摘要:
利用電石渣制水泥通常採用「幹磨幹燒」或「溼磨幹燒」工藝，本文通過對兩種工藝過程的對比分析，指出各自優缺點，作出評價；並對利用電石渣制水泥的工藝選擇，提出一些個人看法與建議。
1 電石渣的特性與水泥生產概況
電石渣是電石法PVC的生產過程中，電石水解後產生的廢渣。電石渣的主要成分是Ca(OH)2，其化學成分CaO含量高達70%。從乙炔發生器中排出的電石渣水分高達90%以上，經沉降池濃縮後，水分仍有75～80%，正常流動時的水分在50%以上。電石渣容易造成環境汙染，且難以治理，嚴重製約了電石法PVC工業的發展。
電石渣成分均勻，含鈣量高，是優質的水泥原料，用來代替石灰石生產水泥是用量最大、利用也最為徹底的方法，解決了化工生產廠家的後顧之憂。利用電石渣生產水泥通常採用「溼磨幹燒」或預烘乾「幹磨幹燒」工藝：山東淄博(1200t/d)採用「幹磨幹燒」工藝，在2005年成功運行1年後停產至今，四川德陽(1500t/d)、四川樂山(2500t/d)這2條生產線也採用「幹磨幹燒」工藝，並於2008年建成投產，但由於電石渣供應問題沒有解決，電石渣的摻入量尚末達到設計要求；此外尚有多條採用「溼磨幹燒」工藝的水泥生產線。
化工生產廠家通過調整工藝，可以使得新出廠電石渣中Cl-含量達到「幹磨幹燒」或「溼磨幹燒」工藝的要求；而歷年積累的電石渣大都存在Cl-超標的問題，只能通過少摻或採用溼法、立窯、中空窯煅燒工藝加以解決，不在本文討論之列。
2008年，國家發展改革委辦公廳印發《關於鼓勵利用電石渣生產水泥有關問題的通知》,以下簡稱《通知》。《通知》規定新建電石渣水泥生產線裝置必須採用新型幹法水泥生產工藝；現有電石渣水泥生產線可以採用「溼磨幹燒」生產工藝進行改造[1]。這個規定有些不妥。
2 「幹磨幹燒」與「溼磨幹燒」兩種工藝過程的對比分析
(1) 從原料水分的去除來看，機械脫水無疑是最經濟的方式，所以不管是「溼磨幹燒」還是「幹磨幹燒」，都先採用壓濾機對原料進行脫水。「溼磨幹燒」是將生料漿進行壓濾後送入破碎烘乾機；「幹磨幹燒」則是先將電石渣漿壓濾後再進行預烘乾。
由於電石渣顆粒微細，分散度很高，具有多孔狀結構，保水性極強，單獨脫水的脫水率很低。採用廂式壓濾機脫水後，電石渣濾餅水分在35%左右。而壓濾生料漿時，由於其它易脫水原料的摻入，其保水性下降，生料濾餅的水分可降至27%。
以電石渣幹基配比60%、其它原料平均含水率5%計算，「幹磨幹燒」工藝每噸幹基生料帶入水為0.6×35÷(100-35)+0.4×5÷(100-5)=0.344噸，帶入水分的99%在預烘乾和生料粉磨兩個階段內蒸發；「溼磨幹燒」則為27÷(100-27)=0.370噸，主要在破碎烘乾機內蒸發。由此可見在後續工序利用熱能脫水時，「溼磨幹燒」比「幹磨幹燒」多出0.026噸水。利用熱能脫水往往是迫不得已才採用的方式，在這一點上，「幹磨幹燒」略佔優勢，「溼磨幹燒」最為人所詬病的就是除電石渣外的原料要先加水再脫水，其結果是蒸發水量僅僅多出7%。
(2) 預烘乾「幹磨幹燒」工藝選用迴轉式烘乾機對壓濾過的電石渣濾餅進行預烘乾，使其水分由35%降至10%左右，這部分烘乾熱耗達1000kJ/kg-cl，加上燒成熱耗3100kJ/kg-cl，合計熟料熱耗高達4100kJ/kg-cl，與「溼磨幹燒」工藝相當，節煤效果並不顯著。另外還有一個現象：電石渣濾餅在迴轉式烘乾機內翻滾後，逐漸密實並形成球狀，獲得一定的強度，需要重新破碎，同「溼磨幹燒」先加水再脫水一樣，有違反工藝路線之嫌。
(3) 電石渣成分均勻，只須烘乾便可成為優質的水泥鈣質原料，現預烘乾「幹磨幹燒」工藝採用立磨對配合料進行最終的烘乾兼粉磨，生料產量為75t/h時，立磨本身裝機功率為575kW，加上立磨風機900kW，主機功率達1475kW。而在原料中需要粉磨的矽鋁質、鐵質及其它鈣質原料僅佔40%，即在30t/h左右，若選用球磨機對這部分物料進行粉磨，則只須選用一臺Ф2.4×10m中卸烘乾磨便完全可以滿足要求，其主機功率僅為570kW。兩種方案主機功率差別竟達905kW，產量為45t/h，初水分為10%的粉料的烘乾、混合要佔用905kW的裝機功率，可見採用立磨粉磨以電石渣為主的原料並不節電。隨著煤化工行業科學技術的不斷進步，電石渣幹排技術日益成熟，這為新型幹法生產水泥提供了捷徑，利用立磨粉磨電石渣生料浪費電能的缺陷將更為突出。
「溼磨幹燒」採用破碎烘乾機對壓濾過的生料濾餅進行烘乾、破碎，在獲得相同生料的情況下，它的主機裝機功率為450kW，加上溼法開流磨750kW，合計為1200kW，低於「幹磨幹燒」。（「溼磨幹燒」要多用四臺壓濾機，主機功率為4×5.5kW；「幹磨幹燒」則需另加兩臺烘乾機，主機功率為2×110kW，均末計入）。在電耗方面，「溼磨幹燒」有優勢。