2电石渣循环利用途径
电石渣

基本概述国内电石法生产乙炔必然产生附属工业废物电石渣(浆),电石渣(浆)目前主要有两条消化途径。
一是将电石渣浆脱水后形成干渣作为水泥等建材的生产原料;二是将电石渣浆过滤净化后替代碳酸钙作为电厂脱硫系统的脱硫剂使用。
技术要求电石渣浆中固体颗粒的成分很复杂,除氢氧化钙、氧化钙外,还含有碳渣、矽铁等各类固体颗粒,其颗粒度大小从几微米到十几毫米都有分布。
而电石渣浆作为脱硫剂使用时,大于40微米的固体颗粒对电厂脱硫系统的管道和脱硫剂循环系统会产生磨损、堵塞等不良后果,因此,电石渣浆必须通过净化将有害的大颗粒摘除才能符合电厂的脱硫使用要求。
理想的电石渣浆净化指标为,总含固量:≥15%;颗粒度:240目筛网过筛率≥90%。
处理办法电石渣脱硫剂的生产关键问题是如何低成本、低能耗将电石渣中不符合电厂脱硫要求的大颗粒摘除。
目前常用的处理办法有沉降分离、研磨、过滤分离等。
利用电石渣浆中颗粒质量大小的区别进行自然沉降,大颗粒沉降在浆液底部,抽取中上部的悬浊液进行浓缩后用于电厂脱硫。
此法对电石渣的利用率底,沉降的电石渣浆如何处理仍然是个大问题。
采用机械粉碎的方式将电石渣中大颗粒磨制成符合脱硫要求的颗粒细度。
此法效率高,但磨制颗粒的设备投采用过滤的机理,对电石渣浆中不符合要求的大颗粒进行拦截摘除。
此法生产效率高、生产能耗低。
但因为电石渣浆是厚浆状,在过滤大颗粒的同时又需要保留小颗粒,因此目前在国内还只有个别专业厂家能够采用过滤分离的方法低成本、低能耗进行电石渣脱硫剂的生产。
电石渣脱硫剂可以代替石灰石粉,直接使用在现有的石灰石——石膏法烟气脱硫装置,无须对原有装置进行大的改造。
具有广阔的市场前景。
也将为电石渣这一工业废物开辟一条新的资源化处理途径。
电石渣资源化利用分析

其条 件 , 立 足 于政 策 、 市 场和 公 众 参 与等 分 析 了 电石 渣 产 业化 发 展 的 困境 , 并提 出相 关政 策 建议 。
关键 词 : 电石 渣 ; 资 源化 ; 循环利用 ; 污 染 治理
中图分类号 : X 7 8
文献标识码 : A
文章编号 : 1 0 0 8 — 9 5 0 0 ( 2 0 1 3 ) 0 3 — 0 0 3 0 — 0 5
S h a o Do nn a , Li u Xu e mi n ,Ya o Na 一,W a n g Bo ’ 。
( 1 . C o l l e g e o f R e s o u r c e s S c i e n c e& T e c h n o l o g y , B e i j i n g N o r ma l U n i v e r s i t y , B e i j i n g 1 0 0 8 7 5 , C h i n a ; 2 . T h e A d mi n i s t r a t i v e C e n t e r f o r C h i n a ’ S A g e n d a 2 1 , B e i j i n g 1 0 0 0 3 8 , C h i n a ; 3 . S c i e n t i f i c R e s e a r c h C o n d i t i o n s a n d F i n a n c e D i v i s i o n , t h e Mi n i s t r y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o y g o f t h e P e o p l e ’ S R e p u b l i c o f C h i n a , B e i j i n g 1 0 0 8 6 2 , C h i n a )
工业固体废弃物处理 电石渣

工业固体废弃物(电石渣)读书总结学院:化学与化工学院专业及班级:无机 121 班学生姓名:李雪学号:1208110438指导老师:杨林2014 年12 月30 日工业固体废弃物(电石渣)读书总结一、电石渣的定义电石渣是指电石水解解获取乙炔气后的以氢氧化钙为主要成分的废渣。
