粉煤灰和脱硫石膏的特性

随着工业迅猛发展，人们对能源的需求量日益增加，锅炉等设备燃烧产生的SO2已经成为加速大气恶化的主要原因。

随着经济的日益繁荣，人们对物质生活的日益提高，能源的消耗不断增大。

减少烟气中SO2污染已成为大气环境治理的紧要任务。

不少企业都已经在使用烟气脱硫工艺。

目前市面上的脱硫工艺，对各类锅炉和焚烧炉尾气的治理也具有重要的现实意义。

石灰石——石膏法脱硫工艺目前是世界上应用较为广泛的脱硫技术之一，在多数国家的火力发电厂，90%以上脱硫工艺采用的是此方法。

将石灰石粉加水制成浆液，放入吸收塔内做吸收剂与烟气充分接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及从塔下部鼓入的空气进行氧化反应生成硫酸钙，硫酸钙达到一定饱和度后，结晶形成二水石膏。

经吸收塔排出的石膏浆液经浓缩、脱水，使其含水量小于10%，然后用输送机送至石膏贮仓堆放，脱硫后的烟气经过除雾器除去雾滴，再经过换热器加热升温后，由烟囱排入大气。

由于吸收塔内吸收剂浆液通过循环泵反复循环与烟气接触，吸收剂利用率很高，钙硫比较低，脱硫效率可大于95%。

脱硫工艺特点：1. 脱硫效率高2. 脱硫副产物便于综合利用3. 技术成熟，运行可靠性好。

脱硫石膏，又称排烟脱硫石膏、硫石膏或FGD石膏，主要成分为二水硫酸钙CaSO4·2H2O，含量≥93%。

脱硫石膏是FGD过程的副产品，FGD过程是一项采用石灰-石灰石回收燃煤或油的烟气中的二氧化硫的技术。

天然石膏是自然界中蕴藏的石膏石，主要为二水石膏和硬石膏。

磷石膏是指在磷酸生产中用硫酸处理磷矿时产生的固体废渣,其主要成分为硫酸钙。

磷石膏主要成份为：CaSO4·2H2O，此外还含有多种其他杂质。

Ｓ ａ ｓｍｉａ ａｕ ｅ ａ ｄ ｄ ａ ｔｇ ｓｗｉｈ ａｕ ａ ｇｐｓｍ．Ｉ ｔｉ ａ ｅ ，ｈｅ ｅｆｃｓ ｏ ｉｅｅ ｔｍｉｅａ ｄ ｘｕ ｅ（ ｙ ａ ｈ， Ｏ ｈ ｓ ｉ ｌｒ ｎ ｔｒ ｎ ａ ｖ ｎａ ｅ ｔ ｎ ｔｒｌ ｙ ｕ ｎ ｈｓ ｐ ｐ ｒｔ ｆｅ ｔ ｆ ｄｆ ｒｎ ｎ ｒｌａ ｍｉｔｒ ｆ ｓ ＧＧＢＳ ｆ ｌ ），
摘要： 脱硫石膏作 为烟气脱硫工艺的副产 品， 不仅价格低 ， 来源广， 而且具有与天然石膏相近的性质和优点。 研究 了不同矿物掺
合料 （ 粉煤灰和矿粉） 不同外加剂掺量 以及不同配比对脱硫石膏基材料性能的影响。结果表明， 、 将硅 酸钠作为早强剂 ， 体系 的早期 抗折 、 抗压 强度 与空白样相比分别提高 １０ Ｉ ０６ 生石 灰和 水泥双激发可使体系 的强度 提高 １０ ５ ％￣ ． ３ ３ ％； ０ ％以上； 粉煤灰 与矿粉复掺 时， 强度和经济效益都得到保证 。综合考虑， Ｇ Ｆ Ｄ体系的配比为： 脱硫石膏）ｍ（ ｍ（ ： 粉煤灰）ｍ（ ： 矿粉） ４ ： ： 。 ＝ ０ ０４ ２ ０
新 建魄 粉
全中核期 国文心刊
脱硫石青一 粉煤灰一 矿粉 究 九 复 合胶 结 材改性砜
位建 强 刘巧玲 曹 明莉 ， ，
（． 理 工 大 学 土 木 工程 学 院 ， 宁 大 连 １大连 辽 ２山 东建 筑 大 学 土 木 工程 学 院 ， ． 山东 济 南 １６ ２ ； ０ ４ １ ２００） ５ １１
关键 词 ： 脱硫石膏： 粉煤灰 ； ； 矿粉 外加剂 中 图分 类 号 ：Ｑ１７３ ５ Ｔ ７ ．７ ＇ 文 献标 识码 ： Ａ 文 章编 号 ：０ １ ７ ２ ２ １） ４ ０ ０ — ４ １０ — ０ Ｘ（０ ００ —０ ９ ０

