一种电石渣摩擦静电分选脱硅提质的方法

本发明涉及一种电石渣摩擦静电分选脱硅提质的方法，属于矿物加工。

背景技术：

1、电石渣一般采用露天堆放或者沙土掩埋的方式堆存，不仅占用土地资源和造成环境污染，而且，电石渣中所含有的有毒物质，严重危及电石渣堆放地域周边居民的生活健康。因此，寻求新的电石渣的处理与利用方法至关重要。

2、电石渣呈灰色，微细颗粒，主要成分是氢氧化钙，但含有少许有机杂质和无机杂质(镁、硅、铝等的氧化物以及少量硫化物、磷化物等)，严重影响了电石渣的循环利用。摩擦电选对微细颗粒的分选效果显著，摩擦静电分选是利用不同矿物颗粒之间的电性质差异进行分选的一种干式分选方法。

3、公开号为cn113880683a的现有技术公开一种循环利用电石渣生产电石的方法，包括以下步骤：(1)将干法乙炔产生的电石渣震动筛分，去除较大的颗粒及杂质；(2)对步骤(1)处理后得到的电石渣进一步烘干，防止在后续步骤中出现团聚现象；(3)对步骤(2)处理后得到的电石渣进行电磁除杂，获得硅铁；(4)对步骤(3)处理后得到的电石渣进行旋风分离；(5)利用布袋除尘器捕获步骤(4)中从排气管排出的粒径较小的电石渣；(6)对步骤(5)处理后得到的电石渣进行高温煅烧；(7)对步骤(6)处理后得到的电石渣挤压造粒成球；(8)将步骤(7)处理后的电石渣用于生产电石的原料制乙炔。该方法并未进行脱硅处理，同时旋风分离并不能有效的将电石渣中富含硅的部分与富含钙的部分有效分离开，产生的电石纯度低。

技术实现思路

1、发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，提高电石渣再利用产品的附加值，本发明提供了一种电石渣摩擦静电分选脱硅提质的方法，利用摩擦电选实现电石渣的干法分选，实现了电石渣的循环利用，既减少了环境污染，同时避免了物料浪费。

2、利用电石渣中不同颗粒的摩擦荷电情况不同，利用摩擦电选的方法实现电石渣中杂质的降低，经过干燥或煅烧处理，获取高品质氢氧化钙或氧化钙以制备纳米碳酸钙或电石。

3、技术方案：为实现上述目的，本发明的一种电石渣摩擦静电分选脱硅提质的方法，包括以下步骤：

4、s1将电石渣原料进行干燥，得到灰白色干燥处理后的电石渣；

5、s2将干燥后的电石渣经摩擦电选处理，根据电石渣中ca(oh)2和sio2的荷电性质差异分选，电选处理后得到富集sio2的正极产品和富集ca(oh)2的负极产品；

6、s3将富集ca(oh)2的负极产品在有氧条件下920℃煅烧生成氧化钙，之后利用电热法制备电石，从而实现将电石渣制备氧化钙、再利用氧化钙生产电石，电石利用后再次形成电石渣的高效循环利用，此过程中，电选富集ca(oh)2的负极产品纯度得到提高，有助于减少生产时间、降低生产温度从而减少电石生产过程中的碳排放。

7、进一步，富集ca(oh)2的负极产品直接用于生产纳米碳酸钙提高电石渣再选产品的附加值，富集sio2的正极产品经过化学改性后用以制备脱硫剂。

8、一种电石渣摩擦静电分选脱硅提质的方法，包括以下步骤：

9、s1将电石渣原料进行在920℃有氧条件下煅烧，得到煅烧处理后的电石渣；

10、s2将煅烧处理后的电石渣进行摩擦电选处理，根据煅烧后电石渣中cao和sio2的荷电性质差异分选，脱除sio2，得到脱硅后的氧化钙产品；

11、s3将脱硅后的氧化钙产品采用电热法进行电石生产，从而实现将电石渣制备氧化钙、再利用氧化钙生产电石，电石利用后再次形成电石渣的高效循环利用，此过程中，利用电石渣中的氢氧化钙分解制备氧化钙无二氧化碳排放问题，此外经过摩擦电选脱硅后的活性氧化钙纯度有效提高，有助于减少生产时间、降低生产温度从而进一步减少电石生产过程中的碳排放。

12、进一步，脱硅产品即活性氧化钙也可直接利用，硅含量高的产品经过化学改性制备脱硫剂。

13、进一步，利用摩擦电选对干燥或煅烧后的电石渣进行分选，分选的过程为：电石渣物料在风力作用下经过摩擦器，物料在摩擦荷电后电石渣中含钙颗粒附带正电荷，含硅颗粒带负电荷，物料在风力作用下进入电选设备进行分选；在外加电压与风力的共同作用下，电石渣中的含钙颗粒向负极板迁移和含硅颗粒向正极板迁移从而完成分离提纯，有效降低电石渣中sio2的含量，收集正负极集料器中的物料。

