当前火电厂脱硫石膏现状及利用的研究_沈建军
第30卷增刊(2)现代化工N o v .20102010年11月
M o d e r n C h e m i c a l I n d u s t r y
当前火电厂脱硫石膏现状及利用的研究
沈建军,祁利明,王福斌
(内蒙古电力科学研究院,内蒙古呼和浩特010020)
摘要:从烟气脱硫石膏的来源与性能介绍了电厂脱硫石膏可作为天然石膏替代品,并阐述了燃煤电厂烟气脱硫石膏的特性和国内脱硫石膏的利用现状,结合我国实际,对燃煤电厂脱硫石膏综合利用现状进行了分析。
关键词:脱硫石膏;烟气脱硫;火电厂中图分类号:X 773
文献标识码:A
文章编号:0253-4320(2010)S 2-0303-03
S t u d y o nc u r r e n t l y s t a t u s a n du s e o f F G Dg y p s u m
S H E NJ i a n -j u n ,Q I L i -m i n g ,W A N GF u -b i n
(I n n e r M o n g o l i aP o w e r S c i e n c e R e s e a r c hI n s t i t u t e ,H u h h o t 010020,C h i n a )
A b s t r a c t :A c c o r d i n gt ot h es o u r c ea n dp e r f o r m a n c eo f f l u eg a s d e s u l f u r i z a t i o n (F G D )g y p s u m ,i t c a nb ea s a s u b s t i t u t e f o r n a t u r a l g y p s u m i s i n t r o d u c e d ,t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f F G D g y p s u m o f h e a t -e n g i n e p l a n t a n du t i l i z a t i o n s t a t u s i nd o m e s t i c i s d e s c r i b e d ,c o m b i n i n g t h e p r a c t i c a l s i t u a t i o no f o u r c o u n t r y ,t h ec u r r e n t c o m p r e h e n s i v e u t i l i z a t i o no f c o a l -f i r e dp o w e r p l a n t i s a n a l y z e d .
K e y w o r d s :F G Dg y p s u m ;f l u e g a s d e s u l f u r i z a t i o n ;h e a t -e n g i n e p l a n t
收稿日期:2010-08-18
作者简介:沈建军(1977-),男,硕士,工程师,主要从事环境治理及清洁生产方面的工作,s j j x x 7724@163.c o m 。
目前,我国电力以煤电为主,燃煤电厂发电量约占总发电量的80%。我国作为世界上最大的煤炭生产国和消费国,根据我国的能源结构状况,今后相当长时期内以煤电为主的格局难以改变。燃煤电厂
每年排放大量二氧化硫,排放量达2000万t /a [1]
,严重污染了大气环境,破坏生态平衡,危及人体健康。因此,减少S O 2排放,控制煤烟型污染是改善我国大气环境质量,实施可持续发展战略的客观要求。1998年11月批复的《酸雨控制区和S O 2污染控制区划分方案》标志着我国火电厂烟气脱硫工作已进
入了实质性阶段[2]
。
在众多烟气脱硫工艺中,湿式石灰石-石膏法
以其稳定、高效等优点成为世界上最成熟、应用最广泛的脱硫工艺。这种工艺会产生大量副产物———脱硫石膏,预计到2010年我国脱硫石膏排放量将达到
300万t 以上[3]
。脱硫石膏不仅要占用大量的土地,而且还可能造成二次污染。因此,研究脱硫石膏的性能和综合利用技术,结合我国具体国情,研究开发出市场竞争力强的脱硫石膏综合利用产品,解决脱硫石膏的最终处置问题,对国家推广烟气脱硫技术的宏观决策具有重要意义。
1 烟气脱硫石膏的来源与性能
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C a C O 3反应生成C a S O 3,C a S O 3氧化后经旋流分离、洗涤和真空脱水,最终生成石膏晶体C a S O 4·2H 2O
。反应式如下:S O 2+H 2O H ++H S O -3(1)C a C O 3+2H +
C a 2+
+H 2O +C O 2
(2)H S O 3-+1/2O 2
H ++S O 2-4
(3)C a 2++S O 2-4+2H 2O
C a S O 4·2H 2O
(4)
脱硫石膏主要成分与天然石膏相同,为C a S O 4·2H 2O
,呈粉末状。当石灰石纯度较高时,脱硫石膏纯度一般为90%～95%,含水率一般为10%～15%。由于其含水率高、黏性强,在装载、提升、输送过程易黏附在各种设备上,造成积料堵塞,影响生成正常进行。1.2 脱硫石膏性能
烟气脱硫工艺决定了脱硫石膏的性质,其特点是纯度高,成分稳定,游离水分含量约为10%,粒度小,粉状,含较多的水溶性盐
[4]
。一般根据燃烧的
煤种和烟气除尘效果不同,脱硫石膏从外观上呈现不同的颜色,常见颜色是灰黄色或灰白色,灰色主要是由于烟尘中未燃尽的炭质量分数较高的缘故,并含有少量C a C O 3颗粒。天然石膏与之相比,呈粉状,化学成分与脱硫石膏相差不大,杂质主要以黏土类矿物为主。表1列出天然石膏和脱硫石膏的化学
·
303·DOI :10.16606/j .cn ki .issn 0253-4320.2010.s2.092
现代化工第30卷增刊(2)
成分及细度。表2则是脱硫石膏和天然石膏粒径分
布情况。
表1 天然石膏和脱硫石膏的化学成分及细度%
名称C a O M g O S i O
2A l
2
O
3
F e
2
O
3
L o s s
筛余(%)
0.045m m
脱硫石膏31.51.304.31.731.1517.28.8
天然石膏31.61.002.70.700.5019.21.0
表2 石膏颗粒粒径分布%粒度/μm806050403020105
脱硫石膏10.94.79.54.914.415.520.012.7天然石膏5.015.58.321.931.015.71.70.4 注:天然石膏中未计入8.8%的大于80μm的颗粒。
在扫描电镜下可观察到,脱硫石膏颗粒外形完整,水化后晶体呈柱状,结构紧密,其水化硬化体的表观密度较天然石膏硬化体大10%～20%,而且,脱硫石膏颗粒一般不超过200目,粒径分布范围较小。
2 国内烟气脱硫石膏排放和综合利用研究状况
2.1 排放状况
我国烟气脱硫石膏产生的时间较短,对其应用价值和市场普遍认识不足,对脱硫石膏的性能,处理加工设备和加工工艺还没有详细的、系统的、科学的基础性研究,从目前脱硫石膏的处理工艺和设备并不完全与天然石膏相同,如在物料输送、粉尘处理、煅烧工艺等;就物性方面脱硫石膏与天然石膏也有不同之处,如脱硫石膏纯度高、游离水大、粒度细;颗粒大小粒径分布均匀、级配较差、标稠用水量大,含水溶性盐较多;还值得注意的是脱硫石膏与天然石膏二者来源不同,脱硫石膏中以未反应的碳酸钙为主要杂质及未被完全氧化的亚硫酸钙存在、杂质状态相差较大,另在脱硫生产工艺中技术处理的不同,石灰石原料成分的不同,加工石灰石细度的不同等都会影响脱硫石膏的品质,所以脱硫石膏在应用加工时一定要结合具体实际,采用科学手段进行深入的研究。