乙炔是基本有机合成工业的重要原料之一,以电石(CaC2)为原料,加水生产乙炔的工艺简单成熟,至今已有60余年工业史,目前在我国仍占较大比重。
1t电石加水可生成300多kg乙炔气,同时生成10t含固量约12%的工业废液,俗称电石渣浆。
二、电石渣的一般处理方法电石废渣的处置有填海、填沟有规则堆放、自然沉降后出售;电石废渣的利用可代替石灰石制水泥、生产生石灰用作电石原料、生产化工产品、生产建筑材料及用于环境治理等虽然电石废渣的利用方法很多,但各有优缺点,每种方法的处理效果均不尽人意,各地区、各厂在制订处理方案时,应综合考虑各自的条件,诸如各厂的生产能力、废电石渣的排出量,周围自然环境,经济效益等。
从目前国内诸多生产厂家的实际情况看,大多采用自然沉降法,将电石渣浆经重力沉降分离、机械脱水,清液循环利用;电石废渣用汽车运送至低凹的山谷或海边,填沟填海。
由于电石废渣及渗滤液呈强碱性,含有硫化物、磷化物等有毒有害物质。
根据国家标准《危险废物鉴别标准》,电石废渣应属Ⅱ类一般工业固体废物;根据标准《化工废渣填埋场设计规定》,对Ⅱ类一般工业固体废(物)渣,应采取防渗措施并作填埋处置。
有效利用电石废渣,不但能带来良好的经济效益、环境效益和社会效益,而且能实现变废为宝。
但是要真正作到综合利用尚需作大量的研究开发工作。
三、关于电石渣的相关文献阅读的读书总结1、王欣荣《浅谈电石渣的综合利用》 [J],中国氯碱,2003,08:(37-39)通过阅读这篇文章,我的理解是:电石渣是电石水化后的残渣,其主要成分是氢氧化钙及少量的无机和有机杂质(如硫化物、磷化物、氧化铁、氧化镁、二氧化硅等),电石渣颗粒非常细微,具有较强的保水性,即使是长期堆放的陈渣,其含水量也高达40%以上。
电石渣资源化

对环境的影响
电石渣的有效成分和主要成分都为:氢氧化钙质量分
数为90.1%,同时还含有氧化硅质量分数为3.5%,氧化 铝质量分数为2.5%,及少量的碳酸钙、三氧化二铁、 氧化镁、二氧化钛、碳渣、硫化钙等杂质。 电石渣呈灰色,并伴有刺鼻的气味,电石渣呈强碱性, 数量庞大,运输成本高,且会造成二次污染;如果就 地堆放,常给对周边的环境造成严重的环境污染,是 我国清洁生产和资源循环利用的重点和难点。
电石废渣的处理方法
6、电石废渣用作化工原料
(1)生产环氧丙烷 环氧丙烷是一种重要的化工原料,以丙烯、氧气和熟
石灰为原料的氯醇化法生产环氧丙烷工艺过程中需要 大量的熟石灰。 其化学反应式如下: 丙烯气、氯气和水在管式反应器和塔式反应器中发 生反应生成氯丙醇,氯丙醇与经过处理后的电石渣混 合后送入环氧丙烷皂化塔,氯丙醇与Ca(OH)2(电石渣) 发生皂化反应生成环氧丙烷。
电石废渣的处理方法
含一定水量的电石废渣及渗滤液亦是强碱性,也含有硫
化物、磷化物等有毒有害物质。
1、填海、填沟有规则堆放 一些建设在滨海或山区的工厂,一直以来将电石渣直接
排到海塘或山谷中,填海填沟有规则堆放,几乎没有 作防渗处理。此法占地面积大,污染严重。
电石废渣的处理方法
2、自然沉降后出售 大多数厂采用自然沉降法。将电石渣浆排入沉淀池或
电石废渣的处理方法
此方法技术路线可行,作为探索生产石灰,应是最好
的治理方法,这是因为:第一,生产石灰的投资不到生产 水泥的十分之一;第二,石灰是电石生产的原料,不存在 另寻市场的问题,以钙为载体实现电石身的 因素,电石法PVC可将规模进一步扩大,以提高竞争力, 同时也保护了石灰石矿源,新的电石废渣制石灰所产生 的经济效益和社会效益远非其他治理方法可比。
资源循环科学与工程概论课后题

资源循环科学与工程概论课后习题答案P381.试述资源与资源循环两者之间的区别与联系。
区别:资源是指人类生存、发展和享受所需要的一切物质的和非物质的要素,包括自然资源、人力资源、资本资源和信息资源等,而资源循环则是指人类在利用资源的过程中会产生废弃物,将这些废弃物加以利用实现其价值才是资源循环所起的本质作用。
