CN108083279A - 处理电石渣的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了处理电石渣的系统和方法，系统包括：成型装置，具有钙基物料入口、碳基物料入口和混合球团出口；电石炉，具有混合球团入口、电石出口和尾气出口；乙炔发生装置，具有电石入口、水入口、乙炔气出口和电石渣浆出口；分离装置，具有电石渣浆入口和提纯后电石渣浆出口；脱水装置，具有提纯后电石渣浆入口、水出口和脱水后电石渣出口；烘干破碎装置，具有脱水后电石渣入口、高温气体入口和混合粉料出口；气固分离装置，具有混合粉料入口、固体粉料出口和气体出口；分解装置，具有固体粉料入口、氧化钙出口和水蒸气出口。该系统可以实现乙炔生产过程中电石渣的资源化利用，既环保又显著提高了电石生产企业的经济效益。

Description

处理电石渣的系统和方法

技术领域

本发明属于电石渣再利用领域，具体而言，本发明涉及处理电石渣的系统和方法。

背景技术

目前我国每年产出上千万吨电石渣，而强碱性电石渣的堆放不仅占用大量土地，而且因电石渣易于流失扩散，污染堆放场地附近的水资源并碱化土地，长时间堆放还可能风干起灰，污染周边环境。因此，电石渣的资源化利用迫在眉睫。传统电石渣主要用于生产水泥等建材，但是水泥行业产能过剩严重，经济效益不景气。

因此，现有处理电石渣的技术有待进一步改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种处理电石渣的系统和方法。该系统可以实现乙炔生产过程中电石渣的资源化利用，既环保又显著提高了电石生产企业的经济效益。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理电石渣的系统，根据本发明的实施例，该系统包括：

成型装置，所述成型装置具有钙基物料入口、碳基物料入口和混合球团出口；

电石炉，所述电石炉具有混合球团入口、电石出口和尾气出口，所述混合球团入口与所述混合球团出口相连；

乙炔发生装置，所述乙炔发生装置具有电石入口、水入口、乙炔气出口和电石渣浆出口，所述电石入口和所述电石出口相连；

分离装置，所述分离装置具有电石渣浆入口、杂质出口和提纯后电石渣浆出口，所述电石渣浆入口与所述电石渣浆出口相连；

脱水装置，所述脱水装置具有提纯后电石渣浆入口、水出口和脱水后电石渣出口，所述提纯后电石渣浆入口与所述提纯后电石渣浆出口相连，所述水出口与所述水入口相连；

烘干破碎装置，所述烘干破碎装置具有脱水后电石渣入口、高温气体入口和混合粉料出口，所述脱水后电石渣入口与所述脱水后电石渣出口相连，所述高温气体入口与所述尾气出口相连；

气固分离装置，所述气固分离装置具有混合粉料入口、固体粉料出口和气体出口，所述混合粉料入口与所述混合粉料出口相连；

分解装置，所述分解装置具有固体粉料入口、氧化钙出口和水蒸气出口，所述固体粉料入口与所述固体粉料出口相连，所述氧化钙出口与所述钙基物料入口相连。

根据本发明实施例的处理电石渣的系统，通过利用杂质与氢氧化钙物理性质的差异，将电石生产过程中电石渣浆供给至分离装置中进行分离，除去电石渣浆中的杂质，可显著降低后续烘干、分解工序的负荷，降低企业的投资和运行成本，且分离采用的是物理方法，显著降低了电石渣浆提纯的成本；然后通过将提纯后电石渣浆进行脱水，并将所得的水回收用于乙炔发生装置，降低了电石生产企业的用水负担，有利于缓解煤化工项目用水紧张的难题，实现水资源的循环可持续利用；然后通过利用电石炉产生的尾气作为烘干脱水后电石渣的烘干破碎介质，可避免采用烟气作为热源时生成碳酸钙的问题，使得后续分解处理的能耗显著降低，并且可避免采用高温惰性气体带来的成本高、能耗高的问题；最后，通过将固体粉料分解所得的氧化钙回用于电石生产过程的钙基原料，极大的减少了电石生产过程中石灰石焙烧生产石灰的量，且显著降低了分解石灰石时所带来的二氧化碳，可以保护日益短缺的优质石灰石资源，同时帮助电石生产企业摆脱对优质石灰石的依赖。由此，该系统可以实现乙炔生产过程产生电石渣的资源化利用，既环保又显著提高了电石生产企业的经济效益。

