脱硫石膏资源化利用标准化现状及对策研究

徐玉婷 刘昆 舒敏 叶林敏靓

摘 要：随着脱硫石膏资源化利用程度的提高，标准在资源化利用中发挥着越来越重要的作用。本文从脱硫石膏来源、资源化利用现状、标准化现状三方面总结了我国脱硫石膏产业现状，并从标准化推动高质量发展的角度提出了对策建议，对推动脱硫石膏资源化利用具有重要现实意义。

关键词：脱硫石膏，资源化利用，标准化现状

DOI编码：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.01.026

Study on Standardization Status and Countermeasures of Desulfurization Gypsum Resource Utilization

XU Yu-ting LIU Kun SHU Min YE Lin-minliang

（Tongling Standardization Research Center）

Abstract： With the improvement of the utilization of desulfurized gypsum， standards play an increasingly important role in the utilization of desulfurized gypsum. This paper summarizes the current situation of the desulfurized gypsum industry in China from three aspects： the source of desulfurized gypsum， the current situation of resource utilization and standardization， and puts forward countermeasures and suggestions from the perspective of promoting high-quality development by standardization， which has important practical significance for promoting the resource utilization of desulfurized gypsum.

Keywords： desulfurization gypsum， resource utilization， standardization status

1 引 言

2018年，國务院办公厅发布的《“无废城市”建设试点工作方案》[1]提出，推动形成绿色发展方式和生活方式，持续推进固体废物源头减量和资源化利用，将固体废物环境影响降至最低。2021年，《关于完整准确全面贯彻新发展理念，做好碳达峰碳中和工作的意见》和《2030年前碳达峰行动方案》相继发布，明确了我国碳达峰碳中和工作的总体要求、主要目标、重点任务和保障措施等，提出加强大宗固废综合利用，提高矿产资源综合开发利用水平和综合利用率。同年，中共中央、国务院发布的《国家标准化发展纲要》[2]也提出，筑牢绿色生产标准基础。建立健全清洁生产标准，不断完善资源循环利用、产品绿色设计、绿色包装和绿色供应链、产业废弃物综合利用等标准。以标准化思维助力碳达峰、碳中和工作，有效促进固体废物资源化利用产业发展。

2 脱硫石膏及所面临的问题

脱硫石膏的主要成分为二水硫酸钙（CaSO4·2H2O），是工业企业燃烧含硫燃料（煤、油等）后，烟气中的二氧化硫被治理回收后得到的工业副产石膏，其综合利用应用范围广泛。脱硫石膏主要来源于电力行业，其产生的脱硫石膏约占总产生量的73%。热力的生产和供应、金属冶炼和压延加工业、化学原料和化学制品制造业等，也是脱硫石膏的来源之一。据报道，2020年我国脱硫石膏的产生量约为11，732.55万吨，其中燃煤电厂产生的脱硫石膏约为8564.76万吨[3]。

近几年在循环经济发展、无废城市以及碳中和碳达峰的政策背景下，工业副产石膏的资源化利用率不断加大，脱硫石膏的产生量与资源化利用量呈现双增长的趋势，但总体小于产出。燃煤电厂作为脱硫石膏产生量最大的行业，其脱硫石膏的综合利用率较高，为78%。在东部经济较为发达的地区，天然石膏资源缺乏，科技水平较高，脱硫石膏的应用量比较大，利用率较高。在经济不太发达的地区，脱硫石膏的利用率则较低。我国天然石膏储量丰富，多重因素导致脱硫石膏品质不稳，造成企业缺乏资源化利用的动力。多数脱硫石膏综合利用企业经营规模小，尚未实现规模化效益。中小企业生产的石膏制品多为纸面石膏板、石膏砌块、石膏砂浆等。在高端产品市场上，如α高强石膏、自流平石膏、石膏晶须等几乎没有中国品牌。

3 资源化利用现状

由于产生的途径不同，脱硫石膏与天然石膏在颗粒形貌、粒径分布、杂质种类、含水率等方面有一定差异，资源化利用方式也不同。我国脱硫石膏应用技术起步相对较晚，多偏重初级应用，依赖于水泥行业和石膏建材行业，另外在矿山修复和公路基层材料以及农业等领域也有所应用。

