脫硫石膏免煅燒生產(chǎn)內(nèi)墻抹灰砂漿的研究

1前言

1.1脫硫石膏的堆積現(xiàn)狀

脫硫石膏是電廠脫硫的副產(chǎn)物，根據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會的統(tǒng)計，我國火電廠煙氣脫硫裝機(jī)容量已接近3億千瓦，其中石灰石-石膏濕法脫硫工藝約占90%以上。到“十一五”末，我國將有3億千瓦燃煤發(fā)電機(jī)組配置石灰石－石膏法脫硫設(shè)施，按1臺300MW機(jī)組燃用含硫量為1％的煤種，每年運(yùn)行5000～6000小時計，將產(chǎn)生脫硫石膏4.5～5.0萬噸，屆時我國每年將產(chǎn)生5000～6000萬噸脫硫石膏。如此大量的脫硫石膏要得到處置和消納是不容樂觀的，這也是我們必須面對不可回避的問題。

黃金強(qiáng)，男，1970年5月

濟(jì)南市高新區(qū)大學(xué)科技園北區(qū)丞華大廈107室，250101

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1.2我國脫硫石膏的主要應(yīng)用

脫硫石膏的應(yīng)用在我國已經(jīng)取得了一些成功經(jīng)驗,比如用作為水泥緩凝劑，但是產(chǎn)品附加值低廉，每噸不超過20元的利潤；把脫硫石膏煅燒成建筑石膏，再用來制造石膏板是另一項重要應(yīng)用，但是煅燒環(huán)節(jié)需要較大的能耗，而且有時煅燒的半水石膏品質(zhì)不穩(wěn)定，更主要的是這些應(yīng)用還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能抵消脫硫石膏的產(chǎn)出量。2007年寧波北侖電廠投資5000萬元，在北侖區(qū)興岙村老鷹山建設(shè)脫硫石膏堆放場，約占地 26.4公頃，也僅能滿足堆放20年。

2國內(nèi)首創(chuàng)的脫硫石膏免煅燒技術(shù)

2.1免煅燒技術(shù)簡介

對于脫硫工藝后的副產(chǎn)物——脫硫石膏，傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝是將二水脫硫石膏進(jìn)行煅燒，脫掉1.5個分子水，生成脫硫建筑石膏，再添加各類輔材及外加劑，制作各類脫硫石膏制品。脫硫石膏免煅燒技術(shù)去除了傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝中的煅燒環(huán)節(jié)，可以直接利用脫硫石膏，添加各種丞華助劑后生產(chǎn)建材產(chǎn)品。該技術(shù)減少了輔助設(shè)備、降低了投入，同時降低了粉塵污染。

2.2免煅燒技術(shù)的重大意義

每煅燒一噸脫硫石膏，大約需要60元的能耗成本。脫硫石膏免煅燒技術(shù)減少了煅燒的生產(chǎn)工藝，減少了相應(yīng)的設(shè)備、能源投入。而脫硫石膏本身就是電廠脫硫的工業(yè)廢棄物，所以使產(chǎn)品的整體成本大幅度降低。

3脫硫石膏免煅燒技術(shù)生產(chǎn)石膏基干混砂漿

3.1石膏基砂漿的產(chǎn)品性能優(yōu)勢

3.1.1石膏基砂漿干燥后表面光滑平整，沒有干燥收縮的缺點(diǎn)，所以不易出現(xiàn)例如表面收縮、裂縫、空鼓、脫落等問題。

3.1.2石膏基砂漿的空隙率很高，當(dāng)空氣中濕度過高時，可以吸收空氣中的水分，當(dāng)外部環(huán)境逐漸干燥時，儲存的水分可以逐漸蒸發(fā)到室內(nèi)空氣中去，降低空氣濕度，以此調(diào)節(jié)室內(nèi)的空氣濕度。

3.1.3石膏建材的導(dǎo)熱系數(shù)小，在0.20～0.28 W/m.K之間，與木材的平均導(dǎo)熱系數(shù)接近，傳熱速度慢，是“暖”性建材，給人以舒適的感覺。美國幾乎100％的內(nèi)墻材料使用石膏建材

3.1.4石膏基砂漿在高溫時，能放出結(jié)構(gòu)中的結(jié)晶水，擴(kuò)散到墻體表面的空氣中，在墻體材料表面形成一層“水氣膜”，既可降低墻體材料表面的溫度，又能起到隔離氧氣的作用，因此石膏基砂漿的耐火性能優(yōu)越。

