1、影响烟气脱硫石膏在建筑墙体材料中应用的因素分析摘 要：国内烟气脱硫石膏在墙体材料中的综合利用率较低，文章通过总结近年来脱硫石膏应用的经验，分析了影响脱硫石膏在建筑墙体材料中应用的主要因素，包括可溶性杂质、不溶性杂质及其他、附着水和颗粒级配等。 关键词：烟气脱硫石膏；墙体材料；杂质烟气脱硫石膏是燃煤电厂脱硫副产物，其主要成分为二水石膏，二水硫酸钙的含量一般在90%以上，具有很大的综合利用潜力。世界各国都非常重视脱硫石膏的综合利用，欧美国家对脱硫石膏的研究始于70年代末80年代初，现在已形成较为完善的研究、开发、应用体系，脱硫石膏的利用率均超过90%。我国从80年代末开始采用石灰石-石膏法脱硫工艺2、技术，发展很快，除少数经济发达、石膏矿产资源相对匮乏的地区，如北京、上海、浙江和江苏的南部等电厂脱硫石膏利用率能够达到80%以上外，其它大部分地区，如山西、广西、山东、重庆、内蒙等地，尤其是西部地区，多数电厂脱硫副产物利用率在50%以下，甚至100%的脱硫副产物未能利用。烟气脱硫石膏的综合利用途径主要用作水泥缓凝剂、纸面石膏板、石膏墙体制品、土壤改良剂等，其中墙体材料不但能大量利用脱硫石膏，还能提高脱硫石膏的附加值，在德国80%以上的脱硫石膏用于生产纸面石膏板等墙体材料。但我国的脱硫石膏由于脱硫工艺、脱硫剂等影响因素，导致脱硫石膏成分复杂，目前在墙体材料中的综合利用率较低，本文在前人研究的基础3、上就影响烟气脱硫石膏在建筑墙体材料中应用的因素进行分析及探讨。1 脱硫石膏的基本性能电厂脱硫常用的方法主要有石灰石/石灰石膏法、循环流化床烟气脱硫及炉内喷钙尾部增湿烟气脱硫技术等，脱硫方法不同，所产生的脱硫产物的特性也不同，其中石灰石/石灰石膏法脱硫产生的脱硫副产物与天然石膏成分相似，有与天然石膏相似的物理、化学性能。现有文献资料表明，脱硫石膏的主要成分为二水石膏，二水硫酸钙的含量一般在90%以上，颗粒较细，平均粒径在3060m，颜色呈灰、黄色，游离水含量较高，一般在10%以上。脱硫石膏中碳酸钙为主要杂质，一部分碳酸钙以石灰石颗粒形态单独存在，这是未参与反应的脱硫剂；另一部分碳酸钙则存在于石膏4、颗粒中心部位，这是由于碳酸钙与SO2反应不完全所致。2 烟气脱硫石膏在墙体材料中应用的影响因素2.1 可溶性杂质的影响烟气脱硫石膏中的可溶性杂质主要由碱液脱硫剂、二氧化硫烟气及脱硫装置内部等带入。其中对烟气脱硫石膏性能影响最为显著的三种可溶性杂质分别为镁离子、钠离子和氯离子。这三种可溶性杂质在制备纸面石膏板的过程中常产生诸多技术问题。钠含量较高的脱硫建筑石膏粉用于生产石膏板时，在干燥温度高于32下，石膏板会脱水生成硫酸钠，此时自板芯往表面渗透至纸层处形成一层硫酸钠盐膜；当石膏板离开干燥机后，石膏板温逐渐降低至32下，硫酸钠会吸收空气中的水分而形成芒硝结晶，这层结晶呈颗粒状会促使纸芯脱离。氯离子5、对脱硫石膏的粘接性能影响显著。较高氯离子含量的脱硫石膏用于水泥调凝剂时，会影响水泥的质量，甚至会腐蚀钢筋；用于纸面石膏板时，氯离子会形成氯化钠并从芯材中析出从而影响纸芯结合，降低石膏板的强度；当用于石膏砌块时，氯离子会结合钙离子形成氯化钙，表面出现吸潮现象并出现返霜和表面微生物生长现象。2.2 附着水的影响脱硫石膏附着水是脱水系统的重要性能指标，它综合反映了电厂脱硫系统的工作状况。如果附着水过高，脱硫石膏的黏性增强，在装载、提升、输送的生产过程中极易粘附在各种设备容器上，不仅导致石膏卸料困难，而且造成较大范围的环境污染。脱硫石膏的短距离运输可以通过皮带输送机，远距离运输一般通过卡车、铁路或者驳6、船运输，在该情况下，脱硫石膏的含水率必须小于10%。若含水率过低，如含水率小于6%时则会出现粉尘，粉尘的问题可以通过在石膏的表面洒水得到控制；含水率过高（1215%）则在运输过程中就会出现粘结和堵塞问题。2.3 颗粒级配不合理脱硫石膏的结晶析出是在溶液中完成的，所以各个晶体的单独存在的，结晶完整均一，所以造成脱硫石膏颗粒分布过窄，颗粒比较细，平均粒径在3060m，颗粒级配不合理，中间粒径的颗粒较多，而较细和较粗颗粒很少，比表面积相对较小，脱硫石膏的这个特点在性能上会有如下表现：料浆易出现泌水现象、流变性能差、触变性明显，现阶段，我国脱硫石膏制品的主要问题是尺寸稳定性不佳，容易收缩开裂，目前遍认7、为石膏收缩开裂主要是由于脱硫建筑石膏颗粒级配较差引起的。3 结语烟气脱硫工艺的复杂性致使影响脱硫石膏的品质的因素有很多，如何控制脱硫工艺，提高脱硫石膏的品质，或者通过后期煅烧、粉磨等工艺降低脱硫石膏在墙体材料中应用的不利因素，通过添加外加剂、混合材改善墙体材料的整体性能，成为亟待解决的问题，也是解决脱硫石膏大规模综合利用的途径。参考文献1 潘利祥.燃煤电厂脱硫石膏品质影响因素及其对石膏制品的影响A.第二届脱硫技术及脱硫石膏、脱硫灰（渣）处理与利用大会论文集C.2008.2 田贺忠，郝吉明.燃煤电厂烟气脱硫石膏综合利用途径及潜力分析J.中国电力，2006（2）.3 毛树标.烟气脱硫石膏综合利用分析D.浙江大学，2005.4 IANNACONEm.M.，CASTLE J.W.，et al.Characterization of flue gas desulfurization particulates in equalization basins J.Fuel，2009 （9）.5 于峥.烟气脱硫石膏附着水影响因素实例分析。发电设备，2013 04-0289-04.6 王栋民，罗小红，范德科，刘晓斌，惠飞.烟气脱硫石膏粒径分布特征研究A.第三届全国石膏生产与应用技术交流大会论文集C.2008.6