电石渣特性

四、电石渣对水泥生产的影响
1、原料中随着电石渣含量的增加，原料的综合水分增加，脱水
的难度亦增加，掺量大需要特殊的烘干工艺。对管磨工艺而 言，掺量过大粉磨效率下降；
2、电石渣的掺量增加，料耗下降，烧失量下降；
3、电石渣的掺量增加，烘干的热耗将上升 ；
4、电石渣的掺量增加，熟料形成热下降，烧成热耗降低； 5、与常规原料相比，采用电石渣配料，窑尾废气中水蒸气的 含量增高，二氧化碳的含量降低；烟气成分变化导致烟气密 度改变，烟气比热改变，同体积烟气量的热焓量下降。
谢 谢 ！
6、窑尾预分解系统各部位的热负荷发生了改变，增加了预分 解系统内部热化学过程的复杂性。
电石渣的掺入量与料耗及单位熟料烘干 耗热关系图
200 1.55
烘干热耗（kcal/kg-cl)
160 140 120 100 5 10 15 烘干热耗 20 料耗 25 30 掺入量（％）
1.47 1.43 1.39 1.35
确定。
2、系统内主要的化学反应和反应时的温度区 域不同
电石渣主要化学成分是Ca(OH)2，在入窑前的烘干、储存、 粉磨过程中，会吸收烟气中的CO2生成难分解的CaCO3； 当生料入窑后升温至450~550℃区间，Ca(OH)2开始分解； 而生成的CaO仍会吸收烟气中的CO2生成难分解的CaCO3， 直至800℃以上的高温区域，CaCO3分解的逆向反应才得 到完全抑制，分解过程得以加速。
除电石渣生产水泥外，还可利用电石渣生产各种级别的轻质碳酸
钙，包括高质量轻质碳酸钙产品。利用废渣、废气生产高附加值 产品，不仅实现了节能、减排的循环经济理念，而且还在此过程 中，提升了产品价值。经过多年研究已掌握了大量的关键技术。
二、电石渣的来源
电石渣是电石法乙炔生产过程中电石水解反应的副产物。
化学反应式： CaC2+2H2O→C2H2+ Ca(OH)2+127.3 KJ/mol 电石渣化学组成：由于电石是由石灰和焦碳在还原气氛下经高 温熔融后制得，故电石渣除含90%以上的Ca(OH)2，其余成分 源于石灰和焦碳中带入的杂质，主要为：Si、Al、Fe、Mg的 氧化物，某些地区S含量偏高，若为氯碱化工生产厂排出的电
电石渣配料在整个熟料烧成过程中 反应温度区域与热效应对比图
过程热效应（kcal/kg-cl）
400
300
200
100
0
0～450℃ 450℃ 450～580℃ 580℃ 580～900℃ 900℃ 900～1450℃ 1450℃
-100
普通生料
掺20％电石渣
5、窑尾烟气的差异
电石渣成分和分解反应的温度区域不同于普通生料，并存在着吸收还 原反应；故预热器系统内烟气成分和烟气量也不同； 部分物料的分解反应由分解炉转移到预热器中，系统各部位的热负荷 发生了改变，增加了预分解系统内部热化学过程的复杂性；
石渣，常常氯和碱的含量偏高。
三、电石渣的性能
1、物理性能 电石渣分散度很高，粒度很小，颗粒径为微米级，大都在50μm 以下，颗粒的比表面积大。 微观结构比较疏松，形状为块状或片状，堆积成多孔状结构。 湿排的保水性强，脱水极为困难。 干燥分散状态时流动性极好 ，容重轻（约为0.6 t/m3），气固分
采用电石渣配料，窑尾废气中水蒸气的含量增高，二氧化碳的含量降 低；在设计过程中应考虑窑尾废气处置过程露点的变化。
总之，在系统工艺设计中应充分考虑电石渣与普通原料的物理、化学 差异性，把握各个反应过程及可能发生的时段，做到预分解系统结构 设计的合理。在设备选用和工艺设计时采用适合该原料的工艺设备， 增设控制检测手段，选用及研制适合该原料的烘干和烧成系统，解决 电石渣的配料、烘干、粉磨、和烧成与普通原料存在的差异性难题， 烧制出合格的熟料。
料耗（kg/kg-cl）
180
1.Hale Waihona Puke Baidu1
电石渣掺量与其配料生料的形成热关系
熟料形成热（kcal/kg-cl）
370
330
290
250 5 10 15 20 25 30 掺入量（％）
五、电石渣配料与常规配料在生产中的差异
1、单位熟料的实际料耗与理论料耗差异大
由于电石渣在烘干、储存过程中Ca(OH)2不断吸收CO2，生成
