利用电石渣生产电石原料的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电石法乙炔生产中的电石渣循环利用领域，特别是一种将电石渣杂质进行物理分离后提取其中的氢氧化钙成分，利用电石渣生产电石原料的方法。
【背景技术】
[0002]电石渣是电石制备乙炔后得到的以氢氧化钙为主要成分的固体废渣，同时还含有氧化硅、氧化铝及少量的碳酸钙、三氧化二铁、氧化镁、碳渣等杂质，不仅占用土地，而且污染环境。电石渣中的主要成分为氢氧化钙，理论上通过去除电石渣中的硅、铁、铝、镁等有害杂质，进行提纯处理，可以作为电石生产原料。
[0003]电石渣为粉体颗粒，研究表明电石渣中的氢氧化钙含量随电石渣颗粒粒度的减小而增大，因此可以按照粒度分级来提纯氢氧化钙，但较大颗粒中同时包含有杂质成分，简单的对电石渣进行分级不能有效去除电石渣中的杂质成分，同时存在大量的电石渣浪费。
[0004]用电石渣代替石灰石生产水泥是目前电石渣综合利用中最为彻底、技术上也最为成熟的方法。根据电石渣的排放量和化学成分，配合其它硅质、铁质等原料烧制水泥，合理确定建设规模，可以将电石渣全部利用。但电石渣生产水泥大多采用湿法工艺，与一般采用石灰石为主要原料的湿法工艺比较，能耗相对较高，窑的产量较同规格以石灰石为配料的生产能力低，且电石原料带入的杂质使水泥质量受到影响。受行业需求影响，以电石渣为原料生产水泥受水泥需求的影响巨大，随着水泥需求量的下降，电石渣的处理问题日益严峻。与此同时，石灰的需求量巨大，钢铁厂、水泥厂和火电厂需要大量的石灰，石灰须以石灰石为原料煅烧生产，每年需开采数十亿吨石灰石，破坏生态环境，很多石灰石矿面临枯竭。
[0005]中国专利申请201210152846.8，公开了一种电石渣回收利用系统及其应用方法，该方法采用将电石渣直接作为电石原料，未经筛分和除杂处理。电石渣中含有铁、硅、铝、镁等主要杂质，杂质含量可达20%，不经除杂处理，会严重影响电石产品质量，使电石产品纯度大幅下降。
[0006]中国专利申请200910040064.3，公开了一种用电石渣与电石行业所形成的物料循环系统，该方法通过离心机将新鲜电石渣脱水，然后通过压力机挤压成型，煅烧后得到氧化钙，然后将煅烧后的氧化钙与碳按比例混合生产电石。与本申请相比，该方法同样未对电石渣中的杂质进行去除；同时，该方法采用成型煅烧后的氧化钙与碳混合生产电石，而本发明采用的氢氧化钙与碳预先按比例混合，后成型烘干煅烧，相比该方法能够极大的提高电石生产原料中碳与钙的接触界面，提高电石转化效率，缩短反应时间，降低生产能耗。
[0007]中国专利申请201010157724.9，公开的是一种将电石渣用于电石行业的物料循环系统的方法，该方法同样未对电石渣中的杂质进行去除，合成电石采用煅烧后的氧化钙与碳混合，与本发明在工艺上存在极大差异。
[0008]中国专利申请201310179710.0，是一种利用电石渣制备高纯氢氧化钙的方法，采用高速分散机对电石渣团聚颗粒进行分散，并且未对电石渣进行磁选，与本发明相比，本发明采用磁选工艺，在去除电石渣中铁质杂质的同时，实现了电石渣中硅铁的提取，极大提高了电石渣的生产附加值，同时本发明采用磨矿工艺对电石渣团聚颗粒进行分散，能够确保电石渣团聚颗粒的有效分散;应用水力旋流器进行电石渣除杂处理是一种简单高效的方法，但水力旋流器的分离性能受其结构参数、操作参数、物料特性多方面性能的影响，该专利方法仅通过改变水力旋流器基本直径和底流口直径，通过不同组合的选取进行分离除杂，未对影响水力旋流器分离性能的入口直径、溢流口直径、溢流管插入深度及入口速度等进行选取，分离性能及分离效果有限。
