一种循环利用电石渣生产电石的方法

技术领域

本发明涉及电石生产技术领域，尤其涉及一种循环利用电石渣生产电石的方法。

背景技术

我国的电石产量和消费在世界上一直名列前茅，年产量占世界电石产量的80%以上，电石炉是生产电石的主要设备，在电石炉内由于电弧发出的高温使炉料熔化反应而生成电石；我国电石工业现状的发展方向是：进一步加大工业布局调整的力度，通过技术改造和进步，降低电石生产能耗；

在PVC工业以及乙炔生产中，还应注重提升电石法在技术与能耗等方面的竞争力，所以如何减低电石生产能耗，是既非常必要又十分迫切的重大课题，电石在制备乙炔后，会产生电石渣，电石渣是电石水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，以电石为原料，加水（湿法）生产乙炔的工艺简单成熟，目前在我国占较大比重，1t电石加水可生成300多千克乙炔气，同时生成10t含固量约12%的工业废液，俗称电石渣浆；电石渣浆的回收利用是一个重大的难题，为了减少电石生产成本，利用电石渣循环生产电石是一个重要的方向；

现有技术中，如申请号CN112279253A公开了“电石渣循环利用的工艺方法”，并具体公开了：将钙、炭复合压块热态下进入电石炉，减少了常规将冷态石灰块、兰炭块入炉后的电石炉能耗，又由于利用了排出的高温烟气进行了钙炭复合压块的干燥，从而减少了常规钙炭复合压块制作时的能耗，制成的钙炭复合压块成本低，对电石炉余热利用最直接；然而，上述技术中，在处理电石渣的过程中，缺乏系统的浓缩处理，得到的电石渣质量差，影响后续石灰的纯度，因此，本发明提出一种循环利用电石渣生产电石的方法以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种循环利用电石渣生产电石的方法，该循环利用电石渣生产电石的方法有利于对电石渣凝缩提取，提高电石渣的质量。

为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种循环利用电石渣生产电石的方法，包括以下步骤：

步骤一：将电石渣浆排入浓缩池进行重力沉降、浓缩，然后对浓缩液进行压滤式固液分离；

步骤二：将压滤后的渣浆废水与浓缩池上清液冷却后流入一次沉淀池内沉淀；

步骤三：一次沉淀出水进入二次沉淀池后，清液进入回用水池回用，获取沉淀电石渣；

步骤四：对沉淀后的电石渣脱水，接着对电石废渣进行筛分和磁选，去除内部杂质；

步骤五：将去杂后的电石废渣造粒制成颗粒，再经气流干燥炉干燥，回转炉煅烧，获得回收石灰；

步骤六：将回收石灰与焦炭颗粒混合，在混合的过程中，通入氮气，获得混合物；

步骤七：向混合物中添加兰炭颗粒，再次混合并通入氮气，获得二次混合物；

步骤八：将二次混合物加热烘干，然后送入电石炉，在高温下融化，获得电石。

进一步改进在于：所述步骤一中，将电石渣浆进入渣浆收集池，再用泥浆泵输送到浓缩池，在浓缩池中进行重力沉降、浓缩，接着，浓缩池浓浆经渣浆泵排入板框压滤机，进行压滤式固液分离。

进一步改进在于：所述步骤二中，将压滤后的渣浆废水与浓缩池上清液经冷却塔冷却后流入一次沉淀池内沉淀，除去电石渣水中已形成的大于0.1mm的细颗粒。

进一步改进在于：所述步骤三中，清液进入回用水池，再用清水泵送往乙炔装置，与冷却塔废水混合后在乙炔发生器内充分反应，从而进行闭路循环使用。

进一步改进在于：所述步骤四中，利用热辐射和悬浮式烘干设备进行两次脱水烘干，控制温度为110℃至130℃，脱除含有甲醇、THF、醋酸甲酯混合物的有机废液，得到含固量60%的电石废渣，同时，将废液排入净化设备对液体进行过滤。

进一步改进在于：所述步骤四中，用60-80目网筛，筛取出电石渣中的大颗粒，然后采用磁选机，去除电石渣中的铁质杂质，接着将电石渣排入提纯去杂分离器，分离其中的二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁及硅酸盐矿物，将杂质排出。

进一步改进在于：所述步骤五中，将去杂后的电石废渣在造粒机长度四分之三处均匀分配至造粒机内，造粒制成5-8mm大小不等的颗粒，接着将颗粒经气流干燥炉干燥，控制干燥的温度为280-350℃，控制熟化时间为15-30min，然后通过回转炉多级煅烧，在一级煅烧时，控制温度为600-800℃，煅烧时间为30min-1h，在二级煅烧时，控制温度为900-1100°，煅烧时间为30min-6h，获得回收石灰，其中，干燥炉内物料的干燥是利用回转炉内排出的热废气干燥的，以此进行热量的循环利用。

