CN101844880A - 一种用电石渣生产水泥主料、水泥辅料和水泥的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用电石渣生产水泥主料、水泥辅料和水泥的方法，先用电石渣生产水泥主料和水泥辅料，再将主料和辅料安装适当比例配比，投入到球磨机中研磨成600～800目的细粉，即成为水泥产品。该方法变废为宝，消耗大量的废渣，保护了环境，生产成本低，生产过程简单，是一个具有较大经济效益的方法。

Description

一种用电石渣生产水泥主料、水泥辅料和水泥的方法
技术领域
本发明涉及电石法聚氯乙烯生产的废渣的利用，具体地，涉及一种用电石法聚氯乙烯的废渣生产水泥主料、水泥辅料和水泥的方法。
背景技术
电石法聚氯乙烯产生的废渣就是电石渣，电石渣是电石水解生产乙炔所产生的残余物，是含固量在8％-10％的乳液，又名电石泥，其主要化学成分是氢氧化钙，还含有硅酸钙、铝酸钙、硅铁及炭渣等固体杂质以及硫化钙、氢氧化钙、乙炔等水溶液，是一种呈强碱性，富含丰富的钙资源，以其为原料可生产碳酸钙、水泥等一系列需要钙质为原料的产品。但由于其中所含杂质较多、含水量高、成份复杂、未经处理的电石渣无法直接利用，。另一方面，随着电石行业的蓬勃发展，电石渣的排放量也日益增加，年生产20万吨PVC的生产厂排放电石泥浆达360万吨/年，大量的电石渣无法有效利用，直接堆积将严重污染农田和地下水，造成土地人为碱化，对生态环境造成难以恢复的污染。
为了有效利用资源，变废为宝，人们开发研发了许多方法将电石渣转化为其他有用材料，其中以将电石渣用于生产水泥为主。例如，申请号为200610124911.0，发明名称为电石渣改性及改性电石渣替代天然石膏磨制水泥的方法的中国专利，公开了一种电石渣的改性方法，将100KG干电石渣配重量百分比浓度为60％～86％的废硫酸66～118KG，自来水0～44KG。工艺流程为电石渣-→晾干-→破碎-→计量-→酸化-→陈放-→干燥-→改性电石渣。而后将改性后的电石渣替代天然石膏磨制水泥，改性电石渣掺量为水泥原料总重的6％～8％。由于改性电石渣兼具有硫酸盐和碱性激发剂的双重作用，制造水泥时加入改性电石渣会获得较高的早期和后期强度，相对缩短复合水泥的终凝时间，并减少水泥生产对天然石膏的依赖，降低电石渣对环境的污染，明显节约资源和能源。另外，申请号为200710150669.9，发明名称为一种电石渣全部替代石灰石煅烧水泥的方法，公开了一种电石渣全部替代石灰石煅烧水泥的方法，以电石渣为钙质原料，采用干法窑外预分解水泥生产技术，100％利用电石渣替代石灰石煅烧水泥熟料，包括：(1)电石渣预热预分解，采用旋风预热器和分解炉***对电石渣生料进行预热预分解，电石渣的分解温度为380-550℃，分解炉出口温度为550-750℃；(2)煤粉燃烧和生料分解，煤粉和生料通过分料器进入分解炉，控制分解炉风、料和煤的加入位置和加入量，使煤粉在温度高于850℃条件下燃烧，生料进行分解；(3)上述料进入回转窑煅烧制成水泥熟料。
上述方法虽然成功的将电石渣改性或直接作为生产水泥的原料，然而其操作十分繁琐复杂，对设备的要求较高，并不适合大规模推广应用。因此，有必要探索将电石渣转化为水泥的新方法，以适应市场的需求。
发明内容
本发明提供了一种用电石法聚氯乙烯的废渣生产水泥主料、水泥辅料和水泥的方法，该方法变废为宝，消耗大量的废渣，保护了环境，生产成本低，生产过程简单，是一个具有较大经济效益的方法。
本发明的技术方案为：电石法聚氯乙烯生产电石渣的过程为：将电石与水按照适当比例投入到气体发生器中，得到乙炔气和电石渣。乙炔气体再和氯化氢气按照适当比例在单体合成釜中反应得到氯乙烯单体，氯乙烯单体再经过聚合釜聚合即得到聚氯乙烯聚合体。