3.1 水泥行业

脱硫石膏的主要成分是CaSO4·2H2O，在合适的工艺条件下，可代替天然石膏应用于水泥生产，是大规模处置利用脱硫石膏的重要途径。脱硫石膏可以作为水泥缓凝剂，能调节和控制水泥凝结时间，还能提高水泥的强度；脱硫石膏也可制硫酸联产水泥，充分利用了其中的钙和硫元素，减少二次废渣的产生；脱硫石膏中的一些杂质还是天然的矿化剂，可以作为水泥矿化剂使用。水泥的产量巨大，将脱硫石膏应用于水泥生产中，不仅能提高水泥性能，节约成本，还能快速高效地利用固废资源，缓解企业“以渣定产”的压力。

3.2 石膏建材业

脱硫石膏可用于生产石膏砌块和石膏粉，或者作为粉刷石膏、纸面石膏板等，这主要取决于脱硫石膏的纯度及性能。以脱硫石膏和粉煤灰为主要原料制成的空心砌块墙体材料，具有质量轻、施工简便、防火性好、造价低等特点，开拓了石膏制品的新市场，实现固废资源的综合利用。经过前期处理的脱硫石膏也可以配制成防水剂，制成防水砌块；也可将脱硫石膏与其他材料配比制成防火板材。用脱硫石膏制成的纸面石膏板质轻、防火、抗展、保温隔热，已在工业建筑和民用建筑中广泛使用，且发展势头强劲。

另外，经研究表明将脱硫石膏与水泥或粉煤灰等混合加固地基，产生的强度达到了国家路面基层的标准，可作为路面基层材料使用，不仅可以节省大量建材资源、降低成本，还使加固土的抗压强度大幅度的提高。

3.3 农业

脱硫石膏含有磷、硫、钙、硅、镁、铁等元素，这些元素都是利于农作物生长的重要矿物营养，将其作为土壤改良剂，调节土壤的酸碱性，能有效解决盐渍地、土地盐碱化等环境问题。

3.4 其他行业

以脱硫石膏为原料，掺入适量的水硬性胶凝材料，如粉煤灰、水泥、矿渣、溶胶等，利用各材料之间的激发作用，所形成的强度高、耐水性好的混合材料称为脱硫石膏基复合胶凝材料。

纳米级硫酸钙晶须可应用于高分子材料的增强、增韧，还能起到增稠、耐油、耐高温、抗腐蚀等作用。以电厂脱硫石膏为原料，采用不同表面活性剂对多硫酸钙晶须进行改性，可得到品质优良的硫酸钙晶须，这是一种具有高附加值的前沿技术。

α-半水石膏是一种高强石膏。它的强度是普通石膏的3倍，具有良好的物理学性能、生物性能以及环保效果，可应用于陶瓷模具石膏粉、自流平砂浆、工艺美术品及3D打印等领域。我国目前也有企业在开展α型高强石膏生产项目，但与国外的发展状况相比依然较为落后。

4 脱硫石膏资源化利用标准化现状

4.1 标准制修订状况

在脱硫石膏资源化利用生产过程中，可能使用到的现行有效的国家标准、行业标准、地方标准共71项。其中，国家标准19项：基础通用标准1项，收集储存运输标准1项，方法标准1项，资源化利用产品标准有14项，综合评价标准2项；行业标准42项：基础通用标准1项，能源标准1项，技术规程2项，方法标准3项，资源化利用产品标准有34项，综合评价标准1项；地方标准10项：技术规程7项，资源化利用产品标准有3项，这其中山西省发布实施2项、上海市5项、内蒙古自治区1项、重庆市2项。

山东标准化协会2019年发布了2项脱硫石膏空心条块、砌块应用墙体建筑的方法团体标准，有力支撑脱硫石膏资源化产业新业态的发展。重庆市环境科学学会发布的《固体废物资源化健康风险评估技术指南》团体标准，规定了固体废物资源化过程和资源化产品健康风险评估的工作程序、内容、方法和技术要求，也适用于脱硫石膏资源化的非职业人群健康风险评估，见表1。

