脫硫石膏顆粒化做為水泥緩凝劑的市場(chǎng)前景

1、脫硫石膏顆粒化做為水泥緩凝劑的市場(chǎng)前景摘要：本文闡述了脫硫石膏的來(lái)源以及在水泥緩凝劑上的應(yīng)用，顆粒脫硫石膏與天然石膏相比做水泥緩凝劑的優(yōu)勢(shì)及前景。脫硫石膏作為一種可綜合利用的資源應(yīng)該提到相應(yīng)的認(rèn)識(shí)高度，這對(duì)于節(jié)約天然石膏資源，改善環(huán)境，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和可持續(xù)發(fā)展都具有重要的意義。脫硫石膏的造粒用于水泥緩凝劑可減少工業(yè)廢渣的排放，有利于環(huán)境保護(hù)。關(guān)鍵詞：脫硫石膏 脫硫石膏造粒 水泥緩凝劑 顆粒脫硫石膏 前言隨著環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，據(jù)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)，國(guó)家環(huán)?？偩诸C布的現(xiàn)有燃煤電廠二氧化硫治理“十一五”規(guī)劃的政策及法規(guī)要求，凡在“兩控區(qū)”新建、改建的燃煤含硫量大于1%的電廠在2010年前必須分期

2、建成脫硫設(shè)施，燃煤發(fā)電，給人們帶來(lái)清潔能源，但排放出SO2氣體能產(chǎn)生酸雨，會(huì)造成全球性污染，煙氣脫硫裝置以后則排出大量固體脫硫廢渣，造成區(qū)域性污染。據(jù)時(shí)將會(huì)產(chǎn)生大量的煙氣脫硫石膏，而電廠實(shí)施脫硫設(shè)施后所產(chǎn)生的脫硫石膏得到有效利用才是推動(dòng)各電廠脫硫裝置正常運(yùn)行的前提條件。鑒于廢渣污染環(huán)境嚴(yán)重的狀況， 它的應(yīng)用已提到日程上來(lái)。開(kāi)展廢渣利用，是資源再生的大好事，利用脫硫廢渣生產(chǎn)水泥廠緩凝劑，變廢為寶，資源綜合利用，節(jié)約天然資源，是保護(hù)生態(tài)環(huán)境，建設(shè)節(jié)約型社會(huì)，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，走可持續(xù)發(fā)展道路的典型，一舉多得。為此，澤國(guó)化機(jī)研制出脫硫石膏造粒機(jī)，以解決脫硫石膏造粒的問(wèn)題。一、脫硫石膏的市場(chǎng)分析與前景1、

3、脫硫石膏的產(chǎn)量石膏濕法工藝是目前應(yīng)用最廣泛、技術(shù)最成熟的火電廠煙氣脫硫技術(shù)，約占已安裝FGD機(jī)組容量的70%。該方法是以石灰石為脫硫劑，通過(guò)向吸收塔內(nèi)噴入吸收劑漿液，與煙氣充分接觸混合，并對(duì)煙氣進(jìn)行洗滌，使得煙氣中的SO2與漿液中的CaCO3以及鼓入的強(qiáng)氧化空氣反應(yīng)，每噸SO2能副產(chǎn)脫硫石膏2.7噸，一個(gè)30萬(wàn)KW的燃煤電廠，如果燃煤含硫12%，每年就要排出脫硫石膏36萬(wàn)噸。 2000年全國(guó)火電廠裝機(jī)約為22000萬(wàn)KW，同年在建脫硫機(jī)組總?cè)萘繛?000萬(wàn)KW?；痣姀S大規(guī)模脫硫的技術(shù)條件已經(jīng)成熟，近年來(lái)，國(guó)家強(qiáng)化了對(duì)電廠二氧化硫排放的控制，燃煤電廠煙氣脫硫產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。截至2005年底，建成投

4、產(chǎn)的煙氣脫硫機(jī)組容量達(dá)5300萬(wàn)千瓦，其中采用濕法脫硫工藝的就占到90%以上，含硫量2%的煤，平均應(yīng)用基Qdw=20.93Mj/kg （5000Kcal/kg），年運(yùn)行5000h（210天），年平均發(fā)電煤耗350g/kwh，平均脫硫率90%，則年產(chǎn)生為760950萬(wàn)噸。近兩年國(guó)家加大節(jié)能減排措施，燃煤電廠安裝脫硫機(jī)組已近1.5億千瓦，其副產(chǎn)品FGD石膏產(chǎn)量近3000萬(wàn)噸，因此副產(chǎn)脫硫石膏的量十分巨大，脫硫石膏迅速增長(zhǎng)，其利用成為亟待解決的問(wèn)題。2.、脫硫石膏的用途及需求量我國(guó)亟待處理的脫硫石膏達(dá)3000萬(wàn)噸以上，磷石膏堆存量已達(dá)到了1億噸，如不予處理，則排放堆積、污染環(huán)境，如能綜合利用，可變廢

