CN104148359A - 一种用电石渣处理废氟化催化剂的方法 - Google Patents
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Abstract
一种用电石渣处理废氟化催化剂的方法，包括如下步骤：将电石渣脱水后，进入干燥器中干燥，得到电石渣粉；电石渣粉与废氟化催化剂在装有热交换器的混合器中混合，反应，得到粉末混合物；混合反应产生的热量通过热交换器供给干燥器干燥电石渣；得到粉末混合物后与水泥生料进行在线配比，一起进入磨机混合,均化后送入水泥窑煅烧系统，烧成水泥熟料。使用工业废弃物电石渣处理废氟化催化剂，以废治废，并可以大规模、高效率对废氟化催化剂进行无害化处置和资源化利用，无二次污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种用电石渣处理废氟化催化剂的方法。
背景技术
液相催化氟化法是氟化工生产中的经典工艺，所用的催化剂经过一段时间的连续使用后会失活，而成为废催化剂排出。废氟化催化剂成分复杂，主要由卤化物、卤代烃、氯化氢、氟化氢、溶剂、高沸点聚合物组成，性状为粘稠状液体，属危险废物，必须妥善处理或综合利用。
公开报道的废氟化催化剂的处理方法以湿法为主，需要加入大量萃取剂，工艺技术复杂，处理容量低，并伴生较多的有机物和废水，未完全消除污染。
中国专利CN102220496A公开了从废氟化催化剂五氯化锑中回收五氧化二锑的方法，采用水或洗涤水萃取、双氧水氧化、工业水水解、过滤得到含水五氧化二锑，该方法锑回收率不高，仍有较多的锑进入废水，处理过程中仍产生较多的有机物和废水。
中国专利CN103114203A采用萃取、氧化、中和、过滤从废氟化催化剂五氯化锑中制备了焦锑酸钠，但该工艺技术复杂、湿法处理容易引起二次污染、处理过程中仍产生较多的有机物和废水。
电石渣是电石水解获取乙炔气后的以氢氧化钙为主要成分的废渣，它的处置一直令生产厂头痛。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用电石渣处理废氟化催化剂的方法，该方法利用电石渣废弃物大规模、高效率对废氟化催化剂进行无害化处置和资源化利用，无二次污染。
本发明的技术方案为：
一种用电石渣处理废氟化催化剂的方法，其特征在于包括以下步骤：
(A)将电石渣脱水后，进入干燥器中干燥，得到细度为60-600目，含水率为0.5％-10％的电石渣粉，
(B)电石渣粉通过固体进料口进入混合器，废氟化催化剂通过液体进料口泵入混合器与电石渣粉混合，反应10-60min，放出1/10的粉末混合物，然后补充物料,再混合反应10-60min，再放出1/10粉末混合物,重复进行；混合器中安装有热交换器，混合反应产生的热量通过热交换器供给步骤(A)中的干燥器干燥电石渣；废氟化催化剂与电石渣粉的重量比为0.1-0.8，
(C)粉末混合物按1％-5％与水泥生料进行配比，一起进入磨机混合,均化后送入水泥窑煅烧系统，烧成水泥熟料。
所述的废氟化催化剂为液相催化氟化法产生的废四氯化钛催化剂和废四氯化锡催化剂中的一种。
所述的废四氯化钛催化剂重量百分组成为：四氯化钛：5％-20％，溶剂：15％-30％，高聚物：30％-50％，氯化氢和氟化氢：5％-20％；
所述的废四氯化锡催化剂重量百分组成为：四氯化锡：5％-20％，卤代烃10％-40％，高聚物：30％-50％，氯化氢和氟化氢：15％-30％；
原理：
1)电石渣主要成分为Ca(OH)2，干燥后电石渣粉干法处理废氟化催化剂时可有效中和废氟化催化剂中的酸性物质，并将废氟化催化剂中有机物有效吸附到粉末中，从而使高粘度的高酸度的废氟化催化剂进入电石渣粉中，形成具有一定流动性的固体粉末混合物，便于物料传输和进一步处理。
2)电石渣粉与废氟化催化剂中的酸性物质反应会放出大量热量，利用热交换器将热量用于干燥电石渣，并利用水汽蒸发过程达到混合器降温的目的。
3)利用水泥窑温度高、停留时间长的特点，充分协同处理废氟化催化剂中有毒有害物质，避免废气二次污染。固体粉末混合物煅烧后进入水泥熟料中，实现了电石渣和废氟化催化剂的无害化与资源化利用。
本发明的有益效果是：
1、采用上述方法，使用工业废弃物电石渣处理废氟化催化剂，以废治废，具有良好的环境效益。
