第３４卷第４期 ２０１１年７月 非金属矿 Ｎｏｎ．Ｍｅｔａｌ１ｉｃ Ｍｉｎｅｓ Ｖ＿０Ｉ．３４ Ｎｏ．４ Ｊｕｌｙ，２０１１ 脱硫石膏自流平材料的研究 谢建海 亢虎宁。石宗利 向仁科 （１兰州交通大学材料工程研究所，甘肃兰州７３００７０；２西安航天化学动力厂，陕西西安７１００２５；３湖南大学材料科学与工程学院， 湖南长沙４１００８２） 摘要利用脱硫石膏作为基本材料，通过加入活Ｊ生掺合料、碱性激发剂、促凝剂、减水剂、保水剂、耐水胶粉等进行复合改性，配制成一种自 流平材料。抗折和抗压强度分别达到６．８ＭＰａ和２９．２ＭＰａ，软化系数达到０．８２，各项性能指标均优于ＪＣ／Ｔ９８５．２００５和ＪＣ／Ｔ１０２３．２００７的标准要求。 用脱硫石膏配制自流平材料可实现废物利用，具有良好的社会效益和市场前景。 关键词 自流平腹廊石膏配合比性能 中图分类号：ＴＱ１７７．３＋７５ 文献标识码：Ａ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ＦＧＤ Ｇｙｐｓｕｍ Ｓｅｌｆ－ｌｅｖｅｌｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｘｉｅ Ｊｉａｎｈａｉ Ｋａｎｇ Ｈｕｒｔｉｎｇ Ｓｈｉ Ｚｏｎｇｌｉ ’Ｘｉａｎｇ Ｒｅｎｋｅ （１ Ｉｎｓｉｔｕｔｅ ｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｌａｎｚｈｏｕ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ，Ｇａｎｓｕ ７３００７０；２ Ｘｉ’ａｎ ａｅｒｏｓｐａｃｅ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｏｗｅｒ ｆａｃｔｏｒｙ， Ｘｉ’ａｎ，Ｓｈａａｎｘｉ ７１００２５；３ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｕｎａｎ Ｕｕｎｉｖｅ￣ｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ，Ｈｕｎａｎ ４１００８２） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ａ ｋｉｎｄ ｏｆ ｓｅｌｆ－ｌｅｖｅｌｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ ｕｔｉｌｉｚｅ ＦＧＤ ｇｙｐｓｕｍ ｗａｓ ｕｓｅｄ ａｓ ｂａｓｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌ。ｍｉｘｅｄ ｗｉｔｈ ａｃｔｉｖｅ ａｇｇｒｅｇａｔｅ ａｎｄ ｓｏｍｅ ａｃｃｅｓｓｏｒｙ ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｓ．Ｔｈｅ ｓｅｌｆ－ｌｅｖｅｌｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ ｈａｄ ａｎ ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｐｒｏｐｅｒｔｙ，ｆｌｅｘｕｒａｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ ｒｅａｃｈｅｄ ｔｏ ６．８ＭＰａ ａｎｄ ２９．２ＭＰａ，ｓｏｆｔ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｗａｓ ｕｐ ｔｏ Ｏ．８２．Ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｗｅｒｅ ｂｅａｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｓｔａｎｄａｒｄｓ ｏｆ ＪＣ／Ｔ９８５－２００５ ａｎｄ ＪＣ／Ｔ１０２３－２００７，ｗｈｉｃｈ ｗｏｕｌｄ ｕｓｅ ｗａｓｔｅ ａｎｄ ｒｅａｌｉｚｅ ｒｅｃｙｃｌｅｄ ｅｃｏｎｏｍｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｓｅｌｆ－ｌｅｖｅｌｉｎｇ ＦＧＤ ｇｙｐｓｕｍ ｍｉｘ ｐｒｏｐｏ￣ｉｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ 我国电力生产以火力发电为主，每年火电厂排放 的烟气脱硫石膏５０００万ｔ以上，随着火电厂的扩建， 脱硫石膏的产量将继续提高。