进一步改进在于：所述步骤六中，将回收石灰与焦炭颗粒按照1.8:1的比例混合，焦炭选择粒径小于等于5mm，固定碳含量大于等于75%，在混合的过程中，用15MPa低压氮气吹扫。

进一步改进在于：所述步骤七中，向混合物中按照2.5:1的比例添加兰炭颗粒，1.8:1，焦炭选择粒径小于等于6mm，固定碳含量大于等于70%，在混合的过程中，用15MPa低压氮气吹扫。

进一步改进在于：所述步骤八中，将二次混合物加热烘干，在100-280℃的温度下烘干至水分≤4%，然后将烘干后的混合物送入电石炉，在500-700℃的温度下煅烧2-3.5h，融化获得电石。

本发明的有益效果为：

1、本发明将电石渣浆排入浓缩池进行重力沉降、浓缩，对浓缩液进行压滤式固液分离，接着将压滤后的渣浆废水与浓缩池上清液冷却后流入一次沉淀池内沉淀，沉淀出水进入二次沉淀池后，以获取沉淀电石渣，有利于对电石渣凝缩提取，提高电石渣的质量。

2、本发明对沉淀后的电石渣进行两次脱水烘干，脱除含有甲醇、THF、醋酸甲酯混合物的有机废液，并去除大颗粒、铁质杂质，提纯分离其中的二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁及硅酸盐矿物，进一步提高电石渣的质量，提高后续煅烧获得的回收石灰的纯度。

3、本发明在二次沉淀后，清液进入回用水池回用，用清水泵送往乙炔装置，与冷却塔废水混合后在乙炔发生器内充分反应，从而进行闭路循环使用，便于废水的回收利用。

4、本发明干燥炉内物料的干燥利用回转炉内排出的热废气干燥，有利于热量循环利用，减少能源消耗。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

实施例一

根据图1所示，本实施例提出了一种循环利用电石渣生产电石的方法，包括以下步骤：

步骤一：将电石渣浆排入浓缩池进行重力沉降、浓缩，然后对浓缩液进行压滤式固液分离；

步骤二：将压滤后的渣浆废水与浓缩池上清液冷却后流入一次沉淀池内沉淀；

步骤三：一次沉淀出水进入二次沉淀池后，清液进入回用水池回用，获取沉淀电石渣；

步骤四：对沉淀后的电石渣脱水，接着对电石废渣进行筛分和磁选，去除内部杂质；

步骤五：将去杂后的电石废渣造粒制成颗粒，再经气流干燥炉干燥，回转炉煅烧，获得回收石灰；

步骤六：将回收石灰与焦炭颗粒混合，在混合的过程中，通入氮气，获得混合物；

步骤七：向混合物中添加兰炭颗粒，再次混合并通入氮气，获得二次混合物；

步骤八：将二次混合物加热烘干，然后送入电石炉，在高温下融化，获得电石。

本发明将电石渣浆排入浓缩池进行重力沉降、浓缩，对浓缩液进行压滤式固液分离，接着将压滤后的渣浆废水与浓缩池上清液冷却后流入一次沉淀池内沉淀，沉淀出水进入二次沉淀池后，以获取沉淀电石渣，有利于对电石渣凝缩提取，提高电石渣的质量。

实施例二

根据图1所示，本实施例提出了一种循环利用电石渣生产电石的方法，包括以下步骤：

将电石渣浆进入渣浆收集池，再用泥浆泵输送到浓缩池，在浓缩池中进行重力沉降、浓缩，接着，浓缩池浓浆经渣浆泵排入板框压滤机，进行压滤式固液分离；

将压滤后的渣浆废水与浓缩池上清液经冷却塔冷却后流入一次沉淀池内沉淀，除去电石渣水中已形成的大于0.1mm的细颗粒；

一次沉淀出水进入二次沉淀池后，清液进入回用水池回用，再用清水泵送往乙炔装置，与冷却塔废水混合后在乙炔发生器内充分反应，从而进行闭路循环使用，然后从二次沉淀池中获取沉淀电石渣；本发明将电石渣浆排入浓缩池进行重力沉降、浓缩，对浓缩液进行压滤式固液分离，接着将压滤后的渣浆废水与浓缩池上清液冷却后流入一次沉淀池内沉淀，沉淀出水进入二次沉淀池后，以获取沉淀电石渣，有利于对电石渣凝缩提取，提高电石渣的质量；且本发明在二次沉淀后，清液进入回用水池回用，用清水泵送往乙炔装置，与冷却塔废水混合后在乙炔发生器内充分反应，从而进行闭路循环使用，便于废水的回收利用；