其化学反应原理为：CaC2+2H2O＝Ca(OH)2+C2H2
                  C2H2+HCI＝CH2CHCI
本发明的技术方案为：用电石法聚氯乙烯生产的电石渣生产水泥主料：将电石法聚氯乙烯生产的电石渣在离心机(4)中离心，将电石渣的含水量控制在20～40％，而后将电石渣与粘土按照1∶0.3～0.6的质量比例投入混合搅拌机(5)中搅拌均匀，再用毛坯成型机(6)压成毛坯，放入锻烧炉(7)里，在550～650℃下煅烧，使电石渣和粘土脱掉水分，并且分解成氧化钙、氧化硅、铝和铁的混合物I，出炉后冷却，用粉碎机(8)粉碎成60～100毫米的块状物；
用电石法聚氯乙烯生产的电石渣生产水泥辅料：将电石渣调制成乳浊液，与盐酸按照电石渣与氯化氢质量之比为1∶0.76～1.16，置于净化器(9)里进行反应；反应产物经第一抽滤泵(10)抽滤，得炭滤饼(20)和澄清的氯化钙溶液；炭滤饼精制成活性炭；澄清的氯化钙溶液与稀释好的硫酸按照氯化钙与硫酸纯物质质量之比为1∶0.68～1.08置于酸化器(11)里反应，得到两水硫酸钙沉淀与盐酸的混合液；两水硫酸钙与盐酸的混合液经第二抽滤泵(12)抽滤，得两水硫酸钙滤饼和稀盐酸溶液，稀盐酸溶液返回上道工序重复利用；两水硫酸钙滤饼经洗涤离心机(13)洗涤离心，脱水，干燥器(14)干燥，粉碎机(15)粉碎，得到两水硫酸钙(21)；
合成水泥：将上述得到的混合物I与两水硫酸钙按照质量之比为1∶0.04～0.08投入到球磨机(16)里，研磨成600～800目的细粉，再经包装机(17)包装，成为水泥产品(19)。
本发明所述的用电石法聚氯乙烯的废渣生产水泥主料、水泥辅料和水泥的方法，利用电石渣生产水泥主料、辅料，并用主料和辅料配置成水泥产品，变废为宝，避免电石渣对环境的污染，降低了水泥的生产成本，生产方法简单，设备投资少，是一个十分经济有效的方法。
附图说明
图1：为本发明所述的用电石法聚氯乙烯的废渣生产水泥主料、水泥辅料和水泥的方法的工艺流程图，其中
4——离心机，5——混合搅均机，6——毛坯成型机，
7——锻烧炉，8——粉碎机，20——碳粉
图2：为本发明所述的用电石法聚氯乙烯的废渣生产水泥主料、水泥辅料和水泥的方法的工艺流程图，其中
9——净化器，  10——第一抽率泵，  11——酸化器，
12——第二抽滤泵，13——洗涤离心机，14——干燥器，
15——粉碎机，    21——两水硫酸钙产品。
图3：为本发明所述的用电石法聚氯乙烯的废渣生产水泥主料、水泥辅料和水泥的方法的工艺流程图，其中，
16——球磨机，17——包装机，19——水泥成品。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明所述的用电石法聚氯乙烯的废渣生产水泥主料、水泥辅料和水泥的方法做进一步描述和说明。
实施例一：
电石法聚氯乙烯生产电石渣的过程为：将1200kg电石与水按照质量比为1∶4投入到气体发生器中，得到487.5kg乙炔气和1387.5kg电石渣。乙炔气体再和氯化氢气按照质量比为：1∶1.2投入单体合成釜中，反应得到1001.71kg氯乙烯单体，氯乙烯单体再经过聚合釜聚合即得到聚氯乙烯聚合体。
参照图1：将电石法聚氯乙烯生产的电石渣生产水泥主料：将上述1387.5kg电石渣在离心机(4)中离心，将电石渣的含水量控制在20％，而后将电石渣与粘土按照1∶0.3的质量比例投入混合搅拌机(5)中搅拌均匀，再用毛坯成型机(6)压成毛坯，放入锻烧炉(7)里，在650℃下煅烧，使电石渣和粘土脱掉水分，并且分解成氧化钙、氧化硅、铝和铁的混合物I，出炉后冷却，用粉碎机(8)粉碎成60～100毫米的块状物。