大量的脱硫石膏ｎ】堆 积不仅占用大量土地，且经雨水冲刷和浸泡，可溶性 有害物质会溶于水中，导致地表水及地下水污染。脱 硫石膏主要被用作煅烧建筑石膏和水泥缓凝剂，因此 研究开发脱硫石膏的其它利用途径有着重要的意义。 自流平材料按主要基材分为无机系和有机系两 类［２ｌ，无机系自流平材料主要包括石膏基和水泥基两 类。自流平材料的特点就是具有良好的流动性和稳定 性，施工方便，是一种理想的找平材料。石膏基自流平 材料由于耐水性差，强度不高，表面硬度低等不足，使 用范围受到了一定的限制。石膏复合胶凝材料翻具 有良好的结构密实性、耐水性和耐久性，得到了广泛的 研究和应用。石膏复合材料配制的自流平材料具有优 良的保温隔热性能和吸声性能，具有自动呼吸功能，可 提高居住的舒适度，是一种绿色环保建材产品［４］。本 实验主要研究利用脱硫石膏配制自流平材料，通过提 高自流平材料的强度和耐水性，扩大自流平材料的应 用范围，为脱硫石膏资源化利用开辟一条新的途径。 收稿日期：２０１１．０５．１８ ’通讯作者，ｓｈｉｚｏｎｇｌｉ＠１２６．ｃｏｒｎ。 ．．４１．． １ 实验部分 １．１ 原材料脱硫石膏；活性掺合料；早强型胶凝材 料；促凝剂，自制；其他各种助剂，市售，工业纯。 １．１．１ 脱硫石膏：实验所用脱硫石膏的化学成分 （ｗ ）为：ＳｉＯ２，１．４４；Ａ１２Ｏ３，１．２６；Ｆｅ２Ｏ３，０．５４；ＣａＯ， ３１．６０；ＭｇＯ，０．２４；ＳＯ ，４５．１２；附着水，１２．１０；结晶水， １５．９０。石膏的纯度达到９４％，属于一级品位。 ｌ。１．２ 活性掺合料：自流平材料可以用粉煤灰、矿渣 粉等作为活性掺合料，目的在于改善材料的颗粒级 配，提高材料硬化体的性能。本实验选用矿渣粉作为 活性掺合料，矿渣粉［５ 在碱性环境下发生水化反应， 可提高材料结构的密实性和后期强度。 １．１＿３ 早强型胶凝材料：为了保证施工时间，自流平 材料对早期强度（主要是２４ ｈ的抗折和抗压强度）有 一定的要求。本实验采用硫铝酸盐水泥［６ 作为早强 型胶凝材料，硫铝酸盐水泥水化速度快，早期强度高， 可满足材料早期强度的要求。 １．１．４ 瓣陛激发剂［７】：研究表明石膏复合胶凝材料在 中偏碱性的条件下绝干强度最高，本实验采用生石灰 和Ｐ．Ｏ３２．５水泥调节ｐＨ值，为胶凝材料的水化提供 碱性环境。 １．１．５促凝剂：
脱硫石膏在盐碱地的应用改良效果
摘要：脱硫石膏是燃煤电厂烟气脱硫技术的副产品，随着土地资源稀缺、填海工程数量增加，盐碱地改良成为世界性的难题。为再现自然生态，追求多样化和可持续发展，盐碱地改良是一项十分重要的研究课题。本文以脱硫石膏为例，探讨其对盐碱地改良的应用。
关键词：脱硫石膏；盐碱地；盐碱地改良
随着工业发展时代的进步，人们对与环境保护的认识也有了显著的提高。电气化进入了发展的新阶段，主流的煤电产业受限于成本，使用不脱硫燃煤发电，严重污染了环境。燃煤脱硫产生的二水硫酸钙（CaSO4•2H2O），具有产量大、利用率低等特点，因此对其再利用成为研究的热点。同时，社会发展土地资源稀缺、填海工程数量增加，盐碱地改良成为世界性的难题。因脱硫石膏中含有的Ca2+可以代换盐碱土中的Na+实现盐碱土的改良，且石膏对植物无毒副作用，适度的溶解性和易于搬运的特点，使得石膏成为最常见的盐碱地改良剂。在改良盐碱地中使用脱硫石膏，既解决脱硫石膏利用的问题，也解决了盐碱地改良的问题，为自然生态多样化及可持续发展作出贡献。
1.基本性能
脱硫石膏的主要成分是CaSO4•2H2O，特定条件下，相互转化可得到5种态和7种变体，对人类没有危害。脱硫石膏和天然石膏的产生途径不同，因此在颗粒形貌、粒径分布、颜色差异、杂质种类、含水率等方面均有差异，具体为：颗粒形貌：脱硫石膏颗粒为短柱状,晶体相互接触形成致密的结构网，可促进强度发展；天然石膏大多为针、片状晶体,结构疏松，结晶接触点少,强度较低。
粒径分布：脱硫石膏粒径以40μm~60μm居多，比天然石膏颗粒细，流变性差，分层现象明显。颜色差异：天然石膏大部分是白色或透明色的，因脱硫工艺和除尘效果不高，烟气中易混入粉煤灰或脱硫剂不纯等原因使脱硫石膏白度降低呈现灰色。
