【正文】 物材料網() 我國己利用和可供近期利用的礦產地的石膏保有儲量見圖22。包括實心砌塊，空心砌塊。(10)石膏灰漿(用于白流平地面)(11)石膏模具，其中衛(wèi)生陶瓷工業(yè)用量較大。干法鍛燒常用直接鍛燒和間接鍛燒兩種設備。(2) 建筑石膏的燒成、石膏制品的生產和應用過程中不排放廢渣、廢水和對人體有害的物質，僅排出水蒸汽和一定粉塵。由于制品尺寸精度高，墻面不用抹灰，只需刮一層薄薄的膩子找平即可，不像水泥砂漿面層需等28天后才能進行裝飾。美國的開采量最大，達到1800萬噸，占全球開采量的17％；其后依次為伊朗（％），加拿大（％），西班牙（％），中國（％即690萬噸）(但根據中國有關部門統(tǒng)計為2900萬噸，主要用于水泥生產)，其它進入前10位的國家有泰國、澳大利亞、法國和德國，這10個國家的開采量加起來占全球的72％。其中的3家(BPB，Knauf和Laafgre)為跨國公司，至少在四個地區(qū)建有石膏板生產工廠。圖23世界主要石膏板生產國家及其所占比例(2004年） 石膏在我國各領域所占比例 我國普通大然石膏和纖維石膏在各領域所占的比例見圖24和圖25。電廠煙氣脫硫系統(tǒng)不僅保持空氣清潔，而且能夠提供可支撐的、生態(tài)合理的純石膏資源。煙氣脫硫產生的副產石膏，用于替代天然石膏生產石膏板等產品，其質量參數主要有：游離水分含量、純度、水溶性鹽類含量、亞硫酸鹽含量、碳酸鹽含量、pH值、氣味、毒性等。1992年以來，重慶人學、重慶市建筑科學研究院等單位研究開發(fā)出許多脫硫石膏產品，并形成了一定的市場份額。泰和集團利用脫硫石膏建設年產6000萬m178。（2） 近幾年來，路磺電廠原則上不搞FGD石膏利利用的深加工，直接賣原料。石膏純度85%以上，石膏產量6萬t/a，脫硫石膏用作生產建筑石膏、粉刷石膏。試驗結果表明。 脫硫石膏的特征、來源及危害煙氣脫硫是指從燃煤電廠的煙氣中除去二氧化硫的化學過程。國家建筑材料工業(yè)科技教育委員會的陶有生報道，脫硫石膏的主要化學組成與天然石膏基本相似，天然石膏與煙氣脫硫石膏的化學成分及細度見表26及表27。在用水量高于標準稠度用水量25%時，脫硫建筑石膏的強度仍可達到國家標準優(yōu)等品水平。脫硫石膏的體積密度值決定于脫硫的工藝方法。l/2H2O在吸收塔中是以亞硫酸鈣泥漿形式存在的。水力旋流器的原理是利用離心力場中的沉淀作用進行，這是一種機械分離法，特別適合于5100μm的粒子。天然石膏是在緩慢、近乎平衡的條件下沉積而成，因此雜質基本上分布于晶體表面，以粘土類礦物為主，晶體結構完整而且發(fā)育良好。2H2O+H2SO4 【3】CaCO3 在未來十年內，.我國燃煤電廠約有三億千瓦裝機的煙氣脫硫裝置要建設和投運，目前國內燃煤電廠二氧化硫污染防治的主體技術是濕式“石灰石/石膏法”，脫硫石膏的產量將隨著煙氣脫硫裝置的建設和投運而快速增長。脫硫石膏產量的上升將給電力公司帶來兩方面的影響：(1)引導20世紀80年代的環(huán)境立法；(2)煤燃燒產品處理費用的上升。由于石膏廢料的回收利用更為普遍，發(fā)達經濟體的石膏供應量也在增長。在未來5年，由于存在合成石膏應用于石膏板的競爭，天然石膏的消費顯示較低的增長速度。這種潛力通過示范工程已經得到證實。美國煙氣脫硫石膏生產及應用：圖27列出了19972001年美國煙氣脫硫石膏的生產量和使用量(Mt)。德國脫硫石膏生產量增長很快。由于采用人量的相對便宜的脫硫石膏，德國兩個主要石膏公司(Knauf和Rigips)己將部分生產能力遷至電廠附近。2001年歐洲脫硫石膏應用領域分布情況見圖210。建筑制品主要是紙面石膏板和石膏礦渣板(又稱“埃特利特”）。