脱硫石膏免煅烧生产内墙抹灰砂浆的研究

　　1前言

　　1.1脱硫石膏的堆积现状

　　脱硫石膏是电厂脱硫的副产物，根据中国电力企业联合会的统计，我国火电厂烟气脱硫装机容量已接近3亿千瓦，其中石灰石-石膏湿法脱硫工艺约占90%以上。到“十一五”末，我国将有3亿千瓦燃煤发电机组配置石灰石－石膏法脱硫设施，按1台300MW机组燃用含硫量为1％的煤种，每年运行5000～6000小时计，将产生脱硫石膏4.5～5.0万吨，届时我国每年将产生5000～6000万吨脱硫石膏。如此大量的脱硫石膏要得到处置和消纳是不容乐观的，这也是我们必须面对不可回避的问题。

　　黄金强，男，1970年5月

　　济南市高新区大学科技园北区丞华大厦107室，250101

　　联系电话：13361091668

　　1.2我国脱硫石膏的主要应用

　　脱硫石膏的应用在我国已经取得了一些成功经验,比如用作为水泥缓凝剂，但是产品附加值低廉，每吨不超过20元的利润；把脱硫石膏煅烧成建筑石膏，再用来制造石膏板是另一项重要应用，但是煅烧环节需要较大的能耗，而且有时煅烧的半水石膏品质不稳定，更主要的是这些应用还远远不能抵消脱硫石膏的产出量。2007年宁波北仑电厂投资5000万元，在北仑区兴岙村老鹰山建设脱硫石膏堆放场，约占地 26.4公顷，也仅能满足堆放20年。

　　2国内首创的脱硫石膏免煅烧技术

　　2.1免煅烧技术简介

　　对于脱硫工艺后的副产物——脱硫石膏，传统的生产工艺是将二水脱硫石膏进行煅烧，脱掉1.5个分子水，生成脱硫建筑石膏（β型半水石膏），再添加各类辅材及外加剂，制作各类脱硫石膏制品。脱硫石膏免煅烧技术去除了传统生产工艺中的煅烧环节，可以直接利用脱硫石膏，添加各种丞华助剂后生产建材产品。该技术减少了辅助设备、降低了投入，同时降低了粉尘污染。

　　2.2免煅烧技术的重大意义

　　每煅烧一吨脱硫石膏，大约需要60元的能耗成本。脱硫石膏免煅烧技术减少了煅烧的生产工艺，减少了相应的设备、能源投入。而脱硫石膏本身就是电厂脱硫的工业废弃物，所以使产品的整体成本大幅度降低。

　　3脱硫石膏免煅烧技术生产石膏基干混砂浆

　　3.1石膏基砂浆的产品性能优势

　　3.1.1石膏基砂浆干燥后表面光滑平整，没有干燥收缩的缺点，所以不易出现例如表面收缩、裂缝、空鼓、脱落等问题。

　　3.1.2石膏基砂浆的空隙率很高，当空气中湿度过高时，可以吸收空气中的水分，当外部环境逐渐干燥时，储存的水分可以逐渐蒸发到室内空气中去，降低空气湿度，以此调节室内的空气湿度。

　　3.1.3石膏建材的导热系数小，在0.20～0.28 W/m.K之间，与木材的平均导热系数接近，传热速度慢，是“暖”性建材，给人以舒适的感觉。美国几乎100％的内墙材料使用石膏建材

　　3.1.4石膏基砂浆在高温时，能放出结构中的结晶水，扩散到墙体表面的空气中，在墙体材料表面形成一层“水气膜”，既可降低墙体材料表面的温度，又能起到隔离氧气的作用，因此石膏基砂浆的耐火性能优越。

　　3.2产品成本的优势

　　脱硫石膏本身为工业废弃物，利用免煅烧技术后大大降低了生产成本，另外可以用钢渣、炉渣、石灰石废料等代替天然砂，符合资源综合利用目录（2008年）的要求，可以享受免税政策且能够获得相应的资金支持。

　　4免煅烧石膏基砂浆的产品指标

　　4.1以煅烧石膏（β半水石膏）生产的粉刷石膏产品指标

　　根据JC/T 517－2004标准，

　　底层粉刷石膏的保税率为≥75％

　　抗压强度为4.0兆帕

　　4.2水泥基内墙抹灰砂浆产品指标

　　根据JG/T 230－2007预拌砂浆标准，

　　M5型内墙抹灰砂浆的产品指标为：

　　项目 　　标准要求

　　保税率  　　≥88

　　抗压强度   　≥5兆帕

　　拉伸粘接强度  　　≥0.15MPa

　　4.3丞华免煅烧石膏基内墙抹灰砂浆的检测报告

　　作为申报专利的发明型产品，丞华免煅烧石膏基内墙抹灰砂浆目前还没有合适的检测依据，在参考了JG/T 230－2007标准的情况下，由山东省建筑材料质量检测中心提供的检测报告如下：

　　通过检测报告可以看出，免煅烧石膏内墙抹灰砂浆的各项指标均达到了预办砂浆（水泥基）的标准要求，并且丞华企业集团产业运营部已开始制定和申报该项产品的企业标准。

　　5产品生产工艺

　　5.1生产工艺简单

　　将一定比例的脱硫石膏、人工砂、水泥、丞华助剂等精确计量，通过输送系统进入混合机，充分搅拌后即能得到合格的产品。

　　5.2干混砂浆的工艺流程

　　脱硫石膏——计量——混合搅拌——水泥——石膏基干混砂浆——包装——人工砂——丞华助剂

　　6中试及生产应用

　　上述技术配方成熟后，丞华随即通过了中试生产，2009年5月年产10万吨的免煅烧石膏砂浆生产线正式投产，产品一投放市场，便因施工简便、性能稳定、价格合理等优势得到市场的认可，产品一度脱销。使用该产品的楼盘有：海尔绿城、名士豪庭、、燕山银苑、齐鲁涧桥、领秀城等，目前丞华平阴工业园二期年产50万吨干混砂浆项目已经进入砂浆设备制造阶段。下图为车间生产实景照片。

　　7结论

　　近年来，国家强化了对电厂二氧化硫排放的控制，燃煤电厂烟气脱硫产业快速发展，其中采用湿法脱硫工艺的约占到90%。脱硫石膏的迅速堆积，其利用成为亟待解决的问题。山东丞华企业集团济南高新区工业废石膏利用研发中心积极响应国家政策，致力于脱硫石膏的利用研发，率先提出了脱硫石膏免煅烧的概念，减少了生产流程和成本，生产的石膏基内墙抹灰砂浆符合国家建筑行业的需求，能达到JG/T 230－2007的标准要求，且荣获科技部颁发的国家重点新产品奖，具有良好的市场前景。