孙倩-云南南磷集团电石渣综合利用
云南磷石膏综合利用现状及次生环境问题

1 引 言
文献标 识码 : A
文 章编 号 :1 6 7 3— 9 6 5 5( 2 0 1 5 )0 1 — 0 0 5 8— 0 3 1 7 . 0 g / k g ,速 效 磷 4 3 4 . 5 m g / k g ,有 效 硫 4 8 9 m g / k g ,
达到 3亿 t 。
泥 、制水泥缓凝剂及水泥矿化剂等 ;②建材行业 , 主要是用磷石膏来生产建筑石膏 、墙体材料以及新 型建筑材料 ;③化工行业 ,用磷石膏生产硫 酸铵 、 硫 酸钾 和 替 代 硫 酸 调 控 磷 酸 二 铵 ( D A P) 养 分 ; ④农 业 ,磷 石膏作 为 土壤调 理剂用 来 改 良土壤 ;⑤ 其 他 ,用于 矿坑充 填 以及筑 路 。 就综 合 利用 率来 看 ,到 2 0 1 0年 磷 石 膏 全 国综 合利用 率约 为 2 0 % 1 J ,综 合利用力 度仍显 不够。
镉 、砷含量平均分别为 1 . 7 m g / k g和 1 4 . 7 m g / k g 。 2 . 2 磷 石 膏产生 情况
“ 十一 五 ” 时期是 我 国高 浓度 磷 复 肥发 展 最 快
的 5年 ,磷 石膏 的产排 量也 呈现 出逐年 快速增 长 的 态 势 ,至 2 0 1 1年 ,磷石 膏产 生量达 到 3 . 1 5亿 t / a , 堆存量 已经超过 2 . 5亿 t …。堆存磷石膏不仅 占用
了大量 的土 地 ,而且存 在不 少 的环境 风险 和次生 环
云南 省磷石 膏 每年排 放量 占全 国 1 / 5左 右 ,据
统计 ,2 0 1 0年 ,云 南 省 磷 化 工 主 要 产 品 湿 法 磷 酸
的产 能为 3 0 5 . 4万 t / a ,磷石 膏产 生量 约 为 1 5 0 0万
磷石膏中金属杂质铝镁锶的浸出动力学

磷石膏中金属杂质铝镁锶的浸出动力学
眭滢;曾楚雄;王永杰;刘楚峰;管青军
【期刊名称】《矿业工程研究》
【年(卷),期】2022(37)2
【摘要】以云南磷化集团磷石膏为研究对象,用硫酸、盐酸、硝酸在不同温度条件下对磷石膏中杂质元素Al,Mg,Sr进行浸出,通过对不同动力学方程的对比确定了最接近浸出过程的动力学模型.研究结果表明:分别使用1.65 mol/L
H_(2)SO_(4),HCl,HNO_(3),固液比为1∶10,搅拌速度100 r/min,温度30,60,80℃对Al,Mg,Sr进行浸出时,在使用1.65 mol/L硝酸,80℃条件下,Al,Mg的最大浸出率分别为42.90%,96.86%,而Sr的最大浸出率99.99%在使用硝酸浸出,60℃就能达到.对比扩散控制动力学模型、化学反应控制动力学模型及界面传质与扩散联合控制动力学模型发现硫酸、盐酸、硝酸浸出磷石膏中3种金属杂质Al,Mg,Sr的浸出过程均符合界面传质与扩散联合控制动力学模型.
