專利名稱：一種電石渣的資源化處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工廢料的治理和利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電石渣的資源化處理 方法。
背景技術(shù)：
電石渣是電石水解生產(chǎn)乙炔后的所剩含水殘渣。電石作為一種重要的化工原料， 廣泛用于生產(chǎn)PVC、氯丁橡膠、維尼綸、石灰氮、溶解乙炔等產(chǎn)品。目前我國年消耗電石約 300多萬噸，產(chǎn)生電石渣干渣近500萬噸，其中使用電石最多的是電石法生產(chǎn)PVC和氯丁橡 膠行業(yè)。每生產(chǎn)ltPVC，就會排放出1. 5 2t的電石渣，每生產(chǎn)It氯丁橡膠，排放出3. 2t 的電石渣。電石渣含水量大，堿性高，PH值可達(dá)14，是嚴(yán)重污染環(huán)境的工業(yè)廢物之一，也是 污水管網(wǎng)的重點污染源。目前電石渣的排放及其對周邊環(huán)境造成嚴(yán)重污染的問題，已成為 PVC和氯丁橡膠等生產(chǎn)企業(yè)擴(kuò)大規(guī)模、發(fā)展生產(chǎn)的主要制約因素。如何將電石渣資源化綜合 處理，以達(dá)到充分利用國家資源，消除環(huán)境污染的目的，已成為電石使用企業(yè)迫在眉睫、亟 待解決的重大課題。電石渣干渣的主要成分是氧化鈣，為高堿性物質(zhì)，其典型的化學(xué)成分如下表所 示
成分__CaO SiO2 Ai;Q. f^0s MgO__S 燒失重 。
重量百M量 65-6.6. 3.5-5.0 1.5-3.5 0.2-0.80.22-1.121.03-1.7823-26
(%) 丨 I I 丨 ___目前對電石渣的處理利用方法主要是用電石渣生產(chǎn)水泥、建筑砌磚等建筑材料， 此生產(chǎn)工藝雖然簡單，技術(shù)成熟，但是產(chǎn)品的附加值低，經(jīng)濟(jì)效益不是很明顯，所以難以消 耗大量的電石渣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種電石渣的資源化處理方法。為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種電石渣的資源化處理方法， 該處理方法包括以下步驟
(1)將電石渣與純堿溶液混合，電石渣中的CaO與純堿的摩爾比為=CaO= Na2CO3=I: (0. 55 0. 60)，加熱至7(T95°C，反應(yīng)0. 5 2小時，之后過濾，得濾液B和濾渣A，所述濾 液B為燒堿溶液；
(2)將濾渣A加入到重量百分比濃度為5 30%的鹽酸中，加熱至沸騰，反應(yīng)0.5 1 小時，之后過濾，得濾渣C和濾液D，濾渣C用作生產(chǎn)水泥的熟料；
(3)向濾液D中加入雙氧水，攪拌反應(yīng)10 20分鐘，之后用飽和石灰水調(diào)pH值至 8. 5 9. 0，然后過濾，濾渣烘干后得氫氧化鐵，濃縮濾液，析出二水氯化鈣固體，濾液濃縮 后得到的濃縮殘液用碳酸鈉溶液處理，處理完畢后再經(jīng)過濾得碳酸鎂和碳酸鈣的固體混合物，該固體混合物與硫酸溶液反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后再經(jīng)過濾，所得濾餅為硫酸鈣固體，所得濾液為硫酸鎂溶液，濃縮硫酸鎂溶液得硫酸鎂固體。其中，步驟(1)中所述純堿溶液優(yōu)選為重量百分比濃度為5 30%的純堿溶液；所 述雙氧水的重量百分比濃度為30%。進(jìn)一步地，濾液B經(jīng)脫色處理，濃縮，得到無色透明的重量百分比濃度為30%的燒 堿溶液。本發(fā)明中，步驟(1)中的反應(yīng)方程式為 Ca (OH) 2+Na2C03 — CaCO3 J, +2Na0H。