陈宗昌
大唐清苑热电有限公司?071000
摘要：随着国家环保压力的增大，电厂脱硫技术得到了普遍应用，产生大量脱硫石膏副产品。脱硫石膏是电厂湿法脱硫的主要副产品。本文介绍了国内外脱硫石膏的综合利用现状，分析了目前脱硫石膏的应用情况，并对电厂脱硫石膏的综合利用作出展望。
关键词：电厂；脱硫石膏；综合利用
一、国内外脱硫石膏的综合利用现状
目前国外的一些工业发达国家，如美国、英国、日本，已经较好地解决了脱硫石膏生产、运输以及利用方面的技术难题，脱硫石膏的性能基本媲美于普通石膏，石膏工业应用也呈现较大规模。如日本的脱硫装置产生的石膏每年可达到200万吨以上，美国每年脱硫石膏的产量稳定在900万吨以上。不仅脱硫石膏的产量以达到稳定，在石膏的利用领域上也覆盖面越来越广，如应用于建筑行业、交通行业、工程行业、农业、化工行业、环保行业等，脱硫石膏不仅可以用于制作石膏板材、浆料以及化学助剂，还可以用于化肥的生产、制作土壤的改良剂等。因其性能质量以及产量的稳定性，脱硫石膏受到越来越多业内人士的青睐。相对于国外的脱硫石膏利用技术，我国在脱硫石膏利用方面还相对落后，这一点不仅体现在脱硫石膏的年产量低于国外的先进国家，还体现在脱硫石膏的利用领域方面主要是作为建筑行业原材料，如石膏板、石膏砌块或石膏球等，在其他领域内的应用技术还较弱，这也是限制我国脱硫石膏产业化、规模化发展的一大阻力。
二、脱硫石膏特性分析
电厂产生的脱硫石膏主要成分与天然石膏一样，均为二水硫酸钙。二水硫酸钙在脱硫石膏中的含量要高于天然石膏中。但是由于各个燃煤电厂所采用的脱硫方法不一样，所受到的影响因素有一定差别，脱硫石膏中会含有氯离子、氟离子等杂质离子，同时Pb、Zn、Hg等重金属含量较高，造成脱硫石膏应用受到一定限制。同时，电厂脱硫石膏往往带有一定颜色，影响脱硫石膏的应用。目前我国电厂产生的脱硫石膏总体情况是综合利用小于产出。特别是西部经济不太发达地区，脱硫石膏堆存相对经济发达地区要更为严重；电厂产生的脱硫石膏目前主要的方式仍然是以堆存或者抛弃为主，这样的结果就会导致大量土地被占用，同时脱硫石膏含有一些对环境不友好的离子，在堆存过程中会有浸出现象，很容易造成二次污染；电厂燃煤来源不稳定、脱硫技术中原料来源不稳定等因素导致电厂产出的脱硫石膏品质不稳，对于脱硫石膏消费企业带来使用中的不便。同时我国天然石膏储量丰富，除了浙江省、福建省等外，其他各省均有天然石膏。天然石膏资源的丰富，也影响了电厂脱硫石膏的普及以及利用。
脱硫石膏的化学组成见表1。
.png)
从表1可知，脱硫石膏的主要成分与天然石膏相同，均为CaSO4·2H2O，天然石膏中含量一般在75%～90%，而脱硫石膏中的含量超过90%，纯度高于天然石膏，其主要杂质为CaCO3、Al2O3和SiO2，部分石膏还包括MnO、P2O3、NiO、K2O、CuO、SrO等杂质。分析结果表明，脱硫石膏与天然石膏化学成分相似，但脱硫石膏会受到燃煤烟气的影响，里面夹杂着Clˉ、Fˉ等杂质离子，其铅、锌、汞等重金属含量略高于天然石膏，进而影响脱硫石膏制品性能。
脱硫石膏的微观形貌见图1。从图1可以看出，脱硫石膏形貌多为棱柱状、片状，颗粒、平均尺寸大约为25m，存在较多细小破碎颗粒，石膏晶体表面粗糙、结晶度不高，存在较多裂痕，很容易吸附杂质，不利于生成品质高的石膏。
三、我国电厂脱硫石膏综合利用
国际上对电厂脱硫石膏研究较早，并且在建筑行业利用成效显著。日本资源相对匮乏，因此非常重视变废为宝。日本对脱硫石膏达到了完全利用；德国是对烟气脱硫石膏研究也相对较早，很好的解决了运输、颜色、使用等问题，其对脱硫石膏利用率也已达到100%。此外，美国、英国等国家，对脱硫石膏也较早的进行了研究，对脱硫石膏几乎全部综合利用，实现了变废为宝。