另外，根据本发明上述实施例的处理电石渣的系统还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，上述处理电石渣的系统进一步包括：第一冷凝装置，所述第一冷凝装置具有气体入口和第一冷凝液出口，所述气体入口与所述气体出口相连，所述第一冷凝液出口与所述水入口相连；第二冷凝装置，所述第二冷凝装置具有水蒸气入口和第二冷凝液出口，所述第二冷凝液出口和所述水入口相连。由此，可进一步回收利用水资源。

在本发明的一些实施例中，所述分离装置为水力旋流器或离心机。由此，有利于将电石渣浆中的杂质去除。

在本发明的一些实施例中，所述分解装置内布置有加热组件，所述加热组件为选自辐射管、加热棒和燃料烧嘴中的至少之一。由此，有利于提高固体粉料的分解效率且不引入新的杂质。

在本发明的一些实施例中，所述分解装置为立式炉或回转窑。由此，可进一步提高固体粉料的分解效率。

在本发明的再一个方面，本发明提出了一种处理电石渣的方法，根据本发明的实施例，该方法包括：

(1)将钙基物料和碳基物料供给至所述成型装置中进行成型，以便得到混合球团；

(2)将所述混合球团供给至所述电石炉中进行冶炼，以便得到电石和尾气；

(3)将所述电石供给至所述乙炔发生装置中与水接触，以便得到乙炔气和电石渣浆；

(4)将所述电石渣浆供给至所述分离装置中进行分离处理，以便得到杂质和提纯后电石渣浆；

(5)将所述提纯后电石渣浆供给至所述脱水装置中进行脱水，以便得到水和脱水后电石渣，并将所述水供给至步骤(3)中的所述乙炔发生装置中；

(6)将所述脱水后电石渣供给至所述烘干破碎装置采用步骤(2)中的所述尾气进行烘干破碎，以便得到混合粉料；

(7)将所述混合粉料供给至所述气固分离装置中进行气固分离，以便得到固体粉料和气体；

(8)将所述固体粉料供给至所述分解装置中进行分解处理，以便得到氧化钙和水蒸气，并将所述氧化钙供给至步骤(1)中的所述成型装置中作为所述钙基物料。

根据本发明实施例的处理电石渣的方法，通过利用杂质与氢氧化钙物理性质的差异，将电石生产过程中电石渣浆供给至分离装置中进行分离，除去电石渣浆中的杂质，可显著降低后续烘干、分解工序的负荷，降低企业的投资和运行成本，且分离采用的是物理方法，显著降低了电石渣浆提纯的成本；然后通过将提纯后电石渣浆进行脱水，并将所得的水回收用于乙炔发生装置，降低了电石生产企业的用水负担，有利于缓解煤化工项目用水紧张的难题，实现水资源的循环可持续利用；然后通过利用电石炉产生的尾气作为烘干脱水后电石渣的烘干破碎介质，可避免采用烟气作为热源时生成碳酸钙的问题，使得后续分解处理的能耗显著降低，并且可避免采用高温惰性气体带来的成本高、能耗高的问题；最后，通过将固体粉料分解所得的氧化钙回用于电石生产过程的钙基原料，极大的减少了电石生产过程中石灰石焙烧生产石灰的量，且显著降低了分解石灰石时所带来的二氧化碳，可以保护日益短缺的优质石灰石资源，同时帮助电石生产企业摆脱对优质石灰石的依赖。由此，该方法可以实现乙炔生产过程产生电石渣的资源化利用，既环保又显著提高了电石生产企业的经济效益。

另外，根据本发明上述实施例的处理电石渣的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，上述处理电石渣的方法进一步包括：(9)将所述气体供给至所述第一冷凝装置中进行冷凝，以便得到第一冷凝液，并将所述第一冷凝液供给至步骤(3)中的所述乙炔发生装置中；(10)将所述水蒸气供给至所述第二冷凝装置中进行冷凝，以便得到第二冷凝液，并将所述第二冷凝液供给至步骤(3)中的所述乙炔发生装置中。由此，可进一步回收利用水资源。

在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述钙基物料和所述碳基物料的质量比为(1～2)：(0.5～1.5)。由此，有利于提高电石反应的效率。

