脱硫石膏综合利用技术

脱硫石膏综合利用技术石膏的煅烧主要分为干法和湿法两大类，生产出的产品为a石膏粉p石膏粉。我们研究的对象主要是建筑石膏粉，即P石膏粉。当今石膏煅烧工艺的发展趋势为：从间歇出料到连续出料；从间接加热到直接加热；从慢速脱水到快速脱水。现在石膏生产常用的煅烧方式和设备有如下几种：间接加热方式：连续式炒锅、内加热管式回转窑、沸腾炉；2.直接加热方式：气流式煅烧、沙士基打磨、彼德磨；3.直热式回转窑；4.流化床式煅烧炉等。流化床式焙烧炉是九十年代澳大利亚RBS速成建筑系统有限公司的产品，俗称“RFC流化床式焙烧炉”。LD流化床石膏煅烧炉是在此产品的结构原理基础上进行的一种优化升级换代产品。LD流化床石膏煅烧技术，是由潍坊天洁环保科技有限公司在深入研究当今世界上石膏煅烧技术较为先进的澳大利亚RFC流化床式焙烧炉的基础上，采用多室组合、炉内分级煅烧、沸腾热风炉供热、DCS自动控制等技术，自主研发的新一代先进石膏煅烧升级技术，具有投资小、节能、产品性能优越等特点。LD流化床石膏煅烧技术是当今国内最为先进的石膏煅烧技术之一，LD流化床石膏煅烧炉是在流化床式焙烧炉的基础上，开发出的一种新型煅烧装置，是一种可以大批量处理脱硫石膏、磷石膏、天然石膏的煅烧装置。LD流化床石膏煅烧技术的开发成功，使得工业副产石膏得以广泛利用。从产业政策角度看，可以使使电厂脱硫石膏、磷肥副产石膏得到妥善的处理和有效的综合利用，能促进环保工业及其相关产业健康、快速发展，并能节约天然石膏资源，解除生产企业的后顾之忧。LD流化床石膏煅烧技术已经在粉状、砌块、板材等新型石膏建材制品生产中成功应用。流态化技术在现代工业首次大规模应用是由德国人winkler用于粉煤气化的气一固流化床开始的。第一套石油催化流化床反应器于1942年在美国建成，由于其技术上的合理性及大量的工业需求，该反应器很快在全世界范围内普及，并且被广泛借鉴应用于其它领域。我国对于流化床技术最早的研究是江家鼎院士关于流化床褐煤低温干馏技术的研究，是世界上将流化床技术开发转向煤化工的先驱之一。1978年由杭州新型建材工业设计研究院苏永平工程师设计的哈尔滨石膏板厂石膏煅烧车间首次采用以蒸汽为热源的单室沸腾煅烧炉生产建筑石膏，原料采用天然石膏，经粉磨后进行煅烧。但当时由于存在原料粒级组成、含水率方面的变化，石膏煅烧质量稳定性差原因，没有解决高含湿物料在煅烧过程中易结团、产生堵床现象。1996年，山东盐化公司在建造石膏板工厂时，设计了一条以导热油为热源的二室沸腾煅烧炉，后经进一步改造完善，使用该炉煅烧含湿率<5%的天然石膏粉，效果良好，目前山东已有多条生产线投入运行，运行状况良好。

目前，流态化技术作为一门高效换热技术已经渗透到国民经济的许多部门，但是，在煅烧石膏技术方面需要解决的几个关键问题，如对原料含水率的适应性，物料粒级组成，余热利用方面存在的问题始终未得到很好的解决。潍坊天洁环保科技有限公司在借鉴国内外相关专业技术的基础上，融合国内外石膏流态化煅烧设备的优点，开发的半水石膏粉生产线一LD流化床石膏煅烧系统，初步解决了流态化技术在煅烧石膏过程中的适应性问题。该系统保持了流态化技术在煅烧天然石膏时的节能、免维修的特点，而且特别适用于煅烧含水率在25%以下的各种化学石膏，如FGD石膏、磷石膏、柠檬酸石膏等。该煅烧系统可以稳定生产出符合国标要求的建筑石膏粉，与传统煅烧系统相比较，投资省，运行成本低，在节能及环保方面都达到了令人满意的效果。我国脱硫石膏综合利用现状及建议2006/11/30编者按：近年来，国家强化了对电厂二氧化硫排放的控制，燃煤电厂烟气脱硫产业快速发展。截至2005年底，建成投产的烟气脱硫机组容量达5300万千瓦，其中采用湿法脱硫工艺的就占到90%以上。脱硫石膏迅速增长，其利用成为亟待解决的问题。目前全国建成或在建的脱硫石膏资源化利用的生产线已达10多条。山东泰和集团是我国生产纸面石膏板的大型企业之一，近年来积极推进脱硫石膏的应用。本文特节选山东泰和集团贾同春、焦文波同志关于我国脱硫石膏综合利用情况的报告，供参考。我国脱硫石膏综合利用现状及建议山东泰和集团贾同春焦文波随着我国经济建设的快速发展，大气污染防治成为一个突出问题。我国二氧化硫的排放中，火电厂烟气排放约占一半。自2000年始，国家制订了《两控区酸雨和二氧化硫污染防治“十五”计划》，在酸雨控制区和二氧化硫控制区（两控区）内，将削减二氧化硫排放总量控制的重点放在火电厂污染上，采取了一系列措施。“两控区”包括4个直辖市、4个经济特区和21个省会城市，其生产总值占国内生产总值的67%。计划明确提出，2005年“两控区”二氧化硫排放量要比2000年减少20%；80%城市空气二氧化硫浓度年均值达到国家环境空气质量二级标准。国家在高硫煤地区、超标排放地区和城市附近的大电厂重点建设一批脱硫项目。截至2005年底，建成投产的烟气脱硫机组容量达到5300万千瓦。在这些电厂中，采用湿法脱硫工艺脱硫的占90%以上，10万千瓦及以上脱硫机组达到4400万千瓦，机组用煤平均含硫量为1.23%，平均脱硫效率达到92.5%，年可削减二氧化硫230万吨，亟待处理的脱硫石膏达1000万吨以上，如不予处理，则排放堆积、污染环境；如能综合利用，可变废为宝。一、脱硫石膏基本特性脱硫石膏基本性质脱硫石膏又称排烟脱硫石膏、硫石膏或FGD石膏，主要成分和天然石膏一样，为二水硫酸钙。烟气脱硫石膏呈较细颗粒状，平均粒径约40〜60pm，颗粒呈短柱状，径长比在1.5〜2.5之间，颜色呈灰、黄，二水硫酸钙含量较高一般都在90%以上，含游离水一般在10%〜15%，其中还含飞灰、有机碳、碳酸钙、亚硫酸钙及由钠、钾、镁的硫酸盐或氯化物组成的可溶性盐等杂质。烟气脱硫石膏与天然石膏比较天然石膏与烟气脱硫石膏的化学成分及细度见表1、表2。表1天然、脱硫石膏化学成分及细度项目CaOSiO2Al2O3SO3Fe2O3MgOLoss筛余(45pm)/%天然石膏3017.28.8脱硫石膏19.21.0表2颗粒粒径分布粒度/pm806050403020105天然石膏筛余/%4.914.415.520.012.7脱筛石膏筛余/%5.015.58.321.931.0注：天然石膏中未计入8.8%大于80pm的颗粒。3.结论脱硫石膏与天然石膏化学组成相差不大，品质相当；但天然石膏的杂质以粘土矿物为主，磨细后颗粒较大，在水化时一般不能参加反应，因而性能在一定程度上不及脱硫石膏。二、我国脱硫石膏综合利用情况国内对脱硫石膏的综合处理和应用已经起步，脱硫石膏的应用蕴藏着巨大的市场机遇，对于江苏、浙江、广东等天然石膏匮乏的地区，脱硫石膏的大量出现为以石膏为原材料的企业带来了商业机会。脱硫石膏可以用做制造石膏砌块、腻子石膏、模具石膏、纸面石膏板以及水泥等建材产品，但是目前能大量使用的限于制造纸面石膏板和作水泥缓凝剂。用于制造石膏砌块。我国虽在外墙建设中大力推荐以石膏砌块代替实心粘土砖，但目前最大的石膏砌块生产线仅30万平方米，每年约可利用脱硫石膏2万吨（湿基），大部分生产线都是10万平方米以下的小生产线，用量不大，市场未推开。用于制造腻子石膏和粉刷石膏。全国目前腻子石膏的使用量仅10万吨左右，粉刷石膏的用量与此相当，用量太小，推广价值不大。用于制造模具石膏。我国模具石膏市场较大，但是目前用脱硫石膏制造模具石膏还存在技术工艺和脱硫石膏白度的问题，工艺不成熟，有待进一步开发新技术。用于作水泥缓凝剂。目前脱硫石膏作水泥缓凝剂是先把脱硫石膏制成球状，增加了制造成本，降低了经济效益。更为经济的途径是开发直接利用工艺技术，开发该项技术首先要解决湿基脱硫石膏粘球磨机的问题。对水泥行业来说，作水泥缓凝剂是脱硫石膏最主要的应用方式。我国的脱硫石膏主要集中在东部沿海地区，2006年我国水泥产量约13亿吨，仅东部地区就有8亿吨。按照4%的添加量计算，如果全部用脱硫石膏代替天然石膏作为缓凝剂，一年可消化脱硫石膏3200万吨，完全可以解决目前脱硫石膏的利用问题。用于制造纸面石膏板。制造纸面石膏板是脱硫石膏另一个大量使用的途径，国外脱硫石膏一般也是用于制造纸面石膏板。