摘要:

利用电石渣制水泥通常采用“干磨干烧”或“湿磨干烧”工艺，本文通过对两种工艺过程的对比分析，指出各自优缺点，作出评价；并对利用电石渣制水泥的工艺选择，提出一些个人看法与建议。

1 电石渣的特性与水泥生产概况

电石渣是电石法PVC的生产过程中，电石水解后产生的废渣。电石渣的主要成分是Ca(OH)2，其化学成分CaO含量高达70%。从乙炔发生器中排出的电石渣水分高达90%以上，经沉降池浓缩后，水分仍有75～80%，正常流动时的水分在50%以上。电石渣容易造成环境污染，且难以治理，严重制约了电石法PVC工业的发展。

电石渣成分均匀，含钙量高，是优质的水泥原料，用来代替石灰石生产水泥是用量最大、利用也最为彻底的方法，解决了化工生产厂家的后顾之忧。利用电石渣生产水泥通常采用“湿磨干烧”或预烘干“干磨干烧”工艺：山东淄博(1200t/d)采用“干磨干烧”工艺，在2005年成功运行1年后停产至今，四川德阳(1500t/d)、四川乐山(2500t/d)这2条生产线也采用“干磨干烧”工艺，并于2008年建成投产，但由于电石渣供应问题没有解决，电石渣的掺入量尚末达到设计要求；此外尚有多条采用“湿磨干烧”工艺的水泥生产线。

化工生产厂家通过调整工艺，可以使得新出厂电石渣中Cl-含量达到“干磨干烧”或“湿磨干烧”工艺的要求；而历年积累的电石渣大都存在Cl-超标的问题，只能通过少掺或采用湿法、立窑、中空窑煅烧工艺加以解决，不在本文讨论之列。

2008年，国家发展改革委办公厅印发《关于鼓励利用电石渣生产水泥有关问题的通知》,以下简称《通知》。《通知》规定新建电石渣水泥生产线装置必须采用新型干法水泥生产工艺；现有电石渣水泥生产线可以采用“湿磨干烧”生产工艺进行改造[1]。这个规定有些不妥。
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2 “干磨干烧”与“湿磨干烧”两种工艺过程的对比分析

(1) 从原料水分的去除来看，机械脱水无疑是最经济的方式，所以不管是“湿磨干烧”还是“干磨干烧”，都先采用压滤机对原料进行脱水。“湿磨干烧”是将生料浆进行压滤后送入破碎烘干机；“干磨干烧”则是先将电石渣浆压滤后再进行预烘干。
由于电石渣颗粒微细，分散度很高，具有多孔状结构，保水性极强，单独脱水的脱水率很低。采用厢式压滤机脱水后，电石渣滤饼水分在35%左右。而压滤生料浆时，由于其它易脱水原料的掺入，其保水性下降，生料滤饼的水分可降至27%。

以电石渣干基配比60%、其它原料平均含水率5%计算，“干磨干烧”工艺每吨干基生料带入水为0.6×35÷(100-35)+0.4×5÷(100-5)=0.344吨，带入水分的99%在预烘干和生料粉磨两个阶段内蒸发；“湿磨干烧”则为27÷(100-27)=0.370吨，主要在破碎烘干机内蒸发。由此可见在后续工序利用热能脱水时，“湿磨干烧”比“干磨干烧”多出0.026吨水。利用热能脱水往往是迫不得已才采用的方式，在这一点上，“干磨干烧”略占优势，“湿磨干烧”最为人所诟病的就是除电石渣外的原料要先加水再脱水，其结果是蒸发水量仅仅多出7%。
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(2) 预烘干“干磨干烧”工艺选用回转式烘干机对压滤过的电石渣滤饼进行预烘干，使其水分由35%降至10%左右，这部分烘干热耗达1000kJ/kg-cl，加上烧成热耗3100kJ/kg-cl，合计熟料热耗高达4100kJ/kg-cl，与“湿磨干烧”工艺相当，节煤效果并不显著。另外还有一个现象：电石渣滤饼在回转式烘干机内翻滚后，逐渐密实并形成球状，获得一定的强度，需要重新破碎，同“湿磨干烧”先加水再脱水一样，有违反工艺路线之嫌。
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(3) 电石渣成分均匀，只须烘干便可成为优质的水泥钙质原料，现预烘干“干磨干烧”工艺采用立磨对配合料进行最终的烘干兼粉磨，生料产量为75t/h时，立磨本身装机功率为575kW，加上立磨风机900kW，主机功率达1475kW。而在原料中需要粉磨的硅铝质、铁质及其它钙质原料仅占40%，即在30t/h左右，若选用球磨机对这部分物料进行粉磨，则只须选用一台Ф2.4×10m中卸烘干磨便完全可以满足要求，其主机功率仅为570kW。两种方案主机功率差别竟达905kW，产量为45t/h，初水分为10%的粉料的烘干、混合要占用905kW的装机功率，可见采用立磨粉磨以电石渣为主的原料并不节电。随着煤化工行业科学技术的不断进步，电石渣干排技术日益成熟，这为新型干法生产水泥提供了捷径，利用立磨粉磨电石渣生料浪费电能的缺陷将更为突出。

“湿磨干烧”采用破碎烘干机对压滤过的生料滤饼进行烘干、破碎，在获得相同生料的情况下，它的主机装机功率为450kW，加上湿法开流磨750kW，合计为1200kW，低于“干磨干烧”。（“湿磨干烧”要多用四台压滤机，主机功率为4×5.5kW；“干磨干烧”则需另加两台烘干机，主机功率为2×110kW，均末计入）。在电耗方面，“湿磨干烧”有优势。