脫硫石膏的主要用途是生產石膏板。為了滿足脫硫石膏在不同領域特別是在石膏板中的使用要求，煙氣脫硫設備必須進行適當的設計、建設和運行。因此，必須控制石膏的結品條件，使之生成粗顆粒和棱形結構的石膏晶體。但若遇SO2濃度急劇變化，自控系統(tǒng)可能跟不上對有關參數的調松，這時需要人為干預，改變操作方式。首先暫停石灰石漿液的加入，先不考慮脫硫率，人為控制石灰石漿液的加入量，一步一步升高，采取這種措施后漿液中CaCO3含量逐漸減少，石膏純度慢慢恢復到90%以上，脫硫率也緩慢回升。? ，此環(huán)境下只要鼓入足夠的氧化空氣 ，SO3178。2H2O的溶解度逐漸下降，易形成沉淀物:當溫度66℃時，CaSO4總之，石灰石一石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)的工藝控制是一個復雜而易變的過程，正確把握各種因素對系統(tǒng)運行的影響規(guī)律，并科學地加以控制，才能確保濕法煙氣脫硫系統(tǒng)良好的性能和可靠性，從而確保煙氣脫硫石膏滿足建筑石膏的使用要求。水、石膏、亞硫酸鹽、碳酸鹽用熱重量分析儀T(GA)測定。1石灰石一石膏濕法煙氣脫硫工藝優(yōu)化參數石灰石(石灰)/石膏濕法脫硫工藝是濕法脫硫技術，當采用石灰為吸收劑時，最終的反應產物為石膏。水力旋流分離器使吸收劑與石膏分開，然后通過水洗，除去石膏中的雜質，從而得到純凈的石膏產品。除了以上介紹的工藝參數控制方法外，從經濟性和設備損耗角度來看，應盡量減少漿液再循環(huán)泵運行的臺數，一般情況下設計脫硫率在90%的脫硫系統(tǒng)運行時液氣比保持在1316L/m179。2H2O的型式從溶液中析出，工藝控制上要求將石膏的結晶溫度控制在40一60℃之間。l/2H2O和CaCO3含量就會增加，易發(fā)生結垢、堵塞現象。這期間(6d)漿液氧化區(qū)進入了一個惡性循環(huán)圈：石灰石漿液越加越多，pH值卻越來越小，%下降至81%，%%，%%，大量的石灰石來不及溶解就隨石膏被排出。煙氣負荷變化時運行方式的調整煙氣負荷變化不但指機組負荷、原煙氣量、煙氣流速、煙溫的升降，還包括煙塵、SOHCI、HF等濃度的變化，煙氣負荷發(fā)生變化時必須對工藝參數或控制方式進行調整，下面選取SO2濃度變化時如何對系統(tǒng)運行方式進行調整。圖31濕式石灰石一石膏法脫硫工藝流程 脫硫石膏生成過程工藝條件控制為了生產具有商業(yè)價值的石膏，必須控制石膏的結晶條件，使之生成粗顆粒和棱形結構的石膏晶體，且其顆粒不能太細。盡管美國擁有豐富的天然石膏資源，然而美國重視環(huán)境保護，逐步加快脫硫石膏的利用步伐等方面值得我國借鑒和學習。日本脫硫石膏的主要應用領域為紙面石膏板和水泥緩凝劑，用于水泥添加劑和石膏板原料的脫硫石膏的比例超過90%。1975年以前，日本所利用的化學石膏中88%為磷石膏。t。其主要用途是建筑制品和水泥緩凝劑。其次為水泥渣磚材料和混凝土水泥漿，%。在隨后的九年時間(19942003)，美國出售的合成石膏從85萬噸快速上升至950萬噸，年均增長率為31%。%。此外脫硫石膏的資源化利用，可以節(jié)省作為脫硫渣的處理費用，節(jié)省作為垃圾的掩埋用地，產生作為產品銷售的銷售額，綜合效益十分顯署。在未來五年，同其他種類的石膏相比，煙氣脫硫石膏的消費將以更快的速度上升。其他類型的合成石膏如欽石膏、氟石膏和磷石膏等也能被利用，然而天然石膏的雜質含量以及地域限制影響其需求。目前，我國每年產生并排到人氣中的二氧化硫已達2000萬噸/年(其中燃煤電廠為826萬噸/年)，平均到國土面積上約為2噸/平方公里年。