脱硫石膏用途有哪些
脱硫石膏可做水泥缓凝剂：在水泥工业生产中需加入3-5%的二水石膏作为水泥的缓凝剂，至 2007年初，我国水泥产量巳超过13亿吨，仅东部地区就超过8亿吨，以掺入4%的二水石膏计， 每年可消耗二水石膏5200万吨。作为水泥的缓凝剂，是脫硫石膏的重要且大量使用途径。
脱硫石膏可做建筑石膏：脱硫石膏采取不同的脱水方法，可以生成a 半水石膏 （aCaSO4·1/2H2O）及ß半水石膏（ßCaSO4·1/2H2O），前者称为高強石膏，主要用于制作石 膏模型及自流平砂浆；后者称为建筑石膏，大量石膏建材制品的主要原料都是建筑石膏。建筑 石膏ß CaSO4·1/2H2O为主要成份，不预加任何外加剂的粉状胶结料，如石膏砌块、石膏空心条 板、石膏轻质砌块、纸面石膏板、纤维石膏板、石膏装饰板等许多建材产品；以及粉刷石膏、 石膏腻子、粘结石膏等石膏复合胶凝材料等都是以建筑石膏为主材，根据需要再加上其他集料 而生产出的产品。纸面石膏板是国内外主要建材产品，也是脱硫石膏用量大、产量多、应用好 的石膏建材产品。
脱硫石膏成分有哪些
脱硫石膏又称排烟脱硫石膏、硫石膏或FGD石膏，主要成分和天然石膏一样，为二水硫酸钙 CaSO4·2H2O，火电厂的脱硫石膏呈较细颗粒状，平均粒径约40～60µm，颗粒呈短柱状，径长 比在1.5～2.5之间，颜色呈灰、黄，二水硫酸钙含量较高一般都在90%以上，含游离水一般在 10％～15%，其中还含飞灰、有机碳、碳酸钙、亚硫酸钙及由钠、钾、镁的硫酸盐或氯化物组 成的可溶性盐等杂质。与天然石膏粉相比较，脱硫石膏粉具有可再生，粒度小，成分稳定，有 害杂质含量少，纯度高等特点。
脱硫石膏可生产复合胶凝材料：由纯建筑石膏制造的石膏建筑制品耐水性能很低，随着湿度的 增加石膏制品的强度急剧降低和蠕变性增大。无论是做石膏建筑材料还是做石膏复合胶凝材 料，为了提高石膏制品的性能，为了适应石膏制品的生产和施工，都必须掺加外加剂，如缓凝 剂、速凝剂、减水剂、保水剂、增稠剂、增強剂、发泡剂、引气剂、消泡剂、增韧剂、增塑 剂、防水剂等等。有的石膏制品还需增添粉煤灰、矿渣粉、水泥等活性辅材。不同的石膏制 品、不同生产工艺和施工工艺的要求、不同煅烧方法烧制的建筑石膏，掺入不同的添加剂。石 膏复合胶凝材料有粉刷石膏、石膏刮墙腻子、石膏嵌缝腻子、粘结石膏、自流平地面找平石膏 等。

粉煤灰的主要特性一、粉煤灰的主要性状和技术特征粉煤灰的性状是指粉煤灰颗粒和混合粉料的物理、化学性质以及形态、结构等的统称。

粉煤灰性状除包括上述化学成分、矿物组分和颗粒组分外，一般还包括表观色泽、粒径、细度、级配、比表面积、密度、堆积密度、含水率、烧失量、需水量比、火山灰活性以及其他各种物理力学性质和化学性质，特别还应包括均匀性这个重要的信息。

