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1、第四届全国石膏生产与应用技术交流大会论文集2 0 0 9 4 1 9 。2 1 中国武汉湿法烟气脱硫石膏及煅烧工艺与设备张继宇( 东北大学辽宁东大粉体工程技术有限公司；沈阳1 1 0 0 1 5 )O前言近年来，随着电厂脱硫石膏不断地进入市场，利用脱硫石膏生产石膏制品如生产建筑石膏粉、石膏砌块、板材、水泥缓凝剂、粉刷石膏、模具石膏等正在得到快速的发展，在国内已建成3 万吨到1 0 万吨若干条生产线，由初始的小规模化生产到具有大规模工业化生产，人们对脱硫石膏从生产到市场的应用有了日趋成熟的认识，脱硫石膏的综合利用已经提高了电厂脱硫石膏的市场价值o在脱硫石膏的应用中，其同天然石膏的差异也在显现。由
2、于脱硫石膏是工业副产石膏，电厂采用的碳酸钙原料的差异、脱硫过程各工艺参数控制不同形成的硫酸钙质量不尽一样。工业副产石膏与天然石膏在晶体形态、力学性能流变性等方面也存在差异。如何选择适应硫石膏的加工设备与工艺路线，是目前大家所关注的问题之一。由于对硫石膏的加工应用目前仍属起步阶段，随着市场的拓展，问题的不断解决，我们所关注的问题会得到不断完善和发展o1脱硫石膏的综合利用概述1 1烟气脱硫石膏综合利用的前景烟气脱硫石膏的综合利用随着新型墙体材料的发展和人们对石膏“绿色“ 性能的认识近年来发展得较快，如纸面石膏板、石膏砌块、粉刷石膏从无到有呈迅速增长之势。如果有合理的政策导向，烟气脱硫石膏的利用将极
3、大促进石膏建材的发展速度，这是因为：( 1 ) 烟气脱硫石膏可以代替天然石膏使用烟气脱硫石膏是一种工业副产的石膏资源，已经证明它完全可以代替天然石膏使用，石膏质量好，且价格很低，能有效的降低石膏材料的成本，提2 0 0 9 4 1 9 2 1 中国武汉第四届全国石膏生产与应用技术交流大会论文集高它们在市场中与同类产品的竞争力和市场占有率，培育石膏建材市场。( 2 ) 烟气脱硫石膏的生产将改变原有石膏资源分布不均的格局因为我国天然石膏的分布相对集中在一些经济欠发达地区，而烟气脱硫石膏主要是在经济发达的大中城市因采用烟气脱硫而产生。因此在很大程度上调整和均衡了石膏资源的分布格局，使石膏建材在大范围
4、内得以整体和平衡的发展o( 3 ) 烟气脱硫石膏具有一些性能优势烟气脱硫石膏产品如水泥缓凝剂、石膏砌块、建筑石膏粉及其制品和天然石膏产品在性能上有很大竞争力。1 2脱硫石膏综合利用的几项建议( 1 ) 应尽量自行消化或就近选址建厂因为石膏产品的价格和原材料成本都较低，需要尽量降低运输费用，因此建议应该在电厂附近建厂。电厂自行建厂的另外好处是可以充分利用电厂低成本的低能级热源，降低石膏加工的成本。还可以实现同粉煤灰等其它电厂废料进行综合利用o( 2 ) 选择具有产出量大的产品作为主要市场方向目前在硫石膏综合应用方面主要市场方向表现为建筑石膏粉；水泥缓凝剂；石膏板与石膏砌块。我国现阶段石膏产量和石
5、膏建材发展很快，其应用格局主要是作水泥缓凝剂、石膏板( 包括各类墙板、装饰板和保温板) 、石膏砌块和粉刷石膏等几种产品。因此，将来大量产出的脱硫石膏其综合利用也会集中在这几个途径上。脱硫石膏综合利用是利国利民、变废为宝的好事，是国家扶持、鼓励的项目。用其生产建筑石膏产品和水泥缓凝剂，与天然石膏相比，其原料为工业废弃物可不计成本，省去破碎过程，产品成本低；其石膏品位高，产品性能比天然石膏产品优越或相当。因此有良好的市场竞争力o2脱硫石膏的煅烧工艺与设备以脱硫石膏为原料，加工各种石膏制品都离不开煅烧工艺。石膏石或硫石膏是以二水硫酸钙形式存在，其分子式中有两个结晶水。只有脱去一个半结晶水生成半水硫酸
6、钙才有凝胶性质，脱去结晶水的过程即为石膏煅烧，经第四届全国石膏生产与应用技术交流大会论文集2 0 0 9 4 1 9 2 1 中国武汉煅烧的建筑石膏粉可用以生产石膏板、砌块、石膏装饰板等各种制品。在国； I - - - 十世纪六十年代，以传统的间歇炒锅和外烧式回转窑作为煅烧石膏的基本设备，主要用于天然石膏的煅烧。八十年代又发展了气流式快速煅烧工艺。九十年代中期发展了以彼德磨为主的快速煅烧设备，将干燥与煅烧粉碎在同一设备中完成。同时发展了各种间歇式炒锅、内外燃回转窑、沸腾式煅烧炉等煅烧设备，形成了多样化和规模化。我国在规模化现代化煅烧设备的开发还刚起步，很多企业都是采用传统煅烧天然石膏设备向工业
