工业固体废弃物处理 电石渣

工业固体废弃物（电石渣）读书总结学院：化学与化工学院
专业及班级：无机 121 班
学生姓名：李雪
学号：1208110438
指导老师：杨林
2014 年12 月30 日
工业固体废弃物（电石渣）读书总结
一、电石渣的定义
电石渣是指电石水解解获取乙炔气后的以氢氧化钙为主要成分的废渣。

乙炔是基本有机合成工业的重要原料之一，以电石（CaC2）为原料，加水生产乙炔的工艺简单成熟，至今已有60余年工业史，目前在我国仍占较大比重。

1t电石加水可生成300多kg乙炔气，同时生成10t含固量约12%的工业废液，俗称电石渣浆。

二、电石渣的一般处理方法
电石废渣的处置有填海、填沟有规则堆放、自然沉降后出售；电石废渣的利用可代替石灰石制水泥、生产生石灰用作电石原料、生产化工产品、生产建筑材料及用于环境治理等虽然电石废渣的利用方法很多，但各有优缺点，每种方法的处理效果均不尽人意，各地区、各厂在制订处理方案时，应综合考虑各自的条件，诸如各厂的生产能力、废电石渣的排出量，周围自然环境，经济效益等。

从目前国内诸多生产厂家的实际情况看，大多采用自然沉降法，将电石渣浆经重力沉降分离、机械脱水，清液循环利用；电石废渣用汽车运送至低凹的山谷或海边，填沟填海。

由于电石废渣及渗滤液呈强碱性,含有硫化物、磷化物等有毒有害物质。

根据国家标准《危险废物鉴别标准》，电石废渣应属Ⅱ类一般工业固体废物；根据标准《化工废渣填埋场设计规定》，对Ⅱ类一般工业固体废（物）渣，应采取防渗措施并作填埋处置。

有效利用电石废渣，不但能带来良好的经济效益、环境效益和社会效益，而且能实现变废为宝。

但是要真正作到综合利用尚需作大量的研究开发工作。

三、关于电石渣的相关文献阅读的读书总结
1、王欣荣《浅谈电石渣的综合利用》 [J]，中国氯碱，2003，08：（37-39）
通过阅读这篇文章，我的理解是：电石渣是电石水化后的残渣，其主要成分是氢氧化钙及少量的无机和有机杂质(如硫化物、磷化物、氧化铁、氧化镁、二氧化硅等)，电石渣颗粒非常细微，具有较强的保水性，即使是长期堆放的陈渣，其含水量也高达40％以上。

电石渣呈强碱性，其渣液pH值为12以上，因而常给环境造成严重污染。

由于数量大，运输成本高，且会造成二次污染，在石灰石资源丰富的地区处理难度大，常就地堆放，占用土地，污染环境。

对于电石渣的综合利用，有以下几个方面：
（1）生产建材：如生产水泥、石灰石以及建筑砌块，也可直接作为电石膏出售。

（2）以废治废，治理污染：如利用电石渣对窑炉烟道气脱硫，处理酸性废水。

（3）生产化工产品:例如生产氯化钙;生产氯酸钾、过氧化钙；生产漂白液、漂白粉、漂粉精；生产环氧丙烷、环氧乙烷、氯仿以及生产碳酸钙系列产品。

在利用“废物”消除污染的同时，产生一定的经济效益，逐步实现少排放或“零排放”，实现经济效益和社会环境效益的双赢。

2、刘春英；彭书传《谈电石渣的最佳资源化方向与途径》 [J]，建材技术与应用，2007,03
在这篇文章中，我们主要来了解一下电石渣的产生。

电石渣的产生主要来源于化工化纤企业和乙炔站。

在我国电石法乙炔的化工化纤企业，无论是生产PVC、氯丁橡胶、维尼纶，还是生产其他乙炔系列的精细产品都是产生电石渣的大户。

以PVC产业为例，我国氯碱工业的主要氯产品PVC的总产量已达200万t，而且这些企业50%以上是采用电石法生产。

该生产工艺每生产1 t的PVC可产生2 t的干电石渣，其中只有少数工厂排放的电石渣被用于生产水泥,绝大部分的工厂未设排渣场而任其排放,对周边环境造成了极大的污染。