预计今年我国纸面石膏板总产销量能够达到7.5亿平方米，按照每平方米使用10公斤湿基脱硫石膏计算，一年可消化脱硫石膏750万吨。我国纸面石膏板需求量还在以年20%左右的速度增长，脱硫石膏利用潜力很大。我国建设的纸面石膏板生产线已有使用脱硫石膏代替天然石膏的成功先例。山东泰和集团从1999年开始研究利用工业副产石膏制造纸面石膏板工艺技术，在江苏江阴的两条年产3000万平方米的纸面石膏板生产线年可利用脱硫石膏60万吨，制造纸面石膏板6000万平方米。泰和还先后与多家电厂合作投资建设四条年产2500-3000万平方米的生产线利用电厂脱硫石膏。一些外国公司也准备在中国建设生产基地大量利用脱硫石膏。用作土壤改良剂。上海等地有用做海滩盐碱地改良的报道，但未见真正实施的报道。这一方法虽具理论可行性，实践上还有很多问题有待解决。三、加快推进脱硫石膏综合利用的建议脱硫石膏虽然与天然石膏品质相当，加快其综合利用的进程，需进一步加强宣传，加大相关应用处理技术的研发和产品有效市场的培育。为此，建议：进一步限制粘土砖，大力推广新型建材。粉刷石膏、腻子石膏、石膏砌块等都是非常好的新型建材产品，但是市场很小，无法进行大规模生产。加快脱硫石膏应用技术的开发。如模具石膏等的市场应用量非常广泛，但模具石膏主要用块状石膏来制造，目前还没有更好的办法来解决这个问题；水泥生产中解决脱硫石膏粘球磨机的问题也需要抓紧研发。加大对脱硫石膏利用的政策支持力度，进一步完善和落实资源综合利用税收优惠政策。加大监控力度，保证电厂脱硫设备正常运行，确保下游资源综合利用企业的原材料供给。电厂脱硫设备不能正常运行存在以下原因，一是脱硫设备公司良莠不齐，部分工程质量不过关，导致出现故障停止脱硫，或是由于对国外技术和设备依赖度较高，出现故障后难以及时修复导致停止脱硫；二是电价政策不能及时到位；三是环保执法不严格，对脱硫设施日常运行缺乏监管或监管不到位；四是部分电厂为获经济利益，故意停运脱硫设施。出】主n申请号：200910152576申请日：2009/09/17公开日：2010/02/10公告日：公开号：101643336公告号：授权日：授权公告日：专利类别：发明国别省市代码：32[]代理机构代码：［对照表］代理人：发明名称：脱硫石膏的应用国际分类号：C04B22/14;B09B3/00范畴分类号：20B20E20C发明人：于永江申请人：苏州同济材料科技有限公司申请人地址：江苏省吴江市松陵镇经济（八坼）开发区邮编：215200文摘：本发明提供一种脱硫石膏的应用，脱硫石膏主要成分与天然石膏基本相同，但有-定的含水率（10%—15%）,且其中还含有飞灰、有机碳、碳酸钙、亚硫酸钙以及由钠、钾、镁的硫酸盐或氯化物组成的可溶性盐等杂质，通过粉煤灰一矿渣粉一水泥一脱硫石膏经1：0.7：0.45：1.4配合，作为水泥添加剂、外加剂组分、复合掺合料的添加剂和商品砂浆中的添加剂，解决了脱硫石膏的资源化利用，并加大了干混砂浆对粉煤灰、矿渣粉的利用力度，大幅度节约了水泥，改善了砂浆的性能，为资源化高效利用脱硫石膏和成功推广应用商品砂浆打下了良好的基础，并形成推动力。主权利要求：一种脱硫石膏的应用，其特征在于脱硫石膏主要成分与天然石膏基本相同，但有一定的含水率（10%—15%）,且其中还含有飞灰、有机碳、碳酸钙、亚硫酸钙以及由钠、钾、镁的硫酸盐或氯化物组成的可溶性盐等杂质，通过粉煤灰一矿渣粉一水泥一脱硫石膏经1：0.7：0.45：1.4配合，作为水泥添加剂、外加剂组分、复合掺合料的添加剂和商品砂浆中的添加剂。烟气脱硫石膏性能及其在建材工业中的应用发布日期：［2009-12-315:19:35］来源：泰安西格机电科技有限公司一、刖言烟气脱硫石膏（FGD石膏）是电厂采用湿式石灰石/石灰一石膏法烟气脱硫时产生的副产品。它的主要成分是二水硫酸钙，由烟气中的SO2和CaCO3或CaO发生反应而得的。随着环保意识的增强，烟气脱硫作为目前控制S02排放量最有效和应用最广的技术正在稳步推广和应用中。湿法脱硫工艺在全世界范围内应用最多，占脱硫装机总容量的90%以上，而其中占绝对统治地位的石灰/石灰石一石膏法是目前世界上技术最成熟，实用业绩最多，运行状况最稳定的脱硫工程，脱硫效率在90%以上，己有近30年的运行经验。我国因电厂燃煤，每年向大气中排出S02的高达1000万吨以上，是酸雨的罪魁祸首，电厂脱硫势在必行。1995年修改后的《中华人民共和国大气污染防治法》明确规定电厂必须采用烟气脱硫措施。90年代以来，从国家最早的五个脱硫示范工程的起动到现在，几年内已经建设了烟气脱硫工程十几个，正在上马和计划内的脱硫工程越来越多。目前我国己经安装有湿法脱硫装置的电厂有重庆珞璜电厂的4台36万千瓦时的发电机组，设计年产烟气脱硫石膏90万吨；太原第一热电厂30万千瓦时发电机组，设计年产烟气脱硫石膏6万吨；正在安装脱硫设施2000年投入运行的杭州半山电厂、北京第一热电厂、重庆热电厂共计将年产25万吨左右烟气脱硫石膏。由于石灰石/石灰一石膏法具有普遍性，在我国应用也非常成功，因此今后我国仍将以这种脱硫方法为主，所带来的副产石数量将非常巨大，每吸收一吨S02可以产生烟气脱硫石膏2.7吨，预计到2010年我国烟气拖硫石膏的产量将达300万吨以上，为避免将气体污染物变成固相污染物，必须尽早考虑脱硫石膏的综合利用问题。国外特别是欧洲，由于电厂脱硫进行的早，因此烟气脱硫石膏的产量很大，1996年欧洲排出量近1000万吨，其中德国近500万吨。在欧洲和日本，几乎所有的烟气脱硫石膏都被应用在建材行业中，作为天然石膏的同等代替原料，不在被看作废物，广泛的应用在石膏制品、石膏砂浆、水泥添加剂等各种建筑材料之中，脱硫石膏的应用技术非常成熟。已经较好的解决了烟气脱硫石膏的运输、造粒、干燥、煅烧技术，烟气脱硫石膏利用的工艺设备已经专业化、系列化。我国烟气脱硫石膏产生的历史还很短，对其应用价值和市场竞争力普遍认识不足，对烟气脱硫石膏的性能、处理设备等还没有作过系统的研究，从目前烟气脱硫石膏的综合利用情况来看，还存在着许多问题需要研究解决。天然石膏的处理工艺和设备并不完全适合烟气脱硫石膏，如何解决其干燥、煅烧能耗高、产量低的问题；如果有效的解决其物料运输难、处理过程中扬尘最大的问题；如果让其适应现有水泥厂的工艺特点，都需要进行深入的研究。另外在物性方面，尽管烟气脱硫石膏是非常好的石膏原料，但它与天然石膏性能不同之处也有很多，利用它生产建材产品时，就要把握烟气脱硫石膏的本质特性，对工艺环节和操作应进行优化调整，才能获得最优的产品性能。二、烟气脱硫石膏性能研究在欧洲对烟气脱硫石膏的定义是“来自排烟脱硫工业的颗粒细小品位高的湿态二水硫酸钙晶体，是用石灰水洗涤烟气湿法脱硫，在空气中氧化后，再进行处理而得的化学石膏。”总体来讲，烟气脱硫石膏作为石膏的一类，其主要成分和天然石膏一样，都是二水硫酸钙晶体，(CaSO4.2H2O)。其物理化学性质和天然石膏具有共同的规律，经过转化后同样可以得到五种形态和七种变体，烟气脱硫石膏和天然石膏粉经过煅烧后得到的熟石膏粉和石膏制品在水化动力学、凝结特征方面也无显著的不同。但作为一种工业付产石膏的一些特性，和天然石膏有一定的差，主要表现在原始状态、机械性能和化学成分特别是杂志成分上的差异，导致其脱水特征、易磨性及煅烧后的熟石膏粉在力学性能、流变性能等宏观特征上与天然石膏有所不同。烟气脱硫石膏的外观从电场经过洗涤和滤水处理后的烟气脱硫石膏含有10〜20%左右游离水的潮湿、松散的细小颗粒。脱硫正常时其产出的烟气脱硫石膏颜色近乎白色微，有时脱硫不稳定，带进较多的煤灰等杂质时，颜色发黑。化学分析表1脱硫石膏和天然石膏、磷石膏化学成分对比组成类别SiO2A12O3Fe2O3CaOMgONa2OK2OSO3结晶水应城天然石膏0.480.4831.2543.1519.06重庆脱硫石膏1.820.340.050.1344.2318.56太原脱硫石膏3.261.900.9731.93---0.090.1540.0916.64上海磷石膏0.390.3428.890.4040.5417.89从表1中可以看出，烟气脱硫石膏的纯度在75〜90%之间，是一种纯度较高的工业付产石膏，但和国外先进脱硫工艺相比要低得多，在日本和欧洲，其脱硫石膏的纯度达到95%以上，见表2。