截至2022年4月，共有68家企业在企业标准信息公共服务平台上发布了与脱硫石膏相关的企业标准共115项，现行有效的共72项。在现行有效的标准中，有13项标准是生产脱硫石膏过程中产生的工艺、设备标准，有22项是脱硫石膏产品的标准，聚焦于脱硫石膏资源化利用的标准仅37项。脱硫石膏资源化利用的企业标准绝大多数集中于制作石膏砌块、装配式墙体等石膏建材行业。仅2项与土壤改良劑相关，另有4项为脱硫石膏固废处理服务能力的评价标准。

4.2 标准化组织建设

我国与脱硫石膏资源化利用相关的标准化技术委员会有全国轻质与装饰装修建筑材料标准化技术委员会（TC 195）以及全国标准样品标准化技术委员会建筑材料分技术委员会（TC 118/SC8）。全国轻质与装饰装修建筑材料标准化技术委员会由中国建筑材料联合会筹建及业务指导，专业范围为负责全国石膏建筑材料及相关产品、建筑用非木制人造板材、建筑防水材料、建筑密封材料（密封膏、胶等）等专业领域标准化工作。GB/T 37785-2019《烟气脱硫石膏》、JC/T 2074-2011《烟气脱硫石膏》、JC/T 2437-2018《烟气脱硫石膏化学分析方法》均由TC 195归口。

全国标准样品标准化技术委员会建筑材料分技术委员会，负责的专业范围为水泥及其制品、玻璃及玻璃纤维、砖瓦及建筑砌块、陶瓷、石材、防水材料、复合材料、装饰装修材料、石灰和石膏制品等建筑材料。

DL/T 1495-2016《火力发电厂脱硫石膏及浆液中水溶性氟离子的测定》则由电力行业环境保护标准化技术委员会归口。电力行业环境保护标准化技术委员会负责火电厂、水电站、核电站等环境保护技术标准的制定、修订、审查，其秘书处承担单位是国电环境保护研究所，截至目前由其归口并与脱硫石膏相关的行业标准共1项。

全国水泥制品标准化技术委员会（TC 197）由中国建筑材料联合会筹建及进行业务指导，负责全国水泥制品领域等专业领域标准化工作，包括：水泥混凝土管、水泥电杆、管桩、轨枕、纤维增强水泥瓦、板、管及混凝土农房构件、GRC、凝土外加剂、氯氧镁水泥制品等。

山东标准化协会（SDAS）在全国团体标准信息平台共发布349项标准，涉及农业、工业、服务业以及社会事业等领域，其中与脱硫石膏相关的标准2项，是脱硫石膏资源化利用标准化组织的重要补充。

5 标准化建设对策建议

脱硫石膏资源化利用产业的标准化建设不适应该领域的发展。突出问题体现在：

一是标准化技术组织建设不全面，不能覆盖脱硫石膏资源化利用全产业，难以系统有效布置指引资源化产业标准化发展；脱硫石膏资源化利用领域的标准制修订主要集中在全国轻质与装饰装修建筑材料标准化技术委员会（TC 195），或许能够满足石膏建材相关方面的标准制修订，但对于其他领域的脱硫石膏资源化利用，是远远不够的。虽然制修订标准也可以寻找资源化利用行业的相关技术委员会，如行业标准DL/T 1495-2016的归口单位电力行业环境保护标准化技术委员会等，但容易造成混乱，降低企业制修订标准的积极性。

二是标准制修订方面存在标准缺少，现有标准标龄过长、涉及产业领域窄以及资源化全流程环节少等问题。我国脱硫石膏标准的研制虽然取得了一定成效，但还不能满足社会需求。脱硫石膏资源化标准多为单一标准，尚未构建全面完善的标准体系，不利于发挥标准的顶层设计作用。从标准的数量看，已发布的企业标准数量远超国家、行业标准的数量。这些因企业生产需要或者为抢占行业领先地位而制定的标准，无序性较强，且标准内容十分相似。

