010-84365886
電石渣的主要成分是Ca(OH)2,其CaO含量高達70%,還含有CaCO3、SiO2、硫化物、鎂和鐵等金屬的氧化物、氫氧化物等無機物以及少量有機物。從乙炔發生器中排出的電石渣漿水分高達90%以上,經沉降池濃縮后,水分仍有75%~80%,現場剛生產出的濕電石渣氣味較大,含有硫化氫、磷化氫等有害氣體,對在現場工作的人體健康不利,且不易改善。
近年來隨著各方面研究的深入,電石渣在化工、環保、建材等各行業得到了廣泛利用。目前在建材、化工領域作為原料生產水泥以及回收氧化鈣等成為綜合利用電石渣的主要途徑。在這些領域使用電石渣的過程中,電石渣的處理、運輸、儲存、煅燒等過程,會對周邊的水質、空氣、人居環境、設備等造成污染或腐蝕,因此電石渣在綜合利用生產過程中對環境影響的研究就非常有必要,現在以電石渣為原料對環境的影響進行分析研究。
1 電石渣的物理化學性能的研究
1.1 電石渣微量元素含量
利用熒光分析儀測試電石渣所含元素,結果見表1。
由表1可見,電石渣的主要化學成分是CaO,含量高達68.27%,還含有SiO2、Al2O3、SO3、MgO和Fe2O3等金屬的氧化物,其中重金屬元素為Sr和Pb,會對環境造成危害,但含量很少。
1.2 電石渣的礦物組成
利用X射線衍射對電石渣試樣的礦物相組成進行分析,見圖1。
由圖1可見,電石渣的主要礦物相組成為Ca(OH)2,還含有少量Fe2O3。
1.3 放射性物質含量
參照標準GB6566—2001《建筑材料放射性核素限量》,主要檢測226Ra、232Th、40K的比活度,經檢測,檢驗結果符合GB6566—2001《建筑材料放射性核素限量》標準的要求。
1.4 脫水溫度
利用差熱熱重分析儀研究電石渣的脫水溫度及加熱過程中的熱失重變化。溫度范圍:50~1440℃;升溫速度:10℃/min;氣氛:空氣,見圖2。
由圖2可見,電石渣有3個失重階段。第1個失重階段是從50~300℃左右,并在148℃時有一個較弱的吸熱峰,失重約為試樣總重的3.04%;第2個失重階段是從300~600℃左右,并在492℃時有一個較強的吸熱峰,失重約為試樣總重的13.01%;第3個失重階段是從600~850℃左右,并在794℃時有一個較強的吸熱峰,失重約為試樣總重的14.28%。結合電石渣礦物相組成分析結果,可知,第1個失重階段是因為電石渣脫去吸附水;第2個失重階段是因為Ca(OH)2分解所致,第3個失重階段是因為CaCO3分解所致。
2 電石渣干燥處置時分離出的廢液性質研究
將分離的廢液經行ICP原子發射光譜分析,檢測廢液中的重金屬的含量,主要檢測Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn的含量,經檢測,未檢出Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn的含量。
3 用電石渣配料對環境及設備的影響
利用相關實驗室模擬煅燒,分析電石渣烘干過程中和配制的生料在燒成過程中的氣體成分研究,以確定是否有有害氣體或腐蝕性氣體放出,廢氣是否會危害環境及腐蝕相關設備。
3.1 配比
原料的化學成分見表2。
熟料率值選擇KH=0.90,SM=2.60,IM=1.4,生料的配合比為電石渣76.85%,砂巖16.02%,硫酸渣7.13%。
3.2 電石渣配料煅燒過程中逸出氣體分析
3.2.1電石渣的逸出氣體分析
采用逸出氣體分析儀分析電石渣和電石渣配制的生料在煅燒過程中釋放出氣體的溫度和氣體成分。
溫度范圍:35~100℃,升溫速度:5℃/min,在100℃停留10min。主要研究電石渣在烘干的過程中是否釋放有害的氣體。
電石渣的熱重曲線如圖3所示。從圖3可以看出,電石渣試樣從35℃升到1