烟气脱硫石膏在建筑业、建材业中的应用.docx

烟气脱硫石膏在建筑业、建材业中的应用:1. 石膏在建筑业、建材业中有着广泛的用途，是多种建筑材料及制品的重要原材料石膏可以制作下列产品：(1) 石膏板包括：纸面石膏板，石膏纤维板，石膏创花板，石膏空心条板，石膏空心 大板口(2) 石膏砌块包括：实心砌块，空心砌块口(3) 粉刷石膏口(4) 石膏天花板及装饰件口(5) 石膏线角□(6) 石膏砖口(7) 石膏粘结剂□(8) 水泥缓凝剂口(9) 加气混凝土外加剂口(10) 石膏灰浆(用于自流平地面)□(11) 石膏模具，其中卫生陶瓷工业用量较大口2. 石膏及其制品是标准的绿色建材口石膏用做建筑材料或建材制品有如下突出优点和比较优势口(1) 在建筑业、建材业广泛使用的水泥、石灰、石膏三大胶材料中石膏的生产能耗最低 水泥、石灰、石膏生成最终产物的焙烧温度分别为1450口€、850〜950口€、170口€ 石膏的生产能耗仅为水泥的1/4,石灰的1/3□(2) 建筑石膏的烧成、石膏制品的生产和应用过程中不排放废渣、废水和对人体有害的 物质，仅排出水蒸汽和一定粉尘口(3) 材料在使用后可回收再利用，不产生废料，不增加环境负荷口(4) 建筑石膏是不燃材料，在发生火灾时其所含的结晶水分解产生大量水蒸气，水蒸气 幕阻隔燃烧的蔓延。

在石膏中结晶水分解完后，受体的温度才从140°C开始继续上升，二 水硫酸钙中结晶水分解速度为每15Dmin 6mm，对8Dcm厚的制品其耐火等级在4Dh 以上而且石膏在受火时不易产生崩裂口(5) 建筑石膏及制品的成型水料比在0.6〜0.8,水化硬化后大量游离水在干燥过程中 蒸发，制品中留下大量孔隙在室内湿度大时，这些孔隙将水分吸入，湿度小时又释放出来， 形成调节室内湿度的''呼吸功能〃使人感到舒适口(6) 石膏建材制品生产速度快，施工效率咼，基本上属干作业由于制品尺寸精度咼， 墙面不用抹灰，只需刮一层薄薄的腻子找平即可，不像水泥砂浆面层需等28天后才能进行装饰可以说建筑石膏是能真正实现清洁生产的标准的绿色建材、生态建材、环保建材，是可 以实现持续发展的，安全、舒适、环保的建筑材料口3. 烟气脱硫石膏的性能口3.1基本性能口烟气脱硫石膏呈较细颗粒状，平均粒径约口40〜60npm，颗粒呈短柱状，径长比在 1.5〜2.5之间颜色呈灰、黄，其中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。

口3.2烟气脱硫石膏与天然建筑石膏比较口3.2.1化学组成及细度口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CaOSiO2AI2O3SO3Fe2O3MgOLoss 筛余(45 |jm)/% 天然石膏 31.54.31.7341.11.151.3017.28.8 脱硫石膏 31.62.70.742.40.51.019.21.0表 2 颗粒粒径分布粒度/pm806050403020105 天然石膏筛余 /%10.94.79.54.914.415.520.012.7 脱 筛 石 膏 筛 余 /%5.015.58.321.931.015.71.70.4注：天然石膏中未计入8.8%大于80Dpm的颗粒烟气脱硫石膏与天然石膏在化学组成上相差不大，品位相当，而天然石膏的杂质以粘土 矿物为主，在磨细后颗粒较大，一般在140Dpm左右口在杂质含量相同情况下,就脱硫石膏而言没有参加反应的碳酸钙颗粒一部分以石灰石颗 粒形态单独存在，另一部分以核形式存在于二水硫酸钙中心，这就增加了有效参与水化反应 的硫酸钙颗粒数量，使其有效组分高于天然石膏，而天然石膏杂质在水化时一般不能参加反 应，在一定程度上使天然石膏性能不及脱硫石膏。