在本发明的一些实施例中，在步骤(6)中，所述尾气的温度不小于600摄氏度。由此，有利于提高脱水后电石渣的烘干效率。

在本发明的一些实施例中，在步骤(8)中，所述分解处理的温度为600～1100摄氏度。由此，有利于提高固体粉料的分解效率。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的处理电石渣的系统结构示意图；

图2是根据本发明再一个实施例的处理电石渣的系统结构示意图；

图3是根据本发明一个实施例的处理电石渣的方法流程示意图；

图4是根据本发明再一个实施例的处理电石渣的方法流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理电石渣的系统，根据本发明的实施例，参考图1，该系统包括：成型装置100、电石炉200、乙炔发生装置300、分离装置400、脱水装置500、烘干破碎装置600、气固分离装置700和分解装置800。

根据本发明的实施例，成型装置100具有钙基物料入口101、碳基物料入口102和混合球团出口103，且适于将钙基物料和碳基物料进行成型，以便得到混合球团。具体的，将来自收集单元的钙基物料单独或同碳基物料混合后成型，得到混合球团。由此，有利于提高钙基物料与碳基物料的接触面积，从而降低后续电石炉的能耗。具体的，碳基原料可以为煤粉、兰炭、半焦等。

根据本发明的一个实施例，钙基物料和碳基物料的质量比可以为(1～2)：(0.5～1.5)。发明人发现，若钙基物料含量过高、碳基物料含量过低，则氧化钙过量，碳基原料少，电石品质降低；若碳基物料含量过高，钙基物料含量过低，则碳基物料过量，氧化钙含量少，碳基原料相对过剩，电石品质降低。

根据本发明的实施例，电石炉200具有混合球团入口201、电石出口202和尾气出口203，混合球团入口201与混合球团出口103相连，且适于将混合球团进行冶炼，以便得到电石和尾气。具体的，在电石炉的高温条件下，混合球团中的钙基物料与碳基物料发生电石反应，得到电石和尾气。需要说明的是，电石炉为密闭电石炉。

根据本发明的一个实施例，电石炉中生产电石的温度可以为1800-2200摄氏度。由此，有利于提高混合球团的电石反应效率。

根据本发明的实施例，乙炔发生装置300具有电石入口301、水入口302、乙炔气出口303和电石渣浆出口304，电石入口301和电石出口202相连，且适于将电石与水接触，以便得到乙炔气和电石渣浆。具体的，将电石破碎后送至乙炔发生装置，采用湿法乙炔工艺，电石与水反应产生乙炔气，乙炔气送至气罐或作为下游的原料气。

根据本发明的一个实施例，电石渣浆的含水率可以为30-80％。由此，有利于将电石渣浆中的杂质除去。

根据本发明的实施例，分离装置400具有电石渣浆入口401、杂质出口402和提纯后电石渣浆出口403，电石渣浆入口401与电石渣浆出口304相连，且适于将电石渣浆进行分离处理，以便得到杂质和提纯后电石渣浆。具体的，根据杂质二氧化硅、硅铁等与氢氧化钙物理性质的差异，将电石渣浆送至分离装置中进行杂质脱除，得到提纯后电石渣浆。由此，通过简单的物理方法即可实现对电石渣浆的提纯，经济效益显著。

根据本发明的一个实施例，分离装置可以为水力旋流器或离心机。由此，有利于提高电石渣浆的提纯效率。

根据本发明的实施例，脱水装置500具有提纯后电石渣浆入口501、水出口502和脱水后电石渣出口503，提纯后电石渣浆入口501与提纯后电石渣浆出口403相连，水出口502与水入口302相连，且适于将提纯后电石渣浆进行脱水，以便得到水和脱水后电石渣，并将水供给至乙炔发生装置中。具体的，来自分离装置的提纯后电石渣浆可通过脱水装置脱除大部分水分，水输送至水池，且可回用于乙炔发生装置生产乙炔。由此，降低了电石生产企业的用水负担，同时有利于缓解煤化工项目用水紧张的难题，实现水资源的循环可持续利用。需要说明的是，脱水装置并不受特别限制，例如可以为压滤机。