脱硫石膏的碱含量低，有害杂质较少，酸碱度基本呈中性。欧洲几十年的应用经验和重庆珞璜电厂的送检结果证明，脱硫石膏中放射性元素的含量远低于公认的极限值。表2脱硫石膏欧洲标准性质特征单位数值自由水含量%〈10纯度%〉95酸碱度5—8白度%同天然石膏气味〉60平均颗粒尺寸(32微米以上)%〈0.10MgO%〈0.06Na2O%〈100ClPpm〈0.50CaSO3.0.5H2O%〈0.10可燃有机物%<0.30Al2O3%〈0.15Fe2O3%〈2.5SiO2%〈1.5CaCO3+MgCO3%〈0.06K2O%0NH3+NO3%必须符合国家标准放射性元素3.物相分析天然石膏粉磨后有DH相，因为表面磨碎而粘合在一起，而烟气脱硫石膏的结晶在溶液中自由形成，因此在电镜下观察上以单独的结晶颗粒存在，其晶体呈菱形和六角板状，结晶较为完整和均匀，还有一部分呈双晶态，重庆烟气脱硫石膏晶体比太原烟气脱硫石膏晶体生长得要大。通过电镜照片和能谱分析，烟气脱硫石膏中主要的杂质为碳酸钙、氧化铝、和氧化硅。X射线分析表明，其中主要矿物相为二水硫酸钙，太原烟气脱硫石膏中有较大量的方解石存在，而在重庆烟气脱硫石膏中则少的多，其它成分有a石英、a氧化铝、氧化铁和长石、方镁石等等，这些主要来自石灰石中的杂质。通过热重分析更精确的对烟气脱硫石膏纯度和碳酸含量作了定量分析，计算得出表3中烟气脱硫石膏的二水和碳酸钙含量。石膏材料比表面积(勃氏法cm2/g)含水率(%)干燥状态项组成DH(%)HH(%)CaCO3(%)天然石膏25001.78933重庆烟气脱硫石膏10609.891.7804.41太原烟气脱硫石膏15017.575.87016.61为提高烟气脱硫效率，技术上对用于脱硫的石灰石粉的氧化钙含量和细度要求较高，这些要求客观上保证了烟气脱硫石膏化学成分的稳定。烟气脱硫石膏品位与天然石膏相当，但由于二者来源不同，杂质状态相差较大。烟气脱硫石膏中以碳酸钙为主要杂质，在偏光显微镜下能检测出一部分碳酸钙以石灰石颗粒形态单独存在，这是由于反应过程中部分颗粒未参与反应。另外，在显微镜下能证明部分晶体内部有压力存在，通过X射线分析，烟气脱硫石膏的结构紊乱性较天然石膏要高得多，这种现象可能是晶格缺陷或位错，另外就是因为一部分碳酸钙颗粒存在于石膏颗粒当中，这与天然石膏中杂质主要以韵形态存在明显不同。值得注意的是，因为杂质与石膏之间的易磨性相差较大，天然石膏石经过粉磨后的粗颗粒多为杂质，而脱硫石膏因为其形成过程与天然石膏完全不同，其颗粒粗的多为石膏，而细颗粒为杂质，其特征与天然石膏正好相反。颗粒大小与级配我们用激光粒度分析仪对两种烟气脱硫石膏试样进行了粒度分析，其结果表明，烟气脱硫石膏的颗粒大小较为平均，其分布带很窄，颗粒主要集中在30〜60口m之间，级配远远差于天然石膏磨细后的石膏粉。二水石膏纯度较高的重庆烟气脱硫石膏表现得最为明显，而对太原烟气脱硫石膏而言，因为含有大量的细颗粒杂质，在整体上表现出颗粒要细，筛分累积曲线要平缓一些。煅烧性能煅烧特征烟气脱硫石膏与天然石膏脱水过程有着明显不同，通过燃烧升温曲线可知，烟气脱硫石膏的脱水温度在120°C左右。脱硫石膏脱水时前半部分为脱游离水后半部分主要为脱结晶水，脱水过程的前部分物料温度上升速率较慢，排潮量大，后半部分物料温度上升速率较快，排潮量小。我们通过试验所确定炒制熟石膏的最佳段烧温度为160〜180C，通过陈化后，在这个温度范围内所得建筑石膏强度最高。，2)熟石膏粉性能从表4中可以看出脱硫熟石膏的强度，远远超出国际9776-88对建筑石膏分的优等品的强度等级要求。表4烟气脱硫石膏与天然石膏技术性能对比项目品种标准稠度(%)凝结时间一小时强度(Mpa)二小时强度(Mpa)69初凝终凝抗折抗压抗折抗压天然建筑石膏粉58515.6重庆脱硫熟石膏678134.08.18.721.8太原脱硫熟石膏1520.1从扫描电镜上可观察到，烟气脱硫石膏粉其晶体结构类似于二水烟气脱硫石膏，只是晶体尺寸变小，颗粒分布特征却没有改变，级配依然不是很好，颗粒比表面积较天然熟石膏粉要小得多。因此导致烟气脱硫石膏加水后的流变性能不好，颗粒离析、分层现象严重，制品容重偏大。如用这种石膏作纸面石膏板，方面难以控制其干粉的流动、运输、喂料性能，另一方面由于离析和分层现象，会导致板面强度和容重不匀，板芯和护面纸粘结出现问题；作粉刷石膏时，其施工性能也较差。因此，烟气脱硫石膏应该考虑粉磨问题。扫描电镜照片表明水化后烟气脱硫石膏晶体为柱状，颗粒结构紧密，使水化硬化体有较高的强度，烟气脱硫石膏硬化体的表观强度较天然石膏高10〜20%，也证明了二者结构致密的差异。三、烟气脱硫石膏在建材工业中应用的技术可行性通过我们对各种可以利用的方案进行试验表明，烟气脱硫石膏在建材行业中应用可以十分广泛，基本上能代替所有传统天然石膏生产的建筑材料的建材制品，其试验结果如下表综述。。表5脱硫石膏用于建材中技术可行性试验结果序号试验项目试验结果1原材料检验良好的石膏资源，完全可代替天然石膏使用2煅烧建筑石膏粉达到建筑石膏国家标准优等品标准3制备a石膏粉和天然石膏性能等同，可采用同样设备工艺4脱硫石膏压块技术上可行，动力消耗较大5脱硫石膏成球以熟石膏作粘结剂，可以用成球盘成球6作水泥缓凝剂用于配制各种水泥，性能优于或相当于天然石膏7单相型粉刷石膏施工性能较好，技术指标符合行业标准要求8复合相型粉刷石膏可操作性好，保水性强，符合行业标准要求9石膏石灰混炒粉刷石膏达到日本JIS6904-1976标准要求10粘结石膏粘结性好，满足技术要求11刮墙腻子符合京Q/JCI-103-II(SG-88)企业标准要求12石膏砌快优于行业石膏砌块标准指标13纸面石膏板符合纸面石膏板国家标准GB9775-8814二水石膏轻集料砌块符合国家标准GB15229-94规定的优等品或一等品要求无论是从烟气脱硫石膏原料本身，还是从其产品的试制结果上分析，烟气脱硫石膏在建材行业中的综合利用在技术上是完全可行的。烟气脱硫石膏在建材行业中还有其它一些应用，如煅烧高温石膏，用于作自流平灰泥、硬石膏胶结制品和粉刷石膏；另外烟气脱硫石膏还可以作填料使用，白度和纯度较高的烟气脱硫石膏经深加工后非常适宜作涂料、乳液、橡胶和添加剂的填料。在欧洲，对此方面经过长期的研究开发并取得了应用成果。天然石膏是以石膏石为原始态的，而烟气脱硫石膏是以含自由水10%左右的湿粉状态存在，因此在利用上各有利弊。如煅烧建筑石膏粉，天然石膏需要破碎、粉磨等多道预处理工序，烟气脱硫石膏因为有更多的游离水，因此锻烧必须消耗更多的热量脱去游离水，或者需要一个预干燥处理工序，另外因为其级配不好，在应用上应该考虑一个研磨问题。四、烟气脱硫石膏在建材工业中应用的几种主要的产品方案和工艺路线烟气脱硫石膏的处理工艺和设备'将细的、含水率约10%的二水脱硫石膏最终制得可用的石膏产品，特别是水泥缓凝剂、纸面石膏板和粉刷石膏以及高强石膏等消耗石膏量大的产品，其中和天然石膏不同的也是最关键的工艺如下：1）贮存和运输从带式过滤机或离心机下来的粒度很小、含水量较高的石膏如果采用于天然石膏类似的处理手段会出现很多的问题，包括堵塞、结块、喂料和计量困难等等等，甚至在温度较低的情况下，在贮存和运输过程中出现冰冻现象，这就要特殊，的处理和贮存设备以保证运输和处理过程中连续性。例如采用带有膨胀锥体的贮料仓、旋转出料刮板、双皮带式传送机、覆层滑动面等特殊设施保证生产过程正常。2）压块和造料脱硫石膏的压块和造料一方面是运输方便，另外一个是基于处理设备对原料的颗料要求所决定的，有先干燥再压块和先挤出成块或成球后干燥的两种选择，可以采用液压设备、滚压设备、挤出设备或成球盘等使脱硫石膏成块或成球。3）干燥处理粒度很细而湿度很大的石膏最好用气流干燥方式予以快速经济的干燥，使用这种方式，可以达到很高的传热效率。