電石渣脫硫劑基本概述

國內(nèi)電石法生產(chǎn)乙炔必然產(chǎn)生附屬工業(yè)廢物電石渣（漿），電石渣（漿）主要有兩條消化途徑。一是將電石渣漿脫水后形成干渣作為水泥等建材的生產(chǎn)原料；二是將電石渣漿過濾凈化后替代碳酸鈣作為電廠脫硫系統(tǒng)的脫硫劑使用。

電石渣漿中固體顆粒的成分很復(fù)雜，除氫氧化鈣、氧化鈣外，還含有碳渣、矽鐵等各類固體顆粒，其顆粒度大小從幾微米到十幾毫米都有分布。而電石渣漿作為脫硫劑使用時，大于40微米的固體顆粒對電廠脫硫系統(tǒng)的管道和脫硫劑循環(huán)系統(tǒng)會產(chǎn)生磨損、堵塞等不良后果，因此，電石渣漿必須通過凈化將有害的大顆粒摘除才能符合電廠的脫硫使用要求。

理想的電石渣漿凈化指標(biāo)為，總含固量：≥15%；顆粒度：240目篩網(wǎng)過篩率≥90%。

電石渣脫硫劑的生產(chǎn)關(guān)鍵問題是如何低成本、低能耗將電石渣中不符合電廠脫硫要求的大顆粒摘除。常用的處理辦法有沉降分離、研磨、過濾分離等。

利用電石渣漿中顆粒質(zhì)量大小的區(qū)別進(jìn)行自然沉降，大顆粒沉降在漿液底部，抽取中上部的懸濁液進(jìn)行濃縮后用于電廠脫硫。此法對電石渣的利用率底，沉降的電石渣漿如何處理仍然是個大問題。

采用機(jī)械粉碎的方式將電石渣中大顆粒磨制成符合脫硫要求的顆粒細(xì)度。此法效率高，但磨制顆粒的設(shè)備投入相對較大。

采用過濾的機(jī)理，對電石渣漿中不符合要求的大顆粒進(jìn)行攔截摘除。此法生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)能耗低。但因?yàn)殡娛鼭{是厚漿狀，在過濾大顆粒的同時又需要保留小顆粒，因此在國內(nèi)還只有個別專業(yè)廠家能夠采用過濾分離的方法低成本、低能耗進(jìn)行電石渣脫硫劑的生產(chǎn)。

電石渣脫硫劑可以代替石灰石粉，直接使用在現(xiàn)有的石灰石——石膏法煙氣脫硫裝置，無須對原有裝置進(jìn)行大的改造。具有廣闊的市場前景。也將為電石渣這一工業(yè)廢物開辟一條新的資源化處理途徑。2100433B

電石渣填海、填溝有規(guī)則堆放

一些建設(shè)在濱?；蛏絽^(qū)的工廠,一直以來將電石渣直接排到海塘或山谷中，填海填溝有規(guī)則堆放，幾乎沒有作防滲處理。此法占地面積大，污染嚴(yán)重。

電石渣自然沉降后出售

大多數(shù)廠采用自然沉降法。將電石渣漿排入沉淀池或低凹的空地上，自然蒸發(fā)待渣漿沉淀后，再用人工或用鏟車、抓斗挖掘出來對外出售。堆放場地同樣沒有作防滲處理。

自然沉降法處理效果不穩(wěn)定，受環(huán)境及氣象條件影響。特別是南方，雨水量大，蒸發(fā)量小，雨季沉淀物含水量高，一般在50%～60%呈厚漿狀。根本無法挖掘和利用。

美國肯塔基州路易斯維爾城煉氣廠（AirReduction Plant）自1941年起生產(chǎn)商品乙炔，1963年生產(chǎn)水平為60萬磅 C₂H₂/日。該廠電石渣漿場面積達(dá)100英畝，堆高達(dá)100英尺。在1963年冬季突然坍塌，電石渣漿將毗鄰著名的古德里奇廠的聚氯乙烯裝置設(shè)備掩埋，成為當(dāng)年轟動美國的一大新聞，賠款100萬美元。