根据本发明的一个实施例，脱水后电石渣的含水率不大于40％。由此，有利于降低后续烘干破碎装置的能耗。

根据本发明的实施例，烘干破碎装置600具有脱水后电石渣入口601、高温气体入口602和混合粉料出口603，脱水后电石渣入口601与脱水后电石渣出口503相连，高温气体入口602与尾气出口203相连，且适于将脱水后电石渣采用电石炉中的尾气进行烘干破碎，以便得到混合粉料。具体的，将脱水后电石渣送入烘干破碎装置，采用高温气体加热脱水后电石渣至100摄氏度以上，将脱水后电石渣中的水分烘干，同时将其破碎，得到混合粉料。由此，通过利用电石炉产生的尾气作为烘干脱水后电石渣的热源，同时该过程中可避免采用烟气作为热源时生成碳酸钙的问题，使得后续分解处理的能耗显著降低，并且可避免采用高温惰性气体带来的成本高、能耗高的问题。具体的，尾气的温度可以不小于600摄氏度。由此，可显著提高脱水后电石渣的烘干效率。

根据本发明的实施例，气固分离装置700具有混合粉料入口701、固体粉料出口702和气体出口703，混合粉料入口701与混合粉料出口603相连，且适于将混合粉料进行气固分离，以便得到固体粉料和气体。具体的，混合粉料以高温气体为载气，送入气固分离装置中，进行气固分离。其中，气固分离装置可以为布袋除尘器。

根据本发明的实施例，分解装置800具有固体粉料入口801、氧化钙出口802和水蒸气出口803，固体粉料入口801与固体粉料出口702相连，氧化钙出口802与钙基物料入口101相连，且适于将固体粉料进行分解处理，以便得到氧化钙和水蒸气，并将氧化钙供给至成型装置中作为钙基物料。具体的，固体粉料在分解装置内的高温作用下，粉料中的氢氧化钙发生分解反应，生成氧化钙，氧化钙从分解装置底部排出，回用于电石生产。由此，通过将固体粉料分解所得的氧化钙回用于电石生产，极大的减少了电石生产过程中石灰石焙烧生产石灰的量，且显著降低了分解石灰石时所带来的二氧化碳，可以保护日益短缺的优质石灰石资源，同时帮助电石生产企业摆脱对优质石灰石的依赖。

根据本发明的一个实施例，分解装置内布置有加热组件，加热组件可以为选自辐射管、加热棒和燃料烧嘴中的至少之一。具体的，当加热组件为辐射管和燃料烧嘴时可以采用降温后的电石炉尾气作为分解装置的燃料气，从而能够提高工艺能源利用效率，同时可降低固体燃料分解的燃料成本，进一步降低电石渣提纯生产氧化钙的成本。

根据本发明的再一个实施例，分解装置可以为立式炉或回转窑。由此，可进一步提高固体粉料的分解效率。

根据本发明的又一个实施例，分解处理的温度可以为600～1100摄氏度。由此，可显著提高固体粉料中氢氧化钙的分解效率，进而提高氧化钙的产率。

根据本发明实施例的处理电石渣的系统，通过利用杂质与氢氧化钙物理性质的差异，将电石生产过程中电石渣浆供给至分离装置中进行分离，除去电石渣浆中的杂质，可显著降低后续烘干、分解工序的负荷，降低企业的投资和运行成本，且分离采用的是物理方法，显著降低了电石渣浆提纯的成本；然后通过将提纯后电石渣浆进行脱水，并将所得的水回收用于乙炔发生装置，降低了电石生产企业的用水负担，有利于缓解煤化工项目用水紧张的难题，实现水资源的循环可持续利用；然后通过利用电石炉产生的尾气作为烘干脱水后电石渣的烘干破碎介质，可避免采用烟气作为热源时生成碳酸钙的问题，使得后续分解处理的能耗显著降低，并且可避免采用高温惰性气体带来的成本高、能耗高的问题；最后，通过将固体粉料分解所得的氧化钙回用于电石生产过程的钙基原料，极大的减少了电石生产过程中石灰石焙烧生产石灰的量，且显著降低了分解石灰石时所带来的二氧化碳，可以保护日益短缺的优质石灰石资源，同时帮助电石生产企业摆脱对优质石灰石的依赖。由此，该系统可以实现乙炔生产过程产生电石渣的资源化利用，既环保又显著提高了电石生产企业的经济效益。

