山西省脱硫石膏综合利用的现状及发展方向

根据党的十七大报告的精神，我省将实施“输煤变输电”重大 硫石膏产业的跨越性发展，使脱硫石膏成为高附加值、降低碳排
战略。我省脱硫石膏的排放量将会在“十二五”期间成倍增长，如 放的产品，并带动相关装备制造业的发展，让脱硫石膏成为我省
果不能做好综合利用工作，就会电力供应全国，污染留给山西人 经济新的增长点。
民，绝不能再走“先污染、后治理”的老路。
参考文献：
首先，加强政策引导和管理。我省有丰富的建材需求和生产 ［1］ 郭泰民． 工业副产石膏应用技术［M］． 北京： 中国建材工业
能力，有关部门加 强 政 策 引 导 扶 持 和 污 染 控 制 的 管 理 ，就 能 够 比
出版社，2009．
较好的解决脱硫石膏污染问题。现有脱硫石膏综合利用优惠政 ［2］ 程云驶，张经武． 排烟循环流化床脱硫技术综述［J］． 东北电
综合利用在山西的发展方向，以期推动山西省脱硫石膏产业的跨越性发展。
关键词： 石灰石—石膏法脱硫工艺，脱硫石膏，综合利用
中图分类号： TU528． 47
文献标识码： A
0 引言
长期以来，山西由于得天独厚的资源优势，巨大的煤炭储量， 被国家定位为能 源 重 化 工 基 地，支 持 着 国 家 的 经 济 建 设，但 大 量 开采、大量消耗、大量排放的传统生产方式，使山西的生态环境明 显恶化。作为燃煤电厂烟气脱硫过程中排出的工业固 体 废 弃 物———脱硫石膏，随着环 保 对 大 气 污 染 指 标 要 求 的 提 高，其 排 弃 量迅速增长。若不对脱硫石膏进行全面的综合利用，必定会造成 严重的二次污染，影响山西的可持续发展。
2） 脱硫石膏的特性。脱硫石膏状松散如豆腐渣，不含放射 性，颜色呈灰、黄，二水硫酸钙含量较高，含游离水在 10% ～ 15% ， 还含飞灰、有机碳、碳酸钙、亚硫酸钙及由钠、钾、镁的硫酸盐或氯 化物组成的可溶性盐等杂质。
脱硫石膏主要成 分 和 天 然 石 膏 一 样，都 是 二 水 硫 酸 钙，因 此 具有与天然石膏相同的物化性能。脱硫石膏与天然石膏之间也 存在一定的差异，特 别 是 杂 质 成 分 上 的 差 异，从 而 导 致 其 脱 水 特 征、力学性能、流 变 性 能 等 宏 观 特 征 上 与 天 然 石 膏 有 所 不 同 。 此 外，脱硫石膏品位比天然石膏略高，所含杂质较少，是一种质量较 好的化学石膏。
脱硫石膏综合利用率低，产品附加值低。我省脱硫石膏综合 结合我省各地市特点、具体情况，因地制宜的发展具有地方特色
利用率低，且综合利用途径较单一，多为建材产品。同时，我省天 的脱硫石膏产业，如： 晋北朔州、大同地区是传统的陶瓷制品产
然石膏资源丰富、开采成本低，可直接用作水泥缓凝剂。脱硫石 地，目前所用的陶模石膏主要采用优质天然石膏，可以发展脱硫
1 脱硫石膏的产生、特性及危害
1） 脱硫石膏的产生。石灰石—石膏法脱硫工艺是世界上应 用最广泛的一种燃煤电厂湿法脱硫技术，日本、德国、美国的火力 发电厂采用的烟气脱硫装置约 90% 采用此工艺，在我国这种工业 化比较成熟的工艺也占据了电厂脱硫的统治地位。
石灰石—石膏湿法工艺进行烟气脱硫是采用石灰石粉加水 制成的浆液作为 吸 收 剂，泵 入 吸 收 塔 与 烟 气 充 分 接 触 混 合，烟 气 中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及从塔下部鼓入的空气进行 氧化反应生成硫 酸 钙，硫 酸 钙 达 到 一 定 饱 和 度，结 晶 形 成 二 水 石 膏后排出吸收塔，经浓缩、脱水，输送至石膏贮仓堆放。脱硫后的 烟气经除雾器除 去 雾 滴，通 过 换 热 器 加 热 升 温 后，由 烟 囱 排 入 大 气。由于吸收塔内吸收剂浆液通过循环泵反复循环与烟气接触， 吸收剂利用率很高，脱硫效率可大于 95% 。
求企业按照标准进行生产，对因设备或工艺问题导致无法满足要
制及资源化利用［J］． 世界钢铁，2009（ 4） ： 31-32．
