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脫硫石膏綜合利用

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2020-04-03

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脫硫石膏是燃煤煙氣濕法脫硫的產(chǎn)物，主要來自火電人們對(duì)脫廠。隨著對(duì)脫硫石膏綜合利用技術(shù)的應(yīng)用和推廣，硫石膏的看法發(fā)生了變化，從以前的工廠排放廢棄物變成了資源性物資，引起了大家更大的興趣。

脫硫石膏在建材領(lǐng)域的綜合利用

　　脫硫石膏是燃煤煙氣濕法脫硫的產(chǎn)物，主要來自火電人們對(duì)脫廠。隨著對(duì)脫硫石膏綜合利用技術(shù)的應(yīng)用和推廣，硫石膏的看法發(fā)生了變化，從以前的工廠排放廢棄物變成了資源性物資，引起了大家更大的興趣。目前脫硫石膏綜合利用的附加值普通不高，南方地區(qū)氣侯環(huán)境也限制了脫硫石膏部分綜合利用技術(shù)的運(yùn)用和推廣。因此，有必要對(duì)脫硫石膏在建材領(lǐng)域綜合利用的進(jìn)展進(jìn)行回顧、總結(jié)，對(duì)今后脫硫石膏在建材領(lǐng)域綜合利用技術(shù)的研究、開發(fā)和應(yīng)用工作有所幫助。

1、脫硫石膏形成

　　目前最常用的濕法脫硫方法為石灰石－石膏脫硫工藝，其主要采用廉價(jià)易得的石灰石作為脫硫吸收劑，石灰石經(jīng)破碎磨細(xì)成粉狀與水混合攪拌制成吸收漿液。工藝系統(tǒng)主要包括漿液制備系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、ＳＯ２吸收系統(tǒng)、漿液排空及回收系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、電氣與控制系統(tǒng)。吸收塔是吸收系統(tǒng)的核心裝置，大多采用逆流噴淋塔。含二氧化硫煙氣從噴淋區(qū)下部進(jìn)入吸收塔與均勻噴出的石灰石吸收漿液充分接觸，除去霧滴、加熱升溫后經(jīng)煙囟排出。吸硫后的漿液經(jīng)氧化、脫水后成脫硫石膏。氧化工序影響脫硫石膏中硫酸鈣晶體形成，脫水工序則影響了脫硫石膏顆料粒度分布（粗的、重的顆粒流入二次脫水，較輕的、細(xì)顆粒包括飛灰等則溢流出去）。氧化與脫水等過程的看出脫硫石膏質(zhì)量與脫硫劑、ＳＯ２吸收、工藝控制關(guān)系甚大，可從這些環(huán)節(jié)來改善脫硫石膏品質(zhì)。

　　脫硫石膏本身的一些特性給其綜合利用帶來難度：①含水率高、粘性強(qiáng)，易粘附在裝載、運(yùn)輸和提升的設(shè)備上，造成物料堵塞，影響正常生產(chǎn)；②粉煤灰和炭粒改變脫硫石膏的外觀顔色，影響其在裝飾材料上的運(yùn)用；③粒徑分布較窄，易造成由脫硫石膏制成的膠凝材料或制品泌水、分層等現(xiàn)象；堆積密度大對(duì)其貯存、生產(chǎn)和制品性④堆積密度達(dá)１ｋｇ／ｃｍ３，能產(chǎn)生重要的影響；⑤亞硫酸鈣等雜質(zhì)的存在和成分波動(dòng)，增加其高附加值利用的難度。

2、脫硫石膏的理化性能

　　脫硫石膏為含１０％～１５％附著水的濕粉，正常的脫硫石膏近乎白色，隨雜質(zhì)含量變化而呈黃白色或灰褐色。脫硫石膏的顆粒徑一般不超過９０μｍ，且８５％以上粒徑集中在３０～６０μｍ之間，分布范圍窄，顆粒級(jí)配不如天然石膏粉磨后的石膏粉合理。天然石膏粉磨后的粗顆粒多為雜質(zhì)，細(xì)顆粒多為石膏，而脫硫石膏粗顆粒多為石膏，細(xì)顆粒多為雜質(zhì)。

　　脫硫石膏的化學(xué)組成與天然石膏相近，主要礦物均為二水硫酸鈣，脫硫石膏的二水硫酸鈣含量一般高于９０％。脫硫石膏所含的礦物除了二水硫酸鈣（晶體結(jié)構(gòu)不同）外，可能還亞硫酸鈣，粉煤灰，炭粒，含鈉、含有未反應(yīng)的ＣａＣＯ３顆粒，鉀、鎂等硫酸鹽或氯化物組成的可溶鹽等，而天然石膏所含雜質(zhì)以粘土類礦物為主。

3、脫硫石膏綜合利用

　　國(guó)外對(duì)脫硫石膏的研究始于上世紀(jì)７０年代末８０年代初，到現(xiàn)在已形成較為完善的研究、開發(fā)和應(yīng)用體系。了解和學(xué)習(xí)國(guó)外的脫硫石膏綜合利用技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)我國(guó)的脫硫石膏綜合利用技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用推廣有借鑒作用，日本的脫硫石膏主要用于水泥和石膏板的生產(chǎn)，由于石膏中含二個(gè)結(jié)晶水，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)對(duì)高溫的阻隔和燃燒有很好的抑制作用，石膏板作為住宅內(nèi)墻隔火板有很大發(fā)展。歐盟的脫硫石膏利用方向有石膏板、自流平石膏、澆筑石膏、緩凝劑和石膏砌塊，其中主要是用于制作石膏板。美國(guó)脫硫石膏利用方向有石膏板、水泥和混凝土、填充材料和路基材料、采礦、廢物穩(wěn)定和固化、農(nóng)業(yè)等，主要也是石膏板的制作。國(guó)外在脫硫石膏應(yīng)用方面所取得發(fā)展主要?dú)w結(jié)于良好的環(huán)保意識(shí)、配套的政策引導(dǎo)、高附加值開發(fā)。

　　國(guó)內(nèi)脫硫石膏利用研究較晚，脫硫石膏利用主要用于作為水泥調(diào)凝劑，制備建設(shè)石膏粉、肥料，改造蘇打鹽堿地等方面；隨脫硫石膏量增加，其應(yīng)用范圍有待拓展，利用的附加值有待提高。目前人們大多針對(duì)火電廠排出的脫硫石膏進(jìn)行大量的研發(fā)，而實(shí)際上脫硫石膏的質(zhì)量受火電廠燃煤品種、脫硫劑、脫硫工藝與設(shè)備及其控制參數(shù)等因素影響。目前國(guó)內(nèi)很少進(jìn)行此方面的系統(tǒng)研究，這需要觀念轉(zhuǎn)變、政策的推動(dòng)和全社會(huì)的參與。

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