根据本发明的实施例，参考图2，上述处理电石渣的系统进一步包括：第一冷凝装置900和第二冷凝装置1000。

根据本发明的实施例，第一冷凝装置900具有气体入口901和第一冷凝液出口902，气体入口901与气体出口703相连，第一冷凝液出口902与水入口302相连，且适于将气固分离装置中得到的气体进行冷凝，以便得到第一冷凝液，并将第一冷凝液供给至乙炔发生装置中。具体的，气体经第一冷凝装置后可得到第一冷凝液和降温后尾气，第一冷凝液可返回至乙炔发生装置回收利用，降温后尾气可作为分解装置的燃料气。由此，可进一步降低电石生产企业的用水负担，缓解煤化工项目用水紧张的难题，实现水资源的循环可持续利用，同时降低分解装置燃料的能耗，经济效益显著。

根据本发明的实施例，第二冷凝装置1000具有水蒸气入口1001和第二冷凝液出口1002，第二冷凝液出口1001和水入口302相连，且适于将分解装置中得到的水蒸气进行冷凝，以便得到第二冷凝液，并将第二冷凝液供给至乙炔发生装置中。由此，可进一步降低电石生产企业的用水负担，缓解煤化工项目用水紧张的难题，实现水资源的循环可持续利用。

如上所述，根据本发明实施例的处理电石渣的系统可具有选自下列的优点至少之一：

根据本发明实施例的处理电石渣的系统，将电石渣变废为宝，生产出的氧化钙可做下游原料，或者直接作为电石生产原料使用；

根据本发明实施例的处理电石渣的系统，为电石渣提纯提供了一条全新路径，可实现电石生产中钙基原料的循环利用，从而保护石灰石资源，避免因开发石灰石资源，造成的环境和山体破坏，保护自然环境；

根据本发明实施例的处理电石渣的系统，可缓解企业和社会的环保压力，避免电石渣对土壤和空气等的环境污染；

根据本发明实施例的处理电石渣的系统，通过采用水力旋流器或离心机在前端进行电石渣提纯，可降低后续烘干、分解和收集工序的负荷，降低企业投资和运行的成本，同时也降低了电石渣的提纯成本；

根据本发明实施例的处理电石渣的系统，可以高效回收电石渣中的水分，循环利用水分，降低电石企业的用水负担，缓解煤化工项目的用水紧张难题，实现水资源的循环可持续利用；

根据本发明实施例的处理电石渣的系统，通过利用高温电石炉中的尾气作为烘干脱水后电石渣浆的热源，无碳酸钙产生，且后端仅需将固体粉料加热至650摄氏度左右，即可完成氢氧化钙分解，获得氧化钙。即能够避免采用烟气带来的使得电石渣生成碳酸钙，分解碳酸钙耗能高的问题，同时可避免采用高温惰性气体(如氮气)，带来的成本高、能耗高的问题；

根据本发明实施例的处理电石渣的系统，采用降温后的电石炉尾气作为分解装置的燃料气，能够提高工艺能源利用效率，同时可降低固体燃料分解的燃料成本，进一步降低电石渣提纯生产氧化钙的成本；

根据本发明实施例的处理电石渣的系统，通过将氧化钙回用于电石生产，能够极大减少电石生产过程中石灰石焙烧生产石灰的量，同时大量降低分解石灰石生产石灰所带来的二氧化碳的排放量；

根据本发明实施例的处理电石渣的系统，能够保护日益短缺的优质石灰石资源，同时使得电石生产企业摆脱对优质石灰石的依赖；

根据本发明实施例的处理电石渣的系统，能够降低电石生产过程中钙基原料的成本，减少电石生产成本，增强企业竞争力。

在本发明的再一个方面，本发明提出了一种处理电石渣的方法，根据本发明的实施例，参考图3，该方法包括：

S100：将钙基物料和碳基物料供给至成型装置中进行成型

该步骤中，将钙基物料和碳基物料供给至成型装置中进行成型，以便得到混合球团。具体的，将来自收集单元的钙基物料单独或同碳基物料混合后成型，得到混合球团。由此，有利于提高钙基物料与碳基物料的接触面积，从而降低后续电石炉的能耗。具体的，碳基原料可以为煤粉、兰炭、半焦等，钙基原料可以为氧化钙。

