淺談電廠脫硫石膏的綜合利用

劉鵬飛 桑曉兵

（1.山東智和信能源科技有限公司 山東濟南 250000 2.山東融元環保科技有限公司 山東濟南 250000）

淺談電廠脫硫石膏的綜合利用

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（1.山東智和信能源科技有限公司 山東濟南 250000 2.山東融元環保科技有限公司 山東濟南 250000）

脫硫石膏是電廠煙氣脫硫過程中產生的副產物，具有較高的利用價值，如果脫硫石膏被充分利用，則相當于解決了全國石膏年需求量的絕大部分。本文介紹了電廠脫硫石膏的產生及基本性質，分析了脫硫石膏綜合利用的途徑，提出了脫硫石膏綜合利用的相關建議，以供參考。

電廠；脫硫石膏；綜合利用

1 電廠脫硫石膏的產生及基本性質

電廠采用的脫硫技術絕大多是石灰石——石膏法（FGD）。這種方法是目前世界各國燃煤電廠采用的最主要的煙氣脫硫技術，其脫硫效率高、技術成熟，而且脫硫副產物具有較高的利用價值。其工藝流程主要如下：鍋爐空氣預熱器釋放出的煙氣進入到布袋除塵器中，通過作用之后大部分粉煤灰煙塵會被處理，增壓風機的增壓作用使其進入吸收塔，在吸收塔內煙氣中的二氧化硫與石灰石漿液發生化學反應，生成亞硫酸鈣，經過氧化作用之后形成石膏晶體。

脫硫石膏的主要成分和天然石膏一樣，都是二水硫酸鈣晶體，因此其自身的各項基本性質也是類似的。但是由于產生過程存在一定的差異，一種是天然形成，一種是工業合成，脫硫石膏由于本身的反應程度等因素影響，本身也存在一定的特性。脫硫石膏中含有15％作用游離水的潮濕細小顆粒，同時由于脫硫程度的不同，脫硫石膏的顏色也會存在一定的差異，正常情況下生成的石膏為白色，非正常情況下產生的石膏由于雜質比較多，顏色發暗。

2 脫硫石膏綜合利用的途徑

2.1 利用脫硫石膏生產水泥緩凝劑

脫硫石膏與天然石膏的性能很相似，國內外的成功案例表明，脫硫石膏用作水泥緩凝劑對水泥性能，如細度、凝結時間、放射性、抗折強度、抗壓強度、安定性沒有任何影響，各項技術指標完全符合標準要求，采用脫硫石膏制成的水泥緩凝劑，完全可以替代天然石膏制成的水泥緩凝劑。

電廠脫硫石膏用作水泥緩凝劑，是工業廢渣資源化利用的最佳途徑，其優點是：水泥緩凝劑加工成本低、綜合利用量大，是電廠在沒有確定高附加值項目開發前的首選方法。利用脫硫石膏生產水泥緩凝劑是個簡單易行的方法，但是，該方法要求脫硫石膏的附著水含量要控制在7％以內，才能滿足水泥生產工藝的標準要求。因大部分電廠脫硫石膏的附著水含量設計為10％左右，而實際產出時附著水含量均在12％以上，所以需要對脫硫石膏進行脫水處理，或購進熟石膏粉與脫硫石膏混合攪拌，制成附著水含量在7％以內的散狀或粒狀水泥緩凝劑。

2.2 煅燒生產建筑石膏粉

目前我們國家利用脫硫石膏生產建筑石膏粉的工藝裝備有連續炒鍋、翻騰爐、回轉窯、氣流煅燒等，如山東黃臺電廠生產的建筑石膏粉，經檢測完全滿足建筑石膏的國家標準要求；洛陽熱電廠的脫硫石膏煅燒生產出的建筑石膏粉，性能明顯高于天然石膏粉，完全可以替代天然石膏粉，用于石膏板、石膏砌塊的生產。根據節能環保的要求，煅燒工藝的選擇非常關鍵，對于電廠來講，從節能環保的角度出發，應首先選用電或汽作為煅燒熱源；從消費市場的角度出發，應選擇適合當地市場的后續產品，不要盲目開發生產。

