电石生产废弃物的综合利用

电石生产废弃物的综合利用

文学峰

新疆中泰矿冶有限公司 新疆阜康市 831500

摘要：电石法生产PVC的过程中产生的电石渣在我国同行业中还没有找到有效的处理方法，这已成为企业发展的难题之一。这些电石渣，除少量被附近农户(半径约20公里)使用外，其余全部储存在厂内，利用率低，多年积累，越来越多，已经影响了正常生产，因此急需处理。

关键词：电石炉；废弃物；综合治理；

电石生产中存在大量的浪费，针对这些浪费，提出了一些治理办法，供电石厂家参考，以促进电石行业的发展。

一、电石生产的工艺和现状

电石(CaC2)是以颗粒状的石灰和焦炭为原料,在高温熔融状态下反应生成。在电石生产过程中会产生很多废弃物,如石灰粉、焦炭粉、高含CO的密闭电石炉气、高温含尘开放式电石炉烟气、电石水解生产乙炔时产生的电石渣等。同时一般的电石生产企业为了保证原料石灰的质量,都配套有石灰窑,石灰窑在生产石灰的过程中,也会排出大量的富含CO2的含尘石灰窑气和焦炭粉、石灰粉等粉尘。大多数的电石生产企业,都是将这些废弃物直接排放、扔弃或低价销售。如浙江巨化电石有限公司,前几年将密闭电石炉排出的高含CO的密闭电石炉气直接燃烧排放,高空熊熊燃烧的火炬成了公司的标志性建筑;将富含CO2的含尘石灰窑气直接排放大气,影响了当地周围的大气环境;石灰粉、焦炭粉、烟囱灰、电石渣低价销售,有时还会出现严重的积压。而且每年需花费一定的人力物力将这些废弃物运出,也会引起各种排放物的环境污染

二、电石生产中固体废弃物的来源

电石生产过程中产生的固体废弃物比较多，主要是各类废渣。这些废渣中有一部分是来自筛分、回收装置下来的品质比较好的炭粉、石灰粉末，还有一部分是各个收尘点通过布袋除尘回收下来的除尘灰，另外还有从烟气、尾气排放中收回的粉尘。而这些粉尘品质较差的免费送给建材企业用来生产砖、加气块等建筑材料。另外一部分堆放在园区周围，处于环保的考虑在煤场、石灰石堆场都设置了防尘网，但是现场的粉尘还是比较大，石灰窑附近全是白色粉尘，碳材干燥附近全是黑色粉尘，而电石炉附近也有很多。这些固体粉尘产生于从原料进厂、储存、输送、生产的每个环节以及设备的烟气除尘系统等，经常对现场环境造成严重的二次散尘污染。通常对于一个电石生产企业来说每天产生的各类废渣粉尘量可达几十吨之多。因此电石生产固体废弃物的处理问题是不容忽视的。

三、各种废弃物的治理

针对电石生产中存在的污染问题,某电石有限公司本着变废为宝、合理利用、综合治理的原则,对电石生产过程中产生的废弃物进行综合利用,先后投资建设了几个短、平、快项目,取得了比较好的经济效益和环保效果,给整个电石行业提供了有益的综合治理的途径。

1.密闭电石炉气的利用。某电石有限公司的密闭电石炉建于2002年,由于引进技术不成熟,不能将密闭电石炉释放的高含CO的炉气回收利用,炉气只能简单地在高空燃烧排放,每小时约2 000 m3的高温炉气就这样白白浪费掉。2007年,某电石有限公司投资600多万元建成了余热回收系统,该项目回收利用密闭电石炉气中排出的高含CO的高温气体作燃料,年产中压蒸汽50 kt,并入巨化集团公司的公用工程蒸汽管网,每年可为企业创利润200多万元,而且炉气经除尘后完全能达到国家允许的排放标准。该技术2008年获得了集团公司合理化建议和技术进步二等奖。

2.开放式电石炉烟气的利用。2009年8月建成投入运行的国内第一套开放式电石炉气静电除尘装置,是一项环保综合项目。把原来从高空烟囱排放的电石炉烟气,先引入到静电除尘装置中,经静电除尘后再经烟囱排放到大气中,大幅降低了开放式电石炉烟气粉尘的排放量,烟尘排放浓度降到50 mg/m3以下,远低于国家排放标准,极大地改善了厂区和周边地区的大气环境。下一步准备将经静电除尘后的高温炉气的热量回收,用来烘干电石生产用的焦炭,有利于降低电石生产的电耗,从而进一步降低电石的生产成本,增加企业的经济效益。目前该项目正在向国家提出专利申请。