乙炔气是用于金属切割、焊接的主要燃气，是由电石与水发生反应产生的，而每t的电石就会产生3.3 t的电石渣。

有资料显示，我国每年用于气焊气割的电石约40万t，所排放的上百万吨电石渣无法处理。

据统计，我国现有电石炉400余座，2003年我国的电石生产能力为1 400万t，因缺电而开工不足，实际生产电石530万t。

目前,我国电石渣的年排放量逾1 000万t。

因此，如何综合利用电石渣，使其资源化，减少对环境的污染，越来越受到人们的重视。

3、汪远波；沈岳松；祝社民《电石渣的资源化利用》 [J]，环境工程，2008,26
通读整篇文章，我了解到由于电石渣是难以处理的工业废渣，目前累计堆存量已达1.3亿t，国内生产厂家大部分将电石渣就地堆放或填埋。

这样不仅占用了宝贵的土地资源，而且对空气、地表水和地下水造成严重污染。

危害自然环境和人类健康，已成为社会一大公害。

综合目前电石渣资源化现状,从所有资源化途径可以看出,电石渣资源化途径已经多元化。

但是，电石渣处理量都比较小。

全国电石渣利用率不到10%。

因此,加快电石渣大量资源化利用迫在眉睫。

目前，主要途径包括两方面：①继续挖掘电石渣新的资源化途径；②是在
现有资源化途径的基础上改进技术，进一步提高电石渣利用量和附加值。

高附加值、高掺量电石渣砖是最有应用前景的资源化方式之一。

从目前国内的应用技术及应用情况来看，要大规模地消耗电石渣，使其对环境的影响降到最低，利用电石渣制备免烧砖，是一个较为理想的选择。

因为这样既能大量消耗电石渣，又能产生可观的经济效益。

4、胡国静；张树增；王键红《电石渣的综合利用》 [J]，聚氯乙烯，2006,08
在这篇文章中，主要来看一看电石渣在用于生产化工产品时的运用。

（1）电石渣可代替石灰生产KClO3，其工艺流程是：将电石渣浆中的杂质除去后进入沉淀池，得到质量分数为12%的乳液，再用泵将电石渣乳液送至氯化塔，使Ca(OH)2与Cl2反应生成
Ca(ClO3)2；去除游离氯后，再用板框压虑机除去固体物，将所得滤液与KCl进行复分解反应生成KClO3。

（2）在生产过氧化钙时，可利用电石渣部分替代石灰与过氧化氢(双氧水)反应制取过氧化钙获得了成功应用，可降低部分原料费用。

（3）可制成石灰作为电石的生产原料，主要工艺为：脱水、烘干、烧成，可生成活性石灰。

（4）生产CaCO3系列产品，轻质CaCO3是橡胶行业重要的填充剂，采用碳化法生产，简要工艺是将预处理后的电石渣经CO2碳化，再经分离、干燥、粉碎等工序得成品。

（5）生产环氧丙烷、环氧乙烷、氯仿，用氯醇法生产环氧丙烷,首先是丙烯、水和Cl2在一定温度和压力条件下得到氯丙醇,氯丙醇再与石灰发生皂化反应,生成粗环氧丙烷后精馏制得。

此外还可用于与氯气作用生产漂白粉(液、精)；生产CaCl2；代替石灰作选矿用的浮选调整剂；生产轻镁肥田粉等。

5、武相萍；陆雷；曹常富等《电石渣力学性能的研究》 [J]，硅酸盐通报，2009,02（28）
在这篇文章中，可以了解到对于粒径范围<50μｍ的电石渣，水分对电石渣休止角的影响非常明显。

