煙氣脫硫石膏在建筑業(yè)、建材業(yè)中的應(yīng)用

煙氣脫硫石膏在建筑業(yè)、建材業(yè)中的應(yīng)用:1. 石膏在建筑業(yè)、建材業(yè)中有著廣泛的用途，是多種建筑材料及制品的重要原材料。石膏可以制作下列產(chǎn)品：石膏板。包括：紙面石膏板，石膏纖維板，石膏創(chuàng)花板，石膏空心條板，石膏空心大板。口石膏砌塊。包括：實(shí)心砌塊，空心砌塊?？诜鬯⑹??？谑嗵旎ò寮把b飾件?？谑嗑€角?？谑啻u?？谑嗾辰Y(jié)劑?？谒嗑從齽??？诩託饣炷镣饧觿？谑嗷覞{(用于自流平地面)?？谑嗄＞?，其中衛(wèi)生陶瓷工業(yè)用量較大?？?. 石膏及其制品是標(biāo)準(zhǔn)的綠色建材口石膏用做建筑材料或建材制品有如下突出優(yōu)點(diǎn)和比較優(yōu)勢(shì)?？谠诮ㄖI(yè)、建材業(yè)廣泛使用的水泥、石灰、石膏三大膠材料中石膏的生產(chǎn)能耗最低。水泥、石灰、石膏生成最終產(chǎn)物的焙燒溫度分別為1450LTC、850?950LTC、170LTC。石膏的生產(chǎn)能耗僅為水泥的1/4,石灰的1/3?？诮ㄖ嗟臒?、石膏制品的生產(chǎn)和應(yīng)用過程中不排放廢渣、廢水和對(duì)人體有害的物質(zhì)，僅排出水蒸汽和一定粉塵?？诓牧显谑褂煤罂苫厥赵倮?，不產(chǎn)生廢料，不增加環(huán)境負(fù)荷?？诮ㄖ嗍遣蝗疾牧?，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)其所含的結(jié)晶水分解產(chǎn)生大量水蒸氣，水蒸氣幕阻隔燃燒的蔓延。在石膏中結(jié)晶水分解完后，受體的溫度才從140C開始繼續(xù)上升，二水硫酸鈣中結(jié)晶水分解速度為每15Dmin6mm，對(duì)8Dcm厚的制品其耐火等級(jí)在4Dh以上。而且石膏在受火時(shí)不易產(chǎn)生崩裂?？诮ㄖ嗉爸破返某尚退媳仍?.6?0.8,水化硬化后大量游離水在干燥過程中蒸發(fā)，制品中留下大量孔隙。在室內(nèi)濕度大時(shí)，這些孔隙將水分吸入，濕度小時(shí)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?？谑嘟ú闹破飞a(chǎn)速度快，施工效率高，基本上屬干作業(yè)。由于制品尺寸精度高，墻面不用抹灰，只需刮一層薄薄的膩?zhàn)诱移郊纯?，不像水泥砂漿面層需等28天后才能進(jìn)行

裝飾?？梢哉f建筑石膏是能真正實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)的綠色建材、生態(tài)建材、環(huán)保建材，是可以實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)展的，安全、舒適、環(huán)保的建筑材料。口3. 煙氣脫硫石膏的性能口3.1基本性能口煙氣脫硫石膏呈較細(xì)顆粒狀，平均粒徑約口40?60^pm，顆粒呈短柱狀，徑長比在1.5?2.5之間。顏色呈灰、黃，其中二水硫酸鈣含量較高一般都在90%以上，含游離水一般在10%?15%，其中還含有飛灰、有機(jī)碳、碳酸鈣、亞硫酸鈣以及由鈉、鉀、鎂的硫酸鹽或氯化物組成的可溶性鹽等雜質(zhì)?？?.2煙氣脫硫石膏與天然建筑石膏比較口3.2.1化學(xué)組成及細(xì)度口天然石膏與煙氣脫硫石膏的化學(xué)成分及細(xì)度見表1、表2。表1天然、脫硫石膏化學(xué)成分及細(xì)度項(xiàng)目CaOSiO2Al2O3SO3Fe2O3MgOLoss篩余（45pm）/%天然石膏31.54.31.7341.11.151.3017.28.8脫硫石膏31.62.70.742.40.51.019.21.0表2顆粒粒徑分布粒度/pm806050403020105天然石膏篩余/%10.94.79.54.914.415.520.012.7脫篩石膏篩余/%5.015.58.321.931.015.71.70.4注：天然石膏中未計(jì)入8.8%大于80Dpm的顆粒。煙氣脫硫石膏與天然石膏在化學(xué)組成上相差不大，品位相當(dāng)，而天然石膏的雜質(zhì)以粘土礦物為主，在磨細(xì)后顆粒較大，一般在140Dpm左右?？谠陔s質(zhì)含量相同情況下，就脫硫石膏而言沒有參加反應(yīng)的碳酸鈣顆粒一部分以石灰石顆粒形態(tài)單獨(dú)存在，另一部分以核形式存在于二水硫酸鈣中心，這就增加了有效參與水化反應(yīng)的硫酸鈣顆粒數(shù)量，使其有效組分高于天然石膏，而天然石膏雜質(zhì)在水化時(shí)一般不能參加反應(yīng)，在一定程度上使天然石膏性能不及脫硫石膏。口3.2.2脫硫建筑石膏的性能口脫硫建筑石膏的性能及其與天然建筑石膏的性能比較見表3。表3脫硫建筑石膏與天然建筑石膏性能比較石膏品種水膏比/%初凝/min終凝/min抗