步驟(2)中的反應(yīng)方程式為 CaC03+2HCl — CaCl2+H20+C02 個 Fe203+6HC1 — 2FeCl3+3H20 Fe0+2HC1 — FeCl2+H20 Mg0+2HC1 — MgCl2+H20。步驟(3)中的反應(yīng)方程式為 2FeCl2+H202+2HCl — 2FeCl3+2H20 2FeCl3+3Ca (OH) 2 — 2Fe (OH)3 丨 +3CaCl2 MgCl2+Na2C03 — MgCO3 丨 +2NaCl CaCl2+Na2C03 — CaCO3 I +2NaCl MgC03+H2S04 — MgS04+H20+C02 個 CaC03+H2S04 — CaSO4 I +H2CHCO2 個。本發(fā)明提供的電石渣的資源化處理方法解決了電石渣難以處理的問題，減少了對 環(huán)境的污染，并且可以用來制備常用的無機(jī)化工產(chǎn)品，如30%的燒堿、二水氯化鈣和氫氧化 鐵等，副產(chǎn)品種類多，且產(chǎn)品附加值高，達(dá)到了資源綜合利用的目的。以年處理1萬噸含水 率20%的電石渣為例，總投資約為640萬元，年所得利潤可達(dá)530萬元。采用本發(fā)明的方法 制得的30%的燒堿為無色透明液體，經(jīng)檢測，其中碳酸鈉含量低于0. 70%，氯化鈉含量低于 0. 003%，三氧化二鐵含量低于0. 006%，完全符合使用標(biāo)準(zhǔn)；制得的二水氯化鈣為白色結(jié)晶， 經(jīng)檢測，符合化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HG/T2327—92 —等品標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明實現(xiàn)了電石渣工業(yè)廢物的資源化處理，并且具有副產(chǎn)品種類多，產(chǎn)品質(zhì)量 好，工藝流程簡單、設(shè)備投資少、易于操作、反應(yīng)條件溫和、生產(chǎn)成本低和符合環(huán)保要求等優(yōu) 點。本發(fā)明具有良好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會效益，適合工業(yè)生產(chǎn)推廣，具有廣闊的應(yīng) 用前景。
具體實施例方式下面通過實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實施例1
一種電石渣的資源化處理方法，該處理方法包括以下步驟
(1)向裝有攪拌器、回流冷凝器和恒壓漏斗的IOOOmL四口燒瓶中加入IOOg含水率20% 的電石渣，再加入68g水和422g重量百分比濃度為13. 3%的碳酸鈉溶液，在90°C攪拌反應(yīng) 1小時后，冷卻，過濾，得到亮黃色濾液B和灰白色濾渣A，所得濾液B為燒堿溶液，將濾液B加入裝有攪拌器和回流冷凝器的IOOOmL四口燒瓶中，加入1. 5g活性炭，在微沸條件下攪拌 脫色0.5小時，冷卻、過濾，得到無色透明的濾液，再在常壓下蒸發(fā)濃縮得到146g無色透明 的30%的燒堿，廢棄活性炭摻做燃料焚燒處理；
(2)將濾渣A加入裝有攪拌器、回流冷凝器和恒壓漏斗的IOOOmL四口燒瓶中，再向燒瓶 中加入490mL重量百分比濃度為10%的鹽酸，加熱至沸騰，攪拌反應(yīng)0. 5小時，冷卻、過濾， 得到15. 5g黑色濾渣C和濾液D，濾渣C用作生產(chǎn)水泥的熟料；