对沉淀后的电石渣脱水，利用热辐射和悬浮式烘干设备进行两次脱水烘干，控制温度为110℃至130℃，脱除含有甲醇、THF、醋酸甲酯混合物的有机废液，得到含固量60%的电石废渣，同时，将废液排入净化设备对液体进行过滤；接着对电石废渣进行筛分和磁选，去除内部杂质，具体为：用60-80目网筛，筛取出电石渣中的大颗粒，然后采用磁选机，去除电石渣中的铁质杂质，接着将电石渣排入提纯去杂分离器，分离其中的二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁及硅酸盐矿物，将杂质排出；本发明对沉淀后的电石渣进行两次脱水烘干，脱除含有甲醇、THF、醋酸甲酯混合物的有机废液，得到含固量60%的电石废渣，并筛取其中的大颗粒，去除铁质杂质，提纯分离其中的二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁及硅酸盐矿物，进一步提高电石渣的质量，提高后续煅烧获得的回收石灰的纯度；

将去杂后的电石废渣在造粒机长度四分之三处均匀分配至造粒机内，造粒制成5-8mm大小不等的颗粒，接着将颗粒经气流干燥炉干燥，控制干燥的温度为280-350℃，控制熟化时间为15-30min，然后通过回转炉多级煅烧，在一级煅烧时，控制温度为600-800℃，煅烧时间为30min-1h，在二级煅烧时，控制温度为900-1100°，煅烧时间为30min-6h，获得回收石灰，其中，干燥炉内物料的干燥是利用回转炉内排出的热废气干燥的，以此进行热量的循环利用；本发明将电石废渣造粒成颗粒，熟化后通过多级煅烧，进一步去除石灰中的杂质，获得的石灰纯度高，有利于提高石灰的活性；另外，本发明干燥炉内物料的干燥利用回转炉内排出的热废气干燥，有利于热量循环利用，减少能源消耗；

将回收石灰与焦炭颗粒按照1.8:1的比例混合，焦炭选择粒径小于等于5mm，固定碳含量大于等于75%，在混合的过程中，用15MPa低压氮气吹扫，获得混合物；用15MPa低压氮气吹扫，避免空气中的水分与石灰发生反应；

向混合物中按照2.5:1的比例添加兰炭颗粒，1.8:1，焦炭选择粒径小于等于6mm，固定碳含量大于等于70%，在混合的过程中，用15MPa低压氮气吹扫，获得二次混合物；用15MPa低压氮气吹扫，避免空气中的水分与石灰发生反应；本发明将高纯度回收石灰与焦炭、兰炭混合煅烧，获得的电石质量更好，复合回收利用的标准。

将二次混合物加热烘干，在100-280℃的温度下烘干至水分≤4%，然后将烘干后的混合物送入电石炉，在500-700℃的温度下煅烧2-3.5h，融化获得电石。

验证例：

电石生产单吨电石工艺电量消耗达到3080kw·h/t以内，电石生产单吨电石综合能耗消耗达到0.823tce/t以内；电石生产节能降耗的降低，对于电石生产的成本控制具有重要意义，对于降低电石产品综合能耗具有重要的参考价值。

本发明将电石渣浆排入浓缩池进行重力沉降、浓缩，对浓缩液进行压滤式固液分离，接着将压滤后的渣浆废水与浓缩池上清液冷却后流入一次沉淀池内沉淀，沉淀出水进入二次沉淀池后，以获取沉淀电石渣，有利于对电石渣凝缩提取，提高电石渣的质量，且本发明对沉淀后的电石渣进行两次脱水烘干，脱除含有甲醇、THF、醋酸甲酯混合物的有机废液，得到含固量60%的电石废渣，并筛取其中的大颗粒，去除铁质杂质，提纯分离其中的二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁及硅酸盐矿物，进一步提高电石渣的质量，提高后续煅烧获得的回收石灰的纯度；同时，本发明将高纯度回收石灰与焦炭、兰炭混合煅烧，获得的电石质量更好，复合回收利用的标准；另外，本发明在二次沉淀后，清液进入回用水池回用，用清水泵送往乙炔装置，与冷却塔废水混合后在乙炔发生器内充分反应，从而进行闭路循环使用，便于废水的回收利用；最后，本发明干燥炉内物料的干燥利用回转炉内排出的热废气干燥，有利于热量循环利用，减少能源消耗。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。