壓強(qiáng)度/MPa抗折強(qiáng)度/MPa脫硫建筑石膏天然建筑石膏50506.57.011.011.59.88.54.93.9脫硫建筑石膏天然建筑石膏56.756.77.07.512.012.58.75.64.33.2脫硫建筑石膏天然建筑石膏60607.258.012.813.07.24.23.92.4脫硫建筑石膏天然建筑石膏70707.758.512.813.75.43.02.82.0注：脫硫建筑石膏標(biāo)準(zhǔn)稠度56.7%；天然建筑石膏標(biāo)準(zhǔn)稠度60%?！鯊谋?可以看出，兩者標(biāo)準(zhǔn)稠度相差不大，凝結(jié)時(shí)間非常接近，但抗壓強(qiáng)度相差較大。在標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量時(shí)，脫硫石膏的抗壓、抗折強(qiáng)度分別比天然石膏高出100%和80%，比國家標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)等品指標(biāo)高78%和72%。在用水量高于標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量25%時(shí)，脫硫建筑石膏的強(qiáng)度仍可達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)等品水平。而天然建筑石膏的用水量在低于標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量6%時(shí)，其強(qiáng)度才能達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)等品水平?？诿摿蚪ㄖ嗟膹?qiáng)度之所以高于天然建筑石膏是由于脫硫建筑石膏的結(jié)晶體為柱體，其結(jié)構(gòu)緊密，致密的結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)使水化、硬化體有較大的表觀密度，它比天然石膏硬化體高10%?20%，因而有較高強(qiáng)度；天然建筑石膏水化產(chǎn)物多為針狀、片狀結(jié)晶，而晶體接觸點(diǎn)間壓力較大，晶體結(jié)構(gòu)較疏松故硬化體強(qiáng)度較低?？?/p>

煙氣脫硫石膏在建筑業(yè)、建材業(yè)中的應(yīng)用口4.1煙氣脫硫石膏種類煙氣脫硫石膏有多種制造工藝，目前應(yīng)用較為廣泛的有：口1） 石灰石-石膏濕法脫硫工藝；口2） 噴霧干燥法脫硫工藝；口3） 爐內(nèi)噴鈣加尾部加濕活化脫硫工藝；口4） 煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝；口5） 海水脫硫工藝；口6） 電子束法脫硫工藝；口7） 氨水洗滌法脫硫工藝?？诓煌墓に囁檬嗟幕瘜W(xué)組成及性能差別較大，利用的可能性、方法、用途均不一樣。其中以石灰石-石膏濕法脫硫工藝在技術(shù)上最為成熟，應(yīng)用也最多，也只有石灰石濕法脫硫石膏便于應(yīng)用，應(yīng)用領(lǐng)域也比較廣泛。石灰石濕法脫硫石膏（下指脫硫石膏）具有非常優(yōu)越的性能，是很好的建材工業(yè)原料，在國內(nèi)外應(yīng)用都已很成熟。脫硫石膏在建筑業(yè)、建材業(yè)中主要應(yīng)用作水泥緩凝劑、紙面石膏板、石膏空心板、石膏空心大板、石膏砌塊、粉刷石膏、自然平地面石膏漿料。口4.2國外石灰石濕法脫硫石膏的發(fā)展脫硫石膏的工業(yè)化生產(chǎn)和使用已超過20年之久。