电石渣和粉煤灰的综合利用

化的必由之路。
电石渣制水泥各种工艺的优缺点见表３。
表３ 电石渣制水泥各种工艺的优缺点
根据水泥产业发展方向，本着优质、高产、节能、
环保的原则，结合恒通化工实际，决定采用新型干法 生产工艺。
２．１．２ 工艺流程简述 新型干法水泥生产工艺流程示意图见图１。
（１）原料人厂、储存。
粉砂岩、煤渣、硫酸渣通过汽车运输入厂，计量 后卸入各自的堆棚储存。
（４）新型干法生产工艺。
’
新型干法生产工艺以悬浮预热和预分解技术为
核心，并把现代科学技术广泛应用于水泥生产全过
程，使水泥生产具有高效、优质、节能、清洁、生产大
型化、控制自动化、实行科学管理的现代化水泥生产
方法。近年来，新型干法生产工艺也开始出现在电
石渣制水泥项目中，而且技术也不断地改进、提高。
目前，发展新型干法水泥生产是实现水泥工业现代
仓，经过破碎的粉砂岩由皮带机送入配料库。
４２
万方数据
除电石渣以外的其他配辩组
电石渣浆浓绾
甓式烘干机卜·●■电石洼压滤
原料烘干粉瘩
捧放
李
削
图１新型干法水泥生产工艺流程示意图
（４）电石渣烘干破碎。 堆棚内的电石渣滤饼由装载机取出，喂入受料 仓，经仓底板喂机、皮带机送入烘干破碎机中，经烘 干破碎的电石渣粉随气流带入集料器，由集料器收 集下来的电石渣进入电石渣库储存。烘干热源来自 窑尾废气，出集料器的气体进入窑尾废气处理系统。 （５）生料配料及粉磨。． 堆棚内的硫酸渣、煤渣由装载机喂入料仓，经皮 带机送人各自的配料库中。 配料库中的粉砂岩、煤渣、硫酸渣经过各自的库 下配料皮带秤按设定比例卸出后，经皮带机一并喂 人生料磨内粉磨，出磨生料与电石渣库卸出的干电 石渣按比例配合，经混料机、提升机、空气斜槽进入 均化库内储存。 生料磨烘干热源从窑头篦冷机抽出。 （６）生料均化和窑尾喂料系统。 生料粉经提升机、溢流式生料分配器，由６条空 气斜槽布料进入生料均化库，库内分６个卸料区，生 料按照一定的顺序分别由各个卸料区卸出，进入搅 拌仓进行搅拌，均化作用主要由库内重力切割和搅 拌仓的搅拌来实现。出库生料ＣａＣ０３标准偏差控 制在４－０．２５％。出库生料经斜槽输送到库底的计量 仓，仓上带有荷重传感器、充气装置。计量仓内料面 的波动将直接影响冲出仓的物料流量阀的稳定，因 此根据计量仓的荷重传感器的仓重信号来调节出库 的流量阀，以使仓内维持一个稳定的料面。仓下设
物资源中一种有用的矿物原料。
’由于各地所用煤质不同，以及锅炉形式、燃烧状
况、收尘方式等因素，使不同厂家粉煤灰的成分波动
范围较大。煤粉在燃烧时，由于炉温高（一般为
１ ４００ １ ５００℃），燃烧后冷却快，在粉煤灰的矿物
相中，大部分为玻璃体，一部分为奠来石和石英，还
有微量的赤铁矿、磁铁方解石淡刚玉和金红石等结
２综合利用方案
２．１利用电石渣和粉煤灰制水泥
水泥的主要原料是石灰石，其主要成分为
ＣａＯ，水泥工业用石灰石含ＣａＯ的质量分数为
４５％～５２％。电石渣是电石水解后的产物，主要成
分为Ｃａ（ＯＨ）：，约占７０％，ＣａＯ质量分数高达
６５％，因此可代替石灰石生产水泥。用电石渣代替
石灰石制水泥有如下优点：
（１）ＣａＯ含量高且粒度细，改善了生料的易烧
从化学成分看，用电石渣替代石灰石作为生产
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水泥的原料是完全合格的，用电石渣生产水泥是其
较好的利用途径之一。
１．２粉煤灰
’
粉煤灰是从煤粉炉烟道气体中收集而得到的细
灰，是煤在锅炉燃烧室内燃烧的残留物，属于燃煤电
厂大宗工业废渣。从本身品质上看，粉煤灰内含硅、
铝、钙、镁、铁等金属及非金属氧化物，属于再生的矿
’