口3.2.2脱硫建筑石膏的性能口脱硫建筑石膏的性能及其与天然建筑石膏的性能比较见表3表3脱硫建筑石膏与天然建筑石膏性能比较石膏品种水膏比/%初凝/min终凝/min抗压强度/MPa抗折强度/MPa脱硫建筑石膏天然建筑石膏50506.57.011.011.59.88.54.93.9脱硫建筑石膏天然建筑石膏56.756.77.07.512.012.58.75.64.33.2脱硫建筑石膏天然建筑石膏60607.258.012.813.07.24.23.92.4脱硫建筑石膏天然建筑石膏70707.758.512.813.75.43.02.82.0注：脱硫建筑石膏标准稠度56.7%；天然建筑石膏标准稠度60%□从表3可以看出，两者标准稠度相差不大，凝结时间非常接近，但抗压强度相差较大 在标准稠度需水量时，脱硫石膏的抗压、抗折强度分别比天然石膏高出100%和80%，比 国家标准优等品指标高78%和72%在用水量高于标准稠度用水量25%时，脱硫建筑石 膏的强度仍可达到国家标准优等品水平而天然建筑石膏的用水量在低于标准稠度需水量 6%时，其强度才能达到国家标准优等品水平口脱硫建筑石膏的强度之所以高于天然建筑石膏是由于脱硫建筑石膏的结晶体为柱体，其 结构紧密，致密的结晶结构网使水化、硬化体有较大的表观密度，它比天然石膏硬化体高 10%〜20%，因而有较高强度；天然建筑石膏水化产物多为针状、片状结晶，而晶体接触 点间压力较大，晶体结构较疏松故硬化体强度较低。

口4.烟气脱硫石膏在建筑业、建材业中的应用口4.1烟气脱硫石膏种类烟气脱硫石膏有多种制造工艺，目前应用较为广泛的有：口1)石灰石-石膏湿法脱硫工艺;□2)喷雾干燥法脱硫工艺；口3)炉内喷钙加尾部加湿活化脱硫工艺；口4)烟气循环流化床脱硫工艺；□5)海水脱硫工艺；□6)电子束法脱硫工艺；口7)氨水洗涤法脱硫工艺口不同的工艺所得石膏的化学组成及性能差别较大，利用的可能性、方法、用途均不一样 其中以石灰石-石膏湿法脱硫工艺在技术上最为成熟，应用也最多，也只有石灰石湿法脱硫 石膏便于应用，应用领域也比较广泛石灰石湿法脱硫石膏（下指脱硫石膏）具有非常优越的性能，是很好的建材工业原料， 在国内外应用都已很成熟脱硫石膏在建筑业、建材业中主要应用作水泥缓凝剂、纸面石膏 板、石膏空心板、石膏空心大板、石膏砌块、粉刷石膏、自然平地面石膏浆料口 4.2国外石灰石湿法脱硫石膏的发展脱硫石膏的工业化生产和使用已超过20年之久在美国、欧洲各国以及日本得到高度 重视和很好发展2000年美国工业附产石膏使用量已达600万t，□其中以烟气脱硫石膏 为主，主要用于波特兰水泥、建筑石膏、各种石膏板，并成为石膏板，特别是纸面石膏板的 首选原料。

脱硫石膏在欧洲已经比较广泛生产和应用2000年在西欧和东欧的18个国家 有9D400DMW电厂装备了石灰石湿法烟气脱硫装置，生产1口580万t脱硫石膏，预计 到2005年石灰石湿法脱硫石膏生产能力将达1口930万t,比2000年增长22%欧洲 脱硫石膏的数量和分布见表4,其中德国达到620万t,占有欧洲最大份额表4欧洲的脱硫石膏数量国 别已安装的湿式烟气脱硫系统/MW脱硫石膏数量2000 年/千t2000年/千t奥 地 利1口500100100比 利 时5003050克罗地亚21030110 捷克共和国 5口7101口9001口500 丹 麦 4口200330400 芬 兰 1口800170170 法 国 1口2006090 德 国 51口0006口2006口500 希 腊 450120190 匈 牙 利 60060320 意大利 4口1807001口100 荷 兰 4口900340340 波 兰 6口9001口3601口830斯洛伐克4005050斯洛文尼亚275140320西班牙 1^750490490 土耳其 2口6703口1604口700 英 国 5口9606001口070 全部欧 洲 94口20515口84019口330目前美国脱硫石膏的利用率仅在7%~10%，而其中的49%用于生产纸面石膏板。