在美國、歐洲各國以及日本得到高度重視和很好發(fā)展。2000年美國工業(yè)附產(chǎn)石膏使用量已達(dá)600萬t，□其中以煙氣脫硫石膏為主，主要用于波特蘭水泥、建筑石膏、各種石膏板，并成為石膏板，特別是紙面石膏板的首選原料。脫硫石膏在歐洲已經(jīng)比較廣泛生產(chǎn)和應(yīng)用。2000年在西歐和東歐的18個(gè)國家有9^400^MW電廠裝備了石灰石濕法煙氣脫硫裝置，生產(chǎn)1口580萬t脫硫石膏，預(yù)計(jì)到2005年石灰石濕法脫硫石膏生產(chǎn)能力將達(dá)1口930萬t，比2000年增長22%。歐洲脫硫石膏的數(shù)量和分布見表4,其中德國達(dá)到620萬t，占有歐洲最大份額。表4歐洲的脫硫石膏數(shù)量國別已安裝的濕式煙氣脫硫系統(tǒng)/MW脫硫石膏數(shù)量2000年/千t2000年/千t奧地利1^500100100比利時(shí)5003050克羅地亞21030110捷克共和國5口7101口9001口500丹麥4^200330400芬蘭1^800170170法國1口2006090德國51口0006口2006口500希臘450120190匈牙利60060320意大利4口1807001口100荷蘭4^900340340波蘭6口9001口3601口830斯洛伐克4005050斯洛文尼亞275140320西班牙1^750490490土耳其2口6703口1604口700英國5口9606001口070全部歐洲94口20515口84019口330目前美國脫硫石膏的利用率僅在7%?10%，而其中的49%用于生產(chǎn)紙面石膏板。日

本1997年的利用量已達(dá)214.5萬t,利用率已達(dá)98%，主要用于紙面石膏板和水泥，其中石膏板占40.6%，水泥達(dá)57%。歐洲主要用于紙面石膏板、石膏砌塊自流平地面。口4.3煙氣脫硫石膏在我國的發(fā)展我國是以煤為主要能源的國家，在能源總量中75%是煤炭，這種狀況在短期內(nèi)不會(huì)變化。據(jù)有關(guān)方面介紹，到2050年煤炭在中國能源中的比重不會(huì)低于60%，因此SO2的排放在短期內(nèi)不會(huì)消除。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)2000年我國SO2排放已超過3口000多萬t/年，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，這個(gè)數(shù)量還在繼續(xù)增加。其中全國燃煤電廠2000年SO2排放已占全國SO2排量的40%，預(yù)計(jì)到2010年將超過60%。SO2形成的酸雨區(qū)正在我國逐步擴(kuò)大，已經(jīng)給我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及居民生活造成了巨大經(jīng)濟(jì)損失和危害。為了解決這一危害，我國政府已制訂了相關(guān)法律和法規(guī)加以治理和控制。根據(jù)''國務(wù)院關(guān)于酸雨控制區(qū)和二氧化硫污染控制區(qū)有關(guān)問題的批復(fù)〃（國函】1998]5號(hào)）文及''火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)〃（GB13223-1996）的要求，預(yù)計(jì)到2010年全國需要對(duì)180臺(tái)機(jī)組安裝煙氣脫硫裝置，相當(dāng)于44D000DMW裝機(jī)容量。2001?2005年全國需有15D700DMW裝機(jī)安裝煙氣脫硫裝置，其中國家電力公司有10Q000QMW約40臺(tái)機(jī)組安裝煙氣脫硫裝置?？趶?992年重慶珞璜電廠引進(jìn)日本煙氣脫硫裝置以來，山西太原一電廠、重慶電廠、杭州半山電廠、北京第一熱電廠、廣東粵連電廠、揚(yáng)州電廠相繼建成脫硫裝置，另有20多個(gè)電廠正在建設(shè)脫硫裝置，還有一批電廠正在規(guī)劃之中。煙氣脫硫裝置的建設(shè)為建材生產(chǎn)提供了數(shù)量充足品質(zhì)優(yōu)良的原材料，為代替天然石膏提供了資源條件。