l/2H2O+CO2 【1】 CaSO3這樣得到的濕的、細顆粒的、結晶的、高純度的結晶硫酸鈣二水化合物，生成像天然石膏那樣性質的脫硫石膏。在這個過程中，石膏晶體是通過連續(xù)的循環(huán)過程生成的，生成晶體的尺寸為3070μm。這個化學反應以下面的方程式表示：SO2+CaCO3+l/2H2O→CaCO3 脫硫石膏的顏色偏深 質量優(yōu)良的脫硫石膏是純白顏色的，但相當多的脫硫石膏呈深灰色，煙氣脫硫石膏作為裝飾石膏明顯影響外觀，其主要原因是煙氣除塵系統(tǒng)不正常，煙氣中含有較多的粉煤灰，使石膏顏色加深，其次石灰石不純，含有較多的鐵質等雜質。從表28可以看出，兩者標準稠度相差不大，凝結時間非常接近，但抗壓強度相差較大。脫硫石膏與建筑用天然石膏比較如下。從中國專利數據庫檢索結果分析可知:我國有關脫硫石膏的專利申請人主要有上海市建筑科學研究院、浙江大學、四川建筑材料工業(yè)學院以及部分個人。副產品石膏脫水至45%含固率后拋棄6杭州半山發(fā)電有限公司2125MW機組煙氣脫硫工程進入試生產脫硫石膏二水硫酸鈣的含量在94%以上，賣給其他公司，用作石膏板生產原料；水泥緩凝劑；紙面石膏板和石膏空心砌塊7揚州電廠200MW機組。3太原第一熱電廠，從300MW機組上抽60萬Nm179。表25我國火電廠煙氣脫硫示范項目脫硫石膏質量及利用情況序號項目名稱脫硫石膏質量及利用情況1珞磺電廠兩期4360MW機組石灰石/石膏濕法（填料塔）脫硫工藝引進日本三菱公司技術（1） 石膏純度90%以上。此外，上海拉法基小野田石膏建材有限公司，擁有世界上最先進的技術和設備，；重慶西部石膏建材有限公司成立于2001年4月，設計年生產能力為500萬平方米，于2001年12月投產，生產的石膏板產品，土要覆蓋中國西南地區(qū)市場。百分之百利用電廠煙氣脫硫石膏為原料生產石膏板，建設年產6000萬m178。其他來源的合成石膏產量為100300萬噸。表24中國主要石膏板生產企業(yè)序號企業(yè)名稱石膏板產量m178。東歐和亞洲的石膏板市場由于人量的人口、目前人均消費的石膏板很低，以及有更多的資金投入新建石膏板生產工廠，將成為最重要的潛在市場。全球石膏板主要生產企業(yè)全球石膏板產量最大的為英國的BPB公司，其全球石膏板總產量為143萬噸左右；其次為美國的USG公司，產量為120萬噸左右；第三位為德國的Knauf公司，產量為100萬噸左右；第四位為法國的Laafgre公司，產量為90多萬噸；第五位為美國的NatinoalGypusm公司，產量為80多萬噸；第六位為日本的Yoshino公司，產量為70萬噸；第七位為美國的GoergiaPacfic公司，產量為50多萬噸。）。在室內濕度大時，這些孔隙將水分吸入，濕度小時又釋放出來，形成調節(jié)室內濕度的“呼吸功能”使人感到舒適。水泥、石灰、石膏生成最終產物的焙燒溫度分別為1450℃、850一950℃、170℃。用水熱法生產α刑半水石膏的流程為：石膏原礦→破碎→磨粉→反應釜(加水與藥劑)→清洗→脫水干燥→包裝。(8)水泥緩凝劑。包括紙面石膏板，石膏纖維板，石膏刨花板，石膏空心條板，石膏空心大板。表21石膏的分級和用途等級礦物成分(%)主要用途A型B型H2OCaSO4建筑、醫(yī)用及食品對石膏中的放射性元素的含量均有限制，可在具體指標中確定。用石膏作建筑膠結材料，用于建筑砂漿和隔熱混凝土，制作屋面、瓦及天花板等?；蠎B(tài)結合的水，如前所述的經加熱脫除的水，會被重新結合，熟石膏將回復到石膏原始的化學組成。(6)提出我國脫硫石膏的綜合利用對策。