2.2 综合利用现状
国内脱硫石膏的综合处理和应用已起步,利用前景蕴藏着巨大的市场机遇,特别是那些天然石膏缺乏而脱硫石膏资源丰富的经济发达地区,经应用实践证明脱硫石膏是一种品位较高的宝贵资源,它可适合于不同用途的石膏建材制品的生产。
脱硫石膏与天然石膏有一定的区别,但从根本上讲,由于它们的主要成分相同,并且脱硫石膏的主要成分含量高,故处理后的脱硫石膏是一种比天然石膏还要好的胶凝材料。
(1)脱硫石膏通过干燥,脱水处理成为熟石膏
熟石膏按制品可分浇注石膏、灰泥石膏、陶瓷工业用石膏、铸造工业用石膏、牙料用石膏、骨科绷带医用石膏、煤矿防火加强巷壁用石膏、土壤改良用石膏等,用量最大的是建筑用熟石膏(建筑石膏),一般认为对建筑脱硫石膏的脱水温度(料温)应在125～145℃为好;煅烧设备和工艺不一样,煅烧温度也要有不同的变化,从相组成看,熟石膏中可溶性无水石膏含量应较高一点为好,因熟石膏中可溶性无水石膏亲水性极强,接触潮湿空气后,很容易转化为半水石膏,通过转化效应增加熟石膏粉中半水石膏的含量,使其相变过程趋于稳定,可改善熟石膏的物理力学性能,能够满足用于石膏制品生产的质量要求具有重要意义。
(2)脱硫石膏也可制做高强石膏
将脱硫石膏制成浓度适宜的石膏浆体,加入一定量的转晶剂,在搅拌加压的条件下,石膏浆体的处理温度、时间及压力控制在一定范围内生成柱状石膏晶体,然后经脱水,干燥制得高强熟石膏,在生产中转晶剂的种类及加入量,浆体的热处理温度及时间和压力,料浆浓度等都是决定产品质量的重要因素,
(3)脱硫熟石膏和粉煤灰或矿渣制备新型胶结料
脱硫熟石膏和粉煤灰加矿渣为主要原料,并掺入激发剂制成的新型胶结料,这种胶结料在前苏联的资料中有大量介绍,这可使脱硫石膏拓宽使用范围,得到更广泛的利用,并能使熟石膏的耐水性与强度方面都有明显改善,近2年来利用太原一电厂生产的建筑用脱硫石膏和一级粉煤灰,太原德龙公司生产的矿渣磨细粉与本研究所研发的增强激发剂G,试验结果是在大量利用脱硫石膏与粉煤灰或渗加矿渣磨细粉时,可在保持石膏制品基本性能的基础上,大幅度提高粉煤灰和矿渣磨细粉在激发剂作用下生成的水硬性水化产物,改善了胶结料的耐水性与强度。石膏仍是胶结料中发挥强度的主体,粉煤灰及矿渣磨细粉的水化反应是在石膏硬化体中进行。这样提高后期强度,密实度增大,吸水率下降,
·
304·
2010年11月沈建军等:当前火电厂脱硫石膏现状及利用的研究
抗冻性改善使胶结材料硬化体中即有气硬性水化产物,又有水硬性水化产物,该硬化体干缩小,体积稳定性好,确实是一条即节能又同时利用两种工业废渣生产建筑材料的工艺途径。
(4)利用脱硫石膏配制粉刷石膏
制备的粉刷石膏具有强度高、和易性好、成本低等特点,特别是利用脱硫石膏和粉煤灰混合型粉刷石膏,后期强度均好于单一石膏的产品,其耐水性明显提高,利用太原一电厂生产的脱硫石膏和一级粉煤灰,添加了金龙凤石膏专用缓凝剂、保水剂、胶粘剂,表面活性剂所生产的粉刷石膏,其产品质量均优于J C/T517—2003粉刷石膏行业标准,现已在石家庄、保定、洛阳、天津、北京、唐山、太原等地推广使用;为此笔者在配制粉刷石膏时要采用石膏专用减水缓凝剂降低拌合物用水量,同时掺入有利于保水性能的无机和有机材料,提高粉刷石膏料浆保水性能,另需增加有利于改善黏结性的胶凝材料来提高其黏结强度。粉刷石膏在生产过程中,要特别注意所有材料必需搅拌均匀,不要忽视搅拌设备死角物料的排放,直接影响到粉刷石膏产品质量。
(5)用脱硫石膏生产石膏砌块和石膏条板
该设备和生产工艺与天然石膏相同,因脱硫熟石膏颗粒细,标准稠度需水量大,堆集密度大,凝结时间快、强度高,建议在生产石膏砌块时,要在确保脱硫石膏流动度的情况下,尽量减少用水量(也可添加减水剂来解决),这样可更好地提高石膏砌块的自身强度,同时也可添加少量发泡剂或填加其他轻质无机材料来减轻石膏砌块质量,另还可减少石膏砌块因其他原因造成的内部应力。在脱硫熟石膏中加入适量的粉煤灰、矿渣磨细粉、石灰等,可使在保证石膏胶结材料早、强、快、硬的基础上,促使粉煤灰、矿渣水化。产生水硬性水化硬化体,耐水性能得到明显改善,提高其软化系数。另还可考虑添加适量其他无机材料,改善脱硫石膏的颗粒级配,使石膏砌块成形晶体结构有所改善,增加收缩稳定性。
(6)脱硫石膏用于水泥缓凝剂
用作水泥缓凝剂虽然附加值不高,利润也不可观,但却不失为大规模处理脱硫石膏的主要途径之一。在水泥生产中,为了调节和控制水泥的凝结时间,一般需掺入石膏作为缓凝剂。石膏还可促进水泥中硅酸三钙和硅酸二钙矿物的水化,从而提高水泥的早期强度以及平衡各龄期强度。根据其在日本应用情况来看,现已证明了脱硫石膏用于水泥辅料,在纯度、粒度、微量成分等性能上完全没有问题,在水泥行业中代替天然石膏完全具有可行牲,脱硫石膏能够正常调节水泥的凝结时间,水泥性能正常发展,水泥强度、凝结时间等指标均达到国家有关标准。
(7)脱硫石膏用于钢结构防火涂料
利用脱硫石膏制做的钢结构厚层型防火涂料,一般由保温隔热材料和石膏做为填料与多种外加剂配制而成,其绝热性能、环保性能、黏结性、抗裂性均很好,脱硫石膏可使涂料的阻燃性能更佳,施工性能更好,这是由脱硫石膏的特殊物理和化学性能决定的。
(8)脱硫石膏在内墙腻子中的应用
内墙腻子使用粒度小于15n m,比表面积大于1000m2/k g的脱硫石膏,加入保水剂、胶粘剂等添加剂配制而成。
(9)脱硫石膏在纸面石膏板中的应用
纸面石膏板是国内外主要建材产品,也是最好的石膏建材产品,脱硫石膏有纯度高、粒度细、氯离子含量低等优点,在纸面石膏板的应用中:①增大料浆动性,使纸面石膏板整体性能和强度增加,避免边缘空心的产生,对产品质量很有利;②降低纸面石膏板的质量,降低成本;③改善石膏板的质量,在天然石膏中添加一定比例的脱硫石膏,会提高纸面板的强度和硬度。
日本、德国已有多年利用脱硫石膏生产纸面石膏板的大型生产线。由于利用价廉的脱硫石膏使其生产成本较以天然石膏为原料明显降低。
(10)在矿山充填材料的应用
胶结充填采矿法是一种经营费用较高的采矿工艺,其充填成本占采矿成本的1/3左右,而充填成本中充填胶凝材料水泥占80%以上,昂贵的胶结充填成本,严重地制约了胶结充填采矿法的应用和发展。研制新的胶凝材料,在不降低充填体强度的情况下,替代部分或全部水泥,是充填技术的主攻方向。能促进矿山胶结充填采矿工艺的发展,节约矿山充填成本,由于在烟气脱硫时加入一定量的阻垢剂,使脱硫石膏中不仅含有聚合物,而且含有一定量的表面活性剂,聚合物不但可以填充界面空隙,使界面过渡区密实,还可增强石膏与骨料之间的黏结,表面活性剂有使空气在水中乳化的能力,提高胶结充填体的均质性,从而提高充填体的质量,满足充填材料性能。
(11)在农业上的应用
脱硫石膏在农业上主要用于肥料。钙是作物需要量仅次于硫的第5种营养元素,它可以增强作物 (下转第307页)
·
305
·
2010年11月梁世平:糖厂蒸发系统汽耗优化的研究———R i l l i e u x原理及其新发展
正确理解及应用中应注意的问题。
1 糖厂蒸发系统节能的基本策略
糖厂蒸发节能的关键是怎样重复有效地利用蒸汽的能量,R i l l i e u x首先提出糖厂多效蒸发站节汽的可能性,并给出糖厂多效蒸发的3个基本原理[10]:
(1)在1个多效蒸发系统中,当总的蒸发水量一定时,系统的蒸汽消耗量随着系统蒸发罐效数的增加而成倍地减少。
(2)从蒸发罐抽取汁汽用于加热或煮糖时,所节省的蒸汽量等于所抽取的蒸汽量与抽汽蒸发罐的效序的乘积除以系统的总效数。
