申请日2006.12.12
公开(公告)日2007.06.27
IPC分类号C02F9/04; C01F11/02; C02F1/52
摘要
一种电石渣及其废水的处理方法，其特征在于：先将乙炔生产车间排出的电石渣物料用泥浆泵抽至沉淀槽，进行静置，静置后的水备用，分离沉淀物，然后将沉淀物泵到湿法球磨机，磨成颗粒小于300目的浆料，送到压滤将球磨后的浆料进行压滤，再将压滤机内的滤饼进行水洗，除去可溶性杂质，将上述的沉淀、压滤和水洗的水收集起来，加入脱硫剂后返回乙炔生产车间，作为碳化钙与水反应成乙炔的生产用水，最后在滤饼加水制成浆状物。该浆状物可以作为酸性工业废水或者含硫高的锅炉烟气处理的消石灰、建筑石灰膏或者作为制造优质碳酸钙的原料。
权利要求书
1、一种电石渣及其废水的处理方法，其特征在于：先将乙炔生产车间排出的电石渣物料 用泥浆泵抽至沉淀槽，进行静置，静置后分离沉淀物，水备用，将沉淀物泵到湿法球磨机， 磨成颗粒小于300目的浆料，送到压滤机将球磨后的浆料进行压滤，再将压滤机内的滤饼进 行水洗，除去可溶性杂质，将上述的沉淀、压滤和水洗的水收集起来，加入脱硫剂或净化剂 后返回乙炔生产车间，作为碳化钙与水反应成乙炔的生产用水，最后在滤饼加水制成浆状物。
2、一种如权利要求1所述的电石渣及其废水的处理方法得到的浆状物产品的用途，其特 征在于该浆状物作为酸性工业废水或者含硫高的锅炉烟气处理的消石灰的应用。
3、一种如权利要求1所述的电石渣及其废水的处理方法得到的浆状物产品的用途，其特 征在于该浆状物作为建筑石灰膏的应用。
4、一种如权利要求1所述的电石渣及其废水的处理方法得到的浆状物产品的用途，其特 征在于该浆状物作为制造优质碳酸钙的原料的应用。
说明书
电石渣及其废水的处理方法
技术领域
本发明涉及一种乙炔气体生产过程的电石渣及其废水的处理方法，属于电石乙炔生产厂 综合利用的环保项目。
背景技术
电石渣是电石水解制成乙炔的副产物，是一种工业废物，水解的主要反应式是： CaC2+2H2O=C2H2+Ca(OH)2，电石渣的主要化学成分是Ca(OH)2，从反应式中可以看出， 生产一个当量的C2H2就要产生相同当量的电石渣，一般情况下，湿式发生器中排出的电石渣 浆含固量为5%～15%，含水量为85%～95%，处于液体状态，经过澄清池处理后，可以变 为含水60%～70%的稠状物，据估计，我国每年堆放的电石渣就有数百万吨，不仅占用大量 土地，而且严重污染环境，如果靠近江河湖海，排出的碱性会造成极大污染。我国目前除了 乙炔气体生产厂以外，还有聚乙烯、聚氯乙稀生产厂排出电石渣，每年在制取乙炔的过程， 每生产1吨PVC树脂，可以同时产生含固量5-15%的电石渣浆10-15吨，也排出了大量 废水，其数量之多远远超过其产品的数量。由于电石渣碱性强，并含有硫化物等有害物质， 如果不重视对它的处理，势必导致严重的环境污染。
目前公开文献报道的利用电石渣的文献较多，有的利用电石渣处理含氟废水，也有利用 电石渣作为烟气脱硫剂进行烟气脱硫，一些专利文献也公开了电石废渣浆生产轻质碳酸钙、 活性氧化钙、碳化钙的方法。有的提出在煤中掺入一定量的电石渣后，能有效阻止硫分的挥 发;有的提出利用电石渣处理含氟废水，如磷肥行业、玻璃生产、有机氟生产、电子原件生 产，电镀、铝制造业等，电石渣处理效果与石灰法类似;有文献报道用电石渣替代石灰进行 酸性废水处理，不但可以节约大量的石灰资源，而且成本更低，效果更好。
我们从检索中摘录了以下一些处理和利用电石渣的文献报道：