日本1997年的利用量已达214.5万t,利用率已达98%，主要用于纸面石膏板和水泥，其 中石膏板占40.6%，水泥达57%欧洲主要用于纸面石膏板、石膏砌块自流平地面口 4.3烟气脱硫石膏在我国的发展我国是以煤为主要能源的国家，在能源总量中75%是煤炭，这种状况在短期内不会变 化据有关方面介绍，到2050年煤炭在中国能源中的比重不会低于60%，因此SO2的 排放在短期内不会消除据不完全统计2000年我国SO2排放已超过3口000多万t/年， 随着经济的发展，这个数量还在继续增加其中全国燃煤电厂2000年SO2排放已占全国 SO2排量的40%，预计到2010年将超过60%SO2形成的酸雨区正在我国逐步扩大， 已经给我国工农业生产及居民生活造成了巨大经济损失和危害为了解决这一危害，我国政 府已制订了相关法律和法规加以治理和控制根据''国务院关于酸雨控制区和二氧化硫污染 控制区有关问题的批复”（国函[1998] 5号）文及''火电厂大气污染物排放标准” （GB 13223-1996）的要求，预计到2010年全国需要对180台机组安装烟气脱硫装置，相当 于44D000DMW装机容量2001〜2005年全国需有15D70OnMW装机安装烟气脱 硫装置，其中国家电力公司有10no0onMw约40台机组安装烟气脱硫装置。

口从1992年重庆珞璜电厂引进日本烟气脱硫装置以来，山西太原一电厂、重庆电厂、杭 州半山电厂、北京第一热电厂、广东粤连电厂、扬州电厂相继建成脱硫装置，另有20多个 电厂正在建设脱硫装置，还有一批电厂正在规划之中烟气脱硫装置的建设为建材生产提供 了数量充足品质优良的原材料，为代替天然石膏提供了资源条件而烟气脱硫石膏应用的水 平又反过来影响和制约着脱硫石膏的利用和建设脱硫装置业主的积极性如果不能很好充分 地应用，当把SO2从大气中收下来解决了大气排放的污染，就又变成了地面的固体废弃物 污染，增加了回收单位的处理麻烦和负担，因此大力加强烟气脱硫石膏的综合利用，尤其是 在建筑业、建材业中的利用就显得极为重要口 4.4烟气脱硫石膏在建筑业、建材业中利用途径4.4.1在水泥工业中的应用水泥生产是利用脱硫石膏的最佳途径，可以成为烟气脱硫石膏的最大用户我国现有水 泥企业7口000家，分布在全国各地o 2000年生产水泥熟料5亿多t,磨制水泥7亿多t 水泥生产过程中需掺加熟料重量3%〜5%的天然二水石膏作缓凝剂，按平均4%计算，每 年需用天然二水石膏2口000万t在每个电厂周边都有若干规模产量不等的水泥厂，只要 做好交流、沟通、市场开拓和组织协调工作，电厂的脱硫石膏出路是可以解决的。

在用作缓 凝剂时可直接使用经过脱水的二水石膏，但需将粉状石膏制成颗粒供水泥厂采用口 4.4.2在建筑墙体粉刷中应用2002年全国配制、使用水泥砂浆或石灰、水泥混合砂浆3.75亿m3,使用水泥1.7 亿t，占当年全年水泥产量的17%2002年全国各地新建城镇住宅5亿多m2,每10 口 0 0 0 Dm2建筑需用1口400口山3 （合2口700口上）水泥砂浆内墙墙面加天花面占整 个建筑需粉刷表面加砌筑所用砂浆量的近70%o 5亿m2建筑内墙亦需8口500□万t抹 面砂浆，按石膏与料=1：3计算，如全部用石膏，可用为2D200万to □4.4.3在纸面石膏板制造中应用我国现有年产100万m2能力以上的纸面石膏板生产线近百条，其中年产2口000万 m2生产线7条，在建的年产3口000万m。