相同干基含水量的电石渣，动态休止角小于静态休止角。

随着电石渣干基含水量的减少,静态休止角与动态休止角也逐渐减小，流动性变好。

绝干电石渣流动性合格，其动态休止角仅29.3°。

电石渣内摩擦角随着物料干基含水量的降低而逐渐增大，颗粒间附着力无明显变化。

绝干电石渣内摩擦角最大，为32.8°。

当电石渣受到较小压应力时，电石渣颗粒间内摩擦角相
差不大；但当垂直压应力增大时，不同干基含水量电石渣的极限剪切应力相差变大，电石渣颗粒间内摩擦角增大。

(3)电石渣与钢壁的壁摩擦角随着物料干基含水量的降低呈减小趋势，颗粒与壁面间附着力明显减小。

绝干电石渣与钢壁间的附着力仅为7.7ｋｇｆ/ｃｍ2。

电石渣愈干燥，其与壁面间的粘附作用愈小。

因此，降低电石渣的干基含水量，可缓解电石渣在料仓中粘壁、结拱、下料不畅等现象。

绝干电石渣与钢壁壁面间的壁摩擦角为27.7°。

6、武相萍；陆雷；曹常富等《电石渣粉体性能的研究》 [J]，水泥，2009,05
在这篇文章中，作者介绍了新疆米东天山水泥有限公司在全国首次实现了电石渣 100%代替石灰石，采用二级预热带管道式分解炉干磨干烧工艺煅烧水泥熟料，该生产线采用电石渣浓浆泵送，纯电石渣烘干以及生料磨磨尾配料技术。

充分烘干干燥电石渣，使其所配生料水分能够满足入窑的要求。

入烘干破碎机的电石渣呈块状，其干基含水量约40%而烘干后电石渣呈粉状、不连续的、微粒，是固体的特殊形态。

它具有一些特殊的物理性质，如巨大的比表面积和很小的堆积密度，以及独特的干燥性能和很好的流动性等。

该厂中电石渣中主要成分 Ca(OH)2纯度较高，其中CaO 含量高达 69.77%, 是制造水泥熟料的优质钙质原料。

电石渣干燥过程中，与流速较快的烟气呈悬浮态接触，传热、传质速率的加快使得电石渣的干燥在短时间内完成。

7、王慧青；童继红；沈立平《电石渣的资源化利用途径》 [J]，化工生产与技术，2007,14（01）：47-51
对整篇文章大致看了看，我认识到电石渣属于较难处理的工业废弃物，以往主要以堆放填埋处理为主，不仅占用大量土地，而且容易产生二次污染，成为煤炭-电石化工发展的主要制约因素之一。

那在这里主要对电石渣生产水泥的工艺有一个简单的认识。

生产水泥是电石渣综合利用的重要途径，与石灰石相比，电石渣（主要是氢氧化钙）的分解热低、钙含量高，单位熟料烧成热耗下降约1\3，电石渣的掺入有利于低品位石灰石矿的利用。

目前利用电石渣生产水泥的主要工艺有：机立窑工艺、传统湿法窑工艺、带压滤的湿法窑工艺、湿磨干烧工艺以及新型干法生产工艺。

此外水泥生产工艺、规模的选择，应综合考虑电石渣的化学成分及处理量、当地水泥市场及产能分布、能源价格等情况，分析企业的实际情况，以消化处理电石渣为宗旨，选择最适合的路线，不要盲目追求技术的先进性。

8、黄存捍；邓寅生；邢学玲等《电石渣的综合利用途径探讨》 [J],焦作工学院学报，2004,02（23）：143-146
在对整篇文章进行了解后，我发现目前电石渣主要来源于聚氯乙烯(PVC)、乙炔、聚乙烯醇等化工产品的生产，又因电石渣的主要化学成分是Ca(OH)2，因此电石渣的化学成分与消石灰基本相同，用电石渣代替钙质材料可作为建筑材料生产的配料或化工生产，利用其碱性和其他特性可用于环境治理。

现主要说电石渣用于环境治理的情况。

当电石渣用于环境治理时，电石渣作为矸石山自燃的灭火材料，大多数厂矿采用的灭火材料主要是黄土和石灰，为了节约资源，降低灭火成本，可以将电石渣和粉煤灰混合使用作为矸石山自燃的灭火材料。

还可用于处理酸性废水，生产实践表明,经电石渣浆化液处理后的废水pH值为7～8，而且电石渣中的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。

由于电石渣呈细泥状，极易稀释浆化，所以有效利用率可高达98%以上
9、张友坤；康朝晖；李晓等《电石渣的处理与回收利用》 [J],聚氯乙烯，2004，01：52-54
在这篇文章中，我认识到，电石渣的处理分为前期和后期。