杂质种类：天然石膏杂质以粘土类矿物为主，脱硫石膏杂质较复杂，含有碳酸钙、未完全氧化的亚硫酸钙及钠、镁、钾的硫酸盐或氯化物的可溶性盐等杂质，其中，氯离子对金属有强腐蚀性，镁、钠、钾离子在潮湿环境下易析出晶体，使石膏制品表面出现返霜现象。
干法脱硫用生石灰活性与氧化钙含量之间
关系的研究
马兆龙 赵云
天山电力股份有限公司玛纳斯发电分公司
摘要：为了响应国家“节能减排”的号召，玛纳斯发电厂对一二期6×100MW机组烟气系统进行了改造，增加了烟气脱硫系统。本系统采取石灰-石膏干法脱硫，该方法工艺简单、占地面积小、脱硫效率高、对烟囱腐蚀小，适合于老机组的脱硫改造。但是石灰中氧化钙的含量对脱硫效率的影响很大，因此对石灰中氧化钙含量的测定极为重要，生石灰中氧化钙含量的测定误差较大，但是，生石灰的活性能反应出氧化钙含量，活性越高，氧化钙含量越高，本文将对这一关系加以分析。
关键词：脱硫 石灰 氧化钙
一、前言
为了响应国家“节能减排”的号召，玛纳斯发电厂对一二期进行了改造，增加了烟气脱硫系统。本系统采取石灰-石膏干法脱硫，与石灰石一石膏湿法脱硫工艺相比该方法具有如下特点：1)脱硫装置前无需安装高效预除尘器；2)脱硫副产物为干灰；3)无需烟气再热装置(始终在烟气露点温度以上运行)；4）几乎100％脱除SOx，的酸性气体，脱硫下游装置烟气无酸露点，因此下游装置无需防腐；5)SOx脱除率可达90％ 以上；6)脱硫塔无需加内衬，采用普通碳钢材料即可，烟囱也无需防腐；7)占地面积小；8)不受烟气负荷限制，对锅炉负荷适应性强，运行负荷范围为0—100％ ；9)控制简单；10）无废水产生。适合于西北老机组的脱硫改造。为了保证脱硫效率达90%以上，石灰中氧化钙含量极为重要，设备要求氧化钙含量大于80%，目前脱硫用石灰中氧化钙含量的测定还没有一个电力行业标准，本厂脱硫设备是今年六月份投产的，从投产到现在，石灰中氧化钙含量的测定采用过很多种方法，本厂石灰粉由几个厂家供应，到样后，先上车取样化验，合格后才让卸料，公司规定，从取样到出化验单，时间不准超过两小时，因此实验方法必须精简、准确。其中有些方法过于繁琐，有些方法误差大、实验时间长，不适用于现场生产。生石灰的活性可以反应出生石灰中氧化钙含量的低，可以通过生石灰的活性来检验氧化钙含量测定实验的准确性。
影响脱硫石膏品质的因素分析
一、我厂脱硫工艺介绍
我厂一期2×600MW机组脱硫系统采用上海石川岛电站环保工程有限公司的湿法石灰石－石膏工艺。该套烟气脱硫系统(FGD)处理烟气量为100%的烟气量，不设烟气旁路，FGD系统由以下子系统组成：烟气系统（未设增压风机及GGH）、吸收塔系统、石膏脱水系统(包括真空皮带脱水系统和石膏储仓系统)、石灰石制备系统（未设磨机）、公用系统、排放系统、废水处理系统、电气系统、控制系统。
1.烟气参数（设计煤种，100%BMCR负荷）
表1 烟气参数
名 称 单 位 FGD入口原烟气参数 FGD出口净烟气参数
总干态流量 Nm3/h(干) 2,345,704 2,345,704
总湿态流量 Nm3/h(湿) 2,544,396 2,690,493
压力 Pa 600 ～ 2500 -1000 ～ 1000
温度 ℃ 120 50.4
H2O（蒸汽） vol%(湿) 7.809 12.4
O2 vol%(干) 5.591 6.09
CO2 vol%(干) 12.767 13.88
SO2（6%O2） mg/Nm3(干) 3027 151
SO3 （假定） mg/Nm3(干) 50 50
飞灰 mg/Nm3(干) 150 50
2.石灰石粉参数 表2 石灰石粉参数
项目名称 符 号 单 位 数 据
氧化钙 CaO % 50.4
二氧化硅 SiO2 % 1.5
氧化镁 MgO % 1.19
三氧化二铝 Al2O3 % 0.34
五氧化二磷 P2O5 % 0.01
三氧化二铁 Fe2O3 % 0.16
氧化钾、氧化钠 K2O +Na2O % 0.11
三氧化硫 SO3 % 0.11
其它 % 0.32
烧失量 % 42.27
粒径（90％通过250目） um ≤0.063
3.脱硫装置主要性能指标
表3 脱硫装置性能指标
序 号 指标名称 参 数
1 FGD进口烟气量(Nm3/h，标态，湿基，实际O2) 2345704
