一種利用電石渣處理工業廢硫酸的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于三廢治理和綜合利用技術領域，具體涉及一種利用電石渣處理工業廢硫酸的方法。
【背景技術】
[0002]廢硫酸是許多工業過程都產生的廢液，這些廢硫酸的濃度不一，許多廢硫酸濃度都在80%以上。如在電石水解制乙炔、天然氣裂解制乙炔過程中硫酸用作乙炔氣的吸附凈化劑，對電石產生的乙炔氣進行凈化處理，以利于后續炔醛縮合工段的反應。I噸電石約消耗17千克硫酸，產生約20 — 22千克濃度在80 — 86%的廢硫酸。在氯堿行業中，生產氫氧化鉀、氫氧化鈉、氯乙烯過程中利用硫酸作為干燥劑，生產乙炔過程中利用硫酸作為乙炔氣的吸附凈化劑，總體來看，I噸聚氯乙烯約消耗25千克硫酸，產生約27 — 31千克濃度在78 — 95%的廢硫酸。這些工業廢硫酸大多含有硫化氫、磷化氫等氣體，不易處理，大部分企業只能長期儲存，不僅浪費大量空間和維護費用，而且存在安全隱患。如果委托環保單位處理這些廢酸，每噸處理費高達3200多元，遠遠高于目前硫酸(98%)售價。如果直接排放，對環境將造成極大污染。因此，對廢硫酸進行有效處理或再利用，是減輕環境污染的必要要求。
[0003]電石渣主要成分為氫氧化鈣，同時還含有氧化硅、氧化鋁，及少量的碳酸鈣、三氧化二鐵、氧化鎂、二氧化鈦、碳渣、硫化鈣等雜質。電石渣呈灰色，并伴有刺鼻的氣味。電石渣呈強堿性，數量龐大，運輸成本高，且會造成二次污染;如果就地堆放，常對周邊的環境造成嚴重的環境污染，是我國清潔生產和資源循環利用的重點和難點。目前我國的電石渣只有很少量的用于混凝土和水泥漿，大部分作為固體廢渣，沒有得到充分的利用。目前電石渣不但占用大量的土地堆放，而且污染堆放場地附近的水資源，容易風干起飛灰，形成粉塵和大氣污染，是必須重視和優先處理及利用的工業廢棄物。
[0004]公開號CN104760985A公開了一種利用工業廢硫酸生產電石渣化學石膏的系統和方法，該系統包括反應系統及尾氣處理系統。反應系統由廢酸儲存裝置、電石渣料倉、真空耙式反應器組成，反應在真空耙式反應器內進行，反應熱由循環水帶走。尾氣處理系統包括兩臺填料吸收塔、兩臺循環栗、廢堿罐及引風機，用廢堿液作為吸收液，吸收后的液體返回真空耙式反應器混入石膏中。該方法對尾氣進行了處理，同時凈化尾氣的廢液返回真空耙式反應器，不會產生廢水的排放，大大減少了對大氣的污染。但是該專利申請將電石渣和廢酸按照質量比6 — 7:10在真空耙式反應器中直接混合，不但反應器內廢硫酸大量過剩，設備腐蝕嚴重，而且反應劇烈，溫度難以控制，容易造成局部廢硫酸沸騰或飛溫；同時產生大量的尾氣。尾氣處理系統包括兩臺填料吸收塔、兩臺循環栗、廢堿罐及引風機，處理系統比較復雜。
[0005]公開號CN102115143A公開了一種用電石渣生產硫酸鈣的方法，其包括如下步驟:將電石渣磨成80 —100目的粗粉，置于反應器中與水充分混合，然后向反應器中投入過量的鹽酸，使電石渣中的氧化物轉化為可溶性的氯化物，過濾反應產物，得到以含氯化鈣為主的濾液;將以氯化鈣為主的濾液與過量碳酸溶液反應，鈣離子與碳酸根離子結合成碳酸鈣而沉淀，經過濾，得到碳酸鈣濾餅，再將碳酸鈣濾餅與硫酸反應，得到硫酸鈣沉淀和碳酸溶液的混合物;硫酸鈣沉淀和碳酸溶液的混合物經過濾分離，得到碳酸慮液和硫酸鈣濾餅，而硫酸鈣濾餅經干燥、粉碎，得到硫酸鈣產品。
[0006]公開號CN1884173公開了一種用廢硫酸和電石渣聯產石膏和活性碳及綠礬的方法，主要對電石渣進行預處理，再與鹽酸按一定比例進行凈化反應。經液固分離得到黑色濾餅去精制活性碳，而濾液氯化鈣與廢硫酸再按一定比例進行合成反應。經液固分離得濾液鹽酸循環利用;而白色濾餅經洗滌、脫水、干燥、煅燒、粉碎、包裝等工序得到無水硫酸鈣(熟石膏)。