在处理的前期是分离处理，前期分离处理是指对电石渣浆进行固液分离，主要有自然沉降法和机械分离法。

在后期主要是对电石渣进行加工回用。

首先是电石渣废水，废水的再利用主要是用于电石反应生产乙炔。

乙炔发生器中电石反应对水质要求不高，电石渣浆废水进行二级沉淀处理去除其中的悬浮物后可作为电石反应用水。

接下来便是干电石渣的回用，经处理后的干电石渣,其回用主要有以下几个方面:（1）制成石灰作为电石的生产原料；（2）与煤渣等煅烧生产电石渣水泥；（3）作为普通建筑材料(地基填土等)；（4）与氯气作用生产漂白粉；（5）代替石灰作浮选调整剂、作锅炉烟气的脱硫吸收剂、作劣质煤生产燃煤的固硫剂；（6）作防水涂料的主要填料、作瓷光壁涂料和建筑室内用腻子的原料等。

10、高敏；文柏鸣《电石渣制水泥的原料特性研究》 [J]，新世纪水泥导报，2009，02
通过这篇文章，我了解到电石渣的特性与电石渣的产生过程、电石的性质、生产电石的
石灰石质量、生产电石所使用的焦炭质量等诸多因素有关。

其特性主要包括：电石渣脱水性能、电石渣的粒度、电石渣的储存输送性能、电石渣的容重、电石渣的热性能、电石渣的化学性能、电石渣的烧结性能等。

在新型干法水泥生产中，电石渣作为钙质原料煅烧熟料与普通石灰石有一定的差别，其自身的特性仅从表观是很难准确判断的，其特性对新型干法制水泥工艺的影响较大，在实际生产中应予以关注。

主要表现在以下几个方面：（1）电石渣的保水性较强，脱水比较困难，要节能降耗并有效利用热能，应优化工艺流程，精心设计选择高效节能装备；（2）电石渣颗粒较细，容重轻，在不同状态下表现出与石灰石原料不同的特性，在脱水、储存、输送、计量、收尘、预热等环节都需要考虑；（3）电石渣在400 ℃时开始分解，分解温度约为580 ℃，低于石灰石的分解温度；（4）电石渣生料的易烧性影响因素比较复杂，电石渣生料的配料率值、生料的细度、电石渣干粉的细度、辅助原料的矿物来源、辅助原料的细度等因素均对其易烧性有一定的影响，但影响的规律性与石灰石类似；（5）电石渣的特性对新型干法电石渣生产水泥技术的影响范围较大，不仅仅是在脱水环节，包括物料输送、物料储存、生料制备、电石渣干粉收尘、生料预热预分解、回转窑内熟料煅烧等各系统之间都需要进行优化整合才能取得更好的效果。

11、程军；周俊虎；刘建忠等《电石渣催化煤燃烧特性的影响因素分析》 [J],燃料化学学报，2004，32（01）
在文章中，可以认识到由于电石渣经常被用作固硫剂，文章对电石渣在固硫的同时是否协同具有催化燃烧作用、催化燃烧的效果如何以及受到哪些因素的影响进行了讨论，方法主要是利用热天平研究了电石渣的催化煤燃烧特性，并且分析了电石渣添加量和添加方式对不同煤种着火和燃尽特性的影响规律。

其最终的结果是电石渣对晋城无烟煤的燃烧曲线特征温度、着火特性温度及固定碳燃尽率都具有一定的促进作用，并且随添加量增加其助燃作用增强。

采用干法混合方式添加0.5%的电石渣对晋城煤的燃烧特性影响很小，而采用浆状混合方式则具有较为明显的助燃效果。

在三个试验煤种中，电石渣对变质程度最高且挥发分最低的晋城无烟煤具有较好的催化着火作用，对含碳量最高且灰分最低的潞安贫煤具有较好的催化燃尽作用，而对含碳量最低且灰分最高的长广烟煤的着火和燃尽特性都影响很小。

12、曹建新；刘飞；张煜等《利用电石渣制备硬硅钙石》 [J]，化学工程，2007，12（35）
通过对整篇文章的阅读，我认识到超轻硬硅钙石型硅酸钙保温材料由于其低的导热系数，良好的高温热稳定性及较小的容重被广泛应用于各行各业。