乙炔是生產(chǎn)聚氯乙烯（PVC）的主要原料。按生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，每生產(chǎn)1 t PVC產(chǎn)品耗用電石1.5-1.6t，同時每t電石產(chǎn)生1.2t電石渣（干基），電石渣含水量按90%計，那么每生產(chǎn)1t PVC產(chǎn)品，排出電石渣漿約20t。由此可見，電石渣漿的產(chǎn)生量大大超過了PVC的產(chǎn)量。大多數(shù)PVC生產(chǎn)廠家將電石渣漿經(jīng)重力沉降分離后，上清液循環(huán)利用；電石渣經(jīng)進(jìn)一步脫水，其含水率仍達(dá)40%-50%，呈漿糊狀，在運(yùn)輸途中易滲漏污染路面，長期堆積不但占用大量土地，而且對土地有嚴(yán)重的侵蝕作用。要想從根本上解決問題，只有在技術(shù)上謀求突破，尋求新的治理工藝，綜合利用，化害為利，變廢為寶。

在電石乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯產(chǎn)品時，電石（CaC₂）加水生成乙炔和氫氧化鈣，其主要化學(xué)反應(yīng)式如下：

CaC₂ 2H₂O﹦C₂H₂ Ca(OH)₂ 127.3 KJ/克分子

在電石和水反應(yīng)同時，電石中雜質(zhì)也參與反應(yīng)生成氫氧化鈣和其他氣體：

CaO H₂O﹦Ca(OH)₂

CaS 2H₂O﹦Ca(OH)₂ H₂S↑

Ca₃N₂ 6H₂O﹦3Ca(OH)₂ 2NH₃↑

Ca₃P₂ 6H₂O﹦3Ca(OH)₂ 2PH₃↑

Ca₂Si 4H₂O﹦2Ca(OH)₂ SiH₄↑

Ca₃As₂ 6H₂O﹦3Ca(OH)₂ 2AsH₃↑

Ca(OH)₂在水中溶解度小，固體Ca(OH)₂微粒逐步從溶液中析出。整個體系由真溶液向膠體溶液、粗分散體系過渡，微粒子逐步合并、聚結(jié)、沉淀，在沉淀過程中又因粒子互相碰撞、擠壓，促使顆粒進(jìn)一步結(jié)聚、長大、失水，沉淀物逐步變稠，俗稱電石渣漿。此外電石中不參加反應(yīng)的固體雜質(zhì)如矽鐵、焦炭等也混雜在渣漿中。副反應(yīng)產(chǎn)生的氣體部分進(jìn)入乙炔氣體，部分溶解在渣漿中。

電石渣漿為灰褐色渾濁液體。在靜置后分成三部分，澄清液、固體沉積層及中間膠體過渡層。三者比例隨靜置時間及環(huán)境條件變化呈可逆變換。固體沉積物即是我們常說的電石廢渣。

干電石廢渣中主要含Ca(OH)₂，可以作消石灰的代用品，廣泛用在建筑、化工、冶金、農(nóng)業(yè)等行業(yè)。但當(dāng)電石廢渣含水量>50%時，其形態(tài)呈厚漿狀，貯存、運(yùn)輸困難，給用戶帶來不便。很多廠還因其在運(yùn)輸途中污染路面而帶來極大麻煩。因此電石廢渣綜合利用的關(guān)鍵是控制含水量。

含一定水量的電石廢渣及滲濾液亦是強(qiáng)堿性，也含有硫化物、磷化物等有毒有害物質(zhì)。根據(jù)《危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)》（GB5085—2007），電石廢渣屬Ⅱ類一般工業(yè)固體廢物；若直接排到海塘或山谷中，采用填海、填溝的有規(guī)則堆放時，根據(jù)《化工廢渣填埋場設(shè)計規(guī)定》HG20504—92，對Ⅱ類一般工業(yè)固體廢（物）渣，必須采取防滲措施并作填埋處置。