利用电石渣和模拟烟道气生产纳米碳酸钙的实验室研究

介绍了在实验室利用电石渣和模拟烟道气,采用加压碳化和非冷冻工艺制备纳米级碳酸钙,解决了电石法PVC生产企业的电石渣综合利用问题。     

电石渣制备高附加值碳酸钙的研究进展

电石渣制备碳酸钙可实现电石渣的高附加值利用,是实现电石行业可持续发展的有效途径。本文总结了电石渣制备碳酸钙的方法,着重介绍了电石渣中钙的提取和碳化两个主要工艺过程。综述了电石渣在制备轻质碳酸钙、纳米碳酸钙及其表面改性和晶型控制方面的研究进展。分析认为,氯化铵浸取CO_2碳化工艺易于实现浸取剂的循环利用,同时又能利用废气中的CO_2,具有较大的利用潜能和广阔前景。在电石渣制备碳酸钙的过程中,可以同时实现纳米碳酸钙的表面改性,并通过控制碳化温度、加入添加剂等实现晶型控制,制得不同晶型和形状的碳酸钙产品。电石渣资源化应用制备碳酸钙,呈现出从低附加值向高附加值发展的趋势。未来电石渣资源化利用制备碳酸钙应进一步完善循环工艺,并深入进行碳酸钙的超细化、表面改性化和晶型控制研究。     

利用电石渣生产碳酸钙和烟道气中二氧化碳减排相结合技术开发成功

最近,河北科技大学开发成功利用电石渣加压碳化生产碳酸钙和烟道气中二氧化碳减排相结合的技术,并已申请了国家发明专利。     

电石渣制备纳米碳酸钙的研究

电石渣与氯化铵、水按一定的比例混合，过滤后得到澄清的浸取液，再利用液-液连续碳化法制备纳米碳酸钙。实验结果表明，该工艺所制备碳酸钙的晶型为立方体、平均粒径40～50nm。此种规格的碳酸钙在涂料、塑料行业有广泛的应用前景。     

氯化铵浸取电石渣制备碳酸钙研究

电石渣105℃干燥,以氯化铵溶液为浸取剂,提取电石渣中的钙资源以制备碳酸钙。研究表明,反应时间30 min、pH=8、氯化铵过量程度为0的条件下,电石渣中的Ca~(2+)提取率最高,为93.31%。以Na_2CO_3溶液为碳化剂进行碳化反应,得碳酸钙产率90.76%,纯度97.67%。XRD和SEM分析表明,产品为球霰石型碳酸钙,颗粒呈类球形团聚,粒径为1~3μm。     

电石渣制备纳米碳酸钙的初步研究

分别采用XRD和DTA/TG等手段,分析了电石渣的矿物组成和热行为。对电石渣代替石灰石制备纳米碳酸钙的技术进行了实验研究。结果表明,电石渣的主要成份是氢氧化钙。对电石渣采用水洗、过筛、干燥、煅烧等方式预处理后,可以代替石灰石用于制备纳米碳酸钙。经XD和TEM分析,所制得的纳米碳酸钙为球状方解石型,平均粒径为60nm。     

多级喷雾碳化法制备纳米碳酸钙工艺研究

研究了多级喷雾碳化制备纳米碳酸钙的工艺,并详细讨论了雾化、碳化条件及添加剂量等对纳米碳酸钙粒径的影响,碳化后的沉淀物真空干燥,其原始粒径约为30nm。经表面改性处理,可得到粒径在30－40nm范围的活性纳米碳酸钙粉体材料。     

电石渣制备立方体晶型纳米碳酸钙研究

以电石渣为原料制备纳米碳酸钙,考察了水、氯化铵、添加剂用量、氨水用量和碳化温度对纳米碳酸钙产品的影响,用XRD、BET和SEM等分析手段进行了产品质量表征.SEM和XRD图表明,低温碳化有利于纳米碳酸钙的生成,且形成比较规则的立方体晶型,纳米碳酸钙产品尺度为30～80nm.     

电石渣制备立方体晶型纳米碳酸钙研究

以电石渣为原料制备纳米碳酸钙,考察了水、氯化铵、添加剂用量、氨水用量和碳化温度对纳米碳酸钙产品的影响,用XRD、BET和SEM等分析手段进行了产品质量表征.SEM和XRD图表明,低温碳化有利于纳米碳酸钙的生成,且形成比较规则的立方体晶型,纳米碳酸钙产品尺度为30～80nm.     

电石渣制备轻质碳酸钙循环工艺条件的优化

通过实验研究了以电石渣为钙源制备轻质碳酸钙循环工艺的过程特性。该工艺条件优化结果如下:电石渣与氯化铵反应,除去杂质,CO2气体通入过滤后的滤液中,进行碳化反应;生成物过滤干燥后得到轻质碳酸钙;碳化后滤液循环使用。浸渍过程产生的挥发性氨及碳化尾气中的氨被水吸收后送入碳化工序,浸渍滤渣及碳酸钙产品洗水返回浸渍工序循环使用。对最佳工艺条件下制备的碳酸钙进行检测的结果表明,制得的样品完全达到工业沉淀碳酸钙行业标准HG/T 2226—2000中一等品的要求。     

CO2 mineralization of carbide slag for the production of light calcium carbonates

