利用电石渣做水泥的工艺

国际市场油价高起,国内电石乙炔路线的煤化工产业迎来了新一轮的高速发展。2005 年我国电石产能达到1 700 万t/ a , 产量895 万t 。我国电石产量的95 %用于乙炔后续产品生产, 如溶解乙炔、PVC 、PVA 等, 电石渣排放量超过1 000 万t/ a (干基) 。

电石渣属于较难处理的化工废渣,处置不当还容易引起二次污染。从国内多年的实践情况来看,电石渣制水泥是用量更大、无害化处理更基本、技术更成熟的处理方式, 可以基本解决电石渣的出路问题,并产生一定的经济效益和社会效益。

传统湿法窑生产工艺可以全部用电石渣取代石灰石进行配料,由于生料浆中的水分含量比普通生料浆中的水分含量高出约15 % ,系统将大量的能源消耗在水的蒸发上, 烧成系统热耗一般在7 560kJ / kg左右。

传统湿法窑生产工艺有生料成分均匀,热工制度稳定,C3S 含量高,水泥强度高、质量好等优势,但也有设备腐蚀严重、系统产量低(降低20 %左右) 等缺陷。把湿电石渣等生料配制成含水量50 %～55 %的料浆代替立窑成球用水, 加入到双轴搅拌机中与水分含量小于1 %的生料搅拌混合, 制成含有一定量电石渣的料球入窑煅烧。料球易烧性优于清水成球,还能改善窑内煅烧环境、稳定热工制度, 有利于提高熟料质量, 水泥烧成热耗比正常机立窑略低。同时此工艺不增加入窑水分, 随渣浆进入系统的电石渣用作钙质原料,替代比例在20 %左右。

浓缩后的电石渣浆与湿磨生料混合均化后进行压滤,滤饼经自然风干后打散成粒状生料(不设置成球盘) ,送入立窑煅烧。由于入窑物料水分含量高、造型不规则, 窑产量比一般立窑产量低30 % , 热耗高20 %。将电石渣沉淀堆放、自然晾晒(或经机械脱水)至含水25 %左右的料块,经烘干机烘至含水2 %～4 %与其他组分配料粉磨后均化储存,再成球入窑煅烧。由于该流程对电石渣的处理环节多、费用高、机械化程度低、粉尘较大等原因,应用企业很少。在传统湿法工艺基础上,入窑前增加一道料浆压滤工艺, 入窑水分含量≤40 % , 设计热耗在4 598～5 016 kJ / kg 。该工艺是目前采用较多的方法。与带压滤的湿法长窑工艺类似,利用回转窑尾气烘干压滤后的生料,再进入干法长窑煅烧。

平顶山水泥厂为解决石灰石品位低、有害成分含量高的问题, 将经过晾晒、水分含量20 %的电石渣与石灰石按1 ∶5 比例搭配使用,用立波尔窑烧制水泥熟料获得了成功。回转窑产量提高l～2 t/ h ,熟料实物煤耗降低2～3 kg/ t ,熟料性能与石灰石配方基本持平。