CN108423683B - 利用干法乙炔电石渣生产电石原料石灰球的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电石渣生产电石技术领域，是一种利用干法乙炔电石渣生产电石原料石灰球的方法，该利用干法乙炔电石渣生产电石原料石灰球的方法，按照下述步骤进行：将干法乙炔电石渣筛分分离，得到一次干电石渣；一次干电石渣进行净化、脱水烘干，得到二次干电石渣；对二次干电石渣进行高温煅烧，得到石灰产品；石灰产品经压球机压球成形，得到干法乙炔电石渣生产电石原料石灰球。本发明工艺简单，经济实用，本发明将干法乙炔电石渣烘干脱水并进一步烧结脱水制备得到石灰球，作为电石生产的原料，所得石灰球产品质量稳定，既避免了干法乙炔排出电石渣，实现新型工业化、零排放和电石渣的循环利用，又做到了废弃资源的最大利用，节约了生产成本，提高了经济效益。

Description

利用干法乙炔电石渣生产电石原料石灰球的方法
技术领域
本发明涉及电石渣生产电石技术领域，是一种利用干法乙炔电石渣生产电石原料石灰球的方法。
背景技术
电石渣是化工企业排出的废渣，其化学成分是Ca(OH)2,80％左右的颗粒在10微米至15微米之间，按照生产工艺的不同，电石渣分为湿排电石渣和干排电石渣，湿排电石渣是湿法乙炔发生工艺排出的废渣，经压滤后水分一般在30％至35％，干排电石渣是干法乙炔发生排出的废渣，水分一般在27％至7％。
电石渣的主要化学成分为氢氧化钙，占83％左右，根据上游石灰石和电石质量的不同，电石渣含有不同比例的FeSi、Fe2O3、SiO2、Fe3O4、Al2O3、MgO等，在用电石渣生产石灰循环利用的过程中，除了Ca(OH)2以外，其它化学成分对于石灰再生产都会产生不利影响，理应除去。
在我国，目前每年的电石渣排放量超过2000万吨(干基)，历年的存量逾1亿吨，仅新疆自治区每年的电石渣排放量也达到了800万吨(干基)以上，电石渣应用最广泛、最成熟、用量最大的是作为水泥生产原料，该行业消耗了大量的电石渣，解除了上游化工企业的后顾之忧，但由于中国现代化基础建设的基本完成，房地产和桥梁建设基本处于饱和，水泥行业产能近期也严重过剩，由于水泥制品难分解产生大量固体垃圾对环境造成不可逆转的伤害，再加上电石渣所生产的水泥中仍含有对人体有害的成分，在民用建筑和人口密集的公共设施建筑上受到一定制约，综上因素导致了水泥市场的疲软、价格低迷，行业整体效益欠佳，开工不足，严重影响了电石渣的消耗，对上下游产业链发展都起到了很大的制约作用。
由于电石渣主要化学成分是Ca(OH)2，经过450℃至680℃煅烧后可以获得稳定的石灰产品，而生石灰则是生产电石的主要原料，如果能将电石渣煅烧后变成石灰产品应用到电石生产中，即使回收率只有80％，每年就能节约2100万吨的石灰石，就能减少21套年产100万吨的石灰石企业，就能少开21座青山，由此带来的社会效益、环保效益和经济效益客观，真正做到资源的最大利用，符合我国循环经济和工业可持续发展要求，对实现新型工业化和零排放具有重要意义。
目前电石制乙炔工艺仍然以湿法电石制乙炔为主，电石渣的循环利用研究也以湿法电石渣为主，而电石渣的循环利用以干法电石渣为原料的研究鲜有报道。
发明内容
本发明提供了一种利用干法乙炔电石渣生产电石原料石灰球的方法，克服了上述现有技术之不足，既避免了干法乙炔排出电石渣，实现新型工业化、零排放和电石渣的循环利用，又做到了废弃资源的最大利用，节约了生产成本，提高了经济效益。
本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种利用干法乙炔电石渣生产电石原料石灰球的方法，按照下述步骤进行：第一步，将干法乙炔电石渣筛分和风选分离，除去干法乙炔电石渣中未反应的1mm以上粒径的大颗粒杂质，得到一次干电石渣；第二步，一次干电石渣在预烘干设备内进行净化、脱水烘干，将一次干电石渣水分含量降低至1％至2％，得到二次干电石渣；第三步，用脱除水分的有机废液稀释废焦油溶液，被稀释后的废焦油溶液对二次干电石渣进行均匀喷淋，同时采用电石生产过程中副产的水煤气作为燃料，在450℃至680℃条件下对二次干电石渣进行高温煅烧，得到石灰产品；第四步，将得到的石灰产品压球成形，得到电石原料石灰球。
