一種用電石渣生產水泥主料、水泥輔料和水泥的方法
2023-06-15 07:14:41
專利名稱：一種用電石渣生產水泥主料、水泥輔料和水泥的方法
技術領域：
本發明涉及電石法聚氯乙烯生產的廢渣的利用，具體地，涉及一種用電石法聚氯乙烯的廢渣生產水泥主料、水泥輔料和水泥的方法。
背景技術：
電石法聚氯乙烯產生的廢渣就是電石渣，電石渣是電石水解生產乙炔所產生的殘 餘物，是含固量在8% -10%的乳液，又名電石泥，其主要化學成分是氫氧化鈣，還含有矽酸 鈣、鋁酸鈣、矽鐵及炭渣等固體雜質以及硫化鈣、氫氧化鈣、乙炔等水溶液，是一種呈強鹼 性，富含豐富的鈣資源，以其為原料可生產碳酸鈣、水泥等一系列需要鈣質為原料的產品。 但由於其中所含雜質較多、含水量高、成份複雜、未經處理的電石渣無法直接利用，。另一方 面，隨著電石行業的蓬勃發展，電石渣的排放量也日益增加，年生產20萬噸PVC的生產廠排 放電石泥漿達360萬噸/年，大量的電石渣無法有效利用，直接堆積將嚴重汙染農田和地下 水，造成土地人為鹼化，對生態環境造成難以恢復的汙染。為了有效利用資源，變廢為寶，人們開發研發了許多方法將電石渣轉化為其他有 用材料，其中以將電石渣用於生產水泥為主。例如，申請號為200610124911.0，發明名稱為 電石渣改性及改性電石渣替代天然石膏磨製水泥的方法的中國專利，公開了一種電石渣的 改性方法，將100KG乾電石渣配重量百分比濃度為60% 86%的廢硫酸66 118KG，自來 水0 44KG。工藝流程為電石渣-—晾乾-—破碎-—計量-—酸化-—陳放-—乾燥-— 改性電石渣。而後將改性後的電石渣替代天然石膏磨製水泥，改性電石渣摻量為水泥原料 總重的6% 8%。由於改性電石渣兼具有硫酸鹽和鹼性激發劑的雙重作用，製造水泥時 加入改性電石渣會獲得較高的早期和後期強度，相對縮短複合水泥的終凝時間，並減少水 泥生產對天然石膏的依賴，降低電石渣對環境的汙染，明顯節約資源和能源。另外，申請號 為200710150669. 9，發明名稱為一種電石渣全部替代石灰石煅燒水泥的方法，公開了一種 電石渣全部替代石灰石煅燒水泥的方法，以電石渣為鈣質原料，採用幹法窯外預分解水泥 生產技術，100%利用電石渣替代石灰石煅燒水泥熟料，包括(1)電石渣預熱預分解，採用 旋風預熱器和分解爐系統對電石渣生料進行預熱預分解，電石渣的分解溫度為380-550°C， 分解爐出口溫度為550-750°C ； (2)煤粉燃燒和生料分解，煤粉和生料通過分料器進入分解 爐，控制分解爐風、料和煤的加入位置和加入量，使煤粉在溫度高於850°C條件下燃燒，生料 進行分解；(3)上述料進入迴轉窯煅燒製成水泥熟料。上述方法雖然成功的將電石渣改性或直接作為生產水泥的原料，然而其操作十分 繁瑣複雜，對設備的要求較高，並不適合大規模推廣應用。因此，有必要探索將電石渣轉化 為水泥的新方法，以適應市場的需求。
發明內容
本發明提供了一種用電石法聚氯乙烯的廢渣生產水泥主料、水泥輔料和水泥的方 法，該方法變廢為寶，消耗大量的廢渣，保護了環境，生產成本低，生產過程簡單，是一個具有較大經濟效益的方法。本發明的技術方案為電石法聚氯乙烯生產電石渣的過程為將電石與水按照適 當比例投入到氣體發生器中，得到乙炔氣和電石渣。乙炔氣體再和氯化氫氣按照適當比例 在單體合成釜中反應得到氯乙烯單體，氯乙烯單體再經過聚合釜聚合即得到聚氯乙烯聚合 體。