5、為寶。對(duì)水泥行業(yè)來(lái)說(shuō)，作水泥緩凝劑是脫硫石膏最主要的應(yīng)用方式。我國(guó)的脫硫石膏主要集中在東部沿海地區(qū)，這些區(qū)域又是水泥主產(chǎn)區(qū)，又嚴(yán)重匱乏天然石膏，所需石膏基本是從山東運(yùn)輸?shù)侥戏健?006年我國(guó)水泥產(chǎn)量約13億噸，僅東部地區(qū)就有8億噸。按照4的添加量計(jì)算（石膏在水泥行業(yè)的需用比例為4%5%，即每生產(chǎn)100噸水泥就要45噸石膏），如果全部用脫硫石膏代替天然石膏作為緩凝劑，一年可消化脫硫石膏3200萬(wàn)噸，完全可以解決目前脫硫石膏的利用問(wèn)題。天然石膏在市場(chǎng)售價(jià)120元比脫硫石膏30元要高，隨著燃油、勞動(dòng)力等因素不斷攀高，天然石膏以后從山東長(zhǎng)途運(yùn)往南方價(jià)格還會(huì)走高。對(duì)水泥廠來(lái)說(shuō)，目前各項(xiàng)成本費(fèi)用都在走高，

6、已處于微利，分毛必爭(zhēng),水泥行業(yè)近年來(lái)一直在擴(kuò)大利用工業(yè)廢棄物來(lái)降低成本。二、脫硫石膏顆粒化的分析1、脫硫石膏的概念及形成脫硫石膏的概念：脫硫石膏又稱排煙脫硫石膏、硫石膏或FGD石膏，主要成分和天然石膏一樣，為二水硫酸鈣。煙氣脫硫石膏呈較細(xì)顆粒狀，平均粒徑約4060m，顆粒呈短柱狀，徑長(zhǎng)比在1.52.5之間，顏色呈灰、黃，二水硫酸鈣含量較高一般都在90%以上，含游離水一般在1015%，其中還含飛灰、有機(jī)碳、碳酸鈣、亞硫酸鈣及由鈉、鉀、鎂的硫酸鹽或氯化物組成的可溶性鹽等雜質(zhì)。 脫硫石膏的形成:脫硫石膏是對(duì)含硫燃料（煤、油等）燃燒后產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行脫硫凈化處理而得到的工業(yè)副產(chǎn)石膏。其形成過(guò)程是：通過(guò)除

7、塵處理后的含硫煙氣導(dǎo)入吸收器中，細(xì)石灰或石灰石粉形成料漿，通過(guò)噴淋方式在吸收器中洗滌煙氣，與煙氣中的二氧化硫發(fā)生反應(yīng)生成亞硫酸鈣（CaSO30.5H2O），然后通入大量空氣強(qiáng)制將亞硫酸鈣氧化成二水硫酸鈣（CaSO42H2O），從吸收器中出來(lái)的石膏懸浮液通過(guò)濃縮器和離心脫水，最終產(chǎn)物為二水石膏含量較高，殘余水量在1015%的潮濕、松散的細(xì)小顆粒。2、脫硫石膏與天然石膏的相同點(diǎn)與不同點(diǎn)脫硫石膏與天然石膏都是二水硫酸鈣，其物理、化學(xué)特征有共同規(guī)律，煅燒后得到的建筑石膏粉和石膏制品在水化動(dòng)力學(xué)，凝結(jié)特性、物理性能上也無(wú)顯著的差別。但作為一種工業(yè)副產(chǎn)石膏，它具有再生石膏的一些特性，和天然石膏有一定的差異

8、。經(jīng)初步應(yīng)用體會(huì)到在原始狀態(tài)、機(jī)械性能和化學(xué)成分特別是雜質(zhì)成分上與天然石膏有所差別。導(dǎo)致脫水特征、易磨性及煅燒后的建筑石膏粉在力學(xué)性能、流變性能等宏觀特征上與天然石膏有所不同。相同點(diǎn)是：水化動(dòng)力學(xué)和凝結(jié)特征一致；主要礦物相、轉(zhuǎn)化后的5種形態(tài)、7種變體物化性能一致，脫硫石膏完全可以代替天然石膏用于建筑材料和陶瓷模具；兩者均無(wú)放射性，不危害健康。不同點(diǎn)有：（1）原始物理狀態(tài)不一樣：天然石膏是黏合在一起的塊狀，而脫硫石膏以單獨(dú)的結(jié)晶顆粒存在；天然石膏經(jīng)過(guò)粉磨后的粗顆粒多為雜質(zhì)，而脫硫石膏粉磨后的細(xì)顆粒為雜質(zhì)，與天然石膏正好相反。（2）顆粒大小與級(jí)配：煙氣脫硫石膏的顆粒大小較為平均，其分布帶很窄，高細(xì)

