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一种氯碱行业电石渣的循环利用方法(公开号:CN105948092A)

  • 申请号:CN201610300397.5 申请公布号: CN105948092A
  • 申请日: 2016-05-09 申请公布日: 2016-09-21
  • 申请(专利权)人: 专利代理机构:
  • 分类号:C01F11/04;C01B31/32

专利介绍

本发明公开了一种氯碱行业电石渣的循环利用方法,电石渣经沉降、水洗除杂后,利用板框压滤机压滤得含水率30‑35%的湿电石渣,然后以空气为介质,利用回转滚筒干燥机干燥,得含水率小于5%的干基电石渣,干基电石渣在还原回转窑加热600℃分解成氧化钙和水,氧化钙返回电石厂再与焦炭合成电石,电石水解成电石渣及时循环利用,它既解决了电石渣的环境污染问题,又节约了纯碳酸钙资源;实现了经济效益的同时,又增加了与石油基聚氯乙烯的市场竞争力,实现了氯碱行业电石渣的循环利用。
1.一种氯碱行业电石渣的循环利用方法,包括以下步骤:1)、将电石水解后的电石渣沉降、水洗后采用水力旋流分离方法,利用各种物质的密度不同将氧化铁、氧化铝、氧化钛等杂质与氢氧化钙分离除去,用直径1.80m水力旋流分离器在转速300r/min下旋转5-10min,去掉底层2-4cm的杂物;2)、将步骤1)的电石渣利用板框压滤机在压力0.5-1.6MPa实现固、液分离,得到含水30-35%湿电石渣;3)、将步骤2)湿电石渣用HZG回转滚筒干燥机以150-180℃空气为介质,以0.5m/min速度逆流干燥1.5-2.0h,保持出口温度105-110℃,干燥后得含水率小于5%干基电石渣;4)、干基电石渣装入ф750还原回转窑,按15-20℃/min速率升温,电加热回转窑控制温度600℃加热3-4h,冷却后即得氧化钙产品;5)、将步骤4)氧化钙粉碎研磨成粒径0.1mm左右,利用直径1.80m离心机在转速300r/min下旋转5-10min,去掉顶层2-4cm、底层3-5cm的杂物,除去氧化镁和二氧化硅杂质;氧化钙与粒径0.1mm的焦炭粉料按摩尔比1:3搅拌均匀,在氧热法电石炉反应,在粉料床中氧气以0.8-1.5m3/s速度从下部吹入,焦炭和氧化钙粉料从顶部下落中与氧气燃烧,在2000℃左右的高温生成熔融态电石;6)、将步骤5)制得的电石冷却后破碎至粒径15-50mm,采用中压大型电石入水式乙炔发生器,反应温度控制在80-90℃,压力7-15KPa下制得乙炔,制得乙炔后的电石渣经沉降、水洗后返回步骤1)循环利用。
2.根据权利要求1所述的一种氯碱行业电石渣的循环利用方法,其特征在于步骤5)的焦炭选择特低硫、特低磷、特低砷的焦炭原料,焦炭粉在使用前进行离心分离除灰,利用直径1.80m离心机转速150r/min,旋转5-10min,去掉底层5-10cm的杂物除灰,提高碳含量。
3.根据权利要求1所述的一种氯碱行业电石渣的循环利用方法,其特征在于步骤1)所述的电石渣颗粒粒径为0.074-0.01mm,浆料浓度60%。
4.根据权利要求1所述的一种氯碱行业电石渣的循环利用方法,其特征在于所述电石渣经沉降、水洗后及时循环利用。技术领域
本发明涉及一种工业废渣的循环利用技术,特别涉及一种氯碱行业电石渣的循环利用方法。
背景技术