而煙氣脫硫石膏應(yīng)用的水平又反過來影響和制約著脫硫石膏的利用和建設(shè)脫硫裝置業(yè)主的積極性。如果不能很好充分地應(yīng)用，當(dāng)把SO2從大氣中收下來解決了大氣排放的污染，就又變成了地面的固體廢棄物污染，增加了回收單位的處理麻煩和負(fù)擔(dān)，因此大力加強(qiáng)煙氣脫硫石膏的綜合利用，尤其是在建筑業(yè)、建材業(yè)中的利用就顯得極為重要?？?.4煙氣脫硫石膏在建筑業(yè)、建材業(yè)中利用途徑4.4.1在水泥工業(yè)中的應(yīng)用水泥生產(chǎn)是利用脫硫石膏的最佳途徑，可以成為煙氣脫硫石膏的最大用戶。我國現(xiàn)有水泥企業(yè)7口000家，分布在全國各地。2000年生產(chǎn)水泥熟料5億多t，磨制水泥7億多t。水泥生產(chǎn)過程中需摻加熟料重量3%?5%的天然二水石膏作緩凝劑，按平均4%計(jì)算，每年需用天然二水石膏2口000萬t。在每個(gè)電廠周邊都有若干規(guī)模產(chǎn)量不等的水泥廠，只要做好交流、溝通、市場(chǎng)開拓和組織協(xié)調(diào)工作，電廠的脫硫石膏出路是可以解決的。在用作緩凝劑時(shí)可直接使用經(jīng)過脫水的二水石膏，但需將粉狀石膏制成顆粒供水泥廠采用?？?.4.2在建筑墻體粉刷中應(yīng)用2002年全國配制、使用水泥砂漿或石灰、水泥混合砂漿3.75億m3,使用水泥1.7億t，占當(dāng)年全年水泥產(chǎn)量的17%。2002年全國各地新建城鎮(zhèn)住宅5億多m2,每10口000Dm2建筑需用1D400Dm3（合2口700口七）水泥砂漿。內(nèi)墻墻面加天花面占整個(gè)建筑需粉刷表面加砌筑所用砂漿量的近70%。5億m2建筑內(nèi)墻亦需8D500□萬t抹面砂漿，按石膏與料=1:3計(jì)算，如全部用石膏，可用為2D200萬t?！?.4.3在紙面石膏板制造中應(yīng)用

我國現(xiàn)有年產(chǎn)100萬m2能力以上的紙面石膏板生產(chǎn)線近百條，其中年產(chǎn)2口000萬m2生產(chǎn)線7條，在建的年產(chǎn)3口000萬m2生產(chǎn)線3條。2002年全國紙面石膏板生產(chǎn)能力近4億m2,銷售2億多m2。按厚度9.5Dcm計(jì)算，1m2紙面石膏板質(zhì)量7?7.5Dkg,每年實(shí)用石膏140萬t,如年產(chǎn)能力全部發(fā)揮則需280萬t石膏。口4.4.4在石膏建筑砌塊生產(chǎn)中應(yīng)用口石膏砌塊主要用于框架結(jié)構(gòu)建筑、鋼結(jié)構(gòu)建筑、高層混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)隔墻，厚度一般為8Dcm，石膏砌塊隔墻1I^m3用石膏約30?35^kg，每100萬m2石膏砌塊需用3萬t石膏?？诹硗庠谧粤髌降孛妗⒄辰Y(jié)石膏、裝飾體及線角中也有不少應(yīng)用?？谠陂_發(fā)利用煙氣脫硫石膏過程中應(yīng)注意的問題在煙氣脫硫石膏工場(chǎng)應(yīng)建立脫硫石膏的周轉(zhuǎn)貯藏庫，以備脫硫石膏的間斷性生產(chǎn)及供貨情況下，保證脫硫石膏用戶能連續(xù)正常生產(chǎn)而不受間斷性作業(yè)影響。口對(duì)于一時(shí)不能全部加以利用的企業(yè)，多余的部分應(yīng)設(shè)法貯存，實(shí)在用不完的要傾倒到適當(dāng)堆場(chǎng)廢棄?？谠诿摿蚴嘀泻幸欢ǖ目扇苄喳}，特別是水溶性鎂鹽。水溶性硫酸鎂在制品用到建筑物數(shù)周以后，形成鹽霜析出。在水溶性鎂鹽小于100npg/g時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)鹽霜。當(dāng)超過100Dpg/g時(shí)在石膏懸浮液中加入一定量水泥可消除鹽霜?？诮ㄗh口煙氣脫硫石膏是一種性能非常優(yōu)越的建筑材料或建筑材料制品原料，應(yīng)大力宣傳充分加以利用，特別是在缺乏天然二水石膏的地方加強(qiáng)應(yīng)用推廣，變廢為寶。口要本著多途徑、多品種、能用一點(diǎn)是一點(diǎn)的原則，盡可能將煙氣脫硫石膏的產(chǎn)品全部用完?？跓煔饷摿蚴嗟木C合利用是全