9、度（200目以上）顆粒主要集中在30m60m之間，級(jí)配遠(yuǎn)比天然石膏磨細(xì)后的石膏粉差。因此，現(xiàn)有的以天然石膏為原料的熟石膏煅燒設(shè)備和生產(chǎn)工藝并不能完全照搬，要采用針對(duì)化學(xué)石膏設(shè)計(jì)的生產(chǎn)工藝和設(shè)備。（3）脫硫石膏含水量高，流動(dòng)性差，只適合皮帶輸送。（4）雜質(zhì)成分上的差異，導(dǎo)致脫硫石膏脫水特性、易磨性及煅燒后的熟石膏粉在力學(xué)性能、流變性能等宏觀特征上的不同。（5）脫硫石膏的產(chǎn)出在全國(guó)分布比較均勻。天然石膏與煙氣脫硫石膏的化學(xué)成分及細(xì)度見(jiàn)表1、表2。表1天然、脫硫石膏化學(xué)成分及細(xì)度 項(xiàng)目 CaO SiO2 Al2O3 SO3 Fe2O3 MgO Loss 篩余(45 m)/% 天然石膏 31.5 4.

10、3 1.73 41.1 1.15 1.30 17.2 8.8 脫硫石膏 31.6 2.7 0.7 42.4 0.5 1.0 19.2 1.0 表2顆粒粒徑分布粒度/m 80 60 50 40 30 20 10 5 天然石膏篩余/% 10.9 4.7 9.5 4.9 14.4 15.5 20.0 12.7 脫篩石膏篩余/% 5.0 15.5 8.3 21.9 31.0 15.7 1.7 0.4 注：天然石膏中未計(jì)入8.8%大于80m的顆粒。結(jié)論：脫硫石膏與天然石膏化學(xué)組成相差不大，品質(zhì)相當(dāng)；但天然石膏的雜質(zhì)以粘土礦物為主，磨細(xì)后顆粒較大，在水化時(shí)一般不能參加反應(yīng)，因而性能在一定程度上不及脫硫石膏

11、。3、脫硫石膏應(yīng)用領(lǐng)域探討從目前我國(guó)脫硫石膏綜合利用的現(xiàn)狀分析，脫硫石膏無(wú)論從理論研究還是工業(yè)性應(yīng)用實(shí)例來(lái)看，其利用價(jià)值是顯而易見(jiàn)的。從應(yīng)用領(lǐng)域和投資經(jīng)濟(jì)性來(lái)分析，應(yīng)用前景較為廣闊的領(lǐng)域是水泥緩凝劑和建材產(chǎn)品，這可以從以下幾點(diǎn)理由來(lái)說(shuō)明。1）、脫硫石膏制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥雖然其工藝已較為成熟，但由于工程投資大、生產(chǎn)成本高使得推廣工作較難進(jìn)行。2）、脫硫石膏制硫酸鉀工藝國(guó)內(nèi)尚未建成工業(yè)化裝置，據(jù)了解重慶發(fā)電廠曾想將脫硫石膏的處理首選生產(chǎn)硫酸鉀工藝，但經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的調(diào)研，最終還是選擇了制水泥緩凝劑工藝。目前也利用生產(chǎn)水泥緩凝劑的裝置生產(chǎn)建筑石膏粉。3）、脫硫石膏不經(jīng)處理在農(nóng)業(yè)上作土壤改良劑和硫鈣肥的應(yīng)用受

12、地域和運(yùn)輸成本的限制，無(wú)法從根本上解決脫硫石膏的出路。4）、在水泥生產(chǎn)企業(yè)，石膏添加量是水泥產(chǎn)量的35%，按我國(guó)水泥總產(chǎn)量13億噸（2006年我國(guó)水泥總產(chǎn)量）計(jì)算，其石膏需求量約在3900萬(wàn)噸左右，如果采用脫硫石膏幾乎可將其全部消化干凈。加之脫硫石膏制水泥緩凝劑裝置投資較省，其推廣應(yīng)用前景非?？捎^。5）、據(jù)有關(guān)資料介紹，我國(guó)目前開(kāi)采出來(lái)的天然石膏約2000萬(wàn)噸左右，其中80%用于水泥工業(yè)作水泥緩凝劑，15%用于農(nóng)業(yè)、醫(yī)用、化工等，用于生產(chǎn)建筑石膏制品僅占5%，這一狀況和發(fā)達(dá)國(guó)家相比正好相反，發(fā)達(dá)國(guó)家石膏資源用于生產(chǎn)和加工建筑石膏制品占60%以上，用于其它行業(yè)約占40%。因此，隨著石膏制品在我國(guó)