电石是一种重要的煤化工中间产物,是除甲醇之外由煤生产纯净化学品的关键化合物;全球电石产量在1965 年达到顶峰,随后由于石油的大量发现和低廉的价格,以及环保压力,电石乙炔路线的作用逐渐减小,电石产量逐年下降;我国由于以煤为主的特殊能源结构,我国是世界上最大的电石生产国和消费国,2014 年产能突破4000 万t/年,占全球总产能的九成以上,电石水解后将产生干基电石渣4411万t,如果全部堆放需1996万m3场地;电石渣90%左右的成分是氢氧化钙,本身含水率就高,再原地堆放被空气中的二氧化碳变质生成碳酸钙和水,很难循环利用。目前电石渣的综合利用方向有三个:1、用作建筑材料的原料,如利用电石渣烧制水泥熟料;2、用于化工生产,如用电石渣代替石灰生产氯酸钾;3、用于环境治理,将电石渣作为矸石山自燃的灭火材料,用电石渣处理酸性废水以及作为煤燃烧的固硫剂等。但是上述现有技术存在以下问题:由于用于水泥熟料的只能做配料且碱含量偏高,影响水泥安定性,在水泥生产中受到限制,而氯酸钾的产能小、酸性废水及固硫剂用量不高,导致电石渣的总体利用率不到10%,大部分厂家采用就地堆放、填埋的方式处理,占用了大量的土地资源,且污染环境。
发明内容
为解决现有技术中电石渣污染环境问题,实现氯碱行业的零排放,电石渣就地利用,本发明提出了一种氯碱行业电石渣的循环利用方法,包括以下步骤:1)、将电石水解后的电石渣沉降、水洗后采用水力旋流分离方法,利用各种物质的密度不同将氧化铁、氧化铝、氧化钛等杂质与氢氧化钙分离除去,电石渣颗粒粒径0.074-0.01mm,浆料浓度60%,用直径1.80m水力旋流分离器在转速300r/min下旋转5-10min,去掉底层2-4cm的杂物;2)、将步骤1)的电石渣利用板框压滤机在压力0.5-1.6MPa实现固、液分离,得到含水30-35%湿电石渣;3)、将步骤2)湿电石渣用HZG回转滚筒干燥机以150-180℃空气为介质,以0.5m/min速度逆流干燥1.5-2.0h,保持出口温度105-110℃,干燥后得含水率小于5%干基电石渣;4)、干基电石渣装入ф750还原回转窑,按15-20℃/min速率升温,电加热回转窑控制温度600℃加热3-4h,冷却后即得氧化钙产品,氧化钙产率为95%;5)、将步骤4)氧化钙粉碎研磨成粒径0.1mm左右,利用直径1.80m离心机在转速300r/min下旋转5-10min,去掉顶层2-4cm、底层3-5cm的杂物,除去氧化镁和二氧化硅杂质,氧化钙产率98%以上;氧化钙与粒径0.1mm的焦炭粉料按摩尔比1:3搅拌均匀,在氧热法电石炉反应,在粉料床中氧气以0.8-1.5m3/s从下部吹入,焦炭和氧化钙粉料从顶部下落中与氧气燃烧,在2000℃左右的高温生成熔融态电石,电石产率可达95%;6)、将步骤5)制得的电石冷却后破碎至粒径15-50mm,采用中压大型电石入水式乙炔发生器,反应温度控制在80-90℃,压力7-15KPa下制得乙炔,制得乙炔后的电石渣经沉降、水洗后返回步骤1)循环利用,电石渣经沉降、水洗后及时循环利用,以免久置氢氧化钙活性失活和人为掺入杂质,防止氢氧化钙碳化变质。步骤5)所述的焦炭选择特低硫、特低磷、特低砷的焦炭原料,焦炭粉在使用前进行离心分离除灰,利用直径1.80m离心机转速150r/min,旋转5-10min,去掉底层5-10cm的杂物除灰,提高碳含量。