性。
。
（２）电石渣中的Ｃａ（ＯＨ）：分解温度比石灰石
中ＣａＣＯａ的分解温度低很多，烧成热耗较低。；
（３）利用电石渣可减少石灰石的用量，节约资
源。
用电石渣作为水泥的原料，一般说来１ ｔ水泥
熟料可以消耗１ ｔ电石渣。一个水泥厂１年可以消
万方数据
耗几十万吨、甚至上百万吨电石渣，这正是电石渣产 出企业最希望的。过去这些企业处理１ ｔ电石渣的 费用一般是几十元、甚至上百元，现在不但可以省掉 这笔费用，而且还可以创造出新的价值，成为企业的 一个新的经济增．长点，可以预见，以电石渣为原料的 水泥厂会越来越多。
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃａｒｂｉｄｅ ｓｌａｇ；ｃｏａｌ ａｓｈ；ＰＶＣ；ｃｅｍｅｎｔ；ｃｏａｌ ａｓｈ ｂｒｉｃｋ；ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｔ ｗａｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｕｓｉｎｇ ｃａｒｂｉｄｅ ｓｌａｇ ａｎｄ ｃｏａｌ ａｓｈ ｔｏ ｐｒｏｄｕｃｅ ｃｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｂｒｉｃｋ ｗａｓ
第２期
程传武：电石渣和粉煤灰的综冷利用
靛舅髀奇辛ｉ｜：崩一！
有由流量控制阀和冲板流量计组成的喂料计量系 统，通过冲板流量计测量出的流量调节流量阀，以实 现喂料量的调节。经计量的生料通过空气斜槽送至 窑尾提升机，将生料喂入窑尾预热器。
入窑尾提升机前设有取样器，通过对出库生料 的取样、制样分析，来实现对烧成系统的操作指导。
４１
黪酵蝌攒剃辋《
聚氯乙烯
２００８年
。
（３）湿磨干烧工艺。
湿磨干烧工艺的引人进一步提高了企业的经济
效益。在市场经济体制下，降低热耗、提高产量是企
业永远追求的目标。采用湿磨干烧工艺可以大幅度
提高产量，热耗一般低于４ ２００ ｋＪ／（ｋｇ·熟料），但
由于电石渣不同于石灰石的特殊性，一般电石渣掺
量在１５％以下，比前两种工艺差了很多。
经化工系统压滤后的电石渣滤饼由皮带机输送
人厂，卸入堆棚储存。
·
石膏由汽车运入厂，计量后卸入堆场储存。
（２）原煤预均化。
原煤通过汽车运输入厂，计量后卸入堆棚，并由 装载机喂人原煤仓，通过板喂机、皮带机由“ｓ”型卸
料小车均匀地分布在原煤预均化堆场内储存。 （３）粉砂岩破碎。 ’
堆棚内的粉砂岩由装载机喂人粉砂岩破碎机
（１）传统湿法窑生产工艺。 传统湿法窑生产工艺是在原传统的湿法工艺上 用电石渣取代石灰石进行配料，这种工艺可以完全 以电石渣作为石灰石质原料，消耗的电石渣量最多。 由于电石渣浆流动性较差，导致生料浆的综合水分 含量较高，比普通的生料浆含水质量分数要高出约 １５％，这导致了烧成系统的许多问题，如热耗高，一 般在７ ５６０ ｋＩ／（ｋｇ·熟料）左右；设备腐蚀严重，系 统产生的大量碱性气体对窑尾（特别是电除尘器）腐 蚀很明显，１台电除尘器使用几年就会报废；系统产 量低，由于料浆水分含量高，系统将大量的能源消耗 在水的蒸发上，系统产量会降低２０％左右。故现在 新建水泥厂一般不再采用该方法。 （２）带料浆压滤系统的湿法窑生产工艺。 带料浆压滤系统的湿法窑生产工艺是在传统湿 法工艺的基础上改进而成的，针对传统湿法工艺的 缺点，为降低入窑料浆的水分含量，在料浆入窑前增 加一道压滤工艺，使湿法窑生产工艺的优点得到保 持，缺点有明显弱化。热耗一般在５ ４６０ ｋＪ／（ｋｇ· 熟料）左右，入窑料浆含水质量分数＜４０％，运转率 可达到９０％。
ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｗａｙ ｆｏｒ ｔｈｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｗａｓｔｅ ｓｌａｇｓ．Ｔｈｅ ｎｏｖｅｌ ｄｒｙ ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃｅｍｅｎｔ ｗａｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｃｏａｌ ａｓｈ ｂｒｉｃｋ．Ｐｒｏｃｅｓｓ ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｄｒａｗ－
粉煤灰在水泥工业中的用途有两大类：①作为 水泥原料配料，②用作水泥混合材料。
作为水泥原料配料可代替或部分代替黏土原 料。一般来说，粉煤灰中的铝、铁含量偏高，而硅含 量偏低。通过配料计算和原料的掺配，可满足熟料 烧成的要求。粉煤灰中的烧失量（未燃尽炭＞能强化 烧成，降低煤耗，节约能源。
粉煤灰是一种火山灰质材料，即具有能与石灰 反应形成水化硅酸盐的性能。在水泥生产中利用粉 煤灰作为混合材料的历史较久，并早已纳入国家标 准ＧＢｌ７５—１９９９中。目前不少水泥厂由于缺乏混 合材料资源，矿渣供应不足，较广泛地使用粉煤灰作 为混合材料。 ２．１．１ 生产工艺的选择
晶矿物。
大部分电厂粉煤灰的颗粒细度为０．０８０ ｍｍ，
筛余量计为５％～１２％。用扫描电镜观察，粉煤灰
的颗粒形貌是十分复杂多样的。在电镜中可见实心
或空心的玻璃珠，似球形颗粒、不规则形熔渣、多孑Ｌ
熔渣，很少有规则的晶粒出现。
恒通化工粉煤灰的化学成分如表２。
襄２恒通化工粉煤灰的化学成分
％
菊ｒ百■ｉ万瓦西了石丽ｉ 成分烧失量Ｓｉ０２ Ａ１２０３ Ｆｃ２０ｓ ＣａＯ 竺！旦垦！旦望竺旦！生兰！： ２．８５ ０．６６ ０．１ ５ ０ ７１ —
第３６卷第２期 ２００８年２月
【回收与利用】
聚氯乙烯
Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ Ｃｈｌｏｒｉｄｅ
电石渣和粉煤灰的综合利用
Ｖ０１．３６，Ｎｏ．２ Ｆｅｂ．，２００８
，程传武。 （山东恒通化工股份有限公司，山东郯城２７６１００）
［关键词］电石渣；粉煤灰；ＰＶＣ；水泥；灰渣砖；综合利用 ［摘要］指出利用电石渣和粉煤灰生产水泥和制砖是处理工业废渣的最好途径。具体介绍了新型干法生产 水泥的工艺及灰渣砖生产工艺。给出了具体的工艺流程简图。
均化库所用高压空气由罗茨鼓风机提供。 （７）窑尾预分解系统。 窑尾采用单列两级旋风预热器和ＣＤＣ分解炉 组成的窑外分解系统。 来自均化库的合格生料经两级旋风预热器和分 解炉预热、预分解后人窑煅烧。出预热器气体进入 烘干破碎机作为电石渣烘干热源。 （８）烧成窑中及窑头。 生料在预分解系统内预分解后，进入 西３．３ ｍｘ ５０ ｍ回转窑内煅烧成熟料，熟料烧成热 耗４ ０００ ｋＪ／（ｋｇ·熟料）。为了达到良好的煅烧操 作和保证熟料质量的稳定，窑头煤粉燃烧器采用先 进的多通道喷煤管。 从回转窑进入篦冷机的高温熟料由篦板下鼓入 的冷空气急速冷却，出篦冷机的熟料温度为环境温 度＋６５℃，冷却破碎后的熟料由链斗输送机送人熟 料库。 篦冷机高温废气一部分作为窑用二次空气；另 一部分由三次风管送到分解炉作为燃烧空气；再有 一部分废气送往煤磨，作为煤粉制备的烘干热源；还 有一部分废气送往生料磨，作为生料制备的烘干热 源；剩余废气经电尘器收尘后，排人大气。电除尘器 收集的粉尘经链运机送到熟料链斗机上入熟料库。 （９）窑尾废气处理。 窑尾出来的废气全部送入烘于破碎机作烘干热 源，从烘干破碎机排出的废气由窑尾电收尘器净化 处理。经电收尘器收集的粉尘，随同出烘干破碎机 的电石渣一起由斗式提升机送入电石渣储存库。 为保证排放浓度达到国家标准要求，电除尘器 选用引进技术、国内制造的四电场除尘器。 （１０）熟料储存及输送。 ． 经破碎、冷却后的熟料由链斗输送机送人一座 垂１８ ｍ×４２ ｍ的熟料库中储存。库容量１３ ０００ ｔ， 库侧考虑熟料汽车散装系统，用于散装商品熟料。 设一座西６ ｍ的黄料库用于储存点火初期可能产生 的生烧料，生产正常后也可用于储存熟料。 （１１）煤粉制备及窑头、分解炉喂煤。 预均化堆场内的原煤由装载机铲人堆棚内的卸
＊‘［收稿日期］２００７—０９—０４ ．
［作者简介］程传武（１９７３一），男，毕业于山东轻工业学院无机材料系，现于山东恒通化工股份有限公司化工二厂开发 室从事技术改造和项目建设工作。
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万方数据
第２期
程传武：电石渣和粉煤灰的综合利用
表Ｉ电石渣的化学成分
阍咏精烈霸 ｃ，Ｉ¨’．ｊ·Ｉ－’ｌ‘－一¨ｊ ７ｌ· ％
电石渣是电石水解后的沉淀物，其主要成分是 氢氧化钙，沉淀后的电石渣颗粒十分细微，８０％的颗 粒粒径在１０～１５ ｍｍ范围内，４ ９００孔／ｃｍ２，筛余 量３％～９％，且颗粒均匀，密度较轻，刚出乙炔发生 器的电石渣含水质量分数为９０％～９５％，经浓缩 后，电石渣含水质量分数在７５％～８０％。电石渣的 化学成分见表１。
。．
［中图分类号］ＴＱ３２５．３；Ｘ７８ ［文献标志码］Ｂ ［文章编号］１００９—７９３７（２００８）０２—００４０—０５
Ｔｈｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｒｂｉｄｅ ｓｌａｇ ａｎｄ ｃｏａｌ ａｓｈ ＣＨＥＮＧｏＣｈｕａｎ—ＷＵ
（Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｈｅｎｇｔｏｎｇ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｔａｎｃｈｅｎｇ ２７６１００，Ｃｈｉｎａ）
通化工）目前的产品结构，工业废渣较多。已建成 １０万ｔ／ａ ＰＶＣ生产装置，其排出的废渣——电石渣
约１８万ｔ／ａ（干渣），正在扩建二期１６万ｔ／ａ ＰＶＣ树
脂项目，将于２００８年上半年投产，电石渣的排放量
将越来越大，不仅占用大量土地，而且破坏地下水，
严重污染环境；另外，恒通化工热电厂副产的煤渣和
煤灰约３１．４８万ｔ／ａ，如此多的废渣给该公司的发展
ｉｎｇｓ ｗｅｒｅ ｇｉｖｅｎ．
’
环境保护作为现代化建设中的一项基本保证条
件和战略任务，是一项基本国策。坚持可持续发展
战略，在发展经济的过程中搞好生态建设和环境保
护，这是我国政府在经济发展中要坚决执行的政策。
国家产业政策鼓励充分利用废渣、废料生产绿色环
保建材产品，减少对环境的污染。
．
根据山东恒通化工股份有限公司（以下简称恒
和环境保护造成了很大影响，是制约该公司发展的
瓶颈。当前，随着国民经济的发展和人们环保意识
的不断加强，以及环保法规的实施，处理废渣的传统 方式已不能适应社会要求，因而对废渣的综合利用 显得尤为重要。处理掉工业废渣是恒通化工当前的 首要任务，也是国家环保的要求。利用电石渣和粉 煤灰配料生产水泥和灰渣砖、利用电石渣进行烟气 脱硫等是工业“三废”的治理工程，将在很大程度上 解决电石渣和粉煤灰造成的环境污染问题。 １ 电石渣和粉煤灰化学特性 １．１电石渣