电石渣中和废稀酸制备高强石膏应用分析
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摘要：本文通过对电石渣的危害分析，利用电石渣-稀酸中和反应机理制备高强度石膏，实现“变废为宝”，介绍了电石渣与稀酸反应制备主要工艺流程，分析了高强石膏市场应用情况。
关键词：PVC;电石渣;废稀酸;高强石膏
中图分类号：X705 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）05-0-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.05.083
Abstract： The harm of carbide slag is analyzed in this paper，and it also deals with how to prepare high strength gypsum by neutralizing carbide slag and waste dilute acid so that the waste can be changed into resources.The main technological process of preparing high strength gypsum by reaction of carbide slag with sulphuric acid was introduced， and then analyzed the application of high strength gypsum.
Keywords： PVC; Carbide slag; Waste dilute acid;High strength gypsum
1 电石渣的出现及害处
电石渣属于在电石生产乙炔历程里外排出的工业弃置物。当下，我国70%以上的电石用在制造聚氯乙烯。每制造1tPVC成品消耗1.50～1.60t电石，每1t电石带来电石渣（也就是干基）1.2t，电石渣包含水量根据90%来计算，每制造1tPVC成品，外排电石渣浆大致是18t，电石渣浆的制造量极大的超出了PVC的生产量。电石添加水的重点化学反应方程式如下：
在电石同水进行反应的时候，电石里面的杂物也进行了反应，出现氢氧化钙以及别的气体，重点反应方程式如下：
当下，以电石作为主要材料，添加水（湿法）制造乙炔的技艺在我国依旧占据相当大的比例。电石渣浆包含水量非常大、流量非常大、碱性相当高，属于污水管网的主要受污，长时间堆放既占据众多的土地，而且对耕地有较重的侵蚀危害。所以，我国环境保护部早已把电石渣纳进第Ⅱ类普通工业固态废弃物，需要加以监管。
2 电石渣-稀酸中和反应制备高强度石膏相关机理
该研究项目中电石渣来源于宜宾某化工厂，稀酸为丝丽雅集团某项目生产过程中产生的稀硫酸，浓度为50～60g/l，利用价值极低，同时面临环保处理风险，经过项目相关技术调研，可以用电石渣与稀酸反应制备石膏，主要工艺流程如下：
电石渣—高温煅烧—化学提纯—反应生成工业石膏—高強度石膏
2.1 高温煅烧除杂预处理
电石渣中含有多种杂质成分，其白度一般在60%，和硫酸反应生成工业石膏白度范围约在65%～70%之间，这类原料产出的制品售价很低，在市场上没有竞争优势，因此，原料必须提纯后白度达到90%以上，才能有更高的产品价值和利润空间。
电石渣和硫酸反应，采用物理和化学的方法综合措施排除杂质和有害成分，变成纯洁的二水石膏原料。
基本原理，二水石膏在高温条件下，随着温度的逐渐升高，有机物、气味、染色物质不断挥发去除，反应化学式如下：
2.2 化学提纯
煅烧后的工业石膏变成了Ⅱ无水石膏虽然提高了白度，但石膏是一类白色矿物质，白度越高价值就越高，因此，采取化学处理方法;处理后的Ⅱ无水石膏白度提到了90%以上;有了高白度的无水石膏粉磨后即为作为产品销售或着做超高强度石膏。
2.3 相变处理
经过化学提纯后，得到高白度的Ⅱ无水石膏是不能直接生产半水石膏，必须把无水石膏转化为二水石膏后，方能使用，反应方程式如下：
3 高强石膏的重点用处及市场探究
3.1 高强陶模石膏粉的市场探究
陶模石膏粉的市场特征是：