(3)在多效蒸发系统中,从蒸发罐传热体(汽鼓)中排走不凝缩气体,才能使蒸发罐传热的过程能进行下去。
可以看出R i l l i e u x原理从能耗的角度指出了多效蒸发优于单效蒸发(1),并给出了节省的蒸汽量与抽汁汽量和效数的关系(2)和多效蒸发器有效运行的条件(3)。这三项原理可以作为制糖工业热力方案如何节约用汽的理论基础,但怎样评价热力方案,R i l l i e u x原理并没有给出一个明确的定量标准,比如,如何抽汁汽才能使节约蒸汽的极限值达到最小值?即制糖工艺用汽量理论最小值应是多少?而达到最小值时,其蒸发各效抽汁汽量,汽凝水自蒸发汽量与总蒸发水量及其他因素之间的关系又会怎样?蒸发系统最优控制的关键是什么?怎样进行优化控制?特别是R i l l i e u x第2原理的定量结果是否是普适的?这些问题都很有必要进行深入地研究。因此,蒸发系统节能的基本策略:①采用多效蒸发;
②是如何优化多效蒸发。事实上,R i l l i e u x原理没有回答如何优化多效蒸发的问题。本文将在下一节讨论这个问题。值得指出的是,对R i l l i e u x原理的理解存在误解[6],他们把R i l l i e u x第3原理理解为:“在多效蒸发中,当蒸发系统的全部汁汽均被抽取时(末效罐没有汁汽进入冷凝器),全厂工艺过程的汽耗量最小,蒸发系统的汽耗量为零”[6]。其实R i l-l i e u x第3原理并没有给出这个结论。R i l l i e u x第3原理原文是(3)M e a n s o f w i t h d r a w a l o f n o n-c o n d e n-s a b l e g a s e s f r o m c a l a n d r i a o r c o i l s w h e r e c o n d e n s a t i o n o f v a p o r s o c c u r s m u s t b e a v a i l a b l e[10]。可见,它只告诉我们“在多效蒸发系统中,从蒸发罐传热体(汽鼓)中排走不凝缩气体,才能使蒸发罐传热的过程能进行下去。”这只是多效蒸发系统有效运行的条件。
2 糖厂蒸发系统节能的基本原理
自从100多年前R i l l i e u x提出多效蒸发系统原理后,世界各地的糖厂不断地应用这原理去设计或改造蒸发系统,但是在很长时间内大部分的工作仍然停留在经验的层面,没有给出定量的能耗优化方法
(上接第305页)
对病虫害的抵抗能力,使作物茎叶粗壮、籽粒饱满。如花生需钙量仅次于钾,增施钙肥可以显著提高花生的产量与品质。利用脱硫石膏中的钙离子,可以降低土壤碱性,消除碳酸盐对作物的毒害,同时钙离子可替代土壤胶体上的钠离子,补充活性钙,增强土壤的抗碱能力。
其次可以改良土壤。脱硫石膏的加入可以使代换性钠含量降低,那是由于石膏中的C a2+和M g2+置换了土壤代换性钠,同时土壤强碱状况也随之改变,从而为作物的正常生长提供了比较好的土壤环境。经印度科学家试验研究,在碱土中加入0.5%～1.0%的脱硫石膏,不仅使碱土中的小麦正常生长,而且增产增收;在不毛之地重盐碱土壤播种玉米,加入0.5%～1.0%的脱硫石膏后玉米长势喜人。
3 总结
烟气脱硫系统的建设和运行对火电厂来说主要是产生环境效益和社会效益,并不直接产生经济效益。但是,脱硫石膏综合利用产生的经济效益可以在一定程度上促进电力企业建设和运行脱硫系统的积极性,同时还可缓解电厂运行成本提高与电价补贴不及时的矛盾。为推动脱硫石膏的综合利用量的增加和利用范围的扩展,我国应建立鼓励脱硫石膏利用的法规和政策。我们要充分认识脱硫石膏的性能,提高脱硫石膏综合利用的技术,使得脱硫石膏的综合利用得到进一步推广应用。
参考文献
[1]彭家惠,林芳辉.粉煤灰改性无水石膏胶结材的研究[J].粉煤
灰综合利用,1995(4):30-33.
[2]成先红,张梅.脱硫石膏在我国推广应用的技术和市场前景分析
[J].矿冶,1999,8(4):68-72.
[3]王方群,原永涛,齐立强.脱硫石膏性能及其综合利用[J].粉煤
灰综合利用,2004(1):41-44.
[4]丛钢,邢世健,张沪.脱硫石膏性能研究[J].新型建筑材料,
1997(12):10-12.□
·
307
·
电厂脱硫石膏综合利用是发展循环经济的宝贵资源-免费
电厂脱硫石膏综合利用是发展循环经济的宝贵资源1 我国电厂脱硫石膏的应用现状 1.1 我国电厂脱硫石膏产量近两年急剧增加 火力发电厂在将化学能源转换成电能的同时，消耗了全国50%以上的煤炭。在创造了巨大的电能的同时，产生了大量的粉煤灰、脱硫石膏等固体排放物，为使这些“废弃物”更好地得到利用，电力企业的领导和员工倾注了巨大的心血和付出艰辛的劳动。以华能国际电力股份有限公司为例，2007年发电量达到2224亿千瓦时，消耗煤炭超过8000万吨，同时生产出粉煤灰约2000万吨，利用掉1500万吨。脱硫石膏生产了155万吨。由于火电厂机组脱硫装置多集中在2008-2009年投产，预计2008年全公司管理电厂脱硫石膏产量将达到300万吨，2009年脱硫石膏将生产500万吨。从利用渠道看，85%以上送往水泥厂做缓凝剂，仅有少部分送拉法基纸面石膏板厂作原料，另外相当多的石膏堆存在灰场。 随着国家环保对电厂脱硫的要求越来越高，脱硫石膏的产量越来越多。华能公司的脱硫机组约占全国的10%左右，以此推算，全国今后每年将有近5000万吨脱硫石膏产生。如何将这一大宗“废弃物”变成重要矿产资源，是发展循环经济的课题。 1.2 脱硫石膏国内市场需求正在扩大 2007年国内石膏市场总容量7000万吨，90%以上为天然石膏。其中用于水泥缓凝剂2000万吨，纸面石膏板1000万吨，粉刷石膏1000万吨。其他石膏制品品种繁多。工业副产石膏则大量堆积，磷石膏4000万吨，脱硫石膏3000万吨，并在快速增加。 西方发达国家的石膏，广泛应用在民用建筑中，用量比例很大。美国纸面石膏板的用量，达到平均每人每年使用10平方米，而我国人均每年使用不到1平方米。美国民用建筑重量的70%为石膏制品，而我国石膏制品在民用建筑中的重量比例还不到1%，与发达国家相差甚远。有的国家比如德国、英国禁止开采和使用天然石膏，鼓励使用化学石膏。日本、德国的脱硫石膏得100%的利用。 西方发达国家的民用建筑以轻型墙板结构为主，我国民用建筑以砂石、混凝土、砖块为主材的重型结构为主。这不仅消耗了大量资源和能源，也不利于防火和抗震。四川汶川地震已经暴露出重型结构是不抗震的弱点。我们在灾区重建时提出应当使用抗震建材，主要是轻型板材，可是一调查，国家提供不出那么多的板材。灾区提出“不等不靠，自己动手，就地取才，”，其实还是砖瓦水泥结构的重型结构。这个事实应当引起有关方面的重视。 研究表明，脱硫石膏作为建材，完全可以达到天然石膏的性能，这不是技术问题，也不是体制、机制问题，而是我们没有形成规模化的生产，没有推广轻型墙体的强大的物质基础。我国开展新型墙体研究已经几十年，做了大量工作，取得极其丰富的经验，并研发出各类产品，但是在推广应用上还有差距。 我国发电企业大规模开展烟气脱硫，生产石膏的时间并不长，就是近几年的事情。我国传统的建筑材料如水泥制品、砖瓦制品，价格便宜，坚固耐用，应用技术成熟，非常受欢迎。而新型墙体材料价格比较贵，品种数量有限，应用技术尚不普及，使用范围受到限制。 随着建筑材料生产节能和建筑节能已经提到日程。新型建材和制品的生产必然加速提到日程。近年来，国家大力开展电厂烟气脱硫，每年产生大量优质石膏，给发展新型绿色环保建材带来新的机遇。已经有许多石膏建材企业转向使用脱硫石膏替代天然石膏，例如北新建材、可奈福、拉法基等公司都在上海周边建设了新的纸面石膏板生产线，大量利用周围发电厂的废弃脱硫石膏进行生产，并取得好的经济效益和社会效益。