7、副产石膏方面改造过渡。国内目前较先进的用于硫石膏方面的煅烧工艺方式：干燥加烩烧组合由于硫石膏含有1 0 左右的表面水，采用传统煅烧方式难以生产出稳定、高质量产品。针对硫石膏特性，煅烧前应对硫石膏进行干燥，采用的干燥方式主要有回转式干燥机、气流式干燥机、斯德快速干燥机。加热方式采用蒸汽、燃煤、燃气以及导热油等。煅烧方式主要有回转窑、沸腾炉、气流煅烧。上述工艺可称为二步法工艺。由辽宁东大粉体工程技术有限公司同各方努力研究生产的斯德石膏煅烧炉是将干燥、煅烧、打散在一台设备中同时完成，称为一步法工艺。该设备已在国内投入应用，是一种专用于硫石膏生产的工艺设备o3煅烧工况、工艺与制品的合理选择在有了优良的
8、脱硫石膏后，还需要合理的煅烧工艺，煅烧设备以及过程参数的调整优化、粉磨、陈化等才能生产出合格的制品。在确定建立石膏制品厂时要考虑根据当地市场容量选择制品产量，在确 定制品产量后要确定工艺方案以及设备选型，在选择设备类型时要结合本单位情况考虑投资资源；生产成本；产品质量。首先考虑的是在保证质量的前提下选择合理适宜的煅烧工艺与设备。如果是生产石膏砌块，要求熟石膏要具有凝结时间短、强度高，有利于脱模等特性。首选的煅烧工艺是快烧，利用燃煤、燃气产生的高温烟气采用对流方式直接对硫石膏进行煅烧，这样煅烧出来的建筑石膏粉初凝快、强度高，可达到其产量和强度要求。由于采用直接加热，石膏与热烟气直接接触，因此能耗
9、低，北京第一热电厂就是采用德国沙士基打公司的快速煅烧设备。辽宁东 大粉体工程技术有限公司生产设计的一步法斯德煅烧炉是专用于脱硫石膏2 0 0 9 4 1 9 2 1 中国武汉第四届全国石膏生产与应用技术交流大会论文集的快速设备，已在北京、广东等地推广应用，如生产粉刷石膏、装饰石膏板等 石膏制品。要求初凝时间长，一般选用慢烧设备或二步法即先干燥后煅烧工艺，这样的生产工艺，生产出的产品性能较稳定，质量有保证。由于各家提供的硫石膏原料不同，因此在选定产品方向以及工艺设备后，要选择合适的工艺参数，以适应不同硫石膏原料含水率等特性不同的需i 贯j Co调整工艺参数主要考虑以下因素：第一是根据各电厂提供的
10、原料进行调整。由于各电厂脱硫装置设计参数、运行、操作条件不一样所产生的脱硫石膏品质均有不同，所以在煅烧设备的操作上要视具体情况，制定合理的操作规程和合适的参数选择。第二是根据产品要求调整煅烧设备工艺参数。煅烧设备主要操作应考 虑煅烧温度、煅烧时间以及煅烧的进出料方式。各种煅烧设备的煅烧工艺和煅烧方式不同，所确定的煅烧温度和煅烧时间也不同，采用慢速煅烧或中速 煅烧设备所需煅烧时间均大于3 0 分钟，选择快烧煅烧设备整个煅烧过程仅几秒钟时间。由于煅烧方式及产品要求不同，操作参数也不同。制定这些工艺规程，要根据各原料差异、产品使用情况及反馈的信息，不断进行调整才能确定一种适合本企业产品工况的煅烧工艺
11、路线，生产出合格产品。采用不同的煅烧设备及工艺建立合理的操作工艺规程是石膏制品的生产重要环节，其后序工艺如熟石膏的冷却、粉磨、陈化环节对石膏产品质量 也有很大影响。作为硫石膏在煅烧后的陈化工序是不可缺少的，陈化过程是各石膏相相互转换趋于稳定的过程，经过陈化后的石膏多项指标均相对稳定，有利于后序产品的生产。由辽宁东大粉体工程技术有限公司确定的一步法、二步法工艺设备在用 于硫石膏的煅烧生产实践中积累了经验，以下例典型为例，武汉华能阳逻电厂年产1 0 万吨硫石膏建筑石膏粉生产线。武汉华能阳逻电厂利用电厂内 2 5 0 0 C 、1 2 M P a 蒸汽为热源。该公司同辽宁东大粉体工程技术有限公司合作
12、制定了二步法煅烧工艺。采用斯德闪速干燥对硫石膏进行干燥，将表面水降到1 以下，形成松散均匀的二水石膏粉，然后采用内置式流态化方法进行煅烧，生成半水石膏，生产能力为1 0 万吨年，产品各项指标均优于国家建筑石膏标准。北京兴达脱硫石膏有限公司等几家公司，以煤为热源，采用辽宁东大粉体工程技术有限公司的斯德煅烧炉一步法工艺设备，在一机内完成干燥、打散、煅烧工艺过程，已建成年产5 万吨的脱硫石膏煅烧生产线，生产的建筑石膏粉主要用于水泥缓凝剂、石膏砌块以及建筑石膏粉，获得较好的经济效益。第四届全国石膏生产与应用技术交流大会论文集2 0 0 9 4 1 9 2 1 中国武汉4结束语烟气脱硫石膏综合利用在国内刚起步，在生产应用中难免存在各种问题。由于脱硫石膏与天然石膏相比存在很多不同点，所以脱硫石膏煅烧工艺 设备不能完全照搬天然石膏的处理方法，需要发展针对烟气脱硫石膏本身特性的新方法、新工艺和新设备，因此应该投入更多的精力在研究设备配套上下功夫，应该在脱硫石膏综合利用上下功夫。联系地址：辽宁省沈阳市沈河区彩塔街1 9 号( 1 1 0 0 1 5 )联系电话：0 2 4 2 3 9 3 2 3 7 3传真：0 2 4 - 2 3 9 9 6 4 4 0邮箱：l n d 曲 1 2 6 t o m网址：玳唧1 n d d f t c o r n
