采用電石生產乙炔及下游化工產品如PVC、維尼綸、石灰氮、雙氰胺、氯丁橡膠、炭黑、聚氯乙烯、聚乙烯醇等產品時會排出大量的電石廢渣。據國家發展和改革委員會的統計,2018年中國電石實際產量達到2 537萬t,1 t電石可產生干電石渣1.2 t左右,因此,2018年全國產生的干電石渣達3 044萬t。電石渣的主要成分為氫氧化鈣 (質量分數為90%左右),同時還含有氧化硅、氧化鋁以及少量的碳酸鈣、三氧化二鐵、氧化鎂、二氧化鈦、炭渣等雜質。電石渣呈強堿性,pH達到12以上,由于其數量龐大、運輸成本高,易造成二次污染。電石渣是中國清潔生產和資源循環利用的重點和難點,電石渣問題成為影響電石下游產品生產廠家規模擴大、生產發展的主要制約因素。如何將電石渣綜合回用、變廢為寶已是眾多企業迫在眉睫的課題。
湖南化工職業技術學院顏鑫教授課題組在中試裝置(一批次可處理電石渣10~20 kg)上,以電石渣為主要原料、以氯化銨為提取劑得到氯化鈣-氨水溶液,以CO2為碳化劑,經碳化反應、脫水、干燥等工序成功制得CaCO3質量分數達到99.5%以上的高純度輕質碳酸鈣,歡迎參觀考察。相關成果:《以電石渣為原料生產食品級輕質碳酸鈣的綠色新工藝》已經發表于《現代化工》2019年第2期,《氯化鈣-氨水體系生產納米碳酸鈣的復合碳化機理研究》發表于《無機鹽工業》2019年第7期。
高純度輕質碳酸鈣可用于食品工業或其他特殊行業;殘渣是中性無害的,主要含有碳酸鈣、三氧化二鐵、氧化鎂、二氧化鈦、炭渣等,可用作水泥等建材原料。電石渣分離成為高純度輕質碳酸鈣、不溶性中性殘渣兩個實用產品,實現了變廢為寶、三廢零排放的目標。
一種電石渣生產高純度輕質碳酸鈣的中試技術,不僅解決了電石渣危害環境的問題,可制得附加值較高的高純度輕質碳酸鈣、不溶性中性殘渣,而且生產工藝簡單、投資不大,另外實現了三廢零排放,實現了以廢治廢、變廢為資源和三廢零排放的循環經濟目標,具有良好的環境效益和社會效益。
以年消納20萬t電石渣干粉(氫氧化鈣質量分數取90%)為例,鈣離子浸取率為90%時,可生產約22萬t高純度輕質碳酸鈣,得到不溶性中性殘渣約3.8萬t,同時可消納CO2約9.7萬t。高純度輕質碳酸鈣市場售價在1000元/t以上,不溶性中性殘渣市場售價為100元/t,年產值合計達到2.238億元。裝置總投資約為2 000萬元,利潤可達到約4 500萬元,投產半年可收回全部投資,具有良好的經濟效益。主要原料是電石渣和CO2,二者都是排出的廢物,成本幾乎為零;其他成本是消耗一定量的氯化銨、少量的添加劑,以及水、電、燃料、設備折舊和人工工資等,經濟效益十分明顯。
如有合作意向,可免費提供簡易的可研報告。
技術轉讓或合作開發
聯系人:顏鑫教授
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