脱硫石膏学习总结

脱硫石膏学习总结

一、石膏的基本知识：

石膏在自然界中主要以二水石膏（CaSO4•2H2O）无水硬石膏（CaSO4•2H2O）存在。石膏作为一种有用的工业原料的重要原因，在于将它加热时能部分或全部地失去结晶水而成为烧石膏，烧石膏遇水后凝结硬化，生成原来化学成分的二水石膏。这些现象分别称作脱水与水化，是石膏工业的工艺基础。 二水石膏在常温下是稳定相，但随着温度的提高和外界条件的不同，可以得到半水石膏与无水石膏的各种变体。各国学者对石膏各相及各种变体的存在条件及其相互转化做了大量的研究工作，观点不尽相同。

CaSO4.H2O系统有五个相，其中有四个相可以在常温常压条件下存在，即二水石膏、半水石膏、无水石膏Ⅲ和无水石膏Ⅱ，而第五个相无水石膏Ⅰ只能在1180℃以上存在。各种混水后胶结的石膏料都由二水石膏制得的，因加热温度和环境条件的不同，可以得到含水及无水硫酸钙的变体。在石膏的工业脱水时，总是希望用最低的能耗和尽可能能短的时间完成，所以石膏工业脱水温度总是比希望获得的石膏相或变体的实验转化温度高的多，也就不可能产生单一相组成的产品，经常是CaSO4.H2O系统各相变体混合物，统称为熟石膏或烧石膏。

二、烟气脱硫的主要工艺及脱硫产物特点:

烟气脱硫方式种类繁多，大致分为干法、半干法及湿法等。根据调研，未来我国的主要的大型燃煤电厂采用的烟气脱硫技术将主要是湿式石灰石石膏法（FGD），这是由于“石灰石石膏”法脱硫效率高、技术成熟且脱硫副产物具有较高的利用价值。该方法是目前世界各国火电厂采用的主导烟气脱硫技术。 采用“石灰石石膏湿法”工艺脱硫经强制氧化及脱水后所得的副产品称为烟气脱硫石膏（Desulfo－Gypsum，简称DSG），与天然石膏相比，脱硫石膏具有纯度高、成分稳定、粒度小、有害杂质少等特点，是一种品质较好的石膏。各国

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实践证明，脱硫石膏能较好替代天然石膏，既能做到资源综合利用，又能给企业带来经济效益。

三、脱硫石膏品质差异的原因：

1、欲得到高品质的脱硫石膏，作为脱硫吸收剂的石灰石的粉磨细度和品质的提高是非常必要的。在美国、日本、德国对石灰石细度要求一般是90%~95%通过325目的筛网；目前啊我国对石灰石粉在实际中的运行情况是石灰石粉磨细度每提高一点，是对石灰石的反应活性增高一些，可对磨机的磨损就会大一点，使用的电费能耗就会多一些，相对的生产率就要低一些。这对石灰石粉供应商的利润就会影响大一些，生产商为了降低成本所生产的石灰石细度不一定都能够保证80%以上的石灰粉通过280目筛网，因此对结晶形成脱硫石膏中CaCO3的就会多一点。而且一些石灰石粉供应厂家的生产过程，有的是在矿区先生产不同粒经的石子，使生产石子筛分下来的小颗粒用雷蒙磨进行粉磨，这样出来的石灰石粉中就会有很多的杂质。

2、石灰石可分为高钙石灰石（CaCO3的含量大于95%）；镁石灰石（CaCO3的含量在80%~90%、MgCO3含量在5%~15%）；白云石（CaCO3的含量为50%~80%、MgCO3含量在15%~45%）用于生产脱硫石膏的脱硫吸收剂只能使用高钙石灰石，才能保证脱硫石膏的应用要求。因采用纯度90%石灰石，可获得纯度为90%的脱硫石膏。如果在工况运行一样的条件下要通过提高石灰石纯度使石膏纯度提高到93%，则需要采用纯度为95.1%的石灰石。如采用镁含量高的石灰石、脱硫熟石膏性能变差、强度变低、凝结时间变长、对石膏制品还会产生返霜现象，严重影响制品质量。

3、对含镁较多的脱硫石膏在仅为了除去石膏中的游离水时，烘干温度不应超过40℃，因镁石灰石和白云石的煅烧温度比石灰石低的多。含镁多的石膏在66℃时就可脱水，当温度大于180℃时，大部分的结晶水会析出，石膏转化为CaCO3的形式存在这也是造成熟石膏强度低的原因。

4、石灰的结晶较细，其平均粒径为15~19um，在脱硫浆液中含较高浓度的可溶性的MgSO4硫酸镁时，对SO2的吸收起到良好的缓冲作用，同时也防止了运行设备结垢的可能性。这些对电厂的脱硫运行中是乐意使用的。有的电厂在脱硫运行中有时还要添加些可溶性镁用于一直SO2的氧化，这样不但对脱硫石膏产生了不好的影响，而且镁含量的增加会直接影响脱硫石膏结晶形态、大小、粘度和后阶段的脱水。这方面是脱硫运行和石膏制品生产相矛盾的，所以我们必须按

