电石渣及资源化利用途径

1、电石渣的来源及成分

电石渣是电石水化生产乙炔气体工艺过程中产生的一种工业废渣，主要成分为氢氧化钙（Ca（OH）₂），因此，电石渣浆呈强碱性（PH＞13），电石渣中还含有少量的氧化镁（MgO）、二氧化硅（SiO₂）、氧化铝（AI₂O₃）和氧化铁（Fe₂O₃），以及少量磷化物、硫化物等有害物质。

2、电石渣的物理性质

电石渣因含微量的碳和硫磷杂质而呈灰白色，有微臭味。电石渣颗粒非常细微，10～15微米的占60～80%，88u筛余一般3～9%，比重较小，具有较强的保水性，即使是长期堆放的陈渣，其含水量也高达40%以上。

3、电石渣的堆存及填埋对生态环境的影响

电石作为一种重要的化工原料，广泛用于生产PVC、炭黑、石灰氮、聚乙烯醇、维尼纶、溶解乙炔等产品。据统计，每生产1吨PVC需排放1.5～2吨电石渣。由于电石渣含碱量高，又含有硫、砷等有害物质，是难以处理的工业废渣，国内处理电石渣的方式主要是堆放或填埋，这不仅占用大量的土地资源，还污染附近的土壤和水体。因此，如何进行电石渣的资源化综合利用，不仅能获得经济效益，还具有较好的社会效益。

4、电石渣资源化利用的预处理

电石渣浆含水量高达80%，因此在对电石渣进行资源化利用之前，需对其进行固液分离预处理，主要方法有自然沉降法和机械分离法。目前国内企业普遍采用自然沉降法，即利用电石渣浆中固体颗粒的自身重力，在沉降池中进行浓缩，该法占地面积大、分离效率低、清液回收困难。机械分离法则利用离心机、真空过滤机、板框压滤机等进行固液分离，该法占地面积小、分离效率高、滤液清洁、滤渣含水量低，是电石渣浆处理工艺的发展方向。

固液分离后得到的清液可循环利用于电石水化反应生产乙炔，或用于中和酸性废水。电石干渣则可以用于生产建材、化工产品，治理大气及废水污染等。

5、电石渣的资源化利用途径

5.1处理酸性废水

国内很多印染厂、化纤厂、味精厂等生产污水都呈酸性，要进一步处理这些污水，首先需要进行中和处理，由于电石渣主要成分为氢氧化钙（Ca（OH）₂）呈碱性，可利用其来中和酸性废水。实践表明，经电石渣浆处理后的废水PH值为7～8，而电石渣中的Ca（OH）₂可与废水重金属离子反应生成重金属的氢氧化物沉淀，使水中所含重金属离子完全符合排放标准。由于电石渣呈细泥状，极易稀释浆化，所以有效利用率可达98%以上，用电石渣处理废水既工艺简单，原料来源充足，又操作可靠，易于控制管理，中和效果理想。

5.2用作脱硫剂或固硫剂

电石渣的主要成分氢氧化钙（Ca（OH）₂）与煤中的硫分发生化学反应，生成硫酸钙（CaSO₄）等固体物质，从而达到固硫的目的。同时，电石渣的强碱性能有效地吸收从窑炉排出的各种有害的废弃酸性气体，并能在一些垃圾焚烧炉的烟道气中干法或湿法除去酸性HCl气体等。最典型的为燃煤工业锅炉的脱硫（固硫）应用，将电石渣制成脱硫剂（固硫剂），按一定量均匀混入燃煤中，煤燃烧过程中于炉膛内使二氧化硫与电石渣反应，生成亚硫酸钙或硫酸钙而使二氧化硫被固定下来，并随煤渣一起排出。二氧化硫的排放量可减少40%～70%，烟尘排放量减少50%～80%，节约煤炭15%～17%，经济效益和环境效益相当的可观，可见电石渣脱硫效果很好，有效减少燃煤造成的大气污染问题。

5.3用于生产水泥

用电石渣含氢氧化钙（Ca（OH）2）的特点生产水泥是大规模处理电石渣的有效途径。在普通硅酸盐水泥生产的原材料中，石灰石约占80%，折合氧化钙（CaO）约为45%，利用电石渣替代石灰石生产普通硅酸盐水泥，原料配比中电石渣（干基）可高达70%以上。用电石渣代替石灰石生产水泥是目前电石渣综合利用中最为彻底、技术上也最为成熟的方法。缺点是以电石渣配料的混合料综合水分很高，料饼具有一定塑性、粘性，容易造成旋风筒、分解炉锥部堵塞，不利于连续稳定的生产，电石渣烘干所需的成本高，因此与一般采用石灰石为主要原料的生产工艺比较，能耗相对较高，限制了电石渣在水泥生产上的应用。