(7)粉刷石膏是新興的建筑材料，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的水泥石灰砂漿，具有輕質、高強、節(jié)能等特點，且粘結性能較好，不易起殼和開裂，并可以有效解決混凝土剪力墻等各類墻體的保溫問題。(3)用于制造模具石膏。 （3）濕法脫硫裝置的操作費用比較高。 （3）半干法煙氣脫硫技術（SDFGD） 半干法兼有干法和濕法的一些特點，是脫硫劑在干燥狀態(tài)下脫硫在濕狀態(tài)下再生（如水洗活性炭再生流程）或者在濕狀態(tài)下脫硫在干狀態(tài)下處理脫硫產物（如噴霧干燥法）的煙氣脫硫技術。燃燒前脫硫主要指選煤、煤氣化、液化和水煤漿技術；燃燒中脫硫指低污染燃燒、型煤和硫化床燃燒技術；燃燒后脫硫也即所謂的煙氣脫硫技術?！笆濉逼陂g，%；，%，東中部受端地區(qū)投產6200萬千瓦，%。國外的統(tǒng)計數據可作為重要的參考。采用成熟的煙氣脫硫工藝得到的脫硫石膏，其品質較為穩(wěn)定，CaSO4脫硫后的煙氣經除霧器除去帶出的細小液滴，經換熱器加熱升溫后排入煙囪。截至2011年底，全國發(fā)電裝機容量達到105576億千瓦時，其中，水電達到23051億千瓦時，%；火電達到76546億千瓦時，%。 Sustainable development。作為煤燃燒產物，脫硫石膏的綜合利用，不僅可以減少燃煤電廠脫硫產物的堆放場地，減少二次污染，而且可以減少天然石膏的開采量，保護天然石膏資源，節(jié)省開礦費用，增加脫硫石膏產品的銷售額，符合我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和循環(huán)經濟理念，具有重要的現實意義。燃煤電廠排出的固廢（包括脫硫石膏、粉煤灰和爐渣）已經被越來越多的實踐證明它們不是廢物，而是非常寶貴的資源，具有很高的經濟價值，正所謂“用之為寶，棄之為害”。the circular economy。據相關研究報告的預測，“十一五”%左右，在2005年用電量為24747億千瓦時的基礎上，2010年全社會用電量達到29536億千瓦時，用電需求的持續(xù)增長必然要求電力供給的持續(xù)增長。在吸收塔內，吸收漿液與煙氣接觸混合，煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的氧化空氣進行化學反應被脫除，最終反應產物為石膏。石灰石(石灰)一石膏濕法脫硫的副產物是石膏。在對我國脫硫石膏的綜合利用進行分析之前，本文作者對國外有關石膏特別是脫硫石膏的生產和應用情況進行了較為全面檢索和跟蹤，力求將國外脫硫石膏的最新利用情況作一概述分析，以達到“他山之石，可以攻玉”的效果。標準的修改和時段的規(guī)定，使電廠看到了環(huán)保日趨嚴格的發(fā)展趨勢，脫硫脫硝治理由觀望變成行動； （8）《中國21世紀人口資源環(huán)境與發(fā)展白皮書》；1997年中共十五大把可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略確定為“我國現代化建設中的必須措施”；2002年中共十六大把“可持續(xù)發(fā)展能力不斷增強”作為全面建設小康社會的目標之一； （9）國務院《關于加快發(fā)展循環(huán)經濟的指導意見》將電力行業(yè)列為我國當前開展循環(huán)經濟的重點領域之一；《國務院關于印發(fā)節(jié)能減排綜合性工作方案的通知》則明確要求電力企業(yè)組織編制行業(yè)循環(huán)經濟推進計劃； 圖11酸雨控制區(qū)和二氧化硫污染控制區(qū)劃分方案示意圖 綜合利用的發(fā)展前景 燃煤發(fā)電在電力工業(yè)中的前景 “十二五”期間，全國規(guī)劃