電石渣和粉煤灰的綜合利用_第1頁
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文檔簡介

摘要0關鍵詞0前言01用電石渣代替鈣質材料生產建筑材料01生產水泥0傳統濕法窯生產工藝0帶料漿壓濾系統的濕法窯生產工藝1濕磨干燒工藝1法生產工藝1作為一般建筑材料1作防水涂料的主要填料1生產建筑砌磚12用于生產化工產品21代替石灰生產KC1O322生產過氧化鈣2與氯氣作用生產漂白粉(液、精)2制成石灰作為電石的生產原料2生產CaCCh系列產品26生產CaCl23生產環氧丙烷、環氧乙烷、氯仿3用于鋼鐵生產3用于軟PVC310生產輕鎂肥田粉33環境治理31肝石山自燃的滅火材料32處理廢水33.2.1處理酸性廢水33.2.2處理選煤產生的煤泥水4處理硫酸廢水中的碎和氟4處理含銘電鍍廢水43.2.5處理化學纖維含鋅廢水43.3處理廢氣44結語5電石渣和粉煤灰的綜合采用摘要:指出采用電石渣和粉煤灰生產水泥和制磚是處理工業廢渣的最好途徑。詳細介紹了新型干法生產水泥的工藝及灰渣磚生產工藝。關鍵詞:電石渣;粉煤灰;PVC;水泥;灰渣磚;綜合采用前百當前,隨著國民經濟的進展和人們環保意識的不斷加強,以及環保法規的實施,處理廢渣的傳統方式已不能適應社會要求,因而對廢渣的綜合采用顯得尤為重要。采用電石渣和粉煤灰配料生產水泥和灰渣磚、采用電石渣進行煙氣脫硫等是工業三廢的治理工程,將在很大程度上解決電石渣和粉煤灰造成的環境污染問題。1用電石渣代替鈣質材料生產建筑材料目前,電石渣主要來源于聚氯乙烯(PVC)、乙煥、聚乙烯醇等化工產品的生產。電石渣是在乙快發生器中,電石水解而產生的工業廢棄物,也就是電石水解后的殘渣,化學成分與消石灰基本相同。電石渣呈強堿性,因此嚴峻污染環境。1.1生產水泥生產水泥是大規模處理電石渣的有效方法。水泥的主要原料是石灰石,其主要成分為CaO,水泥工業用石灰石含CaO的質量分數為45%?52%。電石渣是電石水解后的產物,主要成分為Ca(OH)2,約占70%,CaO質量分數高達65%,因此可代替石灰石生產水泥。用電石渣代替石灰石制水泥有如下優點:(l)CaO含量高且粒度細,改善了生料的易燒性。(2)電石渣中的Ca(OH)2分解溫度比石灰石中CaCO3的分解溫度低很多,燒成熱耗較低。(3)采用電石渣可削減石灰石的用量,節省資源。電石渣與煤渣等煙燒生產電石渣水泥。這種水泥一般是在立窯中煙燒而成,備料有干法和濕法兩種。當電石渣含水質量分數較多(60%~80%)時,可采納干法備料,需要采納機械分別脫水使電石渣含水質量分數降至30%~40%,其他原料也需干燥。濕法備料是在電石渣中加入肯定量的煤、黃土、礦煤等,經過濕法備料、過濾、成球、立窯燃燒和熟料細磨等加工步驟后,即可制成電石渣水泥。傳統濕法窯生產工藝傳統濕法窯生產工藝是在原傳統的濕法工藝上,用電石渣取代石灰石進行配料,這種工藝可以完全以電石渣作為石灰石質原料,消耗的電石渣量最多。由于電石渣漿流淌性較差,導致生料漿的綜合水分含量較高,比一般的生料漿含水質量分數要高出約15%,這導致了燒成系統的很多問題,如熱耗高、設施腐蝕嚴峻、系統產量低。由于料漿水分含量高,系統將大量的能源消耗在水的蒸發上,系統產量會降低20%左右。故現在新建水泥廠一般不再采納該方法。帶料漿壓濾系統的濕法窯生產工藝帶料漿壓濾系統的濕法窯生產工藝是在傳統濕法工藝的基礎上改進而成的,針對傳統濕法工藝的缺點,為降低入窯料漿的水分含量,在料漿入窯前增加一道壓濾工藝,使濕法窯生產工藝的優點得到保持,缺點有明顯弱化。