13、逐步推廣使用后，其市場(chǎng)前景廣闊，脫硫石膏在這一領(lǐng)域的應(yīng)用也將有良好的發(fā)展前景。4、脫硫石膏顆?；米魉嗑從齽┟摿蚴嗪?0-20%左右游離水，潮濕、松散的細(xì)小顆粒，根據(jù)燃燒的煤種和煙氣除塵效果的不同脫硫石膏從外觀上呈現(xiàn)不同的顏色，一般我們常見(jiàn)的都是灰黃色或灰白色的，有時(shí)脫硫不穩(wěn)定帶進(jìn)較多的煤灰等雜質(zhì)時(shí)顏色發(fā)黑，天然石膏質(zhì)量?jī)?yōu)良是純白顏色的。但脫硫石膏含水率一般在10-20%，粘性強(qiáng)，在生產(chǎn)中若在磨頭單獨(dú)設(shè)倉(cāng)下料，可能會(huì)造成結(jié)倉(cāng)，結(jié)壁和發(fā)生下料堵塞等現(xiàn)象，因此在裝卸、提升、輸送的過(guò)程中極易粘附在設(shè)備上，造成積料、堵塞，若直接用于水泥生產(chǎn)會(huì)造成該物料輸送不暢、混合不勻，不能穩(wěn)定加料，不能正常生

14、產(chǎn)等問(wèn)題的出現(xiàn)。一般采用烘干與將濕狀的脫硫石膏先進(jìn)行成球處理即脫硫石膏造粒，使之發(fā)生物理性狀，降低物料之間彼此的粘附，增加流動(dòng)性則可以徹底改變脫硫石膏在水泥生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。福億干燥脫硫石膏的造粒，將脫硫石膏的擠壓就是增大粉末粒徑的過(guò)程，在此過(guò)程中，粉末顆粒通過(guò)機(jī)械對(duì)輥擠壓使其形成球狀，可將含水率高的脫硫石膏一次壓制成球，不添加任何粘合劑，純度得到保證，直接成形，更有利于現(xiàn)有流程的銜接和改造。澤國(guó)化機(jī)設(shè)備占地面積小，擺放靈活，單機(jī)可根據(jù)場(chǎng)地自行擺放。5、顆粒脫硫石膏在水泥中做緩凝劑與天然石膏相比存在的優(yōu)勢(shì)1)、脫硫石膏與天然石膏化學(xué)組成相差不大，品質(zhì)相當(dāng)；但天然石膏的雜質(zhì)以粘土礦物為主，磨

15、細(xì)后顆粒較大，在水化時(shí)一般不能參加反應(yīng)，因而性能在一定程度上不及脫硫石膏。2）、脫硫石膏純度(CaSO42H2O)高，二水硫酸鈣的含量可調(diào)節(jié)，與天然石膏相比雜質(zhì)少、品質(zhì)高3）、經(jīng)試驗(yàn)，脫硫石膏的微觀結(jié)構(gòu)使其需水少、水分蒸發(fā)后形成孔洞少，力學(xué)上有優(yōu)勢(shì)，且含氯離子等有腐蝕性雜質(zhì)少，從而可提高鋼筋混凝土的強(qiáng)度和耐久性。4）、脫硫石膏不用破碎，可直接用來(lái)造粒，天然石膏還要經(jīng)過(guò)破碎打磨方可以進(jìn)行造粒。5）、相同含水量的脫硫石膏與天然石膏相比較，脫硫石膏配制的水泥細(xì)度更細(xì)些。6)、價(jià)格優(yōu)勢(shì)：脫硫石膏是工業(yè)副產(chǎn)品，其價(jià)格比天然石膏便宜?，F(xiàn)水泥廠用的脫硫石膏的價(jià)格是120元，而電廠出來(lái)的脫硫石膏價(jià)格是30元，這在水泥生產(chǎn)中可以降低生產(chǎn)成本。脫硫石膏的化學(xué)成分和物理性能，它作為水泥廠緩凝劑各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于天然石膏。三、我公司設(shè)備在脫硫石膏造粒中的優(yōu)點(diǎn)1、常溫造粒，一次成型。2、不需要任何添加劑，直接擠壓造粒。 3、成套設(shè)備流程布局緊湊，科學(xué)合理，技術(shù)領(lǐng)先。 4、節(jié)能降耗，環(huán)保無(wú)三廢排放，操作穩(wěn)定，維修方便。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，資源相對(duì)不足的矛盾將會(huì)日益突出，脫硫石膏作為一種可綜合利用的資源應(yīng)該提到相應(yīng)的認(rèn)識(shí)高度，這對(duì)于節(jié)約天然石膏資源，改善環(huán)境，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和可持續(xù)