脱硫石膏脱水困难原因分析及解决方案
大同分公司脱硫石膏脱水困难的原因分析及解 决方案 1石膏脱水困难的现象极其原因分析 1.1现象 1）滤布成型的石膏饼中出现分层现象，上层较湿，下层较干，或上层干下层湿； 2）石膏饼表面有一层湿黏，发亮的物质； 3）石膏病断层有气泡破裂后留下的小孔。 4）下料口不结块、不滑落，成稀泥状，甚至出现下部粘稠、上部成流水状。 1.2原因分析 影响石膏脱水的因素比较多，归纳起来，不外乎吸收塔物理化学反应过程的参数控制和脱水设备的运行状况。 1.2.1 参数控制 参数控制因素对于吸收塔，除了粉尘，上游烟气因素已不可控，因而在运行过程中，主要要控制吸收塔本身的浆液PH值、浆液密度。吸收塔液位，粉尘含量和氧化风量，这些参数，影响石膏的结晶和水分的脱出，因为在石膏的生成过程中，如果参数控制不好，往往会生成层状、针状晶体，进一步向片状、簇状或花瓣形发展，其粘性大难以脱水，如亚硫酸钙晶体。而石膏晶体应是短柱状，比前者颗粒大，易脱水。另外，颗粒较小的物质如石灰石和粉尘等杂质游离于石膏晶体之间，堵塞水分脱出通道，是水分难以脱出。 1.2.1.1 浆液PH值。 浆液PH是控制脱硫反应过程的一个重要参数。控制PH S就是控制过程的一个重要参数。控制FH值就是控制进入吸收塔的石灰石浆液量。为SO溶解过程中，离解出大量的H,高PH的控制有助于SO的溶解，而石灰石的溶解过程中，离解出大量的0H,低PH值的控制有助于石灰石的溶解，所以PH值得过高过低都不利于石膏的形成，必须确定一个合理的PH值，否则过高的PH值使大量的石灰石混入石膏，无论是石灰石还是亚硫酸盐，由于其粒径比硫酸钙晶体小，不但降低石膏纯度，而且造成石膏脱水困难。 121.2浆液密度
脱硫石膏产业的市场前景分析报告
脱硫石膏产业的市场前景分析报告 在2010年之后，我国每年将要排放近亿吨燃煤电厂烟气脱硫的副产品——脱硫石膏；同时每年还要排放与脱硫石膏同属化学石膏的磷石膏4000多万吨；2007年我国天然石膏的产量为5000多万吨，这样即使全部化学石膏全部取代了天然石膏，仍可能有几千万吨的脱硫石膏和磷石膏无法利用。由此可见，如果不对化学石膏的处理技术加以创新、开拓新的用途，进行全面的综合利用，必定会造成二次污染。另外，脱硫石膏产出较均匀的分布特点，改变了原有的石膏产品生产地区远离消费地区的状况，这必然要打破原有的石膏产业分布格局；而脱硫石膏与天然石膏不同的物理形态，则使石膏生产设备发生革新；脱硫石膏的高品位特点，又促进了石膏产品的延伸发展；同时脱硫石膏又是被强制产出的，不加利用又污染环境，不同于天然石膏呈自然状态深埋地下，对环境没有影响，这样在发展循环经济、节能减排的政策推动下，脱硫石膏深加工产业必然是会超速发展；因此，一场石膏产业的大洗牌大发展开始了！而本文就是对脱硫石膏产业市场前景做出的系统分析。 一、脱硫石膏及其现状 2006年我国共消耗11.65亿吨电煤，而我国的煤碳含硫量较高，平均达1%—2%，从而每年因燃煤要排放1000万吨以上的二氧化硫，造成经济损失达2000亿元以上，而其中燃煤发电就是最大的二氧化硫的排放者；因此我国政府十分重视燃煤电厂烟气脱硫的环保措施，从2003年起，国家发改委审批的新建燃煤电厂，如果燃煤含硫达0.7%以上，就必须安装烟气脱硫装置；已建成的燃煤电厂也必须要逐步安装烟气脱硫装置；因此，至2007年底，我国已有2.7亿千瓦的燃煤发电机组安装了烟气脱硫装置；而到2010年，我国将有4.6亿千瓦的燃煤发电机组安装烟气脱硫装置，其中88%的烟气脱硫装置是采用石灰石—石膏湿法烟气脱硫系统（即WFGD）；根据我国电煤的含硫量，因此在2010年之后，每年将要排放近亿吨湿法脱硫的副产品——脱硫石膏。另外,我国年产磷肥1100万吨，每年还要排放与脱硫石膏同属化学石膏的磷石膏4000万吨，并且磷石膏多年得蓄积已达数亿吨。2007年我国天然石膏的产量为5000多万吨（其中3500万吨用于水泥缓凝剂、其它则转化为半水石膏粉或纸面石膏板石膏砌块等）；这样即使全部化学石膏全部取代了天然石膏，仍可能有几千万吨的脱硫石膏和磷石膏无法利用。由此可见，如果不对化学石膏的处理技术加以创新、开拓新的用途，进行全面的综合利用，必定会造成二次污染；例如：贵州宏褔总公司每年排放磷石膏400万吨，对地下水的污染已经渗透了数百公里之外、湖南省北部的洞庭湖了。如果建立化学石膏排放场地，不仅要占用大量土地，而且每吨还需投资数十元，再加上运输费用，这对企业也是一个不小的负担，因此脱硫石膏等化学石膏的综合利用已是迫在眉睫的任务。 虽然，脱硫石膏比天然石膏品位更高，前者取代后者完全可行；但由于两者的各项指标有一定的差异，造成两者深加工的设备有区别；因此，专门处理脱硫石膏的工艺和设备尚处发展前期。这样一方面是巨量的脱硫石膏排弃而得不到利用，只是将废气污染转化成废渣污染，酸化土壤和地下水；另一方面每年要开采数以千万吨的天然石膏，增加了资源和能源的消耗，破坏了开采地的生态环境。因此，要想把这些化学石膏真正的利用起来，变废为宝，不仅要大力推广现有石膏深加工产品；更要扩展其用途，才能完全吃掉这如此巨量的废渣；而扩展
脱硫石膏的使用与技改
充分利用脱硫石膏有效降低生产成本 充分利用脱硫石膏有效降低生产成本脱硫石膏是电厂燃煤机组实施烟气脱硫产生的废渣，随着国家循环经济政策的实施和清洁生产鼓励政策的推动，各电厂脱硫石膏产量迅速增长，脱硫石膏在石膏制板、水泥和新型制砖等行业的综合利用率不断提升，逐步改变了以往脱硫石膏在户外堆存、填路或废弃的现状，成为部分行业代替天然石膏使用的优质廉价资源。 水泥企业受资源性产品涨价和柴油涨价、运输成本上升的影响，天然石膏采购成本不断增加，对采购保供和成本控制带来较大压力。脱硫石膏代替天然石膏使用就成为水泥企业降本增效的一个主攻方向，通过集团相关企业的使用试验，脱硫石膏使用不仅对水泥品质没有影响，并且能增进水泥后期强度。经过试验使用和设备技改，目前已经具备了用脱硫石膏粉代替天然石膏使用的条件，随着脱硫石膏粉使用比例的进一步提升，不仅降低生产配料成本，还有效地缓解天然石膏的供应压力，符合国家发展循环经济和节能减排方针的要求。现将八菱海螺使用脱硫石膏粉的具体做法总结如下： 一、通过小磨试验，明确使用方案 目前，脱硫石膏主要是湿法烟气脱硫产生的工业废渣，湿法烟气脱硫又称石灰石—石膏脱硫 法，经过吸收、中和、氧化、脱水得到的最终产品是CaSO 4·0.5H 2 O和CaSO 4 ·2H 2 O的混合物，在 GB6566-2001《建筑材料放射性核素限额》中明确了脱硫石膏属于A类建筑材料，其产销与使用 范围不受限制，可用于水泥生产。 经过集团不同单位的试验对比，不同电厂因原料和控制工艺不同产生的脱硫石膏的SO 3 含量 也不同，但SO 3 含量及结晶水含量均比天然石膏高，不溶物含量低，附着水含量偏大，对物料输送、转运有一定影响。 为掌握不同脱硫石膏掺加量对水泥物理性能的影响情况，公司质控处做了广泛的试验，相关小磨试验数据如下（表一）：
磷石膏