硬硅钙石是超轻硅酸钙保温隔热材料的主要矿物成分，晶体呈纤维状或针状，在一定水热合成条件下，它们能相互缠绕形成毛栗状的球形粒子，其制备方法是将钙质原料、硅质原料和水按一定比例混合直接放入带有搅拌器的高压釜中，使之形成由具有毛栗状二次粒子组成的活性料浆。

文章中以电石渣为原料，研究了不同钙质原料、电石渣处理方法和水热合成工艺参数等因素对制备硬硅钙石的影响，为制备硬硅钙石找到一种廉价原料，从而大大降低硬硅钙石的生产成本，同时也为电石渣的资源化利用寻求出一条有效的途径。

最终，实验结果是：(1)煅烧后的电石渣能合成出纯度较高且结晶良好的硬硅钙石，电石渣中的微量杂质对产物的微观结构基本上没有影响。

(2)电石渣经不同方法处理后对合成硬硅钙石晶体及其二次粒子形貌有着很大的影响。

煅烧后的电石渣制备的硬硅钙石结晶完整,二次粒子成球效果好。

(3)煅烧后的电石渣与分析纯ＣａＯ作钙质原料制备硬硅钙石的水热合成工艺参数基本一致。

13、邱杨率；李君玮；吕钢等《电石渣水热合成石膏晶须》 [J]，中国非金属矿工业导刊，2008,04
在读完这篇文章后，我了解到以电石渣为原料，采用水热法可合成长度10～3000μm、长径比10～300、白度为96的硫酸钙晶须。

石膏晶须是硫酸钙纤维状单晶体，具有完整的外形，均一的横截面，完善的内部结构，硫酸钙与其他短纤维相比，有耐高温、抗化学腐蚀、韧性好、强度高、易进行表面处理、与橡胶塑料等聚合物的亲和能力强等优点，应用范围广泛。

电石渣制备石膏晶须有电石渣转化为二水石膏与合成石膏晶须两个环节。

先将电石渣用水分散制成25%料浆，与稀硫酸反应制得硫酸钙；获得的产物移入反应釜，在125℃、
0.135MPa饱和蒸汽环境养护数小时，得到的产品经洗涤干燥即为硫酸钙晶须。

对石膏晶须的应用有：（1）把硫酸钙晶须加入摩擦材料，代替石棉，经过性能测试，性能稳定。

且硫酸钙晶须无毒，有望在摩擦材料行业成为石棉的替代品。

(2)硫酸钙晶须松散度极小，比表面积较大，可用作过滤材料除去废气及废水中的有害杂质，加上其无毒的特点，也很适合饮料和药品的过滤。

14、覃小纲；杜延军；刘松玉等《电石渣改良过湿黏土的物理力学试验研究》[J]，岩土工程学报，2013,35（01）
在对整篇文献进行大致的阅读与理解后，我认识到过湿黏土粒径小、含水率高、压缩性大、强度及渗透性差，用在公路工程中时，过湿土填料难以压实，易出现失水收缩、遇水软化的病害，工程特性极差。

而电石渣富含 Ca(OH)2等可用于提高填料工程性质的化学成分，目前已有用作道路底基层材料的实例。

因此研究电石渣改良过湿黏土的路用性能，可望为解决过湿土改良的技术难题提供新路径。

电石渣的主要成分及含量与消石灰相似，除去消化过程外，电石渣改性的主要原理应与生石灰一致。

按反应的先后，改性机理依次为：一部分 Ca(OH)2结晶析出，为改良土提供了部分早期强度；另一部分游离的 Ca2+与双电层中的 Na+、k+等弱金属离子发生交换，使双电层变薄，体现为改良土的界限含水率发生显著变化；黏土矿物中的 SiO2和 Al2O3在
Ca(OH)2的碱性激发下发生火山灰反应，吸水生成不定型的水化硅酸钙和铝酸钙并与土样附着、产生胶结并与碳酸化反应的生成物碳酸钙一起提高了改良土的力学性能。