(3)將濾液D加入裝有攪拌器和恒壓漏斗的IOOOmL反應(yīng)瓶中，攪拌下加入5mL重量百分比濃度為30%的雙氧水，攪拌反應(yīng)15分鐘，之后再用飽和澄清石灰水調(diào)pH值至8. 5，過 濾，濾渣烘干后得到氫氧化鐵8g，濾液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶后得到120g 二水氯化鈣白色 固體，濾液濃縮后得到的濃縮殘液用重量百分比濃度為25%的碳酸鈉溶液處理，經(jīng)過濾得 碳酸鎂和碳酸鈣的固體混合物6. 2g，該固體混合物與稀硫酸溶液反應(yīng)，經(jīng)過濾，所得濾餅為 硫酸鈣固體，共4. 6g，濾液為硫酸鎂溶液，濃縮硫酸鎂溶液得硫酸鎂固體3. 3g。實施例2
一種電石渣的資源化處理方法，該處理方法包括以下步驟
(1)向裝有攪拌器、回流冷凝器和恒壓漏斗的2000mL四口燒瓶中加入IOOg含水率20% 的電石渣，再加入68g水和1125g重量百分比濃度為5%的碳酸鈉溶液，在70°C攪拌反應(yīng)2 小時后，冷卻，過濾，得到亮黃色濾液B和灰白色濾渣A，所得濾液B為燒堿溶液，將濾液B加 入裝有攪拌器和回流冷凝器的2000mL四口燒瓶中，加入2. 5g活性炭，在微沸條件下攪拌脫 色0. 5小時，冷卻、過濾，得到無色透明的濾液，再在常壓下蒸發(fā)濃縮得到147. 5g無色透明 的30%的燒堿，廢棄活性炭摻做燃料焚燒處理；
(2)將濾渣A加入裝有攪拌器、回流冷凝器和恒壓漏斗的IOOOmL四口燒瓶中，再向燒瓶 中加入170mL重量百分比濃度為30%的鹽酸，加熱至沸騰，攪拌反應(yīng)1小時，冷卻、過濾，得 到13. 5g黑色濾渣C和濾液D，濾渣C用作生產(chǎn)水泥的熟料；
(3)將濾液D加入裝有攪拌器和恒壓漏斗的IOOOmL反應(yīng)瓶中，攪拌下加入5mL重量百 分比濃度為30%的雙氧水，攪拌反應(yīng)10分鐘，之后再用飽和澄清石灰水調(diào)pH值至9. 0，過 濾，濾渣烘干后得到氫氧化鐵9. 2g，濾液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶后得到117g 二水氯化鈣白 色固體，濾液濃縮后得到的濃縮殘液用重量百分比濃度為20%的碳酸鈉溶液處理，經(jīng)過濾 得碳酸鎂和碳酸鈣的固體混合物6. 5g，該固體混合物與稀硫酸溶液反應(yīng)，經(jīng)過濾，所得濾餅 為硫酸鈣固體，共4. lg，濾液為硫酸鎂溶液，濃縮硫酸鎂溶液得硫酸鎂固體3. 7g。實施例3
一種電石渣的資源化處理方法，該處理方法包括以下步驟
(1)向裝有攪拌器、回流冷凝器和恒壓漏斗的2000mL四口燒瓶中加入200g含水率20% 的電石渣，再加入136g水和375g重量百分比濃度為30%的碳酸鈉溶液，在95°C攪拌反應(yīng) 0. 5小時后，冷卻，過濾，得到亮黃色濾液B和灰白色濾渣A，所得濾液B為燒堿溶液，將濾液 B加入裝有攪拌器和回流冷凝器的2000mL四口燒瓶中，加入5. Og活性炭，在微沸條件下攪 拌脫色0. 5小時，冷卻、過濾，得到無色透明的濾液，再在常壓下蒸發(fā)濃縮得到287. 5g無色 透明的30%的燒堿，廢棄活性炭摻做燃料焚燒處理；
(2)將濾渣A加入裝有攪拌器、回流冷凝器和恒壓漏斗的3000mL四口燒瓶中，再向燒瓶 中加入2000mL重量百分比濃度為5%的鹽酸，加熱至沸騰，攪拌反應(yīng)1小時，冷卻、過濾，得到29g黑色濾渣C和濾液D，濾渣C用作生產(chǎn)水泥的熟料；
(3)將濾液D加入裝有攪拌器和恒壓漏斗的3000mL反應(yīng)瓶中，攪拌下加入IOmL重量 百分比濃度為30%的雙氧水，攪拌反應(yīng)20分鐘，之后再用飽和澄清石灰水調(diào)pH值至8. 7，過 濾，濾渣烘干后得到氫氧化鐵19. 6g，濾液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶后得到144. 5g 二水氯化鈣 白色固體，濾液濃縮后得到的濃縮殘液用重量百分比濃度為20%的碳酸鈉溶液處理，經(jīng)過 濾得碳酸鎂和碳酸鈣的 固體混合物5. 7g，該固體混合物與稀硫酸溶液反應(yīng)，經(jīng)過濾，所得濾 餅為硫酸鈣固體，共3. 9g，濾液為硫酸鎂溶液，濃縮硫酸鎂溶液得硫酸鎂固體2. Sg。
