浅谈电石渣综合利用

陈晓云黄志刚

摘要：电石渣是工业聚氯乙烯及乙炔生产过程中电石水解后的废渣。国内对电石渣的利用已经进行了广泛的研究。在充分分析电石渣对环境的危害和其物化性质的基础上，较全面地阐述了电石渣的综合利用情况。

关键词：电石渣；环境；物化性质；利用

电石渣是工业上电石法生产聚氯乙烯、乙炔气等产品后产生的工业废渣。据计算，1t标准电石生产乙炔气排放1.2～1.5t电石渣。2011年我国电石产量为1738万t，电石渣排放量超过2500万t。电石废渣占用了大量土地并且严重污染环境，所以积极探索电石渣的综合利用途径具有经济和环保双重意义。目前，我国已经将电石渣广泛用于化工、环境治理及生产各种建筑材料等。但总的来说，我国电石渣的利用规模较小，约为排放总量的15%。因此，必须加大开发力度充分消耗电石渣，促进经济和环境的可持续发展。

1电石渣对环境的危害和物化性质

1.1环境危害

电石法聚氯乙烯生产中会排放大量的电石渣，其含水率为65%～85%。电石渣的主要成分为氢氧化钙，还含有硅、镁、铝、铁等金属的氧化物、氢氧化物，和少量的硫化物、磷化物以及乙炔气.渣浆流动性大，碱性高，pH值在12以上，是重点污染源。电石渣数量大，运输成本高，且在运输中会产生沿途滴漏、粉尘飞扬，造成二次污染。目前，国内聚氯乙烯生产厂通常采用就地堆放或填埋的方法处理电石渣并且几乎没有作任何防渗处理。这样不仅占用大量的土地资源，对空气、水资源也产生了较大的影响。

1.2物化性质

电石渣浆为灰褐色浑浊液体，在沉淀池静置后，水分可以降到50%以下，由于含硫磷杂质呈灰白色，且有微臭味，颗粒细小且均匀，粒度范围在0.005～0.01mm，比重小呈松散状。电石渣的主要成分是氢氧化钙所以是熟石灰的最好替代品。电石渣的化学成分为：SiO22%～5%，Al2O31.5%～4%，Fe2O30.14%～0.2%，CaO65%～71%，MgO0.22%～1.68%，烧失量22%～26%，在长时间堆放后还含有少量的碳酸钙。

2电石渣的综合利用途径

2.1生产水泥熟料

利用电石渣富含氢氧化钙的特点生产水泥熟料是目前大规模处理电石渣最有效的途径。水泥生产过程中主要原料是石灰石，且水泥生产用石灰石的氧化钙的含量为45%～52%。电石渣中氢氧化钙含量约占92%，氧化钙含量高达65%，因此完全可代替石灰石生产水泥。国内利用电石渣生产水泥，始于20世纪七十年代。如吉林化学工业公司、山西省化工厂等。当时生主要是采用湿法长窑和立窑生产工艺。随着水泥工业的不断发展，目前的是以“湿磨干烧”法为主，几种生产方式共存。现在已有湖南省湘维有限公司、四川宜宾天原集团有限公司等20多家企业利用电石渣生产水泥。安徽皖维公司等采用“干磨干烧”新型干法水泥生产线，也已正常投产。

利用电石渣生产水泥是国内电石渣利用中用量最大、技术最成熟的方法，不仅可以彻底解决电石渣的消耗难题，而且也可减排大量的二氧化碳气体，具有明显的经济和社会效益。但是，电石渣—水泥工艺较复杂、能耗较高、且投资较大、产量较石灰—水泥低、市场竞争力也较弱。所以最好能充分考虑当地水泥市场的产能及能源分布情况，把水泥厂和氯碱厂联合起来。而且还要充分考虑运输费用及运输过程中造成的二次污染问题。

2.2生产建筑砌块

（1）生产碳化砖

碳化砖属于非烧结砖，以石灰为炉渣、粉煤灰等工业废渣为原料，经配料、消解和压制（或振动）成型，并进行碳化处理后制得碳化制品，其强度等级为MU10～MU20。碳化砖与其他非烧结制品相比工艺较简单，不仅强度高、后期强度也会随时间延续继续增长，抗冻性和抗风化性能优异，不会产生收缩问题，是消耗工业废渣、利废节能的好产品。贵州水晶集团、沈阳市辽中化工总厂等企业已建成碳化砖生产线且成功生产。但是碳化砖自重较大，产品附加值低，市场前景不明，且消耗的电石渣量有限。

（2）生产煤渣及粉煤灰砖

电石渣、煤渣生产免烧砖，制品强度高、耐久性好。青岛海晶化工集团利用电石渣、粉煤灰、砂、少量石膏等制成的粉煤灰蒸压标准砖，强度可达到20MPa甚至30MPa。目前国内使用该技术的有云维股份有限公司等。但是该工艺中电石渣掺量约为10%（质量分数），若提高添加量，制品在吸水性能、防冻性能等方面存在缺陷，所以对排渣量大的企业是难以消化完全的。煤渣砖市场销路不畅也制约了该产品的发展。

2.3制取内墙涂料

采用脱水、烘干、煅烧、粉磨等工艺进行电石渣预处理，将其转变为氧化钙，同时除去有害气体及刺鼻气味，使其变白再加入成膜物质、辅料和颜料，制成涂料。该涂料抗水性能好，有很强的附着力，在湿热的环境中作保护涂层有良好的效果。虽经经预理色泽比之前浅的多，但白度很难达轻质钙粉等级，所以宜做成有色涂料。

例如利用电石渣制取新型内墙涂料—瓷光壁。该涂料涂层表面坚实致密，细腻平滑：无毒、无气味；粘结力较好，不剥落起皮；耐水性能好；悬浮性好，储存稳定。电石渣制取内墙涂料生产工艺简单，生产成本低，效益明显，具有很好的推广价值，是其综合治理的一种创新。但由于涂料生产过程中电石渣掺量有限，所以对于积存多年的大量电石渣难以做到完全消化。

2.4产其他建材

在石灰石资源较贫乏的地区，经压滤或静置存放一段时间的电石渣可作为电石膏出售。研究表明，电石渣和石灰膏在容重、细度、有效氧化钙及氧化镁含量等方面的性能很接近，均可达到或超过一二等石灰膏标准。在使用效果上，电石渣砂浆的抗压强度比石灰砂浆略高，二者制备的水泥砂浆强度相当且规律一致，实际使用效果良好，不仅节约了石灰石资源同时也产生了良好的经济效益。

在石灰石资源较丰富的地区，电石渣因含水量高而影响其直接使用价值。所以从经济上考虑，经烘干制成熟石灰出售是一种较好的方法。烘干后的熟石灰可做商品出售，出售给水泥厂做原料等替代钙制材料用作建材生产。

参考文献：

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