【总页数】7页(P68-74)
【作者】眭滢;曾楚雄;王永杰;刘楚峰;管青军
【作者单位】湖南科技大学资源环境与安全工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】X754
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3.硫酸浸出磷石膏中稀土的动力学研究
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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。
云南磷化集团835大箐磷石膏堆场水工坝防渗工程投资超概原因分析

云南磷化集团835大箐磷石膏堆场水工坝防渗工程投资超概原因分析龙云帅【期刊名称】《低碳世界》【年(卷),期】2015(000)016【总页数】2页(P143-144)【作者】龙云帅【作者单位】云南省水利水电工程有限公司第三公司,云南曲靖655000【正文语种】中文【中图分类】TV543.8大箐磷石膏堆场工程由于存在勘察、设计、施工期管理等原因,在实施过程中出现了投资翻倍、工期过长等情况,投资在概算基础上增加了8000多万,投产期延长了一年多。
在工程建设中出现这样的情况对建设单位是极不利的现象。
防渗方案及工程量的变更、坝体实际清基量与设计量出入较大是投资增加的主要原因,而防渗工程量成倍增加占了投资增加量的较大比重。
本文就防渗工程投资增加的原因逐一分析总结。
柿子村大箐磷石膏堆场项目是云南磷化集团有限公司50万t/年MDCP(835)工程的配套设施,堆场场地属昆明市晋宁县二街镇管辖范围。
场区为古老的冲洪积沟槽,无长年地表径流,长约5km,平均宽度450m,上游接山脚,沟槽出口为长达30余公里的狭长河川平台。
沟槽坡降约1/100。
堆场主体工程主要为堆放废弃渣浆的初始坝库、蓄装回水的水工坝、连接初始坝库区和回水库的回水隧洞。
初始坝为分期填筑的堆石滤水坝,设计堆场的最终标高2120m(库底沟床最低标高1975m),坝顶高程2120m,最终坝高145m,总库容4930.25万m3,设计服务年限16.82年;初始坝下游420m处建水工坝,水工坝为均质坝。
水工坝坝顶高程1975m,坝高30m,蓄水总库容40万m3。
回水库区通过开挖取土形成,初始坝及水工坝的主要回填料均采用开挖回水库区的沉积土回填。
从经济角度出发,水工坝由原生山体和回填土组成。
中间部分为原生土体,两侧冲沟回填土料。
水工坝的主要功能是用来蓄装经过过滤、沉淀的冶冻工业废水,即回水。
蓄集在水工坝与初始坝之间的回水又通过大型泵站供至工厂区再次利用。
由于回水含有硫酸等有害物质,防渗措施尤其重要。
电石渣的资源化利用现状

电石渣的资源化利用现状
邵岚;马丽萍;杨杰;戴取秀;谢龙贵;罗越涛;曾玲珑
【期刊名称】《现代化工》
【年(卷),期】2024(44)3
【摘要】阐述了电石渣综合利用的研究状况。
传统资源化方式包括制备建筑材料和改善环境,如以电石渣制造水泥、地聚物以及其他建筑材料等;电石渣呈强碱性,可以处理酸性废水、废气,达到以废治废、保护环境的目的。
总结了电石渣资源化在化学、冶金和碳捕集方面的新机遇。
电石渣不仅是良好的钙基资源,也拥有良好的经济性,电石渣的资源化利用具有重要意义。
【总页数】5页(P79-83)
【作者】邵岚;马丽萍;杨杰;戴取秀;谢龙贵;罗越涛;曾玲珑
【作者单位】昆明理工大学环境科学与工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】X784
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1.电石渣资源化综合利用发展现状
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昆明市工业固体废物资源化利用工作方案

昆明市工业固体废物资源化利用工作方案市环保局为做好我市工业固体废物资源化利用工作,实现工业固体废物减量化、资源化和无害化,全面提升昆明市工业固体废物资源化利用水平,建设资源节约型和环境友好型社会,特制定本工作方案。
