易家祥 謝衛(wèi)蘋 伏天兵

摘要：本文通過(guò)對(duì)電石渣的危害分析，利用電石渣-稀酸中和反應(yīng)機(jī)理制備高強(qiáng)度石膏，實(shí)現(xiàn)“變廢為寶”，介紹了電石渣與稀酸反應(yīng)制備主要工藝流程，分析了高強(qiáng)石膏市場(chǎng)應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：PVC;電石渣;廢稀酸;高強(qiáng)石膏

中圖分類號(hào)：X705 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2019）05-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.05.083

Abstract： The harm of carbide slag is analyzed in this paper，and it also deals with how to prepare high strength gypsum by neutralizing carbide slag and waste dilute acid so that the waste can be changed into resources.The main technological process of preparing high strength gypsum by reaction of carbide slag with sulphuric acid was introduced， and then analyzed the application of high strength gypsum.

Keywords： PVC; Carbide slag; Waste dilute acid;High strength gypsum

1 電石渣的出現(xiàn)及害處

電石渣屬于在電石生產(chǎn)乙炔歷程里外排出的工業(yè)棄置物。當(dāng)下，我國(guó)70%以上的電石用在制造聚氯乙烯。每制造1tPVC成品消耗1.50～1.60t電石，每1t電石帶來(lái)電石渣（也就是干基）1.2t，電石渣包含水量根據(jù)90%來(lái)計(jì)算，每制造1tPVC成品，外排電石渣漿大致是18t，電石渣漿的制造量極大的超出了PVC的生產(chǎn)量。電石添加水的重點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)方程式如下：

在電石同水進(jìn)行反應(yīng)的時(shí)候，電石里面的雜物也進(jìn)行了反應(yīng)，出現(xiàn)氫氧化鈣以及別的氣體，重點(diǎn)反應(yīng)方程式如下：

當(dāng)下，以電石作為主要材料，添加水（濕法）制造乙炔的技藝在我國(guó)依舊占據(jù)相當(dāng)大的比例。電石渣漿包含水量非常大、流量非常大、堿性相當(dāng)高，屬于污水管網(wǎng)的主要受污，長(zhǎng)時(shí)間堆放既占據(jù)眾多的土地，而且對(duì)耕地有較重的侵蝕危害。所以，我國(guó)環(huán)境保護(hù)部早已把電石渣納進(jìn)第Ⅱ類普通工業(yè)固態(tài)廢棄物，需要加以監(jiān)管。

2 電石渣-稀酸中和反應(yīng)制備高強(qiáng)度石膏相關(guān)機(jī)理

該研究項(xiàng)目中電石渣來(lái)源于宜賓某化工廠，稀酸為絲麗雅集團(tuán)某項(xiàng)目生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的稀硫酸，濃度為50～60g/l，利用價(jià)值極低，同時(shí)面臨環(huán)保處理風(fēng)險(xiǎn)，經(jīng)過(guò)項(xiàng)目相關(guān)技術(shù)調(diào)研，可以用電石渣與稀酸反應(yīng)制備石膏，主要工藝流程如下：

電石渣—高溫煅燒—化學(xué)提純—反應(yīng)生成工業(yè)石膏—高強(qiáng)度石膏

2.1 高溫煅燒除雜預(yù)處理

電石渣中含有多種雜質(zhì)成分，其白度一般在60%，和硫酸反應(yīng)生成工業(yè)石膏白度范圍約在65%～70%之間，這類原料產(chǎn)出的制品售價(jià)很低，在市場(chǎng)上沒有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，因此，原料必須提純后白度達(dá)到90%以上，才能有更高的產(chǎn)品價(jià)值和利潤(rùn)空間。

電石渣和硫酸反應(yīng)，采用物理和化學(xué)的方法綜合措施排除雜質(zhì)和有害成分，變成純潔的二水石膏原料。

基本原理，二水石膏在高溫條件下，隨著溫度的逐漸升高，有機(jī)物、氣味、染色物質(zhì)不斷揮發(fā)去除，反應(yīng)化學(xué)式如下：

2.2 化學(xué)提純

煅燒后的工業(yè)石膏變成了Ⅱ無(wú)水石膏雖然提高了白度，但石膏是一類白色礦物質(zhì)，白度越高價(jià)值就越高，因此，采取化學(xué)處理方法;處理后的Ⅱ無(wú)水石膏白度提到了90%以上;有了高白度的無(wú)水石膏粉磨后即為作為產(chǎn)品銷售或著做超高強(qiáng)度石膏。

2.3 相變處理

經(jīng)過(guò)化學(xué)提純后，得到高白度的Ⅱ無(wú)水石膏是不能直接生產(chǎn)半水石膏，必須把無(wú)水石膏轉(zhuǎn)化為二水石膏后，方能使用，反應(yīng)方程式如下：

3 高強(qiáng)石膏的重點(diǎn)用處及市場(chǎng)探究

3.1 高強(qiáng)陶模石膏粉的市場(chǎng)探究

陶模石膏粉的市場(chǎng)特征是：

（1）國(guó)內(nèi)陶瓷每年生產(chǎn)量占到了世界上的50%，陶模石膏粉應(yīng)用量非常大，達(dá)到了400萬(wàn)t上下。（2）福建德化、廣東潮汕等區(qū)域每一年需求高強(qiáng)陶模石膏粉大致150萬(wàn)t，經(jīng)營(yíng)商進(jìn)價(jià)是每噸600多元（在以上兩個(gè)區(qū)域所使用脫硫石膏制造高強(qiáng)陶模石膏粉的利潤(rùn)研究：當(dāng)下，以上兩個(gè)區(qū)域由于沒有天然石膏物資，所應(yīng)用高強(qiáng)陶模石膏粉都是自湖北、湖南運(yùn)來(lái)，其中石膏礦材料是每噸150元，長(zhǎng)短途費(fèi)用是每噸150～170元，稅費(fèi)大致是每噸50元;而在以上兩區(qū)域使用脫硫石膏制造高強(qiáng)陶模石膏粉，運(yùn)輸費(fèi)用可以下降每噸120～150元，材料節(jié)省每噸80元，稅費(fèi)（廢渣運(yùn)用免稅）節(jié)省每噸50元，一共可以下降費(fèi)用每噸250元，再加之前的常態(tài)利潤(rùn)，每一噸高強(qiáng)陶模粉的利潤(rùn)最起碼可以達(dá)到每噸300元）。（3）市場(chǎng)相當(dāng)穩(wěn)定，用不著市場(chǎng)普及運(yùn)用。

