【正文】 ，制作屋面、瓦及天花板等。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。 表 21 石膏的分級和用途 等 級 礦物成分 (%) 主要用途 A 型 B 型 H2O CaSO4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。 (8)水泥緩凝劑。 用水熱法生產(chǎn) 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。水泥、石灰、石膏生成最終產(chǎn)物的焙燒溫度分別為 1450℃、 850 一 950℃、 170℃。在室內(nèi)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(diào)節(jié)室內(nèi)濕度的“呼吸功能”使人感到舒適。）。 全球石膏板主要生產(chǎn)企業(yè) 全球石膏板產(chǎn)量最大的為英國的 BPB 公 司，其全球石膏板總產(chǎn)量為 143 萬噸左右；其次為美國的 USG 公司，產(chǎn)量為 120 萬噸左右；第三位為德國的 Knauf 公司，產(chǎn)量為100 萬噸左右；第四位為法國的 Laafgre 公司，產(chǎn)量為 90 多萬噸；第五位為美國的NatinoalGypusm 公司，產(chǎn)量為 80 多萬噸；第六位為日本的 Yoshino 公司，產(chǎn)量為 70 萬噸；第七位為美國的 GoergiaPacfic 公司，產(chǎn)量為 50 多萬噸。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(chǎn)工 廠，將成為最重要的潛在市場。 表 24 中國主要石膏板生產(chǎn)企業(yè) 序號 企業(yè)名稱 石膏板產(chǎn)量 m178。其他來源的合成石膏產(chǎn)量為 100300 萬噸。例如泰和集團在江蘇省江陰市投資 億元人民幣，百分之百利用電廠煙氣脫硫石膏為原料生產(chǎn)石膏板，建設年產(chǎn) 6000 萬 m178。 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，年產(chǎn)石膏板 億平方米； 重慶西部石膏建材有限公司成立于 2020 年 4 月 ，設計年生產(chǎn)能力為 500 萬平方米，于 2020 年 12 月投產(chǎn)，生產(chǎn)的石膏板產(chǎn)品，土要覆蓋中國西南地區(qū)市場。 表 25 我國火電廠 煙氣脫硫示范項目脫硫石膏質(zhì)量及利用情況 蘭州交通大學畢業(yè)設計（論文） 18 序號 項目名稱 脫硫石膏質(zhì)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。 3 太原第一熱電廠，從300MW 機組上抽 60 萬Nm179。 副產(chǎn)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(chǎn) 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(chǎn)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。 從中國專利數(shù)據(jù)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。 脫硫石膏與建筑用天然石膏比較如下。 蘭州交通大學畢業(yè)設計（論文） 21 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。 脫硫石膏的顏色偏深 質(zhì)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(zhì)等雜質(zhì)。這個化學反應以下面的方程式表示： SO2+CaCO3+l/2H2O→ CaCO3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(zhì)的脫硫石膏。 l/2H2O+CO2 【 1】 CaSO3 危害 目前，我國每年產(chǎn)生并排到 人 氣 中的二氧化硫已達 2020 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。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(zhì)含量以及地域限制影響其需求。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。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(chǎn)生作為產(chǎn)品銷售的銷售額，綜合效益十分顯署。 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。 由于石膏廢料的回收利用更為普遍，發(fā)達經(jīng)濟體的石膏供應量也在增長。 蘭州交通大學畢業(yè)設計（論文） 25 脫硫石膏產(chǎn)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(chǎn)品處理費用的上升。 在未來十年內(nèi)， .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(nèi)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(chǎn)量將隨著煙氣脫硫裝置的建設和投運而快速增長。 2H2O+H2SO4 【 3】 CaCO3天然石膏是在緩慢、近乎平衡的條件下沉積而成，因此雜質(zhì)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。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。 l/2H2O 在吸收塔中是以亞硫酸鈣泥漿形式存在的。脫硫石膏的體積密度值決定于脫硫的工藝方法。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。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蘭州交通大學畢業(yè)設計（論文） 20 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。 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。試驗結果表明 。 石膏純度 85%以上，石膏產(chǎn)量 6 萬 t/a， 脫硫石膏用作生產(chǎn)建筑石膏、粉刷石膏。 （ 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。 泰和集團利用脫硫石膏建設年產(chǎn) 6000 萬 m178。 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(chǎn)品，并形成了一定的市場份額。 