其化學反應原理為CaC2+2H20= Ca(0H)2+C2H2C2H2+HCI = CH2CHCI本發明的技術方案為用電石法聚氯乙烯生產的電石渣生產水泥主料將電石法聚氯乙烯生產的電石渣在離心機(4)中離心，將電石渣的含水量控制在20 40%，而後將 電石渣與粘土按照1 0.3 0.6的質量比例投入混合攪拌機(5)中攪拌均勻，再用毛坯 成型機(6)壓成毛坯，放入鍛燒爐(7)裡，在550 650°C下煅燒，使電石渣和粘土脫掉水 分，並且分解成氧化鈣、氧化矽、鋁和鐵的混合物I，出爐後冷卻，用粉碎機(8)粉碎成60 100毫米的塊狀物；用電石法聚氯乙烯生產的電石渣生產水泥輔料將電石渣調製成乳濁液，與鹽酸 按照電石渣與氯化氫質量之比為1 0. 76 1. 16，置於淨化器(9)裡進行反應；反應產物 經第一抽濾泵(10)抽濾，得炭濾餅(20)和澄清的氯化鈣溶液；炭濾餅精製成活性炭；澄清 的氯化鈣溶液與稀釋好的硫酸按照氯化鈣與硫酸純物質質量之比為1 0. 68 1. 08置於 酸化器(11)裡反應，得到兩水硫酸鈣沉澱與鹽酸的混合液；兩水硫酸鈣與鹽酸的混合液經 第二抽濾泵(12)抽濾，得兩水硫酸鈣濾餅和稀鹽酸溶液，稀鹽酸溶液返回上道工序重複利 用；兩水硫酸鈣濾餅經洗滌離心機(13)洗滌離心，脫水，乾燥器(14)乾燥，粉碎機(15)粉 碎，得到兩水硫酸鈣(21)；合成水泥將上述得到的混合物I與兩水硫酸鈣按照質量之比為1 0. 04 0. 08 投入到球磨機(16)裡，研磨成600 800目的細粉，再經包裝機(17)包裝，成為水泥產品 (19)。本發明所述的用電石法聚氯乙烯的廢渣生產水泥主料、水泥輔料和水泥的方法， 利用電石渣生產水泥主料、輔料，並用主料和輔料配置成水泥產品，變廢為寶，避免電石渣 對環境的汙染，降低了水泥的生產成本，生產方法簡單，設備投資少，是一個十分經濟有效 的方法。
圖1 為本發明所述的用電石法聚氯乙烯的廢渣生產水泥主料、水泥輔料和水泥 的方法的工藝流程圖，其中4——離心機，5——混合攪均機，6——毛坯成型機，7——鍛燒爐，8——粉碎機，20——碳粉圖2 為本發明所述的用電石法聚氯乙烯的廢渣生產水泥主料、水泥輔料和水泥 的方法的工藝流程圖，其中9——淨化器，10——第一抽率泵，11——酸化器，12——第二抽濾泵，13——洗滌離心機，14——乾燥器，15——粉碎機， 21——兩水硫酸鈣產品。圖3 為本發明所述的用電石法聚氯乙烯的廢渣生產水泥主料、水泥輔料和水泥的方法的工藝流程圖，其中，16——球磨機，17——包裝機，19——水泥成品。
具體實施例方式以下結合具體實施例對本發明所述的用電石法聚氯乙烯的廢渣生產水泥主料、水泥輔料和水泥的方法做進一步描述和說明。實施例一電石法聚氯乙烯生產電石渣的過程為將1200kg電石與水按照質量比為1 4投 入到氣體發生器中，得到487. 5kg乙炔氣和1387. 5kg電石渣。乙炔氣體再和氯化氫氣按照 質量比為1 1.2投入單體合成釜中，反應得到1001. 71kg氯乙烯單體，氯乙烯單體再經 過聚合釜聚合即得到聚氯乙烯聚合體。參照圖1 將電石法聚氯乙烯生產的電石渣生產水泥主料將上述1387. 5kg電石 渣在離心機(4)中離心，將電石渣的含水量控制在20%，而後將電石渣與粘土按照1 0.3 的質量比例投入混合攪拌機(5)中攪拌均勻，再用毛坯成型機(6)壓成毛坯，放入鍛燒爐 (7)裡，在650°C下煅燒，使電石渣和粘土脫掉水分，並且分解成氧化鈣、氧化矽、鋁和鐵的 混合物I，出爐後冷卻，用粉碎機(8)粉碎成60 100毫米的塊狀物。參照圖2，將電石法聚氯乙烯生產的電石渣生產水泥輔料取400kg上述電石法聚 氯乙烯生產的電石渣，調製成乳濁液，與鹽酸按照電石渣與氯化氫質量之比為1 0.76，置 於淨化器(9)裡進行反應；反應產物經第一抽濾泵(10)抽濾，得炭濾餅(20)和澄清的氯化 鈣溶液，其中氯化鈣含量為475. 