連永強(qiáng)，劉紅民

（中國(guó)平煤神馬氯堿發(fā)展有限責(zé)任公司，河南 平頂山 467001）

電石是有機(jī)合成工業(yè)的重要原料，主要用于生產(chǎn)乙炔，進(jìn)一步生產(chǎn)聚氯乙烯（PVC）、醋酸乙烯（VAc）、氯丁橡膠（CR）、三氯乙烯（TCE）、四氯乙烯（PCE）、雙氰胺（DICY）等化工產(chǎn)品。電石渣是電石水解時(shí)產(chǎn)生的廢渣，主要成分除Ca（OH）2外，還含有CaCO3[1]、Fe2O3、SiO2、Al2O3等金屬的氧化物、氫氧化物及少量有機(jī)物，其主要化學(xué)組分見表1，中國(guó)平煤神馬氯堿發(fā)展有限責(zé)任公司生產(chǎn)電石渣化學(xué)組分見表2。

表1 電石渣的主要化學(xué)組分（干基）

表2 該公司電石渣化學(xué)組分（干基）

每噸電石水解產(chǎn)生1.2 t電石渣（干基），電石渣含水量90%左右，經(jīng)過沉降壓濾后含水一般在35%左右，即每噸電石水解后產(chǎn)生約2 t的電石渣。

1 早期電石渣的處理方法

早期處置方法是對(duì)電石渣漿進(jìn)行固液分離，便于貯存，主要方法有自然沉降法和機(jī)械分離法[1]。經(jīng)過初步處置的電石渣大都填埋或廢棄。

2 電石渣應(yīng)用研究進(jìn)展

隨著工業(yè)發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步，電石渣的應(yīng)用范圍越來越廣，歸納起來主要在3個(gè)領(lǐng)域，即建材、環(huán)保和化工。

2.1 建材

建材行業(yè)主要用于生產(chǎn)水泥、制磚和做路基材料。

（1）用電石渣大比例替代石灰石原料生產(chǎn)水泥，能有效降低水泥生產(chǎn)成本，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。具體生產(chǎn)工藝有機(jī)立窯工藝、濕法回轉(zhuǎn)窯工藝、濕磨干燒工藝，新型干磨干燒工藝。

（2）用電石渣、煤渣等為主要原料生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)建筑磚，減少因粘土磚而毀壞良田的情況。另外還可以制免燒磚，碳化磚等，磚的抗壓強(qiáng)度在5 MPa以上，達(dá)到相關(guān)建材標(biāo)準(zhǔn)。

（3）做路基原料

根據(jù)交通部頒發(fā)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ 034-93），有效鈣含量在20%以上的等外石灰、貝殼石灰、珊瑚石灰及電石渣等，通過實(shí)驗(yàn)，只要混合料的強(qiáng)度符合標(biāo)準(zhǔn)，就可以應(yīng)用做路基原料。而試驗(yàn)結(jié)果表明，電石渣穩(wěn)定土的強(qiáng)度等指標(biāo)達(dá)到了規(guī)范的要求，適于做筑路材料。使用電石渣代替生石灰的技術(shù)能使筑路工程造價(jià)降低30%。

2.2 環(huán)保

在環(huán)保上，電石渣主要用于生產(chǎn)脫硫劑、處理酸性廢水。

電石渣主要成分是Ca（OH）2，強(qiáng)堿性，能有效吸收酸性氣體。脫硫能力比商品Ca（OH）2高20%，成本僅為商品Ca（OH）2的三分之一。

目前，美國(guó)ALANCO公司的荷電干吸收劑噴射脫硫系統(tǒng)（CDSI）和瑞典ABB公司的循環(huán)流化床脫硫系統(tǒng)（CFD）均采用電石渣作為脫硫劑。在國(guó)內(nèi)，浙江巨化、太原第一熱電廠、新疆石河子天富集團(tuán)所有熱電廠均已成功使用電石渣做脫硫劑進(jìn)行煙氣脫硫，效果很好，中國(guó)平煤神馬集團(tuán)建有用電石渣做脫硫劑的生產(chǎn)線，產(chǎn)品已開始在集團(tuán)內(nèi)部電廠試用[2]。

利用電石渣的強(qiáng)堿性，可以中和處理酸性廢水，還可以處理含砷、含氟、含鉻電鍍廢水，對(duì)某些廢水還起到沉淀混凝作用[3]。湖北宜化利用電石渣處理純堿生產(chǎn)過程中的廢水，每天使用電石渣約 2 000 t。

2.3 化工產(chǎn)品

利用電石渣中主要成分是Ca（OH）2的這一特性，可以代替熟石灰生產(chǎn)純堿、過氧化鈣、漂白液、漂粉精、環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷等多種化工產(chǎn)品。

3 電石渣應(yīng)用研究最新進(jìn)展

中國(guó)平煤神馬集團(tuán)氯堿發(fā)展有限責(zé)任公司2017年生產(chǎn)PVC樹脂30萬t，產(chǎn)生約60萬t電石渣。經(jīng)過該公司技術(shù)人員的研發(fā)，每天所產(chǎn)的電石渣幾乎全部消耗完，主要應(yīng)用在以下3個(gè)方面。

（1）做道路基材和脫硫劑。該公司與民營(yíng)企業(yè)合作建成3套電石渣干燥生產(chǎn)線，根據(jù)客戶需要將電石渣干燥成含水1%～10%的產(chǎn)品，分別出售給高速公路、公路、膩?zhàn)臃?、電廠等企業(yè)，每天烘干約1 500 t。

（2）用于氧化鋁生產(chǎn)。拜耳法氧化鋁生產(chǎn)工藝是用生石灰、鋁礦石、堿液作為原料生產(chǎn)氯化鋁。魯山某氧化鋁年產(chǎn)規(guī)模為120萬t，每天用生石灰520 t，每噸生石灰價(jià)格350元。目前，已使用200 t電石渣，代替生石灰電石渣到廠價(jià)格70元。該公司自2017年5月使用后，產(chǎn)品質(zhì)量不僅沒有變化，還節(jié)約了原料費(fèi)用。目前正在技改，改造后將由每天使用200 t改為500 t電石渣，每天將節(jié)約生石灰購(gòu)買費(fèi)用8萬元，效益非常明顯。

（3）生產(chǎn)液體氯化鈣。該公司利用聚合氯化鋁生產(chǎn)裝置，將電石渣放入帶攪拌的反應(yīng)池，加適量的次氯反應(yīng)、消減電石渣中的硫、磷，然后再添加鹽酸，通過觀察反應(yīng)產(chǎn)物的pH值，待反應(yīng)產(chǎn)物為弱堿性時(shí)停止加酸，然后將反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)壓濾機(jī)壓濾后并將其得到液體氯化鈣，輸送至鹽水工序，使氯化鈣溶液與淡鹽水中硫酸根發(fā)生反應(yīng)生成硫酸鈣沉淀，達(dá)到脫除淡鹽水中硫酸根的目的。此項(xiàng)目每天消耗電石渣100 t，耗鹽酸200 t，節(jié)約鹽水除硫酸根費(fèi)用千余元。取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。

4 結(jié)語

電石渣由最初沒人要的固廢逐步變成建材、環(huán)保、化工等多領(lǐng)域的原材料，是大量科技人員經(jīng)過長(zhǎng)期創(chuàng)新、探索的結(jié)果，電石渣由廢變寶也是中國(guó)氯堿行節(jié)能減排的一項(xiàng)重要成果。