浅析电石制取乙炔过程中电石废渣的综合利用，c2h2

北极星环保网讯:电石废渣是化工、机械等企业在电石制取乙炔过程中大量排放出的工业废弃物。主要化学成分为Ca(OH)2，即熟石灰。由于电石废渣及渗滤液呈强碱性，堆存渗透造成土地盐碱化，并污染地下水，同时碱性渣灰的扬尘污染周边环境，危及居民生活和身体健康，国家环境保护部门已将电石废渣纳入第Ⅱ类一般工业固体废物要求进行管理。

2010年全国PVC产生的电石废渣约为1800万吨，使得全国电石废渣的总排放量将达到2000万吨，预计2016年，全国PVC产生的电石废渣约将达到2100万吨，电石废渣的总排放量将达到2300万吨。由于电石废渣的堆存既占用土地，又污染环境，部分企业已加强了对电石废渣的综合利用。目前电石废渣主要应用于处生产水泥、道路建设、燃煤电厂烟气脱硫、处理酸性废水等。

1、电石废渣的产生及成分

电石废渣是在生产电石而产生的一种水解反应副产物，水解的主要反应式如下:

CaC2+2H2O—→C2H2+Ca(OH)2

电石废渣是该过程中产生的工业废渣，从反应式中可以看出，生产一个当量的C2H2就产生相同当量的电石废渣。其主要成份为氢氧化钙及少量无机和有机杂质，氢氧化钙占60%(质量分数)，呈强碱性(pH值在l2～l4之的含量约间)，根据其特点可以废物利用，消除电石废渣所带来的环境污染。对山东某乙炔气厂家的电石废渣进行分析，其主要成份见表1。

表1电石渣的化学成分及百分含量

2、电石废渣的综合利用

2.1生产建筑材料

2.1.1生产水泥

国内将电石废渣应用于水泥生产始于上世纪70年代，水泥的主要原材料是石灰石,CaO成分一般在48%左右,生产1t水泥约消耗1.2t石灰石。随着水泥生产预热分解技术的发展，以电石废渣为原料生产水泥熟料最佳途径是干磨干烧新工艺。

许京法对安徽皖维公司采用干磨干烧工艺利用电石废渣煅烧水泥熟料工艺进行了研究。在新2号生产线中，生料掺加电石废渣10%~15%(干基)的情况下，烧成系统连续72h稳定运行。实践证明,安徽皖维公司用电石废渣替代石灰石生产水泥,能耗节约,质量稳定,符合国家水泥产品标准。

电石废渣CaO含量高,细颗粒较多,10~50μm颗粒达80%以上,80μm方孔筛筛余<8%，比表面积为947.32m2/kg。由此可见,电石废渣是生产水泥的一种优质钙质原料,粒度细,不需要粉磨,可满足生产要求,又可减少二氧化碳排放和废物堆存造成的污染。

邱树恒等用改性电石废渣取代石膏磨制硅酸盐水泥的研究，得出了掺用改性电石废渣的水泥强度比掺用天然石膏的水泥强度高。黄从运等人介绍了利用电石废渣替代石灰石烧制硅酸盐熟料的研究，实验结果表明：利用电石废渣替代30%石灰石烧制硅酸盐熟料方案最佳，烧制的熟料3天和28天强度分别达到了40MPa和68MPa以上。

2.1.2生产水泥的缓凝剂和调凝剂

SO2是燃煤电厂排放的主要大气污染物。浙江巨化集团利用电石废渣代替石灰作脱硫剂用于电厂尾气脱硫,产生的脱硫石膏用作水泥生产的缓凝剂。从运行情况看,用电石废渣代替石灰是可行的,脱硫效率最高可达98%,运行成本大大减少。但该技术利用电石废渣量较小,每年消纳电石渣4000吨。

毛锡双等人对用改性电石废渣作水泥调凝剂与天然石膏作水泥调凝剂制高掺量混合材复合水泥诸多方面的性能进行比较。经过工业废硫酸酸化后，得到一种含有二氧化硫的电石废渣，从而代替天然石膏作为水泥调凝剂。研究结果表明：利用混合材的优势互补原理，当混合材的掺量分别为50%(矿渣)、45%(炉渣)、40%(粉煤灰)、35%(电石废渣)时，复合水泥的ISO强度、凝结时间、安定性均符合国家标准要求。

