[发明专利]一种基于球磨预处理生产电石材料的方法

说明书

技术领域

本发明属于材料制造领域，具体涉及一种电石材料的新型制备方法。

背景技术

电石是一种基本的化工原料，其主要用途在于与水产生乙炔气体，用于燃料、钢铁工业中的脱硫剂以及合成橡胶、聚氯乙烯生产等众多涉及乙炔的化学化工过程中。目前电石的主要生产方式有两种：氧热法和电热法。电热法是目前主流的生产方式，但是电热法需要使用电弧放热而使反应温度达到2200°C左右，生成过程能耗极高。在电石生产过程中氧化钙迁移至碳颗粒表面是产生电石的一个关键步骤。从能耗和效率角度考虑，设计新的方法加快氧化钙与碳材料颗粒的迁移具有重要的意义。

本发明以球磨预处理氧化钙与碳基材料的混合物，可加快电石材料的产生，并使生成温度降低100-150°C，可以减少电石生产过程中的能耗、并提高电石的生产效率。

发明内容

本发明的目的是提供了一种基于球磨预处理氧化钙与碳基材料的混合物，进行电石（CaC）材料生产的方法。

一种基于球磨预处理生产电石材料的方法，是以氧化钙与碳基材料混合，经过球磨后放入电石炉中熔炼，在1850-2000°C温度下生成电石。

本该方法具体步骤如下：氧化钙与碳基材料的混合物以一定比例混合均匀后，进行2-24小时的球磨预处理，将球磨后的混合物放入电炉中，以1800-1900°C反应0.5-6小时，获得电石材料。

本发明提供的基于球磨预处理氧化钙与碳基材料的混合物，进行电石（CaC）材料生产的方法中，所述的氧化钙由氢氧化钙在900-1100°C分解而制得。

本发明提供的基于球磨预处理氧化钙与碳基材料的混合物，进行电石（CaC）材料生产的方法中，所述碳基材料包括高比表面积（>600m²/g）、大孔容（1.0cm³/g）的活性碳材料；或经过表面处理的活性碳材料。

本发明提供的基于球磨预处理氧化钙与碳基材料的混合物，进行电石（CaC）材料生产的方法中，所述的球磨预处理指氧化钙和碳基材料均匀混合后，经过2-24小时的球磨处理。

本发明提供的基于球磨预处理氧化钙与碳基材料的混合物，进行电石（CaC）材料生产的方法中，所述的经过表面处理的活性碳材料指用硝酸溶液、硫酸、或者硝酸-硫酸的混合溶液中加热1-6小时处理过的高比表面积（>600m²/g）、大孔容（1.0cm³/g）的活性碳材料。

本发明提供的基于球磨预处理氧化钙与碳基材料的混合物，进行电石（CaC）材料生产的方法中，所述用于处理活性碳材料的酸浓度为：硝酸的质量浓度在30-65%之间；硫酸的浓度在30-90%之间。

本发明提供的基于球磨预处理氧化钙与碳基材料的混合物，进行电石（CaC）材料生产的方法中，所述酸处理高比表面积（>600m²/g）、大孔容（1.0cm³/g）的活性碳材料在酸溶液中60-80°C加热处理为1.5-5.0小时。

本发明提供的基于球磨预处理氧化钙与碳基材料的混合物，进行电石（CaC）材料生产的方法中，所述电石材料的制备方法为：由氢氧化钙焙烧制得的新鲜氧化钙与碳基材料按1/4-1/1的质量比例混合均匀，放入球磨机中以氧化锆球粒在60-200转速下进行2-24小时的球磨处理；经过球磨处理后转入电炉，加热至1850-2000°C获得电石材料。

具体实施方式

下面的实施例将对本发明予以进一步的说明，但并不因此而限制本发明。

实施例1

将100g由氢氧化钙焙烧获得的新鲜氧化钙与350g活性碳（比表面620m²/g，总孔容1.31cm³/g）混合均匀，放入球磨机中加入500粒直径2mm氧化锆小球，在100转/分钟的速度下进行球磨处理10小时后，转入电炉中，电弧放电，使温度升到1900°C，1小时后收集冷却产物A。

实施例2

将120g由氢氧化钙焙烧获得的新鲜氧化钙与350g活性碳（比表面620m²/g，总孔容1.31cm³/g）混合均匀，放入球磨机中加入500粒直径2mm氧化锆小球，在120转/分钟的速度下进行球磨处理18小时后，转入电炉中，电弧放电，使温度升到1950°C，0.5小时后收集冷却产物B。

实施例3