粉煤灰一般的性状，因为粉煤灰在水泥和混凝土的应用要比其他用途具有更高的性状要求，仍须摘要说明。

结构和12级灰不大于5%，II－2005粉45%。

3．比表面积因为粉煤灰中密实颗粒和内部表面积很大的多孔颗粒混在一起，用比表面积方法不易准确测定颗粒的粗细。

沿用测定水泥比表面积法测定粉煤灰比表面积的变化范围一般为1500～5000cm2/g，仍可用作反映粉煤灰组合颗粒内外表面积的综合情况。

4．颗粒级配颗粒级配大致可分三种形式：（１）细灰。

颗粒级配细于水泥，主要用于钢筋混凝土中取代水泥或水泥混合材料。

（２）粗灰。

包括统灰和分选后的粗灰，颗粒级配粗于水泥，主要用于素混凝土和砂浆中取代集料。

（３）混灰。

与炉底灰混合的粉煤灰，用作取代集料或用作水泥混合材料（尚须与熟料共同磨细或分别麿细），或者作填筑用粉煤灰。

5．密度3，振实后6GBJ146－1990、级灰不大于115%。

7这类为使粉煤灰在混凝土中充分发挥火山灰活性，还要作多方面综合的考虑。

GB1596－1991中只对用于水泥的粉煤灰规定“抗压强度比”的要求，而对用于混凝土的粉煤灰则无要求。

JGJ28－1986和GBJ146－1990也不作火山灰活性的规定，是鉴于粉煤灰的活性必须通过混凝土试验才能合理地反映出来，在混凝土制备阶段进行适当处理。

８．烧失量粉煤灰中的碳分一向被认为是有害物质，有此国家标准主中对控制碳分含量的烧失量指标最大限值的规定比较宽容，而新标准的规定则越来越严格。

GBJ146－1990、GB／T1596－2005和JGJ28－1986都规定I级粉煤灰不大于5%，II级粉煤灰不大于8%，III级粉煤灰不大于15%。

粉煤灰在钢结构防火封闭中的应用研究与性能分析钢结构在现代建筑中得以广泛应用，但其在遭受火灾时存在着严重的安全隐患。

为了增强钢结构的防火性能，防火封闭技术被广泛研究和应用。

而粉煤灰作为一种廉价的工业废弃物，具有良好的阻火性能，被认为是一种潜在的钢结构防火封闭材料。

本文将对粉煤灰在钢结构防火封闭中的应用进行研究和性能分析。

一、粉煤灰的物化性能及阻火机理粉煤灰作为煤燃烧后的残留物，主要由非晶态硅酸盐、无定形碳和脱硫石膏等组成。

粉煤灰具有较高的含硅量，可以通过化学反应生成不溶性的硅酸盐，从而实现防火的效果。

此外，粉煤灰含有大量的无定形碳，能够有效吸收热量，并阻止火焰向内传播。

二、粉煤灰在钢结构防火封闭中的应用研究1. 粉煤灰防火涂料的制备与性能分析粉煤灰可以制备成防火涂料，用于涂覆在钢结构表面。

研究表明，通过适当调整粉煤灰的配比和添加适量的粘结剂，可以获得一种耐久性良好的防火涂料。

防火涂料的性能测试结果显示，采用粉煤灰作为主要原料的涂料能够提供一定的防火保护时间，有效延长钢结构的耐火时间。

2. 粉煤灰防火板的研发与性能测试将粉煤灰与其他防火材料结合制成防火板，可以应用于钢结构的防火封闭。

研究发现，粉煤灰防火板具有良好的隔热性能和阻火性能，能够有效地减缓火焰蔓延速度，达到保护钢结构的目的。

此外，粉煤灰防火板还具有质轻、施工方便等优点，适用于各种建筑结构。

三、粉煤灰在钢结构防火封闭中的性能分析1. 防火效果分析通过对粉煤灰防火封闭材料的性能测试和实际应用情况进行分析，可以评估其防火效果。

研究结果显示，粉煤灰作为防火封闭材料能够有效隔离火源，减缓火焰蔓延速度，提高钢结构的耐火性能。

在一些大面积结构中的实际应用中，粉煤灰防火封闭材料能够为钢结构提供长时间的防火保护。

2. 力学性能分析粉煤灰防火封闭材料不仅要具备良好的防火性能，还需要具备一定的力学性能，以承受外部力的作用。

通过力学性能测试，可以分析粉煤灰防火封闭材料的强度、刚度和抗震性能等指标。

粉煤灰掺入在混凝土中不但可以改善拌合物的和易性，降低水化热，减少干缩，提高混凝土的抗裂能力，而且与水泥水化产物二次反应可以提高混凝土后期强度，改善混凝土。

但随着环保力度的加大，要求燃煤电厂的SO2和NO x等实行“超低排放”和“近零排放”，使得脱硝脱硫技术在全国范围内普及，粉煤灰的质量发生不容忽视的变化。

（一）脱硫粉煤灰国内脱硫工艺主要采用炉内喷钙/炉后增湿活化与一体的干法脱硫工艺，该法主要分两个阶段，第一阶段是以石灰石作为吸收剂，将其磨细喷入炉膛上的高温区（900℃～1250℃），石灰石受热分解。

分解形成的CaO在悬浮状态下与SO2、SO3和O2反应生成固态的硫酸钙；第二阶段是在炉膛内没有完全反应的石灰与与活化器上部喷入的雾化水反应生成氢氧化钙。

后者在与烟气中的剩余的SO2反应，生成固态的亚硫酸钙，部分亚硫酸钙会被氧化成硫酸钙，最终与粉煤灰一起由电除尘器收集下来。

（1）脱硫灰用于混凝土会带来什么后果由于各电厂脱硫工艺和煤质不同，脱硫灰成分不固定，因此使用脱硫灰，混凝土不一定缓凝。

而当脱硫灰中亚硫酸钙占的比例高时，会造成水泥和外加剂的相容性变差，混凝土安定性下降，干缩增大，混凝土出现缓凝现象，缓凝时间超过48小时，甚至更长。

而且混凝土的后期强度还可能降低。

有资料表明，当亚硫酸钙含量达到60%时，脱硫灰会使混凝土90d强度降低10MPa。

此种方法适用于混凝土生产企业，操作方便快捷，可定性鉴别脱硫灰（脱硫石膏）中是否含有亚硫酸钙。

为安全起见，建议检测时放出刺激性气味的“粉煤灰”不要验收入仓。

（4）脱硫灰造成混凝土结构缓凝的对策使用脱硫灰的混凝土如果缓凝超过48小时，后期强度可能会降低（粉煤灰中亚硫酸钙含量不同，对强度影响也不同），若是墙、柱结构，建议拆除返工，因为墙、柱不仅要承受本层荷载，还要承受上部各层的荷载。

28d后强度不合格加固费用更高。

若脱硫灰掺量很小，混凝土缓凝时间又不长，工程可待混凝土养护到600℃·d时，采用回弹等非破坏检测鉴定是否需要加固处理，技术人员认真做好每天气温记录为计算℃·d值提供可靠依据。