下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：
上述风选分离时需要引入杂质脱除剂，杂质脱除剂为HF气体，HF气体浓度为1％至3％。
上述第三步中，当石灰产品中的MgO含量在0.6％以上时，采用1400℃至2100℃的高温煅烧方式除去MgO。
上述风选分离的风速为1m/s至5m/s。
上述干法乙炔电石渣筛分采用筛孔为1mm的机械振筛。
上述预烘干设备的温度为100℃至120℃。
上述脱除水分的有机废液为甲醇、THF、醋酸甲酯脱除水分的有机废液为甲醇、THF、醋酸甲酯的混合物。
上述石灰产品压球成形，球形粒度为4cm至8cm。
本发明工艺简单，经济实用，本发明将干法乙炔电石渣制备得到石灰球，作为电石生产的原料，所得石灰球产品质量稳定，既避免了干法乙炔排出电石渣，实现新型工业化、零排放和电石渣的循环利用，又做到了废弃资源的最大利用，节约了生产成本，提高了经济效益。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。本发明中所提到各种化学试剂和化学用品如无特殊说明，均为现有技术中公知公用的化学试剂和化学用品；本发明中的百分数如没有特殊说明，均为质量百分数；本发明中的溶液若没有特殊说明，均为溶剂为水的水溶液，例如，盐酸溶液即为盐酸水溶液；本发明中的常温、室温一般指15℃到25℃的温度，一般定义为25℃。
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1：该利用干法乙炔电石渣生产电石原料石灰球的方法，按照下述步骤进行：第一步，将干法乙炔电石渣筛分和风选分离，除去干法乙炔电石渣中未反应的1mm以上粒径的大颗粒杂质，得到一次干电石渣；第二步，一次干电石渣在预烘干设备内进行净化、脱水烘干，将一次干电石渣水分含量降低至1％至2％，得到二次干电石渣；第三步，用脱除水分的有机废液稀释废焦油溶液，被稀释后的废焦油溶液对二次干电石渣进行均匀喷淋，同时采用电石生产过程中副产的水煤气作为燃料，在450℃至680℃条件下对二次干电石渣进行高温煅烧，得到石灰产品；第四步，将得到的石灰产品压球成形，得到电石原料石灰球。
本发明中，二次干电石渣可以直接作为工业脱硫剂使用；电石原料石灰球也可以直接作为工业脱硫剂使用
本发明中，对二次干电石渣进行高温煅烧，目的是彻底除去二次干电石渣中的水分，有机废液作为废焦油的稀释剂和补充燃料，废焦油溶液对二次干电石渣进行均匀喷淋，主要作为粘结剂，二次干电石渣即使在高温煅烧为粉末状后，仍能粘结成块，便于压球机制粒。
实施例2：该利用干法乙炔电石渣生产电石原料石灰球的方法，按照下述步骤进行：第一步，将干法乙炔电石渣筛分和风选分离，除去干法乙炔电石渣中未反应的1mm以上粒径的大颗粒杂质，得到一次干电石渣；第二步，一次干电石渣在预烘干设备内进行净化、脱水烘干，将一次干电石渣水分含量降低至1％或2％，得到二次干电石渣；第三步，用脱除水分的有机废液稀释废焦油溶液，被稀释后的废焦油溶液对二次干电石渣进行均匀喷淋，同时采用电石生产过程中副产的水煤气作为燃料，在450℃或680℃条件下对二次干电石渣进行高温煅烧，得到石灰产品；第四步，将得到的石灰产品压球成形，得到电石原料石灰球。
实施例3：作为上述实施例的优化，风选分离时需要引入杂质脱除剂，杂质脱除剂为HF气体，HF气体浓度为1％至3％。
实施例4：作为上述实施例的优化，第三步中，当石灰产品中的MgO含量在0.6％以上时，采用1400℃至2100℃的高温煅烧方式除去MgO。
本发明中，MgO在1350℃至2300℃的高温条件下会挥发，含量会降低，从而确保石灰产品中MgO含量在0.2％至0.6％的可控范围内，从而达到石灰产品净化除杂目的。
实施例5：作为上述实施例的优化，风选分离的风速为1m/s至5m/s。