3.2 自流平石膏市場(chǎng)的研究

自流平石膏屬于自流平地面進(jìn)行找平石膏的簡(jiǎn)單稱呼，它屬于某一在混凝土樓板墊層之上可以流動(dòng)攤平，也就是在本身重力效果下出現(xiàn)平滑表層，變成非?？茖W(xué)的建筑物地表找平層，屬于鋪平木地板、地毯以及各類地表修飾材質(zhì)的底層材質(zhì)。建筑物室內(nèi)地面的一般做法為先應(yīng)用水泥砂漿加以找平層處理，接下來(lái)再處理面層。這一措施不僅費(fèi)工，而且費(fèi)時(shí)，尤其是找平層，需要手工進(jìn)行抹平，而應(yīng)用自流平石膏，就可以徑直在墊層上進(jìn)行澆灌加以找平層，等到它硬化之后，客戶又可以依照自身想法在石膏找平層上添加飾面層。

借助自流平石膏進(jìn)行施工的地面，尺寸相當(dāng)精確，平整度非常明顯，不開裂、不空鼓。澆灌24小時(shí)之后，就可以在其上走動(dòng);48小時(shí)之后能夠在其上繼續(xù)工作。等到干燥之后，通常用不著加以修整，其平整度就可以實(shí)現(xiàn)非常高的狀況，可以徑直在地面之上鋪貼地毯或者PVC板等。假如粘貼地面磚或者做實(shí)木地板，使用黏結(jié)劑量非常少，既縮減了樓層地表實(shí)重，又省下了許多黏結(jié)劑。因?yàn)樽粤髌绞嗟貙訉?dǎo)熱系數(shù)比起水泥砂漿地面要低許多，所以踏在其上并無(wú)冰冷體驗(yàn)。

借助自流平地面找平材質(zhì)處理高規(guī)格屋內(nèi)地面既省工又省時(shí)，能夠用不著高級(jí)抹灰工就能夠?qū)崿F(xiàn)。工作的時(shí)候輕快便利，實(shí)效高，而且能夠借助泵送施工，每天鋪地面能夠達(dá)到800㎡～1000㎡。借助這一措施，還能夠處理出無(wú)縫隙大面積地面。

當(dāng)下，在日本以及西歐各國(guó)，自流平石膏運(yùn)用非常廣泛，有穩(wěn)定的生產(chǎn)技藝以及匹配的施工器械。我們國(guó)家每一年新增加建筑面積接近20億平方米，假如根據(jù)這里50%的地面（10億㎡）借助自流平石膏，每㎡要求使用20kg自流平石膏（粉）來(lái)算的話，一共需要自流平石膏（粉）2000萬(wàn)t，而這里面一半屬于高強(qiáng)石膏，也就是每一年需要1000萬(wàn)t的高強(qiáng)石膏來(lái)制造自流平石膏。

3.3 高摻砂型石膏砂漿的市場(chǎng)探究

把高強(qiáng)石膏作為主體生產(chǎn)的高摻砂型石膏砂漿除去存在普通石膏砂漿所要存在的一般優(yōu)勢(shì)以及施工之后一樣的質(zhì)量規(guī)格之外，跟一般的石膏砂漿比起來(lái)，高摻砂型石膏砂漿還存在下列優(yōu)勢(shì)：

（1）配砂量不一樣，終極施工原材料費(fèi)用極大地下降：一般石膏同砂搭配比例是1：1，也就是1噸一般石膏搭配摻入1噸建筑用砂;而高強(qiáng)石膏同砂搭配比例是1：3，所以應(yīng)用高強(qiáng)石膏生產(chǎn)的石膏砂漿費(fèi)用相當(dāng)?shù)汀?/p>

（2）減少長(zhǎng)途費(fèi)用，間距越遠(yuǎn)，減少成本數(shù)目越大。

（3）施工速率可以提升1倍上下：相同狀況下，同一個(gè)人，假如使用一般石膏砂漿每日可以抹20㎡（黏性非常大，不容易抹開）;借助高摻砂型石膏砂漿最起碼可以抹30㎡～40㎡，大大提升了施工速率，壓縮了施工時(shí)間，只是這項(xiàng)的費(fèi)用降低也非?？捎^。

從這里來(lái)看，借助高強(qiáng)石膏制造的高摻砂型石膏砂漿會(huì)變成石膏砂漿的主要品牌。

4 總體結(jié)論

通過(guò)該項(xiàng)目的研究表明：

（1）電石渣與廢稀酸中和反應(yīng)，可以實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)石膏的制備;

（2）可以有效實(shí)現(xiàn)電石渣和廢酸的治理，實(shí)現(xiàn)“變廢為寶”;

（3）制備完成的高強(qiáng)石膏應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，整體市場(chǎng)需求旺盛。

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收稿日期：2019-01-17

作者簡(jiǎn)介：易家祥（1983-），男，漢族，博士研究生，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)樯锘ぁ?/p>