联系:资源循环是以资源为基础上的循环操作,脱离资源则资源循环也没有意义,而资源又可以在循环利用中产生新资源,资源循环可以将资源利用过程中高残留的废弃物又进一步转化为资源,可见资源的产生是来自循环的过程。
因此,资源与资源循环又是紧密联系的。
11.资源循环利用的科学定义是什么?它与资源循环有什么不同?①资源循环利用的学科定义是根据资源的成分、特性和赋存形式,对自然资源综合开发、能源原材料充分利用和废物回收再生利用,通过各环节的反复回用,发挥资源的多种功能,使其转化为社会所需物品的生产经营行为。
②与资源循环相比,资源循环利用对资源的利用更细致,它可以根据资源的成分、特性、赋存形式综合开发,充分利用。
而资源循环则只是把利用资源过程中的废弃物转化为资源,没有更进一步开发、21.资源循环科学与工程的学科定义是什么。
资源循环科学与工程是一门研究资源循环科学原理和资源循环利用工程技术的科学,分为资源循环科学和资源循环工程两部分。
P722.何谓绿色化学、绿色化工?为什么要进行资源替代?你是如何理解资源循环的化学化工基础的?①绿色化学被定义为旨在减少或消除有毒有害物质使用与生成的化工生产过程设计策略与方法,它可以分为定性和定量两部分。
绿色化工是在绿色化学概念的基础上开发的、从源头上阻止环境污染的化工技术。
②进行资源替代可以提高现有能源的利用效率,减少释放能量过程中对环境的污染,用新资源,新能源代替旧资源(传统资源)也是绿色发展的主要手段。
③使用无毒无害原料及可再生资源,原子经济性反应和高选择反应,采用无毒无害催化剂,采用无毒无害溶剂,生产环境无害的绿色化学产品。
电石渣及其利用

电石渣一、简介1、电石渣的概念电石水解获取乙炔气体后的以氢氧化钙Ca(OH)2为主要成分的废渣。
乙炔(C2H2)是基本有机合成工业的重要原料之一,以电石(CaC2)为原料,加水(湿法)生产乙炔的工艺简单成熟,至今已有60余年工业史,目前在我国仍占较大比重。
1t电石加水可生成300多kg乙炔气,同时生成10 t含固量约12%的工业废液,俗称电石渣浆。
它的处置一直令生产厂头痛。
2、电石渣形成的原理乙炔是生产聚氯乙烯、聚氯乙烯树脂(PVC)的主要原料,按生产经验,每生产1 t PVC产品耗用电石1.5~1.6t,同时每t电石产生1.2 t电石渣(干基),电石渣含水量按90%计,那么每生产1 t PVC产品,排出电石渣浆约20t。
由此可见,电石渣浆的产生量大大超过了PVC的产量。
大多数PVC 生产厂家将电石渣浆经重力沉降分离后,上清液循环利用;电石渣经进一步脱水,其含水率仍达40%~50%,呈浆糊状,在运输途中易渗漏污染路面,长期堆积不但占用大量土地,而且对土地有严重的侵蚀作用。
要想从根本上解决问题,只有在技术上谋求突破,寻求新的治理工艺,综合利用,化害为利,变废为宝。
在电石乙炔法生产聚氯乙烯产品时,电石(CaC2)加水生成乙炔和氢氧化钙,其主要化学反应式如下:CaC2+2H2O→C2H2+ Ca(OH)2+127.3 KJ/克分子在电石和水反应同时,电石中杂质也参与反应生成氢氧化钙和其他气体:CaO+H2O→Ca(OH)2CaS+2H2O→Ca(OH)2+H2S↑Ca3N2+6H2O→3Ca(OH)2+2NH3↑Ca3P2+6H2O→3Ca(OH)2+2PH3↑Ca2Si+4H2O→2Ca(OH)2+ SiH4↑Ca3As2+ 6H2O→3Ca(OH)2+ 2AsH3↑Ca(OH)2在水中溶解度小,固体Ca(OH)2微粒逐步从溶液中析出。
整个体系由真溶液向胶体溶液、粗分散体系过渡,微粒子逐步合并、聚结、沉淀,在沉淀过程中又因粒子互相碰撞、挤压,促使颗粒进一步结聚、长大、失水,沉淀物逐步变稠,俗称电石渣浆。
改进生产工艺 实现电石渣浆循环利用

关键词 : 电石渣 浆 ; 酸根 ; 硫 纯碱 生产 ; 环 经 济 循
中图分 类 号 : 7 1 X 8. 2 文献标 识 码 : B 文章 编 号 :0 9 1 8 (0 7 0 — 0 1 0 10 — 7 5 2 0 )6 0 4 — 3