采用典型的闪蒸式干燥器作为气力输送系统或者利用桨叶式干燥机的快速转动桨叶将石膏送入热气流或通过干燥室达到干燥效果是最优的。当然，最近出现的干服烧甚至粉磨一体化的气流滚烧处理设备，原料的水分可以达到35%。4）煅烧国内外用于石膏燃烧设备很多，其中适于粉状材料股烧的有间歇炒锅、连续式炒锅、内管加热式回转窑、转炉、沸腾炉及气流燃烧设备。采用前两种设备，石膏含水应控制在8%以内，最好为2-3%，对于含水量在10%左右的脱硫石膏，在煅烧前应该干燥。5）湿法转化用于生产高强石膏的湿法工艺可以分为蒸汽加压法和水溶液法。蒸汽加压法因为原料必须先进行压块或成球处理，所以不太适合采用脱硫石膏等化学石膏作为原料。水溶液法采用粉状原料，因此非常适合烟气脱硫石膏的处理，但料浆的粒度细、含水量大，烘干设备复杂、后续烘干工序负荷大，是此种方法的不足之处。在欧洲最近开发了一种管式反应器，它生产的高强石膏成本和能耗与煅烧熟石膏相当，并可以余热利用，己经通过大规模生产测试。典型的产品、工艺方案介绍下面推荐几种我们己经作过经济分析认为是技术经济可行、符合中国国情且石膏利用量大的产品方案作一简单介绍。1）水泥缓凝剂德国沙土基打成球盘工艺是较为成熟的工业化生产水泥缓凝剂的生产方法，它实现了石膏粉煅烧和成球连续化，采用气流干燥和锻烧设备，能耗很低，成球稳定，产量高，工艺较为先进。2）建筑石膏粉气流干燥十炒锅煅烧太原第一热电厂烟气脱硫石膏综合利用生产线是国内烟气脱硫石膏综合利用第一家，所用设备实现国产化。它采用较为先进的气流干燥技术，干燥完了的烟气脱硫石膏水分1%左右，然后进入62500mm的连续炒锅内煅烧，设计生产能力为每年6万吨。气流干燥、煅烧、粉磨一体化引进沙土基打的生产技术和关键设备，采用气流煅烧生产建筑石膏粉是一个较好的方案，用沙士基打的生产技术和设备在世界上己建厂几十家，包括世界上最大的烟气脱硫石膏煅烧厂，其技术成熟、能耗低。年产6万吨石膏粉生产线设备投资约2000万元，虽一次投资较大，但因为工艺先进，整体生产成本却较低。3）a石膏粉采用水溶液法生产a石膏非常适合粉状潮湿的烟气脱硫石膏。这种方法比较先进的有ICI艺。它的特点是热蒸汽直接通入料浆内以获得很高的传热速率，其反应时间仅为2〜3分钟。它的另外一个特点是采用加压脱水法干燥转化好的a石膏，使得避免a石膏再水合作用，热损失最小，大部分添加剂可以重复利用，废水减至最少。4）二水石膏粉煤灰轻集料砌块直接利用湿粉状烟气脱硫石膏作建材制品，其原理是通过与粉煤灰和水泥石灰等配合成强度高的胶结料，其水化后能形成水化硅酸钙矶石矿物。以这种胶结材为基础，以陶粒、炉渣等为骨料生产轻集料混凝土砌块，在技术和生产实践上已经实现。五、结论与建议1.烟气脱硫石膏综合利用优势随着新材的发展和人们对石膏“绿色”性能的认识，近年来石膏建材发展得较快，如纸面石膏板、粉刷石膏从无到有呈迅速增长之势。如果有合理的政策导向，烟气脱硫石膏的产生将促进石膏建材的发展速度，这是因为：1）烟气脱硫石膏是一种工业付产的石膏资源，已经证明它完全可以代替天然石膏使用，石膏质量好，但价格很低，能有效地降低石膏材料的成本，提高它们在市场中与同类产品的竞争力和市场占有率，烘托和培养石膏建材市场。2）烟气脱硫石膏的生产将改变原有石膏资源分布不均的格局。因为天然石膏的分布相对集中在一些经济欠发达地区，而烟气脱硫石膏主要是在经济发达的大中城市因采用烟气脱硫而产生，因此在很大程度上调整和均衡了石膏资源的分布格局，使石膏建材在大范围内得以整体和平衡的发展起来。3）烟气脱硫石膏产品如水泥缓凝剂、建筑石膏粉及其制品和天然石膏产品在性能上绝对有竞争力。烟气脱硫石膏综合利用的几项建议1）应尽量自行消化或就近选址建厂因为石膏产品的价格和原材料成本都较低，需要尽量降低运输费用，因此我们建议应该在电厂附近建厂。电厂自行建厂的另外好处是可以充分利用电厂低成本的电力资源的热资源，必低石膏加工的成本。还可以实现同粉煤灰等其它电厂废料进行综合利用。2）选择“多、快、好、省”的项目即选择吃石膏量大、项目建设速度快、产品性能好、项目投资省的方案。3）制订有利于烟气脱硫石膏综合利用的优惠政策或强制政策因为烟气脱硫石膏是新出现的新事物，存在着很多的认识问题，应对这种优良资源的利用进行大力度的宣传和采取鼓励措施。对烟气脱硫石膏综合利用的项目，应实行所得税和增值税减免的政策和适当地提供无息或低息贷款，鼓励脱硫石膏的综合利用，另外对电厂应该刺激其综合利用的主动能动性。4）鼓励和引导新材料应用和发展，继续推动墙体改革和建筑节能国家应大力度促进新材料的发展、增加框架体系的比例、利用轻质隔墙材料。石膏产品属于新型节能产品，应该大力发展轻质石膏墙体、石膏砌块和石膏抹灰材料，这可以为烟气脱硫石膏的应用创造有利的环境。5）发展烟气脱硫石膏综合利用的新工艺、新设备烟气脱硫石膏综合利用在国内才起步，必然会出现新问题，在工艺上不能完全照搬天然石膏的处理方法，需要发展针对烟气脱硫石膏本身特性的新方法、新工艺和新设备，因此应该投入更多的精力在研究设备配套上，应该发展和定型脱硫石膏综合利用的系统解决方案。6）应多建设几条脱硫石膏综合利用的示范生产线、样板工程，及时制订脱硫石膏综合利用的产品标准和应用图集。实现产品方案、工艺设备、施工方法、原料品质来源等方面科学化、标准化、系统化，使烟气脱硫石膏综合利用少走弯路，使其正规有序，为国民经济发展作出贡献。脱硫石膏在水泥生产中的应用您的位置：新祁连>>行业新闻日期：2010-6-1716:58:06脱硫石膏在水泥生产中的应用脱硫石膏是燃煤电厂烟气脱硫过程中产生的废弃物，随着燃煤电厂项目的快速发展，脱硫石膏废渣排放量会越来越大，将成为继粉煤灰之后的第二大固体废弃物，不仅占用大量土地资源，而且对环境影响非常严重，极易造成二次污染，如不采取积极有效措施进行综合利用，将会造成严重后果。由于脱硫石膏的主要成分为二水硫酸钙，用其代替天然石膏作水泥缓凝剂将对保护环境、发展循环经济、建设节约型社会具有重要的意义。表1、表2分别是脱硫石膏的化学、物理性质。表1脱硫石膏化学成分构成名称烧失量Si02A1203Fe203CaOMgOS03H20+ZA20.423.100.970.2430.920.3643.5417.7499.55B20.881.660.500.3631.560.2644.11818.3099.40表2脱硫石膏物理性质特点

名称细度(0.O80mm)密度(g/cm3)湿容重干容重pH值附着水(％)颜色(%)(kg/m3)(kg/m3)A17.202.33125211386.89.08淡黄色B17.802.34131711296.910.88淡黄色水泥缓凝剂的相关试验本次试验所用材料：水泥熟料、天然石膏、3种不同品位的脱硫石膏、水泥混合材(粉煤灰、炉渣、红煤矸)等。将试验中所用各种材料晒干后，分别经过试验室鄂式破碎机破碎，然后用不同编号的脱硫石膏分别与熟料、混合材等按一定比例混合，在§500x500试验小磨中磨至规定时间。粉磨后的水泥按国家标准进行水泥物理性能检验。结果列于表3、表4。表3脱硫石膏与天然石膏不同掺量对水泥性能的影响编号水泥配比(%)S03细度稠度安定性凝结时间(h)抗折强度(MPa)抗压强度(MPa)熟料石膏(%)(%)(%)初凝终凝3d28d3d28dKl973(天)2.O92.325.6合格1481885.58.728.957.3K2964(天)2.462.326.0合格1631985.88.930.559.8K3955(天)2.722.425.2合格170260.1K4946(天)3.081.926.0合格171260.7K5937(天)3.472.126.O合格18523061.6K6973(1)2.332.324.4合格1351715.89.031.159.6K7964(1)2,682.025.2合格1501860.6K8955(1)3.022.O25.O合格1652006.49.433.262.3K9946(1)3.482.325.8合格1832376.99.535.763.6Kl0973(2)2.372.224.8合格1371675.78.930.860.5Kll955(2)3.042.224.6合格1471946.69.034.662.4Kl2973(3)合格1371555.78.730.359.3Kl3955(3)2.792.224.6合格1321876.39.032.661.8注：(天)——天然石膏，(1)——l号脱硫石膏，(2)——2号脱硫工膏，(3)——3号脱硫石膏。