电石法PVC是电石消耗的最主要途径。目前电石渣主要用于代替钙质材料生产建筑材料（水泥、普通建筑材料、防水涂料的填料和生产建筑砌砖的材料）、化工产品原料（可用于生产环氧丙烷、环氧氯丙烷、KClO3、CaO2、 漂白粉、CaCl2及软 PVC 等）和环境治理物料（矸石山自燃的灭火材料、处理废水废气的中和剂等）[1，2]。2005年，新疆天业建成第一套35万t/a电石渣制水泥装置，电石渣水泥工艺在国内被大量推广应用，发展为最主要的电石渣利用方式。初步统计，电石渣水泥生产线已达60多条（以2 500 t/d线为主），大部分集中在煤炭资源丰富的新疆、内蒙和陕西等地区。电石渣虽是优质的水泥生产原料，但PVC副产电石渣里面的杂离子相对较多，尤其是氯离子对电石渣水泥产品质量和电石渣掺入量产生较大影响。

1 氯离子对电石渣水泥的影响

适量的氯盐在水泥生产中具有明显的经济效益，可作为熟料煅烧的矿化剂降低烧成温度，有利于节能提产；可作为水泥早强剂，使水泥3天强度提高50%以上；可降低混凝土中水的冰点温度，防治混凝土早期受冻[3]，但过量的氯盐将对水泥生产和水泥产品质量产生不利影响。因此 《通用硅酸盐水泥》GB 175-2007增加了水泥中氯离子的质量分数要小于0.06%的硬性要求，同时国内外水泥行业管理机构对水泥产品的氯离子含量也制定了相应标准，见表1[3]。

表1 部分国家对水泥产品氯离子含量要求汇总表 %产地 石灰石CI- 生料CI- 水泥CI- 混凝土CI-中国 0.015 0.015 0.06 0.20日本 -- 0.015 0.035（特种水泥0.02） --欧洲 -- 0.015～0.02 0.1（德国）

1.1 过量氯离子对水泥产品质量的影响

水泥中过量Cl-的存在，会导致混凝土的冻融和混凝土中的钢筋锈蚀，降低到混凝土建筑物的寿命和安全裕量。通过研究水泥中水和氯离子的迁移变化规律以及电石渣水泥的生产工艺和化验结果可知：水是氯离子转移的重要载体，电石渣水泥中超量氯离子的主要来源于电石渣熟料，主要因素是熟料生产过程中电石渣等原燃材料[3，4]。

1.2 过量氯离子对水泥生产运行稳定性的影响

电石渣中过量氯离子主要影响水泥熟料的分解窑预热系统，分解窑预热系统要求生料中氯离子含量小于0.015%，过高会带来系统管道结皮堵塞及熟料强度的下降[5]。PVC副产的电石渣中的氯离子以水为载体存在于压滤后的电石渣中，电石渣中的氯化盐分解温度低，挥发性较强，在分解窑烧成系统中的高温条件下极易分解为氯离子等，氯离子不断循环富集导致预热器中生料的氯化物含量提高近百倍，尤其是氯化钾的存在，促进了硅方解石矿物的形成，在预热器内逐层粘挂形成结皮，而且这种矿物在900～950℃具有很高的强度，又使得这种结皮很难清理，最终导致烧成系统通风不良和预热器堵塞[5]。

2 PVC副产电石渣中氯离子的来源分析

PVC生产中的乙炔发生分为干法乙炔和湿法乙炔两种工艺。干法乙炔电石渣平均含水质量分数为8%左右，压滤后电石渣氯离子含量一般在标准范围内，因此主要针对湿法乙炔工艺进行论述。湿法乙炔的生产主要有电石破碎、乙炔发生、除尘脱硫及净化等工序。电石经破碎后定量加入乙炔发生器，反应生成的电石渣浆由乙炔发生器底部排至浓缩池进行浓缩，浓缩后的电石渣通过压滤机压滤，压滤后的电石渣（含水量在30%～32%）用于生产水泥。因为电石本身氯离子含量极低，电石渣中氯离子主要是通过电石渣中的水引入，因此电石渣中氯离子超标问题的控制关键是电石渣浆上清液中氯离子的含量。通过梳理PVC生产乙炔发生工艺和电石渣浆上清液循环流程，控制电石渣上清液氯离子含量的重要途径为控制电石渣浆上清液的补水系统。

2.1 乙炔发生及渣浆循环系统的耗水量

乙炔发生及渣浆循环系统的主要耗水点为电石反应用水、乙炔气携带水、压滤后电石渣携带水、渣浆循环系统溶液冷却蒸发消耗水等。

（1）电石反应用水量

电石和水的相对分子质量分别为64和18，可知电石水解反应的理论耗水量为0.563 t/t。

（2）乙炔气带走的水量

湿法乙炔的乙炔气平均含水质量浓度按44.95g/m3计，电石发气量按290 L/kg计，则电石产生的乙炔气携带水量为：

290×44.95×10-6=0.013 t/（t电石）。

（3）电石渣带走的水量

湿法乙炔产生的电石渣经压滤后平均含水质量分数按照31%计，电石生成电石渣的系数按1.66计。则电石产生的电石渣携带的水量为：

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