本发明采用水力旋流分离方法,将氧化铁、氧化铝、氧化钛等杂质与氢氧化钙分离除去,有利于控制氢氧化钙纯度;采用板框压滤机实现了电石渣快速脱水,然后经空气干燥得到纯净的干基电石渣;采用氢氧化钙热分解生产氧化钙和水,降低了分解能耗;将粉碎研磨后的氧化钙进行了分离除杂;氧化钙回到电石生产环节循环利用。既提高了氧化钙的纯度,有利于新产品的生产和运输;选择特低硫、特低磷、特低砷的焦炭为原料,焦炭粉在使用前进行离心分离除灰,有利于控制新电石纯度。本发明将电石渣废渣变废为宝,实现了循环利用,又增加了与石油基聚氯乙烯的市场竞争力;既解决了电石渣环境污染问题,又节约了石灰石资源。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明实施例1、1)、将电石水解后的电石渣沉降、水洗后采用水力旋流分离方法,利用各种物质的密度不同将氧化铁、氧化铝、氧化钛等杂质与氢氧化钙分离除去,电石渣颗粒粒径为0.074-0.01mm,浆料浓度60%,用直径1.80m水力旋流分离器在转速300r/min下旋转5-10min,去掉底层2-4cm的杂物;2)、将步骤1)的电石渣利用板框压滤机在压力0.5MPa实现固、液分离,得到含水30-35%湿电石渣;3)、将步骤2)湿电石渣用HZG回转滚筒干燥机以150℃空气为介质,以0.5m/min速度逆流干燥2.0h,保持出口温度105-110℃,干燥后得含水率小于5%干基电石渣;4)、干基电石渣装入ф750还原回转窑,按15-20℃/min速率升温,电加热回转窑控制温度600℃加热4h,冷却后即得氧化钙产品,氧化钙产率为95%;5)、将步骤4)氧化钙粉碎研磨成粒径0.1mm左右,利用直径1.80m离心机在转速300r/min下旋转5-10min,去掉顶层2-4cm、底层3-5cm的杂物,除去氧化镁和二氧化硅杂质,氧化钙产率98%以上;氧化钙与粒径0.1mm的焦炭粉料按摩尔比1:3搅拌均匀,在氧热法电石炉反应,焦炭选择特低硫、特低磷、特低砷的焦炭原料,焦炭粉在使用前进行离心分离除灰,利用直径1.80m离心机转速150r/min,旋转5-10min,去掉底层5-10cm的杂物除灰,提高碳含量,在粉料床中氧气以0.8-1.5m3/s从下部吹入,焦炭和氧化钙粉料从顶部下落中与氧气燃烧,在2000℃左右的高温生成熔融态电石,电石产率可达95%;6)、将步骤5)制得的电石冷却后破碎至粒径15-50mm,采用中压大型电石入水式乙炔发生器,反应温度控制在80-90℃,压力7-15KPa下制得乙炔,制得乙炔后的电石渣经沉降、水洗后及时返回步骤1)循环利用。实施例21)、将电石水解后的电石渣沉降、水洗后采用水力旋流分离方法,利用各种物质的密度不同将氧化铁、氧化铝、氧化钛等杂质与氢氧化钙分离除去,电石渣颗粒粒径为0.074-0.01mm,浆料浓度60%,用直径1.80m水力旋流分离器在转速300r/min下旋转5-10min,去掉底层2-4cm的杂物;2)、将步骤1)的电石渣利用板框压滤机在压力1.6MPa实现固、液分离,得到含水30-35%湿电石渣;3)、将步骤2)湿电石渣用HZG回转滚筒干燥机以180℃空气为介质,以0.5m/min空速逆流干燥1.5h,保持出口温度105-110℃,干燥后得含水率小于5%干基电石渣;4)、干基电石渣装入ф750还原回转窑,按15-20℃/min速率升温,电加热回转窑控制温度600℃加热3h,冷却后即得氧化钙产品,氧化钙产率为95%;其余步骤同实施例1。