幺恩琳，王曉強

（中國氯堿工業(yè)協會，天津 300192）

1 氯堿行業(yè)電石渣綜合利用發(fā)展概況

電石渣是在電石法生產聚氯乙烯（PVC）過程中，水解反應副產物，主要成分是Ca（OH）2。電石渣的顆粒很細，具有強堿性，從乙炔發(fā)生器排出的電石渣含水量高達90%以上，經沉淀池沉降后含水量仍為75%～80%，電石渣漿如得不到妥善處理，將占有大量土地用于堆積、填埋，污染土壤及水體，因此，國家環(huán)境保護部已將電石渣納入Ⅱ類一般工業(yè)固體廢物，要求進行處理、回收利用。

截止到2011年，中國有聚氯乙烯生產企業(yè)一百余家，總產能2 162.2萬t/a，產量1 295.2萬t，同比增長14.6%，其中，電石法聚氯乙烯產量約為987萬t。固體廢物（電石渣）/（t/t）產排污系數為1.78（干基），2011年電石渣的產生量為1 757萬t。中國2011年電石法聚氯乙烯產能分布下的主要電石渣量見表1。

中國2011年電石法聚氯乙烯產能集中分布在內蒙古、山東、新疆、河南、四川、山西，該6省電石法聚氯乙烯占全國電石法聚氯乙烯總產能的63.6%，也是電石渣的主要產生省份。近幾年由于國際原油、乙烯等原料的價格不斷上漲，電石法PVC與乙烯法PVC相比，成本優(yōu)勢明顯，今后幾年國內電石法PVC產量及對電石的需求將進一步增長。預計到2015年國內電石法PVC的產量將超過1 300萬t，電石渣的產生量將達2 300萬t。中國2007年至2011年電石法聚氯乙烯產量及電石渣產生量見表2。

表1 2011年中國電石法聚氯乙烯產能分布下的主要電石渣量單位：萬t

目前，國內電石渣綜合利用率達100%，主要是用于建材，集中在生產水泥、碳化磚、粉煤灰磚、室內裝飾材料，還可用于工業(yè)脫硫、生產碳酸鈣、硫酸鈣等產品。國內氯堿廠90%以上電石渣還是用于生產水泥。2011年全國電石渣綜合利用現狀見圖1。

表2 2007-2011年中國電石法聚氯乙烯產量及電石渣產生量萬t

2 氯堿行業(yè)電石渣綜合利用現狀

2.1 建材

2.1.1 水泥

作為基礎原材料的水泥生產具有消耗大量電石渣的潛力，在電石渣產生量相對較大的電石法PVC生產企業(yè)，利用廢渣生產水泥是目前電石渣綜合利用的最佳途徑，而其他利用途徑如道路建設、煙氣脫硫、民間利用等用量有限，其數量和效果都遠不能替代石灰石制水泥。

在電石渣水泥制作過程中，電石渣中加入其他幾種輔助物質在高溫下反應，可產生水泥，可以縮短水泥的凝結時間，提高水泥早中期的抗折、抗壓強度。

電石渣制水泥綜合利用具有更多優(yōu)勢，一是可大比例替代石灰石原料，每噸水泥可節(jié)省1.28 t石灰石資源，同時可減少0.56 t二氧化碳氣體排放，既充分利用了資源，又清潔了環(huán)境，符合國家資源綜合利用和減少溫室氣體排放的發(fā)展方向；二是可降低水泥生產成本，具有良好的經濟效益。用電石渣生產水泥既可大幅度降低原料購置費用，也可降低能源消耗，熟料燒成熱耗低于石灰石為原料的水泥生產；三是利用電石渣制水泥生產工藝日趨成熟、先進，競爭優(yōu)勢明顯，有利于淘汰水泥行業(yè)落后生產工藝。目前，用電石渣制水泥不僅實現了“濕磨干燒”，而且實現了“干磨干燒”（即新型干法水泥生產工藝），已成功應用于部分企業(yè)，部分技術經濟指標優(yōu)于目前以石灰石為原料的同規(guī)模新型干法水泥生產線水平，且石灰石替代率可達到80%以上。