浅析脱硫石膏的综合利用脱硫石膏是燃煤电厂进行烟气脱硫过程中产生的一种废弃物。

在传统的处理方法中，脱硫石膏被视为废弃物，直接排放或填埋处理。

然而，随着环境污染问题的日益严重和资源的日益紧缺，综合利用脱硫石膏成为了一个非常重要的问题。

本文将从脱硫石膏的产生、特性、综合利用技术和应用前景等方面进行分析，并提出一些建议。

首先，脱硫石膏的产生主要是燃煤电厂烟气脱硫过程中产生的副产物。

燃煤电厂烟气中的二氧化硫通过喷氨脱硫或石灰石脱硫等方法去除，生成了脱硫石膏。

脱硫石膏具有一定的特性，包括高含水率、高碱度、高含钙量和细粒度等特点。

针对脱硫石膏的特性，目前已经出现了一些综合利用技术。

首先，脱硫石膏可以用于制备建筑材料，如石膏板、脱硫石膏砂浆等。

其次，脱硫石膏可以用于土壤改良和固化废弃物。

再次，脱硫石膏还可以用于水处理和废水处理，用作絮凝剂和调节剂。

此外，脱硫石膏还可以用于农业领域，作为土壤改良剂、肥料添加剂和饲料添加剂。

综合利用脱硫石膏不仅可以减少废弃物的产生，还可以节约资源和降低环境污染。

然而，在实际应用中还存在一些问题和挑战。

首先，脱硫石膏的产生量较大，处理规模较为庞大，需要相应的处理设备和技术支持。

其次，脱硫石膏的特性使得其在综合利用过程中存在一些技术难题，如粉尘控制、含水率控制、粒度分布控制等。

最后，脱硫石膏的应用前景还需要加强宣传和推广，提高相关行业的接受度和使用率。

为了促进脱硫石膏的综合利用，可以从以下几个方面进行改进和创新。

首先，加强科研和技术开发，提高脱硫石膏综合利用的技术水平和经济效益。

其次，完善脱硫石膏的标准和规范，建立相关的处理和利用流程。

再次，加强与相关行业的合作与交流，推动脱硫石膏的应用领域扩大。

最后，加强宣传和推广工作，提高公众对脱硫石膏综合利用的认识和接受度。

综上所述，脱硫石膏是燃煤电厂烟气脱硫过程中产生的废弃物，通过综合利用可以减少废弃物的产生，节约资源和降低环境污染。

在实际应用中，还需要解决一些技术难题和推动相关行业的接受和应用。

脱硫石膏，也称为烟道气脱硫石膏，硫石膏或烟气脱硫石膏，其主要成分与天然石膏，二水合硫酸钙CaSO4.2H2O相同，含量≥93％。

脱硫石膏是煤炭或石油工业企业处理烟道气中的二氧化硫后得到的工业副产品石膏。

其加工利用意义重大。

它不仅有效地促进了全国环保循环经济的进一步发展，而且大大减少了矿石，石膏的开采量和资源保护。

脱硫石膏与天然石膏的相似之处
（1）水化动力学和冷凝特性一致；
（2）主要矿物相，转化后的五种形态和七个变体具有相同的理化性质；
（3）两者都是非放射性的，并且不会损害健康。

脱硫石膏与天然石膏的区别
（1）原始物理状态不同：天然石膏是粘合在一起的块，而脱硫石膏则以单独的结晶颗粒形式存在；脱硫石膏杂质与石膏之间的可磨性相差很大，研磨后将天然石膏磨碎，后者的粗颗粒多为杂质，而脱硫石膏的颗粒多于石膏，而细颗粒为杂质。

它的特性与天然石膏完全相反。

（2）粒度和等级：烟气脱硫石膏的粒度相对均匀，分布范围很窄，细度高（200目以上），颗粒主要集中在30-60μm之间，且研磨石膏后，其等级远比天然石膏粉差。

（3）高水含量，通常约为10％甚至更高，流动性差，仅适用于皮带输送。

（4）杂质组成的差异导致其煅烧石膏粉的脱水特性，可磨性以及机械性能，流变性能和其他宏观性能的差异。

（5）脱硫石膏的产量在全国范围内分布比较均匀。

特别是在消耗大量石膏产品的东部发达地区，脱硫石膏的产量也很大，脱硫石膏的品位很高，一般在90％以上。

它弥补了中国高品位天然石膏的主要缺点，后者储量少，产量低，远离消费地区。

1 烟气脱硫石膏性能
2 国外脱硫石膏排放和利用状况
1. 1 脱硫石膏产生过程
石灰石经破碎、制粉、配制浆液进入吸收塔，在吸
收塔内烟气中的二氧化硫首先被浆液中的水吸收，再
与浆液中的 CaCO3 反应生成 CaSO3 ，CaSO3 氧化后经
旋流分离、洗涤和真空脱水，最终生成石膏晶体 CaSO4
·2H2 O。反应式如下：
质量问题的不纯物质有 K、Na、NH3 、Fe、Ca、Mg 等水溶 性无机盐或有机物。此类盐如果含量过多，形成时会
出现硬化过早或过迟，导致硬化体强度低。对于脱硫
石膏来说，能引起质量问题的是 Na、Mg、Al、Fe 等不纯
物。此类不纯物在成形后的干燥过程中，随干燥程度
而移向表层附近，含不纯物多时，会出现表面粉化或可
粉煤灰综合利用 FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION
2004 NO. 1
研究综述
脱硫石膏性能及其综合利用
The Properties of Comprehensive Utilization of Desulphurization Gypsum
王方群，原永涛，齐立强
（ 华北电力大学环境科学与工程学院，保定 071003）
量降低的事故至今未发生过。
水泥用石膏中的不纯物是炭、亚硫硫钙、金属离子
等。炭一般在混入水泥、混凝土的时候，易进入浮出表
面的浮浆中；活性炭如果吸附性强，易使混凝土质量降
低；亚硫酸钙超过一定量与石膏共同存在的时候，易引
起凝结时间延长。水泥用脱硫石膏质量规格要求如表
3 所示。
表 3 水泥用脱硫石膏质量规格
德国是烟气脱硫石膏研究开发和应用最发达的国 家，也是最 早 采 用 烟 气 脱 硫 石 膏 生 产 石 膏 板 的 国 家。 德国年石膏需求量为 520 万 I，其中利用脱硫石膏 250 万 I，主要用于生产建筑石膏、夹层石膏板和建筑用构 件，目前脱硫石膏逐渐代替天然石膏的趋势已经形成。 日本 1989 年石膏供应量为 900 万 I，其中脱硫石膏 200 万（I 占 22% ）。目前，德国、日本脱硫石膏年产量分别 在 350 万吨和 250 万左右，基本上都能综合利用，主要 用于生产建材制品和水泥缓凝剂。 2. 2. 1 脱硫石膏在欧洲的利用

