建筑材料联合会组织的鉴定，2008年分别获得国家环保部颁发的环境保护科学技术三等奖、中国建筑材料联合会的建筑材料科学技术二等奖和安徽省科学技术二等奖。

典型案例典型用户：淄博宝生环保建材有限公司、贵州水晶（集团）公司。

典型案例1案例名称：淄博宝生环保建材有限公司电石渣综合利用1200t/d 熟料干磨干烧水泥生产线建设规模：1200t/d熟料生产线。

建设条件：使用30万吨电石废渣。

主要建设内容：利用电石渣替代石灰石。

主要设备为水泥窑外预分解系统。

技改投资额4000万元，建设期8个月。

年减排量7万tCO2，项目经济效益750万元，投资回收期约5年。

减排成本为30-100元/tCO2。

典型案例2案例名称：贵州水晶（集团）电石渣综合利用2500t/d熟料干磨干烧水泥生产线建设规模：2500t/d熟料生产线。

第９期电石渣理化性质的分析与表征董永刚１，曹建新１＊，刘飞１，２，张煜１（１．贵州大学化学工程学院，贵州贵阳５５０００３；２．华南理工大学材料科学与工程学院，广东广州５１０６４０）摘要：电石渣是电石水解获取乙炔气后产生的一种工业废渣。

文章采用ＳＥＭ、ＸＲＤ和ＤＳＣ／ＴＧ等现代测试手段，对其理化性质进行分析和表征，结果表明：电石渣是由一些十分细微颗粒组成，其化学成分主要是ＣａＯ，其次是Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２等。

电石渣中微量元素未超过排放标准、放射性符合建筑主体材料技术要求。

电石渣是以Ｃａ（ＯＨ）２为主晶相，并含有少量ＣａＣＯ３。

关键词：电石渣；理化性质；微量元素；晶相中图分类号：Ｘ８３０．２文献标志码：Ａ文章编号：１００３－６５０４（２００８）０９－００９５－０４ＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＣｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆＰｈｙｓｉｏｃｈｅｍｉｃａｌＰｒｏｐｅｒｔｙｏｆＣａｒｂｉｄｅＳｌａｇＤＯＮＧＹｏｎｇ－ｇａｎｇ１，ＣＡＯＪｉａｎ－ｘｉｎ１＊，ＬＩＵＦｅｉ１，２，ＺＨＡＮＧＹｕ１（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＧｕｉｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕｉｙａｎｇ５５０００３，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６４０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃａｒｂｉｄｅｓｌａｇｉｓａｋｉｎｄｏｆｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｗａｓｔｅｐｒｏｄｕｃｅｄｂｙｃａｌｃｉｕｍｃａｒｂｉｄｅｈｙｄｒｏｌｙｚｉｎｇ．ＰｈｙｓｉｃａｌａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆｃａｒｂｉｄｅｓｌａｇｗａｓｓｔｕｄｉｅｄｗｉｔｈｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆＳＥＭ，ＸＲＤａｎｄＤＳＣ／ＴＧ．Ｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｃａｒｂｉｄｅｓｌａｇｗａｓｍａｄｅｕｐｏｆｓｏｍｅｓｍａｌｌｇｒａｉｎｓ，ｗｉｔｈｍａｉｎｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｎｔｅｎｔｓａｓＣａＯ，ｆｏｌｌｏｗｅｄｂｙＡｌ２Ｏ３ａｎｄＳｉＯ２．Ｍｉｃｒｏｅｌｅｍｅｎｔｏｆｃａｒｂｉｄｅｓｌａｇｈａｓｎｏｔｓｕｒｐａｓｓｅｄｔｈｅｎａｔｉｏｎａｌｓｔａｎｄａｒｄｓｏｆｔｈｅｅｍｉｓｓｉｏｎ，ｗｉｔｈｉｔｓｒａｄｉｏｅｌｅｍｅｎｔｓａｔｉｓｆａｃｔｏｒｙｔｏｎａｔｉｏｎａｌｓｔａｎｄａｒｄｏｆｔｈｅｒａｄｉｏａｃｔｉｖｉｔｙ．Ｃａ（ＯＨ）２ｉｓｔｈｅｍａｉｎｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｐｈａｓｅｏｆｃａｒｂｉｄｅｓｌａｇｉｎｃｌｕｄｉｎｇａｔｈｉｍｂｌｅｆｕｌｏｆＣａＣＯ３．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃａｒｂｉｄｅｓｌａｇ；ｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｙ；ｍｉｃｒｏｅｌｅｍｅｎｔ；ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｐｈａｓｅ电石渣是电石水解获取乙炔气后产生的废渣，颗粒十分细微，因含微量的碳及硫杂质而呈灰白色，有微臭味，主要成分是Ｃａ（ＯＨ）２，渣液ｐＨ值为１２以上，因而常给环境造成严重污染［１－２］。