实施例6：作为上述实施例的优化，干法乙炔电石渣筛分采用筛孔为1mm的机械振筛。
微型风机把比重较轻的Ca(OH)2、Mg(OH)2和SiO2吹入蒸汽预热器内，在补充的新鲜风内，通过流量计引入HF气体，HF气体与电石渣颗粒中的SiO2充分接触反应，生成的SiF4气体随气流而除去SiO2，该反应为放热反应，通过补充的新鲜风的冷却，可进一步促进反应的进行，通过这种方法可以有效除去SiO2，确保石灰产品中SiO2含量在可控范围内。
实施例7：作为上述实施例的优化，预烘干设备的温度为100℃至120℃。
实施例8：作为上述实施例的优化，脱除水分的有机废液为甲醇、THF、醋酸甲酯脱除水分的有机废液为甲醇、THF、醋酸甲酯的混合物。
实施例9：作为上述实施例的优化，石灰产品压球成形，球形粒度为4cm至8cm。
通过上述实施例得到的生产电石原料石灰球，各项检测指标如表1所示。由表1可以看出，本发明利用干法乙炔电石渣生产电石原料石灰球，各项指标均在国标要求范围之内，国标要求如表2所示。
综上所述，本发明本发明工艺简单，经济实用，本发明将干法乙炔电石渣制备得到石灰球，作为电石生产的原料，所得石灰球产品质量稳定，又可以作为工业脱硫剂使用，既避免了干法乙炔排出电石渣，实现新型工业化、零排放和电石渣的循环利用，又做到了废弃资源的最大利用，节约了生产成本，提高了经济效益。
以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
表1
Figure BDA0001613598320000041
表2
Figure BDA0001613598320000042

Claims (10)

1.一种利用干法乙炔电石渣生产电石原料石灰球的方法，其特征在于按照下述步骤进行：第一步，将干法乙炔电石渣筛分和风选分离，除去干法乙炔电石渣中未反应的 1mm 以上粒径的大颗粒杂质，得到一次干电石渣，其中，风选分离时需要引入杂质脱除剂，杂质脱除剂为 HF 气体，HF 气体浓度为 1%至3% ；第二步，一次干电石渣在预烘干设备内进行净化、脱水烘干，将一次干电石渣水分含量降低至 1%至 2%，得到二次干电石渣；第三步，用脱除水分的有机废液稀释废焦油溶液，被稀释后的废焦油溶液对二次干电石渣进行均匀喷淋，同时采用电石生产过程中副产的水煤气作为燃料，在 450℃至 680℃条件下对二次干电石渣进行高温煅烧，得到石灰产品；第四步，将得到的石灰产品压球成形，得到电石原料石灰球。
2.根据权利要求 1 所述的利用干法乙炔电石渣生产电石原料石灰球的方法，其特征在于第三步中，当石灰产品中的 MgO 含量在 0.6%以上时，采用 1400℃至 2100℃的高温煅烧方式除去 MgO。
3. 根据权利要求 1或2所述的利用干法乙炔电石渣生产电石原料石灰球的方法，其特征在于风选分离的风速为 1m/s 至 5m/s。
4.根据权利要求 1 或 2 所述的利用干法乙炔电石渣生产电石原料石灰球的方法，其特征在于干法乙炔电石渣筛分采用筛孔为 1mm 的机械振筛。
5.根据权利要求 3 所述的利用干法乙炔电石渣生产电石原料石灰球的方法，其特征在于干法乙炔电石渣筛分采用筛孔为 1mm 的机械振筛。
6.根据权利要求 1 或 2 或5 所述的利用干法乙炔电石渣生产电石原料石灰球的方法，其特征在于烘干设备内的温度为 100℃至 120℃。
7.根据权利要求 3 所述的利用干法乙炔电石渣生产电石原料石灰球的方法，其特征在于烘干设备内的温度为 100℃至 120℃。
8.根据权利要求 4 所述的利用干法乙炔电石渣生产电石原料石灰球的方法，其特征在于脱除水分的有机废液为甲醇、THF、醋酸甲酯的混合物。
9.根据权利要求 6所述的利用干法乙炔电石渣生产电石原料石灰球的方法，其特征在于脱除水分的有机废液为甲醇、THF、醋酸甲酯的混合物。
10.根据权利要求1或2或5或7或8 所述的利用干法乙炔电石渣生产电石原料石灰球的方法，其特征在于石灰产品压球成形，球形粒度为 4cm 至 8cm。
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