1、中国专利<申请号>200410092434<发明名称>利用工业废弃的电石渣浆液生产高纯度 石膏的工艺方法<申请人>中国国电集团公司太原第一热电厂<联系地址>山西省太原市晋祠 路三段59号<摘要>本发明涉及一种生产石膏的方法，特别指利用废弃的电石渣浆液生产高 纯度石膏的方法，具体为一种利用工业废弃的电石渣浆液生产高纯度石膏的工艺方法，包括 原料预处理过程，烟气脱硫过程，旋流优选过程，脱水过程。本发明经过大量的实验，利用 石膏的物理特性巧妙地解决了电石渣浆液及脱硫后的产物中的杂质繁多，无法利用常规方法 进行分离提纯进而生产纯度较高的石膏的问题，利用本发明所述方法生产的石膏的纯度可达 90%以上，既达到了废物回收、物尽其用的目的，又提高了产品质量，实现了经济效应和 社会效应的双赢双利。
2、中国专利，名称：超微细轻质碳酸钙生产工艺，申请(专利)号：CN97107449.6， 申请(专利权)人：王睛雁;方元;谢开雯，地址：贵州省贵阳市解放路234号省乡镇企业局 宿舍，摘要：本发明公开了一种超微细轻质碳酸钙生产工艺，将电石渣或消化石灰在含氯化 物中浸取，经排NH3、再过滤去渣后加入碳酸氢铵，沉淀后经过滤即可得到超微细轻质碳酸 钙，滤液可返回到浸取工序循环使用。本发明与现有技术相比，具有工艺过程中浓度可控、 无升温、能利用电石废渣作为原料进行生产等优点，可生产出超微细轻质碳酸钙产品，滤液 可循环使用，故生产成本低、工艺简单，并同时解决了三废问题;添加有关助剂还可制得球 状、片状结晶的碳酸钙。
3、中国专利，名称：用电石渣制取高纯度氧化钙的方法申请(专利)号：CN91105486.3 申请日：1991.08.15申请(专利权)人：常州飞机制造厂技术开发服务部地址：江苏省常州 市机场路，摘要：本发明涉及一种用电石渣制取高纯度氧化钙的方法。其技术特征为：主要 通过对电石渣的预处理，并用预处理后的电石渣和氯化铵及水按一定比例配成溶液，经过滤， 澄清后通入二氧化碳气体，进行碳化，再经结晶，分离，洗涤，脱水，干燥，粉碎后再置于 1000℃～1200℃温度下保温30分钟～120分钟，从而制得高纯度氧化钙。用于钢铁、农药、 医药、非铁工业、制革实验室氨气干燥和醇的脱水等方面，有着广泛用途。主权项：一种化 工领域中无机盐类的制造方法，特别是一种用电石渣制取高纯度氧化钙的方法。技术特征为： 先将碳酸钙(石灰石)与盐酸反应生成氯化钙，用氨水中和、过滤，加碳酸氢钠，反应生成 碳酸钙沉淀，经脱水、干燥、煅烧而得。本发明的技术特征为：a、对电石渣进行预处理， 即用经过脱水的电石渣在150℃到200℃温度下预热烘干，然后再置于1201℃到1350 ℃温度下加热，当达到指定温度后，保温30分钟到60分钟。b、除去预处理后电石渣中 大量杂质，即将预处理后的电石渣，按下列重量比;预处理后电石渣∶氯化铵∶水=(1～ 1.6)∶2∶(6～10)，配成溶液，经充分搅拌后过滤澄清。c、以二氧化碳气体通入上述溶液 直至反应液PH≤7时为止。d、经结晶、分离、洗涤、脱水、干燥、粉碎。e、再将干燥 粉碎后的物质置于1000℃～1200℃温度下，保温时间为30分钟到120分钟。f、冷却、 筛选。
