专利名称：一种电石渣的资源化处理方法
技术领域：
本发明属于化工废料的治理和利用技术领域，具体涉及一种电石渣的资源化处理 方法。
背景技术：
电石渣是电石水解生产乙炔后的所剩含水残渣。电石作为一种重要的化工原料， 广泛用于生产PVC、氯丁橡胶、维尼纶、石灰氮、溶解乙炔等产品。目前我国年消耗电石约 300多万吨，产生电石渣干渣近500万吨，其中使用电石最多的是电石法生产PVC和氯丁橡 胶行业。每生产ltPVC，就会排放出1. 5 2t的电石渣，每生产It氯丁橡胶，排放出3. 2t 的电石渣。电石渣含水量大，碱性高，PH值可达14，是严重污染环境的工业废物之一，也是 污水管网的重点污染源。目前电石渣的排放及其对周边环境造成严重污染的问题，已成为 PVC和氯丁橡胶等生产企业扩大规模、发展生产的主要制约因素。如何将电石渣资源化综合 处理，以达到充分利用国家资源，消除环境污染的目的，已成为电石使用企业迫在眉睫、亟 待解决的重大课题。电石渣干渣的主要成分是氧化钙，为高碱性物质，其典型的化学成分如下表所 示
成分__CaO SiO2 Ai;Q. f^0s MgO__S 烧失重 。
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 ___目前对电石渣的处理利用方法主要是用电石渣生产水泥、建筑砌砖等建筑材料， 此生产工艺虽然简单，技术成熟，但是产品的附加值低，经济效益不是很明显，所以难以消 耗大量的电石渣。
发明内容
本发明的目的是提供一种电石渣的资源化处理方法。为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是一种电石渣的资源化处理方法， 该处理方法包括以下步骤
(1)将电石渣与纯碱溶液混合，电石渣中的CaO与纯碱的摩尔比为=CaO= Na2CO3=I: (0. 55 0. 60)，加热至7(T95°C，反应0. 5 2小时，之后过滤，得滤液B和滤渣A，所述滤 液B为烧碱溶液；
(2)将滤渣A加入到重量百分比浓度为5 30%的盐酸中，加热至沸腾，反应0.5 1 小时，之后过滤，得滤渣C和滤液D，滤渣C用作生产水泥的熟料；
(3)向滤液D中加入双氧水，搅拌反应10 20分钟，之后用饱和石灰水调pH值至 8. 5 9. 0，然后过滤，滤渣烘干后得氢氧化铁，浓缩滤液，析出二水氯化钙固体，滤液浓缩 后得到的浓缩残液用碳酸钠溶液处理，处理完毕后再经过滤得碳酸镁和碳酸钙的固体混合物，该固体混合物与硫酸溶液反应，反应结束后再经过滤，所得滤饼为硫酸钙固体，所得滤液为硫酸镁溶液，浓缩硫酸镁溶液得硫酸镁固体。其中，步骤(1)中所述纯碱溶液优选为重量百分比浓度为5 30%的纯碱溶液；所 述双氧水的重量百分比浓度为30%。进一步地，滤液B经脱色处理，浓缩，得到无色透明的重量百分比浓度为30%的烧 碱溶液。本发明中，步骤(1)中的反应方程式为 Ca (OH) 2+Na2C03 — CaCO3 J, +2Na0H。步骤(2)中的反应方程式为 CaC03+2HCl — CaCl2+H20+C02 个 Fe203+6HC1 — 2FeCl3+3H20 Fe0+2HC1 — FeCl2+H20 Mg0+2HC1 — MgCl2+H20。步骤(3)中的反应方程式为 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 个 CaC03+H2S04 — CaSO4 I +H2CHCO2 个。本发明提供的电石渣的资源化处理方法解决了电石渣难以处理的问题，减少了对 环境的污染，并且可以用来制备常用的无机化工产品，如30%的烧碱、二水氯化钙和氢氧化 铁等，副产品种类多，且产品附加值高，达到了资源综合利用的目的。以年处理1万吨含水 率20%的电石渣为例，总投资约为640万元，年所得利润可达530万元。采用本发明的方法 制得的30%的烧碱为无色透明液体，经检测，其中碳酸钠含量低于0. 70%，氯化钠含量低于 0. 003%，三氧化二铁含量低于0. 006%，完全符合使用标准；制得的二水氯化钙为白色结晶， 经检测，符合化工行业标准HG/T2327—92 —等品标准。本发明实现了电石渣工业废物的资源化处理，并且具有副产品种类多，产品质量 好，工艺流程简单、设备投资少、易于操作、反应条件温和、生产成本低和符合环保要求等优 点。本发明具有良好的经济效益、环境效益和社会效益，适合工业生产推广，具有广阔的应 用前景。