电石渣处理含氟废水——处理原理（2）
1. 电石渣物理化学性能
电石渣是电石和水反应生成乙炔过程中排出的浅灰色细粒沉淀物，主要来源于采用电
石法生产聚乙烯和醋酸乙烯产生的废渣。

电石渣主要成分是Ca(OH)2，是处理含氟废水的有效物质，同时含有铝、
2. 处理原理
电石渣处理含氟废水化学反应式如下：
2HF+Ca(OH)2=CaF2+2H2O
H2SiF6+Ca(OH)2 ＝CaSiF6＋2H2O
CaSiF6＋2Ca(OH)2＝2CaF2＋SiO2＋2H2O
理论上讲，18℃时，CaF2在水中的溶解度是16.3mg/L，Ksp（18～25℃）
＝2.7×10-10，折合含氟7.7mg/L，所以一般处理含氟废水，出水的极限值为7.6mg/L，但利用氯化钙的钙离子的同离子效应，可进一步降低CaF2在水中的溶解度，因而增加脱氟能力，所应生成的悬浮物经混凝沉淀后，可达标排放。

电石渣处理含氟废水的处理效果在一定程度上取决于固液分离效果。

由于电石渣中和产生的氟化钙沉淀是一种微细的结晶（粒废水小于3?m的颗粒占60％左右），不经凝聚难以沉降。

从试验结果看，
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Through the reasonable organization of the production process, effective use of production resources to carry out production activities, to achieve the desired goal.
电石渣处理含氟废水——实例分析正式版
电石渣处理含氟废水——实例分析正
式版
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浙江衢化氟化学有限公司利用巨化电化厂10％的电石渣浆，采用上述确定的适宜工艺条件处理含氟废水，取得了成功，达到了设计要求。

1.处理过程特点
（1）用机械搅拌强化中和反应。

缩短中和反应时间，采用带搅拌的中和反应罐，选用钢衬HFP材质，搅拌转速
200r/min，反应30min可完成。

（2）投加PAM絮凝剂，提高沉淀效率。

在进入沉淀池前设置加药系统，确保良好的絮凝效果。

（3）电石渣浆中含少量S2-等杂质，中和反应时产生H2S等气体，影响操作环境，工艺流程设有酸雾处理塔，动力抽风，碱洗工艺处理。

2.运行效果
该套工艺自1993年投入运行以来结果表明：处理工艺合理，处理净利效果显著，出水清澈，水质指标pH、F-远低于排放标准，氟去除率达到99％以上。

——此位置可填写公司或团队名字——。

电石渣成分
电石渣是一种经电解反应制备的混合物，它主要由氢氧化钠、碳酸钠、氯化钠、碳酸钾和水组成。

电石渣的组成和性质与原材料的氢氧化物有很大的关系。

电石渣的主要用途是化肥和肥料，它具有良好的肥料性能，可以增加土壤的有机物含量，改善土壤条件，从而有效促进植物生长。

此外，电石渣中含有较多的氮、磷和钾，因此它也可以作为肥料，以提高作物的产量。

此外，电石渣还可以用于制造玻璃和玻璃纤维，以及制造水泥和水泥产品。

它还可以用来更改水的PH值，可以用来减少水中的钙和碱含量，改善水的品质。

电石渣还可以用于制造催化剂，以及清洗金属表面和清洗反应器等。

它还可以用于制造染料、染料稳定剂、防腐剂等，也可以用于处理有毒废气。

电石渣是一种综合性产品，其成分和性质决定了它在农业、建筑、玻璃制造、石油化工、纺织和污水处理等领域的广泛应用。