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石灰石的杂质成分在脱硫运行中找到一个合适的范围来解决。

5、亚硫酸钙是二氧化硫通入石灰乳进行中和反应产生、它微溶于水，在空气中缓慢氧化成硫酸钙，在酸中分解放出SO2，100℃失去结晶水、650℃分解；杂脱硫运行中所反应的生成物是MgSO3和CaCO3的混合物。MgSO3在脱硫石膏中的含量应小于0.35%。

6、要保证脱硫石膏的质量必须从设计和运行管理两方面着手，确定脱硫石膏产品纯度时，往往优先考虑的是石灰石的利用率，如果石灰石利用率要求达到95%~97%，那么石灰品位应大于93%，石灰石中的CaCO3含量就应接近95%左右。

7、脱硫运行中当氧化率下降时，循环浆液中的可溶性亚硫酸盐浓度增大，严重时石膏中会出现较高含量的固体CaSO3·1/2H2O。浆液中可溶性亚硫酸盐浓度的增大将抑制CaCO3的溶解，使浆液中为反应的CaCO3浓度增大，所以完全氧化不仅是有利提高脱硫率，而且是保证石膏质量的重要因素。

四、脱硫石膏干燥煅烧工艺与设备的选择：

脱硫石膏生产线的先进程度和成功，关键取决于干燥煅烧工艺技术和设备的先进性和合理性。

根据石膏煅烧工艺和设备的选择原则，在脱硫石膏含水率较底的情况下采用一步法生产工艺，即干燥煅烧一并完成，但在实际生产中脱硫石膏的含水率为10%~12%，则选用干燥和煅烧分开进行的工艺比较合理。干燥设备选用闪蒸式气流干燥设备效果比较理想。另外浙江宁波联达建材实业有限公司自己研发的利用蒸汽的干燥设备也比较适合电厂（投资在400万元，10万吨/年）。

主要的煅烧设备有连续烧锅、间接式回转窑、沸腾炉，FC-分室炉、流化床式炉、直热式回转窑、沙士基打磨、DELTA磨、斯德炉和彼得磨。其中利用蒸汽的是间接式回转窑（投资在800~1000万元左右，20~24万吨/年）。适用于热烟气的有连续烧锅（投资在300万元，5万吨/年），FC-分室炉（投资在300万元~500万元，5~10万吨/年），直热式回转窑（投资在400万元，10万吨/年），彼得磨（投资在1200万元，30万吨/年）。这些干燥和煅烧设备的煤耗一般在35kg/吨以上，电耗一般在8千瓦时/吨以上。

五、国内外脱硫石膏的主要利用途径：

目前脱硫石膏的主要利用途径有：在建筑、建材业中生产建筑石膏、粉刷石膏、石膏砌块、纸面石膏板、石膏空心板、自然平地面石膏浆料、水泥缓凝剂等，

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农业方面有报道用于生产化肥、盐碱土壤改良等。

在国外，脱硫石膏的工业化生产和使用已超过20年，德国是烟气脱硫石膏研究开发和应用最发达的国家，几乎所有的德国石膏企业都使用脱硫石膏，主要用于生产建筑制品和水泥缓凝剂，国内对脱硫石膏的综合处理和应用已开始起步，如四川的珞磺电厂和重庆电厂将烟气脱硫石膏加工成石膏球和半水石膏，作为制作水泥和建筑材料的原料，运往石膏制品厂、水泥厂及相关建筑单位加以利用；杭州半山电厂将脱硫石膏供应给附近中小纸面石膏板厂和石膏空心砌块生产企业使用；北京第一热电厂将脱硫产物制成石膏砌块（年产量30万m3）等。但总体来说，国内脱硫石膏的处置、利用发展比较缓慢，目前尚未形成工业化、规模化和专业化生产。农业方面，脱硫石膏的改良盐碱地还处于研究阶段。实验发现脱硫石膏能降低土壤中pH值、ESP和交换性Na+，提高作物的产量。

目前我了解到大多数电厂还是把脱硫石膏卖给水泥厂做缓凝剂，但是由于地域的差异，脱硫石膏的价格浮动也比较大。相对于天然石膏比较丰富的地方脱硫石膏的价格比较低，比如：托克托云发电力有限公司是直接把脱硫石膏卖给水泥厂，价格在14元/吨，而相对于天然石膏比较短缺的天津，烘干后的脱硫石膏卖给水泥厂一般在100元/吨以上，而成本为60元左右。做成粒状脱硫石膏的成本价是65元，出厂价格一般定价也在100元/吨。