濕磨干燒工藝濕磨干燒工藝的引入進一步提高了企業的經濟效益。提高產量采納濕磨干燒工藝可以降低熱耗,大幅度提高產量,但由于電石渣不同于石灰石的特別性,一般電石渣摻量在15%以下,比前兩種工藝差了很多。新型干法生產工藝新型干法生產工藝以懸浮預熱和預分解技術為核心,并把現代科學技術廣泛應用于水泥生產全過程,使水泥生產具有高效、優質、節能、清潔、生產大型化、掌握自動化、實行科學管理的現代化水泥生產方法。近年來,新型干法生產工藝也開頭消失在電石渣制水泥項目中,而且技術也不斷地改進、提高。目前,進展新型干法水泥生產是實現水泥工業現代化的必由之路。作為一般建筑材料除了做地基填土外,干電石渣經研粉后,完全可以在建筑工程中代替石灰生產一般混合砌筑沙漿和內墻抹灰沙漿。作防水涂料的主要填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,加入肯定的成膜物質、成膜幫助劑和顏料,制成防水性能良好的涂料。此外還可以作瓷光壁涂料和建筑室內用膩子的原料。4生產建筑砌磚用電石渣、煤渣制造免燒磚,無需燒結或蒸汽養護,節能。生產工藝:經測水分及處理過的電石渣和破裂過的電石渣,連同幫助劑、外加劑與水通過計量攪拌、輪輾、悶料工序后成型,制成磚坯,再堆碼、養護、檢驗后制成免燒磚。2用于生產化工產品2.1代替石灰生產KCIO3用電石渣代替石灰生產KC1O3的反應過程為:Ca(OH)2+C12+5/202―Ca(CIO3)2+H2OCa(C1O3)2+2KC1-2KC1O3+CaCl2工藝流程:將電石渣漿中的雜質除去后進入沉淀池,得到質量分數為12%的乳液,用泵將電石渣乳液送至氯化塔,使Ca(0H)2與CI2反應生成Ca(CIO3)2,去除游離氯后,再用板框壓慮機除去固體物,將所得濾液與KCI進行復分解反應生成KCI03o2生產過氧化鈣采用電石渣部分替代石灰與過氧化氫(雙氧水)反應制取過氧化鈣獲得了勝利應用,可降低部分原料費用。過氧化鈣干品常溫條件下很穩定,但遇水或潮濕狀況下緩慢分解,長時間可放出氧氣:CaO2+H2O^Ca(OH)2+1/202b采用過氧化鈣的這種性質,過氧化鈣可以作為植物根的抱負供氧劑,還可以用于飼料、水產品。與氯氣作用生產漂白粉(液、精)2Ca(OH)2+2CI2^Ca(CIO)2+CaCI2+2H2O,工序有:預處理、綠化反應、脫水、干燥。制成石灰作為電石的生產原料大氣壓力下,溫度為420℃時,氫氧化鈣發生脫水反應生成氧化鈣:Ca(OH)2-CaO+H2O主要工藝為:脫水、烘干、燒成,可生成活性石灰。將處理過的電石渣按肯定的配比與碳質材料混合,液相反應生成電石。生產CaC03系列產品CaCO3系列產品有輕質CaC03、活性CaCO3>高純度工業CaCO3>各種外形的超細CaC03、納米CaC03。輕質CaCCh是橡膠行業重要的填充劑,采納碳化法生產,簡要工藝是將預處理后的電石渣經C02碳化,再經分別、干燥、粉碎等工序得成品。將電石渣制成納米CaCO3是一個高附加值的采用途,納米CaCO3是一種新型固體材料,具有白度高、填充量大和具有補強效果等特點,在橡膠、塑料、造紙等領域有著廣泛的應用,具有良好的進展前景,但生產工藝尚需進一步討論。6生產CaCh常規方法是將石灰石加鹽酸進行化學反應:Ca(OH)2+2HC1-CaCb+2H2OCaO+2HC1->CaCl2+H2O主要工藝有:中和、固液分別、濃縮蒸發及烘干。