4、中国专利，名称：用电石渣制取高纯度工业碳酸钙的方法，申请(专利)号： CN91105487.1申请日：1991.08.15申请(专利权)人：常州飞机制造厂技术开发服务部地 址：江苏省常州市机场路摘要：本发明涉及化工领域中一种无机盐类的制造方法，特别是一 种用电石渣制取高纯度工业碳酸钙的方法。本发明的技术特征为：主要通过对电石渣的预处 理，并用预处理后的电石渣和氯化铵及水按一定比例配成溶液，经过滤、澄清后，通入二氧 化碳气体进行碳化，再经脱水、洗涤、干燥、冷却、粉碎、筛选，从而制得高纯度工业碳酸 钙。$高纯度工业碳酸钙作为橡胶、塑料、油漆等产品的填料，具有广泛用途。主权项：一 种化工领域中无机盐类的制造方法，特别是一种用电石渣制取高纯度工业碳酸钙的方法。现 有技术特征为：用优质氢氧化钙与氯化铵的混合水溶液，通入二氧化碳气体来制取高纯度工 业碳酸钙。本发明的技术特征为：a、对电石渣进行预处理，即用经过脱水的电石渣在15 0℃到200℃温度下，预热、烘干，然后再置于1201℃～1350℃温度下加热，当 达到指定温度后，保温30分钟到60分钟。b、除去预处理后电石渣中大量杂质，即将经 预处理后的电石渣，按下列重量比;预处理后电石渣∶氯化铵∶水=(1～1.6)∶2∶(6～ 10)，配成溶液，经充分搅拌后过滤、澄清。c、以二氧化碳气体通入上述溶液，直至反应 液≤7时为止。d、再经脱水、洗涤、干燥、冷却、粉碎、筛选。
5、中国专利，<申请号>88104648<发明名称>用电石渣制取漂白粉的方法<申请人>常州 飞机制造厂技术开发服务部<权利要求>一种碱金属化合物的制造方法，特别是一种用电石 渣制取漂白粉的方法，其步骤包括：a，对电石渣进行予处理;b，以予处理后的电石渣2 3%到27%(以重量计，下同)、氢氧化钠5%到12%、余量为水配成<摘要>随着乙炔 工业普遍推广应用，电石渣已成为乙炔工业的急待解决的三废问题。本发明主要通过对电石 渣的预处理。并掺入一定量的氢氧化钠和水配成溶液，通入氯气进行反应，从而得到漂白粉。 用电石渣制造漂白粉解决了乙炔工业的废渣处理问题，而且具有明显的经济效益。
从上述公开文献我们可以了解到，电石渣的应用领域很广泛，目前国内很多乙炔生产企 业也逐渐从污染大户变成了综合利用的环保型企业。但是由于很多企业周围没有合适的配套 原料，所以要处理电石渣还是存在许多问题，有的处理成本高，能耗大，不符合节约型的环 保项目，还有的由于工艺上的原因，只能处理细小的电石渣，粗颗粒还要排放到环境，治理 不够彻底，还有，目前所有文献介绍的处理方法都是只能处理电石渣，不能同时处理随电石 渣排出的污水。
发明内容
本发明的目的是提供一种处理电石渣的新方法，可以从另一种角度解决含水高，碱性强 电石渣的难题，不仅可以全部将粗颗粒以及细颗粒的电石渣进行处理，而且随电石渣排出的 污水也全部加以利用，还能够为含有酸性废水排放的企业提供优质的消石灰(对环境友好而 且便宜的处理剂)。
众所周知，碳化钙是由碳酸钙和碳反应得到，而在生产碳化钙的过程中，有的碳酸钙含 有一定的杂质，反应不完全，有的反应后生成的碳化钙体积较大，在电石水解制成乙炔时残 留有杂质以及反应不完全的碳化钙，因而不管采取目前的什么方法以及如何处理电石渣，总 会有剩余的废渣排出，以及无法处理的碱性废水。
本发明因而针对存在的上述几个方面，经过很长时间研究以及精心设计了一种能够全部 处理乙炔气体生产厂和聚乙烯、聚氯乙稀生产厂排出的电石废渣废水的处理方法。
本发明的电石渣及其废水的处理方法包括以下工艺步骤：
1、沉淀，将排出的物料用泥浆泵抽至沉淀槽，进行静置，静置后的水备用，分离沉淀物。
