一种电石灰再利用的装置和方法与流程

1.本发明涉及化工及环保技术领域，具体涉及一种电石灰再利用的装置和方法。


背景技术：

2.电石作为一种重要的化工原料，我国目前总年产量约为4500万吨，而密闭电石炉作为电石生产装置应用最为广泛，但由于生产1t电石约产生45kg的电石炉气除尘灰，也就是电石灰，电石灰是化工企业以电石为原料生产化工产品的副产品，它是用水法排放的，由流动状态进入沥水池，沥水后呈塑性状态，挖出存放或直接排放到储灰场，大面积自然脱水；全国电石除尘灰每年有百万吨以上。由于生产电石的原材料化学成分、生产工艺等种种原因，各地产生的电石灰成分含量不尽相同。经检测，电石灰以cao、mgo为主要成分存在，其含量在70％以上，检测报告如图2所示。
3.电石灰现无法有效利用，直接废弃对环境造成严重污染。由于生产过程中兰炭和生石灰需要满足一定粒度要求，因此会导致部分的兰炭末和石灰粉无法直接入炉使用，带来大量的固体废料，既降低原料利用率，也会造成一定的环境污染。
4.目前，由于电石炉气除尘灰回收成本较高，工艺落后，主要的处理方式为填埋处理，虽然有的企业尝试采用电石炉气除尘灰与石灰粉末掺拌用于水泥生产、型煤制备、或者用作烟气脱硫剂使用等，但由于电石炉气除尘灰具有组分不稳定、粒度细、氧化钙、氧化镁和碳含量高、易自燃等特性，工业化回收利用的案例较少。


