电石 电石化学名称为碳化钙,分子式为CaC2, 外观为灰色、棕黄色、黑色或褐色块状固体,是有机合成化学工业的基本原料,利用电石为原料可以合成一系列的有机化合物,为工业,农业,医药提供原料。工业电石的主要成份是碳化钙其余为游离氧化钙,碳以及硅、镁、铁、铝的化合物及少量的磷化物、硫化物。工业用电石纯度约为70%-80%,杂质CaO约占24%,碳、硅、 铁、磷化钙和硫化钙等约占6%。外观随碳化钙的含量不同而呈灰色、棕色、紫色或黑色的固态物。含碳化钙较高的呈紫色。工业品密度2.22g/cm3(18℃),熔点2300℃,能导电,纯度越高,导电越易。
电石的化学性质非常活泼。遇水激烈分解产生乙炔气和氢氧化钙,并放出大量的热。
它的主要用途有:
(1)电石与水反应生成的乙炔可以合成许多有机化合物,例如:合成橡胶、人造树脂、丙酮、烯酮、炭黑等;同时乙炔一氧焰广泛用于金属的焊接和切割。
(2)加热粉状电石与氮气时,反应生成氰氨化钙,即石灰氮,加热石灰氮与食盐反应生成的氰熔体用于采金及有色金属工业。
(3)电石本身可用于钢铁工业的脱硫剂。
(4)产生的气体遇火后可燃,可以照明。
碳化钙(CaC2)俗称电石。工业品呈灰色、黄褐色或黑色,含碳化钙较高的呈紫色。其新创断面有光泽,在空气中吸收水分呈灰色或灰白色。能导电,纯度愈高,导电性愈好。在空气中能吸收水分。加水分解成乙炔和氢氧化钙。与氮气作用生成氰氨化钙。
电石是有机合成化学工业的基本原料之一。是乙炔化工的重要原料。由电石制取的乙炔广泛应用于金属焊接和切割。
生产方法有氧热法和电热法。一般多采用电热法生产电石,即生石灰和含碳原料(焦炭、无烟煤或石油焦)在电石炉内,依靠电弧高温熔化反应而生成电石。生产流程如图所示。主要生产过程是:原料加工;配料;通过电炉上端的入口或管道将混合料加入电炉内,在开放或密闭的电炉中加热至2000℃左右,依下式反应生成电石:CaO+3C→CaC2+CO。熔化了的碳化钙从炉底取出后,经冷却、破碎后作为成品包装。反应中生成的一氧化碳则依电石炉的类型以不同方式排出:在开放炉中,一氧化碳在料面上燃烧,产生的火焰随同粉尘—起向外四散;在半密闭炉中,一氧化碳的一部分被安置于炉上的吸气罩抽出,剩余的部分仍在料面燃烧;在密闭炉中,全部一氧化碳被抽出。
[编辑本段]电石的安全使用
(1)电石运输、贮存、破碎、电石室(库)以及渣坑等,应按照TJ31的规定执行。
<2)桶装电石应存放在地面干燥、空气流通、不漏雨水的室内,地面应高于路面,以免进水。
(3)禁止采用滚滑方式装卸、搬运电石桶,以免电石与桶壁撞击发生火花。
(4)每次取电石后,应盖桶盖。
(5)禁止在乙炔发生器室、电石室用铁锤敲打电石。
(6)粉状、粒度过小的电石应有专人负责分批投入渣坑,用水彻底分解以妥善处理。
(7)电石渣坑上口应是敞开的,渣坑内的灰浆和灰水不得排入暗沟。出渣时应防止铁制工具、器件碰撞而产生局部火花。
(8)电石和乙炔混合气体着火时应采用干砂、二氧化碳或干粉灭火器扑灭,禁止使用水或泡沫灭火器及四氯化碳灭火器等灭火。
[编辑本段]我国电石产能现状
2003年我国电石产量为560万t,电石生产厂家有100余家,其中生产能力在5万t/a以上的有20余家。最大的厂家生产能力已经超过14万t/a,最小的则不足5000t/a。生产厂家主要分布在发电能力比较集中的西部地区。从1990年开始到2003年的13a中,我国电石行业新增电石生产能力翻了一番,2003年电石产量达到500万t以上,而2003年一年新增加的装置能力至少达到了150万t以上。
2004年在下游产品特别是聚氯乙烯拉动下电石产量继续大幅增长。全年产量(规模以上企业)首次突破600万吨,达到653.96万吨,比2003年增长21.4%,创历史最高纪录;月均产量达54.50万吨,比2003年增长21.4%,为历史最好水平。2004年我国中型规模以上电石生产企业250多家。其中,产量达5万吨以上的有36家,超过10万吨的有5家。
目前,我国生产的电石有少量出口。据海关统计,1999年出口量曾达到9.79万吨,为历史最高纪录,占当年国内产量的3.5%;2003年出口8.31万吨,占当年国内产量的1.6%;2004年出口5.97万吨,比上年下降28.2%,仅占当年国内产量的0.9%。