浅析脱硫石膏的综合利用脱硫石膏得到有效利用是推动各电厂脱硫装置正常运行的前提条件。

脱硫石膏可作为天然石膏替代品，用作水泥缓凝剂或用于制作石膏制品、改良土壤与路基回填等。

从技术层面考虑，上述综合利用途径在国内外均有了一定实践经验，存在的技术难点也能得到较好的解决，从而为电厂烟气脱硫的实施提供了支持。

关键词电厂烟气脱硫脱硫石膏综合利用一、脱硫石膏的基本性能脱硫石膏外观特征1.脱硫石膏的含水率脱硫石膏含吸附水〔游离水〕约9－18％，电厂生产附着水也一直处于变动之中甚至高于18％，附着水含量受电厂运行、燃煤含硫量、石灰石碳酸钙含量及脱硫设备等多种因素影响。

〔2〕脱硫石膏颗粒级配分析石灰石－石膏湿法烟气脱硫系统中，石灰石浆液中的石灰石粒度基本有两种：250目90％通过及325目90％通过。

因此所产生的脱硫石膏颗粒也是很细的且比较集中。

大都在30－60μm之间。

〔3〕脱硫石膏与天然石膏颗粒形状显微观察脱硫石膏电子图象天然石膏电子图象由上图可以看出，脱硫石膏与天然石膏的晶型有明显的不同。

天然石膏细粒较多，粗细颗粒差别明显，晶型呈板状，晶体粗大，不规则；脱硫石膏颗粒比较均齐，晶体成短柱状，长径比较小，外观规整。

2. 脱硫石膏化学成份整体颗粒成分能谱定性分析主要元素有O、K、Al、Si、S、Ca、Fe、Mg Cl。

杂质多含Mg、Al、Na、K、Fe、Si和少量的氯元素。

可溶性杂质及其危害: Cl、Na、K等影响与纸的粘结；Na、K产生析晶使制品出现返霜现象。

K、Na可使制品出现返霜，影响石膏的凝结性能，因此，超量时须增设水洗、分级、中和等净化、脱水设施，对脱硫石膏进行净化处理。

不溶性杂质及其危害CaCO3，MgCO3煅烧后产生CaO、MgO，使石膏碱度加大。

在不利条件下会析出盐类，使制品出现返霜现象，影响产品外观和粘结；颗粒较小的Fe 和未完全燃烧的煤粉颗粒影响产品的白度和粘结性能。

原矿带入的Si将对设备产生磨损；有机质、粉尘等将使产品呈灰色影响外观。

脱硫石膏，也称为烟气脱硫石膏，硫石膏或烟气脱硫石膏，其主要组成与天然石膏，二水合硫酸钙CaSO4.2H2O相同，含量≥93％。

脱硫石膏是煤炭或石油工业企业处理烟道气中的二氧化硫后得到的工业副产品石膏。

其加工利用意义重大。

它不仅有效地促进了全国环保循环经济的进一步发展，而且大大减少了矿石，石膏的开采量和资源保护。

特点：
脱硫石膏与天然石膏的相同点
（1）水化动力学和凝结特征一致；
（2）主要矿物相、转化后的五种形态、七种变体物化性能一致;
（3）两者均无放射性，不危害健康。

脱硫石膏与天然石膏的不同点
（1）原始物理状态不一样：天然石膏是粘合在一起的块状，而脱硫石膏以单独的结晶颗粒存在；脱硫石膏杂质与石膏之间的易磨性相差较大，天然石膏经过粉磨后的粗颗粒多为杂质，而脱硫石膏其颗粒多的却为石膏，细颗粒为杂质，其特征与天然石膏正好相反；
（2）颗粒大小与级配：烟气脱硫石膏的颗粒大小较为平均其分布带很窄，高细度（200目以上）、颗粒主要集中在30-60μm之间，级配远远差于天然石膏磨细后的石膏粉。

（3）高含水量，含水量一般在10%左右甚至更高，流动性差，只适合皮带输送。

（4）杂质成分上的差异，导致其脱水特性、易磨性及煅烧后的
熟石膏粉在力学性能、流变性能等宏观特征上的不同。

（5）脱硫石膏的产出在全国分布比较均匀，特别是石膏产品大量消费地的东部发达地区脱硫石膏的产量也很大，而且脱硫石膏的品位又很高，一般都在90%以上；这样就弥补了我国高品位的天然石膏储量小、产量低、其产品远离消费地的重大缺陷。

火电厂脱硫石膏的综合利用随着中国工业化进程的不断推进，火电厂作为重要的能源供应单位，发挥着重要的作用。

火电厂在发电过程中产生的废气中含有大量的二氧化硫，为了减少对环境的污染，火电厂需要进行脱硫处理。

而脱硫处理过程中产生的脱硫石膏，一直以来都是一个难题。

如何利用脱硫石膏，成为了环保领域的重要课题。

近年来，随着环保意识的提高和资源综合利用的重要性凸显，越来越多的研究和实践成果表明，脱硫石膏具有较高的资源价值和经济价值，可以进行综合利用，从而实现资源的循环利用和减少对环境的影响。