根据本发明的一个实施例，钙基物料和碳基物料的质量比可以为(1～2)：(0.5～1.5)。发明人发现，若钙基物料含量过高、碳基物料含量过低，则氧化钙过量，碳基原料少，电石品质降低；若碳基物料含量过高，钙基物料含量过低，则碳基物料过量，氧化钙含量少，碳基原料相对过剩，电石品质降低。

S200：将混合球团供给至电石炉中进行冶炼

该步骤中，将混合球团供给至电石炉中进行冶炼，以便得到电石和尾气。具体的，在电石炉的高温条件下，混合球团中的钙基物料与碳基物料发生电石反应，得到电石和尾气。需要说明的是，电石炉为密闭电石炉。

根据本发明的一个实施例，电石炉中生产电石的温度可以为1800-2200摄氏度。由此，有利于提高混合球团的电石反应效率。

S300：将电石供给至乙炔发生装置中与水接触

该步骤中，将电石供给至乙炔发生装置中与水接触，以便得到乙炔气和电石渣浆。具体的，将电石破碎后送至乙炔发生装置，采用湿法乙炔工艺，电石与水反应产生乙炔气，乙炔气送至气罐或作为下游的原料气。

根据本发明的一个实施例，电石渣浆的含水率可以为30-80％。由此，有利于将电石渣浆中的杂质除去。

S400：将电石渣浆供给至分离装置中进行分离处理

该步骤中，将电石渣浆供给至分离装置中进行分离处理，以便得到杂质和提纯后电石渣浆。具体的，根据杂质二氧化硅、硅铁等与氢氧化钙物理性质的差异，将电石渣浆送至分离装置中进行杂质脱除，得到提纯后电石渣浆。由此，通过简单的物理方法即可实现对电石渣浆的提纯，经济效益显著。

S500：将提纯后电石渣浆供给至脱水装置中进行脱水

该步骤中，将提纯后电石渣浆供给至脱水装置中进行脱水，以便得到水和脱水后电石渣，并将水供给至S300中的乙炔发生装置中。具体的，来自分离装置的提纯后电石渣浆可通过脱水装置脱除大部分水分，水输送至水池，且可回用于乙炔发生装置生产乙炔。由此，降低了电石生产企业的用水负担，同时有利于缓解煤化工项目用水紧张的难题，实现水资源的循环可持续利用。需要说明的是，脱水装置并不受特别限制，例如可以为压滤机。

根据本发明的一个实施例，脱水后电石渣的含水率不大于40％。由此，有利于降低后续烘干破碎装置的能耗。

S600：将脱水后电石渣供给至烘干破碎装置采用S200中的尾气进行烘干破碎

该步骤中，将脱水后电石渣供给至烘干破碎装置采用S200中的尾气进行烘干破碎，以便得到混合粉料。具体的，将脱水后电石渣送入烘干破碎装置，采用高温气体加热脱水后电石渣至100摄氏度以上，将脱水后电石渣中的水分烘干，同时将其破碎，得到混合粉料。由此，通过利用电石炉产生的尾气作为烘干脱水后电石渣的热源，同时该过程中可避免采用烟气作为热源时生成碳酸钙的问题，使得后续分解处理的能耗显著降低，并且可避免采用高温惰性气体带来的成本高、能耗高的问题。具体的，尾气的温度可以不小于600摄氏度。由此，可显著提高脱水后电石渣的烘干效率。

S700：将混合粉料供给至气固分离装置中进行气固分离

该步骤中，将混合粉料供给至气固分离装置中进行气固分离，以便得到固体粉料和气体。具体的，混合粉料以高温气体为载气，送入气固分离装置中，进行气固分离。其中，气固分离装置可以为布袋除尘器。

S800：将固体粉料供给至分解装置中进行分解处理

该步骤中，将固体粉料供给至分解装置中进行分解处理，以便得到氧化钙和水蒸气，并将氧化钙供给至S100中的成型装置中作为钙基物料。具体的，固体粉料在分解装置内的高温作用下，粉料中的氢氧化钙发生分解反应，生成氧化钙，氧化钙从分解装置底部排出，回用于电石生产。由此，通过将固体粉料分解所得的氧化钙回用于电石生产，极大的减少了电石生产过程中石灰石焙烧生产石灰的量，且显著降低了分解石灰石时所带来的二氧化碳，可以保护日益短缺的优质石灰石资源，同时帮助电石生产企业摆脱对优质石灰石的依赖。

