浅谈电厂脱硫石膏的综合利用

刘鹏飞 桑晓兵

（1.山东智和信能源科技有限公司 山东济南 250000 2.山东融元环保科技有限公司 山东济南 250000）

浅谈电厂脱硫石膏的综合利用

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（1.山东智和信能源科技有限公司 山东济南 250000 2.山东融元环保科技有限公司 山东济南 250000）

脱硫石膏是电厂烟气脱硫过程中产生的副产物，具有较高的利用价值，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。本文介绍了电厂脱硫石膏的产生及基本性质，分析了脱硫石膏综合利用的途径，提出了脱硫石膏综合利用的相关建议，以供参考。

电厂；脱硫石膏；综合利用

1 电厂脱硫石膏的产生及基本性质

电厂采用的脱硫技术绝大多是石灰石——石膏法（FGD）。这种方法是目前世界各国燃煤电厂采用的最主要的烟气脱硫技术，其脱硫效率高、技术成熟，而且脱硫副产物具有较高的利用价值。其工艺流程主要如下：锅炉空气预热器释放出的烟气进入到布袋除尘器中，通过作用之后大部分粉煤灰烟尘会被处理，增压风机的增压作用使其进入吸收塔，在吸收塔内烟气中的二氧化硫与石灰石浆液发生化学反应，生成亚硫酸钙，经过氧化作用之后形成石膏晶体。

脱硫石膏的主要成分和天然石膏一样，都是二水硫酸钙晶体，因此其自身的各项基本性质也是类似的。但是由于产生过程存在一定的差异，一种是天然形成，一种是工业合成，脱硫石膏由于本身的反应程度等因素影响，本身也存在一定的特性。脱硫石膏中含有15％作用游离水的潮湿细小颗粒，同时由于脱硫程度的不同，脱硫石膏的颜色也会存在一定的差异，正常情况下生成的石膏为白色，非正常情况下产生的石膏由于杂质比较多，颜色发暗。

2 脱硫石膏综合利用的途径

2.1 利用脱硫石膏生产水泥缓凝剂

脱硫石膏与天然石膏的性能很相似，国内外的成功案例表明，脱硫石膏用作水泥缓凝剂对水泥性能，如细度、凝结时间、放射性、抗折强度、抗压强度、安定性没有任何影响，各项技术指标完全符合标准要求，采用脱硫石膏制成的水泥缓凝剂，完全可以替代天然石膏制成的水泥缓凝剂。

电厂脱硫石膏用作水泥缓凝剂，是工业废渣资源化利用的最佳途径，其优点是：水泥缓凝剂加工成本低、综合利用量大，是电厂在没有确定高附加值项目开发前的首选方法。利用脱硫石膏生产水泥缓凝剂是个简单易行的方法，但是，该方法要求脱硫石膏的附着水含量要控制在7％以内，才能满足水泥生产工艺的标准要求。因大部分电厂脱硫石膏的附着水含量设计为10％左右，而实际产出时附着水含量均在12％以上，所以需要对脱硫石膏进行脱水处理，或购进熟石膏粉与脱硫石膏混合搅拌，制成附着水含量在7％以内的散状或粒状水泥缓凝剂。

2.2 煅烧生产建筑石膏粉

目前我们国家利用脱硫石膏生产建筑石膏粉的工艺装备有连续炒锅、翻腾炉、回转窑、气流煅烧等，如山东黄台电厂生产的建筑石膏粉，经检测完全满足建筑石膏的国家标准要求；洛阳热电厂的脱硫石膏煅烧生产出的建筑石膏粉，性能明显高于天然石膏粉，完全可以替代天然石膏粉，用于石膏板、石膏砌块的生产。根据节能环保的要求，煅烧工艺的选择非常关键，对于电厂来讲，从节能环保的角度出发，应首先选用电或汽作为煅烧热源；从消费市场的角度出发，应选择适合当地市场的后续产品，不要盲目开发生产。

2.3 水溶液法生产a半水高强石膏粉

目前我国常规工艺生产的脱硫石膏粉，一般可用于石膏板、石膏砌块等对强度要求不高的建材生产，有强度要求的建材则不能使用，如砌筑石膏砂浆、粉刷石膏砂浆等。国外经济发达国家，生产脱硫石膏粉工艺已经达到成熟、先进的水平，其生产工艺设备投资具大、工艺复杂、成本较高。我国现有经济能力，还不具备该生产工艺设备的投资实力和条件，只能采用水溶液法，来生产a石膏粉，对于脱硫石膏等湿粉状化学石膏，是符合我国国情的，脱硫石膏在转化前不需要经过任何处理，较天然石膏有较强的优势。该工艺是直接将蒸汽注入石膏浆内，使其具有很高的传热率，将料浆温度控制在150～170℃，反应时间仅为2～3min，热耗量较底。其生产成本与生产晤膏粉相同，但a石膏粉的使用途径远多于J石膏粉，市场售价上也成倍高于B石膏粉，其产品优点：高效、低耗、无污染、增值高。水溶液法最重要的是脱硫石膏浆液，在反应器内其结晶过程能够得到有效的控制，并且按照标准要求获得需要的针伏或短柱伏晶体，这样就可以根据市场的需求，生产出不同品质的a高强度石膏粉。该生产工艺采用加压脱水对石膏进行干燥，使获得的a高强度石膏粉质量稳定，热耗量很小，大幅度地降低了生产成本，这种生产工艺是适合脱硫石膏增值利用的实用工艺技术。

3 脱硫石膏综合利用的相关建议

3.1 从政策上加大对脱硫石膏综合利用的支持力度

①适时出台相关政策，限制天然石膏开采，提高天然石膏资源税和开采成本。如，靠近脱硫电厂或在电厂一定范围内的所有水泥厂，只要能获得脱硫石膏一律（必须）改用脱硫石膏代替天然石膏做缓凝剂，不得再使用天然石膏。只有当脱硫石膏数量不足时方可两者兼用，但以脱硫石膏优先，天然石膏只作补充。②出台鼓励脱硫石膏综合利用的政策。

3.2 因地制宜制定脱硫石膏综合利用中长期规划

根据我国燃煤电厂、天然石膏、水泥、建材生产企业的地理分布和需求、利用情况，统一规划并制定综合利用管理办法和实施方案。该方案要与电力行业及资源综合利用上下游产业的低碳发展、指标考核、清洁生产规划挂钩。

3.3 加强脱硫石膏综合利用关键技术研发

（1）工业副产石膏质量在线调整技术。针对目前正在排放的大量脱硫石膏品质达不到现有综合利用技术对石膏品质要求的现状，发展脱硫石膏质量在线监测技术和低成本的在线调整技术，改进优化和严格执行工艺操作规程，使产生的脱硫石膏质量符合下游相关行业进行综合利用的技术标准。

（2）工业副产石膏低成本烘干、煅烧技术。开发利用余热余压对脱硫石膏进行烘干、煅烧的先进工艺及大型成套装备。以现有的脱硫石膏烘干、煅烧设备为基础，进一步攻克高效燃烧技术、高效换热技术、高效脱水技术和自动控制技术，大幅度降低脱硫石膏烘干、煅烧过程中的能耗和综合成本。

（3）利用脱硫石膏与粉煤灰改良土壤技术相结合。燃煤电厂利用产生排放的粉煤灰改良土壤技术相对成熟、效果明显。初步研究表明，大部分脱硫石膏不含对土壤有害的危险成分，且可以作为生产土壤调整剂的大宗原料。

[1]吴行才.脱硫石膏做水泥缓凝剂的生产应用[J].水泥，2011（2）：30～31.

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