Pr d to o e si no a i n f r o uc i n pr c s n v to o
益、 社会效 益均 十分 明显 。
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4 2
中国氯碱
20 0 7年 第 6期
在纯碱 生产 中 ,石灰 乳 系利用 石灰 窑将石灰 石
煅烧 生 成 C 用 于 碳化 ) C O, 后 生石 灰 再 经 O( 和 a 然
( 山氯碱 有 限责任公 司, 北 唐 山 0 3 0 ) 唐 河 6 3 5
摘 要 : 生产 工 艺上对 电石渣 浆和 电解 盐水 中硫 酸根 用 于纯碱 生产的 问题进 行 了探 讨 。 过综合利 从 通
用 , 免 了电石渣 浆排放 , 避 保护 了环 境 ; 少 了硫 酸根 在 氯碱 生产 中的 富集 , 护 了 离子膜 , 减 保 创造 了可
NaS +Ca 2 Ca 04 Na 2 O4 CI= S +2 C1
电解 出来的盐水在回收利用过程中 ,O 不断积累 s:
富集 , 降低 电流效率 并最 终缩 短离 子膜 寿命 。 工 艺 新
是 将部分 淡盐 水输送 到纯 碱厂 ,不仅 解 决 了氯 碱生 产 系统 中硫 酸根 的富集 问题 。而且送 到纯 碱 的淡盐 水 直接做 为精 制盐水 使用 , 节省 其精 制费 用 , 济效 经
维普资讯
第 6期 20 0 7年 6月
电石渣循环利用 助力绿色低碳发展

电石渣循环利用助力绿色低碳发展作者:高红来源:《中国经贸导刊》2021年第33期电石渣是电石法生产聚氯乙烯工艺的主要副产物,每生产1吨聚氯乙烯约产生电石渣废料2吨左右,具有产生量大、碱性强、不易运输、侵蚀土壤等特点。
当前,我国电石渣产生量达3400万吨/年(干基),我国企业经过多年的探索与研发,将电石渣制成氧化钙再成型用于电石生产的循环利用技术已取得了显著进步,为我国电石渣零排放、规模化高值利用提供了样板,解决了电石生产上游原料高品质石灰石资源紧缺、下游乙炔制备产生大宗固废电石渣处理的难题。
加快推进电石渣资源化利用,将有效减少电石生产过程的能源消耗和污染物排放,有助于推动电石法聚氯乙烯生产绿色发展,对加强能源资源节约和环境保护具有重要意义。
一、现状与问题我国是利用煤炭生产聚氯乙烯产品的大国。
电石产量位居全球首位,由此产生的大量电石渣,一直是煤制聚氯乙烯工业面临的大难题。
上世纪60年代,随着石油工业的崛起与发展,国外聚氯乙烯生产工艺由电石法转向了乙烯法。
但是中国聚氯乙烯行业始终以电石法工艺为主。
原因是我国特有的“富煤、贫油、少气”的资源和能源结构,决定了我国依托丰富的电力和煤炭资源,走电石制取乙炔,再合成聚氯乙烯的路线。
据估算,2020年电石法聚氯乙烯产量1690万吨,若全部采用乙烯原料替代,需要845万吨乙烯,折算成原油约需8450万吨,占全国原油产量的43.3%,或原油进口量的15.6%。
电石是生产聚氯乙烯产品重要的基础化工原料。
但是适合电石使用的石灰石资源稀少,我国的电石原料石灰石产地分散,主要分布于内蒙古乌海市海南区、鄂尔多斯市鄂托克旗、山西省的朔州市山阴县、甘肃省永登县等。
加上各石灰石产区加强对石灰石矿山开采的管理,石灰石的产量受限、质量下降,电石生产企业经常面临石灰石供应不足、石灰石以次充好的困境,严重制约电石行业的正常运行。
另外,电石水解产生乙炔气后,废弃物主要成分是电石渣Ca(OH)2,其理化pH>13,呈强碱性,还含有少量的MgO、SiO2、Al2O3、Fe2O3,以及少量的磷化物、硫化物等组分。
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内蒙古工业大学学报
JOURNAL OF INNER MONGOLIA
第30卷第3期UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Vo1.30No.32011
文章编号:1001-5167(2011)03-0016-03
电石渣循环利用途径
高俊,王素娥,林明丽,智科端