2.2利用电石废渣脱硫

水循环电石废渣脱硫：在脱硫塔内二氧化硫先后被的氢氧化钙和水吸收,其中大量二氧化硫被水吸收，吸收的二氧化硫主要是以亚硫酸的形式存在,少量以亚硫酸氢钙的形式存在。

Ca(OH)2+SO2—→CaSO3+H2O

CaSO3+H2SO3—→Ca(HSO3)2

H2O+SO2—→H2SO3

北极星环保网讯:电石废渣是化工、机械等企业在电石制取乙炔过程中大量排放出的工业废弃物。主要化学成分为Ca(OH)2，即熟石灰。由于电石废渣及渗滤液呈强碱性，堆存渗透造成土地盐碱化，并污染地下水，同时碱性渣灰的扬尘污染周边环境，危及居民生活和身体健康，国家环境保护部门已将电石废渣纳入第Ⅱ类一般工业固体废物要求进行管理。

2010年全国PVC产生的电石废渣约为1800万吨，使得全国电石废渣的总排放量将达到2000万吨，预计2016年，全国PVC产生的电石废渣约将达到2100万吨，电石废渣的总排放量将达到2300万吨。由于电石废渣的堆存既占用土地，又污染环境，部分企业已加强了对电石废渣的综合利用。目前电石废渣主要应用于处生产水泥、道路建设、燃煤电厂烟气脱硫、处理酸性废水等。

1、电石废渣的产生及成分

电石废渣是在生产电石而产生的一种水解反应副产物，水解的主要反应式如下:

CaC2+2H2O—→C2H2+Ca(OH)2

电石废渣是该过程中产生的工业废渣，从反应式中可以看出，生产一个当量的C2H2就产生相同当量的电石废渣。其主要成份为氢氧化钙及少量无机和有机杂质，氢氧化钙占60%(质量分数)，呈强碱性(pH值在l2～l4之的含量约间)，根据其特点可以废物利用，消除电石废渣所带来的环境污染。对山东某乙炔气厂家的电石废渣进行分析，其主要成份见表1。

表1电石渣的化学成分及百分含量

2、电石废渣的综合利用

2.1生产建筑材料

2.1.1生产水泥

国内将电石废渣应用于水泥生产始于上世纪70年代，水泥的主要原材料是石灰石,CaO成分一般在48%左右,生产1t水泥约消耗1.2t石灰石。随着水泥生产预热分解技术的发展，以电石废渣为原料生产水泥熟料最佳途径是干磨干烧新工艺。

许京法对安徽皖维公司采用干磨干烧工艺利用电石废渣煅烧水泥熟料工艺进行了研究。在新2号生产线中，生料掺加电石废渣10%~15%(干基)的情况下，烧成系统连续72h稳定运行。实践证明,安徽皖维公司用电石废渣替代石灰石生产水泥,能耗节约,质量稳定,符合国家水泥产品标准。

电石废渣CaO含量高,细颗粒较多,10~50μm颗粒达80%以上,80μm方孔筛筛余<8%，比表面积为947.32m2/kg。由此可见,电石废渣是生产水泥的一种优质钙质原料,粒度细,不需要粉磨,可满足生产要求,又可减少二氧化碳排放和废物堆存造成的污染。

邱树恒等用改性电石废渣取代石膏磨制硅酸盐水泥的研究，得出了掺用改性电石废渣的水泥强度比掺用天然石膏的水泥强度高。黄从运等人介绍了利用电石废渣替代石灰石烧制硅酸盐熟料的研究，实验结果表明：利用电石废渣替代30%石灰石烧制硅酸盐熟料方案最佳，烧制的熟料3天和28天强度分别达到了40MPa和68MPa以上。

2.1.2生产水泥的缓凝剂和调凝剂

SO2是燃煤电厂排放的主要大气污染物。浙江巨化集团利用电石废渣代替石灰作脱硫剂用于电厂尾气脱硫,产生的脱硫石膏用作水泥生产的缓凝剂。从运行情况看,用电石废渣代替石灰是可行的,脱硫效率最高可达98%,运行成本大大减少。但该技术利用电石废渣量较小,每年消纳电石渣4000吨。

毛锡双等人对用改性电石废渣作水泥调凝剂与天然石膏作水泥调凝剂制高掺量混合材复合水泥诸多方面的性能进行比较。经过工业废硫酸酸化后，得到一种含有二氧化硫的电石废渣，从而代替天然石膏作为水泥调凝剂。研究结果表明：利用混合材的优势互补原理，当混合材的掺量分别为50%(矿渣)、45%(炉渣)、40%(粉煤灰)、35%(电石废渣)时，复合水泥的ISO强度、凝结时间、安定性均符合国家标准要求。

