顆粒電石渣變廢為寶

用粒狀石灰石和焦炭在高溫熔化狀態(tài)下制備顆粒電石，每生產(chǎn)1噸電石粉，就會(huì)產(chǎn)生大量的電石渣。粒狀電石渣為堿性，直接拋灑將嚴(yán)重影響環(huán)境，屬于難處理工業(yè)廢渣。由于顆粒電石堿含量高，是一種有害物質(zhì)，傳統(tǒng)的儲(chǔ)存方法會(huì)占用大量土地，造成環(huán)境污染，處理時(shí)要特別注意。綜合利用電石渣，變廢為寶，對(duì)環(huán)境有很大好處。

研究了在1600~1800℃范圍內(nèi)、一氧化碳50.100和200mmHg一氧化碳條件下，以熱平衡法研究氧化鈣固相反應(yīng)生成電石的動(dòng)力學(xué)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，反應(yīng)比與時(shí)間曲線都是一條拋物線曲線，其反應(yīng)符合拋物線動(dòng)力學(xué)特征：(1–3sqrt1,2=kt)。而顆粒電石的分解則作為一種連續(xù)的反應(yīng)在樣品表面進(jìn)行，描述為零級(jí)反應(yīng)。因?yàn)榉磻?yīng)的速度主要取決于一氧化碳的壓力，所以認(rèn)為反應(yīng)速率是由氣體透過產(chǎn)物層擴(kuò)散的過程，以及固體在固體及產(chǎn)物層中的擴(kuò)散過程所控制。

作為一種重要的化工原料，乙炔作為重要有機(jī)化合物的原料，間接合成碳酸鈣是一種間接合成方法。探討了用固相合成反應(yīng)路線合成電石的方法，并對(duì)其動(dòng)力學(xué)特性作了表征。采用常規(guī)加熱與微波加熱(6kw2.45GHz)，利用微米級(jí)氧化鈣和碳粉制備碳化鈣。這一反應(yīng)的溫度介于1000-1800℃之間。

這一研究是成功的，利用微波加熱在幾分鐘內(nèi)就可以制出碳酸鈣。所得產(chǎn)品晶化良好，純度可達(dá)90%的碳酸鈣。用x射線衍射物相鑒定法對(duì)CaC2II(1600°C)、CaC2II&III(1650°C)和CaC2I.II和III(1700°C)進(jìn)行了相位鑒定。經(jīng)計(jì)算，表觀活化能大約為125.66kJ·molθ。

除反應(yīng)溫度變化外，電石單軸壓縮負(fù)荷.反應(yīng)時(shí)間.試樣質(zhì)量及加熱速率也發(fā)生變化。考察了固體顆粒電石的表面接觸、碳源反應(yīng)性及模具結(jié)構(gòu)對(duì)材料性能的影響。制備工藝及工藝參數(shù)對(duì)密度、顯微組織的影響。

采用GC.X射線光電子能譜和X射線衍射等方法對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了鑒定。結(jié)果表明，用微波加熱合成的電石比常規(guī)處理的電石在1600℃時(shí)多產(chǎn)生80%的顆粒電石。當(dāng)反應(yīng)溫度相同時(shí)，反應(yīng)動(dòng)力學(xué)均有所提高，反應(yīng)溫度對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物密度和純度的影響.反應(yīng)時(shí)間.反應(yīng)起始顆粒大小及容器大小。