本文将从脱硫石膏的特性、综合利用的途径以及利用前景等方面进行论述，以期推动脱硫石膏的综合利用，减少对环境的影响。

一、脱硫石膏的特性脱硫石膏是火电厂脱硫处理过程中产生的主要固体废弃物之一。

其物化特性主要包括化学成分、晶体结构、硬度和颗粒度等方面。

1.化学成分：脱硫石膏主要成分为硫酸钙，含有一定量的水分和少量的杂质。

其化学成分稳定，含有大量的钙元素。

2.晶体结构：脱硫石膏为透明或半透明的单斜晶系石膏矿物。

其晶体结构稳定，而且比较脆性。

3.硬度和颗粒度：脱硫石膏硬度较低，易磨碎。

颗粒大小均匀，一般为细粉状或颗粒状。

二、脱硫石膏的综合利用途径脱硫石膏可以进行综合利用的途径主要包括：水泥生产、土壤改良、建筑材料、化肥生产、陶瓷和玻璃等行业。

1.水泥生产：脱硫石膏可以作为水泥生产中的矿物掺合料，代替一部分水泥熟料，用于控制水泥的凝固时间和增强水泥的力学性能。

2.土壤改良：脱硫石膏中含有丰富的钙元素，可以通过土壤改良的方式，调整土壤的酸碱度，提高土壤的肥力，促进植物的生长。

3.建筑材料：脱硫石膏可以用于生产轻质砂浆、轻质砖、轻质混凝土等建筑材料，具有吸音、隔热、保温等优良性能。

4.化肥生产：脱硫石膏可以用于生产磷肥、钙肥、复合肥等各类农业肥料，提高土壤肥力，促进植物生长。

5.陶瓷和玻璃：脱硫石膏可以作为陶瓷和玻璃行业的原料，用于陶瓷釉料和玻璃原料的添加，提高产品的质量。

粉煤灰的主要特性公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]粉煤灰的主要特性一、粉煤灰的主要性状和技术特征粉煤灰的性状是指粉煤灰颗粒和混合粉料的物理、化学性质以及形态、结构等的统称。

粉煤灰性状除包括上述化学成分、矿物组分和颗粒组分外，一般还包括表观色泽、粒径、细度、级配、比表面积、密度、堆积密度、含水率、烧失量、需水量比、火山灰活性以及其他各种物理力学性质和化学性质，特别还应包括均匀性这个重要的信息。

粉煤灰一般的性状，因为粉煤灰在水泥和混凝土的应用要比其他用途具有更高的性状要求，仍须摘要说明。

粉煤灰技术特征，这里主要是指粉煤灰用作水泥和混凝土的原材料时，与用途和质量有关的粉煤灰成分、结构和性能的技术信息，也是与粉煤灰混凝土技术相关的重要技术参量。

粉煤灰特征化研究，是粉煤灰水泥混凝土技术中的基础研究，直到20世纪80年代，粉煤灰特征化研究随着现代科学测试手段和研究方法的进步，取得了较多的成绩。

（一）、粉煤灰的性状1．表观色泽由于成分和组分不同，粉煤灰表观色泽变化很大。

低钙粉煤灰随着碳分含量从低到高，从乳白色变至灰黑色。

在一般情况下，粗略地可从色泽的变化观察粉煤灰性质的变化。

高钙粉煤灰一般呈浅黄色，可反映氧化钙含量。

目前，最新的研究认为，粉煤灰色泽不可以反映其结构。

2．粒径和细度所收集的统灰粒径变化为～300μm，这一范围与水泥接近，但其中大部分的颗粒要比水泥细得多。

国内沿用标准筛测定，现在的我国粉煤灰新标准把用于水泥和混凝土的粉煤灰的试验方法和筛余量指标从用80μm标准筛人工筛分法改为用气流筛测定45μm的筛余量。

如JGJ28－1986规定，以80μm标准筛测定细度，其筛余量：I级灰不大于5%，II级灰不大于8%，III 级不大于25%。

因为45μm以下粉煤灰颗料对混凝土性质的贡献较大，GB1596－2005粉煤灰新标准中，采用45μm筛余量（%）为细度指标，规定I级灰不大于12%，II级灰不大于20%，III级灰不大于45%。

2 粉煤灰的物理化学特性粉煤灰又称飞灰，是一种颗粒非常细以至能在空气中流动并能被特殊设备收集的粉状物质。

我们通常所指的粉煤灰是指燃煤电厂中磨细煤粉在锅炉中燃烧后从烟道排出、被收尘器收集的物质。

简单地说，粉煤灰呈灰褐色，通常呈酸性，比表面积在2500 7000cm2／g，尺寸从几百微米(x10的-6次方m)到几微米，通常为球状颗粒，主要成分为Si02、A1203和Fe203，有些时候还含有比较高的CaO。

粉煤灰是一种典型的非均质性物质，含有未燃尽的碳、未发生变化的矿物(如石英等)和碎片等，而相当大比例(通常大于50％)，是粒径小于10μm的球状铝硅颗粒。

粉煤灰是排放量最大的一种工业废料，在所有燃煤副产品中占有绝对大的比例，并且随世界各国对环境要求的提高、收集技术的发展和大量低级煤的使用，粉煤灰的排放量增长速度非常快。

