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电石渣及其综合利用 作者: 日期: 电石渣及其综合利用 电石渣是在水解电石制取乙炔时大量排放的工业废渣，其主要 化学成份为Ca (OH),, 1998年全国用电石法生产聚氯乙烯约 88. 4万 吨，共产生电石渣约160-170万吨，且聚氯乙烯的产量每年都在增加。 目前对于无法利用的固体废弃物的处理方法大多采用填埋法， 占用了 大量土地，企业需支付大量的征地与管理费用，而且还会通过渗透污 染填埋场周边的水源，使水源、土地碱化，对人类生存环境造成危害。 电石渣是在水解电石制取乙炔时大量排放的工业废渣， 排放量约为电 石产量的75%-85%。这类固体废弃物目前的利用率不足 50,有些工 厂、有些地区甚至还低于此数。目前对于无法利用的固体废弃物的处 理方法大多采用填埋法，占用了大量土地，企业需支付大量的征地与 管理费用，而且还会通过渗透污染填埋场周边的水源，使水源、土地 碱化，对人类生存环境造成危害。由此可见，电石渣作为工业废料不 仅占用大量耕地，而且严重污染环境。 电石渣产生的过程。 聚氯乙烯是一种用途非常广泛的化工产品，如用于生产 PVC板 材、管材、型材、薄膜等。中国国内现有聚氯乙烯生产企业 70余家， 2000年聚氯乙烯年产量达到240万吨，居世界第三位。化工厂采用 电石法生产聚氯乙烯单体时，需要用碳化钙做原材料生产乙炔。碳化 钙(CaCz),俗名电石，是石灰石经化学加工而制得的一种重要化工原 料。1892年法国人H.迈桑和美国人TL.威尔森同时开发了电炉还原 制碳化钙法。目前电炉还原法是工业上生产碳化钙的唯一方法， 将氧化钙与焦碳在2000-2200C下进行还原反应： CaO+3C 一 CaCZ+ CO 一 480644.64J (1. 1) 碳化钙(CaCz)与水或水蒸气发生反应，生成乙炔并放出大量的热 ： CaC2+2HzO — C2Hz+Ca (OH)，+125185.32J(1.2) 之后乙炔与氯化氢在转化器内通过触媒 HgClz转化生成氯乙烯单体， 继而再生成聚氯乙烯。 碳化钙(CaCz)与水反应产生乙炔的同时，也产生了电石渣废水， 其主要化学成份为Ca (OH) z,含有少量杂质。经过对其化学成分分 析，电石渣的化学成分与消解的石灰膏极其相似。其中的氢氧化钙 (Ca(OH)_)即为俗称的电石灰，外观呈灰白色。经由乙炔发生器排放 到沉淀池的电石灰含水量相当人，经加速沉淀后，含水量降至 100%-150%，但仍具流动性。堆放一段时间后，电石灰含水量基本保 持在90%左右，长时间堆放的电石灰其含水量也可达 50%以上。从现 场抽样测试情况看，放置较长时间的电石灰堆，其表层 30cm己经碳 化，在不同程度上形成一层硬壳：在不同堆放时间、堆放部位的电石 灰，其含水量、氧化钙镁含量见下表 4. 1 . 电石渣的基本性能研究 从样品表观分析，电石渣呈灰白色，有一种刺鼻异味，含水量较 大，大约在60%一 80%，呈膏状，含水量降低时，呈块状、粉状。干 燥后其细度较高，成匀质粉末状。 电石渣是在生产乙炔的过程中产生的，其化学反应式为 ： CaCz+2Hz0 一 C,Hz+Ca (OH) z+ 125185.32)(2.1) 其中的氢氧化钙（Ca （OH） 1）即为俗称的电石渣，经由乙炔发生器排放 到沉淀池的电石渣含水量相当大。 堆放一段时间后，电石渣含水量基 本保持在70% — 90%左右，长时间堆放的电石渣其含水量也可达 50% 以上。从施工现场看，放置较长时间的电石渣堆，其表层形成一层硬 壳，抑制了内部水分的蒸发。电石渣颗粒均匀，活性物质主要为氢氧 化钙（Ca （OH） z），在堆放状态下，随着水份的减少，电石渣中氢氧化 钙（Ca （OH） z）失去了外围水膜的保护，空气中的二氧化碳（Col）更容易 与之反应形成碳酸钙（CaCO:,）,使其活性降低。 1电石渣的化学成分 电石渣是在水解电石制取乙炔时大量排放的工业废渣，其主要成 分为Ca （OH） l，有少量杂质。它的化学成分如表1所示： 表1电石渣化学成分 CaO Mg0 FelO., A120、 烧失量 各项和 62.14 0.65 0.15 2.23 25.49 90.66 67.67 0.09 0.11 2.62 24.75 95.24 2电石渣在自然环境下化学成分随时间的变化 电石渣自然环境下7天内化学成份的变化如表2所示 表2电石渣自然环境下一周化学成分变化表 样品存放时间（天） 检测结果（％） CaO MgO Fe.,O; A110、 烧失量各项和 0 62.14 0. 65 0.15 2.23 25.49 90.66 1 57.35 0. 74 0. 15 2.18 ；25.79 86.21  2 58.74 0 .7 0.19 2. 08 26.77