表4掺混合材后脱硫石膏与天然石膏不同掺量对水泥性能的影响编号水泥配比(％)S03(%)凝结时间(h)抗折强度(MPa)抗压强度(MPa)熟料红煤矸炉渣粉煤灰石膏初凝终凝3d28d3d28dK147755103(天)2.151982594.77.620.947.9K157555105(天)2.872072674.88.423.349.8K167755103(1)2.402012625.18.523.850.1K177555105(1)3.102022655.38.524.551.5K187755103(2)2.432032594.88.523.250.6K197555105(2)3.182042751.7表3中数据为不同电厂脱硫石膏与天然石膏不同掺量之间的纯硅酸盐水泥物理性能比较，表4列出不同电厂脱硫石膏与天然石膏掺加20%混合材后复合水泥的物理性能比较。GB175—1999《普通硅酸盐水泥》标准规定，工业副产石膏做水泥缓凝剂，必须进行试验，且证明其对水泥性能无害后方可使用。因此，下面笔者主要分析水泥中加入脱硫石膏后，对其性能的影响情况。1.脱硫石膏的物化性能及品位等级脱硫石膏呈浅黄色细粉状，质软、易磨。脱硫石膏正常含有8%-10%的吸附水分，作为水泥缓凝剂使用时，应适当晾晒，否则将给正常下料带来诸多不便。2.对安定性、稠度的影响从表3中编号为K6〜K9的数据可以看出，随着脱硫石膏掺入量的增加，水泥的稠度呈增加趋势，与天然石膏相比，其稠度略有降低，表明掺加脱硫石膏的水泥需水量少。另外，从表中还看出脱硫石膏对水泥的安定性没有影响。对凝结时间的影响根据表3中K1〜K9的凝结时间数据看出，随着石膏掺入量的增加，水泥的初凝、终凝时间均有延长，只是脱硫石膏比同掺量天然石膏凝结时间普遍短，有加速凝结的现象，但从表4中体现不明显。掺量超过5%后，脱硫石膏有加速延长凝结时间的趋势。通过分析比较可以看出，脱硫石膏与天然石膏在水泥中有相同的特性，当加入适量时，能起到延缓水泥凝结时间的作用。对水泥强度的影响从表3中可看出，当石膏掺量相同时，脱硫石膏比天然石膏3d抗折强度一般提高0.2〜0.7MPa，28d抗折强度一般提高0.2〜0.3MPa；特别是3d抗折强度，掺量越高，差值越大。从表4中可看出，当石膏掺量相同时，3d抗折强度提高0.1〜0.5MPa，而28d抗折强度却提高0.4-0.9MPa。水泥的抗压强度是判定水泥强度等级的重要指标。从表3、表4中可以看出，当石膏掺入量相同时，脱硫石膏比天然石膏3d抗压强度一般提高2〜3MPa，28d抗压强度提高l〜2MPa。当掺量为3%时，各电厂石膏3d、28d抗压强度基本相同。1号、2号脱硫石膏比3号脱硫石膏的品位略高，抗压强度则稍微偏高一点。当掺量达到5%时，差距仍然不大，与3%掺量的情况基本相同，但上述脱硫石膏都比天然石膏的强度高。因此，可以认为石膏品位高低不同，对强度的影响略有差异，品位越高，则强度越高。结论电厂脱硫石膏主要成分为二水硫酸钙，其化学成分中不含有害物质。做水泥缓凝剂时，对水泥的安定性、凝结时间、强度等物理性能没有消极影响。随着脱硫石膏掺入量的增加，在一定范围内，水泥的旱、后期强度也随之增加。当石膏掺量相同时，脱硫石膏比天然石膏能明显提高水泥的抗折、抗压强度。但脱硫石膏中含有约10%的吸附水，水泥企业使用时，应适当晾晒。脱硫石膏是工业废渣，水泥企业使用后，可有效增加水泥产品中废渣的掺入量，同时能节约资源.变废为宝。这也是企业构建和谐社会、履行社会责任的具体体现，脱硫石膏的使用符合国家节能减排的产业政策，在取得良好经济效益的同时减少了工业废渣对城市的污染，是水泥生产企业向环保责任型企业转型的一个创新烟气脱硫石膏及其应用赵云龙（固体废弃物处理中心脱硫石膏综合利用办公室）摘要：烟气脱硫石膏与天然石膏二者来源不同，在物性方面也有所不同，杂质状态相差;较大,所以比脱硫石膏的处理工艺和设备并不完全与天然石膏相同，经过不同方法进行处理的脱硫石膏，基本上能代替绝大部分天然石膏生产的制品，如生产建设石膏、高强石膏、粉刷石膏、石膏砌块和石膏条板，用于水泥缓凝剂，钢结构防火涂料，石膏刮墙腻子，纸面石膏板等等，另脱硫石膏能和粉煤灰这两面大固体废弃物一并综合利用，逐步达到工业生产应用，将产生电厂效益，环境效益，社会效益的统一，是非常符合我国可持续发展的战略。关键词：烟气脱硫石膏、月脱硫石膏、亚硫酸钙、水泥缓凝剂、建筑石膏、粉刷石膏、石膏砌块、粉煤灰、综合利用。一、概述随着环保意识的增加，我国对电厂燃煤烟气中二氧化硫的排放控制越来越紧，电厂脱硫势在必行。我国烟气脱硫石膏产生的时间较短，对其应用价值和市场普遍认识不足，对脱硫石膏的性能，处理加工设备和加工工艺还没有详细的、系统的，科学的基础性研究，从目前脱硫石膏的处理工艺和设备并不完全与天然石膏相同，如在物料输送，粉尘处理，煅烧工艺等：就物性方面脱硫石膏与天然石膏也有不同之处，如脱硫石膏纯度高，游离水大，粒度细；颗粒大小粒径分布均匀，级配较差，标稠用水量大，含水溶性盐较多；还值得注意的是脱硫石膏与天然石膏二者来源不同，脱硫石膏中以未反应的碳酸钙为主要杂质及未被完全氧化的亚硫酸钙存在、杂质状态相差较大，另在脱硫生产工艺中技术处理的不同，石灰石原料成份的不同，加工石灰石细度的不同等都会影响脱硫石膏的品质，所以脱硫石膏在应用加工时一定要结合具体实际，采用科学手段进行深入的研究。经过多种可行方案进行试验，脱硫石膏在建材行业中应用十分广泛，通过不同手段进行处理，基本上能代替绝大部分用天然石膏生产的建材制品。二、脱硫石膏的利用国内脱硫石膏的综合处理和应用已起步，利用前景蕴藏着巨大的市场机遇，特别是那些天然石膏缺乏而脱硫石膏资源丰富的经济发达地区，经应用实践证明脱硫石膏是一种品位较高的宝贵资源，它可适合于不同用途的石膏建材制品的生产。脱硫石膏与天然石膏有一定的区别，但从根本上讲，由于它们的主要成份相同，并且脱硫石膏的主要成份---含量高，故处理后的脱硫石膏是一种比天然石膏还要好的胶凝材料。脱硫石膏通过干燥，脱水处理成为熟石膏，熟石膏按制品可分：浇注石膏，灰泥石膏，陶瓷工业用石膏，铸造工业用石膏，牙料用石膏，骨科绷带医用石膏，煤矿防火加强巷壁用石膏，土壤改良用石膏等等，用量最大的是建筑用熟石膏（建筑石膏），笔者认为对建筑脱硫石膏的脱水温度（料温）应在125°C-145°C为好；煅烧设备和工艺不一样，煅烧温度也要有不同的变化，从相组成看，熟石膏中可溶性无水石膏含量应较高一点为好，因熟石膏中可溶性无水石膏亲水性极强，接触潮湿空气后，很容易转化为半水石膏，在实际生产中，熟石膏需要输送和储存，不可能和空气隔绝，熟石膏中的可溶性无水石膏吸收空气中的水份后，会逐渐向半水石膏转化，通过转化效应增加熟石膏粉中半水石膏的含量，使其相变过程趋于稳定，可改善熟石膏的物理力学性能，能够满足用于石膏制品生产的质量要求具有重要意义。熟石膏陈化过程的长短，陈化效果的好坏，与所选的陈化方法、堆积形式，环境湿度等都有直接关系，在脱硫石膏的煅烧工艺中要特别注意这一效应，脱硫石膏也可制做高强石膏，它是将脱硫石膏制成浓度适宜的石膏浆体，加入一定量的转晶剂，在搅拌加压的条件下，石膏浆体的处理温度，时间及压力控制在一定范围内生成柱状石膏晶体，然后经脱水，干燥制得高强熟石膏，在生产中转晶剂的种类及加入量，浆体的热处理温度及时间和压力，料浆浓度等都是决定产品质量的重要因素，脱硫熟石膏和粉煤灰或脱硫熟石膏和矿渣，脱硫熟石膏和粉煤灰加矿渣为主要原料，并掺入激发剂制成的新型胶结料，这种胶结料在前苏联的资料中有大量介绍，这可使脱硫石膏拓宽使用范围，得到更广泛的利用，并能使熟石膏的耐水性与强度方面都有明显改善，近两年来笔者利用太原一电厂生产的建筑用脱硫石膏和一级粉煤灰，太原德龙公司生产的矿渣磨细粉与本研究所研发的增强激发剂G、试验结果是在大量利用脱硫石膏与粉煤灰或渗加矿渣磨细粉时，可在保持石膏制品基本性能的基础上，大幅度提高粉煤灰和矿渣磨细粉在激发剂作用下生成的水硬性水化产物、改善了胶结料的耐水性与强度。