(内蒙古工业大学化工学院,呼和浩特,010050)
摘要:针对目前电石生产过程消耗大量石灰石原料,而同时生产聚氯乙烯
产生大量电石渣废弃的现状,本文提出了将电石渣进行分离后转化为氧化
钙,作为电石生产过程的原料循环使用。
该法既能充分利用资源,又能解
决环境污染,符合循环经济发展的理念。
关键词:电石渣;循环利用;资源化
中图分类号:X78文献标识码:A
0前言
近年来随着世界石油价格的攀升,电石法生产聚氯乙烯又出现方兴未艾的景象,特别在我国西部地区由于具有得天独厚的煤炭、电力和石灰石资源,电石法生产聚氯乙烯已经成为经济发展的一大增长点。
2010年我国电石产量达到了1600万吨,而其中大约80%的电石用于生产聚氯乙烯。
在电石法生产聚氯乙烯的过程中,将产生大量的电石渣,如不加以利用不仅堆放占用土地,同时还对周围的土壤、水体和空气造成污染。
因而实现电石渣的就地转化,按照减量化、再利用、资源化的原则,不断推进循环经济模式,解决当前经济发展与资源、环境之间的矛盾就成为社会迫切关注的问题。
目前关于电石渣的利用和研究一般都是将电石渣进行简单的处理或者不加以任何处理而直接使用,如作为水泥、修筑公路的材料等[1、2]。
但这些利用实际上对电石渣的有效成分未进行充分发挥,没有做到对其资源化方面的效能得以利用,本论文就电石渣的循环利用途径进行探讨。
电石渣循环途径是指将电石法生产聚氯乙烯过程中产生的电石渣,经过适当的分离处理后,使其转化为氧化钙(即生石灰)再作为生产电石的原料,在生产电石与聚氯乙烯的过程中实现循环。
过程的关键是将电石渣转化为氧化钙的方法和步骤。
1电石渣转化氧化钙的实验
1.1原料和实验及测试仪器
电石渣是电石溶解生产乙炔时产生的残渣,其主要成分是氢氧化钙,此外含有少量的硫化物、磷化物、氧化铁、氧化镁、氧化铝、二氧化硅等[3],过65目筛后的平均粒度为21.8μm。
某企业电石渣主要化学成分分析结果和粒度分布见表1和表2。
表1电石渣主要化学成分(质量分数/%)
Table1the chemical composition of calcium(%)
氧化钙氧化铁氧化镁氧化铝水分酸不溶物灼烧减量
65.440.0510.6953.8211.832.0925.71
作者简介:高俊,内蒙古工业大学化工学院教授,研究方向为化学工程与工艺
基金项目:内蒙古工业大学重点科研基金项目(ZD200613)
652内蒙古工业大学学报2011年
表2电石渣粒度分布(%)
Table2the size distribution of calcium(%)
粒度/nm17966.519331.820800.822381.524082.3
质量分数/%0.913.330.135.820.0
实验设备及其测试仪器80-2型电动离心机,5-12型高温炉,N4PLUS多角度超细颗粒分析仪,D8 ADVANCE X-射线衍射仪,NETZSCH STA409PC/PG热分析仪,JEM-2010高分辨率透射电子显微镜。
1.2实验过程
用电石渣提纯其中的氧化钙可采用物理方法、化学方法或物理和化学方法相结合进行。
由于采用化学方法时原料成本高,过程工艺复杂,加之能耗大,而且会生成更多的废弃物,所以虽然有这方面的报道但并未实现工业化生产[4]。
通常认为从电石渣中回收氧化钙的最简单途径是物理方法,其过程主要包括分离和煅烧两大步骤。
1.3分离过程
(1)离心分离先使电石渣通过机械方法(如机械筛等)将其中的大块及其粗糙的机械杂质去除,同时对长期放置的结块体加以破碎,然后过筛使其粒度控制在一定范围内。
利用不同物质之间的密度差(如氧化钙密度2248kg/m3,氧化铁密度5240kg/m3,氧化镁密度3580kg/m3,氧化铝密度3900kg/m3,二氧化硅2300kg/m3),采用高速离心机可进行分离,杂质去除率可达到70%。
(2)水力旋流分离对过筛后的电石渣在水力旋流器中进行水力旋流分离,控制水流速度分别为0.09m/s,0.20m/s,0.33m/s进行实验,然后取其上层组分进行测定。