The production of polyvinyl chloride by calcium carbide method is a typical chemical process with high coal consumption, leading to massive flue gas and carbide slag emissions. Currently, the carbide slag with high CaO content is usually stacked in residue field, easily draining away with the rain and corroding the soil. In this work, we coupled the treatment of flue gas and carbide slag to propose a facile CO₂ mineralization route to prepare light calcium carbonate. And the route feasibility was comprehensively evaluated via experiments and simulation. Through experimental investigation, the Ca²⁺ leaching and mineralization reaction parameters were determined. Based on the experiment, a process was built and optimized through Aspen Plus, and the energy was integrated to obtain the overall process energy and material consumption. Finally, the net CO₂ emission reduction rate of the entire process through the life-cycle assessment method was analyzed. Moreover, the relationship between the parameters and the CO₂ emission life-cycle assessment was established. The final optimization results showed that the mineralization process required 1154.69 kW·h·(t CO₂)^-1 of energy (including heat energy of 979.32 kW·h·(t CO₂)^-1 and electrical energy of 175.37 kW·h·(t CO₂)^-1), and the net CO₂ emission reduction rate was 35.8%. The light CaCO₃ product can be sold as a high value-added product. According to preliminary economic analysis, the profit of mineralizing can reach more than 2,100 CNY·(t CO₂)^-1.     

PVC电石渣浆在锅炉烟气超低排放改造中的应用

介绍了PVC电石渣浆预处理工艺及其在湿法脱硫系统的应用,并建议了电石渣脱硫工艺控制指标。     

25000 kVA密闭电石炉节能减排研究

电石行业是高能耗行业,节能降耗是必须研究解决的课题。本文分析了近年来电石行业的污染现状、25 000 kVA密闭电石炉的烟气特征以及烟气净化技术,根据甘肃省25 000 kVA密闭电石炉烟气产生量和耗煤量,计算出密闭电石炉的年节能排量,表明密闭电石炉在节能减排、环境保护方面的重要作用。     

密闭电石炉烟气净化除尘技术研究

本文介绍了密闭电石炉高温烟气含尘情况,高温烟气净化除尘技术方案、工艺流程,对实际运行中的问题进行分析研究.密闭电石炉炉气的回收和综合利用,已签约CDM项目.     

改性纳米碳酸钙用于硅酮胶挤出性研究

采用碳化法合成纳米碳酸钙,在反应过程中,调整反应起始温度合成不同晶型大小的纳米碳酸钙。通过透射电镜（TEM）、激光粒度仪对碳酸钙的物相、形貌、粒度进行分析,将改性纳米碳酸钙应用于硅酮胶基料制备及挤出性研究,分析改性纳米碳酸钙的颗粒大小、分散性、流变性能及表面改性剂对挤出性的影响。结果表明：粒径介于50~90 nm,屈服值介于66.4~148.9 Pa,黏度介于0.5~0.75 mPa·s,硬脂酸钠与LH-2、LH-3两种包覆剂进行复配改性的纳米碳酸钙用于硅酮胶基料具有较好的挤出性能。     

彩色纳米碳酸钙的研制

以纳米碳酸钙中试装置为平台,通过控温碳化、加热湿法染色、加热湿法改性和分散处理,制得了具有良好一次粒子形态的彩色纳米碳酸钙产品。激光粒度仪测试表明,彩色纳米碳酸钙产品的D₅₀约为350 nm,具有粒度分布均匀、分布范围窄等特点。产品在空气中长期放置不氧化、不褪色,说明具有良好的化学稳定性。亲水性实验表明,彩色纳米碳酸钙产品在水中长时间放置、反复搅拌,仍然不沉降、不掉色,说明染色和活化都是牢固的。以酸性媒染蓝黑B染料和硬酯酸为例,分析了纳米碳酸钙的湿法染色和湿法活化机理,并且探讨了硬酯酸分子、染色剂分子和碳酸钙颗粒之间的化学交联作用。     

Effect of potassium carbonate on catalytic synthesis of calcium carbide at moderate temperature

Calcium carbide was successfully synthesized by carbothermal reduction of lime with coke at 1973 K for 1.5 h. The effect of potassium carbonate as additive on the composition and morphology of the product was investigated using X-ray diffraction and scanning electron microscope. Addition of potassium carbonate increased the yield of calcium carbide. The sample in the presence of potassium carbonate generated acetylene gas of 168.3 L/kg, which was 10% higher than that in the absence of potassium carbonate. This result confirmed the catalytic effect of potassium carbonate on the synthesis of calcium carbide. A possible mechanism of the above effects was that the additive, which was melted at the reduction temperature, dissolved CaO and so promoted the contact between CaO and carbon, which was essential for the solid-solid reaction to form calcium carbide.     

磷石膏综合利用副产物碳酸钙渣的再资源化

对磷石膏两步法制备硫酸钾的副产物碳酸钙渣的处置技术进行了研究。以盐酸浸取碳酸钙渣制备氯化钙,选用碳酸氢铵和氨水为碳化剂对氯化钙深加工制备碳酸钙;碳酸钙渣得到再资源化,避免再次废弃污染环境,进一步深化磷石膏的综合利用。     

纳米碳酸钙的原位包覆及应用

为更好地改性纳米碳酸钙,采用脂肪酸（SA）对纳米碳酸钙进行原位包覆,并对原位包覆法机理作了探讨。先在纳米碳酸钙浆液中加入一定量强碱,然后将浆液加热至75.0～90.0 ℃,再在机械搅拌辅助下加入适量脂肪酸,浆液经过滤、干燥和粉碎解聚得表面包覆改性的纳米碳酸钙。包覆碳酸钙的吸油值、接触角测试,扫描电子显微镜表征及其在室温硫化硅橡胶和DOP糊中的应用实验表明：脂肪酸在纳米碳酸钙表面形成均匀、完整的包覆层,改性碳酸钙在聚合物中具有极佳的应用效果。研究发现,温度为90 ℃,n（SA+OA）∶n（OH^-）=1∶1,n（SA+OA）/m（CaCO₃）= 1.0×10^-4 mol/g是原位法表面包覆纳米碳酸钙比较合适的条件。