2.3 水溶液法生產a半水高強石膏粉

目前我國常規工藝生產的脫硫石膏粉，一般可用于石膏板、石膏砌塊等對強度要求不高的建材生產，有強度要求的建材則不能使用，如砌筑石膏砂漿、粉刷石膏砂漿等。國外經濟發達國家，生產脫硫石膏粉工藝已經達到成熟、先進的水平，其生產工藝設備投資具大、工藝復雜、成本較高。我國現有經濟能力，還不具備該生產工藝設備的投資實力和條件，只能采用水溶液法，來生產a石膏粉，對于脫硫石膏等濕粉狀化學石膏，是符合我國國情的，脫硫石膏在轉化前不需要經過任何處理，較天然石膏有較強的優勢。該工藝是直接將蒸汽注入石膏漿內，使其具有很高的傳熱率，將料漿溫度控制在150～170℃，反應時間僅為2～3min，熱耗量較底。其生產成本與生產晤膏粉相同，但a石膏粉的使用途徑遠多于J石膏粉，市場售價上也成倍高于B石膏粉，其產品優點：高效、低耗、無污染、增值高。水溶液法最重要的是脫硫石膏漿液，在反應器內其結晶過程能夠得到有效的控制，并且按照標準要求獲得需要的針伏或短柱伏晶體，這樣就可以根據市場的需求，生產出不同品質的a高強度石膏粉。該生產工藝采用加壓脫水對石膏進行干燥，使獲得的a高強度石膏粉質量穩定，熱耗量很小，大幅度地降低了生產成本，這種生產工藝是適合脫硫石膏增值利用的實用工藝技術。

3 脫硫石膏綜合利用的相關建議

3.1 從政策上加大對脫硫石膏綜合利用的支持力度

①適時出臺相關政策，限制天然石膏開采，提高天然石膏資源稅和開采成本。如，靠近脫硫電廠或在電廠一定范圍內的所有水泥廠，只要能獲得脫硫石膏一律（必須）改用脫硫石膏代替天然石膏做緩凝劑，不得再使用天然石膏。只有當脫硫石膏數量不足時方可兩者兼用，但以脫硫石膏優先，天然石膏只作補充。②出臺鼓勵脫硫石膏綜合利用的政策。

3.2 因地制宜制定脫硫石膏綜合利用中長期規劃

根據我國燃煤電廠、天然石膏、水泥、建材生產企業的地理分布和需求、利用情況，統一規劃并制定綜合利用管理辦法和實施方案。該方案要與電力行業及資源綜合利用上下游產業的低碳發展、指標考核、清潔生產規劃掛鉤。

3.3 加強脫硫石膏綜合利用關鍵技術研發

（1）工業副產石膏質量在線調整技術。針對目前正在排放的大量脫硫石膏品質達不到現有綜合利用技術對石膏品質要求的現狀，發展脫硫石膏質量在線監測技術和低成本的在線調整技術，改進優化和嚴格執行工藝操作規程，使產生的脫硫石膏質量符合下游相關行業進行綜合利用的技術標準。

（2）工業副產石膏低成本烘干、煅燒技術。開發利用余熱余壓對脫硫石膏進行烘干、煅燒的先進工藝及大型成套裝備。以現有的脫硫石膏烘干、煅燒設備為基礎，進一步攻克高效燃燒技術、高效換熱技術、高效脫水技術和自動控制技術，大幅度降低脫硫石膏烘干、煅燒過程中的能耗和綜合成本。

（3）利用脫硫石膏與粉煤灰改良土壤技術相結合。燃煤電廠利用產生排放的粉煤灰改良土壤技術相對成熟、效果明顯。初步研究表明，大部分脫硫石膏不含對土壤有害的危險成分，且可以作為生產土壤調整劑的大宗原料。

[1]吳行才.脫硫石膏做水泥緩凝劑的生產應用[J].水泥，2011（2）：30～31.

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2016-11-25