[发明专利]一种去除电石渣中非钙质矿物杂质的方法

说明书

一种去除电石渣中非钙质矿物杂质的方法，用筛孔尺寸315μm筛网干法筛分电石渣原料，筛下料用筛孔尺寸18μm的筛网二次筛分，二次筛分筛上料加水和分散剂配制为料浆，在球磨机内粉磨制成电石渣悬浮液，泵送入水力旋流器内分级分选，过滤所得溢流料，分选得到最终产品高钙电石渣。本发明采用物理方法分选电石渣原料，得到高钙电石渣料和硅铁料产品，分选过程中三次选出杂质料。本发明在筛分分选过程中去除了黏土矿物，因此提高了电石渣料浆中灼烧基CaO含量，同时由于采用分散剂制成均匀的悬浮液，提高了旋流器的分选效率。

技术领域

本发明属于电石渣资源化应用技术领域，特别涉及一种去除电石渣中非钙质矿物杂质的方法。

背景技术

电石渣是电石与水反应生成乙炔气时产生的灰白色固体残渣，约含有85～95％Ca(OH)₂、1～10％CaCO₃、1～3％未反应碳粒、石英、硅化合物以及硅酸盐。电石渣资源化利用包括直接利用和加工处理后再利用两种方式。常见的大规模化直接利用方式是作为水泥生产、土壤改良、酸性废水处理的原料或材料。因当地生产企业直接利用的电石渣量有限，这种低值材料跨地区利用运输成本高，以及电石渣利用技术条件和技术水平的限制，还有大量的外排电石渣未得到有效利用。排放的电石渣严重污染农田和地下水，污染环境及危害人类健康。

生产PVC、PVA等化工产品对高纯石灰有大量需求，每年需开采数十亿吨石灰石，不仅破坏生态环境，还造成石灰石矿产资源的过度消耗。利用电石渣中丰富的钙资源，以电石渣代替石灰石制备石灰，能完全被当地的PVC、PVA生产企业利用，实现本地区电石渣的全资源化循环利用。然而由于电石渣中还含有SiO₂、Al₂O₃、SO₃、Fe₂O₃、K₂O、MgO、Na₂O等杂质成分，若将电石渣直接烧制成石灰，产品中CaO含量低不满足质量要求，因此电石渣全资源化利用的关键问题是非钙成分的去除。

多年来国内专家、学者针对电石渣中钙质成分提纯展开大量的研究，提出许多有效的技术方案。“一种利用电石渣制备电石用石灰的方法”【申请号：201710138156.X】，介绍了一种将电石渣中钙质成分提纯后，成球煅烧制成石灰的方法。其除杂分选的技术特征是湿法筛分(150μm)去除杂质粗颗粒，料浆湿法粉磨到-40μm，再经水力旋流器分级分选去除底流杂质，溢流浆体即为CaO含量较高的制备石灰原料。该专利介绍旋流器分选料浆中Ca(OH)₂含量高达95％，除杂分选纯度较高，然而仔细分析该分选技术方案确实还有疏漏之处：(1)是电石渣中含有颗粒细小(一般小于5μm)高岭石、蒙脱石、伊利石等黏土矿物，无论是机械筛分还是旋流器分选都是去粗除杂，都不可能去除掉这些细颗粒的黏土矿物杂质，因此分选产品中CaO含量都不会很高。(2)专利介绍电石渣经湿法粉磨分散加工后，即认定钙质矿物是稳定的单体形式存在。其实，由于单体Ca(OH)₂或CaCO₃是纳米级颗粒，这些粉体的比表面积巨大有强烈的团聚倾向。微观实验观测表明湿磨电石渣中钙质矿物70％以上仍为团聚体状态，钙质矿物团聚体尺寸一般约30μm，与石英、莫来石杂质矿物粒度相当，因此这些料浆用旋流器分级除杂，不能达到理想的分选除杂效果。