一、实施范围昆明市行政辖区,包括:十四个县(市)区、三个国家级开发(度假)区、阳宗海风景名胜区、倘甸产业园区、十三个省级工业园区。
二、实施时限2011年至2015年。
三、总体要求按照科学发展观和循环经济的思路加强废物管理,推行工业固体废物减量化、资源化和无害化政策。
坚持减量化、再利用、再循环的循环经济行为原则,以提高资源利用效率和资源利用效益为核心,以提高资源生产率和降低废弃物排放为目的,以提高工业固体废物综合利用为重点,以推行循环经济、清洁生产为手段,调整产业结构,积极拓展和延伸工业固体废物综合利用的产业链,加强政策引导和政策扶持力度,形成有利于发展循环经济、建设资源节约型社会的长效机制,全面提升昆明市工业固体废物资源化利用水平,实现对工业固体废物的全面控制,促进经济、社会和环境的全面、协调、可持续发展。
四、工作目标进一步提高昆明市工业固废处置利用率,初步形成昆明市工业固体废物资源化利用体系,实现工业固体废物利用处置方式的转变,到“十二五”末,昆明市工业固体废物处置利用率达到90%以上,其中危险废物处置利用率达到100%。
五、实施原则(一)统筹规划,加快实施立足昆明市实际,合理确定发展目标,综合考虑昆明全局,突出工业固废资源化利用的重点领域和重点工程,加快实施,推进工业固废资源化利用的快速发展。
(二)政府引导,企业实施按照谁产生,谁负责,谁处理的原则,产生固废的企业和单位是固废资源化利用的责任主体;充分发挥政府的组织、推动、引导、监管作用,加大公共财政投入,提供良好的政策环境和公共服务;运用市场机制,调动企业和社会力量参与的积极性,建立多元化的投融资机制和平台,有效调动社会资本参与工业固废资源化利用基础设施建设、运营、投资,培育市场主体,推动工业固废资源化利用的发展。
工业废弃物——电石渣作为脱硫剂应用的现状与发展探讨

工业废弃物——电石渣作为脱硫剂应用的现状与发展探讨关多娇;徐有宁;赵海【摘要】SO2是大气主要污染物之一,火电厂普遍采用石灰石作为脱硫剂来降低SO2的排放量.通过分析电石渣的脱硫机理,物理、化学性质及经济性,说明电石渣替代石灰石作为脱硫剂的可行性.同时,论述了电石渣作为脱硫剂在不同脱硫工艺中的优缺点,对各种工艺在工程技术上应用的可行性进行了分析,以此为火电行业的脱硫改造提供参考.【期刊名称】《沈阳工程学院学报(自然科学版)》【年(卷),期】2012(008)001【总页数】5页(P21-25)【关键词】电石渣;烟气脱硫;脱硫剂;循环流化床锅炉【作者】关多娇;徐有宁;赵海【作者单位】沈阳工程学院循环流化床重点实验室,沈阳110136;沈阳工程学院循环流化床重点实验室,沈阳110136;沈阳工程学院循环流化床重点实验室,沈阳110136【正文语种】中文【中图分类】X701.3根据国家“十一五”规划中确定的节能减排目标,电力企业因其废气排放量大而成为重点监控对象.同时在相关国家标准中,对火电厂大气污染物排放标准也有明确规定,第Ⅲ时段,火电厂锅炉烟气中SO2排放浓度要低于400 mg/m3(标态);而且还出台了对SO2超标部分加倍征收排污费的细则[1].另外,国家发改委也明确规定,对于新安装并投运的烟气脱硫设施的机组,上网电价增加 0.015 元/kW·h[2].这些政策的出台虽然有力地保障了脱硫设施的配套、安装、运行,但其脱硫成本(设备造价和运行费用)却很高.因此,降低成本的市场需求使得采用电石渣替代石灰石作脱硫剂的工艺正在逐步被更多的企业认同并应用.基于这一观点,介绍并分析了几种已应用的以电石渣为脱硫剂的工艺,为有稳定电石渣来源的,适合企业自身特点的,对投资、运行成本、效率要求严格的电厂选择脱硫方法时提供参考.1 电石渣脱硫的可行性1.1 电石渣的物理性质与化学成分分析电石渣是乙炔法生产PVC后的工业废弃物,主要成分是Ca(OH)2,其生产过程方程式如下.CaC2+H2O=Ca(OH)2+C2H2电石渣样品的物理性质见表1;化学成分见表2.从表1中可以看出电石渣的有效钙含量较高,优于普通石灰石.另外由于电石产生乙炔时反应剧烈,使得电石渣中的Ca(OH)2无论活性还是比表面积均比常规煅烧石灰石后水解生产的优质Ca(OH)2大得多;且通过工业试验也证明了电石渣的脱硫能力不低于商用Ca(OH.