技术实现要素：

5.为此，本发明提供一种电石灰再利用的装置和方法，以解决现有电石灰利用率低的问题。
6.本发明使用的电石灰中含有32％的氧化镁，54％的氧化钙和其他杂质(其他杂质主要为二氧化硅三氧化二铝以及三氧化二铁)。将这种电石灰工业垃圾可以提纯金属镁，副产物是碳化钙，碳酸钙与粘土和适量矿杂高温烧制可以得到硅酸钙，用于后续的水泥制作；这样可以让电石厂的高污染，降低到最低。
7.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
8.根据本发明一方面提供的一种电石灰再利用的装置，所述装置包括电石灰仓、兰炭粉仓、混合搅拌器、压球机、内热滚筒烘干器、旋转布料器、三相加热器、旋风冷凝镁仓、旋风布袋除尘仓、冷凝器、煤气柜；
9.其中，电石灰仓中的电石灰与兰炭粉仓中的兰炭粉经混合搅拌器搅拌均匀后；
10.压球机接于用于混合搅拌器后用于压球；
11.内热滚筒烘干器接于压球机后，用于烘干压球机压出的球；
12.三相加热器经旋转布料器与热滚筒烘干器相连，用于加热烘干的球状物料；
13.旋风冷凝镁仓接于三相加热器后，用于冷凝沉淀三相加热器出来的蒸汽镁；
14.旋风冷凝镁仓后依次接旋风布袋除尘仓和冷凝器；用于除尘和冷凝旋风冷凝镁仓
出来的煤气；经除尘和冷凝的煤气进入煤气柜储藏。
15.进一步的，所述装置还包括粘土仓和水泥仓；三相加热器中的残渣与粘土仓中的粘土和适量矿杂高温混合成水泥进入水泥仓储藏。
16.进一步的，所述装置还包括旋风除尘灰仓和旋风除尘兰炭仓；旋风除尘灰仓用于去除电石灰中的细小粉尘；旋风除尘兰炭仓用于去除兰炭粉中的细小粉尘。
17.进一步的，所述装置还包括煤气加热旋转窑，位于三相加热器后，与粘土仓和水泥仓相连；用于加热残渣和粘土和适量矿杂。
18.根据本发明另一方面提供的一种电石灰再利用的方法，所述方法为真空碳化法。
19.进一步的，所述方法包括：
20.步骤一，先将整个装置通入压缩空气；
21.步骤二，再将除尘后的电石灰与除尘后的兰炭粉经混合搅拌器搅拌均匀；得混合物料；
22.步骤三，将混合物料加入压球机中进行压球，得球状物料；
23.步骤四，球状物料经内热滚筒烘干器烘干后进入旋转布料器中，经三相加热器加热成煤气和残渣；
24.残渣与粘土和适量矿杂进入煤气加热旋转窑反应成水泥；
25.煤气进入旋风冷凝镁仓冷凝镁；由旋风冷凝镁仓出来的煤气经过旋风布袋除尘仓和冷凝器的除尘和冷凝后进入煤气柜储存；
26.煤气柜中的高温气体再次返回内热滚筒烘干器用于烘干球状物料；或者进入煤气加热旋转窑加热残渣和粘土和适量矿杂。
27.进一步的，所述步骤三中，球状物料的球径3-5cm。
28.进一步的，所述步骤四中，三相加热器加热的温度为1600-2000℃。
29.进一步的，所述步骤四中，三相加热器数量优选不低于三根。
30.进一步的，所述步骤四中，旋风冷凝镁仓冷凝镁的温度为400℃。
31.本发明具有如下优点：
32.本发明是通过真空碳化法利用电石灰制备镁，对废弃物电石灰再利用，且除了得到的镁以外的废渣仍在高温状态，可以后续与粘土和适量矿杂进行高温烧制的过程中，减少燃料的使用，得到含有硅酸钙的水泥，将电石灰最大化的利用。
33.本发明的方法从根本上解决电石灰难以回收利用并造成环境污染的难题，同时将无法入炉的兰炭末和石灰粉加以利用。本发明的方法为从源头上消减污染，提高资源利用率，实现废弃物的循环利用。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
35.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的
实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
36.图1为本发明实施例1提供的一种电石灰再利用的装置图；
37.图2为本发明实施例使用的电石灰的检测报告；
38.图中：1-电石灰仓；2-兰炭粉仓；3-第一压缩空气输送泵；4-第二压缩空气输送泵；5-旋风除尘灰仓；6-旋风除尘兰炭仓；7-混合搅拌器；8-压球机；9-内热滚筒烘干器；10-旋转布料器；11-三相加热器；12-旋风冷凝镁仓；13-旋风布袋除尘仓；14-冷凝器；15-煤气柜；16-煤气加热旋转窑；17-粘土仓；18-水泥仓。
具体实施方式
39.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.本发明使用的电石灰(也叫粉煤灰)的检测报告如图2所示；。
41.实施例1
