一种电石渣生产高纯度轻质碳酸钙的中试技术

2019-12-24

无机盐工业 2019年8期

1 成果简介

采用电石生产乙炔及下游化工产品如PVC、维尼纶、石灰氮、双氰胺、氯丁橡胶、炭黑、聚氯乙烯、聚乙烯醇等产品时会排出大量的电石废渣。据国家发展和改革委员会的统计，2018年中国电石实际产量达到2 537万t，1 t电石可产生干电石渣1.2 t左右，因此，2018年全国产生的干电石渣达3 044万t。电石渣的主要成分为氢氧化钙（质量分数为90%左右），同时还含有氧化硅、氧化铝以及少量的碳酸钙、三氧化二铁、氧化镁、二氧化钛、炭渣等杂质。电石渣呈强碱性，pH达到12以上，由于其数量庞大、运输成本高，易造成二次污染。电石渣是中国清洁生产和资源循环利用的重点和难点，电石渣问题成为影响电石下游产品生产厂家规模扩大、生产发展的主要制约因素。如何将电石渣综合回用、变废为宝已是众多企业迫在眉睫的课题。

湖南化工职业技术学院颜鑫教授课题组在中试装置（一批次可处理电石渣10～20 kg）上，以电石渣为主要原料、以氯化铵为提取剂得到氯化钙-氨水溶液，以CO2为碳化剂，经碳化反应、脱水、干燥等工序成功制得CaCO3质量分数达到99.5%以上的高纯度轻质碳酸钙，欢迎参观考察。相关成果:《以电石渣为原料生产食品级轻质碳酸钙的绿色新工艺》已经发表于《现代化工》2019年第2期，《氯化钙-氨水体系生产纳米碳酸钙的复合碳化机理研究》发表于《无机盐工业》2019年第7期。

2 应用说明

高纯度轻质碳酸钙可用于食品工业或其他特殊行业；残渣是中性无害的，主要含有碳酸钙、三氧化二铁、氧化镁、二氧化钛、炭渣等，可用作水泥等建材原料。电石渣分离成为高纯度轻质碳酸钙、不溶性中性残渣两个实用产品，实现了变废为宝、三废零排放的目标。

3 经济效益分析

一种电石渣生产高纯度轻质碳酸钙的中试技术，不仅解决了电石渣危害环境的问题，可制得附加值较高的高纯度轻质碳酸钙、不溶性中性残渣，而且生产工艺简单、投资不大，另外实现了三废零排放，实现了以废治废、变废为资源和三废零排放的循环经济目标，具有良好的环境效益和社会效益。

以年消纳20万t电石渣干粉（氢氧化钙质量分数取90%）为例，钙离子浸取率为90%时，可生产约22万t高纯度轻质碳酸钙，得到不溶性中性残渣约3.8万t，同时可消纳CO2约9.7万t。高纯度轻质碳酸钙市场售价在1000元/t以上，不溶性中性残渣市场售价为100元/t，年产值合计达到2.238亿元。装置总投资约为2 000万元，利润可达到约4 500万元，投产半年可收回全部投资，具有良好的经济效益。主要原料是电石渣和CO2，二者都是排出的废物，成本几乎为零；其他成本是消耗一定量的氯化铵、少量的添加剂，以及水、电、燃料、设备折旧和人工工资等，经济效益十分明显。

如有合作意向，可免费提供简易的可研报告。