表1 电石渣物理性质分析序号项目单位含量说明1 Ca(OH)2 % 90.2纯度2 比表面积 m2/g >28 反应活性3 粒径μm <50 物理特性4 密度 g/cm3 1.85物理特性表2 电石渣化学成分分析注:其中 Fe、Al、Si是以 Fe2O3、Al2O3、SiO2 分子形式存在,另外还有一部分碳分子序号项目单位含量1 CaO % 60.39 2 Al % 0.45 3 Fe % 0.083 4 Na % 0.024 5 K%0.016 6 Si % 0.566 7 S%0.105 38.366 8干燥失重%韩奎华等[5]通过几种碱性废渣和石灰石的煅烧实验,也验证了电石渣的反应活性优于石灰石、白泥、盐泥和碱渣等物质.同时,电石渣在受热分解时水分逸出使生成的CaO有较多孔隙,有利于气-固相反应进行;另外,作为电石渣的主要成分CaO的pH高于12,碱性很强,完全具有吸收SO2的化学特性.1.2 电石渣脱硫的经济性分析目前,国内PVC行业每生产1 t的PVC就会产生电石渣1.5~2.0 t,就我国 PVC 年生产总量情况看(见图1),排出的电石渣和产生的电石渣浆数量巨大.如果自然沉降处理,占地面积较大;填埋、堆放处理,必然造成环境污染.而联产水泥是国家发改委出台政策鼓励并认可的解决电石渣污染的有效途径,但鉴于电石渣物理、化学方面的良好特性,如果用其替代石灰石作脱硫剂,不仅可以解决电力企业脱硫剂成本高(工业级生石灰粉价格为250~500元/t)的问题,而且还可以将其锅炉灰渣和除尘灰用于生产水泥(市场售价250~300元/t左右),年可增加收益数百万.这样就比电石渣直接联产水泥可获得更好的经济效益,同时也真正实现了废弃物的资源化利用.图1 近几年中国PVC生产情况2 电石渣作为脱硫剂应用的现状分析目前,国内外已应用的锅炉脱硫技术主要有3种,即燃烧前脱硫、燃烧中脱硫、燃烧后脱硫(烟气脱硫).后2种脱硫技术中基本上是以石灰石作为脱硫剂在应用.利用电石渣作为脱硫剂的技术是最近几年才得到国内外的关注和认可的,国内已经有部分电力企业按照电石渣的形态取其干渣、电石渣浆或电石上清液,分别应用在不同的脱硫工艺当中,虽然存在一些问题,但效果还是不错的.2.1 湿法烟气脱硫2.1.1 基本工作原理将电石渣与上清液搅拌成悬浮液或直接用电石渣浆喷入脱硫塔中进行脱硫反应.电石渣浆中的主要成分CaO的碱性很高,是良好的SO2吸收剂,且电石渣比表面积较大,为50μm以下的粒径,这些都为脱硫效果提供了保障.其工艺流程如图2[6]所示.电石渣代替石灰石在脱硫系统中的反应过程:①吸收反应:SO2+H2O=H2SO3②中和反应:H2SO3+Ca(OH)2=CaSO3+2H2OH2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2H2O③氧化反应:CaSO3+1/2O2=CaSO4H2SO3+1/2O2=H2SO4从上述反应过程来看,SO2的吸收过程与石灰石作脱硫剂完全相同.但由于电石渣中Ca(OH)2的溶解度很大,约为石灰石溶解度的10 000倍[7],因此中和过程可在瞬间完成.就反应过程的基本原理而言,用电石渣替代石灰石作湿法烟气脱硫剂是完全可行的.图2 电石渣湿法脱硫的工艺流程2.1.2 典型应用及应用效果应用的典型有国电太原第一热电厂、湖南株洲化工集团有限责任公司热电厂.电石渣在国电太原第一热电厂的成功应用,给电厂、化工厂带来了可观的经济效益.以2×300 MW机组为例分析[8]:① 整个系统稳定高效,脱硫效率95%以上;② 节约了电厂石灰石制粉和制浆系统的投资成本,降低工程造价5% ~10%;③吸收剂制备成本大幅下降,这包括石灰石的购买成本、制浆过程的电耗和水耗成本,年均运行成本降低12% ~16%;④ 生产的石膏纯度高于85%,可直接销往水泥厂作为水泥熟料,创造价值;⑤太化集团氯碱分公司年可节约电石渣处置费约200万元.2.1.3 存在的主要问题将石灰石-石膏法的脱硫剂直接用电石渣替代,应主要关注以下问题:1)结垢问题.电石渣比石灰石反应速度快,由于结晶而结垢的可能性就增大.在生产中主要是通过控制脱硫塔中浆液的pH值来避免结垢.2)石膏的品质问题.由于Ca(OH)2在酸性溶液中的溶解度较大,瞬间完成的结晶会出现少量细晶,使石膏游离水含量较高,难以脱除.2.2 NID半干法脱硫2.2.1 基本工作原理将电石渣干粉经消化增湿并与大量循环灰混合后直接喷入烟道反应器进行脱硫.