煙氣脫硫產(chǎn)生的副產(chǎn)石膏，用于替代天然石膏生產(chǎn)石膏板等產(chǎn)品，其質(zhì)量參數(shù)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。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。 圖 23 世界主要石膏板生產(chǎn)國家及其所占比例 (2020 年） 蘭州交通大學畢業(yè)設計（論文） 15 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。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(chǎn)工廠。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(jù)中國有關部門統(tǒng)計為 2900 萬噸，主要用于水泥生產(chǎn) )，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％。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。 (2)建筑石膏的燒成、石膏制品的生產(chǎn)和應用過程中不排放廢渣、廢水和對人體有害的物質(zhì)，僅排出水蒸汽和一定粉塵。 干法鍛燒常用直接鍛燒和間接鍛燒兩種設備。 蘭州交通大學畢業(yè)設計（論文） 12 (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。包括實心砌塊，空心砌塊。2H2O+CaSO4 1 ≥95 — ≥ 醫(yī)用、食品、藝術品 模型 2 ≥85 — ≥ 建筑用品 3 ≥75 ≥75 ≥ ≥ 4 ≥65 ≥65 ≥ ≥ 水泥緩凝組分 農(nóng)用、含硫肥 料 5 ≥55 ≥55 ≥ ≥ 蘭州交通大學畢業(yè)設計（論文） 10 注：據(jù)《中華人民共和國建筑材料工業(yè)部標準 JC16 一 82》 表 22 中國石膏礦石不同品級的儲量及所占百分比 礦產(chǎn)地礦石平均品位（ %） 已探明儲量的礦產(chǎn)地 己利用和可供近期利用的礦產(chǎn)地 石膏 硬石膏 石膏 硬石膏 探明存量（億 t） 百分比（ %） 探明存量（億 t） 百分比（ %） 探明存量（億 t） 百分比（ %） 探明存量（億 t） 百分比（ %） 55~65 6 3 19 5 6 4 3 8 65~75 129 65 309 84 74 56 — — 75~85 47 24 4 1 44 33 3 8 85~95 12 6 33 9 9 7 26 75 95 3 2 4 1 — — 4 9 合計 197 100 369 100 133 100 36 100 資料來源：中國礦業(yè)網(wǎng)石膏礦 資源 圖片來源：中國一上業(yè)礦物材料網(wǎng) () 蘭州交通大學畢業(yè)設計（論文） 11 我國己利用和可供近期利用的礦產(chǎn)地的石膏保有儲量見圖 22。我國石膏礦產(chǎn)資源分布示意圖 21 所示。缺硫地區(qū)可用以制硫酸，但不經(jīng)濟。半水石膏漿液也被用于填充裂縫和縫隙，或者灌注模子。 石膏的性能、應用及分布 純的石膏是一種白色透明的礦產(chǎn)，然而有時由于雜質(zhì)的緣故使石膏礦帶上灰色、褐色和粉紅色。 對占用土地堆放的脫硫石膏進行綜合利用，一是從根本上解決了企業(yè)的負擔，二是開辟了工業(yè)利廢循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的新途徑，三是給企業(yè)創(chuàng)收，四 是增加社會就業(yè)機會，有效的帶動了當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展。 (4)目前，紙面石膏板的市場容量幾乎飽和，被幾大公司壟斷，留給我們的市場空間極小，而且我們的石膏雜質(zhì)成分中鎂和氯的含量過大，不適宜紙面石膏的生產(chǎn)。因此，濕法脫硫技術作為鍋爐煙氣脫硫技術的主要手段在近期不會有太大的改變。 蘭州交通大學畢業(yè)設計（論文） 6 在以上介紹的三種煙氣脫硫技術中，濕法煙氣脫硫技術作為一種相對比較成熟 、脫硫效率較高的脫硫技術，在國內(nèi)外得到了最廣泛的應用，并一直在脫硫市場中占據(jù)著主導地位。 根據(jù)脫硫劑及脫硫產(chǎn)物形態(tài)的不同，煙氣脫硫技術可分為干法煙氣脫硫、濕法煙氣脫硫以及半干法煙氣脫硫。 蘭州交通大學畢業(yè)設計（論文） 5 根據(jù)以上 “ 十二五”、 “十三五”期間電力工業(yè)的規(guī)劃，我們可以判斷出 燃煤發(fā)電在我國 電力行業(yè)中所占有重要的地位在未來幾十年不會有所改變。（浙江大學） 國家的相關政策及措施 （ 1） 1990 年 12 月，國務院環(huán)境保護委員會第 19 次會議通過了《關于控制酸雨發(fā)展的意見》提出包括征收工業(yè)燃煤二氧化硫排污費在內(nèi)的 4 項決定，標志著酸雨控制提上了國家的實施日程； （ 2） 1995 年 8 月，全國人大常委會通過了新修訂的《中華人民共和國大氣污染防治法》，規(guī)定在全國劃定酸雨控制區(qū)和二氧化硫污染控制區(qū)，在“兩控區(qū)”內(nèi)強化對酸雨和二氧化硫污染的控制。但由于我國天然石膏分布較廣，石膏市場供應比較充足，加上電廠建設綜合利用脫硫石膏裝置仍然需要一筆不小的投資，因此 仍然有不少電廠的脫硫石膏未能得到有效的處置和利用，而是作為廢物堆放著，這既占用了大量寶貴土地，又有可能造成二次污染。由于吸收漿液循環(huán)利用，脫硫吸收劑的利用率很高。 鑒于我國燃煤發(fā)電廠大多采用石灰石 (石灰 )/石膏濕法煙氣脫硫工藝，脫硫石膏的產(chǎn)量將隨著石灰石 (石灰 )/石膏濕法煙氣脫硫裝置的不斷建設而快速增加，以及我國脫硫石膏的開發(fā)利用雖然已經(jīng)從起步階段進入了實質(zhì)性的控制階段，但是脫硫石膏的利用成為煙 氣脫硫企業(yè)的難題之一。 the prehensive utilization the economic efficiency 蘭州交通大學畢業(yè)設計（論文） IV 目錄 1. 緒論 ..................................................................................................................................... 1 立題依據(jù) .......................................................................................................................... 1 綜合利用的重要性 ..........................................................................................................