脱硫石膏的处理工艺对性能的影响

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1、脱硫石膏的处理工艺对性能的影响                                         黄利榆，林少敏，陈少瑾            （韩山师范学院环境化学应用技术研究所，广东 潮州 521041）   [摘 要]脱硫石膏的煅烧温度和陈化时间会对石膏浆体的性能产生影响，特别要注意陈化时间过长时，脱硫石膏会吸收过多的水分，出现不凝结的现象。脱硫石膏中所含的可溶性盐等杂质会对石膏浆体的性能产生不利影响，采取水浸过滤的方法可以延长石膏浆体的搅拌时间，改善浆体的性能。   [关键词]脱硫石膏；煅烧温度；陈

2、化时间；可溶性盐   [中图分类号]TQ177.3+75          [文献标识码]B                  [文章编号]1003-5095(2008）12-0044-03   随着国家可持续发展方针策略的实施，环境资源保护成为重要的课题。近年来，国家不断加强对火力发电厂二氧化硫排放的控制，燃煤电厂烟气脱硫产业也随之兴起。据统计，截止2005年底，建成投产的烟气脱硫机组总容量达5300万kW，在建脱硫机组总容量为1800万kW。国内目前烟气脱硫应用最广泛、技术最成熟的是石灰石/石膏湿法脱硫工艺，以机组用

3、煤平均含硫量为1.23%，平均脱硫效率达到92.5%计算，预计到2010年，全国每年可减少二氧化硫排放230万t，待处理脱硫石膏达1000万t以上[1]。大量的脱硫石膏如果得不到合理的利用，长期大量的堆积，不仅会对气候、土壤及植物产生影响，而且会给人类健康带来危害。倘若能够将脱硫石膏进行有效的处理，使其在性能上可以接近或代替天然石膏，或者开发出新的利用途径，具有相当大的价值[2]。因此，如何控制好脱硫石膏的处理工艺对生产优质的石膏产品是非常重要的。本文结合TD发电厂脱硫石膏的实际情况，研究煅烧温度、陈化时间和可溶性杂质等

4、对脱硫石膏性能的影响。1 煅烧温度和陈化时间的影响   一般来说，生产普通石膏的煅烧温度在120～180℃之间[1]。分别在140、160和200℃对TD发电厂的脱硫石膏进行煅烧脱水，煅烧4h后铺成薄层在自然环境下进行陈化，记录随陈化时间的增加脱硫石膏重量的变化情况，结果如图1所示。 图1　不同温度煅烧后的脱硫石膏在陈化过程中重量的变化　　由图1可以看出，经过不同温度煅烧的脱硫石膏在陈化前6d这一阶段中重量均明显增加，其中经过200℃煅烧的脱硫石膏在开始阶段重量增加较快；陈化6d后的脱硫石膏重量增加趋于平缓，陈化到  1

5、5d之后脱硫石膏的重量基本不再增加，经200℃煅烧的重量增加19.2%，140℃煅烧的重量增加16%。   取煅烧后的脱硫石膏，以1∶0.8的膏水比进行搅拌，观察陈化时间为1、2、3、6d时石膏浆体搅拌时间和凝结性能的变化，结果如表1所示。搅拌时间以石膏与水接触开始计时，均匀搅拌至石膏浆体开始出现明显的黏稠感为止。表1不同温度煅烧后的脱硫石膏在陈化过程中性能的变化                      d1             d2        搅拌时间/s 凝结性能 搅拌时间/s 凝结性能   140    

6、 86   强度较好 97    强度较好   160     90    强度好     105     强度好   200     102    强度好     126     强度好                      d3             d6        搅拌时间/s 凝结性能 搅拌时间/s 凝结性能   140     108   强度一般 115    没有强度   160     113    强度好     124    没有强度   200     140   强度较好 160    

7、没有强度   从表1可以看出，脱硫石膏随着陈化时间的增加，其搅拌时间也随之增加；在陈化的前几天，石膏浆体凝结正常，而到了第6天石膏浆体开始出现无法凝结的现象。这是因为，正常的石膏在水化的过程中首先由半水石膏部分溶于水，形成饱和溶液，而二水石膏的溶解度远小于半水石膏因而逐渐析出。刚析出的二水石膏晶体先是通过水膜以范德华力相互吸引，随着时间的延长，二水石膏晶核大量生成、长大、晶体间相互接触、交叉、连生而形成一个牢固的结晶结构网，从而得到具有强度的硬化体[3]。而当陈化的时间逐渐增加，脱硫石膏吸水过多生成大量的二水石膏。当二水

8、石膏晶核大量生成且增大，晶体生长完善后就会失去了使晶体相互接触、交叉、连生而形成一个牢固的结晶结构网的可能，因此石膏浆体无法凝结形成强度。   另外，根据理论计算可以知道，无水石膏全部转化成半水石膏所需的水量约为石膏重量的6.6%，即50g无水石膏完全生成半水石膏时的重量约为53.3g。而从图1可以明显看出，当陈化到