本發明涉及電石冶煉領域，特別提供了一種石灰石一步法冶煉電石的方法。
背景技術：
電石化學名稱是碳化鈣，是有機合成化學工業的基本原料之一，是乙炔化工的重要原料。目前電石生產方法有氧熱法和電熱法，一般多采用電熱法生產。其中電熱法的生產過程是：生石灰CaO和含碳原料即焦炭、蘭炭或石油焦經配料后，通過電爐上端的加料口將混合料加入電爐內，在開放或密閉的電爐中加熱至2000℃左右，碳與氧化鈣反應生成碳化鈣，熔化的碳化鈣從爐底流入坩堝，經冷卻、破碎后作為成品包裝。目前，我國電石生產主要是采用電熱法，該法存在的主要問題是生石灰和含碳原料冷料入爐，電爐冶煉電耗高，一噸電石耗電量達3000kWh；生石灰和含碳原料都需要經過不同的反應器進行高溫處理才能作為冶煉電石原料，工藝過程復雜，成本高，污染物排放大。
專利CN103708456B公開了一種電石生產新方法，該方法使用的原料為碳基粉末和鈣基粉末，將兩種原料進行混合和成型處理，然后將塊狀物料進行熱解處理，獲得高熱值合成氣體、焦油和熱解固體產物。熱解固體產物不低于450℃裝入電弧爐進行冶煉處理，并且獲得電石。該方法采用熱裝可以降低電弧爐冶煉電耗，成型處理可以降低冶煉反應時間，但存在熱解處理速度慢，熱解固體產物強度低等問題。
本發明為解決上述問題，提出了一種石灰石一步法冶煉電石的方法，此方法不僅可以解決傳統電石生產需要消耗焦炭或蘭炭作還原劑的問題，可以直接使用塊煤，經回轉窯進行高溫蒸餾直接進入礦熱爐，從而實現了電石生產節能、低碳以及低成本生產。
技術實現要素：
本發明的目的在于提供了一種石灰石一步法冶煉電石的方法，通過減少電石冶煉的工藝流程，解決了傳統電石生產需要消耗焦炭或蘭炭作還原劑的問題，同時實現了電石生產節能、低碳以及低成本生產。
本發明的技術方案是：
一種石灰石一步法冶煉電石的方法，包括以下步驟：
1)將石灰石和煤塊用顎式破碎機或錘式破碎機分別破碎，然后用圓筒混料機混合均勻，獲得待冶煉的電石原料；
2)將待冶煉的電石原料通過皮帶裝入回轉窯進行高溫煅燒；
3)將煅燒后的爐料直接熱裝進入密閉式礦熱爐，密閉式礦熱爐產生的煤氣直接通過其入料口進入回轉窯，煅燒后的爐料在密閉式礦熱爐內冶煉得到電石。
進一步的，步驟1)中石灰石和煤塊的破碎粒度為5～30mm。
石灰石和煤塊合適的破碎粒度為5～30mm，粒度太大，石灰石分解不徹底，礦熱爐中還原反應速度慢；粒度太小，礦熱爐中爐料的透氣性差，不利于爐況順行。
進一步的，步驟1)中石灰石與煤塊的質量比為100:40～100:70。
根據石灰石中CaO和煤塊中固定碳含量不同，石灰石與煤塊的質量比為100:40～100:70，煤塊不但可以滿足電石生產還原劑需求，而且揮發分可以作為回轉窯煅燒燃料。
進一步的，步驟2)中回轉窯溫度：1200～1500℃，所述回轉窯的出料口生石灰中碳酸鈣含量低于3％。
回轉窯內要實現石灰石的完全分解和煤塊中揮發分的分解，回轉窯溫度控制在1200～1500℃。溫度越高，石灰石和煤粉分解速度越快；溫度低于1200℃，石灰石分解不徹底。回轉窯出料口生石灰中碳酸鈣含量要低于3％，如果生石灰中碳酸鈣含量高于3％，礦熱爐冶煉電耗會升高。
進一步的，步驟2)中，回轉窯位于密閉式礦熱爐的頂部，回轉窯的出料口正對著密閉式礦熱爐的入料口。
進一步的，步驟2)中，回轉窯所用燃料為密閉式礦熱爐還原產生的煤氣，密閉式礦熱爐的還原劑為經回轉窯蒸餾后的塊煤。
進一步的，步驟2)中，回轉窯的煅燒時間為60～240min。