磷石膏是磷铵生产过程中形成的副产物。每生产1 kg的磷铵可排放3 kg的磷石膏。利用磷石膏改良盐碱土需要注意一下问题： 第一，用量不能过多，因磷石膏里含有氟和重金属，以免造成污染。 第二，低氟区，使用量不宜过高，一般为3000~4500kg/hm2,不宜连年用。 第三，最好与有机肥混合使用，因有机肥对氟有吸附作用。 第四，因过石磷铵中含氟量较高，同一块最好不与磷石膏合用。 市农科院高度重视改良盐碱地工作，近几年在采用磷石膏改良盐碱地方面做了大量的试验，今年根据试验田盐碱化问题进一步做了磷石膏改土方面的试验。4月23日调运磷石膏200吨，在新址科技园区亩施入2吨磷石膏，改良100亩耕地。科技人员将磷石膏均匀铺散于地表，结合土壤旋耕磙地，翻入0-40cm耕层，使之与土壤充分混合后，于播前灌水，全面进行盐碱地改良。 3月4日，临河区乌兰图克镇新胜村七组村民早早来到地头，在区农业局工作人员的指挥下，忙着用四轮车将磷石膏往自家田里运。 乌兰图克镇新胜村土地盐碱化严重，直接影响到农作物的保苗率和产量，制约着农业生产。为此，农技推广中心按照上级安排，对临河区盐碱化耕地面积较大、盐碱化程度较高的新华、狼山、白脑包、乌兰图克、干召庙5个乡镇，实施盐碱地改良，通过施用磷石膏和有机肥，实现土地改碱降盐、培肥地力，提高耕地质量。 临河区农技推广中心的工作人员告诉记者：“利用磷石膏改良盐碱地，是我们多年摸索出来的经验。今年，主要在北部几个乡镇进行项目推广。耕地使用磷石膏，可以有效改善土地盐碱化程度，改良土壤结构，提高盐碱化耕地上种植葵花的保苗率和产量达10%以上，实现增产增收。” 村民巩世芳家里有80亩耕地，近一半是盐碱地。“往年这好地、赖地种的都是葵花，明显的就能看出来盐碱地里的葵花长得就不如好地里的。听其他村民说去年在六组用磷石膏改良盐碱地，效果挺明显，我们也挺想试试。这不，今年推广中心把这个项目放在我们组，把磷石膏给我们拉到田间地头，不用我们花一分钱，真是太好了。估计今年我这用磷石膏改良后的40亩地肯定也能有个好收成。”正在等待磷石膏装车的巩世芳对记者说。 据了解，农技推广中心从今年2月开始发放磷石膏，按照磷石膏施用量每亩900公斤，截至目前已发放15909.091吨，改良盐碱地3.5万亩。 中新网乌鲁木齐1月12日电（记者戚亚平）来自新疆生产建设兵团发改委的消息，2015年，新疆兵团计划在4个团场开展脱硫石膏改良盐碱地试点工作，共计将投入2400万元人民币，实施脱硫石膏改良盐碱地示范2万亩。 新疆兵团下辖14个师176个农牧团场，大部分垦区分布在河流下游，是土壤盐渍化高发地，现有1558.35万亩耕地中不同程度的存在盐渍化问题，在一定程度上制约了现代农业加快发展。 据悉，按照向南疆垦区倾斜的总要求，新疆兵团初步确定了一师8团、10团、12团和八师142团作为2015年脱硫石膏改良盐碱地示范团场。计划每个示范团场实施脱硫石膏改
脱硫石膏脱水困难原因分析及解决方案
精心整理 大同分公司脱硫石膏脱水困难的原因分析及解决方案
1.2.1.6?石灰石CaCO 含量 3 石灰石中碳酸钙的重量百分含量应高于90％，含量太低时会由于杂质较多而给运行带来一些问题，造成吸收剂耗量和运输费用增加，石膏纯度下降。我。 石灰石中的其它杂质对湿法FGD系统的稳定运行也会带来较大影响，从而降低FGD系统的性能。FGD系统运行时，会出现尽管加入过量石灰石浆液，pH值依然呈下降趋势，使pH值失去控制的现 象，脱硫效率也会随之下降，即进入石灰石浆液“盲区”，或称“坏浆”。
由石灰石中的杂质带入系统中的可溶性铝和浆液中的F-可以形成AlFX络合物，AlFX络合物达到一定浓度时会降低石灰石的反应活性，即所谓“封闭”石灰石，这是进入石灰石浆液“盲区”的主要原因。而且，在较高pH值运行时，AlFX络合物包裹在石灰石颗粒表面，使之暂时失去活性的现象更加明显。 等引起滤布过滤通道的堵塞，使浆液中的水不容易从滤布孔隙分离出来。若要达到一定的固液分离效果，必须使真空升高。 根据现场取样化验以及运行调整、设备等方面的情况分析，石膏脱水困难的原因有以下几个原因： 1、大同分公司石灰石CaCO 3 含量长期在88%及以下，甚至低于85%，相对石灰石中杂物含量增加， 杂物中所含的金属离子会影响石灰石溶解以及反应，导致石膏浆液中CaCO 3含量增加，由于CaCO 3 的粒径较小，容易吸附到真空皮带机的滤布上，从而造成脱水困难。由于对脱水系统的调整，影响连
续石膏脱水，造成吸收塔石膏浆液长时间高浓度，影响石灰石浆液分解，使浆液中CaCO 含量增加， 3 既浪费石灰石，又不能很好地脱除SO 。 2 2、吸收塔浆液密度计采用差压式密度计，这种密度计适合静态液体密度测量，而吸收塔浆液在搅拌器以及氧化风的作用下为动态浆液，导致密度测量不准确，手工测量又存在延迟，导致监盘人员不能实时观察吸收塔浆液密度，吸收塔浆液密度的影响也对脱水效果。 3、吸收塔PH采用自流式PH测量，由于取样位置高度的问题，导致现场实测PH值与石膏浆液排出 含量＞3%，维持低PH值泵取样手测PH值相差-0.5以上，吸收塔PH维持在5.0以上时底流CaCO 3 2 CaCO3 2.1 2.2 而吸 换或将差压式密度计优化。 2.3加强对旋流站的监控及维修 对于石膏旋流站的操作并不多，除了调整压力以外并没有太多手段。日常要加强检查底流口液体流出的状态，根据经验判断，当沉砂嘴喷出的为雾状时效果为最佳，接近直流时效果已经变差（见下图），此时可以考虑更换沉砂嘴。也可以测量一下，旋流后达不到50-60%的脱水效果就要考虑更换旋流器沉砂嘴了。再者就是停运后增加冲洗时间，防止浆液在旋流子中沉淀结垢。
浅析脱硫石膏的综合利用
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。
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 － 60 μm 之间。 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 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
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。 二、我国脱硫石膏利用现状可作为建筑石膏（生产纸面石膏板和石膏砌块）、模具石膏和水泥缓凝剂等建材领域。其中：建筑石膏（可生产纸面石膏板和石膏切块）项目，对脱硫石膏消耗量大是其优势所在。 做纸面石膏板是大量综合利用脱硫石膏的最佳途径之一，但其投资金额，技术含量高。 石膏砌块是新型墙体材料，是国家环保政策鼓励的发展方向。我国石膏总量的4～7％用于制作石膏墙体，而其它发达国家石膏总量的45 ％制作石膏墙体。模具石膏，对电厂产生脱硫石膏的品质要
磷石膏开发利用现状
科研开发 化工科技，２０１２，２０（１）：５３～５８ ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＩＮＤＵＳＴＲＹ收稿日期：２０１１－１０－ １２作者简介：韩 青（１９８７－） ，女，河南周口人，昆明理工大学硕士研究生，主要从事化工环保及材料的研究。＊＊通讯联系人。 ＊基金项目： 国家自然科学基金项目（２１０６６００３）。磷石膏开发利用现状＊ 韩 青，罗康碧＊＊，李沪萍，孔 霞，苏 毅 （昆明理工大学化学工程学院，云南昆明６５０２２４ ）摘 要：随着磷肥工业的迅猛发展，其副产磷石膏已成为与磷肥发展伴生的环保难题。作者叙述了磷石膏的来源及特性，并从磷石膏较为广泛的应用领域和开发利用研究的热点领域方面介绍了磷石膏的利用现状及存在的利弊。 关键词：磷石膏；开发；利用；应用；现状 中图分类号：Ｘ ７８６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－０５１１（２０１２）０１－００５３－ ０６ 磷石膏（ 简称ＰＧ）主要是磷酸厂、洗涤剂厂等化肥、 日化系统湿法制取磷酸产生的固体废渣，生产１ｔ磷酸大约产出４．５～５ｔ磷石膏［１，２］ 。磷石膏的主要成分是ＣａＳＯ４· ２Ｈ２Ｏ，其质量分数可达９０％以上，是一种重要的可再生石膏资源。近年来随着高效复合肥工业的迅猛发展，我国磷石膏的年排放量超过５０００万ｔ，尽管磷石膏的利用途径较多，但实际利用效果并不理想。