该工艺的特点是将生石灰在专门的增湿消化器中消化成Ca(OH)2,反应器就是除尘器进口的直烟道,降低了一次性投资;再者,因采用再循环技术,故可提高钙基的利用率和脱硫效率.其工艺流程如图 3[9]所示.图3 利用电石渣NID脱硫的工艺系统流程在脱硫工艺中,电石渣以Ca(OH)2的形式与SO2反应,反应方程式如下:2.2.2 典型应用及应用效果应用的典型有浙江巨化集团热电厂,沈阳沈海热电有限公司.以浙江巨化热电厂应用电石渣脱硫以来取得的经济和运行效果分析:① Ca/S摩尔比为1.29时,脱硫效率可达 90.1%以上,除尘效率为 99.8%[9];②设备投资比国内同类脱硫装置节省一半费用,通过资源的节约降低运行成本,既实现了环保效益最大化,又把生产成本降低至最小值;③ 综合运行费用非常低,约为0.008元/kW·h,按全年运行7 000 h计算,仅此就可节约运行成本费用1 120万元,同时还可消化电石渣4 000多吨;④ 系统占地面积小,结构紧凑,适合老电厂脱硫改造.2.2.3 存在的主要问题从运行效果来看,主要的问题是脱硫反应器内增湿后容易粘壁,流动性不好.针对这一问题,贾汉忠等[10]将含水电石渣与生石灰均匀混合后,实现了对含水电石渣中水分的吸收,同时把 CaO消化为 Ca(OH)2,形成流动性较好的复合脱硫剂,并通过配比电石渣和生石灰,使这种复合脱硫剂比常规半干法脱硫剂具有更好的钙利用率和脱硫效果.这样可减少将电石渣脱水、磨细、消化或制浆过程所需的投资和运行费用,打破商业化应用的限制.2.3 CFB-FGD干法脱硫2.3.1 基本工作原理由锅炉排出的热烟气从吸收塔(即流化床)底部进入,烟气流经吸收塔底部文丘里装置后加速,与吸收剂粉末互相剧烈磨擦、混合;同时,在为降低烟温而均匀喷入的水雾中,完成了吸收剂与烟气中的SO2反应生成CaSO3和CaSO4的过程;吸收反应产物及未反应完全的脱硫剂经收尘装置后可循环使用;反应器内呈流态化的高浓度吸收剂,反应表面不断更新,保证了较高的脱硫率和吸收剂利用率.脱硫工艺流程如图4所示[10].图4 CFB-FGD工艺流程在循环流化床吸收塔中,Ca(OH)2与烟气中的SO2和其余的SO3、HCl、HF等气体完成化学反应,主要化学反应方程式如下:2.3.2 典型应用及应用效果清华大学实施的实验电厂烟气脱硫项目,是自主开发研制的以复合电石渣与生石灰为脱硫剂的75 t/h循环流化床烟气脱硫装置.在循环流化床烟气脱硫中,采用电石渣作为生石灰的替代脱硫剂.为了兼顾运行成本和脱硫效率,赵旭东等[10]提出将电石渣和生石灰混合使用,当电石渣与生石灰混合质量比为2∶1、Ca/S摩尔比为1.3时,在典型工况下的脱硫效率可达到80%左右,符合经济性和稳定性的双重要求.目前,国内采用此种干法脱硫的电力企业尚没有采用电石渣作脱硫剂的实例.2.3.3 存在的主要问题①由于电石渣杂质较多,阻碍脱硫反应;② 未经研磨的电石渣活性较差[11],但研磨需要增加设备投资成本;③当电石渣浆液质量分数大于15%时,易造成喷嘴阻塞,影响脱硫设备的稳定运行[10];④ 也有试验结果表明吸收塔黏壁结垢现象突出,垢的形成以含湿灰的黏壁为主,其次为CaCO3垢,这表明烟气中CO2对垢的形成有很大影响.2.4 循环流化床锅炉(CFBB)燃烧脱硫2.4.1 基本工作原理电石渣炉内干法脱硫工艺的原理为利用电石渣的主要成分CaO与烟气中的SO2发生化学反应,生成CaSO4等固体物质,脱硫剂在炉内反复循环,与SO2持续反应,从而达到高效脱硫的目的.220 t/h循环流化床锅炉结构如图5所示[12]. 主要化学反应方程式如下:①煅烧分解Ca(OH)2=CaO+H2OCaCO3=CaO+CO2②硫的析出与氧化S+O2=SO2SO2+1/2O2=SO3③硫酸盐的生成CaO+SO2=CaSO32CaSO3+O2=2CaSO4Ca(OH)2+SO3=CaSO4+H2OCa(OH)2+SO2=CaSO3+H2O2.4.2 典型应用及应用效果[13]该法已在山东恒通化工股份有限公司热电厂成功应用.当Ca/S摩尔比为2.5左右时,脱硫效率可实现90%,能够保证SO2的排放浓度低于国家标准要求的400mg/m3以下;加入电石渣后,锅炉效率和风机耗电量没有明显的变化;由于电石渣是工业废弃物,价格非常低廉,可以大大降低运行成本.