27kg ；炭濾餅精製成活性炭；澄清的氯化鈣溶液與稀釋好 的硫酸按照氯化鈣與硫酸純物質質量之比為1 0.68置於酸化器(11)裡反應，得到兩水 硫酸鈣沉澱與鹽酸的混合液；兩水硫酸鈣與鹽酸的混合液經第二抽濾泵(12)抽濾，得兩水 硫酸鈣濾餅和稀鹽酸溶液，稀鹽酸溶液返回上道工序重複利用；兩水硫酸鈣濾餅經洗滌離 心機(13)洗滌離心，脫水，乾燥器(14)乾燥，粉碎機(15)粉碎，得到567. 21kg兩水硫酸鈣 (21)。參照圖3，合成水泥將上述得到的混合物I與兩水硫酸鈣按照質量之比為 1 0.04投入到球磨機(16)裡，研磨成720目的細粉，再經包裝機(17)包裝，得到 1851. 75kg 水泥產品(19)。實施例二 電石法聚氯乙烯生產電石渣的過程為將1200kg電石與水按照質量比為1 6投 入到氣體發生器中，得到487. 5kg乙炔氣和1387. 5kg電石渣。乙炔氣體再和氯化氫氣按照 質量比為1 1.4投入單體合成釜中，反應得到1159. 32kg氯乙烯單體，氯乙烯單體再經 過聚合釜聚合即得到聚氯乙烯聚合體。參照圖1 將電石法聚氯乙烯生產的電石渣生產水泥主料將上述1387. 5kg電 石渣在離心機(4)中離心，將電石渣的含水量控制在30%，而後將電石渣與粘土按照 1 0.45的質量比例投入混合攪拌機(5)中攪拌均勻，再用毛坯成型機(6)壓成毛坯，放入 鍛燒爐(7)裡，在600°C下煅燒，使電石渣和粘土脫掉水分，並且分解成氧化鈣、氧化矽、鋁 和鐵的混合物I，出爐後冷卻，用粉碎機(8)粉碎成60 100毫米的塊狀物。參照圖2，將電石法聚氯乙烯生產的電石渣生產水泥輔料取400kg上述電石法聚氯乙烯生產的電石渣，調製成乳濁液，與鹽酸按照電石渣與氯化氫質量之比為1 0.96，置 於淨化器(9)裡進行反應；反應產物經第一抽濾泵(10)抽濾，得炭濾餅(20)和澄清的氯化 鈣溶液，其中氯化鈣含量為600. 34kg ；炭濾餅精製成活性炭；澄清的氯化鈣溶液與稀釋好 的硫酸按照氯化鈣與硫酸純物質質量之比為1 0.88置於酸化器(11)裡反應，得到兩水 硫酸鈣沉澱與鹽酸的混合液；兩水硫酸鈣與鹽酸的混合液經第二抽濾泵(12)抽濾，得兩水 硫酸鈣濾餅和稀鹽酸溶液，稀鹽酸溶液返回上道工序重複利用；兩水硫酸鈣濾餅經洗滌離 心機(13)洗滌離心，脫水，乾燥器(14)乾燥，粉碎機(15)粉碎，得到930. 26kg兩水硫酸鈣 (21)。參照圖3，合成水泥將上述得到的混合物I與兩水硫酸鈣按照質量之比為 1 0.06投入到球磨機(16)裡，研磨成750目的細粉，再經包裝機(17)包裝，得到 1678. 88kg 水泥產品(19)。實施例三電石法聚氯乙烯生產電石渣的過程為將1200kg電石與水按照質量比為1 8投 入到氣體發生器中，得到487. 5kg乙炔氣和1387. 5kg電石渣。乙炔氣體再和氯化氫氣按照 質量比為1 1.6投入單體合成釜中，反應得到1324. 93kg氯乙烯單體，氯乙烯單體再經 過聚合釜聚合即得到聚氯乙烯聚合體。參照圖1 將電石法聚氯乙烯生產的電石渣生產水泥主料將上述1387. 5kg電石 渣在離心機(4)中離心，將電石渣的含水量控制在40%，而後將電石渣與粘土按照1 0.6 的質量比例投入混合攪拌機(5)中攪拌均勻，再用毛坯成型機(6)壓成毛坯，放入鍛燒爐 (7)裡，在650°C下煅燒，使電石渣和粘土脫掉水分，並且分解成氧化鈣、氧化矽、鋁和鐵的 混合物I，出爐後冷卻，用粉碎機(8)粉碎成60 100毫米的塊狀物。