2.2利用电石废渣脱硫

水循环电石废渣脱硫：在脱硫塔内二氧化硫先后被的氢氧化钙和水吸收,其中大量二氧化硫被水吸收，吸收的二氧化硫主要是以亚硫酸的形式存在,少量以亚硫酸氢钙的形式存在。

Ca(OH)2+SO2—→CaSO3+H2O

CaSO3+H2SO3—→Ca(HSO3)2

H2O+SO2—→H2SO3

电石废渣用于循环流化床锅炉脱硫工艺：在煤燃烧过程中,如果环境中的氧浓度较高,则大部分硫被氧化为SO2,仅很少部分残存于炉渣中"循环流化床锅炉的燃烧脱硫过程是将脱硫剂(石灰石或白云石或消石灰)送入炉内,在炉内,脱硫剂首先被煅烧生成CaO，CaO与燃料燃烧生成的SO2气体反应生成CaSO4,相关的反应式如下

CaCO3—→CaO+CO2

CaCO3˙MgCO3—→CaO+MgO+2CO2

Ca(OH)2—→CaO+H2O

CaO+SO2+1/2O2—→CaSO4

我国目前正大力推广流化床燃煤固硫技术,若用电石渣——流化床燃煤灰渣制砖,按500g流化床燃煤灰渣消耗100g的干电石废渣计算,需要消耗电石废渣600万t,几乎能消耗全部的电石渣。两种固体废弃物同时利用,不仅能获得良好的环境效益,而且具有一定的经济效益。

王焕树探讨了用于烟气脱硫的可行方法：水循环法、上清液法和悬浮法电石渣法。考虑了电石废渣的利用率及脱硫塔的防腐要求等各项指标，结果表明：在用煤含硫2%左右，现行排硫系数为0.85的条件下，脱硫效果,悬浮法优于上清液法,上清液法优于水循环法，水循环法的排出烟气二氧化硫浓度也能够达到排放标准小于900/m3浙江巨化集团公司热电厂群8机组电石废渣脱硫系统，采用NID工艺。

改用电石废渣作脱硫剂，对有稳定的电石废渣来源的电厂是非常适合的烟气脱硫途径。脱硫效率高于其它干法、半干法脱硫系统。由于NID系统采用大倍率脱硫剂循环和活化工艺，因此脱硫效率较高。当Ca/s值在不高于1.3情况下，脱硫效率不低于85%，若Ca/s值提高到1.5，则脱硫效率可达90%以上。

于2008年9月建成运行，作为国内最大规模的国产化电石废渣烟气脱硫装置的新疆天业集团有限公司，利用电石废渣作为脱硫剂，在4×135MW大型热电机组上进行湿法烟气脱硫的运行情况下,采用特殊的塔外氧化脱硫工艺，脱硫效率达到95%以上，同时确保脱硫石膏质量分数达到90%以上，完全满足用作水泥缓凝剂的使用要求。并且此脱硫工艺与传统的石灰石-石膏工艺相比，也减少了二氧化碳的排放，取得了一定的环境效益和经济效益。

利用电石废渣脱硫，不仅减少了该废渣对环境的而且节省对石灰石矿的开采，从而进一步起到了保护环境和资源的作用。

3、电石废渣处理废水

电石废渣主要成分为Ca(OH)2呈碱性，可利用这一化学性质来中和酸性废水。生产实践表明，经电石废渣浆化液处理后的废水pH值为7至8，而且电石废渣中的Ca(OH)2可与废水中的重金属离子反应生成重金属的氢氧化物沉淀，使水中所含重金属离子完全符合排放标准(GB8978-1996)。

酸性废水主要来源于工业及生活燃煤锅炉、化工、化纤、电镀、有色金属冶炼等企业。该工艺利用电石废渣代替石灰作为中和剂处理酸性废液，具有成本低，使用方便等特点，不仅可以节约酸性废液的处理成本，改善操作环境，而且使电石废渣得到了综合利用，大幅度减少酸性废水产量,提高废水处理指标,减轻环境污染，达到“以废治废”的目的，环境效益及经济效益显著。同时该工艺对危险废物处理广的这行也有一定的借鉴作用。

处理酸性废液的方法很多，例如:向酸性废液中投入适量的烧碱或纯碱；将酸性废液通过石灰石滤床；将酸性废液与石灰乳混合；酸、碱性废液混合等。处理方法不同，处理设施也不同，而且处理成本相差很大。