2.1.2 粉煤灰磚

用電石渣、煤渣制造免燒磚，產品強度高，耐久性好。制作過程無需燒結，節(jié)約大量能源，還取得了良好環(huán)境效益和經濟效益。某氯堿企業(yè)用粉煤灰、電石渣、砂、少量石膏等生產的粉煤灰蒸壓標準磚，強度可達20 MPa甚至30 MPa，目前國內多家氯堿企業(yè)成功應用這種技術。

2.1.3 碳化磚

電石渣生產碳化磚，具有工藝簡單、成本低、經濟效益好等優(yōu)點，主要是利用電石渣和二氧化碳氣體發(fā)生反應，生成碳酸鈣，進而形成結晶體，大大增強碳酸鈣強度，生產出電石渣碳化磚，目前已得到廣泛應用。但該產品附加值較低，市場前景不明，實際運行中消耗電石渣量有限，無法利用大量電石渣。

2.1.4 其他建材

將電石渣烘干制成生石灰出售，既方便又經濟。制成的石灰可用于生產水泥或建材，也可作為電石的生產原料。先用表面處理劑對電石渣去味、改性，變成疏水材料，再以改性電石渣為主要填料，加入一定的成膜物質、成膜輔助劑和顏料，可以制成防水性能良好的涂料。此外，干電石渣經研粉后，可以在建筑工程中替代石灰生產普通混合砌筑砂漿和內墻抹灰砂漿，還可以作為瓷光壁涂料和建筑室內用膩子的原料。有研究表明，粉煤灰一電石渣作為路基材料完全合格，可以減少筑路的成本。電石渣中幾乎不含影響玻璃生產的FeO雜質，因此，不僅可以全部替代方解石和白云石等原料用于熔制鈉鈣普通瓶罐玻璃，也可用于生產高白料玻璃。

2.2 治理污染

2.2.1 治理大氣污染

電石渣的強堿性可以有效地吸收從窯爐排出的各種廢棄酸性氣體，并能在一些垃圾焚燒爐的煙道氣中通過干法或濕法除去HC1氣體等。最典型的為燃煤工業(yè)鍋爐的脫硫（固硫）應用，某氯堿企業(yè)用電石渣代替石灰脫硫，脫硫效率最高可達98%。

4.3 推行安全管理有待醫(yī)院全體工作者的進一步努力 住院患者護理安全已引起醫(yī)療各級管理人員的高度重視。保障護理安全的實施涉及到安全環(huán)境設施建設、信息提示和圖文指示等均需要其他部門的協作與配合，醫(yī)院日常工作體系中的保潔員、護工和后勤保障人員等也需要進行統一、規(guī)范的安全知識培訓與指導。這是一項系統工程，需要全員參與，多部門合作。因此，推行護理安全管理，保障患者安全有待醫(yī)院全體工作者的參與及努力。

2.2.2 治理廢水

電石渣可以作為中和劑及沉淀劑，處理化學纖維含鋅廢水，以電石渣和廢鐵屑為藥劑，可以處理硫酸廢水中的含砷、含氟及含鉻電鍍廢水。電石渣對某些廢水還可起到沉淀劑或混凝劑的作用，如濕法選煤的工業(yè)廢水。另外，電石渣和氯化鐵混凝可以用于處理四氯化碳廢液。

2.3 化工產品

2.3.1 生產碳酸鈣系列產品

利用電石渣中的Ca（OH）2，對電石渣漿進行除雜及碳化處理，根據工藝條件的不同可生產系列碳酸鈣產品，如輕質碳酸鈣、活性碳酸鈣、高純工業(yè)碳酸鈣、各種形狀的超細碳酸鈣、納米碳酸鈣等。但電石渣生產碳酸鈣目前僅限于實驗室研究階段，雖已有幾項獲得專利，但尚未實現生產。

2.3.2 生產氯化鈣

電石渣可以替代石灰石或石灰與HC1反應生產氯化鈣，既可減少污染，又可產生一定的經濟益。氯化鈣主要用于基建防護劑、載冷劑、水處理等，無水氯化鈣可用于干燥劑。

2.3.3 生產碳酸鈉

電石渣的主要成分為Ca（OH）2，而氨堿法生產純堿需要Ca（OH）2，因此可利用電石渣替代石灰石用于純堿生產。目前，山東某氯堿企業(yè)已將電石法PVC生產過程中產生的電石渣全部應用于200萬t/a純堿的生產。

