CN105752987A - 一种电石渣的提纯方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电石渣的提纯方法。所述方法包括如下步骤：(1)将碳基原料、钙基原料、铁质原料送入电石炉或燃气熔融炉中，反应生成电石及副产物硅铁，所得硅铁随电石排出电石炉或燃气熔融炉；(2)产出的电石进一步反应生成乙炔气体和电石渣，乙炔气体经处理后送入储罐储存，而含有硅铁的电石渣则送往处理单元；(3)利用风选或磁选方式回收电石渣中的硅铁，得到提纯后的电石渣。本发明所述方通过硅铁生产与电石生产的相结合，将电石生产过程中含硅杂质转化为硅铁，有效避免碳化硅大量沉积于炉底导致炉底抬升的问题，同时也避免了炉壁铁壳、流料嘴和冷却锅等设备损坏。

Description

一种电石渣的提纯方法

技术领域

本发明涉及一种电石渣的提纯方法，属于化工技术领域。

背景技术

电石学名碳化钙，无色晶体，主要用于生产乙炔，乙炔是重要的化工原料，可生产几千种有机化工产品，曾被称为“有机合成工业之母”，由于电石在我国的大规模使用，其在生产乙炔同时产出大量粉末状电石渣，电石渣主要成分为Ca(OH)₂，目前常用在建材，生产水泥，而水泥行业在我国属于过剩行业之一。大量的电石渣低劣化使用，极大的浪费了钙材资源，同时带来严重污染。而在电石生产过程中，生产原料碳材中的灰分绝大多数富集到电石中，并最终富集到电石渣中，导致电石渣中杂质增多，无法实现高质量利用。如何去除电石渣中杂质，提纯电石渣是资源化、高效化、减量化利用电石渣的关键。

现有技术公开一种电石渣用于电石行业的物料循环系统的方法，该方法将电石渣经过简单的煅烧后，直接回用到电石生产，其忽略了电石渣中杂质含量过高的问题。事实上在电石生产过程中，碳基原料和钙基原料中灰分大多会富集到电石产物中，最终集中在电石渣中，若电石渣不做任何提纯处理，直接返回作为电石生产钙基原料，则对电石产品品质影响极大。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的电石渣提纯方法，通过硅铁生产与电石生产的相结合，将电石生产过程中含硅杂质转化为硅铁，有效避免碳化硅大量沉积于炉底导致炉底抬升的问题，同时也避免了炉壁铁壳、流料嘴和冷却锅等设备损坏。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电石渣的提纯方法，包括如下步骤：

(1)将碳基原料、钙基原料、铁质原料送入电石炉或燃气熔融炉中，反应生成电石及副产物硅铁，所得硅铁随电石排出电石炉或燃气熔融炉；

(2)产出的电石进一步反应生成乙炔气体和电石渣，乙炔气体经处理后送入储罐储存，而含有硅铁的电石渣则送往处理单元；

(3)利用风选或磁选方式回收电石渣中的硅铁，得到提纯后的电石渣。

本发明中，随着炉内物料温度逐渐升高，原料中的碳基原料与钙基原料生成电石，电石在进一步生成乙炔和电石渣；在生产电石及乙炔过程中会伴随多种副反应的发生，这其中包括原料中二氧化硅、碳和铁质原料中的铁发生系列反应进而生成硅铁，从而可有效避免碳化硅大量沉积于炉底导致炉底抬升的缺陷，同时也避免了炉壁铁壳、流料嘴和冷却锅等设备损坏。而对于电石渣中硅铁则通过风选或磁选方式进行回收利用，有效降低生产成本。

本发明所述的电石渣的提纯方法中，步骤(1)中，所述碳基原料、钙基原料、铁质原料的质量比为0.5～1.2:0.9～2:0.003～0.05。合理配置各原料可以提高原料的转化率，最大程度的降低生产成本。

本发明所述的电石渣的提纯方法中，步骤(1)中，所述碳基原料为本领域技术人员所理解的常规电石制备原料，所述碳基原料具体是由原煤、焦炭或兰炭中的一种或几种混合得到的。

本发明所述的电石渣的提纯方法中，步骤(1)中，所述钙基原料为本领域技术人员所理解的常规电石制备原料，所述钙基原料具体是由石灰、石灰石、熟石灰或电石渣中的一种或几种混合得到的。

本发明所述的电石渣的提纯方法中，步骤(1)中，所述铁质原料含铁量大于95％。

本发明所述的电石渣的提纯方法中，步骤(1)中，所述碳基原料、钙基原料、铁质原料的进料方式可为本领域技术人员所掌握的能够使三种原料充分混合的进料方式即可，优选混合成型后送入电石炉中，或者混合后送入燃气熔融炉中。