5.4用于生产石灰

采用简捷的烘干方式制成生石灰是电石渣应用的一种较好的方式。石灰还可以直接作为电石生产的原料，以钙为载体实现电石渣-石灰-电石的闭环循环，不但可以使电石法PVC规模进一步扩大，同时也节约了天然石灰石矿资源。但缺点是用电石渣生产石灰全是粉状，不能作为现有的电石生产原料。而要将粉状石灰变成能用于电石生产的块状石灰，是近期很难实现的问题。此外生产石灰过程较复杂，并且成本高，未能实现工业化过程。

5.5用于生产碳化砖、免烧砖等建材产品

（1）生产碳化砖：电石渣在水分作用下，与二氧化碳反应生成碳酸钙，进而形成方解石结晶体，结晶发展时所产生的凝聚力形成很高的强度，可利用电石渣这一特性生产碳化砖。碳化砖具有几何尺寸规范、砌筑施工方便、强度高等优点。

（2）生产免烧砖：在煤渣砖的制备过程中，电石渣作为钙质原料加入，其加入量一般不超过15%，对于排渣量很大的企业，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）室内装饰材料：电石渣经过固液分离、杂质去除、脱色等处理，可成为瓷光壁涂料和建筑室内用腻子的原料。经测试该产品是一种具有良好耐水性、无毒、无味的绿色涂料产品。另外，电石渣还可直接作为普通建筑材料，如地基填土、配制石灰砂浆等。也可作为防水涂料的主要填料、代替石灰作浮选调整剂等。

5.6生产化工产品

（1）生产氯化钙：氯化钙可用石粉或石灰与盐酸经反应、过滤、浓缩结晶、脱水、干燥等过程制得。氯化钙广泛用于基建防冻剂、载冷剂、道路喷洒液及防护剂，还用于医药、水处理等。无水氯化钙可用作干燥剂。

（2）生产氯酸钾、过氧化钙：电石渣经自然风干后，利用其配制成含氢氧化钙（Ca（OH）2）的乳液，通入氯气生成氯酸钙溶液，除去游离氯后，滤去固体物，滤液中的氯酸钙与加入的氯化钾进行复分解反应生成氯酸钾，经蒸发、结晶、脱水、干燥、粉碎制得氯酸钾成品。

（3）生产漂白粉、漂白液、漂白精：利用电石渣悬浮液与氯气反应可生产出合格的漂白液，其中的有害杂质都被同时转化而除去，产品质量可靠。通过预处理除杂的电石渣配成22～25%的渣浆，经氯化，控制反应温度和通氯速度，可制取高效漂白粉，即漂白精。

（4）生产硫酸钙、各种碳酸钙产品：在氯碱企业生产过程中要大量使用硫酸来对氯气进行干燥处理，得到的稀硫酸回收相当困难，直接使用又无价值。因此可将该部分废硫酸与电石渣进行中和反应，获得硫酸钙产品，作为建筑装饰材料、工艺品制作、医药、轻工食品行业的原材料；利用电石渣中的氢氧化钙（Ca（OH）2）对电石渣浆进行除杂处理，采用二氧化碳碳化法，可生产系列碳酸钙产品，如轻质碳酸钙、活性碳酸钙、各种形状的超细碳酸钙、纳米碳酸钙等。

（5）生产电石：将电石渣回用于电石生产，可将电石渣直接烘干、煅烧除杂后代替石灰石（石灰）生产电石，或将干基电石渣与焦炭末按一定比例混合成球，碳化制成碳化焦球或焙烧获得高钙碳，再用于生产电石。

6、电石渣资源化利用存在的问题

电石渣资源化利用途径广泛，但预处理比较复杂、经济效益不高，因此很多产生电石渣企业在处置时候往往以废弃处理，既污染环境又浪费资源。另外，电石渣中除了含有主要成分氢氧化钙外，还含有生产电石原料带入的杂质成分，这些杂质的存在除作为水泥、建材、路基材料和治理工业酸性废气、废水外，用于化工产品时将使其产品质量受到影响。

7、结束语

本文简要介绍了电石渣的来源、化学成分、物理性质；电石渣的堆存及填埋对生态环境的影响；电石渣资源化利用的预处理以及利用途径等。

从理论上讲，电石渣的资源化利用途径比较广泛，但是在实际应用过程中存在着预处理过程比较复杂，经济效益不高，输运困难，在运输过程中对环境有影响等问题。

参考文献：1、《电石渣的综合利用和资源化问题》 作者：石闯、杜高翔杨梦霞、李玉成2、《浅析资源化利用电石渣的途径和发展趋势》