生产棕刚玉与电石产生的废气与废渣闭路循环利用工艺
我国电石与棕刚玉的产量巨大，这两个行业所产生电石渣、刚玉烟尘灰与含CO2废气对环境造成了巨大的污染。目前，在电石废渣利用方面，专利CN1377830公布了以电石废渣浆与石灰生产中产生的CO2为原料、通过常压碳化法来生产轻质碳酸钙;专利CN91105487.1公布了先将电石废渣锻烧、再将锻烧料与氯化按溶液反应、最后常压通入CO2制备高纯碳酸钙的方法;专利CN101967001.A公布了一种利用电石废渣与低浓度CO2来生产碳酸钙的方法，但所得到的不是纳米级的产品。目前，在棕刚玉生产中所产生烟尘灰来制备高档含铝白炭黑方面，还未见公开报道。另一方面，在同时综合利用棕刚玉与电石生产中所产生的含CO2烟气、刚玉烟尘灰与电石渣生产包括含铝白炭黑、高档纳米碳酸钙以及防水隔热粉等在内化工产品的闭路循环工艺方面，国内外还没见到公开报道。
我公司提供一种以生产棕刚玉与电石产生的废气与废渣来生产高档含铝白炭黑、高档纳米碳酸钙以及防水隔热粉等化工产品的闭路循环工艺，该工艺不会出现二次污染物的排放。
本工艺生产棕刚玉与电石产生的废气与废渣闭路循环利用工艺，包括下述步骤:
第一步，将棕刚玉与电石生产中所产生的含CO2烟气进行净化与回收，待用，所述烟气净化是将烟气依次经过重力收尘室、旋风收尘器、淋洗塔净化后，进入气水分离器去除其中的大部分水分后储存在CO2储气罐中待用;
第二步，将棕刚玉生产中产生的烟尘灰与氢氧化钠溶液混合，常压下进行碱浸反应后过滤，得低铝硅酸钠溶液和第一滤渣，第一滤渣备用;将第一步储存在CO2储气罐中的CO2气体通入低铝硅酸钠溶液中，于75~95℃进行碳分反应，反应至体系pH值在9一10时，碳分反应结束，过滤，过滤所得碳分母液待用;过滤所得滤渣加入到质量百分浓度为5一15%的无机酸中酸洗1一5分钟，然后将滤渣水洗至pH值为7，烘干滤渣即得白炭黑产品，酸洗与水洗滤渣后所得第一酸洗液待用;所述氢氧化钠溶液的质量百分浓度为5-10%,氢氧化钠溶液与烟尘灰的液固比为1~10:1;反应时间1一4小时，反应温度60一120℃;
第三步，将生产电石产生的电石渣在100一200℃干燥到水分小于5%后，在600-1000℃下锻烧0.5一2小时后，加入水中进行消化反应，消化后浆液经200一300目筛网过滤后得氢氧化钙乳浊液，滤渣即为消化渣，待用;将第二步所得碳分母液与所述氢氧化钙乳浊液混合，进行苛化反应后，过滤得碳酸钙渣和滤液，所述滤液即为氢氧化钠溶液，返回至第二步使用;所述碳酸钙渣经表面处理后即为防水隔热粉;或往所述的氢氧化钙乳浊液中加入占其中固含氢氧化钙质量0.1一3%的添加剂及乳浊液体积2一5%的工业酒精，在10一30℃的情况下，将第一步所获得CO2气体从溶液底部通入，并使装氢氧化钙乳浊液的反应罐具有0.1一0.6Mpa的压力，进行加压碳酸化;当溶液pH值下降到6.5一8.5后停止CO2气体通入，所得悬浮液于100一120℃采用喷雾干燥或闪蒸干燥，即得到纳米碳酸钙产品，干燥所得冷凝水进入消化反应工序配置氢氧化钙乳浊液;
第四步，将第一滤渣、消化渣、第一酸洗液混合，用酸或碱调pH值到6.8-9后，过滤得滤液返回第二步作为碱浸反应补水，所得滤渣制备免烧砖;所述酸选自盐酸、硝酸与硫酸中的任意一种，所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钾与石灰水中的任意一种。
本工艺第三步中，所述氢氧化钙乳浊液中含5一20%的氢氧化钙固体。
本工艺第三步中，所述碳酸钙渣的表面处理指的是:将表面处理剂分至少三个批次在搅拌的情况下加入到经烘干、破碎后的碳酸钙渣粉中，即得防水隔热粉，所述表面处理剂选自硬脂酸、硬脂酸盐、油酸、油酸盐、钦酸脂与硅烷等表面处理剂中的至少一种，表面处理剂的加入量为碳酸钙渣质量的0.5一5%。
本工艺第三步中，所述苛化反应采用氧化铝行业的成熟苛化工艺。
本工艺第三步中，所述的添加剂为十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯醇、聚4-(1'一甲基一正庚基)一苯基十乙二醇、脂肪醇聚氧乙烯醚(C6~C18,n=318)、烷基酚聚氧乙烯醚(C6~C18,n=3~18)及失水山梨醇油酸脂聚氧乙烯醚(n=20~28)中的一种;所述的脂肪醇聚氧乙烯醚中脂肪醇的总C数为C6一C18，聚氧乙烯醚单元的聚合度为3~18;所述的烷基酚聚氧乙烯醚中烷基酚的总C数为C6~C18，聚氧乙烯醚单元的聚合度为3~18;所述的失水山梨醇油酸脂聚氧乙烯醚中聚氧乙烯醚的聚合度为20~28。
本工艺的优点及积极效果:
(1)本工艺综合利用了目前棕刚玉生产中所收集的烟尘与含CO2烟气以及电石生产过程中所产生电石渣与含CO2烟气来制备化工产品;
(2)本工艺所制备的化工产品主要有含铝白炭黑、高档纳米碳酸钙以及防水隔热粉，这些产品均具有巨大市场容量;
(3)本工艺工艺实现了物料的内部循环，即本工艺工艺过程不再对外排放“三废”、不再造成二次污染。
附图说明
附图1本工艺利用棕刚玉与电石生产中所产生废气与废渣生产含铝白炭黑、高档纳米碳酸钙以及防水隔热粉的工艺流程图;
附图2以碳分母液与消化浆液为原料制备防水隔热粉的工艺流程;
附图3碱浸渣、消化渣与白炭黑处理后废酸液的综合处理工艺流程。