2、电石渣粉与废氟化催化剂反应会产生大量热量，如果不能及时将热量排出会导致热量累积，损坏混合器。采用本发明提出的方法，在混合器中装有热交换器，将反应产生的大量热量通过热交换器供给干燥器用于电石渣干燥。既避免了混合器中热量累积问题，又利用了产生的废热干燥电石渣。具有较好的环境和经济效益。
3、采用上述方法，可对废氟化催化剂进行大规模、高效率的处理，避免了湿法处理中废水处理的问题，处理容量高，无需要再次处理的废弃物，实现了电石渣和废氟化催化剂的无害化与资源化利用。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图1和具体实施方式进一步描述本发明的特征。
实施例1
参见图1，某电化厂产生的电石渣，其品质参数为：含水率：70％，Ca(OH)2：85％(干基)，CaCO3：11％(干基)，杂质(含硫、磷等还原性物质)：4％，COD：9.3mg/g(干基)。电石渣经脱水使含水率降到30％后，进入双螺旋干燥机中干燥，得到细度为60目，含水率为10％的电石渣粉。
250kg电石渣粉通过固体进料口进入混合器，50kg废四氯化钛氟化催化剂通过液体进料口按10kg/h的速度泵入装有热交换器的双螺杆锥形混合器与电石渣粉混合，反应，30min后，放出30kg粉末混合物物料。然后向混合器加入25kg电石渣粉，按10kg/h的速度泵入5kg废氟化催化剂，30min后再放出1/10物料，重复进行。所述的废四氯化钛催化剂重量百分组成为：四氯化钛：15％-20％，溶剂：25％-30％，高聚物：45％-50％，氯化氢和氟化氢：5％-10％；
热交换器带出的热量供给双螺旋干燥机用以干燥电石渣。
粉末混合物经检测含CaO：80％-85％，SO3：3.0％-3.5％，F：0.7％-1.0％，TiO2：0.5％-0.9％，Cl：0.04％-0.06％，有机物：12.1％-13.0％。
粉末混合物物料按3％与水泥生料进行配比，一起进入磨机混合,均化后送入水泥窑煅烧系统，烧成水泥熟料。
实施例2
某电化厂产生的电石渣，其品质参数为：含水率：70％，Ca(OH)2：85％(干基)，CaCO3：11％(干基)，杂质(含硫、磷等还原性物质)：4％，COD：9.3mg/g(干基)。电石渣经脱水使含水率降到30％后，进入双螺旋干燥机中干燥，得到细度为600目，含水率为0.5％的电石渣粉。
250kg电石渣粉通过固体进料口进入混合器，200kg废四氯化钛氟化催化剂通过液体进料口按10kg/h的速度泵入装有热交换器的双螺杆锥形混合器与电石渣粉混合，反应，60min后，放出45kg粉末混合物物料。然后向混合器加入25kg电石渣粉，按10kg/h的速度泵入20kg废氟化催化剂，60min后再放出1/10物料，重复进行。所述的废四氯化钛催化剂重量百分组成为：四氯化钛：15％-20％，溶剂：15％-20％，高聚物：45％-50％，氯化氢和氟化氢：10％-15％；
热交换器带出的热量供给双螺旋干燥机用以干燥电石渣。
粉末混合物经检测含CaO：60％-64％，SO3：7.1％-7.5％，F：3.8％-4.2％，TiO2：2.1％-2.5％，Cl：0.1％-0.3％，有机物：22.5％-23.5％。
粉末混合物物料按1％与水泥生料进行配比，一起进入磨机混合,均化后送入水泥窑煅烧系统，烧成水泥熟料。
实施例3
某电化厂产生的电石渣，其品质参数为：含水率：70％，Ca(OH)2：85％(干基)，CaCO3：11％(干基)，杂质(含硫、磷等还原性物质)：4％，COD：9.3mg/g(干基)。电石渣经脱水使含水率降到30％后，进入双螺旋干燥机中干燥，得到细度为60目，含水率为10％的电石渣粉。
250kg电石渣粉通过固体进料口进入混合器，25kg废四氯化钛氟化催化剂通过液体进料口按10kg/h的速度泵入装有热交换器的双螺杆锥形混合器与电石渣粉混合，反应，10min后，放出27.5kg粉末混合物物料。然后向混合器加入25kg电石渣粉，按10kg/h的速度泵入2.5kg废氟化催化剂，10min后再放出1/10物料，重复进行。所述的废四氯化钛催化剂重量百分组成为：四氯化钛：5％-10％，溶剂：25％-30％，高聚物：45％-50％，氯化氢和氟化氢：15％-20％；
热交换器带出的热量供给双螺旋干燥机用以干燥电石渣。
粉末混合物经检测含CaO：87.1％-89.2％，SO3：2.4％-2.9％，F：0.4％-0.6％，TiO2：0.3％-0.5％，Cl：0.02％-0.04％，有机物：6.35％-8.25％。
