我国煤炭资源丰富,但含硫量较高 在我国现有的火电机组中,燃煤机组约占93%,若燃煤烟气不经脱硫处理就直接排放将给大气带人大量的SO目前我国火电装机容量为2.2亿 kW,其SO排放量达130万t 烟气脱硫技术是目前控制火电厂s0。排放量最有效和唯一规模商业化应用的脱硫技术,其中湿式石灰(石)一石膏法因脱硫率高、技术成熟 、脱硫产物易于利用而占主导地位。
1 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,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。
2 脱硫石膏用于建筑、建材业的技术经济可行性分析
2.1 技术可行性
目前国内电厂尚无大量产出烟气脱硫石膏,上海宝钢夏鹰峰分期分批对杭州半山电厂脱硫石膏进行取样分析,结果表明,脱硫石膏达到天然优质二水石膏品位,是制作粉刷石膏的理想原料。由其制成的新型石膏砂浆与传统的水泥石灰类砂浆相比,具有轻质、高强、节能等特点,且粘结性能较好,不易起壳和开裂;并可以有效解决混凝土剪力墙等各类墙体的保温问题。
上海拉法基石膏有限公司从四川和江浙一带购置电厂脱硫石膏为原料生产纸面石膏板的实践表明,脱硫石膏应用在石膏板生产过程中可以降低料浆液固比,增大料浆流动性,降低石膏板重量,改善石膏板质量,提高石膏板机械强度,降低石膏板的成品破损率,并能减少对设备的磨损。
陈云嫩将脱硫石膏、火电厂废弃物、矿物外加剂以50:40:10比例配制成路基回填材料,实验中回填材料 28d 时强度达325#水泥的标准,在膨胀率、溶出率等影响路基材料应用性质方面也符合有关要求。
重庆大学等国内研究机构对一系列脱硫石膏制品的实验表明,它们的性能均达到国家相关标准的要求,完全可以代替天然石膏使用;且脱硫建筑石膏的性能在抗压、抗折强度上优于天然建筑石膏。
2.2 生产工艺要求和价格优势
根据笔者的调查,纸面石膏板生产厂若采用脱硫石膏作为生产原料,需在传统的石膏板制造工艺中加一套烘干、煅烧系统,其他的技术和设备工艺无需更改。
对于水泥企业,若要采用脱硫石膏做为缓凝剂,需建一个脱硫石膏储存仓和配料库,并对投料系统和配套的计量设备(皮带秤)、输送设备作些改造,关键是做好防堵措施,其余工艺与使用天然石膏基本一致。如果电厂能将脱硫石膏烘干造粒,成球供应给水泥厂,该问题则能基本解决。
与使用天然石膏相比,使用脱硫石膏省去了破碎工艺。
脱硫石膏出厂价一般低于天然石膏。对于缺乏天然石膏的地区,购置天然石膏的费用中,运费是无法削减的成本,如果企业采用本地电厂的脱硫石膏,将使生产的原料成本大大降低。
综上,鉴于脱硫石膏良好的品质和经济效益以及利用的可行性, 可以预见,脱硫石膏的应用蕴藏着巨大的市场机遇,在不久的将来生产建材制品时,会有大量的脱硫石膏替代天然石膏,那些天然石膏匮乏而脱硫石膏资源丰富的经济发达地区更会如此。