电石渣深度净化制备钙基材料低碳技术及应用
来源项目
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技术分类
固体废物处理处置-工业固废-其它工业
适用对象及范围
电石渣利用、杂质分离、烟气脱硫、活性氧化钙制备
解决的难点问题
电石渣主要成分是氢氧化钙，本技术基于“大风量涡流风选-场强化解聚”的多相杂质分离方法，高效实现电石渣中钙质组分分离回收，并进一步进行烟气脱硫和活性氧化钙制备等方面应用，从而实现电石渣高值化利用。
基本原理
采用倒“凹”形气流密封和异形叶片分级装置，实现干法电石渣中细颗粒和粗颗粒的分离；采用场强化解聚耦合多级重力场分离方法，对湿法电石渣中细颗粒和粗颗粒进行分离；分离后的细粒电石渣应用于电厂烟气脱硫，进一步通过强制氧化和石膏晶体诱导生长的方法，降低产品中亚硫酸钙含量并实现石膏调控结晶；对分离后的高钙粗粒电石渣和粘结剂进行压制成型，进一步进行电石渣煅烧制备冶金级活性氧化钙。
技术描述（创新点及优势）
1. 首次解析了干法电石渣中残留乙炔的夹带形式和释放规律，明确了固相杂质赋存形式和分布规律；开发了电石渣场强化解聚技术，解析了强化解聚过程的“解聚-反应-扩散-逸出”反应历程，研制了基于气泡射流破碎-涡旋释压细化设计的百方/小时级大型化装备；
2. 开发了基于功能分区的成套化浆配料系统，明确了净化细粒电石渣消溶特性及脱硫过程气-液-固三相反应传质机制，电石渣替代石灰石进行电厂脱硫，脱硫率达99.5%以上，脱硫剂消耗减少25%左右，脱硫电耗降低23千瓦时/吨SO2，整体脱硫消耗成本降低130元/吨SO2。
3. 揭示了不同粘结剂与钙基粉体材料的粘结强化机理及颗粒煅烧影响规律，筛选了适用的...
技术推广应用情况
2022年6月，湿法电石渣快速分离纯化技术与示范项目运行，占地面积800平方米，年处理电石渣40万吨。
2022年6月，净化细粒电石渣强化脱硫与石膏结晶协同控制技术项目运行，占地面积1000平方米，年消耗电石渣20万吨。
2019年7月，干法电石渣空气涡流风选与快速脱炔技术项目运行，占地面积2000平方米，年处理电石渣40万吨。
应用案例名称
湿法电石渣快速分离纯化及脱硫过程结晶调控技术与示范
案例地址
河南省焦作市解放东路279号
案例规模
40万吨/年
项目投运时间
2022年6月至今
验收情况
2023年8月验收
工艺流程
（1）原浆解聚：原浆通过泵输送进入旋流设备，对原浆中粗颗粒和细颗粒进行分离。
（2）粒径分级分离：细渣浆进入细渣浆储存罐，粗渣浆液流入粗渣浆储存罐。
（3）产品解聚过滤：采用强化解聚装备进行细渣浆液残留乙炔气脱除，同时实现粒径大幅降低。
（4）粗渣返回：粗渣浆通过管道流入粗渣浆储存罐，通过管道将粗渣浆输送至一期浓缩池渡槽。
污染防治效果和达标情况
开发了电石渣场强化解聚技术，电石渣颗粒平均粒径由41.77微米降至13.09微米，乙炔脱除率由39.76%提高到92.86%。
分质高钙电石渣中氢氧化钙含量>92%、酸不溶物<0.8%。
电厂烟气出口SO2浓度最低2.75毫克/立方米，SO2脱除率可以达到99.87%，脱硫石膏中亚硫酸钙含量0.03%。
二次污染治理情况
无
碳排放情况
湿法电石渣快速分离纯化制备脱硫材料技术与传统的石灰石脱硫工艺相比，每吨电石渣可实现CO2减排40%、减碳量为0.57吨CO2/吨电石渣，累计碳减排量为11.4万吨CO2/年，节约石灰石量为1.71吨/吨电石。
能源、资源节约和综合利用情况
电石渣替代原生石灰石用于火电厂湿法脱硫减少了能源的消耗，规避了因石灰石开采造成的水土流失、土地资源损耗等生态环境破坏，减少石灰石加工过程中的粉尘污染、噪声污染。电石渣脱硫剂在火电厂脱硫系统中的应用，有利于火电厂加大高硫煤掺烧比例，降低燃料成本，同时电石渣的快速反应特性，有效的降低了脱硫吸收塔浆液密度，提高了脱硫效率和机组顶峰带负荷能力
投资费用
工程基础设施建设费用和设备投资：2217万元。
运行费用
原料电石渣购买价格平均为每吨54.14元，生产成本每吨约45-50元。
经济收益
使用产品后可节省30%的脱硫剂采购成本；节约脱硫设备电耗，减少脱硫设备的维护成本，同时用户可掺烧更多低成本的高硫煤。
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