3.石灰窑气中CO2的回收。2008年12月,某电石有限公司建成了省内最大的食品级液体二氧化碳生产基地。该项目采用先进的变压吸附分离气体技术,将石灰窑排出的富含CO2的含尘废气除尘净化,脱除其中的NOX、H2 S等杂质后,再采用变压吸附技术提纯CO2,年产10 kt食品级液体二氧化碳,于2008年12月22日成功地产出了合格产品,目前生产稳定,产品供不应求,估计每年可为企业多创利税200多万元。该装置的建成,每年可减少大量的二氧化碳气体和石灰粉尘的直接排放,明显改善了周围的环境。

4.电石渣的利用。电石主要是用来生产乙炔的,电石经乙炔发生站溶解后产生大量的电石渣,电石渣的主要成分是Ca(O H)₂。据测算,每生产1tPV C就要产生2 t电石渣,绝大多数厂家只设排渣场,任其排放,严重污染环境。由于电石渣呈碱性,所以有条件的厂家都用电石渣和酸性废水中和,中和后的物料经过滤压干处理,滤饼送往水泥生产车间,作为水泥生产的原料。如皖维股份公司,酸性废水经处理后达到了环保排放的要求,保护了巢湖的水质,中和后的电石渣送到公司的水泥厂作为水泥生产的原料。公司,也成功地开发出目前国内首创的电石渣替代石灰石立窑生产水泥技术,使该厂吃废吞渣的胃口越来越大,2008年废渣利用率达37.02%,直接降低生产成本近百万元。而有四十多年开采历史的集团公司某铁矿区,每年数十万吨井下酸性水经过处理后,贮存了大量的污泥,由此造成二次污染。前几年,该矿成功地运用电石废渣替代石灰乳为介质的中和方法,使处理每吨酸性废水的成本降低了15%,并使贮存的污泥得到再利用。集团公司热电厂开创了电石渣治二氧化硫的先河。巨化热电厂8号机炉,如果引进国外先进的脱硫技术,投资大、运行成本高,按照电力系统脱硫装置追求的期望值—每千瓦机组脱硫投资500元的标准,8号机组仅脱硫装置就至少要投入4 000多万元。经过热电厂技术人员和专家的多次交流,专家同意将电石渣带回做实验,经过反复实验,以废治废的电石渣脱硫方案终于得到了专家的认可,于是,一套投资1 300万元、全自动化的脱硫装置,拔地而起,这套装置投资比国内同类脱硫装置节省了一半多的费用,脱硫运行成本只有国内较低的运行成本的1/3。从试车情况分析,脱硫效率最高可达98%,平均脱硫效率达85%以上。电石渣经过一系列处理后,还可以用作生产新型内墙涂料和建筑室内用腻子的原料。利用电石渣生产的瓷光壁涂料,涂层坚实致密、细腻平滑,无毒无味,有较好的粘结力,不会起皮剥落,耐水性好,涂料悬浮性好,储存稳定,而且生产工艺简单,生产成本低,生产工艺符合国家可持续发展和环境治理及废弃物综合利用的方针和政策。

石灰粉和焦炭粉的利用。电石有限公司又把目光瞄准了粉末石灰和焦炭的综合利用,准备生产碳化焦球。石灰粉的价格约为50元/t,焦粉的价格也只有200元/t,而制成的碳化焦球价格在500元/t以上。因碳化焦球的成份主要是石灰和焦炭,制成的碳化焦球可用作电石生产的原料,这样就可以进一步降低电石生产成本,另外也可作为商品销售。

总之，通过电石废渣的综合利用，每年可减少电石炉粉尘排放，大大减少了粉尘的危害，将从根本上改变我国电石工业的生产方式，为我国电石行业节约能源、保护环境、资源综合利用以及废渣品种的开发与利用开创了更加广阔的空间，同时加快地区经济发展，更好的保护了当地的自然环境，将使电石产业的清洁生产技术获得重大突破，对提升了电石行业清洁生产水平、实现电石生产的节能降耗、污染减排和资源综合利用，提升电石产业技术、装备制造水平，促进电石产业结构调整和电石行业的可持续发展等方面具有十分重要的意义，其社会效益显著。

参考文献：

[1]张强.我国电石行业现状及趋势分析.2018.

[2]向东平.浅谈电石生产废弃物的综合利用.2019.