42.本实施例提供一种电石灰再利用的装置，如图1所示：
43.所述装置包括电石灰仓1、兰炭粉仓2、第一压缩空气输送泵3、第二压缩空气输送混合搅拌器4、旋风除尘灰仓5；旋风除尘兰炭仓6、混合搅拌器7、压球机8、内热滚筒烘干器9、旋转布料器10、三相加热器11、旋风冷凝镁仓12、旋风布袋除尘仓13、冷凝器14、煤气柜15、煤气加热旋转窑16、粘土仓17、水泥仓18；
44.其中，电石灰仓1中的电石灰与兰炭粉仓2中的兰炭粉经混合搅拌器7搅拌均匀后；
45.压球机8接于用于混合搅拌器7后用于压球；
46.内热滚筒烘干器9接于压球机8后，用于烘干压球机8压出的球；
47.三相加热器11经旋转布料器10与热滚筒烘干器9相连，用于加热烘干的球状物料；
48.旋风冷凝镁仓12接于三相加热器11后，用于冷凝沉淀三相加热器11出来的蒸汽镁；
49.旋风冷凝镁仓12后依次接旋风布袋除尘仓13和冷凝器14；用于除尘和冷凝旋风冷凝镁仓12出来的煤气；经除尘和冷凝的煤气进入煤气柜15储藏；
50.三相加热器11中的残渣与粘土仓17中的粘土和适量矿杂高温混合成水泥进入水泥仓18储藏；
51.旋风除尘灰仓5用于去除电石灰中的细小粉尘；旋风除尘兰炭仓6用于去除兰炭粉中的细小粉尘；
52.煤气加热旋转窑16，位于三相加热器11后，与粘土仓17和水泥仓18相连；用于加热残渣和粘土和适量矿杂；
53.第一压缩空气输送泵3和第二压缩空气输送泵4用于输送压缩空气。
54.实施例2
55.本实施例提供一种电石灰再利用的方法：
56.所述方法包括：
57.步骤一，先经第一压缩空气输送泵3和第二压缩空气输送泵4将整个装置通入压缩空气；
58.步骤二，电石灰仓1中的电石灰与兰炭粉仓2中的兰炭粉分别经旋风除尘灰仓5用于去除电石灰中的细小粉尘；旋风除尘兰炭仓6用于去除兰炭粉中的细小粉尘；再将除尘后的电石灰与除尘后的兰炭粉经混合搅拌器7搅拌均匀；得混合物料；
59.步骤三，混合搅拌器7混合均匀的混合物料加入压球机8中进行压球，得球状物料；
60.步骤四，压球机8压制好的球状物料经内热滚筒烘干器9烘干后进入旋转布料器10中，旋转布料器10后设有三相加热器11，经三相加热器11加热成镁蒸汽和残渣；
61.残渣与粘土和适量矿杂进入煤气加热旋转窑16高温反应成水泥；
62.煤气进入旋风冷凝镁仓12降温至400℃冷凝镁；由旋风冷凝镁仓12出来的气体经过旋风布袋除尘仓13和冷凝器14的除尘和冷凝后进入煤气柜15储存；
63.煤气柜15中的高温气体再次返回内热滚筒烘干器9用于烘干球状物料；或者进入煤气加热旋转窑16加热残渣和粘土和适量矿杂；若温度达不到所需温度，可以再经过加热至所需温度即可。
64.优选的，所述步骤三中，球状物料的球径3-4cm。
65.优选的，所述步骤四中，三相加热器加热的温度为1600-1800℃。
66.实施例3
67.本实施例提供一种电石灰再利用的方法：
68.所述方法包括：
69.步骤一，先经第一压缩空气输送泵3和第二压缩空气输送泵4将整个装置通入压缩空气；
70.步骤二，电石灰仓1中的电石灰与兰炭粉仓2中的兰炭粉分别经旋风除尘灰仓5用于去除电石灰中的细小粉尘；旋风除尘兰炭仓6用于去除兰炭粉中的细小粉尘；再将除尘后的电石灰与除尘后的兰炭粉经混合搅拌器7搅拌均匀；得混合物料；
71.步骤三，混合搅拌器7混合均匀的混合物料加入压球机8中进行压球，得球状物料；
72.步骤四，压球机8压制好的球状物料经内热滚筒烘干器9烘干后进入旋转布料器10中，旋转布料器10后设有三相加热器11，经三相加热器11加热成镁蒸汽和残渣；
73.残渣与粘土和适量矿杂进入煤气加热旋转窑16高温反应成水泥；
74.煤气进入旋风冷凝镁仓12降温至350℃冷凝镁；由旋风冷凝镁仓12出来的气体经过旋风布袋除尘仓13和冷凝器14的除尘和冷凝后进入煤气柜15储存；
75.煤气柜15中的高温气体再次返回内热滚筒烘干器9用于烘干球状物料；或者进入煤气加热旋转窑16加热残渣和粘土和适量矿杂；若温度达不到所需温度，可以再经过加热至所需温度即可。
76.优选的，所述步骤三中，球状物料的球径4-5cm。
77.优选的，所述步骤四中，三相加热器加热的温度为1800-2000℃；若温度在2000℃以上，不加粘土和适量矿杂的情况下，废渣也会再产生电石。
78.本发明是通过真空碳化法利用电石灰制备镁，对废弃物电石灰再利用，且除了得到的镁以外的废渣可以再与粘土和适量矿杂进行高温烧制，得到含有硅酸钙的水泥，将电石灰最大化的利用。
79.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

