[发明专利]一种有效提高电石产量的制备方法

说明书

本发明公开了一种有效提高电石产量的制备方法，包括：准备石灰和高挥发份煤炭原料；对煤炭进行干燥；对原料碾磨、混合、再制片，最后进入电磁炉反应的步骤，按照化学反应CaO+C→CaC₂进行。本发明的优点是：与现有技术相比，在低温状态下即开始进行反应，随着温度的升高，反应进行加速，产量提高一倍以上，大幅降低电石的生产成本。

技术领域

本发明涉及一种电石的制备方法，能够有效提高电石产量。

背景技术

碳化钙是重要的化工原料，主要用于产生乙炔气，也用于有机合成、氧炔焊接等。工业上一般使用电炉熔炼法与氧热法，其中，电炉熔炼法是将焦炭与氧化钙(分子式CaO)置于2200℃左右的电炉中熔炼，生成碳化钙(分子式CaC₂)。上述合成反应是一个固相吸热反应，原料传热、传质效率低，动力学过程时间很长，只有电炉温度达到2200℃或者更高温度时，焦炭与氧化钙才开始进行化学反应，在实际生产过程中，效率较低。

发明内容

为克服现有技术中的不足，本发明提供一种有效提高电石产量的制备方法。

本发明的技术方案是：

一种有效提高电石产量的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

S1、原料准备步骤，按比例准备石灰和高挥发份煤炭；

S2、原料干燥步骤，对所述高挥发份煤炭通过热蒸汽进行循环升温，干燥形成热干煤，干燥温度为180℃，并冷却形成冷干煤；

S3、原料碾磨步骤，通过球磨机将石灰及经过S2干燥后的冷干煤在防爆环境下分别进行研磨，研磨细度均为5µm-500µm，研磨过程中向球磨机内充入惰性气体；根据选用煤份不同，以上所述步骤可以直接省略S2进入到S3步骤进行干燥。

S4、原料混合步骤，将S3中碾磨后的原料经过密封管输入至搅拌机中，通过搅拌机常温搅拌均匀，同时，在搅拌过程中加入占原料总质量2%-10%的粘结剂以使得混合更均匀；

S5、制片剂步骤，将S4中的混合均匀的物料经过密封管输入至制片机中，通过制片机压制成片剂；

S6、反应预制备步骤，将S5中制得的片剂经过密封管输入至半焦炉中，将半焦炉升温至400℃-900℃进行挥发油和气体的蒸发，制得含有石灰的碳棒，具体温度根据油气比进行选择；

S7、反应制备电石步骤，将S6中的含有石灰的碳棒经过密封管保温输入至电磁炉中，电磁炉温度达到1600℃-1700℃时，物料进行化学反应，CaO+C→CaC₂，电磁炉继续升温，反应速度随着温度的升高而加快，直至反应完全。

优选地，所述S4中在搅拌过程中还添加占原料总质量0.2%-0.4%的反应助剂，所述反应助剂组成为碳酸钠、碳酸钾和碳酸铍，三者质量比为6:3:1，碳酸铍的量可进行适当的减少。

优选地，在S6和S7之间增加激光辐照或等离子体加热，即将S6制得含有石灰的碳棒放在辐照台上，3分钟内碳棒表面温度高于在半焦炉内的温度后保持5-7分钟，随后经过密封管输入至电磁炉中进行反应。

优选地，所述S1中高挥发份煤炭为褐煤、泥煤或焦炭。

优选地，所述S1中原料中C和CaO的质量比为：6-7:10或C和CaCO₃的质量比为：6-7:14。

优选地，所述S2中冷却用的空气进行热交换形成热蒸汽，用于后续的干燥步骤。

优选地，所述S3中惰性气体为二氧化碳、氮气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气或氡气，在本反应中惰性气体中从成本考虑，二氧化碳和氮气为最佳的选用气体。

优选地，所述S4中粘结剂为沥青、硬脂酸或糖渣，所述S4中粘结剂可随着石灰同时加入混合。