2.3.4 生產氯酸鉀

將電石渣漿中的雜質除去，用泵將電石渣乳液送至氯化塔，去除游離氯后，再用板框壓濾機去除固體物，所得濾液與氯化鉀進行復分解反應可生成氯酸鉀，氯酸鉀主要用于制取氧氣、氯氣，用做助燃劑。該技術已有企業(yè)應用。

2.3.5 生產環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷、氯仿

用氯醇法生產環(huán)氧丙烷時，可用石灰渣漿代替石灰作皂化劑，將丙烯、水和氯氣在一定溫度和壓力條件下得到氯丙醇，氯丙醇再與電石渣發(fā)生皂化反應，生成環(huán)氧丙烷。

在氯油法氯仿生產中以乙醛為原料，經氯化得氯油后加到堿解釜中，與石灰乳破解生成粗氯仿，再經水洗、沉降、精餾得到氯仿成品。經處理過的電石渣漿可替代石灰乳用于氯仿生產。

3 氯堿行業(yè)電石渣綜合利用政策及發(fā)展前景

3.1 電石渣綜合利用的相關政策

為鼓勵電石渣綜合利用，促進循環(huán)經濟發(fā)展，國家將對全部利用電石渣替代天然石灰石生產水泥項目的規(guī)模和工藝放寬限制，根據國家發(fā)改委發(fā)改辦環(huán)資（2008）981號文件《關于鼓勵利用電石渣生產水泥有關問題的通知》規(guī)定：（1）現有電石法PVC生產裝置配套建設的電石渣制水泥生產裝置規(guī)模，不受產業(yè)政策所定規(guī)模的限制，但須達到1 000 t/d及以上。同時鼓勵規(guī)模較小的電石法PVC企業(yè)通過與周邊水泥企業(yè)或其他可消納電石渣的企業(yè)合作，使電石渣得到充分利用；（2）新建、改擴建電石法PVC項目，必須同時配套建設電石渣生產水泥等電石渣綜合利用裝置，其電石渣生產水泥裝置單套生產規(guī)模必須達到2 000 t/d及以上；（3）現有電石渣水泥生產線可以采用濕磨干燒生產工藝進行改造，新建電石渣水泥生產線裝置必須采用新型干法水泥生產工藝；（4）利用電石渣生產水泥的企業(yè)，經國家循環(huán)經濟主管部門認定后，可享受國家資源綜合利用稅收優(yōu)惠政策。（5）電石渣制水泥企業(yè)繼續(xù)享受資源綜合利用稅收減免優(yōu)惠政策，研究進一步加強對電石廢渣綜合利用項目在備案、金融、土地等方面的支持措施。

3.2 電石渣綜合利用前景預測

（1）氯堿行業(yè)電石渣綜合利用狀況已納入國家發(fā)改委發(fā)布的《燒堿/聚氯乙烯行業(yè)清潔生產評價指標體系》，要求企業(yè)的電石渣治理率達到100%，新建、擴建企業(yè)也必須配套電石渣綜合利用裝置，實現完全處理。通過近年來的不斷努力，氯堿行業(yè)電石渣處理率達到100%，處理效果基本達標，在此基礎上，其經濟性將進一步提升。

（2）雖然目前存在的電石渣綜合利用方法較多，但由于電石渣產生數量巨大，其他方法消耗電石渣數量較少，主要的綜合利用方法還是制備水泥。這種方法技術成熟，下游市場相對廣闊，在實現綜合利用的同時，還有一定的經濟效益，因此，在氯堿行業(yè)將長期存在。

（3）研究和開發(fā)更經濟、環(huán)保的電石法聚氯乙烯生產工藝，減少資源利用和廢物的產生，從源頭上減少電石渣治理成本，增加企業(yè)效益。目前已在行業(yè)應用的干法乙炔生產裝置可以實現整個車間無廢水、無粉塵排放。相比濕法乙炔工藝，干法乙炔生產裝置的電石渣無需渣漿處理，因而基建投資少，運行費用低，電石渣處理費用低。

總之，生產水泥是目前氯堿行業(yè)電石渣最主要的綜合利用方法，已得到廣泛應用，同時，其他的電石渣綜合利用工藝為電石渣治理提供了良好補充，從源頭減少電石渣的技術也在不斷發(fā)展。隨著政策的引導和技術進步，電石渣的處理將會向更經濟、合理的方式轉變。