对比而言，电石渣颗粒的粒径相对生石灰更细、比表面积更大（意味着表面能更大），提高了 Ca2+的反应效率；同时改良土 pH 值更高、碱性激发作用更强，提高了火山灰反应的效率和可持续性，更利于上述各项反应的进行，这就使得电石渣改良土在离子交换后弱结合水层更薄、塑性更低；絮凝和胶结作用更强、粗颗粒含量更多，火山灰反应更充分也更持久、改良土的各项宏观力学性能也更优于生石灰改良土。

15、闫琨；周康根《电石渣综合利用研究进展》 [J]，环境科学导刊，2008，27
阅读完整篇文章过后，更加深了对电石渣的认识，开展电石渣的综合利用,不仅能获得经济效益,还具有良好的环境及社会效益。

这里主要来谈电石渣制备碳酸钙。

利用电石渣中的Ｃａ(ＯＨ)2,对电石渣浆进行除杂及碳化处理,根据工艺条件的不同可生产系列碳酸钙产品,如轻质碳酸钙、活性碳酸钙、高纯工业碳酸钙、各种形状的超细碳酸钙、纳米碳酸钙等。

利用电石渣制备碳酸钙,按照预处理和碳化方式的不同可分为3种方法:
(1)先将电石渣烘干、煅烧后加水消化,再用二氧化碳碳化；
(2)以氯化铵为提取液,使Ｃａ(ＯＨ)2转化为Ｃａ2+离子,并与不溶性杂质分离,然后用二氧
化碳碳化；
(3)以氯化铵为提取液提取Ｃａ2+离子，加入碳酸盐，利用液—液连续碳化法制备碳酸钙。

16、赵旭东；项光明；马春元等《电石渣在循环流化床烟气脱硫中的应用》 [J]，化学工程，2006,34（09）
了解了大量有关电石渣的知识后，在这里可以看到电石渣是化工、机械等企业在电石制取乙炔过程中大量排放的湿工业废弃物，其主要成分是Ca(OH)2、Mg(OH)2等碱性物质,可作为烟气脱硫的脱硫剂。

目前，利用电石渣等碱性工业废弃物进行烟气脱硫以湿法居多，采用电石渣作为脱硫剂对于降低烟气脱硫运行成本，以废制废，保护环境具有重要意义。

在循环流化床烟气脱硫中，采用电石渣作为生石灰的替代脱硫剂。

当电石渣浆液质量分数大于15%时，脱硫装置的喷嘴易于堵塞，不利于装置的稳定运行。

为了兼顾运行成本和脱硫效率，首次提出将电石渣和生石灰混合使用，当电石渣与生石灰混合质量比为2∶1时，在典型工况下的脱硫效率已经达到80%左右，符合经济性和稳定性的双重要求。

采用碱性工业废弃物作为石灰的部分或全部替代品进行脱硫，在关注经济成本降低的同时，应该首先保证脱硫装置的稳定运行和SO2的达标排放，而不应该盲目采用。

17、卢忠远；康明；姜彩荣等《利用电石渣制备针叶形碳酸钙的研究》 [J]，功能材料，2005,08（36）
通过对这篇文章的阅读，我认识到为有效利用电石渣资源,可以电石渣为原料合成针叶形碳酸钙。

碳酸钙是一种性能优良、价格廉价的工业原料，作为填料已广泛应用于橡胶、塑料、涂料、造纸、油墨等行业。

针叶形碳酸钙具有白度高、强度高、填充性能好等优点，在造纸、塑料、橡胶和涂料等工业领域大量使用，应用前景广阔。

实验结果证明：（1）以电石渣为原料,通过控制反应条件合成针叶形碳酸钙是可行的。

这提高了电石渣的有效利用率，变废为宝，制备过程中产生的氨气和氯化铵，在工业上可以循环使用，减少了“三废”的排放，有利于环境保护。

(2)电石渣需经过105℃下干燥2h的预处理和控制溶液pH>7以除去其中的杂质，才能得到高纯度和高白度的碳酸钙。

(3)碳化反应温度是影响针叶形碳酸钙形成的主要因素。

碳化反应温度为80℃左右，有利于合成针状形碳酸钙，其含量可达94%左右。

(4)添加剂MgCl2的用量对针叶形碳酸钙晶体的长径比也有较大影响。

使用1%质量分数的MgCl2添加剂有利于形成针叶形碳酸钙。