[0007]公開號CN202766313U公開了一種能同時處理電石渣和廢硫酸的生產裝置，該裝置用于生產碳酸鈣和綠礬。其包括預處理器、凈化設備及產品合成器，預處理器和凈化設備通過防堿性輸送栗連接，凈化設備和產品合成器通過防酸、防堿性輸送栗連接，將廢石渣投進預處理器預處理后，通過防堿性輸送栗將所得的電石渣乳液輸送到凈化設備凈化，再通過防酸和防堿性輸送栗將凈化后的溶液輸送到產品合成器，同時將廢硫酸也投入到產品合成器內，最后合成為碳酸鈣和綠礬。
[0008]以上專利申請都是將電石渣用鹽酸或者鹽酸鹽等進行預處理，然后與廢硫酸反應，生產石膏、活性碳、碳酸鈣或綠礬。不但工藝過程較復雜(如中國專利公開號CN1884173，需要十幾個工序)，而且也沒有對反應過程中的廢氣進行有效處理。工業廢硫酸大多含有硫化氫、磷化氫等氣體，在處理過程中必須進行有效吸收，達標排放。
【發明內容】
[0009]本發明目的在于克服現有技術缺陷，提供一種利用電石渣處理工業廢硫酸的方法。該方法以廢治廢，可以同時有效處理工業廢硫酸和電石渣兩種工業廢料，實現兩種工業廢物無害化處理和資源化利用，并減輕對生態環境的污染，變廢為寶。
[0010]為實現上述目的，本發明采用如下技術方案:
一種利用電石渣處理工業廢硫酸的方法，其具體為:將電石渣和水在密封混合槽內混合均勻，獲得固含量為15^%—35的％的電石渣懸浮液，然后將電石渣懸浮液輸送至中和槽內，在攪拌條件下向中和槽內緩慢加入廢硫酸至中和槽內體系的pH值為7 — 9，然后送至壓濾機進行固液分離，濾液返回密封混合槽回用，濾餅主要為含水的硫酸鈣。產生的濾餅可用作生產水泥的原料、直接作為石膏使用、或直接用于鋪路等。
[0011]具體的，所述電石渣為以電石為原料采用干法或濕法工藝生產乙炔過程中產生的干渣或者濕渣。如果采用濕法工藝生產乙炔過程中產生的濕渣，當其固含量在15wt% —35wt%的范圍內時，則無需額外加水，直接與廢硫酸溶液混合即可。
[0012]具體的，所述廢硫酸為工業生產過程中硫酸作為吸收凈化劑或干燥劑而產生的硫酸溶液。如，可以是在電石水解制乙炔、天然氣裂解制乙炔過程中使用硫酸作為乙炔氣的吸附凈化劑所產生的硫酸溶液;也可以是在氯堿行業的氫氧化鉀、氫氧化鈉、聚氯乙烯生產過程中利用硫酸作為干燥劑干燥氯氣和氯化氫氣體所產生的硫酸溶液。
[0013]所述密封混合槽或中和槽產生的尾氣經吸收劑吸收后直接排空，所述吸收劑為廢堿液和/或雙氧水。電石渣懸浮液的固含量采用GB/T2793-1995(膠粘劑不揮發物含量的測定)測定，測定溫度為105±2°C，時間180±5min，加樣量1.0g。
[0014]中和槽建議選擇設有用以放置冷卻水的水夾套的中和槽。因為電石渣和硫酸為放熱反應，冷卻水便于控制反應溫度不超過80 0C (優選40 — 60 °C )，利于安全生產。
[0015]與現有技術相比，本發明方法的有益效果:
I)大大簡化了生產流程，工藝十分簡單、易于操作、能耗低，同時兩種工業廢料經過處理后濾液返回系統重復使用，含水的硫酸鈣濾餅可以直接作為生產水泥、石膏的原料，也可以直接用于鋪路等，無二次污染物產生。
[0016]2)同時將工業廢硫酸和廢電石渣兩種廢料進行綜合利用，以廢治廢，變廢為寶，不但節省了廢硫酸、廢電石渣的相關處理費用，而且減少了環境污染，具有明顯的經濟效益、生態效益和社會效益。
[0017]3)解決化工企業廢硫酸保存或直接排放、電石渣堆存或者運輸帶來的已有和潛在環保問題，從而減少了廢硫酸和電石渣對環境的污染。
[0018]4)節省了廢硫酸的委托處理費，大大降低了廢物處理成本，每消耗一噸廢硫酸，SP節省廢硫酸處理費2700元以上。同時，也減少了電石渣堆放和維護費用。
【具體實施方式】
[0019]以下結合實施