图5 220 t/h循环流化床锅炉结构2.4.3 存在的主要问题[13]1)电石渣中有脱硫作用的CaO约占60%,要满足脱硫需要,就要加入大量电石渣,由此导致锅炉返料器排灰量增大,炉膛差压较高,床温下降,负荷调整困难.2)由于电石渣中含水量较高,使其黏性较大,容易造成给煤系统落料斗内蓬煤现象,易堵塞,导致振动筛的筛分效率下降,使破碎机的出力增加.3 未来发展趋势探讨湿法烟气脱硫技术成熟,运行可靠.而电石渣无论是物理还是化学特性,用其直接替换石灰石进行脱硫都是可行的,对于已经应用的湿法烟气脱硫技术,是值得推广的.在保证脱硫效率的前提下,应用电石渣既可节约电厂建设石灰石制粉、制浆系统的投资,大幅降低吸收剂制备成本,也可以减少石灰石分解时造成的CO2排放污染.NID半干法脱硫工艺对不同Ca基脱硫剂适应能力强,具有投资少、占地小、运行费用低、废水零排放等优点.只要解决好增湿灰“粘壁”问题,该法对许多企业的脱硫设施改造和初装也都是一个很好的选择.而CFB-FGD技术,国内目前的研究还不成熟.采用电石渣替代或部分替代石灰石进行脱硫,应综合考虑应用效果,如脱硫装置能否稳定运行、SO2排放的达标情况和经济成本下降幅度等,而不应该盲目采用.CFBB燃烧脱硫技术是清洁燃烧领域的主流,其设备投资省(在实际使用时,需要增加脱水和成型设备)、占地面积小、能耗低、操作简单、无水污染.添加脱硫剂后,即便在较小的Ca/S摩尔比下,脱硫效率也可随时间的增加而增大;或是随着Ca/S 摩尔比的增大而增大.但以电石渣(具有一定的含水率)为脱硫剂的脱硫系统的投运,会造成炉膛温度和锅炉效率的下降,必须找到兼顾经济运行和环保要求的方案才能实现脱硫效率和锅炉效率的平衡.这种技术可以作为以CFBB为生产设备的企业选择脱硫方式的参考.另外,国内很多学者对提高电石渣高温固硫性能,也做了很多深入的研究.4 结束语从2006年起,全国总装机容量增速逐步下降,而且更趋向于水电、风电等新能源电厂,但新投运机组的规模依然较大,脱硫任务依旧艰巨.如果能够用电石渣全面替代石灰石作脱硫剂,将上游生产过程的副产品或废物用作下游生产过程的原料,不仅可以降低成本,有力地带动上、下游企业生产并形成产业链,还可以同时解决燃煤电站、化工企业和石灰石矿开采企业(采矿造成当地生态环境被破坏)的环境污染问题,并能降低前2类企业的环保成本,可谓一举多得.电石渣脱硫技术的实施不仅符合《国家中长期科学和技术发展纲要(2006-2010)》在环境这一重点领域提出的“优先发展废弃物等资源化利用技术”的要求,而且是践行国家提出的“以废治废”,发展“循环经济”的政策号召.参考文献[1]陈移北,倪林涛,陈军田,等.电石渣炉内干法脱硫在循环流化床锅炉中的应用[J].小氮肥,2008(3):15-19.[2]王志轩,潘荔,彭俊.电力行业二氧化硫排放控制现状、费用及对策分析[J].环境科学研究,2005(4):11-20.[3]王晋宁,陈德放.利用化工固体废弃物替代常规脱硫吸收剂的试验研究[J].能源研究与信息,2000(3):29-34.[4]韩奎华,赵建立,郑斌,等.碱性废渣用于煤燃烧固硫的性能与改性[J].煤炭学报.,2009(12):1697-1702.[5]黄荣捷.电石渣脱硫技术应用工艺探讨[J].中国环保产业,2008(12):41-43. 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云南南磷集团2000t综合利用电石渣水泥熟料生产线

1 总论1.1 项目名称项目名称:云南南磷集团电石渣综合利用2000t/d新型干法水泥生产线工程1.2 建设地址项目地址:云南省昆明市寻甸县金所工业区项目地处处云南南磷集团寻甸磷电有限公司厂区,云南南磷集团寻甸磷电有限公司位于昆明市寻甸回族彝族自治县金所乡老渡河,寻甸县东经102°41′~103°33′、北纬25°20′~26°01′之间。
县域横跨金沙江、南盘江两流域之间,东与马龙县、沾益县、会泽县毗邻,西与富民县、禄劝县相依,北连东川区,南接嵩明县。
东西宽80余公里,南北长60余公里,总面积3598平方公里,其中山区、高寒山区占87.5%。
县城仁德镇,海拔1872米,西南距昆明市区90公里,东北距曲靖市区80公里。
项目厂址位于金所乡老渡河金所坝子,地理座标东经103º2′,北纬25º43′位置,处于寻甸县工业区内,厂址占地面积约125公顷。