结果表明可将其中80%的杂质除去,达到净化提纯的目的。
1.4煅烧过程
将净化后的电石渣进行煅烧,控制在800 900ħ温度条件下煅烧3 4小时。
煅烧过程的目的主要是脱除掉电石渣中的全部水分,并且使含有的少量有机物质挥发,以及碳质完全燃烧,得到氧化钙产品。
通过实验表明在此条件下得到的产品其有效氧化钙含量可达到90%,最高可达到94%,而且活性高(达到2.5分钟以上)。
2结果与讨论
(1)由实验表明,采用物理方法通过分离和煅烧回收的氧化钙可满足电石生产过程的要求(电石生产工艺要求生石灰氧化钙含量92%)。
现在电石法聚氯乙烯生产过程正在积极推广采用干法乙炔发生工艺,这样得到的电石渣为干粉末。
如果将电石渣进行分离(如采用机械分离或者旋风分离的方式)净化除去杂质,然后利用电石生产过程产生的余热(炉气)将其转化为氧化钙后,再返回到电石炉作为生产电石的石灰原料。
如此则可减少生石灰的用量,使电石生产过程实现循环,将节约大量的石灰石资源和制造生石灰的成本。
(2)采用该法循环存在的主要问题是得到的氧化钙为粉末状,而在电石生产过程中,要求氧化钙必须是块状(大约5 30mm),因此需要对粉末态的氧化钙进行造粒。
而目前世界上已经对电石炉进行了大的技术改造,开发出了先进的空心电极技术[5],采用空心电极技术除了可以降低电极糊的消耗、更加有利于电石炉的操作控制和提高电石产品质量外,其最大的特点就是可使用占总电石炉料25%的粉末生石灰原料,因此为电石渣转化氧化钙进行生产过程的循环利用创造了非常有利的条件,得到的粉末状氧化钙可直接按比例进行投料。
(3)将电石渣转化为氧化钙作为生产电石的原料进行循环利用,是对废弃物电石渣比较合理的一种处理方式。
其主要优点是可实现就地转化,避免远距离运输过程可能造成的二次污染,达到节约资源、保护环境和促进循环经济发展的目的,是电石法生产聚氯乙烯生产企业关注的问题。
参考文献
[1]刘春英.工业废弃物:电石渣的国内现状及其资源化方向[J].水泥技术,2005(6):60 62
[2]王欣荣.浅谈电石渣的综合利用[J ].中国氯碱,2003(8):36 39
[3]王素娥,高俊,林明丽等.电石渣中氧化钙的回收初探[
J ].现代化工,2007(27增刊):450 453[4]袁竟成.用电石渣制取高纯度氧化钙的方法[P ].中国,1058004A.1992-01-22
[5]熊谟远.电石生产及其深加工产品[M ].北京:化学工业出版社,2006
The Way of Circulation on Calcium Carbide
GAO Jun ,WANG Sue ,LIN Mingli ,ZHI Keduan
(College of Chemical Engineering ,Inner Mongolia University of Technology ,Hohhot 010050,China )
Abstract :Owning to the huge amount of leavings by the process to produce Polyvinylchloride using calci-um carbide as reactant ,and limestone is the raw material to obtain calcium carbide.The thesis studied a cycle way to use calcium oxide of leavings and produce calcium carbide.This way both can use leavings fully and solve the environment problem for corresponding to the idea of circulation economic.
Key words :calcium Carbide residue ;circulation economic ;reuse 752第3期高俊等电石渣循环利用途径。