我国磷石 膏的资源化利用率很低［３］ ，仅为４．３％～ ４．５％［４］ 。磷石膏由于含有磷及氟等较多有害物 质， 如果任意排放会造成环境污染。筑坝堆存，不仅占地多、投资大、堆渣费用高，而且对堆场的地质条件要求高，长期堆积也会引起地表水及地下水的污染。因此磷石膏的处理成为与磷化工发展伴生的环保难题。 １ 磷石膏的来源与特性 １．１ 磷石膏的来源 磷石膏是在湿法磷酸生产过程中用磷矿石与硫酸反应得到的以ＣａＳＯ４·ｎＨ２Ｏ为主要成分的副产品，该反应的方程式如下。 Ｃａ５Ｆ（ＰＯ４）３＋５Ｈ２ＳＯ４＋１０Ｈ２Ｏ＝５ＣａＳＯ４ ·ｎＨ２Ｏ＋３Ｈ３ＰＯ４＋Ｈ Ｆ↑目前全世界每年排放的磷石膏高达１．５亿ｔ 以上，我国磷石膏年排放量位居世界第３位。１．２ 磷石膏的特性 磷石膏主要化学成分和天然石膏（ＣａＳＯ４·２Ｈ２Ｏ）基本相同，存在的差异是磷石膏中ＣａＳＯ４ 的含量较高，同时含有Ｐ２Ｏ５、Ｆ、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、 ＳｉＯ２、 有机物等杂质及少量镉、铅、铜等元素［５］ 。并且磷石膏含水量较高，所含的游离水能达到 ２０％～２５％，呈分散细粒状，ｐ Ｈ＝３～４，显弱酸性；陈化的磷石膏较稳定，显灰白色粉状。不同生产企业、不同批次的磷石膏的化学组成略有不同，这主要与磷酸生产工艺条件的控制及磷矿石的品种有关。 在湿法磷酸生产过程中，部分磷矿石未分解、同晶取代、洗涤过滤不完全是磷石膏中含有磷、氟等多种杂质的原因，正是这些杂质影响了磷石膏 的性能［６，７］ ，使其不能直接应用于石膏建材及高 端产品的生产，必须加以预处理，这又增加了应用成本，使其在替代天然石膏上优势不明显，严重制 约了磷石膏的大量利用［ ８］ 。２ 磷石膏的开发利用 磷石膏目前主要开发应用于建材水泥等传统行业。近年来随着科学技术的不断发展，在一些高端产品领域磷石膏也开始成为研究利用的热点。下面主要从两大方面分别介绍磷石膏利用状况。２．１ 磷石膏应用较为广泛的领域 目前磷石膏在工业上主要是用来制硫酸联产水泥， 在建筑上主要用来生产水泥和胶凝材料，在
电厂脱硫石膏脱水困难的原因及解决方案
电厂脱硫石膏脱水困难的原因及解决方案 我厂脱硫采用电石渣-石膏湿法脱硫技术，一炉一塔，不设增压风机、GGH。设计入口SO2≦8000mg/m3，出口SO2≦35mg/m3。电石渣浆液在吸收塔内对烟气进行逆流洗涤，通过物理、化学反映使烟气中的SO2与电石渣中钙离子发生反应，生成半水亚硫酸钙，再被鼓入浆液中的空气强制氧化生成二水硫酸钙，形成电石渣石膏浆液，由排浆泵将吸收塔内的浆液抽出，送往一级水力旋流器进行粒径╱密度分离，含固量5％左右的溢流，主要包括电石渣，灰尘等细小杂质颗粒重新返回吸收塔，含固量40％左右的底流，主要为石膏晶体送往二级真空皮带脱水机机进行脱水，形成含水量小于10％、石膏纯度90％以上的石膏饼，运送至厂外综合利用处理，从而除去烟气中98％以上的SO2污染物。 1石膏脱水困难的现象极其原因分析 1.1现象 1）滤布成型的石膏饼中出现分层现象，上层较湿，下层较干： 2）石膏饼表面有一层湿黏，发亮的物质； 3）石膏病断层有气泡破裂后留下的小孔。 4）下料口不结块、不滑落，成稀泥状，甚至出现下部粘稠、上部成流水状。 1.2原因分析 影响石膏脱水的因素比较多，归纳起来，不外乎吸收塔物理化学反应过程的参数控制和脱水设备的运行状况。 1.2.1参数控制 参数控制因素对于吸收塔，除了粉尘，上游烟气因素已不可控，因而在运行过程中，主要要控制吸收塔本身的浆液PH值、浆液密度。吸收塔液位，粉尘含量和氧化风量，这些参数，影响石膏的结晶和水分的脱出，因为在石膏的生成过程中，如果参数控制不好，往往会生成层状、针状晶体，进一步向片状、簇状或花瓣形发展，其粘性大难以脱水，如亚硫酸钙晶体。 而石膏晶体应是短柱状，比前者颗粒大，易脱水。另外，颗粒较小的物质如电石渣和粉尘等杂质，游离于石膏晶体之间，堵塞水分脱出通道，是水分难以脱出。 1.2.1.1浆液PH值。 浆液PH是控制脱硫反应过程的一个重要参数。控制PH值就是控制过程的一个重要参数。控制PH值就是控制进入吸收塔的电石渣浆液量。因为SO2溶解过程中，离解出大量的H+，高PH的控制有助于SO2的溶解，而电石渣的溶解过程中，离解出大量的OH-，低PH值的控制有助于电石渣的溶解，所以PH值得过高过低都不利于石膏的形成，必须确定一个合理的PH值，否则过高的PH值使大量的电石渣混入石膏，无论是电石渣还是亚硫酸盐，由于其粒径比硫酸钙晶体小，不但降低石膏纯度，而且造成石膏脱水困难。
脱硫石膏在水泥生产中应用
《脱硫石膏作水泥缓凝剂研究 2010-01-31 06:19 河南省鼎鑫轻质建材公司研究了利用脱硫石膏作水泥缓凝剂的水泥性能以及脱硫石膏的作用机理。研究表明,脱硫石膏中含有一定量的碳酸钙,掺入脱硫石膏,水泥凝结时间正常,对水泥力学性能和安定性有积极作用,可以代替天然石膏用于水泥生产。此外还研究了脱硫石膏的造粒以及使用脱硫石膏给生产企业带来的显著经济效益。脱硫石膏是火力发电厂烟气脱硫时由SO2和CaCO3反应生成 的一种工业副产石膏,主要成分为CaSO 4·H 2 O,还有一些杂质,如未反应完全的碳 酸钙,石灰石中所含有的其它杂质和少量钾、钠盐,一般含量不大于0.5%。脱硫石膏产量大,不受天然石膏产地的限制,将其用于水泥生产已引起人们的广泛关注。国外已有成功地应用脱硫石膏作水泥缓凝剂的经验,我国近年才有脱硫石膏产出,尚未对其作水泥缓凝剂进行过系统研究,本工作针对发电厂年产30万吨脱硫石膏综合利用问题进行了深入研究工业副产石膏作为一种废弃物会污染环境。将废弃物资源化,使用脱硫石膏作水泥缓凝剂是非常有效的途径。这将给排污单位和水泥厂创造好的经济、社会、环境效益。材料与实验方法主要原材料有脱硫石膏、天然石膏、水泥熟料、矿渣、粉煤灰,化学成分如表1。 脱硫石膏为灰白色粉末状,0.045mm方孔筛筛余1.0%。主要杂质为未反应完全的CaCO3和部分可溶盐。从化学分析可知,脱硫石膏不含对水化性能有负影响的杂质,适宜作水泥缓凝剂。 天然石膏为灰白色块状。 粉煤灰为电厂干排灰,物理性能见表2。 矿渣为水淬高炉矿渣。 将水泥熟料、石膏及各种混合材按配比要求计量后在球磨机中混磨30min,水泥细度达到国家标准要求。实测值,水泥0.08mm方孔筛筛余为7.0%～8.2%。复合水泥细度2.8%～4.7%。依据国家标准,对硅酸盐水泥、普通水泥、矿渣硅酸盐水泥、复合水泥的性能进行了全面测试。 结果与讨论 脱硫石膏对硅酸盐水泥、普通水泥性能的影响 脱硫石膏对硅酸盐水泥、普通水泥性能的影响如表3、表4所示,从试验结果可知,脱硫石膏的掺量大于2.0%时,水泥凝结时间能够满足标准要求,安定性合格,随着石膏掺量增大,凝结时间延长,但强度变化不明显。与相同掺量天然石膏的水泥相比,脱硫石膏作缓凝剂的水泥初凝时间有所提前,终凝时间相差不大,强度比
磷石膏综合利用项目可行性研究报告
建材科技开发有限公司 磷石膏综合利用项目可行性研究报告
