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1.我国脱硫石膏的现状 随着环保意识的增强和《中华人民共和国大气污染防治法》的颁布实施，电厂烟气脱硫已经在全国逐步展开。电力烟气脱硫的装机容量在2000年底时约500万千瓦，2005年底约5000万千瓦，2006年底约1.6亿千瓦，到2007年上半年将达到约２亿千瓦。预计到2010年末，全国投运及建成的烟气脱硫机组容量将达2.3亿千瓦。由于国内的脱硫工程绝大多数采用石灰石－石膏湿法烟气脱硫工艺，照此推算，在这些湿法脱硫装置全部投运后，预计在2010年将年产脱硫石膏约3000万吨。而我国在2004年天然石膏的开采总量就高达4500万吨。 据估计，2006年底全国已投运的火电厂脱硫装机产出约800万吨烟气脱硫石膏。其中已开展脱硫石膏利用或正在建设脱硫石膏利用装置的不到lO％，脱硫石膏外卖给石膏建材制品企业的约占5O％，其余约4O％采用暂时抛弃。 脱硫石膏实际上是一种工业副产品，同样具有利用价值。如果脱硫石膏被充分利用，则相当于解决了全国石膏年需求量的绝大部分。脱硫石膏的综合利用完全符合***发展循环经济的国策，既保护了生态环境与矿产资源，也解决了火电厂脱硫的后顾之忧，并将给电厂带来一定的经济效益。 2.脱硫石膏的品质 脱硫石膏作为石膏的一种，其主要成分和天然石膏一样，都是二水***钙(CaSO4.2H20)。脱硫石膏和天然石膏经过煅烧后得到的熟石膏粉和石膏制品在水化动力学、凝结特性、物理性能上无显著的差别。但作为一种工业副产石膏，它具有再生石膏的一些特性，和天然石膏有一定的差异。 脱硫石膏的外观：含有10％～20％左右游离水的潮湿，松散的细小颗粒，脱硫正常时其产出的脱硫石膏颜色近乎白色微黄，有时脱硫不稳定带进较多的煤灰等杂质时颜色发黑。脱硫石膏的水化动力学、凝结特征、产出过程与天然石膏相同，只是速度快；脱硫石膏转化后的5种形态、7种变体，物化性能与天然石膏一致，可以替代天然石膏作建材；脱硫石膏无放射性，不污染和危害健康。 天然石膏与脱硫石膏的不同点是在原始状态下天然石膏粘合在一起；脱硫石膏以单独的结晶颗粒存在。脱硫石膏主要矿物相为二水***钙，主要杂质为碳酸钙、氧化铝和氧化硅，其他成份有方解石或α石英、α氧化铝、***和长石、方美石等。烟气脱硫石膏部分晶体内部有压力存在，而天然石膏主要以匀态存在，脱硫石膏杂质与石膏之间的易磨性相差较大，天然石膏经过粉磨后的粗颗粒多为杂质，而脱硫石膏其颗粒多的却为石膏，细颗粒为杂质，其特征与天然石膏正好相反。颗粒大小与级配：烟气脱硫石膏的颗粒大小较为平均，其分布带很窄，颗粒主要集中在3O－6Oμm之间，级配远远差于天然石膏磨细后的石膏粉。脱硫石膏呈细粉状，其中二水***钙含量高达95％，脱硫石膏的纯度在75～9O之间，是一种纯度较高的化学石膏。 3.国外脱硫石膏的应用 在20世纪80年代末90年代初，随着脱硫石膏大量产出，德国和日本及其他欧洲***对脱硫石膏展开了大量研究，实现了脱硫石膏资源化利用。几乎所有的脱硫石膏都被应用在建材行业，广泛应用在生产熟石膏粉、α石膏粉、石膏制品、石膏砂浆、水泥添加剂等各种建筑材料之中，取得了良好的经济、社会及环境效益。 日本是生产脱硫石膏***早的***，目前它的脱硫石膏几乎100％得到应用。其脱硫石膏再利用的类型主要有：墙板、建筑熟石膏、工业灰泥、粘接剂、石膏天花板等产品，其中超过90％的脱硫石膏主要用于水泥添加剂和墙板原料。另外，日本将脱硫石膏与粉煤灰及少量石灰混合，形成烟灰材料，利用这种材料在凝结反应过程中产生的强度，作为路基、路面下基层或平整土地所需砂土。 德国在脱硫石膏资源化利用方面具有丰富的经验，大部分脱硫石膏被资源化利用，剩余部分浆液经飞灰稳定后抛弃处置，主要用于填埋露天矿。德国脱硫石膏主要在建筑工业领域应用，约占德国石膏需求总量的50％，脱硫石膏逐渐代替天然石膏的趋势在德国已经形成，因此估计脱硫石膏将来会100％取代天然石膏用于生产胶凝性墙板和水泥。另外，脱硫石膏还用于生产地板衬里和矿物性灰泥，其份额可占该领域的5O％。 欧洲第二个脱硫石膏生产基地是英国。英国制定了必须使用脱硫石膏的法规，同时对现有石膏厂进行必要投资，生产脱硫石膏。在英国，脱硫石膏主要用于生产石膏板，另外还生产一些***石膏和石膏涂料，保证盎格鲁－撒克逊石膏工业产品品种***齐全。荷兰和丹麦的脱硫石膏总产量是70万吨/年，由于荷兰和斯堪的维亚没有天然石膏矿，天然石膏主要从西班牙等欧洲***购买，因此存在脱硫石膏应用的潜在市场。尽管如此，丹麦在2O世纪9O年代以后才在脱硫石膏生产工艺方面有所突破。在美国，脱硫石膏在农业中有两个应用范例：一是在花生生长过程中应用，通过增大花生颗粒而增加产量；另一例是对缺乏硒元素的土壤进行改良。 另外，在欧洲和日本，还有一种以脱硫石膏制得的自流平材料进入工业化商品生产阶段。地面自流平材料是一种无机胶凝型功能材料，具有良好的流动性和稳定性，在未来的混凝土自流平层及旧地面、起砂地面的修补方面具有广阔的前景。 4.我国脱硫石膏的应用 国内脱硫石膏产生的历史很短，综合利用也是刚刚起步，对其应用价值和市场竞争力普遍认识不够。天然石膏的处理工艺和设备也并不完全适合脱硫石膏，更增加了应用上的难度，导致国内现在还没有很好地展开应用。我国现阶段脱硫石膏仅在少数领域中有应用，如技术含量低的建材石膏、水泥辅助料、路基填埋料，且尚未形成工业规模。 随着全国电厂大规模启动烟气脱硫工程，特别是大多数燃煤电厂采用了石灰石－石膏的湿法脱硫新工艺之后，脱硫石膏的应用必定有一个飞跃式发展。预计，建材行业依旧是消化脱硫石膏的主力军，农业也可以有所作为。 |
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