公司生产基地邻近213国道线,离嵩待高速公路寻甸道口仅3公里,距昆明市区86公里,东川区90公里,曲靖市96公里,距东川铁路支线—天生桥火车站9公里,距县城9公里。
基地交通、通信便利。
1.3 业主及项目简介云南南磷集团股份有限公司(以下简称:南磷集团)是一家集磷产品及其他化工产品的开发、生产、经营、进出口贸易为一体的综合性产业化集团公司。
南磷集团成立于1989年,自成立以来一直专注于磷化工品的生产和出口,凭借自己丰富的矿产资源、能源的优势和现代的管理理念,南磷集团在国际国内的磷化工市场占有举足轻重的地位。
南磷集团已经建立起完善的磷化工生产体系,年生产能力达到105000吨黄磷、2000吨赤磷、75000吨磷酸和10000吨磷铁(黄磷生产的副产品),以自有的发电厂保证产品生产的稳定和可靠。
从1997年一直终保持黄磷和赤磷出口中国第一的地位,并从2004年开始成为中国第二大磷酸出口商。
目前集团拥有下属全资子公司及中外合资企业8家,其中,在南磷集团寻甸磷电股份有限公司(以下简称:寻甸磷电公司)资源综合利用项目正紧锣密鼓地规划和建设中。
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云南南磷集团电石渣综合利用
一、前言
云南南磷集团是以能源、磷化工、氯碱化工、精细化工及磷产品深加工为核心产业。
近几年,PVC树脂的生产成为南磷集团的重点工艺之一。
由于石油法生产PVC的成本高,电石法生产PVC成本低,他们采用电石法生产PVC。
采用电石法生产PVC会产生大量的电石废渣。
二、电石渣的产生
电石渣是电石与水反应生成乙炔气体的过程中产生的工业废弃物,含有大量的氧化钙和少量的硅、铁、铝、钙、镁及碳渣,其溶液中一般还含有硫化物、磷化物、镁、乙炔等其它杂质。
寻甸磷电公司每年大约排放40万吨的电石渣。
随着氯碱工艺的发展,对电石渣的处理也从原来的就地填埋发展到现在的再利用,资源化的方式。
如:制水泥、制砖、制墙内涂料等等。
在众多的处理方式中,以电石渣代替石灰石作为生产水泥的原料,在技术上较为成熟,被众多商家采用。
电石渣生产水泥的工艺流程
其优点:
1、制成的水泥品质高;
2、节约了大量的石灰石资源;
3、全套工艺密闭、洁净、环保,无二次污染;
4、系统自动化程度高,全程可实现远程调控、实时监控,运行成本低
三、以电石渣生产水泥的可行性分析。
1. 项目建设的必要性
1.1 防止环境污染的需要
人类与环境是对立统一的,人类想很好的发展,必须依赖于自然环境,而一个良好的自然环境又靠我们人类来维护。
随着社会的发展,人类越来越认识到自己对环境的依赖性、越来越认识到保护环境的重要性。
改革开放以来,我国一直注意在工业生产中预防环境污染。
早在1983年,国务院就颁布了《关于结合技术改造防治工业污染的决定》,于2003年1月1日正式颁布实施了《清洁生产法》,要求工业生产中污染物必须是低排放,甚至是零排放。
南磷集团新上的PVC项目每年排放约36万吨(干基)电石渣,同时集团磷化工排放的废渣(磷矿渣)每年有40万吨,电厂粉煤灰每年有10万吨。
1.2 节约资源、实施可持续发展的需要资源(尤其是矿产资源)是人类赖以生存和发展的物质基础,是社会经济发展的命脉。
资源(特别是不可再生资源)是有限的,如何使资源既能相对满足当代人的需求,又不能对后代人的发展构成危害;既要达到发展经济的目的,又要保护好人类赖以生存的大气、淡水、
海洋、土地和森林等自然资源和环境,使子孙后代能够永续发展和安居乐业。
1.3 资源综合利用、发展循环经济的需要循环经济是将清洁生产和废弃物的综合利用融为一体的一种生态型经济,是一种以资源的高效利用和循环利用为核心,以“减量化、再利用、资源化”为原则,以低消耗、低排放、高效率为基本特征,符合可持续发展理念的经济增长模式,是对“大量生产、大量消费、大量废弃”的传统经济增长模式的根本变革。
资源的综合利用是指在矿产资源开采过程中对共生、伴生矿进行综合开发与合理利用。
产生的废渣、废水(液)、废气、余热余压等进行回收和合理利用;对社会生产和消费过程中产生的各种废物进行回收和再生利用。
本项目把生产中产生的废渣用于生产水泥,既可利用工业可燃废弃物制备成混合燃料,又可利用工业废渣制备生料及水泥成品。