目录 第一章总论 (1) 1.1项目概况 (1) 1.2编制的主要依据 (5) 1.3编制的主要原则 (5) 1.4研究范围和分工 (6) 1.4.1研究范围 (6) 1.4.2分工 (7) 1.5技术方案和设备来源 (7) 1.5.1技术方案 (7) 1.5.2设备来源 (8) 1.6主要技术经济指标 (9) 1.7技术经济综合评价和结论 (12) 1.7.1技术经济综合评价 (12) 1.7.2结论 (14) 1.8存在的主要问题及意见 (14) 第二章市场预测和拟建规模 (15) 2.1市场预测 (15) 2.1.1工厂位置及交通状况 (15) 2.1.2石膏生产建筑材料及其市场发展现状 (16) 2.1.3市场预测 (20) 2.1.4市场竞争力和抗风险能力 (22) 2.2拟建规模和产品性能 (26) 2.2.1拟建规模 (26) 2.2.2产品性能 (27) 第三章建设条件 (28) 3.1厂址概况 (28) 3.1.1厂区位置 (28) 3.1.2工程地质 (28) 3.1.3气象条件 (29) 3.1.4地震烈度 (30) 3.2原料资源 (30) 3.2.1磷石膏 (30) 3.2.2燃料 (30) 3.3供电 (31) 3.4供水 (31) 3.5交通运输及通讯 (32) 3.5.1交通运输 (32) 3.5.2通讯 (33) 第四章磷石膏综合利用技术方案 (34) 4.1原材料 (34) 4.1.1磷石膏 (34) 4.1.2燃料 (34) 4.1.3建筑石膏 (34) 4.1.4 配料计算 (35)
影响湿法脱硫石膏脱水效率的因素研究
影响湿法脱硫石膏脱水效 率的因素研究 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
影响湿法脱硫石膏脱水效率的因素研究 更新时间：2011-11-28 10:49来源：江西萍钢实业股份有限公司作者: 方婷，官民鹏阅读：4004网友评论0条 1前言 二氧化硫是“十二五”期间，国家明确的主要污染物减排指标之一，钢铁企业烧结机烟气脱硫势在必行。湿法脱硫工艺作为烧结烟气脱硫的办法之一，已经在一些企业实施。该工艺的副产物脱硫石膏因可以回收利用，具有一定的经济价值。正常情况工艺设计要求脱硫石膏经脱水后含水率低于15%，压滤后成形较好，成干态。但实际工程应用中脱硫石膏的脱水效果偶尔会出现不理想的状况，其含水率远大于设计要求，呈稀泥浆状，对脱硫石膏的排放及拖运造成很大的影响，甚至于直接影响脱硫石膏的外售。 2石膏脱水原理概述 吸收SO2后的脱硫浆液在脱硫塔内经氧化形成石膏浆液,当浆液达到一定密度后，被送入过滤系统进行脱水。石膏过滤系统主要设备包括水力旋流器和真空带式压滤机，二者分别承担了石膏的一级脱水和二级脱水的任务。经水力旋流器离心浓缩后的石膏浆液一般含水量为50%，通过真空带式压滤机作用石膏含水率才可能降低到15%以下。 真空压滤机是二级脱水系统的核心，其脱水原理是通过真空泵抽真空，在石膏表面形成负压力，强制分离石膏与水分。当含水的石膏均匀排放到真空皮带机的滤布上，随着滤布的运转在真空泵的吸力及重力作用下，脱硫石膏中的水分会被逐渐吸出。脱水后的石膏经滤布输送到皮带尾端后，经过滤分离系统，石膏从滤布上剥离，落入石膏仓内，同时石膏中抽出的废水可以循环利用送回洗涤系统再次使用。 3石膏脱水效率的影响因素 脱硫石膏脱水效果不好，影响因素是多方面的，主要包括：石膏结晶体粒径的影响、石膏浆液性质的影响、脱硫塔及运行控制的影响等。 石膏结晶体粒径的影响
脱硫技改方案
双碱法脱硫技改方案 初稿 淄博铁鹰钢铁有限公司技术装备部 2017.10.31
概述 为进一步提高压滤效率，减少生产成本，在生产允许的前提下，最大限度提高脱硫效率，在前期大压滤改造完毕的情况下制定本技术方案。 本项目技术方案采用旋流器底流浆液进入压滤系统，在保证脱硫效果的前提下进行优化改造，包括输送管路、搅拌系统、旋流器系统安装等。 工艺设计要求 1、脱硫方法：双碱法脱硫工艺。 2、物料性质：石膏浆液浓缩，给料浓度15%左右，给料方量110m3/h，给料粒度组成-20μm含量20-40%。 3、指标要求：底流浓度50%左右，溢流浓度3-5%。 一、渣浆泵及电机选型 烟气脱硫项目石膏旋流器入料量为110m3/h,旋流器布置高度10m，管道尺寸159mm，水平长度60m。旋流器要求入料压力为0.25MPa，泵的选型计算如下：渣浆泵流量确定：旋流器设计流量为110m3/h ，渣浆泵选型计算考虑1.1富余系数，则渣浆泵流量确定为120m3/h。 渣浆泵清水扬程确定： 选择渣浆泵清水扬程为45m。 电机功率确定： 以上型号为根据选型手册计算得，具体泵型号确定还需泵厂家进行复核。此外建议使用变频器方便控制旋流器给料压力，变频器型号请参考电机功率，理论上变频器容量大电机功率一个型号。 二、旋流器选型 1.物料平衡计算：
2.旋流器选型： 旋流器总的进料体积流量m3/h：110 拟选用旋流器的型号：FX100-PU-B 旋流器的给料压力：0.15-0.2MPa 选用旋流器的单台处理量m3/h：20-25 旋流器的需用台数：4 旋流器的备用台数：1 拟选用旋流器组的型号：FX100-PU-B×6 旋流器组的个数：1 3.设备清单
DBJ52T093-2019磷石膏建筑材料应用统一技术规范(完整版)
中华人民共和国工程建设地方标准DB DBJ52/T093-2019 备案号：J14771-2019 磷石膏建筑材料应用统一技术规范 Uniform technical specification for phosphogypsum building materials used in buildings 2019-08-09发布 2019-09-01实施 贵州省住房和城乡建设厅发布
中华人民共和国工程建设地方标准 磷石膏建筑材料应用统一技术规范 Uniform technical specification for phosphogypsum building materials used in buildings DBJ52/T093-2019 批准部门：贵州省住房和城乡建设厅 施行日期：2019年09月01日 2019 贵阳 2
前言 根据贵州省住房和城乡建设厅《关于下达工程建设地方标准<磷石膏建筑材料应用统一技术规程>编制任务的通知》（黔建科字[2018]544号）的要求，由贵州中建建筑科研设计院有限公司、瓮福化工科技有限公司、贵州开磷磷石膏综合利用有限公司会同有关单位共同编制完成的。 本规范在编制过程中，规范编制组对贵州省内磷石膏现状与磷石膏各类建材的应用情况进行广泛调查研究，认真总结实践经验，参考国内外相关标准，并在广泛征求意见的基础上制定本规范。 本规范的主要技术内容是：1.总则；2.术语；3.磷石膏建材产品原料技术规定；4.磷石膏建材产品技术规定；5.设计与构造；6.施工；7.验收；8.使用与维护。 本规范由贵州省住房和城乡建设厅负责管理，由贵州中建建筑科研设计院有限公司负责具体解释。执行过程中如有意见或建议，请寄送贵州中建建筑科研设计院有限公司（地址：贵州省贵阳市南明区甘荫塘甘平路4号，邮政编码：550006）。 本规范主编单位：贵州中建建筑科研设计院有限公司 瓮福化工科技有限公司 贵州开磷磷石膏综合利用有限公司 本规范参编单位（以下排名不分先后）： 贵州上和筑新材料科技有限公司 贵州泰福石膏有限公司 贵州开磷建设集团有限公司 贵州皓科新型材料有限公司 贵州卓为环保材料科技有限公司 贵州正和天筑科技有限公司 贵阳松源建材有限公司 贵州绿邦众创新材料有限公司 中铁五局集团建筑工程有限责任公司 贵州智慧绿城新型材料有限公司 贵州诚利新型材料有限公司 贵州中能高新材料有限公司 贵州建工集团第八建筑工程有限责任公司 贵州福泉蓝图住宅产业化有限公司 贵州正霸新材料科技有限公司 I
脱硫石膏脱水困难原因分析及解决方案