（1）国内陶瓷每年生产量占到了世界上的50%，陶模石膏粉应用量非常大，达到了400万t上下。（2）福建德化、广东潮汕等区域每一年需求高强陶模石膏粉大致150万t，经营商进价是每吨600多元（在以上两个区域所使用脱硫石膏制造高强陶模石膏粉的利润研究：当下，以上两个区域由于没有天然石膏物资，所应用高强陶模石膏粉都是自湖北、湖南运来，其中石膏矿材料是每吨150元，长短途费用是每吨150～170元，税费大致是每吨50元;而在以上两区域使用脱硫石膏制造高强陶模石膏粉，运输费用可以下降每吨120～150元，材料节省每吨80元，税费（废渣运用免税）节省每吨50元，一共可以下降费用每吨250元，再加之前的常态利润，每一吨高强陶模粉的利润最起码可以达到每吨300元）。（3）市场相当稳定，用不着市场普及运用。
3.2 自流平石膏市场的研究
自流平石膏属于自流平地面进行找平石膏的简单称呼，它属于某一在混凝土楼板垫层之上可以流动摊平，也就是在本身重力效果下出现平滑表层，变成非常科学的建筑物地表找平层，属于铺平木地板、地毯以及各类地表修饰材质的底层材质。建筑物室内地面的一般做法为先应用水泥砂浆加以找平层处理，接下来再处理面层。这一措施不仅费工，而且费时，尤其是找平层，需要手工进行抹平，而应用自流平石膏，就可以径直在垫层上进行浇灌加以找平层，等到它硬化之后，客户又可以依照自身想法在石膏找平层上添加饰面层。
借助自流平石膏进行施工的地面，尺寸相当精确，平整度非常明显，不开裂、不空鼓。浇灌24小时之后，就可以在其上走动;48小时之后能够在其上继续工作。等到干燥之后，通常用不着加以修整，其平整度就可以实现非常高的状况，可以径直在地面之上铺贴地毯或者PVC板等。假如粘贴地面砖或者做实木地板，使用黏结剂量非常少，既缩减了楼层地表实重，又省下了许多黏结剂。因为自流平石膏地层导热系数比起水泥砂浆地面要低许多，所以踏在其上并无冰冷体验。 借助自流平地面找平材质处理高规格屋内地面既省工又省时，能够用不着高级抹灰工就能够实现。工作的时候轻快便利，实效高，而且能够借助泵送施工，每天铺地面能够达到800㎡～1000㎡。借助这一措施，还能够处理出无缝隙大面积地面。
当下，在日本以及西欧各国，自流平石膏运用非常广泛，有稳定的生产技艺以及匹配的施工器械。我们国家每一年新增加建筑面积接近20亿平方米，假如根据这里50%的地面（10亿㎡）借助自流平石膏，每㎡要求使用20kg自流平石膏（粉）来算的话，一共需要自流平石膏（粉）2000万t，而这里面一半属于高强石膏，也就是每一年需要1000万t的高强石膏来制造自流平石膏。
3.3 高掺砂型石膏砂浆的市场探究
把高强石膏作为主体生产的高掺砂型石膏砂浆除去存在普通石膏砂浆所要存在的一般优势以及施工之后一样的质量规格之外，跟一般的石膏砂浆比起来，高掺砂型石膏砂浆还存在下列优势：
（1）配砂量不一样，终极施工原材料费用极大地下降：一般石膏同砂搭配比例是1：1，也就是1吨一般石膏搭配掺入1吨建筑用砂;而高强石膏同砂搭配比例是1：3，所以应用高强石膏生产的石膏砂浆费用相当低。
（2）减少长途费用，间距越远，减少成本数目越大。
（3）施工速率可以提升1倍上下：相同狀况下，同一个人，假如使用一般石膏砂浆每日可以抹20㎡（黏性非常大，不容易抹开）;借助高掺砂型石膏砂浆最起码可以抹30㎡～40㎡，大大提升了施工速率，压缩了施工时间，只是这项的费用降低也非常可观。
从这里来看，借助高强石膏制造的高掺砂型石膏砂浆会变成石膏砂浆的主要品牌。
4 总体结论
通过该项目的研究表明：
（1）电石渣与废稀酸中和反应，可以实现高强石膏的制备;
（2）可以有效实现电石渣和废酸的治理，实现“变废为宝”;
（3）制备完成的高强石膏应用领域广泛，整体市场需求旺盛。
参考文献
[1]牛云辉，封培然.电石渣的应用现状[J].中国氯碱，2010.11.
[2]郝敬团，姜旭峰，杨宏伟，杨士钊，李召良.电石渣的应用现状与研究进展[J].广州化工，2013.04.
[3]李靖，高俊，王素娥，林明丽，孙永生，王宏伟，高智.电石渣制备硫酸钙工艺探讨[J].内蒙古石油化工，2007，05.
[4]臧月龙.硫酸钙晶须制备工艺研究[D].成都：成都理工大学，2010.
收稿日期：2019-01-17
作者简介：易家祥（1983-），男，汉族，博士研究生，高级工程师，研究方向为生物化工。
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