电石废渣处理和综合利用途径

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1、电石废渣处理和综合利用途径-噪声固废环评监测简介：本文介绍了用电石乙炔法生产PVC时产生电石废渣的形成机理，干电石废渣的组成和性质及电石废渣的处理方法；并对其各种处理方法的优缺点进行了综合论述。电石废渣及其渗滤液含有毒有害物质，应属Ⅱ类一般工业固体废物，堆放处置时必须采取防渗措施并作填埋处置。关键字：电石废渣处理综合利用生产环氧丙烷氯酸钾　　一、概述　　乙炔（C2H2）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（湿法）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1

2、2%的工业废液，俗称电石渣浆。它的处置一直令生产厂头痛。　　美国肯塔基州路易斯维尔城炼气厂（AirReductionPlant）自1941年起生产商品乙炔，1963年生产水平为60万磅C2H2/日。该厂电石渣浆场面积达100英亩，堆高达100英尺。在1963年冬季突然坍塌，电石渣浆将毗邻著名的古德里奇厂的聚氯乙烯装置设备掩埋，成为当年轰动美国的一大新闻，赔款100万美元。　　乙炔是生产聚氯乙烯树脂（PVC）的主要原料，按生产经验，每生产1tPVC产品耗用电石1.5∼1.6t，同时每t电石产生1.2t电石渣（干基），电石渣含水量按90％计，那么每生产1tPVC产品，排出电石

3、渣浆约20t。由此可见，电石渣浆的产生量大大超过了PVC的产量。大多数PVC生产厂家将电石渣浆经重力沉降分离后，上清液循环利用；电石渣经进一步脱水，其含水率仍达40%∼50%，呈浆糊状，在运输途中易渗漏污染路面，长期堆积不但占用大量土地，而且对土地有严重的侵蚀作用。要想从根本上解决问题，只有在技术上谋求突破，寻求新的治理工艺，综合利用，化害为利，变废为宝。　　二、电石废渣形成机理　　在电石乙炔法生产聚氯乙烯（PVC）产品时，电石（CaC2）加水生成乙炔和氢氧化钙，其主要化学反应式如下：　　CaC2+2H2OC2H2+Ca(OH)2+127.3KJ/克分子　　在电石和水反应

4、同时，电石中杂质也参与反应生成氢氧化钙和其他气体：　　CaO+H2OCa(OH)2　　CaS+2H2OCa(OH)2+H2S↑　　Ca3N2+6H2O3Ca(OH)2+2NH3↑　　Ca3P2+6H2O3Ca(OH)2+2PH3↑　　Ca2Si+4H2O2Ca(OH)2+SiH4↑　　Ca3As2+6H2O3Ca(OH)2+2AsH3↑　　Ca(OH)2在水中溶解度小,固体Ca(OH)2微粒逐步从溶液中析出。整个体系由真溶液向胶体溶液、粗分散体系过渡，微粒子逐步合并、聚结、沉淀，在沉淀过程中又因粒子互相碰撞、挤压，促使颗粒进一步结聚、长大、失水，沉淀物逐步变稠，俗称电石渣

5、浆。此外电石中不参加反应的固体杂质如矽铁、焦炭等也混杂在渣浆中。副反应产生的气体部分进入乙炔气体，部分溶解在渣浆中。　　电石渣浆为灰褐色浑浊液体。在静置后分成三部分，澄清液、固体沉积层及中间胶体过渡层。三者比例随静置时间及环境条件变化呈可逆变换。固体沉积物即是我们常说的电石废渣。　　三、电石废渣的组成和性质　　电石渣浆进入浓缩池进行沉降处理后，取其上清液分析，组成见表1。　　表1电石渣上清液组成质量浓度，mg/lPHSSCODS2-PC2H2Ca(OH)212-14500200-400100-4000.1-1.0150-200900-1700　　从表2可以看出，电石渣浆废

6、水是强碱性,同时还含有硫化物、磷化物等有毒有害物质，且多项指标超过国家排放标准。其中硫化物排入河道后，在细菌参与下和水中溶解的氧发生反应生成硫酸盐：　　S2-+O2SO42-　　干电石废渣中Ca(OH)2含量大于95%。其组成和一般消石灰相仿。西德赫斯特化学公司认为完全符合西德国家标准。经过干燥的电石废渣组成详见表2　　表2干电石废渣组成表（%wt、干基）名称含量Ca(OH)296.30SiO21.41Al2O31.33CaSO40.34C0.14Fe2O30.12CaS0.08CNS－0.01CaCO3痕量Cl痕量p痕量　　由上表可知，干电石废渣中主要含Ca(OH)2，

7、可以作消石灰的代用品，广泛用在建筑、化工、冶金、农业等行业。但当电石废渣含水量>50%时，其形态呈厚浆状，贮存、运输困难，给用户带来不便。很多厂还因其在运输途中污染路面而带来极大麻烦。因此电石废渣综合利用的关键是控制含水量。　　含一定水量的电石废渣及渗滤液亦是强碱性,也含有硫化物、磷化物等有毒有害物质。根据《危险废物鉴别标准》（GB5085—1996），电石废渣属Ⅱ类一般工业固体废物；若直接排到海塘或山谷中，采用填海、填沟的有规则堆放时，根据《化工废渣填埋场设计规定》HG20504—92，对Ⅱ类一般工业固体废（物）渣，必须采取