谢东方，田国元等人对深圳某电器公司制取乙炔气的电石渣作中和剂处理酸性废液,研究。废渣的主要成份为Ca(OH)2氢氧化钙及少量无机和有机杂质,氢氧化钙的含量约占60%(质量分数),呈强碱性(PH值在12～14之间),可以利用作中和剂处理酸性废液，研究结果表明：中和反应较彻底,处理后溶液PH值在8～9之间,处理效果良好。

3.1电石废渣处理氯碱企业废水

广西柳州某氯碱企业年产聚氯乙烯10kt，每年排放电石渣浆(含水85%～95%)140kt左右，投资建成一套电石渣压滤生产线，用压滤后的电石废渣清液替代烧碱做中和剂。该治理系统的年运行费用约10万元人民币，与使用烧碱相比每年节约开支25万元人民币。

3.2电石废渣处理煤泥水

李亚峰等人试验研究了电石废渣和CaC12对沈阳铁法矿务局煤泥水的混凝处理效果。局全年排放煤泥水约300万m3。悬浮物浓度为20000～35000mg/L，CODcr为6000～10000mg/L,确定了电石废渣-PAM混凝沉淀法处理煤泥水的最佳加药条件:其加药比分别为:DZ（电石废渣）与PAM联用为1000:112:10,而LG（氯化钙）与PAM联用为l000:20:5。研究结果表明，采用电石废渣-PAM混凝沉淀法处理后煤泥水。

各项指标均能达到国家排放标准，且能满足洗煤工艺的用水要求。实验研究与理论分析结果表明，电石废渣对洗煤废水的混凝作用不是补给了OH—，而是提供了大量的Ca，CaO通过压缩双电层，破坏了煤泥颗粒的稳定性，从而使煤泥颗粒发生凝聚，OH—和Ca(OH)2对洗煤废水的混凝不直接起作用。

3.3电石废渣处理含氟废水

余锋等人对含氟废水的处理的生产工艺及控制要点进行了研究，多次试验之后找出了不同浓度的含氟废水的最佳酸度控制点：若含F1000rag/L时，其控制点为0.55:3000mg/L时，控制点为1.0%；5000mg/L时，控制点则为15%。经处理后废水中的氟含量达到8～10mg/L，pH值达到65～8.5。

3.4、电石废渣处理重金属离子废水

李建永采用电石废渣中和法对重金属废水进行处理，废水处理后全部循环使用，经调试技术改造取得了明显的效果，既防止了环境污染，又节约了水资源，实现了废水治理与回用的完美结合，同时取得了一定的经济效益、环境效益和社会效益。

利用电石废渣代替石灰作为中和剂处理各种废液,具有成本低,使用方便等特点,不仅可以节约废液的处理成本,改善操作环境,而且使电石渣得到了综合利用,减轻了环境污染,达到“以废治废”的目的,环境效益及经济效益显著。

4、电石废渣用于其它处理

徐春通过将电石渣和石灰混加进行碱回收苛化试验,电石废渣和石灰的量各占50%。混用后苛化度有进一步提高,与石灰正常生产时苛化度相仿。多次试验结果表明,电石废渣与石灰共用的效果较好。若以电石废渣替代一半石灰,就镇江金河纸业有限公司而言每月可节约10万元。电石渣与稻壳灰作为水泥原料的研究和用电石渣与城市垃圾[38]以及城市废水活性污泥掺入水泥的研究。

电石废渣可以用来生产纯碱、氯酸钾、氯化钙、过氧化钙、漂白液、漂白粉、环氧丙烷、环氧乙烷、氯仿、柠檬酸、高纯度氧化钙等化工产品。刘飞等人对利用电石废渣制备硬硅钙石活性料浆进行了初步研究，结果表明电石废渣经过一定的热处理可以作为优良的钙质原料制备硬硅钙石,从而为制备硬硅钙石找到一种廉价原料,大大降低硬硅钙石的生产成本,同时也为电石渣的回收利用找到了一条有效的途径。

利用电石废渣做固化剂试验，结果表明：电石废渣做酸性铬污泥固化剂适合用量11%～14%，电石废渣做金属废渣固化剂适合用量2.5%~3%。

5结论

电石废渣应用于处理酸性废水、燃煤电厂烟气脱硫、生产水泥、道路建设等各个方面，处理量大且效益可观值得大力推广。全社会应高度重视电石废渣的应用，在现有的条件下，积极开展综合开发治理，研究新方法、增加处理量。变废为宝挖掘经济效益，做到社会环境效益和经济效益的统一。