粉末混合物物料按5％与水泥生料进行配比，一起进入磨机混合,均化后送入水泥窑煅烧系统，烧成水泥熟料。
实施例4
某电化厂产生的电石渣，其品质参数为：含水率：70％，Ca(OH)2：85％(干基)，CaCO3：11％(干基)，杂质(含硫、磷等还原性物质)：4％，COD：9.3mg/g(干基)。电石渣经脱水使含水率降到30％后，进入双螺旋干燥机中干燥，得到细度为60目，含水率为10％的电石渣粉。
250kg电石渣粉通过固体进料口进入混合器，25kg废四氯化锡氟化催化剂通过液体进料口按10kg/h的速度泵入装有热交换器的双螺杆锥形混合器与电石渣粉混合，反应，10min后，放出27.5kg粉末混合物物料。然后向混合器加入25kg电石渣粉，按10kg/h的速度泵入2.5kg废氟化催化剂，10min后再放出1/10物料，重复进行。所述的废四氯化锡催化剂重量百分组成为：四氯化锡：5％-10％，卤代烃35％-40％，高聚物：30％-35％，氯化氢和氟化氢：25％-30％；
热交换器带出的热量供给双螺旋干燥机用以干燥电石渣。
粉末混合物经检测含CaO：88.7％-91.7％，F：3.1％-4.8％，SnO2：1.2％-1.6％，Cl：0.48％-0.56％，有机物：4.0％-4.7％。
粉末混合物物料按5％与水泥生料进行配比，一起进入磨机混合,均化后送入水泥窑煅烧系统，烧成水泥熟料。
实施例5
某电化厂产生的电石渣，其品质参数为：含水率：70％，Ca(OH)2：85％(干基)，CaCO3：11％(干基)，杂质(含硫、磷等还原性物质)：4％，COD：9.3mg/g(干基)。电石渣经脱水使含水率降到30％后，进入双螺旋干燥机中干燥，得到细度为600目，含水率为0.5％的电石渣粉。
250kg电石渣粉通过固体进料口进入混合器，200kg废四氯化锡氟化催化剂通过液体进料口按10kg/h的速度泵入装有热交换器的双螺杆锥形混合器与电石渣粉混合，反应，60min后，放出45kg粉末混合物物料。然后向混合器加入25kg电石渣粉，按10kg/h的速度泵入20kg废氟化催化剂，60min后再放出1/10物料，重复进行。所述的废四氯化锡催化剂重量百分组成为：四氯化锡：15％-20％，卤代烃10％-15％，高聚物：45％-50％，氯化氢和氟化氢：15％-20％；
热交换器带出的热量供给双螺旋干燥机用以干燥电石渣。
粉末混合物经检测含CaO：52％-59％，F：15.9％-18.0％，SnO2：6.3％-7.8％，Cl：2.2％-3.4％，有机物：14％-20％。
粉末混合物物料按1％与水泥生料进行配比，一起进入磨机混合,均化后送入水泥窑煅烧系统，烧成水泥熟料。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (3)
1.一种用电石渣处理废氟化催化剂的方法，其特征在于包括以下步骤：
(A)将电石渣脱水后，进入干燥机中干燥，得到细度为60-600目，含水率为0.5％-10％的电石渣粉，
(B)电石渣粉通过固体进料口进入混合器，废氟化催化剂通过液体进料口泵入混合器与电石渣粉混合，反应10-60min，放出1/10的粉末混合物，然后补充物料,再混合反应10-60min，再放出1/10粉末混合物,重复进行；混合器中安装有热交换器，混合反应产生的热量通过热交换器供给步骤(A)中的干燥器干燥电石渣；废氟化催化剂与电石渣粉的重量比为0.1-0.8，
(C)粉末混合物按1％-5％与水泥生料进行配比，一起进入磨机混合,均化后送入水泥窑煅烧系统，烧成水泥熟料。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的废氟化催化剂为液相催化氟化法产生的废四氯化钛催化剂和废四氯化锡催化剂中的一种。
3.根据权利要求2所述的一种电石渣处理废氟化催化剂的方法，其特征在于所述的废四氯化钛催化剂重量百分组成为：四氯化钛：5％-20％，溶剂：15％-30％，高聚物：30％-50％，氯化氢和氟化氢：5％-20％；
所述的废四氯化锡催化剂重量百分组成为：四氯化锡：5％-20％，卤代烃10％-40％，高聚物：30％-50％，氯化氢和氟化氢：15％-30％。
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