脫硫石膏：從工業廢料到(dào)建材新貴

石灰石—石膏（濕法）脫硫工藝是(shì)當前世界上(shàng)應用最廣泛和(hé / huò)最爲(wéi / wèi)成熟的(de)一(yī / yì ／yí)種脫硫技術，脫硫效率可達95%以(yǐ)上(shàng)。然而(ér)，此脫硫工藝在(zài)有效減輕硫化污染的(de)同時(shí)，也(yě)産生了(le／liǎo)大(dà)量工業廢料——脫硫石膏。這(zhè)種品位高，二水硫酸鈣（CaSO4·2H2O）含量高達90%以(yǐ)上(shàng)的(de)工業副産品，在(zài)未得到(dào)二次加工之(zhī)前，隻是(shì)一(yī / yì ／yí)種含水量較高的(de)工業半成品，大(dà)量堆放，既占用土地(dì / de)，又浪費資源，其含有的(de)酸性及其他(tā)有害物質容易對周邊環境造成污染，嚴重制約了(le／liǎo)濕法煙氣脫硫技術的(de)發展。于(yú)是(shì)，在(zài)循環經濟的(de)促動下，根據脫硫石膏特性，以(yǐ)其爲(wéi / wèi)原料生産優質石膏成爲(wéi / wèi)解決脫硫渣二次污染問題的(de)有效途徑，因而(ér)實現了(le／liǎo)從工業廢料到(dào)建材新貴的(de)華麗轉身。目前，世界各國(guó)主要(yào / yāo)将脫硫石膏用于(yú)生産石膏砌塊、紙面石膏闆、膩子(zǐ)石膏、粉刷石膏、高強石膏、水泥緩凝劑以(yǐ)及土壤改良劑等。今天我們就(jiù)來(lái)詳細了(le／liǎo)解一(yī / yì ／yí)下脫硫石膏的(de)變形曆史！ 脫硫石膏VS天然石膏脫硫石膏又稱煙氣脫硫石膏、硫石膏或FGD石膏，是(shì)對含硫燃料（主要(yào / yāo)是(shì)煤）燃燒後産生的(de)煙氣進行脫硫淨化處理而(ér)得到(dào)的(de)工業副産品。天然石膏脫硫石膏主要(yào / yāo)礦物相爲(wéi / wèi)二水硫酸鈣（CaSO4·2H2O），主要(yào / yāo)雜質爲(wéi / wèi)石灰石中伴生的(de)相關其他(tā)礦物（如碳酸鈣、氧化鋁和(hé / huò)氧化矽、氧化鐵、方解石、長石、方美石等），其在(zài)物理外觀形态、顆粒大(dà)小與級配、含水量以(yǐ)及雜質成分等方面，與天然石膏有差别，但這(zhè)些并不(bù)影響其建築性能。尤其在(zài)物化性能上(shàng)，脫硫石膏與天然石膏基本一(yī / yì ／yí)緻，脫硫石膏的(de)水化動力學、凝結特征及過程與天然石膏相同，隻是(shì)速度更快；同時(shí)，脫硫石膏中二水石膏（CaSO4·2H2O）的(de)品位高達（90~93）%，遊離水含量10％~12%，含堿低，無放射性，有害雜質少，因而(ér)成爲(wéi / wèi)替代天然石膏，生産石膏建材的(de)主要(yào / yāo)工業原料。目前世界上(shàng)脫硫石膏應用最好的(de)國(guó)家是(shì)日本，其次是(shì)德國(guó)、法國(guó)等歐洲國(guó)家。國(guó)内對脫硫石膏的(de)煅燒和(hé / huò)深加工工藝技術裝備也(yě)逐步成熟，脫硫石膏的(de)應用處在(zài)非常迅猛的(de)發展階段。沒有天然石膏資源，但有大(dà)量脫硫石膏的(de)長三角發展最快，上(shàng)海、浙江以(yǐ)及江蘇等地(dì / de)有許多新建的(de)以(yǐ)脫硫石膏爲(wéi / wèi)原料的(de)大(dà)型紙面石膏闆生産線。在(zài)京津冀地(dì / de)區和(hé / huò)珠三角地(dì / de)區，脫硫石膏的(de)綜合利用也(yě)是(shì)多點開花，處在(zài)蓬勃發展之(zhī)中。石膏建材的(de)主要(yào / yāo)應用以(yǐ)脫硫石膏爲(wéi / wèi)主要(yào / yāo)原料的(de)石膏建材，是(shì)一(yī / yì ／yí)種多功能氣硬性膠凝材料，它由二水石膏（CaSO4·2H2O）經過不(bù)同溫度和(hé / huò)壓力脫水而(ér)成。二水石膏在(zài)常壓幹燥條件下，加熱至120℃~140℃脫水則形成β-CaSO4·1/2H2O，加熱至170℃~190℃脫水則形成β-CaSO4Ⅲ，加熱至320℃~360℃則形成CaSO4Ⅱ-s和(hé / huò)CaSO4Ⅱ-u，加熱至400℃~700℃則形成CaSO4Ⅰ；在(zài)液體中或在(zài)蒸氣壓力下加熱至150℃~160℃脫水則形成α-CaSO4·1/2H2O。β-CaSO4·1/2H2O是(shì)建築石膏的(de)最主要(yào / yāo)組份，用于(yú)生産各種建材石膏制品，CaSO4Ⅱ-s主要(yào / yāo)用于(yú)生産粉刷石膏，α-CaSO4·1/2H2O主要(yào / yāo)用于(yú)生産模型石膏。