参照图2，将电石法聚氯乙烯生产的电石渣生产水泥辅料：取400kg上述电石法聚氯乙烯生产的电石渣，调制成乳浊液，与盐酸按照电石渣与氯化氢质量之比为1∶0.76，置于净化器(9)里进行反应；反应产物经第一抽滤泵(10)抽滤，得炭滤饼(20)和澄清的氯化钙溶液，其中氯化钙含量为475.27kg；炭滤饼精制成活性炭；澄清的氯化钙溶液与稀释好的硫酸按照氯化钙与硫酸纯物质质量之比为1∶0.68置于酸化器(11)里反应，得到两水硫酸钙沉淀与盐酸的混合液；两水硫酸钙与盐酸的混合液经第二抽滤泵(12)抽滤，得两水硫酸钙滤饼和稀盐酸溶液，稀盐酸溶液返回上道工序重复利用；两水硫酸钙滤饼经洗涤离心机(13)洗涤离心，脱水，干燥器(14)干燥，粉碎机(15)粉碎，得到567.21kg两水硫酸钙(21)。
参照图3，合成水泥：将上述得到的混合物I与两水硫酸钙按照质量之比为1∶0.04投入到球磨机(16)里，研磨成720目的细粉，再经包装机(17)包装，得到1851.75kg水泥产品(19)。
实施例二：
电石法聚氯乙烯生产电石渣的过程为：将1200kg电石与水按照质量比为1∶6投入到气体发生器中，得到487.5kg乙炔气和1387.5kg电石渣。乙炔气体再和氯化氢气按照质量比为：1∶1.4投入单体合成釜中，反应得到1159.32kg氯乙烯单体，氯乙烯单体再经过聚合釜聚合即得到聚氯乙烯聚合体。
参照图1：将电石法聚氯乙烯生产的电石渣生产水泥主料：将上述1387.5kg电石渣在离心机(4)中离心，将电石渣的含水量控制在30％，而后将电石渣与粘土按照1∶0.45的质量比例投入混合搅拌机(5)中搅拌均匀，再用毛坯成型机(6)压成毛坯，放入锻烧炉(7)里，在600℃下煅烧，使电石渣和粘土脱掉水分，并且分解成氧化钙、氧化硅、铝和铁的混合物I，出炉后冷却，用粉碎机(8)粉碎成60～100毫米的块状物。
参照图2，将电石法聚氯乙烯生产的电石渣生产水泥辅料：取400kg上述电石法聚氯乙烯生产的电石渣，调制成乳浊液，与盐酸按照电石渣与氯化氢质量之比为1∶0.96，置于净化器(9)里进行反应；反应产物经第一抽滤泵(10)抽滤，得炭滤饼(20)和澄清的氯化钙溶液，其中氯化钙含量为600.34kg；炭滤饼精制成活性炭；澄清的氯化钙溶液与稀释好的硫酸按照氯化钙与硫酸纯物质质量之比为1∶0.88置于酸化器(11)里反应，得到两水硫酸钙沉淀与盐酸的混合液；两水硫酸钙与盐酸的混合液经第二抽滤泵(12)抽滤，得两水硫酸钙滤饼和稀盐酸溶液，稀盐酸溶液返回上道工序重复利用；两水硫酸钙滤饼经洗涤离心机(13)洗涤离心，脱水，干燥器(14)干燥，粉碎机(15)粉碎，得到930.26kg两水硫酸钙(21)。
参照图3，合成水泥：将上述得到的混合物I与两水硫酸钙按照质量之比为1∶0.06投入到球磨机(16)里，研磨成750目的细粉，再经包装机(17)包装，得到1678.88kg水泥产品(19)。
实施例三：
电石法聚氯乙烯生产电石渣的过程为：将1200kg电石与水按照质量比为1∶8投入到气体发生器中，得到487.5kg乙炔气和1387.5kg电石渣。乙炔气体再和氯化氢气按照质量比为：1∶1.6投入单体合成釜中，反应得到1324.93kg氯乙烯单体，氯乙烯单体再经过聚合釜聚合即得到聚氯乙烯聚合体。