石膏仍是胶结料中发挥强度的主体，粉煤灰及矿渣磨细粉的水化反应是在石膏硬化体中进行。这样提高后期强度，密实度增大，吸水率下降，抗冻性改善使胶结材料硬化体中即有气硬性水化产物又有水硬性水化产物，该硬化体干缩小，体积稳定性好，确是一条即节能又同时利用两种工业废渣生产建筑材料的工艺途径。利用脱硫石膏配制的粉刷石膏，强度高，和易性好，成本低，特别是利用脱硫石膏和粉煤灰混合型粉刷石膏，后期强度均好于单一石膏的产品，其耐水性明显提高，笔者利用太原一电厂生产的脱硫石膏和一级粉煤灰，添加了金龙凤石膏专用缓凝剂，保水剂、胶粘剂，表面活性剂所生产的粉刷石膏，其产品质量均优于JC/T517-2003粉刷石膏行业标准，现已在石家庄、保定、洛阳、天津，北京，唐山，太原等地推广使用；用脱硫石膏配制粉刷石膏时要注意：由于脱硫石膏颗粒细小，加水量大，易产生离析泌水现象。由于脱硫石膏中的水分在料浆中迁移容易，上墙后水分易被墙体吸收，影响粉刷石膏层正常水化。所有工业副产石膏的粘结强度均差于天然石膏，故与基层的粘结效果较差。因脱硫石膏细度大，在生产配制粉刷石膏时粉尘飞扬比天然石膏大，运输搅拌设备也相应要有所改善。为此我们在配制粉刷石膏时要采用石膏专用减水缓凝剂降低拌合物用水量，同时掺入有利于保水性能的无机和有机材料，提高粉刷石膏料浆保水性能，另需增加有利于改善粘结性的胶凝材料来提高其粘结强度。粉刷石膏在生产过程中，要特别注意所有材料必需搅拌均匀，不要忽视搅拌设备死角物料的排放，直接应响到粉刷石膏产品质量。用脱硫石膏生产石膏砌块和石膏条板、设备和生产工艺与天然石膏相同，因脱硫熟石膏颗粒细、标准稠度需水量大，堆集密度重，凝结时间快，强度高，笔者建议在生产石膏砌块时、要在确保脱硫石膏流动度的情况下，尽量减少用水量(也可添加减水剂来解决)，这样可更好地提高石膏砌块的自身强度，同时也可添加少量发泡剂或填加其它轻质无机材料来减轻石膏砌块重量，另还可消少石膏砌块因其它原因造成的内部应力。在脱硫熟石膏中加入适量的粉煤灰，矿渣磨细粉，石灰等，可使在保证石膏胶结材料早强快硬的基础上，促使粉煤灰、矿渣水化。产生水硬性水化硬化体、耐水性能得到明显改善，提高其软化系数。另还可考虑添加适量其它无机材料，改善脱硫石膏的颗粒级配，使石膏砌块成形晶体结构有所改善，增加收缩稳定性。关于空心与实心砌块的问题，我们认为宜实心与空心并存，优先发展实心砌块，其理由是：能提高隔音性、吊挂及钉钉子方便(尤其是卫生间，厨房的防潮砌块)便于砌块的机械成型、与国外主要发展实心砌块相衔接。关于砌块与条板，笔者认为宜优先发展砌块，其理由是：砌块对建筑物层高变化适应性较好；四周有榫槽砌筑墙体后整体性好，无拼接通缝，而条板通缝要认真处理；砌块便于搬运及安装，破损率低，可以发展实心砌块，而实心条板则单块重量过大；砌块无需增强玻纤布，可方便地对石膏材料实施改性，并省掉玻纤增强材料费用。脱硫石膏用于水泥缓凝剂，这种产品附加值不高，利润也不可观，但却不失为大规模处理脱硫石膏的主要途径之一。在水泥生产中，为了调节和控制水泥的凝结时间，一般需掺入石膏作为缓凝剂。石膏还可促进水泥中硅酸三钙和硅酸二钙矿物的水化，从而提高水泥的早期强度以及平衡各龄期强度。根据在日本应用情况来看，现已证明了脱硫石膏用于水泥辅料，在纯度、粒度、微量成分等性能上完全没有问题，在水泥行业中代替天然石膏完全具有可行牲，脱硫石膏能够正常调节水泥的凝结时间，水泥性能正常发展，水泥强度、凝结时间等指标均达到国家有关标准。脱硫石膏用于钢结构防火涂料，美国911事件后，钢结构防火成为人们重视和研究的问题，钢结构的缺点是耐火性能差，在火灾中强度迅速下降(耐火极限为0.25h左右)、因此对钢结构必须采取有效的防火措施，利用脱硫石膏制做的钢结构厚层型防火涂料，一般由保温隔热材料和石膏做为填料与多种外加剂配制而成，其绝热性能.环保性能.粘结性，抗裂性均很好,脱硫石膏可使涂料的阻燃性能更佳，施工性能更好，这是由脱硫石膏的特殊物理和化学性能决定的。脱硫石膏在内墙腻子中的应用，内墙腻子使用粒度小于15nm，比表面积大于1000皿/kg的脱硫石膏，加入保水剂，胶粘剂等添加剂.配制而成，配制石膏腻子要注意几点事项，即：⑴适当的凝结时间。(2)优良的保水性。⑶细度。有较高的粘结强度和硬度。使用方便。脱硫石膏在纸面石膏板中的应用：纸面石膏板是国内外主要建材产品，也是最好的石膏建材产品，脱硫石膏有纯度高，粒度细，氯离子含量低等优点，在纸面石膏板的应用中⑴增大料浆动性，使纸面石膏板整体性能和强度增加，避免边缘空心的产生，对产品质量很有利。⑵降低纸面石膏板的重量，下降成本。⑶改善石膏板的质量，在天然石膏中添加一定比例的脱硫石膏，会提高纸面板的强度和硬度。日本、德国已有多年利用脱硫石膏生产纸面石膏板的大型生产线。由于利用价廉的脱硫石膏使其生产成本较以天然石膏为原料明显降低。脱硫建筑石膏强度高是其优点，但与面纸的粘结较差，对现有工艺参数的适应性不如天然建筑石膏，目前采取各50%掺量使用方式生产，探讨脱硫建筑石膏与天然建筑石膏纸面石膏板生产的差异、原因及解决途径是新课题，解决这一课题即可全部采用脱硫石膏为原料生产纸面石膏板。在矿山充填材料的应用；胶结充填采矿法是一种经营费用较高的采矿工艺，其充填成本占采矿成本的1/3左右，而充填成本中充填胶凝材料水泥占80%以上，昂贵的胶结充填成本，严重地制约了胶结充填采矿法的应用和发展。研制新的胶凝材料，在不降低充填体强度的情况下，替代部分或全部水泥，是充填技术的主攻方向。能促进矿山胶结充填采矿工艺的发展，节约矿山充填成本，由于在烟气脱硫时加入一定量的阻垢剂，使脱硫石膏中不仅含有聚合物，而且含有一定量的表面活性剂，聚合物不但可以填充界面空隙，使界面过渡区密实，还可增强石膏与骨料之间的粘结，表面活性剂有使空气在水中乳化的能力，提高胶结充填体的均质性，从而提高充填体的质量满足充填材料性能。在农业上的应用用于肥料，钙是作物需要量仅次于硫的第5种营养元素，它可以增强作物对病虫害的抵抗能力，使作物茎叶粗壮、籽粒饱满。如花生需钙量仅次于钾，增施钙肥可以显著提高花生的产量与品质。利用脱硫石膏中的钙离子，可以降低土壤碱性，消除碳酸盐对作物的毒害，同时钙离子可替代土壤胶体上的钠离子，补充活性钙，增强土壤的抗碱能力改良土壤。脱硫石膏的加入可以使代换性钠含量降低，那是由于石膏中的Ca2+和Mg2+置换了土壤代换性钠，同时土壤强碱状况也随之改变，从而为作物的正常生长提供比较好的土壤环境。经印度科学家试验研究，在碱土中加入0.5%〜1.0%的脱硫石膏，不仅使碱土中的小麦正常生长，而且增产增收;在不毛之地重盐碱土壤播种玉米,加入0.5%---1.0%的脱硫石膏后玉米长势喜人。三、前景和建议根据发达国家脱硫石膏的应用经验，随着新材料的发展和人们对石膏环保性能的认识，近年来石膏建材发展得很快，如纸面石膏板，粉刷石膏，石膏砌块都有增长迅速之势。另地面自流平石膏，石膏刮墙腻子，石膏防水板，纤维增强石膏板陶模铸造石膏都将有很快的发展之势。如有相关政策支持，脱硫石膏的产生将促进我国石膏产业的迅速发展，因为脱硫石膏是一种工业付产的石膏资源，而它又可代替天然石膏使用，价格较低，可以效降低石膏产品的成本，提高它们在市场中与同类产品的竟争力和市场占有率，又因脱硫石膏的生产将改变天然石膏资源分布不均的格局，在很大程度上调整和均衡了石膏资源的分布，使石膏产品在大范围内得到整体平衡的发展。另脱硫石膏能和粉煤灰这两大固体废弃物一并综合利用，逐步达到工业生产应用，将产生电厂效益，环境效益，社会效益的统一，是非常符合我国可持续发展的战略。