石膏建材生産能耗低，制品具有質量輕、防火、隔音、可調節室内空氣濕度，施工便利等優點，在(zài)長期使用過程中無有害氣體釋放，是(shì)典型的(de)“綠色建材”。1、紙面石膏闆石膏建材主要(yào / yāo)應用之(zhī)一(yī / yì ／yí)便是(shì)紙面石膏闆。紙面石膏闆是(shì)以(yǐ)建築石膏和(hé / huò)護面紙闆爲(wéi / wèi)主要(yào / yāo)原料，摻加适量纖維、澱粉、促凝劑、發泡劑和(hé / huò)水，經混合、成型、凝固、切斷、烘幹、切邊等工序制成的(de)輕質建築薄闆。可廣泛用于(yú)各種工業建築和(hé / huò)民用建築，尤其在(zài)高層建築中，可作爲(wéi / wèi)内牆材料和(hé / huò)裝飾裝修材料。它具有質輕、防火、抗震、保溫隔熱、加工性能良好，施工方便，可拆裝性能好，裝飾效果好，增大(dà)使用面積等優點。當前我國(guó)紙面石膏闆生産線的(de)主流發展态勢趨向于(yú)大(dà)型化和(hé / huò)以(yǐ)化學石膏爲(wéi / wèi)原料兩個(gè)方面。石膏闆生産線大(dà)型化紙面石膏闆生産線采用當前國(guó)内外最先進的(de)生産工藝及技術裝備,具有産品質量優良且穩定、生産線速度快及産量高、自動化水平高同時(shí)操作工人(rén)少、單位面積能耗降低同時(shí)污染排放少、單位面積建設成本低及占地(dì / de)少等一(yī / yì ／yí)系列優點。近年來(lái)國(guó)内新建設的(de)工廠多爲(wéi / wèi)3000萬m²/a。而(ér)在(zài)國(guó)外的(de)單線産量有7000萬m²/a。在(zài)2004年以(yǐ)前，紙面石膏闆生産主要(yào / yāo)用天然石膏作原料，大(dà)多分布在(zài)天然石膏礦産資源豐富的(de)地(dì / de)區，随着脫硫石膏處理技術及裝備的(de)不(bù)斷開發，以(yǐ)及脫硫石膏量的(de)激增，2006年以(yǐ)後新建設的(de)紙面石膏闆生産線主要(yào / yāo)用脫硫石膏作原料，部分老廠也(yě)相繼進行原料改造，将天然石膏處理系統改造爲(wéi / wèi)脫硫石膏處理系統。而(ér)乘着這(zhè)股行業升級的(de)東風，立于(yú)行業潮頭的(de)傑森公司，于(yú)2007年在(zài)浙江嘉興架設了(le／liǎo)自己的(de)第一(yī / yì ／yí)條以(yǐ)脫硫石膏爲(wéi / wèi)原料的(de)石膏闆生産線，此後又分别在(zài)惠州、嘉興以(yǐ)及長春增設了(le／liǎo)另外三條輻射長三角、珠三角、京津冀以(yǐ)及東北地(dì / de)區的(de)3000萬m²/a石膏闆生産線，目前綜合産能已達1.2億m²，産品涵蓋國(guó)标全系列。期間，傑森公司還被中央電視台以(yǐ)資源綜合利用、節能減排代表企業宣傳報道(dào)，受到(dào)行業的(de)廣泛關注。2、粉刷石膏粉刷石膏是(shì)一(yī / yì ／yí)種多相石膏膠結料，具有抹灰材料所需要(yào / yāo)的(de)各種性能：初凝快，終凝慢，适應粉刷工的(de)平均工作速度；具有柔性和(hé / huò)塑性，産漿量高；抹灰層幹燥快，容重适宜，強度高。粉刷石膏是(shì)一(yī / yì ／yí)種高效節能的(de)建築内牆及頂闆抹灰材料，它主要(yào / yāo)代替建築水泥石灰砂漿抹灰。傳統的(de)水泥砂漿、混合砂漿存在(zài)易開裂、空鼓、落地(dì / de)灰多、凝結硬化慢、裝修周期長等缺點，粉刷石膏可完全克服以(yǐ)上(shàng)缺點，是(shì)抹灰材料的(de)發展方向。國(guó)外發達國(guó)家石灰砂漿水泥砂漿基本已被淘汰，現在(zài)均用粉刷石膏進行牆面和(hé / huò)頂闆的(de)抹灰。例如在(zài)德國(guó)粉刷石膏作室内抹灰占總抹灰量的(de)80%，年用量達到(dào)400萬噸；粉刷石膏已形成較完整的(de)工業體系，産供銷一(yī / yì ／yí)條龍服務，工廠将散裝粉刷石膏直接運至施工現場，再用噴漿機進行牆面噴漿，然後抹平、打光，發展态勢良好。我國(guó)粉刷石膏的(de)市場潛力巨大(dà)，目前全國(guó)各地(dì / de)每年新建城鎮住宅15億m2，每1萬m2建築需用1400 m2(合2700t) 水泥砂漿。内牆牆面加天花面占整個(gè)建築需粉刷表面加砌築所用砂漿量的(de)近70%。15億m2建築内牆亦需25500萬t抹面砂漿，按石膏與料=1:3計算，如全部用石膏則可用6300萬t。此外，石膏建材用澆築法可生産石膏隔牆砌塊，主要(yào / yāo)用于(yú)非承重内隔牆，非常适合在(zài)城市建築中應用。種種迹象表明，中國(guó)城市化建設進程的(de)加快，使石膏建材生産步入快速發展軌道(dào)，而(ér)大(dà)量工業石膏被資源化利用則會加速這(zhè)種發展步伐。