[0009]另外，中国专利申请201110190197.6，公开了一种去除电石渣浆中硅铁颗粒的工艺，是采用电石渣与水打浆后进行磁选除铁。中国专利申请200910064352.2，一种利用电石渣制备氢氧化钙的生产工艺，通过单纯的筛分或简单的水力旋流器进行分离除杂，很难实现对杂质的有效去除和获得较高纯度的氢氧化钙产品，并且会造成电石渣的大量浪费。
[0010]综上所述，如何利用电石渣中的钙质资源，避免电石渣对环境的污染，减少石灰石开采对环境的破坏，同时降低对电石渣水泥产业的依赖，克服现有技术中的缺点与不足，急需一种经济实用的利用电石渣生产电石原料的方法，从而实现电石渣的资源化循环利用。
【发明内容】
[0011]本发明的目的在于提供一种克服现有技术中的缺点与不足，实现电石渣的资源化循环利用，能够对电石渣中的杂质进行有效去除、工艺简便、经济实用的利用电石渣生产电石原料的方法。
[0012]
本发明公开了一种利用电石渣生产电石原料的方法，其特征在于主要包括以下步骤:
(1)新鲜电石渣筛分:采用60?80目网筛，去除电石渣中的较大颗粒；网筛可选用振动筛；
(2)磁选:采用磁选机，去除经步骤(I)筛分后得到的电石渣中的铁质杂质，比如干粉式磁选机；
(3)磨矿:采用粉磨机将电石渣颗粒磨至小于45μηι;
(4)矿浆调制:将磨矿后的电石渣与水按质量浓度15%?25%，混合成矿浆，通过搅拌器使电石渣与水混合均匀；
(5)悬液分离:采用污水栗将调制后的矿浆送入水力旋流器，收集由水力旋流器溢流口排出的浆液；
(6)除水:将水力旋流器溢流口排出的浆液通过压滤机压榨脱水，制成含固量70%?90%的滤饼；
(7)混碳:将除水后得到的含有一定水分的滤饼与粒度小于等于2mm，固定碳含量大于等于70%的碳素材料颗粒按照质量分数1.63:1?2.91:1比例在混合机中进行混合；
(8)造粒成型:将混合机中混合后的粉体颗粒按40?80mm直径在造粒机中造粒成型；
(9)烘干:将造粒成型后的颗粒在网带式烘干机中，在100?280°C高温下烘干至水分
<5%；
(10)煅烧:将烘干后的颗粒在煅烧炉中，在450?650°C高温下煅烧I?3h，使颗粒中的氢氧化钙转化为氧化钙。
[0013]所述的水力旋流器入口速度为3?7m/s，基本直径3为50?70mm，溢流口直径2为18?22謹，底流口直径5为8?12謹，入口当量直径I为10?12謹，锥角4为12°?18°，溢流管插入深度6为30?60mm。
[0014]现对操作步骤详细说明如下:
1、采用60?80目振动筛，将新鲜电石渣中的较大颗粒去除，并在第二步中对去除的大颗粒进行磁选处理，电石渣中氢氧化钙含量随电石渣颗粒粒度的增大而下降，较大颗粒中氢氧化钙含量极低，可利用率低，且较大颗粒中包含大量硬质颗粒，难于在后续工艺中进行粉磨处理。
[0015]2、采用干粉式磁选机，去除筛分后得到的电石渣中的铁质杂质，同时也对第一步中去除的大颗粒进行磁选，并对磁选出的铁质杂质进行回收。经筛分后得到的电石渣中氢氧化1丐含量可达80%，而铁质杂质含量达2%，通过该步骤可有效提尚最终提纯的氣氧化I丐纯度。电石渣中的铁质杂质主要以硅铁形式存在，在去除铁质杂质的同时，也实现了对难处理杂质一一硅杂质的去除。硅铁具有极高的利用价值，通过该步骤，同时实现了对电石渣中副广品娃铁的提取，极大的提尚了生广附加值。
[0016]3、采用粉磨机将磁选后的电石渣颗粒磨至小于45μπι