14、进一步，摩擦电选使用的摩擦电选机可调节摩擦电选机的电压、给料速度、风速参数，根据入料电石渣的质量不同调整不同参数从而调整分选效果；优选的正负电极施加电压范围为-30kv～30kv，给料速度范围为10g/s～90g/s，风速调节范围为10m3/h～100m3/h。

15、进一步，分选后的脱硅产品中富含氢氧化钙或氧化钙用于生产电石，实现“电石渣→氧化钙→电石→电石渣”的高效循环利用，或者用于制备纳米碳酸钙。

16、有益效果：本发明提供的一种电石渣摩擦静电分选脱硅提质的方法，与现有技术相比，具有以下优势：本发明采用干法工艺在室温条件下，降低了电石渣中的sio2含量至2.2％以下，获得了高品质的富集产品。该工艺通过选择性干燥或高温煅烧，实现了纳米碳酸钙的制备和再生电石的循环利用，提高了电石渣再利用产品的附加值，实现了变“废”为资源的目标。同时制备纳米碳酸钙的过程中可以有效吸收co2，实现co2的封存促进实现“双碳”政策。

17、本发明根据所需产品不同对电石渣进行选择性干燥或煅烧处理，对处理后的电石渣进行摩擦电选，经过分选脱硅提质后的产品可采用碳化法生产碳酸钙或采用电热法再生电石，实现钙资源从“电石渣→氧化钙→电石→电石渣”的高效循环利用。此方法流程完全符合变废为资源的环保理念，推动电石渣逐步由粗放使用转变为高附加值产品。

技术特征：

1.一种电石渣摩擦静电分选脱硅提质的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述电石渣摩擦静电分选脱硅提质的方法，其特征在于，富集ca(oh)2的负极产品直接用于生产纳米碳酸钙提高电石渣再生产品的附加值，富集sio2的正极产品经过化学改性后用以制备脱硫剂。

3.一种电石渣摩擦静电分选脱硅提质的方法，其特征在于：包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述电石渣摩擦静电分选脱硅提质的方法，其特征在于，脱硅产品即活性氧化钙也可直接利用，硅含量高的产品经过化学改性制备脱硫剂。

5.根据权利要求1或3所述的电石渣摩擦静电分选脱硅提质的方法，其特征在于，利用摩擦电选对干燥或煅烧后的电石渣进行分选，分选的过程为：电石渣物料在风力作用下经过摩擦器，物料在摩擦荷电后电石渣中含钙颗粒附带正电荷，含硅颗粒带负电荷，物料在风力作用下进入电选设备进行分选；在外加电压与风力的共同作用下，电石渣中的含钙颗粒向负极板迁移和含硅颗粒向正极板迁移从而完成分离提纯，有效降低电石渣中sio2的含量，收集正负极集料器中的物料。

6.根据权利要求1或3所述的电石渣摩擦静电分选脱硅提质的方法，其特征在于：摩擦电选使用的摩擦电选机可调节摩擦电选机的电压、给料速度、风速参数，根据入料电石渣的质量不同调整不同参数从而调整分选效果；优选的正负电极施加电压范围为-30kv～30kv，给料速度范围为3g/s～10g/s，风速调节范围为10m3/h～100m3/h。

7.根据权利要求1或3所述的电石渣摩擦静电分选脱硅提质的方法，其特征在于：分选后的脱硅产品中富含氢氧化钙或氧化钙用于生产电石，实现“电石渣→氧化钙→电石→电石渣”的高效循环利用，或者用于制备纳米碳酸钙。

技术总结
本发明公开了一种电石渣摩擦静电分选脱硅提质方法，属于矿物加工技术领域。将电石渣原料进行干燥或高温煅烧预处理，根据预处理处理后的电石渣中不同成分经过摩擦荷电后不同组分所带电荷性质不同进行摩擦电选，去除电石渣原料中的含硅杂质，提高钙含量，得到高品质的高钙富集产品。高钙产品可以用于进行电石生产，或者用于生产活性氧化钙、纳米碳酸钙产品。该方法实现了电石生产过程中电石渣中钙的循环利用，可用于生产高附加值钙产品，为电石渣资源化利用开辟了新途径。大量的电石渣通过分选提质后实现了电石生产过程中钙的循环利用，节约钙资源，减少碳排放，也能够生产高附加值的钙产品，具有良好的经济效益。

技术研发人员：王海锋,王佳炜,赵若希,张真兴,张梓慧,马小雪,刘彦卿,张浩
受保护的技术使用者：中国矿业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29