参照图1：将电石法聚氯乙烯生产的电石渣生产水泥主料：将上述1387.5kg电石渣在离心机(4)中离心，将电石渣的含水量控制在40％，而后将电石渣与粘土按照1∶0.6的质量比例投入混合搅拌机(5)中搅拌均匀，再用毛坯成型机(6)压成毛坯，放入锻烧炉(7)里，在650℃下煅烧，使电石渣和粘土脱掉水分，并且分解成氧化钙、氧化硅、铝和铁的混合物I，出炉后冷却，用粉碎机(8)粉碎成60～100毫米的块状物。
参照图2，将电石法聚氯乙烯生产的电石渣生产水泥辅料：取400kg上述电石法聚氯乙烯生产的电石渣，调制成乳浊液，与盐酸按照电石渣与氯化氢质量之比为1∶1.16，置于净化器(9)里进行反应；反应产物经第一抽滤泵(10)抽滤，得炭滤饼(20)和澄清的氯化钙溶液，其中氯化钙含量为475.27kg；炭滤饼精制成活性炭；澄清的氯化钙溶液与稀释好的硫酸按照氯化钙与硫酸纯物质质量之比为1∶1.08置于酸化器(11)里反应，得到两水硫酸钙沉淀与盐酸的混合液；两水硫酸钙与盐酸的混合液经第二抽滤泵(12)抽滤，得两水硫酸钙滤饼和稀盐酸溶液，稀盐酸溶液返回上道工序重复利用；两水硫酸钙滤饼经洗涤离心机(13)洗涤离心，脱水，干燥器(14)干燥，粉碎机(15)粉碎，得到736.45水硫酸钙(21)。
参照图3，合成水泥：将上述得到的混合物I与两水硫酸钙按照质量之比为1∶0.04投入到球磨机(16)里，研磨成750目的细粉，再经包装机(17)包装，得到1776kg水泥产品(19)。
上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述的特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括在本发明权利要求范围之内。

Claims (2)

1.一种用电石渣生产水泥主料、水泥辅料和水泥的方法，其特征在于，包括如下步骤：
用电石渣生产水泥主料：将电石渣在离心机(4)中离心，将电石渣的含水量控制在20～40％，而后将电石渣与粘土按照1∶0.3～0.6的质量比例投入混合搅拌机(5)中搅拌均匀，再用毛坯成型机(6)压成毛坯，放入锻烧炉(7)里，在550～650℃下煅烧，使电石渣和粘土脱掉水分，并且分解成氧化钙、氧化硅、铝和铁的混合物I，出炉后冷却，用粉碎机(8)粉碎成60～100毫米的块状物；
用电石渣生产水泥辅料：将电石渣调制成乳浊液，与盐酸按照电石渣与氯化氢质量之比为1∶0.76～1.16，置于净化器(9)里进行反应；反应产物经第一抽滤泵(10)抽滤，得炭滤饼(20)和澄清的氯化钙溶液；炭滤饼精制成活性炭；澄清的氯化钙溶液与稀释好的硫酸按照氯化钙与硫酸纯物质质量之比为1∶0.68～1.08置于酸化器(11)里反应，得到两水硫酸钙沉淀与盐酸的混合液；两水硫酸钙与盐酸的混合液经第二抽滤泵(12)抽滤，得两水硫酸钙滤饼和稀盐酸溶液，稀盐酸溶液返回上道工序重复利用；两水硫酸钙滤饼经洗涤离心机(13)洗涤离心，脱水，干燥器(14)干燥，粉碎机(15)粉碎，得到两水硫酸钙(21)；
合成水泥：将上述得到的混合物I与两水硫酸钙按照质量之比为1∶0.04～0.08投入到球磨机(16)里，研磨成600～800目的细粉，再经包装机(17)包装，成为水泥产品(19)。
2.如权利要求1所述的用电石渣生产水泥主料、水泥辅料和水泥的方法，其特征在于，所述电石渣为电石法聚氯乙烯生产所得，电石法聚氯乙烯生产电石渣的过程为：将电石与水按照适当比例投入到气体发生器(1)中，得到乙炔气和电石渣，乙炔气体再和氯化氢气按照适当比例在单体合成釜(2)中反应得到氯乙烯单体，氯乙烯单体再经过聚合釜(3)聚合即得到聚氯乙烯聚合体。
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