2、球磨，通过湿法球磨的方法，以球磨机将电石渣球磨成颗粒小于300目的浆料，这种 球磨的过程能够将乙炔残留的杂质以及反应不完全的碳化钙全部磨成浆状(目前公开文献没 有提到将电石渣进行球磨以及将电石渣磨成颗粒小于300目浆料的过程)。
3、压滤，通过压滤将球磨后的浆料进行压滤，除去可溶性杂质。
4、水洗，将压滤机内的滤饼进行水洗，以进一步除去可溶性杂质。所述的水洗是在压滤 机内进行。
5、将上述第一步沉淀、压滤和水洗的水收集起来，加入脱硫剂或净化剂后返回乙炔生产 车间，作为碳化钙与水反应成乙炔的生产用水，回用这些水的作用还在于回收溶解在水中的 乙炔，能够减少在生产乙炔时的溶解量，使乙炔产量得到提高。
6、化浆，滤饼加水，并通过机械搅拌的方法将滤饼搅拌成浆状即得到成品，该成品可以 配成浆状物中固体重量含量为30-40%的消石灰，也可以根据需要配成浓度高或低的浆状物 (建筑石灰膏)。
本发明的突出的实质性特点和显著的进步是：
1、充分利用了电石废渣，做到废物利用，减小了环境污染。
2、生产成本低，能源少，生产工艺简单。
3、得到的消石灰粒度小，无残渣，适合于工业废水特别是硫酸厂、印染厂等酸性废水处 理，以及作为含硫高的锅炉烟气处理，也适合建筑上使用，代替目前常用的石灰膏，但比起 现有的石灰膏(氧化钙加水制备的石灰乳)要好用，目前的这种石灰乳颗粒粗，沉淀物较多， 使用前需要过滤。
4、充分利用了沉淀、压滤和水洗的水，并作为碳化钙与水反应成乙炔的生产用水，回用 这些水的作用还在于溶解在水中的乙炔能够减少乙炔的溶解量，使得乙炔产量得到提高，企 业经济效益也更为明显。
具体实施方式
实施例1、将乙炔生产车间排出的电石渣物料用泥浆泵抽至沉淀槽，进行静置，静置后 分离沉淀物，水备用，将沉淀物泵到湿法球磨机，磨成颗粒小于300目的浆料，送到压滤将 球磨后的浆料进行压滤，再将压滤机内的滤饼进行水洗，以进一步除去可溶性杂质，将上述 第一步沉淀、压滤和水洗的水收集起来，加入脱硫剂或净化剂后返回乙炔生产车间，作为碳 化钙与水反应成乙炔的生产用水，最后在滤饼加水，每公斤滤饼加水6-7公斤，放到储罐内 保存，作为处理硫酸厂、印染厂等酸性废水处理的消石灰。
实施例2、将乙炔生产车间排出的电石渣物料用泥浆泵抽至沉淀槽，进行静置，静置后 分离沉淀物，水备用，将沉淀物泵到湿法球磨机，磨成颗粒小于300目的浆料，送到压滤将 球磨后的浆料进行压滤，再将压滤机内的滤饼进行水洗，以进一步除去可溶性杂质，将上述 第一步沉淀、压滤和水洗的水收集起来，加入脱硫剂或净化剂后返回乙炔生产车间，作为碳 化钙与水反应成乙炔的生产用水，最后在滤饼加水，每公斤滤饼加水2-5公斤，放到储罐内 保存，作为建筑石灰膏。
实施例3、将乙炔生产车间排出的电石渣物料用泥浆泵抽至沉淀槽，进行静置，静置后 分离沉淀物，水备用，将沉淀物泵到湿法球磨机，磨成颗粒小于300目的浆料，送到压滤将 球磨后的浆料进行压滤，再将压滤机内的滤饼进行水洗，以进一步除去可溶性杂质，将上述 第一步沉淀、压滤和水洗的水收集起来，加入脱硫剂或净化剂后返回乙炔生产车间，作为碳 化钙与水反应成乙炔的生产用水，将滤饼加少量水，通入二氧化碳，制造优质碳酸钙，这种 优质碳酸钙细度好，可以用于很多场合，比起用石灰石直接粗磨成本更为低廉。
本发明在2006年10月-11月在广西某电石乙炔生产厂试运行，废渣排放和污水排放量 已经为0，生产的乙炔气体车间生产能力不变，乙炔产量比原来用自来水作为生产用水提高2 -5%(回收了溶解在废水中的乙炔)，产出的消石灰和建筑石灰膏非常受到用户的喜欢，供 不应求。