3、生料预分解过程不同
由于采用原料的化学物质不同，因而生料的预分解过程也 不同。从上面的化学反应也可以看出区别之一：采用电石 渣配料的生料与普通生料发生分解反应温度区域不同，分 解反应提前在预热器中发生。 电石渣配的生料不论呈Ca(OH)2状态或呈分解后CaO的状 态，均有吸收CO2的现象，并在900℃以后再分解，重新 生成CaO，且这部分物料的分解温度还有所提高。
电石渣替代钙质原料生产
水泥熟料的技术介绍
一、概述
我院长期从事各种类型的工业废弃物和城市污泥替代部分水泥原
料、燃料的生产技术研究，电石渣生产水泥是其中重要的部分。
从2000年来我院一直在从事电石渣利用的系列理论和生产工艺 技术的研究，主要针对不同来源的电石渣，采用新型干法烧成技 术，提高电石渣的处理规模，降低处理电石渣的生产成本，使企 业通过处理电石渣变废为宝，并能获得很好的经济效益。
规生料的熟料形成热低了约156kcal/kg-cl。
若将电石渣配料（假设20％Ca(OH)2吸收CO2生成CaCO3）与普通配 料在整个熟料烧成过程中做一比较，其反应温度区域与热效应对比的 差异如下图所示。图中可以看出在900℃以前除在550℃前后电石渣 有一独立的吸热反应外，其余的热效应均小于或等于普通生料。
CaCO3，因此实际配料时的配料量要高于理论计算值，并且需
要根据出磨生料成分及时调整各组分的配比。 由于电石渣在粉磨、烘干过程中会进一步吸收CO2生成CaCO3， 入窑的实际喂料量会大大高于物料平衡表中的理论料耗值。还由 于入窑生料中Ca(OH)2转变为CaCO3的比例较难确定，因此在实
际操作中单位熟料的实际喂料量，需要根据出库生料的成分分析
电石渣中Ca(OH)2的不稳定性
1）Ca(OH)2＋CO2→CaCO3＋H2O(g) （放热反应）常温~550 ℃ 2）Ca(OH)2 3）CaCO3
↔
CaO＋H2O(g) （吸热反应）450~550 ℃
↔
CaO＋CO2(g) （吸热反应）850~900 ℃
反应1）随着温度升高反应缓慢加速，300 ℃以上反应明显加速，450 ~550℃ 反应2）发生，550~850 ℃反应3）的逆反应发生，反应速度比较缓慢。
电石渣生料在烘干、预热、煅烧过程中发生的主要 化学反应如下：
Ca(OH)2＋CO2 → CaCO3＋H2O(g) （放热反应）
Ca(OH)2的反应热：ΔHo（298K）= －224.19kcal/kg
(1)
Ca(OH)2
Ca(OH)2 → CaO＋H2O(g) （吸热反应） Ca(OH)2的正向反应热：ΔHo（298K）=353.5kcal/kg Ca(OH)2 CaCO3 → CaO＋CO2(g) （吸热反应） CaCO3 的正向反应热：ΔHo（298K）= 427.5kcal/kg CaCO3 (3) (2)
离性差。
湿排的电石渣浆为灰色混浊液体，泵送性能差，正常泵送时的 水分高达60%。干排的电石渣为灰白色粉末，含水率3~10%。
三、电石渣的性能
2、化学性能 电石渣的化学成分
厂名 皖维 淄博 中泰 loss 22.96 26.68 26.00 SiO2 4.30 4.70 3.38 Al2O3 2.59 2.54 1.30 Fe2O3 0.34 0.40 0.24 CaO 68.36 64.34 68.90 MgO 0.34 0.54 0.06 K2O 0.03 0.04 0.04 Na2O 0.03 0.08 0.07 SO3 0.07 0.66 Cl0.009 0.023 ∑ 97.14 100 100.39
4、熟料形成热不同
电石渣在烘干、储存、预热过程中与烟气的接触时间较长，部分物料 生成CaCO3，新生态的CaO 会吸收CO2还原成CaCO3，它们的重新 分解影响熟料形成热。 电石渣的分解温度及分解反应热较低，电石渣配料的熟料形成热，比
普通生料低。随着电石渣掺量的增加，熟料的形成热会降低。通过计
算可以得出，若电石渣在烘干、储存、预热过程中20％的Ca(OH)2吸 收CO2生成CaCO3，由电石渣完全替代石灰石配料的熟料形成热比常