特别是新型干法水泥生产工艺在废弃物治理中具有的独特优越性,具体表现为:
①水泥旋窑煅烧系统内的高温气体湍流强烈,有利于“气—固”两相的混合、传热、传质、分解、化合、扩散;
②水泥旋窑煅烧的碱性物质可以和废料中的酸性物质合成为稳定的盐类,利于其废气的净化(脱酸)处理,可以与水泥工艺过程一并进行;
③水泥旋窑煅烧可将废料中的绝大部分重金属元素固定在熟料中,避免再次扩散之害;
④水泥旋窑煅烧的熟料没有残渣(灰)弃留,煅烧彻底干净。
⑤采用废料作为二次原燃料后,丝毫不影响所生产出的水泥和混凝土的物理化学性能及其环境功效
1.4引领行业合理利用废渣、变废为宝、发展循环经济
目前,云南省各PVC厂产生的电石渣都不能得到合理的利用,很多用填埋的方式进行处理,污染环境,占有了大量土地资源、,电石渣的价值也不能充分的发挥,部分厂家也采用电石渣来生产水泥,但规模小、处理的量不大。
本项目为云南首家(电石渣综合利用)规模达2000t/d水泥熟料的新型干法水泥生产线,平均年处理电石渣69.1万吨、磷渣3.1万吨、粉煤灰4.9万吨,对行业的发展、废渣利用、发展循环经济具有重要意义。
1.5预期资源综合循环利用效果评价
本项目是为聚氯乙烯(PVC)而配套的环保工程,是以水泥生产来处理消耗电石渣等工业废渣为原则,以综合利用电石渣为主,带动利用磷渣、硫酸渣、粉煤灰、抛弃粘土等工业废渣来生产水泥,可以进行资源有效转化,实现节能减排的目标。
在整个水泥生产过程工艺技术及装备过程中都紧紧围绕着节能减排、资源综合利用的目标进行。
以电石渣替代石灰石原料,按生料配比的45%~60%的替代量计算,今后随着生产技术和管理水平的提高,替代量将逐步增加。
以上几项合计每年可以消耗工业废渣69.1万吨。
综合利用工业废渣实施有效的资源转换,符合国家倡导的循环经济发展方向,符合资源综合利用、节能减排、建立节约型社会的基本要求。
本工程选择以电石渣部分代替石灰石原料,带动利用本地煤矿开采的剥离粘土和化工厂排出的硫酸渣,以及磷渣、粉煤灰等工业废渣,组织生产水泥产品。
从拟建项目设计所确定的物料平衡中可知,在生产实现达标达产后,能产生以下资源综合利用效果:
(1)以生料配比计,电石渣代替58.5%石灰石原料使用,每年可消耗聚氯乙烯(PVC)生产所排出的电石渣量69.1万吨(干基)。
同时,也就能减少使用自然资源石灰石70.98万吨。
(2)以生料配比计,粘土原料的量以21.5%配入使用,每年可消耗煤矿开采的剥离抛弃的粘土19.4万吨(干基);
(3)以生料配比计,磷渣配料的量为以1%配入使用每年可消耗黄磷生产排出的电炉水淬磷渣3.1万吨(干基,含用作混合材部分);
(4)以生料配比计,铁质校正原料硫酸渣以1%的量配入使用,每年可消耗寻甸塘子化工厂生产排出的硫酸渣0.9万吨(干基);
(5)粉煤灰可作为混合材使用,按水泥组成配比10%的量使用,每年可消耗热力发电厂燃煤发电所排出的粉煤灰4.9万吨(干基);
(6)生产设备循环冷却水量6073.4m3/d,选用一墙之隔热发电厂排放的‘汽轮机的冷却水’,它在输送过程温度已降至环境温度,该水为处理过的‘软质水’,减少了企业的用水和水质处理费用,降低生产成本。
以上各种资源综合利用,可以达到进行资源综合利用、实现节能减排、保护环境,实现降低成本、提高综合效益的目的,实现可持续发展的战略。
贯彻落实了循环经济发展的有关政策,积极探索并努力实践和推广资源综合利用,节能减排科研成果,将放错位置的工业废渣,进行有效利用和转化。
环境及经济效益。
根据南磷集团的原燃料条件和废渣处理量,拟建的2000t/d水泥熟料新型干法生产线,基建总投资约2.3亿元(不含窑炉余热发电的3000万元)。
该生产线建成投产后,每年可处理电石渣约69.1万吨(干基),处理磷渣3.1万吨(干基),处理粉煤灰4.93万吨(干基),处理寻甸磷电公司化工煤矿剥离废弃粘土19.4万吨(干基),处理化工厂排出硫酸渣0.9万吨(干基)。
现如今水泥的价格在300元左右
300*2000*360=2.16亿
这样算的话只需一年便可收回成本。
不仅如此还解决了电石渣、磷渣、粉煤灰等造成的污染问题。
环工2011
孙倩
201110701141
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