[发明专利]一种利用电石渣制备高纯氢氧化钙的方法

说明书

技术领域

本发明涉及大宗工业固废循环利用技术领域，具体涉及一种利用电石渣制备高纯氢氧化钙的方法。

背景技术

电石渣是在电石法PVC制取乙炔过程中排放出的一种以Ca(OH)₂为主要成分且难以消纳处理工业废渣，每生产1t电石约产生1.2t电石渣。以我国目前的电石生产能力，每年产生的电石渣就达1800万吨。而且电石渣呈强碱性，其渣液pH值达12以上，不仅占用大量的土地资源，还污染附近的土壤和水体，运输转移过程操作困难易引起二次污染。电石渣综合利用和环境治理已成为电石法PVC企业可持续发展的关键所在。

电石渣的利用途径主要包括建材生产、环境治理、普通钙化工产品。但目前普遍存在着应用范围小，过程预处理复杂、附加值低等问题，使得大部分厂家仍将电石渣废弃，全国电石渣利用率不到10%。电石渣中氢氧化钙含量可以达到80-90%，具有很大潜在资源再利用价值，可以分离提纯得到精制的氢氧化钙，可广泛应用于化工生产领域，若再成型烧结生产氧化钙，又可作为电石生产原料回用，形成电石-电石渣-电石的资源化利用的产业循环，既有效解决电石法PVC生产过程中的环境污染问题又降低原材料投入成本，变废为宝，有极大经济效应。但是电石渣实现上述高附加值资源化利用的技术瓶颈在于电石渣中的Si,Al,Fe,Mg,C等杂质的低成本高效分离去除。

针对这些电石渣中的特定杂质有少量文献提出相应的分离除杂方法，制备具有一定附加值的钙化工产品。CN1923700公布了一种利用工业废弃物电石渣生产氯化钙的方法，通过将含有氢氧化钙的电石渣与盐酸进行反应得到氯化钙。CN101817651A公布了一种电石渣的资源化处理方法，用电石渣依次与纯碱、盐酸、双氧水、碳酸钠和硫酸溶液反应，得到相应副产品。CN102092756A公布了一种利用沉淀剂草酸铵从电石渣中提取高纯度氧化钙的方法。专利CN200810068715.5、CN200910041209.1公开了电石渣制备超细碳酸钙的方法，但这些技术中，碳酸钙生产过程复杂、成本高，未能实现工业化过程。上述化学法多采用酸浸出钙，回避杂质的分离去除，这种方法虽然能得到高纯产品，但是生产成本高，而且化学法除杂应用范围小，酸浸出电石渣的产品为Ca²⁺，并非成品氢氧化钙，以氯化铵浸出Ca²⁺用于碳化制备纳米碳酸钙又进一步提高了生产成本。故难以满足电石渣低成本高效率大宗消纳处理的产业现状。而相对于化学法，物理方法除杂提纯有明显的成本和效率的优势，CN101891229A，CN101817651A公布的电石渣资源化利用方法中前期预处理方法都涉及将电石渣粉碎、过筛、烘干等物理手段。但目前存在如下两方面的问题，其一，现有除杂提纯方法多停留在水洗涤，粗筛，过滤，干燥等一些预处理手段上；其二，综合除杂能力较弱，应用范围小，一般只针对单个杂质进行除杂分离，如CN102351232A公布了一种去除电石渣浆中硅铁颗粒的工艺，对电石渣中硅铁杂质采用磁选法进行分选，有效的减少了电石渣脱硫制取脱硫石膏中的黑色杂质。

很多相关专利公开的电石渣资源化利用方式中多是利用电石渣制备高纯氧化钙，纳米碳酸钙等化工产品。较少提到用电石渣制备高纯氢氧化钙。CN101157471公开了一种用电石渣生产石灰的方法及装置：通过自然沉淀，空气吹扫等方法，得到氢氧化钙晶体。但过程工艺复杂，处理量有限。CN101508453公开了一种利用电石渣制备氢氧化钙的生产工艺，首先对电石渣物料进行筛分除杂、脱水，然后经过一级干燥和二级干燥制备氢氧化钙，但这种方法能耗较高，得到的产品纯度有限。

综上所述，目前电石渣的利用情况不符合大宗量、高附加值综合利用工业废弃物矿渣的产业政策和要求分离产品纯度高。

发明内容

本发明技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种利用电石渣制备高纯氢氧化钙的方法，该方法的分离除杂过程成本低，能源消耗量小，应用范围广，对电石渣中的杂质进行了高效大宗量综合去除分离，尤其适用于杂质含量高，杂质种类多，杂质粒度分布范围宽，碳化严重的电石渣的提纯分离。

本发明技术解决方案：一种利用电石渣制备高纯氢氧化钙的方法，包括以下步骤：

（1）调浆：将电石渣与水配成固含量5-30%电石渣浆液。

（2）分散：将所述步骤（1）中的电石渣浆在高速分散机中以500-1500r/min的转速高速分散10-90min使电石渣中团聚颗粒充分分散。

（3）过筛：将所述步骤（2）中的分散的电石渣浆液通过40-60目级筛，滤去粒径大于250-380μm的杂质。