目前，脱硫石膏还未被广泛应用，一方面是由我国天然石膏资源丰富，在一定程度上对脱硫石膏综合利用形成了障碍，另一方面，国内脱硫石膏综合利用技术还未成熟，也阻碍了脱硫石膏综合使用的推广，所以我们要分析脱硫石膏开发应用地区的石膏产品市场，研究开发适销对路的产品，是我们首先需要考虑并解决的问题，再一些引进国外脱硫石膏应用技术和经验的同时，消化、吸收、改进，开发适合我国国情的本土化有自主知识产权的新产品，开发具有我国特色的脱硫石膏应用技术系列，开拓石膏应用新领域，需要通过大量有说服力的技术文件来增强市场观念和意识，从政策制度法律法规角度保护天然石膏资源，同时也支持和保障了脱硫石膏资源化利用。各电厂都要选择'多、快、好、省'的项目，即，石膏产品用量多、项目建设速度快，产品性能质量和应用市场好，项目投资省的可行性方案。烟气脱硫石膏综合利在国内才起步，在实踏应用中会出现这样或那样的新问题，在生产和应用技术上不能完全照搬天然石膏的处理方法，而是需要针对脱硫石膏本身特性投入一定的精力研究开发出新的，适合实际生产和应用技术的新方法，新工艺和新设备，从而发展和确定脱硫石膏综合利用的，系统的，现实的解决方案。参考文献林芳辉、彭家惠、彭志辉、季建新、重庆建筑大学：脱硫石膏及其茌建材工业中的应用卫生；烟气脱硫石膏性能及其在建材工业中综合利用的研究；石膏与石膏制品文集。吴晓琴。吴忠标、浙江大学环境工程系、烟气脱硫石膏资源化利用现状及展望。石膏建材、04年1期陈云嫩、梁礼明、南方冶金学院、脱硫石膏胶结尾砂充填的研究；石音建材、04年1期申士富、张连松、孙传尧、脱硫石膏综合利用研究。石膏建材、04年4期陈云嫩、南方冶金学院、烟气脱硫石膏的资源化利用。石膏建材、04年2脱硫石膏综合应用成果显著发布时间：2009年4月13日来源：建材分院近期，我院陆续完成镇江谏壁发电厂华源集团、淮南平圩电力实业有限责任公司、宁夏双德实业有限责任公司、中国电力投资公司吉电股份等脱硫石膏综合利用项目的可行性研究报告及技术方案设计工作。

中国新型建筑材料工业杭州设计研究院自1978年我国引进第一条石膏板生产线就开始从事石膏建材的设计研究工作。随着国家减节减排政策的实施，脱硫石膏的综合利用被摆上议程，我院于1994年即开始组织技术骨干进行设计研究，在脱硫石膏综合利用方面取得了显著的成果，如利用脱硫石膏生产纸面石膏板、石膏砌块、粉刷石膏、石膏砂浆、水泥缓凝剂、建筑石膏粉、自流平石膏、RBS石膏速成墙板等。我院可针对电厂对投资、环境、产量及产品方案的不同要求，提供多种处理工艺及技术方案，并可承担项目总设计及总承包工作。序号项目名称产品规模备注1重庆骆璜电厂资源综合利用公司水泥缓凝剂及建筑石膏30,000t/a2铜陵化工公司水泥缓凝剂150,000t/a磷石膏3杰科（上海）有限公司脱硫石膏22t/h纸面石膏板原料生产线改造4BNBM宁海工厂3000万m2/a石膏板线纸面石膏板30x106m2/a5襄樊天健公司水泥缓凝剂工程水泥缓凝剂200,000t/a6嘉兴杰森石膏板有限公司纸面石膏板30x106m2/a7BNBM广东高要工厂3000万m2/a石膏板线纸面石膏板30x106m2/a8BNBM四川广安工厂3000万m2/a石膏板线纸面石膏板30x106m2/a9BNBM武汉工厂3000万m2/a石膏板线纸面石膏板30x106m2/a10BNBM铁岭工厂3000万m2/a石膏板线纸面石膏板30x106m2/a建设中11SAINT-GOBAIN石膏建材中国三厂3000万m2/a石膏板线纸面石膏板30x106m2/a建设中利用螺旋干燥机处理脱硫石膏的可行性分析报告2007-9-4来源：上海苏豪智能系统有限公司>>进入该公司展台随着我国经济建设的快速发展，大气污染防治成为一个突出问题。我国二氧化硫的排放中，火电厂烟气排放约占一半。自2000年始，国家制订了《两控区酸雨和二氧化硫污染防治“十五”计划》，在酸雨控制区和二氧化硫控制区(两控区)内，将削减二氧化硫排放总量控制的重点放在火电厂污染上，采取了一系列措施。“两控区”包括4个直辖市、4个经济特区和21个省会城市，其生产总值占国内生产总值的67%。计划明确提出，2005年“两控区”二氧化硫排放量要比2000年减少20%；80%城市空气二氧化硫浓度年均值达到国家环境空气质量二级标准。国家在高硫煤地区、超标排放地区和城市附近的大电厂重点建设一批脱硫项目。截至2005年底，建成投产的烟气脱硫机组容量达到5300万千瓦。在这些电厂中，采用湿法脱硫工艺脱硫的占90%以上，10万千瓦及以上脱硫机组达到4400万千瓦，机组用煤平均含硫量为1.23%，平均脱硫效率达到92.5%，年可削减二氧化硫230万吨，亟待处理的脱硫石膏达1000万吨以上，如不予处理，则排放堆积、污染环境；如能综合利用，可变废为宝。只需在传统的石膏板制造工艺中加一套烘干、煅烧系统，其他的技术和设备工艺无需更改，即可采用脱硫石膏作为生产原料生产制造纸面石膏板，将脱硫石膏烘干造粒后，也可用于水泥行业做为缓凝剂。与使用天然石膏相比，使用脱硫石膏省去了破碎工艺。脱硫石膏出厂价一般低于天然石膏，对于缺乏天然石膏的地区，购置天然石膏的费用中，运费是无法削减的成本，如果企业采用本地电厂的脱硫石膏，将使生产的原料成本大大降低。鉴于脱硫石膏良好的品质和经济效益以及利用的可行性，可以预见，脱硫石膏的应用蕴藏着巨大的市场机遇，在不久的将来生产建材制品时，会有大量的脱硫石膏替代天然石膏，那些天然石膏匮乏而脱硫石膏资源丰富的经济发达地区更会如此。因此，把脱硫石膏烘干后，将会有很大的价值提升，而烘干脱硫石膏现在国内比较成熟的办法就是，利用螺旋干燥机烘干煅烧二步法制备建筑石膏，该工艺具有能耗低、工艺简单、产品质量稳定、易控制等显著优点。一、脱硫石膏资源丰富1.1脱硫石膏基本性质脱硫石膏又称排烟脱硫石膏、硫石膏或FGD石膏，主要成分和天然石膏一样，为二水硫酸钙。烟气脱硫石膏呈较细颗粒状，平均粒径约40〜60pm，颗粒呈短柱状，径长比在1.5〜2.5之间，颜色呈灰、黄，二水硫酸钙含量较高一般都在90%以上，含游离水一般在10%〜15%，其中还含飞灰、有机碳、碳酸钙、亚硫酸钙及由钠、钾、镁的硫酸盐或氯化物组成的可溶性盐等杂质。1.2烟气脱硫石膏与天然石膏比较天然石膏与烟气脱硫石膏的化学成分及细度见表1、表2。表1天然、脱硫石膏化学成分及细度项目CaOSiO2A12O3SO3Fe2O3MgOLoss筛余(45pm)/%天然石膏3017.28.8脱硫石膏19.21.0表2颗粒粒径分布粒度/pm806050403020105天然石膏筛余/%4.914.415.520.012.7脱筛石膏筛余/%5.015.58.321.931.0注：天然石膏中未计入8.8%大于80pm的颗粒。1.2.1天然与脱硫石膏的相同点水化动力学、凝结特征、产出过程与天然石膏相同，只是速度快；转化后的五种形态、七种变体物化性能一致，可以代替天然石膏作建材；无放射性，不污染和危害健康。1.2.2天然与脱硫石膏的不同点原始状态：天然石膏粘合在一起，脱硫石膏以单独的结晶颗粒存在。脱硫石膏主要矿物相为二水硫酸钙，主要杂质为碳酸钙、氧化铝和氧化硅，其他成分有方解石或a石英、a氧化铝、氧化铁和长石、方美石等。烟气脱硫石膏部分晶体内部有压力存在，而天然石膏主要以韵态存在。脱硫石膏杂质与石膏之间的易磨性相差较大，天然石膏经过粉磨后的粗颗粒多为杂质，而脱硫石膏其颗粒多的却为石膏，细颗粒为杂质，其特征与天然石膏正好相反。颗粒大小与级配：烟气脱硫石膏的颗粒大小较为平均其分布带很窄，颗粒主要集中在30-60Mm之间，级配远远差于天然石膏磨细后的石膏粉。煅烧机械性能：烟气脱硫石膏的脱水温度在120-160°C左右，脱硫石膏脱水时为脱游离水，其物料温升速率较慢，排潮量大；后过程为脱结晶水，其物料温度上升速率较快，排潮量小。我们通过试验所确定的熟石膏炒制最佳温度为160-180C，经过陈化后，在此温度内得到的建筑石膏强度最高、性能最优。脱硫熟石膏粉的强度远远超出GB9776-88优等品建筑石膏强度要求，但其加水后的流变性不好，颗粒离析、分层现象严重，制品容重较大。