3.2產(chǎn)品成本的優(yōu)勢

脫硫石膏本身為工業(yè)廢棄物，利用免煅燒技術(shù)后大大降低了生產(chǎn)成本，另外可以用鋼渣、爐渣、石灰石廢料等代替天然砂，符合資源綜合利用目錄的要求，可以享受免稅政策且能夠獲得相應(yīng)的資金支持。

4免煅燒石膏基砂漿的產(chǎn)品指標(biāo)

4.1以煅燒石膏生產(chǎn)的粉刷石膏產(chǎn)品指標(biāo)

根據(jù)JC/T 517－2004標(biāo)準(zhǔn)，

底層粉刷石膏的保稅率為≥75％

抗壓強(qiáng)度為4.0兆帕

4.2水泥基內(nèi)墻抹灰砂漿產(chǎn)品指標(biāo)

根據(jù)JG/T 230－2007預(yù)拌砂漿標(biāo)準(zhǔn)，

M5型內(nèi)墻抹灰砂漿的產(chǎn)品指標(biāo)為：

項目　　標(biāo)準(zhǔn)要求

保稅率　　≥88

抗壓強(qiáng)度　≥5兆帕

拉伸粘接強(qiáng)度　　≥0.15MPa

4.3丞華免煅燒石膏基內(nèi)墻抹灰砂漿的檢測報告

作為申報專利的發(fā)明型產(chǎn)品，丞華免煅燒石膏基內(nèi)墻抹灰砂漿目前還沒有合適的檢測依據(jù)，在參考了JG/T 230－2007標(biāo)準(zhǔn)的情況下，由山東省建筑材料質(zhì)量檢測中心提供的檢測報告如下：

通過檢測報告可以看出，免煅燒石膏內(nèi)墻抹灰砂漿的各項指標(biāo)均達(dá)到了預(yù)辦砂漿的標(biāo)準(zhǔn)要求，并且丞華企業(yè)集團(tuán)產(chǎn)業(yè)運(yùn)營部已開始制定和申報該項產(chǎn)品的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

5產(chǎn)品生產(chǎn)工藝

5.1生產(chǎn)工藝簡單

將一定比例的脫硫石膏、人工砂、水泥、丞華助劑等精確計量，通過輸送系統(tǒng)進(jìn)入混合機(jī)，充分?jǐn)嚢韬蠹茨艿玫胶细竦漠a(chǎn)品。

5.2干混砂漿的工藝流程

脫硫石膏——計量——混合攪拌——水泥——石膏基干混砂漿——包裝——人工砂——丞華助劑

6中試及生產(chǎn)應(yīng)用

上述技術(shù)配方成熟后，丞華隨即通過了中試生產(chǎn)，2009年5月年產(chǎn)10萬噸的免煅燒石膏砂漿生產(chǎn)線正式投產(chǎn)，產(chǎn)品一投放市場，便因施工簡便、性能穩(wěn)定、價格合理等優(yōu)勢得到市場的認(rèn)可，產(chǎn)品一度脫銷。使用該產(chǎn)品的樓盤有：海爾綠城、名士豪庭、、燕山銀苑、齊魯澗橋、領(lǐng)秀城等，目前丞華平陰工業(yè)園二期年產(chǎn)50萬噸干混砂漿項目已經(jīng)進(jìn)入砂漿設(shè)備制造階段。下圖為車間生產(chǎn)實景照片。

7結(jié)論

近年來，國家強(qiáng)化了對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，其中采用濕法脫硫工藝的約占到90%。脫硫石膏的迅速堆積，其利用成為亟待解決的問題。山東丞華企業(yè)集團(tuán)濟(jì)南高新區(qū)工業(yè)廢石膏利用研發(fā)中心積極響應(yīng)國家政策，致力于脫硫石膏的利用研發(fā)，率先提出了脫硫石膏免煅燒的概念，減少了生產(chǎn)流程和成本，生產(chǎn)的石膏基內(nèi)墻抹灰砂漿符合國家建筑行業(yè)的需求，能達(dá)到JG/T 230－2007的標(biāo)準(zhǔn)要求，且榮獲科技部頒發(fā)的國家重點(diǎn)新產(chǎn)品獎，具有良好的市場前景。