我国对电厂脱硫石膏的综合应用起步较晚，多采用占地堆放的方式，不满足国家对固体废弃物“减量化、无害化、资源化“的控制政策。随着国家环保压力的增大，再加上脱硫技术的成熟，人们开始关注燃煤电厂的烟气脱硫石膏，并且开始在相关方面进行较深入的研究。我国虽然在燃煤电厂脱硫石膏方面具有一定的技术，取得了一定进展，但是均未形成工业化规模。我国在脱硫石膏的利用主要有两大块：制作石膏板以及用作水泥絮凝剂。
1、做水泥缓凝剂。在水泥熟料中加入一定石膏，可解决水泥的快凝问题，提高水泥使用过程中操作的时间和提高水泥的强度，降低水泥制品的干缩率。此外，电厂脱硫石膏在价格上往往比天然石膏便宜，具有价格优势。但电厂生产的脱硫石膏含水量较天然石膏高，给脱硫石膏输送、计量带来一定不利因素，使用前往往需要对脱硫石膏进行预先的处理。目前，用电厂脱硫石膏生产水泥缓凝剂的规模比小。
2、做建筑石膏。电厂脱硫石膏用在建筑方面可以将之制成石膏砌块和石膏粉。电厂脱硫石膏砌块是在电厂脱硫石膏中掺入一定的物质，然后经过压型、干燥之后变为石膏砌块，被用在建筑之中；电厂脱硫石膏在煅烧条件下，由CaSO4·2H2O转化为CaSO4·0.5H2O，CaSO4·0.5H2O可用来制成石膏粉，CaSO4·0.5H2O制成的石膏粉强度更大。
3、制备硫酸钙晶须。硫酸钙晶须是一种以单晶形式生长的新型针状、具有均匀横截面、完整外形、内部结构完善的纤维亚纳米材料。硫酸钙晶须应用于高分子材料，不仅能够增强、增韧，而且还能起到增稠、耐热、耐磨、耐油等作用。但是硫酸钙晶须具有亲水表面，在高分子材料时受到一定限制。以电厂脱硫石膏为原料，采用不同表面活性剂多硫酸钙晶须进行改性，可得到品质优良的硫酸钙晶须。
4、制备防水块以及防火板。经过一定前期处理后的电厂脱硫石膏配防水剂，可以制成防水块；采用石灰石-石膏法脱硫生成的电厂脱硫石膏配以一定的飞灰制成的防火板防火性更强，并且对环境更友好。
5、改良土壤。据农业部统计，我国有大量的盐碱地。利用石膏改良盐碱地在我国具有一定的历史。我国天然石膏虽然资源丰富，但是相较于燃煤电厂脱硫石膏而言，价格不占优势。因此将燃煤电厂脱硫石膏应用到我国盐碱地的治理之中，既能够将燃煤电厂产生的石膏变废为宝，又能将“不毛之地”变成绿洲。
四、结束语
为减少二氧化硫的大气排放，烟气脱硫已逐渐覆盖全国绝大多数的电厂。电厂脱硫石膏是湿法脱硫的副产物，是电厂产生的主要工业固体废弃物之一，而且脱硫石膏的产量呈日渐增加的态势对脱硫石膏进行综合利用，一方面有利于缓解天然石膏产量不足带来的缺口，另一方面也解决了电厂大量产生的脱硫石膏的处理问题。通过一系列的改进措施，改善脱硫石膏的品质，寻找工业和农业方面脱硫石膏的最佳利用途径，例如作为新型吸附材料或者墙体保湿材料等，不仅可以为电厂带来一定的经济效益，也可以为环境保护作出贡献，促进脱硫石膏的资源化利用。
参考文献
［1］我国脱硫石膏综合利用分析及建议［J］．中国资源综合利用，2013(9):42－43．
［2］汪浩，李勇辉，王群英，等．脱硫石膏品质控制及资源化利用［J］．新型建筑材料，2017(5):63－66．
［3］殷立宝，高正阳，钟俊，等．燃煤电厂脱硫石膏汞形态及热稳定性分析［J］．中国电力，2013(9):145－149．
［4］王凯，张庆国，田富中．湿法脱硫石膏特性研究进展［J］．环境工程，2016(S1):448－451．
［5］徐淑红．湿法烟气脱硫石膏品质影响因素及应对策略探析［J］．环保科技，2016(4):58－61．
［6］刘小琴，秦鸿根，陈惠苏．脱硫石膏的特性及利用［J］．粉煤灰，2010(4):43－46．