用这种石膏作纸面石膏板，一方面难以控制其干粉的流动、运输、喂料性能，另一方面由于离析分层，会导致板面强度和容重不匀，板芯和护面纸粘接出现问题；用作粉刷石膏时，其施工性能也较差。因此，烟气脱硫石膏应考虑粉磨问题。由于石膏结晶体呈柱状，颗粒结构紧密，使水化硬化体有较高的强度。表面强度比天然石膏高10-20%，也证明了两种石膏结构致密程度的差异。烟气脱硫石膏硬化体表面强度比天然石膏高。化学成分:特别是杂质成分上的差异，导致其脱水特性、易磨性及煅烧后的熟石膏粉在力学性能、流变性能等宏观特征上的不同。脱硫石膏与天然石膏化学组成相差不大，品质相当；但天然石膏的杂质以粘土矿物为主，磨细后颗粒较大，在水化时一般不能参加反应，因而性能在一定程度上不及脱硫石膏。1.3脱硫石膏的资源丰富石灰石/石膏湿法工艺是目前应用最广泛、技术最成熟的烟气脱硫技术，约占已安装FGD机组容量的70%。每吨SO2能副产脱硫石膏2.7吨，一个30万KW的燃煤电厂，如果燃煤含硫1%，每年就要排出脱硫石膏3万吨。煤炭占我国一次能源消耗量的75%，其中火电燃煤又占了1/3，1997年全国工业SO2排放为1852万吨，国内6MW以上的火电排放的SO2为600多万吨。2000年全国火电厂装机约为22000万KW，同年在建脱硫机组总容量为1000万KW。火电厂大规模脱硫的技术条件已经成熟，今后几年，我国将加快推进这一工程。目前已经建成投产脱硫装机容量530万KW，在建脱硫机组总容量为1800万KW。到2010年末，全国火电厂烟气脱硫机组总容量约为4500〜5000万KW，以80%采用湿法脱硫，含硫量2%的煤，平均应用基Qdw=20.93Mj/kg(5000Kcal/kg)，年运行5000h(210天)，年平均发电煤耗350g/kwh，平均脱硫率90%，则年产生FGD为760〜950万吨。因此副产脱硫石膏的量十分巨大。二、脱硫石膏国内外利用现状工业发达国家比较好的解决了脱硫石膏运输、干燥、改性、应用等技术性难题，石膏工业都存在大规模采用脱硫石膏，应用技术也比较成熟。日本是世界上最早大规模应用脱硫装置的国家，每年排放脱硫石膏近200万吨。FGD品质高，利用最好，平均达到97.5%以上，1977年利用量达到214.5万吨，几乎全部用于生产石膏板，近年还采用粉煤灰和FGD并添加少量石灰作成具有火山灰反应强度的“波造特”湿润性粉状材料，作为沙土替代料。德国FGD技术最先进且数量最大，并全部利用，主要在产地建厂生产石膏板，另外用作替代高龄土和方解石生产纸的填料和涂胶料。英国和荷兰应用脱硫石膏，用于自流平地面和砌块。美国70年代后发展迅猛，2000年的产量已经达到900万吨。目前主要和天然石膏一起用于生产石膏板。按照目前的趋势，预计2010年，全世界的脱硫石膏排放将达到5000多万吨。脱硫石膏是资源，要珍惜利用。我国现在每年排放的脱硫石膏在50万吨以上，大多露天弃置或用来铺路、填沟。堆存等占据大量的土地，对环境造成了二次污染，也浪费了大量优质资源。国内脱硫石膏产生的历史很短，综合利用也是刚刚起步，对其应用价值和市场竞争力普遍认识不够。天然石膏的处理工艺和设备也并不完全适合脱硫石膏，更增加了应用上的难度。导致国内现在还没有很好的展开应用。脱硫石膏品位高、适合作为建材生产的原料。但需要突破大量应用在工业化生产时的若干技术性难题:开发先进适用的技术进行脱硫石膏烘干处理、磨细改性、连续煅烧，有针对性的攻克应用时的过程控制等专有技术。综合利用也要选准方向和产业，附加值高、先进生产方式的产业才能适合。三、脱硫石膏应用前景以上海地区为例来分析脱硫石膏的应用前景。上海地处工业基础雄厚的长江三角洲地区，能源需求量大，环保要求高，天然石膏资源匮乏，是推广脱硫技术和应用脱硫石膏的主要地区。根据上海新一轮环保三年行动计划，2006〜2008年约6508MW燃煤机组脱硫工程全部上马后，按照1%煤含硫量计算，上海每年将产生约60~70万t的脱硫石膏。积极利用好这些脱硫石膏，符合循环经济要求和科学发展观理念。3.1应用于纸面石膏板目前上海具有年产2000万m2能力的纸面石膏板生产线2条，已经开始使用电厂烟气脱硫石膏进行纸面石膏板的生产，其脱硫石膏主要来自江浙一带的电厂。由于DSG优良的性价比，拥有2条生产线之一的某公司已着手建立第3条生产线，该条新的生产线建成后，未来上海纸面石膏板的生产能力将由目前近5000万m2增加到7000万m2以上。若100%使用脱硫石膏，按8kg（脱硫石膏）/m2（石膏板）经验用量，上海纸面石膏板行业将来能消纳约56万t左右的脱硫石膏。3.2应用于粉刷石膏砂浆按上海每年新增2000万m2住宅面积、每10000m2建筑使用1400m3（合27001）水泥砂浆、内墙墙面和天花板面占整个建筑需粉刷表面及砌筑所用砂浆量的近70%计算，上海每年建筑内墙需要378万t抹面砂浆，按石膏与料1：3比例计算，每年可消耗脱硫石膏94.5万吨。石膏粉刷砂浆的保温性能对我国推广节能住宅，特别是高层节能住宅，意义重大。随着上海建筑砂浆商品化和建筑节能工作的全面推进，粉刷石膏砂浆系列产品作为高品质的新型建材已显示出广阔的应用前景。例如上海宝钢集团某公司，根据上海市场特点先期建成了年产4万t的粉刷石膏生产线，以天然石膏和脱硫石膏为主原料生产粉刷石膏系列产品，广泛应用于室内粉刷工程。3.3应用于水泥行业水泥生产是利用脱硫石膏的良好途径，可以成为烟气脱硫石膏的较大用户。上海市现有水泥企业近19家，2005年水泥年产量近1000万t。水泥生产过程中需掺加产品质量3%〜5%的二水石膏作缓凝剂，按平均4%计算，则上海每年可消耗脱硫二水石膏40万t左右。四、脱硫石膏副产品资源综合利用的方向如何才能使脱硫石膏实现大量处理应用、获得较高的增加值？以利用脱硫石膏制纸面石膏板为例，看脱硫石膏副产品资源综合利用的方向。借鉴国外先进经验，从目前大工业化生产、可实施性和操作性、经济性等方面综合分析：纸面石膏板是蓬勃发展的产业，可以100%的利用脱硫石膏，并适合大工业高标准的自动化流水线生产，运输半径可以达到几千公里，能耗低，技术含量、产值、附加值高。这才是最终解决污染，变废为宝的切实有效途径，才是脱硫石膏综合利用的方向，开发应用和过程控制技术尤显重要。一条年产2000万m2纸面石膏板生产线，其制成的石膏板可满足约600万m2建筑物的吊顶、隔墙需要。开发技术推广应用脱硫石膏，能变废为宝，减少环境污染，节约天然石膏资源。利用脱硫石膏为原料生产纸面石膏板，前景广阔。是国家倡导的利废环保技术，使废渣资源得以健康转化，也为脱硫石膏大量利用开辟了一条有效的途径。其大量使用符合国家倡导循环经济、清洁生产和可持续发展的政策。而且生产纸面石膏板还具有很大优势。生产能耗低：纸面石膏板的总标准煤耗（包括用电）不超过1.2kgce/m2，而单粘土砖墙的生产能耗是4~12kgce/m2,双面单层石膏板隔墙，其生产能耗也不超过3kgce/m2,只是粘土砖生产能耗的1/4~1/10左右，相比水泥也仅仅是其能耗的1/3。劳动生产率高：现代化上规模的工厂，人均年产30~50万m2纸面石膏板（相当于1000万〜1650万块粘土砖）。安全文明：纸面石膏板在高度机械化、自动化的流水线上生产，质量有保证，无毒害和危险性的操作，集约化高效生产对克服生态环境污染积极而有效。尤其能够用100%的脱硫石膏来生产优质、节能、绿色环保、健康的纸面石膏板。纸面石膏板是建材行业的绿色环保产品，是适合中国国情和未来发展战略的产业。利用脱硫石膏组织生产，从产业政策角度，使电厂脱硫石膏得到妥善的处理和有效的综合利用，能促进脱硫环保工业及其相关产业健康、快速发展。并能节约天然石膏资源，脱硫石膏还可以循环重复使用，综合利用率达到100%。一条2000万m2/a的纸面石膏板生产线，每年能使用25万吨脱硫石膏，相当于吃掉总装机200万KW的若干大型发电厂全部实施脱硫后的副产石膏总量。项目的实施将有利的促进各大电厂环保实施进度，解除了电厂脱硫的后顾之忧。此外，以脱硫石膏为主原料生产粉刷石膏系列产品，广泛应用于室内