三是团体标准化建设滞后，产业链联盟对标准化的认知有待提高，标准化与科技创新发展互动不紧密不及时。在全国团体标准信息平台注册的脱硫石膏相关团体和发布的团体标准的数量都相对较少，难以满足市场的需求。2021年以来，在企业标准信息公共服务平台上发布并与脱硫石膏相关的现行有效企业标准共有24项，说明企业是有需求的，而目前仅有的3项团体标准则是2019年发布的。

四是小微企业标准化理念落后。由于标准化带来的经济效益和社会效益不容易被量化，部分中小企业对标准化的重视程度还不够，不能积极地参与标准制修订的过程。

那么，如何进一步发挥标准化在资源化产业中支撑与引领作用，现提出如下建议：

一是开展脱硫石膏资源化标准体系顶层设计，深入调研，了解产业实际需求，制定符合产业发展状况的标准化方针目标，分析整理研究标准体系整体模型，不断优化资源化标准体系，指导标准制修订，积极发挥标准体系的引领作用。

二是加强标准化技术组织建设，组建工业固体废弃物综合利用标准化技术委员会，或者脱硫石膏综合利用标准化分技术委员会，负责工业固体废弃物处理、处置和利用相关行业标准的立项、研制和审定等工作，有利于引导脱硫石膏资源化利用良性发展。

三是规范、推动脱硫石膏资源化标准制修订。制修订基础通用标准，便于产品互通；补充脱硫石膏资源化利用全产业链上标准短板，支撑产业发展；互动科技创新，推动科技成果转化为标准，鼓励专业社会团体建设标准化，及时关注脱硫石膏资源化新动态等内容；开展标准复审工作，确保标准的适用性、先进性。

四是培育发展团体标准，推动团体标准化组织建设。作为国家标准化组织的补充，团体标准化组织可以细化标准制修订内容，方便企业参与标准化活动，提高企业标准化意识。团体标准与国家、行业标准之间是有力补充和良性互动的关系。制修订团体标准能完善标准供给结构，提高企业在经济活动中的竞争能力，充分满足市场的需求，促进行业高质量发展。

五是传播标准化理念，提升产业标准化能力，加强标准知识的宣贯，提高企业标准化意识。标准化活动是企业全员参与的活动，要在企业开展标准化培训，提高职工职业技能和素质，培养一批既懂专业又懂标准化的复合型人才。科技创新型资源化企业要加强标准化建设，积极将生产实践经验转化为标准，自我声明公开，开展对标达标，积极申报标准制定、申报技术标准创新基地及标准化良好行为创建等标准化活动，提升标准化能力。

6 结 语

脱硫石膏作为工业固体废物是被低估的资源，若以堆存或者抛弃的方式处理，将会导致大量土地被占用和环境污染问题，造成资源浪费。应深入调研，以需求为导向，加强脱硫石膏资源化利用标准研制，加快团体标准的制修订，满足企业的标准化需求；优化标准化工作机制，加强标准化组织机构建设，培养标准化人才，打通企业制修订标准的通道；健全标准体系，强化标准顶层设计，引领产业发展，推动高附加值产品、技术标准化；积极推动标准国际化，提升产品话语权，以标准化思维助力脱硫石膏资源化利用产业健康发展。

参考文献

[1]国务院办公厅.国务院办公厅关于印发“无废城市”建设试点工作方案的通知：国办发〔2018〕128号[Z].2018-12-29.

[2]国家标准化发展纲要[EB/OL].（2021-10-10）[2021-10-11]. https：//www.ccps.gov.cn/xtt/202110/t20211011_150793.shtml.

[3]中國大宗工业固体废物综合利用产业发展报告（2020-2021年度）[M].北京：工业固废网，中循新科环保科技（北京）有限公司，2021：14-17.

作者简介

徐玉婷，硕士研究生，工程师，主要从事固废资源化利用标准体系研究。

刘昆，本科，高级工程师，主要从事标准化研究与管理。

（责任编辑：张佩玉）