电石渣的应用现状牛云辉1，2，封培然1，2（1.四川省非金属复合与功能材料重点实验室，四川绵阳621010；2.西南科技大学，四川绵阳621010）摘要：通过对国内电石渣的生产工艺及应用现状的调查，指出了存在的问题并提出了改进措施。关键词：PVC；电石渣；应用现状：X781.2文献标识码：B：1009－1785(2010)11－0035-04ApplicationpresentstatusofcarbideslagNIUYun-hui1，2,FENGPei-激e1，2（1．StateKeyLaboratoryofAdvancedConstructionMaterials，Mianyang621010，China；2．SouthwestUniversityofScienceandTechnology，Mianyang621010，China）Abstract:Theexistingproblemsandimprovementswereproposedbyinvestigationontheproductionprocessandapplicationstatusofcarbideslagatdomestic.电石渣是在电石制取乙炔过程中排放出的工业废弃物。电石渣浆含水量大、碱性高、流量大，是污水管网的重点污染源，长期堆积不但占用大量土地，且对土地有严重的侵蚀作用。因此，国家环境保护部已将电石渣纳入第Ⅱ类一般工业固体废物，要求进行管理。本文通过对电石渣目前的排放量、存储状况及应用现状的概括总结，对电石渣应用中存在的问题进行综合分析，对制约电石渣大量应用的问题进行了针对性的研究。1电石渣目前，国内70%以上的电石用于生产聚氯乙烯每生产1tPVC产品耗用电石1.50～1.60t，每1t电石产生1.2t电石渣（干基），电石渣含水量按90％计，每生产1tPVC产品，排出电石渣浆约18t，电石渣浆的产生量大大超过了PVC的产量。电石加水的主要化学反应式如下。CaC2+2H2O=C2H2+Ca(OH)2+127.3kJ/mol在电石和水反应同时，电石中的杂质也参与反应，生成氢氧化钙和其他气体，主要反应式如下。CaS+2H2O=Ca(OH)2+H2S↑Ca3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3↑Ca3P2+6H2O=3Ca(OH)2+2PH3↑Ca2Si+4H2O=2Ca(OH)2+SiH4↑Ca3As2+6H2O=3Ca(OH)2+2AsH3↑目前，以电石为原料，加水（湿法）生产乙炔的工艺在中国仍占较大比重。2电石渣性能2.1电石渣化学成分金路树脂的干排电石渣和德阳利森的石灰石化学分析结果见表1。表1石灰石和电石渣的化学分析质量分数，%品名LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3K2ONa2O∑石灰石42.541.12电石渣25.243.730.420.3254.270.850.0090.130.0499.701.700.3068.090.330.0090.130.0499.56电石渣主要成分是Ca(OH)2，并有微量CaCO3，质量分数一般为90%以上，折合CaO质量分数约为68.09%，比石灰石中CaO的质量分数高出14%。电石渣中K2O、Na2O和MgO含量极低，SiO2和Al2O3含量较高。2.2电石渣中的有害成分由于石灰岩矿含有杂质，焦炭中煤灰也带有其他化学成分，电石水解反应用水来自地表、地下或PVC生产中的次氯酸液等，电石渣中含有相当数量的有害成分，主要为MgO、碱（Na2O和K2O）和Cl-[1]。36中国氯碱2010年第11期造成电石渣中Cl－含量高的主要原因是：（1）项目设计和生产工艺没有注重电石渣作为后序生产原料考虑，往往只作为废渣处理，并和其他废渣料混合排放；（2）PVC生产工艺中，采用水洗涤多余的氯气，产生相当数量的次氯酸液，为减少废液处理量，在设计和生产中把次氯酸液注入电石反应釜，因此带入Cl－。大多数企业电石渣中（干燥基）Cl－质量分数为0．1％左右，远远高于电石渣夹带液相中的Cl－含量。这是因为电石渣颗粒细，10～50μm颗粒达80％以上［2］；（3）在沿海地区和土壤盐碱含量高的地区，地表水或地下水中Cl－含量较高，水的加入带入了Cl－，使得电石渣中Cl-含量增加［3］。2.3电石渣的力学性能南京工业大学的武向萍[4]等对电石渣的力学性能进行了研究，发现粒径范围小于50μm的电石渣，水分对电石渣休止角的影响非常明显。相同干基含水量的电石渣，动态休止角小于静态休止角。随着电石渣干基含水量的减少，静态休止角与动态休止角也逐渐减小，流动性变好。电石渣内摩擦角随着物料干基含水量的降低而逐渐增大，颗粒间附着力无明显变化。2.4电石渣的热动力学闫羽等[5]研究发现，电石渣在400～500℃时发生分解，采用自熟料冷却的高温二次风已能满足电石渣所需的分解温度，氢氧化钙分解所消耗的热量小，电石渣分解所需要的热量将会减少。空气气氛条件下电石渣中氢氧化钙分解动力学机理函数...