最后所應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管參 照上述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對本 發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均 應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
一種電石渣的資源化處理方法，其特征在于，所述處理方法包括以下步驟(1)將電石渣與純堿溶液混合，電石渣中的CaO與純堿的摩爾比為CaO:Na2CO3=1:(0.55～0.60),加熱至70~95℃，反應(yīng)0.5～2小時，之后過濾，得濾液B和濾渣A；(2)將濾渣A加入到重量百分比濃度為5～30%的鹽酸中，加熱至沸騰，反應(yīng)0.5～1小時，之后過濾，得濾渣C和濾液D，濾渣C用作生產(chǎn)水泥的熟料；(3)向濾液D中加入雙氧水，攪拌反應(yīng)10～20分鐘，之后用飽和石灰水調(diào)pH值至8.5～9.0，然后過濾，濾渣烘干后得氫氧化鐵，濃縮濾液，析出二水氯化鈣固體，濾液濃縮后得到的濃縮殘液用碳酸鈉溶液處理，處理完畢后再經(jīng)過濾得碳酸鎂和碳酸鈣的固體混合物，該固體混合物與硫酸溶液反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后再經(jīng)過濾，所得濾餅為硫酸鈣固體，所得濾液為硫酸鎂溶液，濃縮硫酸鎂溶液得硫酸鎂固體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電石渣的資源化處理方法，其特征在于，步驟(1)中所述純堿 溶液為重量百分比濃度為5 30%的純堿溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電石渣的資源化處理方法，其特征在于，濾液B經(jīng)脫色處理， 濃縮，得到無色透明的重量百分比濃度為30%的燒堿溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電石渣的資源化處理方法，其特征在于，所述雙氧水的重量 百分比濃度為30%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電石渣的資源化處理方法，包括以下步驟(1)電石渣與純堿溶液反應(yīng)，過濾，得濾液B和濾渣A，濾液B為燒堿溶液；(2)濾渣A加入到鹽酸中，加熱至沸騰反應(yīng)，過濾，得濾渣C和濾液D，濾渣C用作生產(chǎn)水泥的熟料；(3)向濾液D中加入雙氧水，反應(yīng)10～20分鐘，之后用飽和石灰水調(diào)pH值至8.5～9.0，過濾，濾渣烘干后得氫氧化鐵，濃縮濾液析出二水氯化鈣固體，所得濃縮殘液用碳酸鈉溶液處理，過濾得碳酸鎂和碳酸鈣的固體混合物，該混合物與硫酸溶液反應(yīng)，過濾得硫酸鈣固體和硫酸鎂溶液。本發(fā)明副產(chǎn)品種類多，產(chǎn)品質(zhì)量好，工藝流程簡單、設(shè)備投資少、易于操作、反應(yīng)條件溫和、生產(chǎn)成本低且符合環(huán)保要求，具有廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號C04B7/24GK101817651SQ201010174019
公開日2010年9月1日 申請日期2010年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月17日
發(fā)明者侯家濤, 吳江釗, 夏鴻飛, 曾東陽, 王倚天, 王思紅, 王樹立, 范偉莉 申請人:烏海市巨能環(huán)?？萍奸_發(fā)有限公司