大同分公司脱硫石膏脱水困难的原因分析 及解决方案 1石膏脱水困难的现象极其原因分析 1.1现象 1）滤布成型的石膏饼中出现分层现象，上层较湿，下层较干，或上层干下层湿； 2）石膏饼表面有一层湿黏，发亮的物质； 3）石膏病断层有气泡破裂后留下的小孔。 4）下料口不结块、不滑落，成稀泥状，甚至出现下部粘稠、上部成流水状。1.2原因分析 影响石膏脱水的因素比较多，归纳起来，不外乎吸收塔物理化学反应过程的参数控制和脱水设备的运行状况。 1.2.1 参数控制 参数控制因素对于吸收塔，除了粉尘，上游烟气因素已不可控，因而在运行过程中，主要要控制吸收塔本身的浆液PH值、浆液密度。吸收塔液位，粉尘含量和氧化风量，这些参数，影响石膏的结晶和水分的脱出，因为在石膏的生成过程中，如果参数控制不好，往往会生成层状、针状晶体，进一步向片状、簇状或花瓣形发展，其粘性大难以脱水，如亚硫酸钙晶体。而石膏晶体应是短柱状，比前者颗粒大，易脱水。另外，颗粒较小的物质如石灰石和粉尘等杂质，游离于石膏晶体之间，堵塞水分脱出通道，是水分难以脱出。 1.2.1.1浆液PH值。 浆液PH是控制脱硫反应过程的一个重要参数。控制PH值就是控制过程的一个 溶解过程中，离解重要参数。控制P H值就是控制进入吸收塔的石灰石浆液量。因为SO 2 的溶解，而石灰石的溶解过程中，离解出大量的出大量的H+，高PH的控制有助于SO 2 OH-，低PH值的控制有助于石灰石的溶解，所以PH值得过高过低都不利于石膏的形成，必须确定一个合理的PH值，否则过高的PH值使大量的石灰石混入石膏，无论是石灰石还是亚硫酸盐，由于其粒径比硫酸钙晶体小，不但降低石膏纯度，而且造成石膏脱水困难。 1.2.1.2浆液密度。
年处理电厂脱硫石膏30万吨报告
年处理电厂脱硫石膏30万吨报告 【最新资料Word版可自由编辑！】
年生产10万至30万吨脱硫石膏 水泥缓凝剂 可 行 性 研 究 报 告
郑州市中州型煤机械厂国内销售部2007年10月20日技术工程部
目录 前言 第一节概述 一、水泥厂缓凝剂 二、市场情况 三、产品论证 四、技术方案 五、主要技术经济指标 第二节设计规模和产品方案 一、设计规模 二、产品技术方案 第三节工艺技术和主要设备 一、生产工艺 二、主要设备选型 第四节建设条件和环保 一、建厂条件 二、主要设施：水电设施、运输设施 三、环境保护 第五节主要原料来源和物料消耗 第六节劳动组织和生产定员 第七节工程进度安排 第八节结论 第九节系列压球机与脱硫石膏的生产工艺及技术
年生产30万吨脱硫石膏水泥缓凝剂 可行性研究报告 前言 随着环保意识的加强，据国家发展和改革委员会，国家环保总局颁布的《现有燃煤电厂二氧化硫治理“十一五”规划》的政策及法规要求，凡在“两控区”新建、改建的燃煤含硫量大于1%的电厂在2010年前必须分期建成脱硫设施，燃煤发电，给人们带来清洁能源，但排放出SO2气体能产生酸雨，会造成全球性污染，烟气脱硫装置以后则排出大量固体脱硫废渣，造成区域性污染。据时将会产生大量的烟气脱硫石膏，而电厂实施脱硫设施后所产生的脱硫石膏得到有效利用才是推动各电厂脱硫装置正常运行的前提条件。 鉴于废渣污染环境严重的状况，开展废渣利用，是资源再生的大好事，利用脱硫废渣生产水泥厂缓凝剂，变废为宝，资源综合利用，节约天然资源，是保护生态环境，建设节约型社会，发展循环经济，走可持续发展道路的典型，一举多得。现就年生产30万吨脱硫石膏水泥缓凝剂产品的可行性报告编写如下： 第一节概述 一、水泥厂水泥缓凝剂 脱硫石膏做为石膏的一种，其主要成分和天然石膏一样，都是二水硫酸钙，其中二水硫酸钙含量高达95%，纯度在75-90%、成分稳定、料度在30-60um(微米)、粉状、颗粒呈短柱状，径长比在 1.5- 2.2之间，大小较为平均，级配较差不及天然石膏磨细后的石 膏粉，标稠用水量大，含有一定量的碳酸钙和较多的水溶性盐。脱 第5 页共12 页
脱硫石膏在我公司使用经验
脱硫石膏在我公司使用经验 脱硫石膏是火力发电厂烟气脱硫时SO2和CaCO3反应生成的一种工业副产石膏，主要成分为二水硫酸钙还有一些杂质。根据国家节能环保生产要求及对工业废渣综合利用的相关政策，利用脱硫石膏作为水泥缓凝剂生产水泥，即可降低成本，又可将工业废渣变废为宝，我公司早在2006年就开始尝试使用粉状脱硫石膏，经过多年摸索和改进，目前已完全用脱硫石膏替代天然二水石膏。 我公司使用的脱硫石膏SO3含量42.2%左右，水分7%，压块状物含量45%左右，天然二水石膏SO3含量30.2%左右。 一、生产中使用方法 为了解决脱硫石膏水分大，颗粒细小入库后易造成蓬库、堵料下料不畅的问题，用建筑混凝土配料计量称将脱硫石膏和粒状石灰石（1—3料）按比例预配后入库使用，大大减少了堵料下料不畅的问题，但是每天堵料时间累计在1小时左右，目前还没有完全解决此问题。 二、脱硫石膏使用后的情况 1. 脱硫石膏使用后水泥的比表面积都明显偏大，这是因为脱硫石膏的 易磨性比天然石膏要好，而且脱硫石膏已是粉状物料，对物料有助磨作用。 2.对凝结时间的影响 脱硫石膏的细度小，在水泥中能与水泥颗粒充分接触，溶解度大，所 以更能有效调节水泥凝结时间，水泥SO3指标一般按2.2－2.5%控制， 而加天然石膏的水泥SO3指标一般按2.7－3.0%控制，凝结时间才能 基本一样。 3.对水泥强度的影响
加脱硫石膏制成的水泥比加加天然石膏的水泥强度稍高一些。因为脱硫石膏中有部分未反应的CaCO3和部分可溶性盐，如K盐、Na 盐，这些杂质有利于加速水泥水化，激发混合材活性的发挥，而天然石膏的杂质在水化时一般不参加反应。这说明脱硫石膏有效组分高于天然石膏，所以在一定程度上天然石膏性能不及脱硫石膏。 总的说来脱硫石膏代替天然石膏作缓凝剂，可以用于水泥生产。 三、经济效益分析 成球加工后的脱硫石膏一吨价格是60元，天然石膏一吨价格是95元，天然石膏因为SO3含量低，易磨性成差，水泥SO3指标高约0.5，所以配比较高我公司生产中配比天然石膏6－7%，脱硫石膏4－5%,我公司一年生产水泥50万吨，消耗脱硫石膏2万吨，如果用天然石膏消耗3万吨，矿渣少用1万吨，矿渣价格60元。光材料费用可节约105万元，考虑天然石膏破碎设备、电耗、人工费用大约按10万元计，每年可节约115万元经济效益可观。 2012-4-7
年产60万吨磷石膏渣项目计划书案例
年产60万吨磷石膏渣项目 计划书 xxx科技发展公司
摘要 水泥缓凝剂是水泥生产不可缺少的基本原材料，用于调节水泥的凝结时间，天然石膏是制造水泥缓凝剂的传统原材料，近年来，水泥行业逐步使用工业副产石膏制作的水泥缓凝剂。工业副产石膏也称化学石膏，是指工业生产中产生的以硫酸钙为主要成分的工业副产品，包括脱硫石膏和磷石膏等，用于制造水泥缓凝剂已成为工业副产石膏最主要的综合利用途径。磷石膏与天然石膏的性能非常相似，磷石膏制成的水泥缓凝剂完全可以替代天然石膏制成的水泥缓凝剂。在缺乏天然石膏资源的地区，磷石膏已成为水泥缓凝剂制造的重要原材料。 该磷石膏渣项目计划总投资10788.74万元，其中：固定资产投资8297.83万元，占项目总投资的76.91%；流动资金2490.91万元，占项目总投资的23.09%。 达产年营业收入21914.00万元，总成本费用16661.38万元，税金及附加208.63万元，利润总额5252.62万元，利税总额6185.75万元，税后净利润3939.47万元，达产年纳税总额2246.28万元；达产年投资利润率48.69%，投资利税率57.34%，投资回报率36.51%，全部投资回收期4.24年，提供就业职位384个。
认真贯彻执行“三高、三少”的原则。“三高”即：高起点、高水平、高投资回报率；“三少”即：少占地、少能耗、少排放。
年产60万吨磷石膏渣项目计划书目录 第一章基本情况 一、项目名称及建设性质 二、项目承办单位 三、战略合作单位 四、项目提出的理由 五、项目选址及用地综述 六、土建工程建设指标 七、设备购置 八、产品规划方案 九、原材料供应 十、项目能耗分析 十一、环境保护 十二、项目建设符合性 十三、项目进度规划 十四、投资估算及经济效益分析 十五、报告说明 十六、项目评价 十七、主要经济指标