电石生产工艺学煤化工教研室赵江第一讲电石生产概述•【教学目的】1、了解电石生产技术的起源、现状及展望；2、掌握电石的理化性质和用途；3、了解电石的工业标准和组成及含量；4、了解电石生产和消费现状；5、了解电石生产工艺。•【教学重点】1、电石的理化性质和用途；2、电石生产工艺简述。•【教学难点】电石生产工艺简述•【教学方法】讲授法•【计划学时】6一、电石的理化性质、用途及电石工业标准•（一）电石简述•什么是电石呢？电石的化学名称就是碳化钙，分子式是CaC2，分子量为64.1，结构式为。•（二）电石的物理性质•1、纯的碳化钙几乎是无色透明的晶体，不溶于任何溶媒中。在18℃时相对密度为2.22，化学纯的碳化钙只能在实验室中，用加热的金属钙和纯碳使其直接化合的方法而制得。我们通常所说的电石是指工业碳化钙而言。它是由生石灰和碳素原料制得。电石中除了含大部分碳化钙外，还含有少部分杂质，这些杂质都是从原料中的杂质转移过来的。一、电石的理化性质、用途及电石工业标准•2、电石的外观为各种颜色的块状体，其颜色随碳化钙的含量不同而不同，有灰色的、棕黄色的或黑色的，含碳化钙较高时则呈紫色。若电石的新断面暴露在潮湿的空气中，则因吸收了空气中的水分而使断面失去光泽变成灰白色。•3、电石的相对密度决定于CaC2含量。且随着碳化钙的含量减少，则相对密度增加。•4、电石的熔点也随碳化钙的含量改变而改变，纯碳化钙的熔点为2300℃，工业碳化钙的含量一般为80％左右，其熔点常在2000℃左右。工业碳化钙有两个最低熔点，第一个是相一、电石的理化性质、用途及电石工业标准•当于含碳化钙69％与含氧化钙31％的混合物，第二点是相当于含碳化钙35.6％与氧化钙64.4％的混合物。由此可知，影响电石熔点的因素不仅是碳化钙的含量，其它杂质如氧化铝、氧化硅与氧化镁等杂质也有影响。•5、电石能导电，其导电性与电石纯度有关，碳化钙含量越高，导电性能越好；反之越差。当碳化钙含量下降到65％～70%时，导电性能达到最低值。同时，电石的导电性也与温度有关，温度越高，导电性则越好。一、电石的理化性质、用途及电石工业标准•（三）电石的化学性质•1、在无水的条件下，电石在氢气流中加热至2200℃以上时，有相当量的乙炔和金属钙生成(CaC2+H2=Ca+C2H2)。•2、干燥的氧气在高温下氧化碳化钙而生成碳酸钙(CaC2+O2=CaCO3+CO)。•3、粉状电石与氮气在加热条件下反应生成氰氨化钙（CaC2+N2=CaCN2+C）。•除此之外，氯、溴、硫、氨、磷、氯化氢和乙醇等等物质在一定条件下均能与电石发生化学反应，生成相应的化学物质。（四）电石的用途•电石的最先用途是照明、金属的切割与焊接，进入20世纪，随着生产石灰氨(氰氨化钙)的工艺问世后，进一步推广了电石的用途，如今，电石的用途更加广泛，成为有机合成工业、钢铁脱硫和制造乙炔的重要原料，尤其是近年来，乙炔在化工行业的广泛使用和国际石油价格的节节攀升，电石法乙炔备受国内外化工行业的关注，呈现出美好的应用前景。具体用途如下：（四）电石的用途•1、为有机合成化学之基本原料。•①生产一系列乙炔化学产品：乙醛。醋酸、乙烯、氯乙烯、三氯乙烯及其衍生物，合成苯，合成纤维，合成橡胶，合成树脂等。•②生产Ca(CN)2等一系列产品：氰化物，尿素，双氰胺，三聚氰胺，胍，及塑料制品等。•2、制取乙炔炭黑，应用于导电橡胶，干电池阳极合剂等。•3、金属焊接，切割、及照明。•4、钢铁脱硫。（四）电石的用途•5、用做催化剂。•①用CaC2和MoO3为催化剂在250℃下使乙烯高压聚合；•②用CaC2和Cr2O3于110~120℃℃，40atm乙烯和丙烯共聚做催化剂；•③用CaC2和碱做催化剂，在150℃，30atm下用C2H2使咔唑乙烯化；•④用CaC2和碱做助催化剂使醇类乙烯化；•⑤制备环辛烯（C8H8）时做助催化剂。（四）电石的用途•6、生产非铁金属。•①煅烧镁盐（89%MgO）加入CaC2（1.88份）CaF2（0.1份）于真空下加热至1140℃，可得到纯度为99.9%的金属镁，收率80%；•②在真空下用电石还原ZnO、ZnCl2、、ZnS得Zn；•CaC2+ZnO→Zn+CaO+2C•CaC2+ZnCl2→Zn+CaCl2+2C•CaC2+ZnS→Zn+CaS+2C•碱土金属及Mn、Cr、W、Zr的...