參照圖2，將電石法聚氯乙烯生產的電石渣生產水泥輔料取400kg上述電石法聚 氯乙烯生產的電石渣，調製成乳濁液，與鹽酸按照電石渣與氯化氫質量之比為1 1.16，置 於淨化器(9)裡進行反應；反應產物經第一抽濾泵(10)抽濾，得炭濾餅(20)和澄清的氯化 鈣溶液，其中氯化鈣含量為475. 27kg ；炭濾餅精製成活性炭；澄清的氯化鈣溶液與稀釋好 的硫酸按照氯化鈣與硫酸純物質質量之比為1 1.08置於酸化器(11)裡反應，得到兩水 硫酸鈣沉澱與鹽酸的混合液；兩水硫酸鈣與鹽酸的混合液經第二抽濾泵(12)抽濾，得兩水 硫酸鈣濾餅和稀鹽酸溶液，稀鹽酸溶液返回上道工序重複利用；兩水硫酸鈣濾餅經洗滌離 心機(13)洗滌離心，脫水，乾燥器(14)乾燥，粉碎機(15)粉碎，得到736. 45水硫酸鈣(21)。參照圖3，合成水泥將上述得到的混合物I與兩水硫酸鈣按照質量之比為 1 0.04投入到球磨機(16)裡，研磨成750目的細粉，再經包裝機(17)包裝，得到1776kg 水泥產品(19)。上述實施例，只是本發明的較佳實施例，並非用來限制本發明實施範圍，故凡以本 發明權利要求所述的特徵及原理所做的等效變化或修飾，均應包括在本發明權利要求範圍 之內。
權利要求
一種用電石渣生產水泥主料、水泥輔料和水泥的方法，其特徵在於，包括如下步驟用電石渣生產水泥主料將電石渣在離心機(4)中離心，將電石渣的含水量控制在20～40％，而後將電石渣與粘土按照1∶0.3～0.6的質量比例投入混合攪拌機(5)中攪拌均勻，再用毛坯成型機(6)壓成毛坯，放入鍛燒爐(7)裡，在550～650℃下煅燒，使電石渣和粘土脫掉水分，並且分解成氧化鈣、氧化矽、鋁和鐵的混合物I，出爐後冷卻，用粉碎機(8)粉碎成60～100毫米的塊狀物；用電石渣生產水泥輔料將電石渣調製成乳濁液，與鹽酸按照電石渣與氯化氫質量之比為1∶0.76～1.16，置於淨化器(9)裡進行反應；反應產物經第一抽濾泵(10)抽濾，得炭濾餅(20)和澄清的氯化鈣溶液；炭濾餅精製成活性炭；澄清的氯化鈣溶液與稀釋好的硫酸按照氯化鈣與硫酸純物質質量之比為1∶0.68～1.08置於酸化器(11)裡反應，得到兩水硫酸鈣沉澱與鹽酸的混合液；兩水硫酸鈣與鹽酸的混合液經第二抽濾泵(12)抽濾，得兩水硫酸鈣濾餅和稀鹽酸溶液，稀鹽酸溶液返回上道工序重複利用；兩水硫酸鈣濾餅經洗滌離心機(13)洗滌離心，脫水，乾燥器(14)乾燥，粉碎機(15)粉碎，得到兩水硫酸鈣(21)；合成水泥將上述得到的混合物I與兩水硫酸鈣按照質量之比為1∶0.04～0.08投入到球磨機(16)裡，研磨成600～800目的細粉，再經包裝機(17)包裝，成為水泥產品(19)。
2.如權利要求1所述的用電石渣生產水泥主料、水泥輔料和水泥的方法，其特徵在於， 所述電石渣為電石法聚氯乙烯生產所得，電石法聚氯乙烯生產電石渣的過程為將電石與 水按照適當比例投入到氣體發生器(1)中，得到乙炔氣和電石渣，乙炔氣體再和氯化氫氣 按照適當比例在單體合成釜(2)中反應得到氯乙烯單體，氯乙烯單體再經過聚合釜(3)聚 合即得到聚氯乙烯聚合體。
全文摘要
本發明公開了一種用電石渣生產水泥主料、水泥輔料和水泥的方法，先用電石渣生產水泥主料和水泥輔料，再將主料和輔料安裝適當比例配比，投入到球磨機中研磨成600～800目的細粉，即成為水泥產品。該方法變廢為寶，消耗大量的廢渣，保護了環境，生產成本低，生產過程簡單，是一個具有較大經濟效益的方法。
文檔編號C01B31/08GK101844880SQ20101015771
公開日2010年9月29日 申請日期2010年3月24日 優先權日2010年3月24日
發明者王嘉興 申請人:王嘉興