技术特征：
1.一种电石灰再利用的装置，其特征在于，所述装置包括电石灰仓、兰炭粉仓、混合搅拌器、压球机、内热滚筒烘干器、旋转布料器、三相加热器、旋风冷凝镁仓、旋风布袋除尘仓、冷凝器、煤气柜；其中，电石灰仓中的电石灰与兰炭粉仓中的兰炭粉经混合搅拌器搅拌均匀后；压球机接于混合搅拌器后用于压球；内热滚筒烘干器接于压球机后，用于烘干压球机压出的球；三相加热器经旋转布料器与热滚筒烘干器相连，用于加热烘干的球状物料；旋风冷凝镁仓接于三相加热器后，用于冷凝沉淀三相加热器出来的蒸汽镁；旋风冷凝镁仓后依次接旋风布袋除尘仓和冷凝器，用于除尘和冷凝旋风冷凝镁仓出来的煤气；经除尘和冷凝的煤气进入煤气柜储藏。2.根据权利要求1所述一种电石灰再利用的装置，其特征在于，所述装置还包括粘土仓和水泥仓；三相加热器中的残渣与粘土仓中的粘土和适量矿杂高温混合成水泥进入水泥仓储藏。3.根据权利要求2所述一种电石灰再利用的装置，其特征在于，所述装置还包括旋风除尘灰仓和旋风除尘兰炭仓；旋风除尘灰仓用于去除电石灰中的细小粉尘；旋风除尘兰炭仓用于去除兰炭粉中的细小粉尘。4.根据权利要求3所述一种电石灰再利用的装置，其特征在于，所述装置还包括煤气加热旋转窑，位于三相加热器后，与粘土仓和水泥仓相连；用于加热残渣和粘土和适量矿杂。5.一种电石灰再利用的方法，其特征在于，所述方法为真空碳化法；具体包括：步骤一，先将除尘后的电石灰与除尘后的兰炭粉经混合搅拌器搅拌均匀；得混合物料；步骤二，再将混合物料加入压球机中进行压球，得球状物料；步骤三，球状物料经内热滚筒烘干器烘干后进入旋转布料器中，经三相加热器加热成煤气和残渣；残渣与粘土和适量矿杂进入煤气加热旋转窑反应成水泥；煤气进入旋风冷凝镁仓冷凝镁；由旋风冷凝镁仓出来的煤气经过旋风布袋除尘仓和冷凝器的除尘和冷凝后进入煤气柜储存。6.根据权利要求5所述一种电石灰再利用的方法，其特征在于，所述步骤二中，球状物料的球径3-5cm。7.根据权利要求5所述一种电石灰再利用的方法，其特征在于，所述步骤三中，三相加热器加热的温度为1600-2000℃。8.根据权利要求5所述一种电石灰再利用的方法，其特征在于，所述步骤三中，旋风冷凝镁仓冷凝镁的温度为不高于400℃。

技术总结
本发明公开了一种电石灰再利用的装置和方法，具体涉及化工计环保技术领域。所述方法是先将除尘后的电石灰与除尘后的兰炭粉经混合搅拌器搅拌均匀；得混合物料；再将混合物料加入压球机中进行压球，得球状物料；球状物料经内热滚筒烘干器烘干后进入旋转布料器中，经三相加热器加热成蒸汽和残渣；蒸汽进入旋风冷凝镁仓冷凝镁；由旋风冷凝镁仓出来的煤气经过旋风布袋除尘仓和冷凝器的除尘和冷凝后进入煤气柜储存。本发明是通过真空碳化法利用电石灰制备镁，对废弃物电石灰再利用，且除了得到的镁以外的废渣可以再与粘土和适量矿杂进行高温烧制，得到含有硅酸钙的水泥，将电石灰最大化的利用。大化的利用。大化的利用。


技术研发人员：韩燕 王建 柴明 李欣 丁胜利 段宝红 李峰
受保护的技术使用者：山西路桥第一工程有限公司
技术研发日：2023.05.17
技术公布日：2023/8/14