根据本发明的一个实施例，分解处理的温度可以为600～1100摄氏度。由此，可显著提高固体粉料中氢氧化钙的分解效率，进而提高氧化钙的产率。

根据本发明实施例的处理电石渣的方法，通过利用杂质与氢氧化钙物理性质的差异，将电石生产过程中电石渣浆供给至分离装置中进行分离，除去电石渣浆中的杂质，可显著降低后续烘干、分解工序的负荷，降低企业的投资和运行成本，且分离采用的是物理方法，显著降低了电石渣浆提纯的成本；然后通过将提纯后电石渣浆进行脱水，并将所得的水回收用于乙炔发生装置，降低了电石生产企业的用水负担，有利于缓解煤化工项目用水紧张的难题，实现水资源的循环可持续利用；然后通过利用电石炉产生的尾气作为烘干脱水后电石渣的烘干破碎介质，可避免采用烟气作为热源时生成碳酸钙的问题，使得后续分解处理的能耗显著降低，并且可避免采用高温惰性气体带来的成本高、能耗高的问题；最后，通过将固体粉料分解所得的氧化钙回用于电石生产过程的钙基原料，极大的减少了电石生产过程中石灰石焙烧生产石灰的量，且显著降低了分解石灰石时所带来的二氧化碳，可以保护日益短缺的优质石灰石资源，同时帮助电石生产企业摆脱对优质石灰石的依赖。由此，该系统可以实现乙炔生产过程产生电石渣的资源化利用，既环保又显著提高了电石生产企业的经济效益。

根据本发明的实施例，参考图4，上述处理电石渣的方法进一步包括：

S900：将气体供给至第一冷凝装置中进行冷凝

该步骤中，将步骤S700中气固分离装置中得到的气体供给至第一冷凝装置中进行冷凝，以便得到第一冷凝液，并将第一冷凝液供给至步骤S300中的乙炔发生装置中。具体的，气体经第一冷凝装置后可得到第一冷凝液和降温后尾气，第一冷凝液可返回至乙炔发生装置回收利用，降温后尾气可作为分解装置的燃料气。由此，可进一步降低电石生产企业的用水负担，缓解煤化工项目用水紧张的难题，实现水资源的循环可持续利用，同时降低分解装置燃料的能耗，经济效益显著。

S1000：将水蒸气供给至第二冷凝装置中进行冷凝

该步骤中，将步骤S800中分解装置中得到的水蒸气供给至第二冷凝装置中进行冷凝，以便得到第二冷凝液，并将第二冷凝液供给至步骤S300中的乙炔发生装置中。由此，可进一步降低电石生产企业的用水负担，缓解煤化工项目用水紧张的难题，实现水资源的循环可持续利用。

下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。

实施例

表1 电石渣焙烧后成分分析

将钙基物料(氧化钙大于85wt％)和煤粉按照质量比1.5：1进行混合成型，并将成型所得的混合球团送至电石炉中，在2000摄氏度的高温下进行冶炼，得到电石和尾气，电石进一步供给至乙炔发生装置与水接触，得到乙炔气和含水率为68％的电石渣浆(电石渣成分如表1所示)，该电石渣浆直接通过液压浓料泵泵送入水力旋流器中，通过离心分离将电石渣浆中的杂质二氧化硅、硅铁等与氢氧化钙分离，杂质由水力旋流器底部的杂质出口排出，提纯后电石渣浆(含水70wt％)由顶部出口送入板式压滤机中，通过物理挤压过滤，获得脱水后电石渣(含水35wt％)和水，水返回乙炔发生装置使用。脱水后电石渣送入烘干破碎机进料口，在烘干破碎机中将脱水后电石渣打散，来自密闭电石炉的高温电石炉尾气温度约630摄氏度，在烘干破碎机中将脱水后电石渣烘干，并且携带烘干后的混合粉料进入布袋除尘器中，实现气固分离，气体进入第一冷凝器，经冷却后获得第一冷凝水，可用于乙炔发生装置，固体粉料送入热分解炉中，热分解炉中下部燃料烧嘴采用燃料气燃烧供热，燃料气使用冷却后的电石炉尾气，将炉内的固体粉料加热至650摄氏度左右，粉料中氢氧化钙发生热分解反应，获得富含氧化钙的生石灰粉，由装置底部排出，经分离后生石灰粉中氧化钙含量可达92.53wt％，生石灰粉送入对辊成型机中作为钙基物料回收使用。分解产生的水蒸气随着尾气由顶部尾气出口排出，进入第二冷凝器中，回收冷凝水，水分回用于乙炔发生装置。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种处理电石渣的系统，其特征在于，包括：