回轉窯的煅燒時間為60～240min，回轉窯溫度低，煅燒時間長，回轉窯溫度高，煅燒時間短。
進一步的，步驟1)中石灰石破碎粒度為8～15mm，煤塊的破碎粒度為7～16mm，石灰石與煤塊的質量比為100:53；步驟2)中回轉窯溫度：1257～1412℃，回轉窯的出料口生石灰中碳酸鈣含量低于2.4％，回轉窯的煅燒時間為83～201min。
進一步的，石灰石的化學成分為：CaO：46％～52％、SiO2≤2.0％、MgO≤2.0％、Al2O3≤1.0％、Fe2O3≤0.8％、燒失量≥42.0％，所述化學成分為質量百分比，上述化學成分的總和為100％。
進一步的，煤塊中固定碳含量為50％～85％，揮發分8％～40％，所述化學成分為質量百分比。
進一步的，電石的發氣量280～340L/kg。
本發明一種石灰石一步法冶煉電石的方法具有下述優點：
(1)本發明的石灰石一步法冶煉電石的方法將石灰石煅燒和電石冶煉連接起來，縮短了工藝流程，減少了物料的倒運和存儲；
(2)本發明的石灰石一步法冶煉電石的方法可以直接使用普通塊煤，塊煤在回轉窯內高溫干餾不但可以為石灰石煅燒提供熱量，而且高溫干餾后可以作為電石還原劑，不需要使用焦炭或蘭炭作為還原劑等，生產成本低；
(3)本發明的石灰石一步法冶煉電石的方法回轉窯排出的混合料熱裝進入電爐，熱裝溫度可以達到1000℃以上，顯著降低電石生產冶煉電耗，提高冶煉效率，降低生產成本。
具體實施方式
實施例1
石灰石的化學成分的質量百分比為：CaO 51.53％、SiO2 0.82％、MgO 1.41％、Al2O3 1.47％、Fe2O3 0.45％、燒失量44.32％；煤塊中固定碳含量為50.65％，揮發分37.78％，其中，石灰石破碎粒度為5～20mm，煤塊破碎粒度為10～30mm。
工藝步驟為如下：將100kg石灰石70kg煤塊混勻加入到回轉窯中，回轉窯內煅燒溫度為1200℃，混合料在回轉窯內的停留時間為240min，然后將回轉窯排出的高溫混合料直接裝入密閉式礦熱爐，冶煉得到電石產品。所得電石產品的發氣量可以達到310L/kg。
實施例2
石灰石的化學成分的質量百分比為：CaO 49.82％、SiO2 1.02％、MgO 1.68％、Al2O3 0.97％、Fe2O3 0.62％、燒失量45.89％；煤塊中固定碳含量為75.48％，揮發分14.21％，其中，石灰石破碎粒度為10～30mm，煤塊破碎粒度為5～20mm。
工藝步驟為如下：將100kg石灰石45kg煤塊混勻加入到回轉窯中，回轉窯內煅燒溫度為1400℃，混合料在回轉窯內的停留時間為120min，然后將回轉窯排出的高溫混合料直接裝入密閉式礦熱爐，冶煉得到電石產品。所得電石產品的發氣量可以達到310L/kg。
實施例3
石灰石的化學成分為如下(以質量計)：CaO 52.89％、SiO2 0.72％、MgO 1.03％、Al2O3 0.68％、Fe2O3 0.82％、燒失量43.86％；煤塊中固定碳含量為85.05％，揮發分7.78％，其中，石灰石破碎粒度為5～30mm，煤塊破碎粒度為5～30mm。
工藝步驟為如下：將100kg石灰石40kg煤塊混勻加入到回轉窯中，回轉窯內煅燒溫度為1500℃，混合料在回轉窯內的停留時間為60min，然后將回轉窯排出的高溫混合料直接裝入密閉式礦熱爐，冶煉得到電石產品。所得電石產品的發氣量可以達到310L/kg。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。