一般来说，现代化电厂如果使用低灰分的优质煤，煤能比较充分燃烧，则1x104kW装机容量的年粉煤灰排放量为o．1-0．2x104t；但如果使用的是劣质煤，煤又不能充分燃烧，则粉煤灰的排放量可高达1x104t[按火力电厂的效率为42％-61％，煤耗210~307e／(kW．h)H-gg]。

现代化火力电厂，煤必须进行粉磨才能送入燃烧室。

粉磨的细度首先要满足煤粉能悬浮在空气中，并能满足在最短时间内燃烧充分。

通常煤粉颗粒越细-越能满足这样的条件，但不同的煤，满足最短时间燃烧充分的最佳颗粒尺寸有一定的差异。

一般来说，煤粉颗粒的尺寸通常在30-70txm，当然实际煤粉的尺寸可能比此范围要宽。

因此，一般煤粉的平均粒径在50[xm，小于logan和大于100μm的颗粒通常占总量的10％左右。

虽然粉煤灰绝大多数颗粒形状为球形，而煤粉颗粒形状则没有这样规则。

在很高温度下，煤粉颗粒将发生一系列的物理化学变化。

首先煤粉达到熔融状态后由于表面张力使表面能达到最小，则煤粉颗粒的棱角会收缩使颗粒成为球状，这些熔化的球状颗粒将会在煤粉燃烧过程中产生的CO、COz、S03和水蒸气中漂浮。

脱硫石膏又称排烟脱硫石膏、硫石膏或FGD石膏，主要成分和天然石膏一样，为二水硫酸钙CaSO4.2H2O，含量≥93%。

脱硫石膏是燃煤或油的工业企业在治理烟气中的二氧化硫后而得到的工业副产石膏，其加工利用的意义非常重大。

它不仅有力地促进了国家环保循环经济的进一步发展，而且还大大降低了矿石膏的开采量，保护了资源。

简介：脱硫石膏是脱硫石膏样品一种烟道烟气脱硫石膏综合利用的方法。

将部分石膏与工业或农用氯化钾一起加入含碳酸铵溶液中制得粗铵饱合溶液反应，生成的碳酸钙可重新返回供脱硫使用或用于水泥、冶金等其它用途，得到的硫酸铵溶液与部分或全部粗硫酸钾混合，加入磷酸或磷酸盐反应制成经济作物用复合肥；氯化铵也可制成多元素复合肥。

本方法适用于多种石膏处理并在碳酸氢铵小氮肥厂改造中利用。

特性：脱硫石膏与天然石膏的相同点（1）水化动力学和凝结特征一致；（2）主要矿物相、转化后的五种形态、七种变体物化性能一致; （3）两者均无放射性，不危害健康。

脱硫石膏与天然石膏的不同点（1）原始物理状态不一样：天然石膏是粘合在一起的块状，而脱硫石膏以单独的结晶颗粒存在；脱硫石膏杂质与石膏之间的易磨性相差较大，天然石膏经过粉磨后的粗颗粒多为杂质，而脱硫石膏其颗粒多的却为石膏，细颗粒为杂质，其特征与天然石膏正好相反；（2）颗粒大小与级配：烟气脱硫石膏的颗粒大小较为平均其分布带很窄，高细度（200目以上）、颗粒主要集中在30-60μm之间，级配远远差于天然石膏磨细后的石膏粉。

（3）高含水量，含水量一般在10%左右甚至更高，流动性差，只适合皮带输送。

（4）杂质成分上的差异，导致其脱水特性、易磨性及煅烧后的熟石膏粉在力学性能、流变性能等宏观特征上的不同。

（5）脱硫石膏的产出在全国分布比较均匀，特别是石膏产品大量消费地的东部发达地区脱硫石膏的产量也很大，而且脱硫石膏的品位又很高，一般都在90%以上；这样就弥补了我国高品位的天然石膏储量小、产量低、其产品远离消费地的重大缺陷。