作为本发明优选的实施方式，所述电石渣的提纯方法的步骤如下：

(1)将碳基原料、钙基原料、铁质原料送入电石炉或燃气熔融炉中，反应生成电石及副产物硅铁，所得硅铁随电石排出电石炉；

所述碳基原料、钙基原料、铁质原料的质量比为0.5～1.2:0.9～2:0.003～0.05；

其中，所述碳基原料、钙基原料、铁质原料的进料方式为：混合成型后送入电石炉中，或者混合后送入燃气熔融炉中；

(2)产出的电石进一步反应生成乙炔气体和电石渣，乙炔气体经处理后送入储罐储存，而含有硅铁的电石渣则送往处理单元；

(3)利用风选或磁选方式回收电石渣中的硅铁，去除其它杂质，得到提纯后的电石渣。

本发明所述电石渣的提纯方法具有如下有益效果：

第一，原料中的二氧化硅和碳反应得到碳化硅，铁质原料中的铁能够与碳化硅发生反应生成硅铁，由此可防止碳化硅大量沉积于炉底，抬升炉底高度；

第二，本发明所述方法中生成的硅铁可避免炉壁铁壳、流料嘴和冷却锅等设备损坏；

第三，通过磁选或风选方式提取电石渣中硅铁，一方面能够获得副产物硅铁；另一方面能够去除电石渣中杂质，提纯电石渣。

附图说明

图1为本发明所述电石渣提纯方法的工艺流程图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

本实施例提供一种电石渣的提纯方法，包括如下步骤：

(1)适量的干燥后兰炭、石灰和钢屑混合均匀，兰炭：石灰：钢屑＝0.63:1:0.009(质量比)，混合物料经输送装置送入电石炉中，原料在炉内温度逐渐升高，当温度升高至1700～2200℃时，发生电石生成反应，反应时间25min；

在电石生产过程中伴随着大量副反应的发生，其中包括原料中的二氧化硅、原料中的碳和铁质原料中的铁发生系列反应，生成硅铁，并随着产物电石由下部出料口出料，冷却后破碎；尾气由密闭电石炉顶部出气口排出，进入气体净化、除尘单元；产品电石中含碳化钙80.96％，发气量301.34L/kg；

(2)冷却后的电石产物送至干法乙炔生产装置，产出乙炔和电石渣，乙炔经净化处理后送至储罐储存，而含有硅铁的电石渣则送往处理单元；

(3)利用风选或磁选方式回收电石渣中的副产物硅铁，得到提纯后的电石渣。经检测，电石渣中杂质含量约为5％。

其中，所述碳基原料是以某兰炭为例，其主要性质见表1。

表1碳基原料主要性质

项目	单位	数值	备注
				全水	wt％	5.33	收到基
固定碳	wt％	85.3	干基
				挥发分	wt％	7.2	干基
灰分	wt％	7.5	干基

表2原煤灰成分分析

所述钙基原料为石灰、石灰石、熟石灰或电石渣之一或混合物，本实施例1中入电石炉钙基物料为CaO含量为91.7％的石灰，其成分分析将表3。

表3石灰成分分析

所述铁质原料使用含铁98％的钢屑，其原料粒度：5～35mm。

其中，步骤(1)中，所述碳基原料、钙基原料、铁质原料的进料方式为：混合成型后送入电石炉中中，也可以混合后直接送入燃气熔融炉中。

经比较，采用本发明所述方法相比现有电石生产方法(即生石灰和含碳原料在电石炉内，依靠电弧高温熔化反应而生成电石)，所得电石渣中总杂质含量下降幅度可达35％，SiO₂含量下降约90％(原料中绝大多数的SiO₂与铁质原料和碳基原料反应生成硅铁)。由此可见，采用本发明所述方法可有效避免碳化硅大量沉积于炉底导致炉底抬升的问题，同时也避免了炉壁铁壳、流料嘴和冷却锅等设备损坏；且通过磁选或风选方式提取电石渣中硅铁，还可获得副产物硅铁，高效去除电石渣中杂质，提纯电石渣。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种电石渣的提纯方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将碳基原料、钙基原料、铁质原料送入电石炉或燃气熔融炉中，反应生成电石及副产物硅铁，所得硅铁随电石排出电石炉或燃气熔融炉；

(2)产出的电石进一步反应生成乙炔气体和电石渣，乙炔气体经处理后送入储罐储存，而含有硅铁的电石渣则送往处理单元；

(3)利用风选或磁选方式回收电石渣中的硅铁，得到提纯后的电石渣。

2.根据权利要求1所述的提纯方法，其特征在于，步骤(1)中，所述碳基原料、钙基原料、铁质原料的质量比为0.5～1.2:0.9～2:0.003～0.05。

3.根据权利要求1所述的提纯方法，其特征在于，步骤(1)中，所述碳基原料是由原煤、焦炭或兰炭中的一种或几种混合得到的。

4.根据权利要求1所述的提纯方法，其特征在于，步骤(1)中，所述钙基原料是由石灰、石灰石、熟石灰或电石渣中的一种或几种混合得到的。

5.根据权利要求1所述的提纯方法，其特征在于，步骤(1)中，所述铁质原料含铁量大于95％。

6.根据权利要求1所述的提纯方法，其特征在于，步骤(1)中，所述碳基原料、钙基原料、铁质原料的进料方式为：混合成型后送入电石炉中，或者混合后送入燃气熔融炉中。

7.根据权利要求1所述的提纯方法，其特征在于，步骤如下：

(1)将碳基原料、钙基原料、铁质原料送入电石炉或燃气熔融炉中，反应生成电石及副产物硅铁，所得硅铁随电石排出电石炉；

其中，所述碳基原料、钙基原料、铁质原料的质量比为0.5～1.2:0.9～2:0.003～0.05；

所述碳基原料、钙基原料、铁质原料的进料方式为：混合成型后送入电石炉中，或者混合后送入燃气熔融炉中；

(2)产出的电石进一步反应生成乙炔气体和电石渣，乙炔气体经处理后送入储罐储存，而含有硅铁的电石渣则送往处理单元；

(3)利用风选或磁选方式回收电石渣中的硅铁，去除其它杂质，得到提纯后的电石渣。