具体实施例方式下面通过实施例对本发明作进一步说明。实施例1
一种电石渣的资源化处理方法，该处理方法包括以下步骤
(1)向装有搅拌器、回流冷凝器和恒压漏斗的IOOOmL四口烧瓶中加入IOOg含水率20% 的电石渣，再加入68g水和422g重量百分比浓度为13. 3%的碳酸钠溶液，在90°C搅拌反应 1小时后，冷却，过滤，得到亮黄色滤液B和灰白色滤渣A，所得滤液B为烧碱溶液，将滤液B加入装有搅拌器和回流冷凝器的IOOOmL四口烧瓶中，加入1. 5g活性炭，在微沸条件下搅拌 脱色0.5小时，冷却、过滤，得到无色透明的滤液，再在常压下蒸发浓缩得到146g无色透明 的30%的烧碱，废弃活性炭掺做燃料焚烧处理；
(2)将滤渣A加入装有搅拌器、回流冷凝器和恒压漏斗的IOOOmL四口烧瓶中，再向烧瓶 中加入490mL重量百分比浓度为10%的盐酸，加热至沸腾，搅拌反应0. 5小时，冷却、过滤， 得到15. 5g黑色滤渣C和滤液D，滤渣C用作生产水泥的熟料；
(3)将滤液D加入装有搅拌器和恒压漏斗的IOOOmL反应瓶中，搅拌下加入5mL重量百分比浓度为30%的双氧水，搅拌反应15分钟，之后再用饱和澄清石灰水调pH值至8. 5，过 滤，滤渣烘干后得到氢氧化铁8g，滤液经蒸发浓缩、降温结晶后得到120g 二水氯化钙白色 固体，滤液浓缩后得到的浓缩残液用重量百分比浓度为25%的碳酸钠溶液处理，经过滤得 碳酸镁和碳酸钙的固体混合物6. 2g，该固体混合物与稀硫酸溶液反应，经过滤，所得滤饼为 硫酸钙固体，共4. 6g，滤液为硫酸镁溶液，浓缩硫酸镁溶液得硫酸镁固体3. 3g。实施例2
一种电石渣的资源化处理方法，该处理方法包括以下步骤
(1)向装有搅拌器、回流冷凝器和恒压漏斗的2000mL四口烧瓶中加入IOOg含水率20% 的电石渣，再加入68g水和1125g重量百分比浓度为5%的碳酸钠溶液，在70°C搅拌反应2 小时后，冷却，过滤，得到亮黄色滤液B和灰白色滤渣A，所得滤液B为烧碱溶液，将滤液B加 入装有搅拌器和回流冷凝器的2000mL四口烧瓶中，加入2. 5g活性炭，在微沸条件下搅拌脱 色0. 5小时，冷却、过滤，得到无色透明的滤液，再在常压下蒸发浓缩得到147. 5g无色透明 的30%的烧碱，废弃活性炭掺做燃料焚烧处理；
(2)将滤渣A加入装有搅拌器、回流冷凝器和恒压漏斗的IOOOmL四口烧瓶中，再向烧瓶 中加入170mL重量百分比浓度为30%的盐酸，加热至沸腾，搅拌反应1小时，冷却、过滤，得 到13. 5g黑色滤渣C和滤液D，滤渣C用作生产水泥的熟料；
(3)将滤液D加入装有搅拌器和恒压漏斗的IOOOmL反应瓶中，搅拌下加入5mL重量百 分比浓度为30%的双氧水，搅拌反应10分钟，之后再用饱和澄清石灰水调pH值至9. 0，过 滤，滤渣烘干后得到氢氧化铁9. 2g，滤液经蒸发浓缩、降温结晶后得到117g 二水氯化钙白 色固体，滤液浓缩后得到的浓缩残液用重量百分比浓度为20%的碳酸钠溶液处理，经过滤 得碳酸镁和碳酸钙的固体混合物6. 5g，该固体混合物与稀硫酸溶液反应，经过滤，所得滤饼 为硫酸钙固体，共4. lg，滤液为硫酸镁溶液，浓缩硫酸镁溶液得硫酸镁固体3. 7g。实施例3
一种电石渣的资源化处理方法，该处理方法包括以下步骤
(1)向装有搅拌器、回流冷凝器和恒压漏斗的2000mL四口烧瓶中加入200g含水率20% 的电石渣，再加入136g水和375g重量百分比浓度为30%的碳酸钠溶液，在95°C搅拌反应 0. 5小时后，冷却，过滤，得到亮黄色滤液B和灰白色滤渣A，所得滤液B为烧碱溶液，将滤液 B加入装有搅拌器和回流冷凝器的2000mL四口烧瓶中，加入5. Og活性炭，在微沸条件下搅 拌脱色0. 5小时，冷却、过滤，得到无色透明的滤液，再在常压下蒸发浓缩得到287. 5g无色 透明的30%的烧碱，废弃活性炭掺做燃料焚烧处理；