火电厂脱硫石膏的综合利用随着我国经济的快速发展，火电厂的排放成为了环境污染的重要来源之一。

为了减少火电厂所排放的二氧化硫对环境造成的影响，我国推出了火电厂脱硫装置。

目前，火电厂已经广泛采用湿法脱硫技术，其产生的副产物为脱硫石膏。

脱硫石膏的大量产生不仅会占用大量的土地资源，还会造成二次污染，为了更好地利用脱硫石膏，降低环境污染，现推出脱硫石膏的综合利用方案。

一、脱硫石膏的性质及特点脱硫石膏是一种硫酸钙盐，主要成分为CaSO4·2H2O，是一种白色或淡黄色的粉末。

其物理性质较为稳定，有着较好的抗压强度和耐蚀性，同时又具有较好的阻燃、绝缘、吸附等性能。

由于其主要成分为硫酸钙，而硫酸钙是一种良好的土壤改良剂和干燥剂，因此脱硫石膏也可以被用于土壤改良和干燥剂。

1、建筑材料脱硫石膏可以被用作建筑材料。

经过洗涤、研磨、干燥等工艺处理后，脱硫石膏可以制成硬质石膏板、石膏制品等。

这些材料具有较好的防火、防腐蚀、防潮、隔音、保温等性能，可被广泛应用于建筑材料中的墙板、吊顶、地板、卫生间隔断等方面，具有广阔的应用前景。

2、土壤改良剂脱硫石膏可以被用作土壤改良剂。

因为脱硫石膏中的硫酸钙可以被植物吸收利用，同时脱硫石膏还可对土壤酸度进行中和，增加钾、钙等元素的含量，促使植物的生长和发育。

因此，在农业生产中广泛采用脱硫石膏作为土壤改良剂。

此外，脱硫石膏还具有吸附氮、磷、铜、铭等的作用，能够减轻土壤养分的淋失，从而提高土壤肥力，改善作物产量和品质。

3、海水淡化海水淡化是提高我国淡水资源利用效率和实现水资源可持续利用的一种重要途径。

目前，我国的海水淡化技术主要包括反渗透法、蒸发结晶法、自来水厂副产蒸发结晶法等。

脱硫石膏作为建筑材料的副产物，还可以被用于海水淡化过程中的石膏结晶。

石膏结晶工艺是一种低成本、高效率的海水淡化技术，对于减轻淡水资源压力、保护环境具有重要的意义。

三、脱硫石膏的应用前景目前，脱硫石膏的综合利用已经成为了火电厂副产物处理的重要方式之一，其广泛应用于建材、土壤改良、海水淡化等方面，具有广阔的市场前景。

我国电力工业以消耗煤炭的火力发电为主，目前我国SO 2的排放量已高居世界首位。

为解决工业废气造成的环境污染，国内越来越多的发电企业采用湿式石灰石-石膏法进行烟气脱硫，而由此每年产生760万t 脱硫石膏，已成为继粉煤灰后的第二大固体废弃物[1]。

烟气脱硫石膏与天然石膏的化学性能基本相同[2]，纯度高、价格低廉，具有质轻、保温隔热、隔声、防火、自呼吸、便于施工、良好的装饰性等特点。

脱硫石膏中放射性元素的含量远低于GB 6566要求的极限值，对健康无害，也不污染环境[2]，因此受到广泛关注。

但脱硫石膏存在强度低、耐水性差等缺点，成为其广泛应用的瓶颈。

本文主要以脱硫石膏为主要材料，通过掺加矿物外加剂和化学激发剂对其改性，使之形成一种新型的脱硫石膏基复合胶结材（FGD 体系），从而实现3种工业废渣经济、有效的资源化利用，具有利废、节地、节能、环保等多重社会效益和良好的经济效益。

1实验1.1原材料基金项目：“十一五”国家科技支撑计划项目（2006BAJ04A04）收稿日期：2009-11-09作者简介：位建强，男，1986年生，山东济南人，硕士研究生。

脱硫石膏-粉煤灰-矿粉复合胶结材改性研究位建强1，刘巧玲2，曹明莉1（1.大连理工大学土木工程学院，辽宁大连116024；2.山东建筑大学土木工程学院，山东济南250101）摘要：脱硫石膏作为烟气脱硫工艺的副产品，不仅价格低，来源广，而且具有与天然石膏相近的性质和优点。

研究了不同矿物掺合料（粉煤灰和矿粉）、不同外加剂掺量以及不同配比对脱硫石膏基材料性能的影响。

结果表明，将硅酸钠作为早强剂，体系的早期抗折、抗压强度与空白样相比分别提高150%和30.6%；生石灰和水泥双激发可使体系的强度提高100%以上；粉煤灰与矿粉复掺时，强度和经济效益都得到保证。

综合考虑，FGD 体系的配比为：m （脱硫石膏）∶m （粉煤灰）∶m （矿粉）=40∶20∶40。

关键词：脱硫石膏；粉煤灰；矿粉；外加剂中图分类号：TQ177.3+75文献标识码：A 文章编号：1001-702X （2010）04-0009-04Modification of composite cementitious material produced by FGD gypsum-fly ash-GGBSWEI Jianqiang 1，LIU Qiaoling 2，CAO Mingli 1（1.School of Civil Engineering ，Dalian University of Technology ，Dalian 116024，Liaoning ，China ；2.School of Civil Engineering ，Shandong Jianzhu University ，Jinan 250101，Shandong ，China ）Abstract ：As the by-product of flue gas desulfurization process ，FGD gypsum is not only cheap and has wide sources ，but al －so has similar nature and advantages with natural gypsum.In this paper ，the effects of different mineral admixture （fly ash ，GGBS ），different quantity of admixture and different mixture ratio on the performance of the FGD gypsum-based composite cementitious material were studied.The experiment results show that compared with empty sample ，when choosing potassium sulfate as early-strength agent ，the initial breaking strength and compressive strength of the composite can be improved by 150%and 30.6%re －spectively.The strength can be improved by more than 100%with the alkali activation of quicklime and cement ，while the use of fly ash and GGBS can ensure the strength and economic benefit.Through comprehensive consideration ，the optimum mix of com －posite cementitious material is that ：m （FGD gypsum ）∶m （fly ash ）∶m （GGBS ）=40∶20∶40.Key words ：FGD gypsum ；fly ash ；GGBS ；admixture全国中文核心期刊脱硫石膏：取自济南黄台电厂，主要成分为CaSO 4·2H 2O ；水泥：山东水泥厂产东岳牌32.5R 水泥；粉煤灰：济南黄台电厂Ⅱ级粉煤灰；矿粉、生石灰、FDN 萘系减水剂（阴离子型）、硫酸钠、硅酸钠、乳胶粉（BATREFT'-1405）、羧甲基纤维素醚（CMC ）、絮状纤维素，均为市购。