[发明专利]制备电石的方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工领域，具体而言，本发明涉及一种制备电石的方法。

背景技术

电石学名碳化钙，无色晶体，主要用于生产乙炔气。乙炔气可以制备多种化学产品，包括氯乙烯系列、醋酸乙烯系列和丙烯酸系列，曾被称为“有机合成工业之母”。电石生产方法有氧热法和电热法，目前我国主要采用电热法生产电石：钙基原料和碳基原料在电炉内进行高温反应，碳基原料作为还原剂参与反应，最终生成碳化钙（电石）。

电石通过含碳原料与钙基原料进行高温还原反应生产，原料的优劣对电石能耗有非常重要的关系。传统使用焦炭或半焦作为还原剂，存在反应速率慢、反应时间长和反应温度高等缺陷，导致耗电量大、产量低；同时使用的电弧炉只能使用粒度5～30mm的块状入炉物料，其比表面积小、接触点数少，因此反应温度较高（2000～2200摄氏度）、反应时间长、能耗极高；并且，使用电作为热源，能量利用率低。

因此，现有的制备电石的方法亟待改善。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的一个目的在于提出一种制备电石的方法，该工艺可以显著降低温度和能耗，进而降低电石的生产成本。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备电石的方法，根据本发明实施例的制备电石的方法包括：将废旧轮胎进行热解，以便得到高温油气、铁丝和轮胎炭黑；将所述轮胎炭黑与钙基原料进行混合，以便得到混合物料；将所述混合物料在燃气熔分炉中进行冶炼处理，以便获得所述电石。根据本发明实施例的制备电石的方法，该工艺以廉价的废旧轮胎进行热解处理制成的炭黑作为碳基原料，替代了高成本的焦炭，可以显著降低电石生产成本，并且轮胎热解后的炭黑为纳米级，不需要粉碎即可与钙基粉料进行充分混合，大大增加了两种原料的接触点，不仅节省了破碎机械能耗，而且显著降低后续冶炼处理的反应温度，同时热解后得到的轮胎炭黑为温度为300～400摄氏度的热态轮胎炭黑，具有良好的反应活性，进而可以降低冶炼处理能耗。同时热解后得到的轮胎炭黑的平均粒径为纳米级别，一般不大于1微米，由此可以进一步增加轮胎炭黑与钙基原料的接触点，提高二者反应活性，进而可以进一步降低后续冶炼处理的反应温度，另外，以燃气熔分炉替代电弧炉进行电石冶炼，省去成型步骤，同时可以显著提高能量利用率。

另外，根据本发明上述实施例的制备电石的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，将废旧轮胎进行热解，以便得到高温油气、铁丝和轮胎炭黑进一步包括：将废旧轮胎进行粉碎，以便得到平均粒径不超过50mm的轮胎颗粒；将所述轮胎颗粒在10-1000pa压力下，在450～800摄氏度的温度下进行热解0.5～2小时，以便得到高温油气以及包含铁丝和轮胎炭黑的固体热解产物；通过磁选将所述固体热解产物中的铁丝和轮胎炭黑进行分离，以便分别得到轮胎炭黑和铁丝；以及对所述高温油气依次进行冷凝、分离和净化处理，以便分别得到高热值焦油和合成气体。由此，将废旧轮胎通过热解处理可以获得高热值焦油、合成气体、铁丝和炭黑产物，能够实现废旧轮胎的清洁高效利用。

在本发明的一些实施例中，将所述轮胎颗粒在100Pa的压力下，在550摄氏度的温度下进行热解1小时，以便得到高温油气以及包含铁丝和轮胎炭黑的固体热解产物。由此，能够实现废旧轮胎的清洁高效利用。

在本发明的一些实施例中所述钙基原料与轮胎炭黑按照质量比为1～2：1进行所述混合，优选质量比为7：4。由此可以提高电石生产率。

在本发明的一些实施例中，在将所述轮胎炭黑与钙基原料进行混合之前，进一步包括：将所述钙基原料进行破碎，以便得到钙基颗粒，所述钙基颗粒的平均粒径不大于3mm，优选为不大于0.1mm，以及所述轮胎炭黑为热态且粒径为纳米级。由此，使得轮胎炭黑和钙基混合均匀，以便利于后续生产电石的还原反应的高效进行。

在本发明的一些实施例中，所述冶炼处理是在1400～1750摄氏度下进行5～45分钟。由此，可以进一步提高电石生产效率。

在本发明的一些实施例中，所述冶炼是在1500摄氏度下进行10分钟。由此，可以进一步提高电石生产效率。