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1、脫硫石膏的應(yīng)用研究進(jìn)展摘要：分析了脫硫石膏的產(chǎn)生、性能和危害，介紹了脫硫石膏的國(guó)內(nèi)外應(yīng)用情況和研究進(jìn)展。詳細(xì)闡述了脫硫石膏在建筑行業(yè)、農(nóng)業(yè)和其他行業(yè)的應(yīng)用研究，并對(duì)脫硫石膏的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞：脫硫石膏，建筑材料，水泥輔料，肥料前言大氣中的SO2危及人類健康,使植物葉面產(chǎn)生枯萎脫落、壞死，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)?yè)p失。在環(huán)保要求日益嚴(yán)格的今天，為減少對(duì)環(huán)境的污染，很多企業(yè)特別是產(chǎn)生二氧化硫較多的企[1]業(yè)，如火力發(fā)電廠，均在尋找有效方法脫除二氧化硫。濕法脫硫就是其中的一種。煙氣脫硫石膏是對(duì)含硫燃料(煤、油等
2、)燃燒后產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行脫硫凈化處理而得到的工業(yè)副產(chǎn)石膏，主要來(lái)源于燃煤電廠的煙氣脫硫工藝。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)火電廠的燃煤量約占全國(guó)煤炭產(chǎn)量的三分之一，因電廠燃煤每年向大氣中排放的二氧化硫高達(dá)1200萬(wàn)t，占我國(guó)二氧化硫排放總量的50%，占工業(yè)二氧化硫排放的75%左右，因此煙氣脫硫勢(shì)在必行。目前，世界上約有20個(gè)國(guó)家和地區(qū)應(yīng)用了排煙脫硫工藝。近些年來(lái)，我國(guó)二氧化硫我國(guó)煙氣脫硫情況已經(jīng)有了重大變化。僅在2007年全國(guó)就新投入10萬(wàn)千萬(wàn)瓦及以上火電廠煙氣脫硫機(jī)組1.1億千瓦。截止2007年底，全國(guó)火電廠煙氣脫硫裝置投
3、運(yùn)容量超過(guò)2.7億千瓦，占全國(guó)火電機(jī)組容量的50%左右，與“十一五”末相比，火電廠煙氣脫硫機(jī)組增加了53倍以上。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示2010年，我國(guó)脫硫石膏總產(chǎn)量達(dá)到2000萬(wàn)噸，相當(dāng)于目前全國(guó)天然石膏開(kāi)采量的40%。如果脫硫石膏采用堆積、填埋法處理，不加以利用的話，將對(duì)土地、地下水和大氣環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。因此在建材工業(yè)中充分利用脫硫石膏，是建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)的重要任務(wù)，也是落實(shí)國(guó)家節(jié)能減排政策的重要措施，[2]對(duì)促進(jìn)建材工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步將起到重要的推動(dòng)作用。1脫硫石膏的介紹1.1脫硫石膏的產(chǎn)生石灰石-石膏法脫
4、硫工藝是世界上應(yīng)用最廣泛的一種燃煤電廠濕法脫硫技術(shù)，日本、德國(guó)、美國(guó)的火力發(fā)電廠采用的煙氣脫硫裝置約90%采用此工藝，在我國(guó)這種工業(yè)化比較成熟的工藝也占據(jù)了電廠脫硫的統(tǒng)治地位。石灰石—石膏濕法工藝進(jìn)行煙氣脫硫是采用石灰石粉加水制成的漿液作為吸收劑，泵入吸收塔與煙氣充分接觸混合，煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及從塔下部鼓入的空氣進(jìn)行氧化反應(yīng)生成硫酸鈣，硫酸鈣達(dá)到一定飽和度，結(jié)晶形成二水石膏后排出吸收塔，經(jīng)濃縮、脫水，輸送至石膏倉(cāng)堆放。脫硫后的煙氣經(jīng)除霧器除去霧滴，通過(guò)換熱器加熱升溫后，由煙囪排人大氣。由
5、于吸收塔內(nèi)吸收劑漿液通過(guò)循環(huán)泵反復(fù)循環(huán)與煙氣接觸，吸收劑利用率很高，脫硫效率可大于95%。我國(guó)燃煤電廠脫硫石膏是隨煙氣脫硫同步產(chǎn)生的。國(guó)家發(fā)改委從2003年起審批的新建燃煤電廠，如燃煤含硫達(dá)0.7%以上，就必須安裝煙氣脫硫裝置；并規(guī)定已建成的燃煤電廠也必須要逐步安裝煙氣脫硫裝置。到2010年我國(guó)有4.6億kW的燃煤發(fā)電機(jī)組安裝煙氣脫硫裝置。山西省在2008年10月率先在全國(guó)完成了燃煤電廠脫硫改造，成為我國(guó)第一個(gè)省內(nèi)火電廠全部配套脫硫設(shè)施的省份。1.2脫硫石膏的性質(zhì)脫硫石膏的主要成分和天然石膏是一樣的，都是
6、二水硫酸鈣(CaSO4·2H2O)，顏色微黃，呈中性或略偏堿性。與天然石膏的物理、化學(xué)性能具有相同的規(guī)律。但作為一種工業(yè)副產(chǎn)品，脫硫石膏與天然石膏相比又具有自身的特性，主要表現(xiàn)在外觀形態(tài)、化學(xué)成分特別是雜質(zhì)、顆粒形貌等性能與天然石膏有明顯的差異。此外，脫硫石膏品位比天然石膏略高，所含雜質(zhì)較少，是一種質(zhì)量較好的化學(xué)石膏。1.2.1脫硫石膏的物理性質(zhì)脫硫石膏顆粒特征和物理狀態(tài)與天然石膏也有較大的差別。脫硫石膏含有10%～15%附著水，呈濕粉狀。正常脫硫石膏的外觀顏色近乎白色，隨雜質(zhì)含量變化呈黃白色或灰褐色。脫
7、硫石膏較天然石膏細(xì)，粒徑一般不超過(guò)90μm，且85%以上的粒徑在30μm~60μm之間，級(jí)配不如天然石膏磨細(xì)后的石膏粉。天然石膏經(jīng)過(guò)粉磨后粗顆粒多為雜質(zhì)，細(xì)顆粒多為石膏，而脫硫石膏卻粗顆粒多為石膏，細(xì)顆粒多為雜質(zhì)?；谝陨显颍摿蚴嚯m細(xì)，但其比表面積卻不如天然石膏。1.2.2脫硫石膏的化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)成分上，脫硫石膏與天然石膏的主要成分均為二水硫酸鈣。脫硫石膏中二水硫酸鈣含量均高于90%，比天然石膏中的70%~80%還高。從表1可以看出，脫硫石膏游離水含量一般在10%左右，還含飛灰、有機(jī)碳、碳酸鈣、亞硫
8、酸鈣及由鈉、鉀、鎂的硫酸鹽或氯化物組成的可溶性鹽等雜質(zhì)。由表1可知，兩者的化學(xué)成分十分相似。在脫硫石膏使用過(guò)程中必須嚴(yán)格控制一些可溶性鹽類濃度，如鉀、鈉、氯離子等。表1脫硫石膏與天然石膏的化學(xué)成分比較成分CaOSiO2Al2O3SO3Fe2O3MgO損失量天然石膏/%31.54.31.7341.11.151.3017.2脫硫石膏/%31.62.70.742.40.51.019.21.2.3脫硫石膏的特性1、顆粒過(guò)細(xì)：天然石膏經(jīng)