成型装置，所述成型装置具有钙基物料入口、碳基物料入口和混合球团出口；

电石炉，所述电石炉具有混合球团入口、电石出口和尾气出口，所述混合球团入口与所述混合球团出口相连；

乙炔发生装置，所述乙炔发生装置具有电石入口、水入口、乙炔气出口和电石渣浆出口，所述电石入口和所述电石出口相连；

分离装置，所述分离装置具有电石渣浆入口、杂质出口和提纯后电石渣浆出口，所述电石渣浆入口与所述电石渣浆出口相连；

脱水装置，所述脱水装置具有提纯后电石渣浆入口、水出口和脱水后电石渣出口，所述提纯后电石渣浆入口与所述提纯后电石渣浆出口相连，所述水出口与所述水入口相连；

烘干破碎装置，所述烘干破碎装置具有脱水后电石渣入口、高温气体入口和混合粉料出口，所述脱水后电石渣入口与所述脱水后电石渣出口相连，所述高温气体入口与所述尾气出口相连；

气固分离装置，所述气固分离装置具有混合粉料入口、固体粉料出口和气体出口，所述混合粉料入口与所述混合粉料出口相连；

分解装置，所述分解装置具有固体粉料入口、氧化钙出口和水蒸气出口，所述固体粉料入口与所述固体粉料出口相连，所述氧化钙出口与所述钙基物料入口相连。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括：

第一冷凝装置，所述第一冷凝装置具有气体入口和第一冷凝液出口，所述气体入口与所述气体出口相连，所述第一冷凝液出口与所述水入口相连；

第二冷凝装置，所述第二冷凝装置具有水蒸气入口和第二冷凝液出口，所述水蒸气入口与所述水蒸气出口相连，所述第二冷凝液出口和所述水入口相连。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述分离装置为水力旋流器或离心机。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述分解装置内布置有加热组件，所述加热组件为选自辐射管、加热棒和燃料烧嘴中的至少之一。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述分解装置为立式炉或回转窑。

6.一种采用权利要求1-5中任一项所述的系统处理电石渣的方法，其特征在于，包括：

(1)将钙基物料和碳基物料供给至所述成型装置中进行成型，以便得到混合球团；

(2)将所述混合球团供给至所述电石炉中进行冶炼，以便得到电石和尾气；

(3)将所述电石供给至所述乙炔发生装置中与水接触，以便得到乙炔气和电石渣浆；

(4)将所述电石渣浆供给至所述分离装置中进行分离处理，以便得到杂质和提纯后电石渣浆；

(5)将所述提纯后电石渣浆供给至所述脱水装置中进行脱水，以便得到水和脱水后电石渣，并将所述水供给至步骤(3)中的所述乙炔发生装置中；

(6)将所述脱水后电石渣供给至所述烘干破碎装置采用步骤(2)中的所述尾气进行烘干破碎，以便得到混合粉料；

(7)将所述混合粉料供给至所述气固分离装置中进行气固分离，以便得到固体粉料和气体；

(8)将所述固体粉料供给至所述分解装置中进行分解处理，以便得到氧化钙和水蒸气，并将所述氧化钙供给至步骤(1)中的所述成型装置中作为所述钙基物料。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，进一步包括：

(9)将所述气体供给至所述第一冷凝装置中进行冷凝，以便得到第一冷凝液，并将所述第一冷凝液供给至步骤(3)中的所述乙炔发生装置中；

(10)将所述水蒸气供给至所述第二冷凝装置中进行冷凝，以便得到第二冷凝液，并将所述第二冷凝液供给至步骤(3)中的所述乙炔发生装置中。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述钙基物料和所述碳基物料的质量比为(1～2)：(0.5～1.5)。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤(6)中，所述尾气的温度不小于600摄氏度。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤(8)中，所述分解处理的温度为600～1100摄氏度。