(2)将滤渣A加入装有搅拌器、回流冷凝器和恒压漏斗的3000mL四口烧瓶中，再向烧瓶 中加入2000mL重量百分比浓度为5%的盐酸，加热至沸腾，搅拌反应1小时，冷却、过滤，得到29g黑色滤渣C和滤液D，滤渣C用作生产水泥的熟料；
(3)将滤液D加入装有搅拌器和恒压漏斗的3000mL反应瓶中，搅拌下加入IOmL重量 百分比浓度为30%的双氧水，搅拌反应20分钟，之后再用饱和澄清石灰水调pH值至8. 7，过 滤，滤渣烘干后得到氢氧化铁19. 6g，滤液经蒸发浓缩、降温结晶后得到144. 5g 二水氯化钙 白色固体，滤液浓缩后得到的浓缩残液用重量百分比浓度为20%的碳酸钠溶液处理，经过 滤得碳酸镁和碳酸钙的 固体混合物5. 7g，该固体混合物与稀硫酸溶液反应，经过滤，所得滤 饼为硫酸钙固体，共3. 9g，滤液为硫酸镁溶液，浓缩硫酸镁溶液得硫酸镁固体2. Sg。
最后所应说明的是以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参 照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本 发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均 应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
一种电石渣的资源化处理方法，其特征在于，所述处理方法包括以下步骤(1)将电石渣与纯碱溶液混合，电石渣中的CaO与纯碱的摩尔比为CaO:Na2CO3=1:(0.55～0.60),加热至70~95℃，反应0.5～2小时，之后过滤，得滤液B和滤渣A；(2)将滤渣A加入到重量百分比浓度为5～30%的盐酸中，加热至沸腾，反应0.5～1小时，之后过滤，得滤渣C和滤液D，滤渣C用作生产水泥的熟料；(3)向滤液D中加入双氧水，搅拌反应10～20分钟，之后用饱和石灰水调pH值至8.5～9.0，然后过滤，滤渣烘干后得氢氧化铁，浓缩滤液，析出二水氯化钙固体，滤液浓缩后得到的浓缩残液用碳酸钠溶液处理，处理完毕后再经过滤得碳酸镁和碳酸钙的固体混合物，该固体混合物与硫酸溶液反应，反应结束后再经过滤，所得滤饼为硫酸钙固体，所得滤液为硫酸镁溶液，浓缩硫酸镁溶液得硫酸镁固体。
2.根据权利要求1所述的电石渣的资源化处理方法，其特征在于，步骤(1)中所述纯碱 溶液为重量百分比浓度为5 30%的纯碱溶液。
3.根据权利要求1所述的电石渣的资源化处理方法，其特征在于，滤液B经脱色处理， 浓缩，得到无色透明的重量百分比浓度为30%的烧碱溶液。
4.根据权利要求1所述的电石渣的资源化处理方法，其特征在于，所述双氧水的重量 百分比浓度为30%。
全文摘要
本发明公开了一种电石渣的资源化处理方法，包括以下步骤(1)电石渣与纯碱溶液反应，过滤，得滤液B和滤渣A，滤液B为烧碱溶液；(2)滤渣A加入到盐酸中，加热至沸腾反应，过滤，得滤渣C和滤液D，滤渣C用作生产水泥的熟料；(3)向滤液D中加入双氧水，反应10～20分钟，之后用饱和石灰水调pH值至8.5～9.0，过滤，滤渣烘干后得氢氧化铁，浓缩滤液析出二水氯化钙固体，所得浓缩残液用碳酸钠溶液处理，过滤得碳酸镁和碳酸钙的固体混合物，该混合物与硫酸溶液反应，过滤得硫酸钙固体和硫酸镁溶液。本发明副产品种类多，产品质量好，工艺流程简单、设备投资少、易于操作、反应条件温和、生产成本低且符合环保要求，具有广阔的应用前景。
文档编号C04B7/24GK101817651SQ201010174019
公开日2010年9月1日 申请日期2010年5月17日 优先权日2010年5月17日
发明者侯家涛, 吴江钊, 夏鸿飞, 曾东阳, 王倚天, 王思红, 王树立, 范伟莉 申请人:乌海市巨能环保科技开发有限公司