2.7生產環氧丙烷、環氧乙烷、氯仿用氯醇法生產環氧丙烷,首先是丙烯、水和Cb在肯定溫度和壓力條件下得到氯丙醇,氯丙醇再與石灰發生皂化反應,生成粗環氧丙烷后精儲制得。可用石灰渣漿代替石灰作皂化劑:2cH3cH(OH)CH2CI+Ca(OH)2玲2cH3cHOCH2+CaCI2+2H2O鋼鐵生產中需要大量石灰石和生石灰作溶劑,石灰石和生石灰的主要成分是CaOo在鋼鐵生產中可采納電石渣代替部分石灰石和生石灰。9用于軟PVC用于軟PVC中作填料,具有較好的阻燃作用。電石渣添加量為20份左右時,綜合性能最好,形成點陣結構。在增塑狀況下,少量電石渣對PVC有增韌改性作用。10生產輕鎂肥田粉電石渣中的Ca(0H)2與可溶性鎂鹽反應生成以Mg(OH)2為主要成分的沉淀物,經洗滌、干燥后即為肥田粉。3環境治理砰石山自燃的滅火材料大多數企業采納的滅火材料主要是黃土和石灰,為了降低成本,可以將電石渣和粉煤灰混合使用作為開石山自燃的滅火材料。Ca(OH)2與肝石燃燒放出的SO2、SO3、C02反應,生成固體CaS04、CaCO3>CaS03o可與粉煤灰混合使用,產生凝膠,使肝石燃燒后黏結為一個整體。處理廢水2.1處理酸性廢水采用電石渣的堿性,采納中和法可處理印染廠、化纖廠、味精廠、冶煉廠、硫酸廠等的酸性廢水。處理選煤產生的煤泥水濕法選煤產生的煤泥水呈弱堿性,為膠體分散體系,電石渣可作為沉淀劑或混凝劑來處理該廢水。處理硫酸廢水中的神和氟(1)以電石渣和廢鐵屑為藥劑。鐵屑與酸性廢水反應產生亞鐵離子,以電石渣調整pH值至8?9,并通過曝氣使3價碑氧化為5價碎,增加處理效果。然后加入lmg/L聚丙烯酰胺絮凝劑,經沉降、泥水分別后,清液中氟、碑含量可降至排放標準以下。本法可同時處理其他金屬離子,對Pb2+、Z"+、Cu2+、Cd2+、Hg2+等都有較好的處理效果。(2)在廢水中添加堿使pH值提升,可生成亞神酸鈣、碎酸鈣和氟化鈣沉淀,可除去大部分的神、氟,但泥渣沉降緩慢。(3)絮凝共沉法:加入Fe2+、Fe3+等,用堿調整pH值,形成氫氧化物膠體,吸附,并與廢水中的氟、碑反應,生成難溶鹽沉淀而將其除去。處理含鋁電鍍廢水采納鐵屑還原電鍍廢水中的6價格,并掌握還原時的pH值為3.0?4.0,再加入工業廢渣電石渣,使電鍍廢水中的重金屬離子沉淀。發生的反應有:Fe+2H+—H?T+Fe2+8Fe2++Cr2O7+14H+^8Fe3++2Cr3++7H2OCN++3OH-Cr(OH)Zn2++2OH=Zn(OH)21Fe3++3OH->Fe(OH)Cu2++2OH->Cu(OH)2;Ni2++2OH-fNi(OH)2j3.2.5處理化學纖維含鋅廢水以電石渣中和沉淀法處理化學纖維中的高濃度含鋅廢水,Zn2+的去除率可達99%,殘余鋅質量濃度降到lmg/L以下。這里電石渣既是中和劑、沉淀劑,又是助凝劑。3.3處理廢氣電石渣是酸性固體,可以脫出工業廢氣中的各種酸性氣體。可以用作煤燃燒的固硫劑,鍋爐煙氣的脫硫汲取劑,劣質煤生產燃煤的固硫劑。汲取從窯爐排出的各種有害廢酸氣體,并能在一些垃圾焚燒爐的煙道灰中干法或濕法除去HCI氣體等。還可以代替燒堿汲取氯氣,處理事故氯氣。4結語(1)電石渣采用途徑主要有:代替鈣質材料生產建筑材料,生產化工產品和治理環境。(2)對于需要處理電石渣的企業,要因地制宜,合理采用。電石渣產量大的企業可將其用作生產水泥或建筑材料

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