求的，企业应进行系统改造，这是全省脱硫石膏排放企业应承担 ［6］ 姜沛培，阎远东，郑文峰． 电厂脱硫石膏综合利用是发展循
的社会责任。
环经济的宝贵资源［A］． 第二届脱硫技术及脱硫石膏，脱硫
我国燃煤电厂脱硫石膏是随烟气脱硫同步产生的。国家发 改委从 2003 年起审批的新建燃煤电厂，如燃煤含硫达 0． 7% 以 上，就必须安装烟气脱硫装置； 并规定已建成的燃煤电厂也必须 要逐步安装烟气脱硫装置。到 2010 年我国有 4． 6 亿 kW 的燃煤 发电机组安装烟气脱硫装置。我省在 2008 年 10 月率先在全国完 成了燃煤电厂脱硫改造，成为我国第一个省内火电厂全部配套脱 硫设施的省份。
第 37 卷 第 23 期
·194· 2 0 1 1 年 8 月
山西建筑
SHANXI ARCHITECTURE
Vol． 37 No． 23 Aug． 2011
·园林·绿化·环保·
文章编号： 1009-6825（ 2011） 23-0194-02
山西省脱硫石膏综合利用的现状及发展方向
滕博君
摘 要： 分析了燃煤电厂脱硫石膏的产生、特性及危害，结合山西脱硫石膏综合利用现状及存在的问题，提出了脱硫石膏
点利用及处置［J］． 粉灰综合利用，2003（ 4） ： 20-25．
剂，其掺量只有 3% ～ 5% ，远远达不到政策规定标准，无法享受税 ［4］ 火电厂烟气脱硫石膏综合利用可行性研究［J / OL］． 全国电
收优惠政策。
力行业脱硫脱硝协作网，2009-05．
其次，制定并贯彻实施工业副产脱硫石膏质量标准。严格要 ［5］ 石 磊，沈晓林，陈荣欢，等． 宝钢烧结烟气脱硫石膏质量控
2 我省脱硫石膏综合利用情况
1） 脱硫石膏排弃情况。我省是燃煤发电大省，同时我省煤炭 含硫量较高，平均达 1% ～ 2% 。至 2010 年底，全省现有燃煤电厂 120 多个，装机容量约 4 300 万 MW，其中，规模以上（ 装机容量在 20 MW 以上） 燃煤电厂约 50 个，装机容量占全省总装机容量的近 90% 。2010 年全省脱硫石膏的排放量已达到近 500 万 t，而脱硫 石膏年综合利用率平均不到 10% ，与全国脱硫石膏年综合利用率 56% 相比，差距很大。
脱硫石膏与天然石膏具有同等的价值。两者唯一的不同点 是天然石膏的形成需要几百万年的时间，而脱硫石膏在很短的时 间内就可以生产出来。
脱硫石膏为细粉 状 态，可 免 去 匀 化、粉 磨 工 序。 但 脱 硫 石 膏 游离水含量稍高，在输送过程中，极易粘结在装载和提升设备上， 造成积料、堵塞，直 接 影 响 生 产 的 正 常 运 转，需 要 增 加 烘 干 工 艺， 这造成了石膏煅烧成本提高和质量不稳定。
膏用作水泥缓凝剂时还需再加工，企业利用内在动力不足。
石膏制陶模石膏项目； 在水泥工业较发达地区，优先考虑以脱硫
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地市之间不平衡。受地域资源禀赋和经济发展水平影响，不 石膏代替天然石膏作水泥调凝剂； 在土地盐碱化严重的农业区，
同地区脱硫石膏产生、堆存及综合利用情况差异较大。使用量大 优先考虑用脱硫石膏改良土壤； 根据各地市具体情况，可以发展
厂，太原云龙石膏建材公司等。全省脱硫石膏综合利用产业正在 砂浆，每立方米砂浆使用脱硫石膏 300 kg 左右，如能有效的推广，
逐步形成。
可利用的脱硫石膏量是十分可观的。
3） 存在的问题。我省脱硫石膏综合利用市场不容乐观，主要
第四，结合地方特色，发展脱硫石膏新型建材产品，建立脱硫
表现如下：
石膏建材产业。我省已具备了发展脱硫石膏产业的资源优势，应
目前我省的 脱 硫 石 膏 堆 存 量 还 不 大，但 随 着 电 力 等 行 业 发 展，其排弃量日益 增 加。因 此，开 展 脱 硫 石 膏 综 合 利 用 的 工 作 任 务十分紧迫。
2） 脱硫石膏综合利用现状。当前，我省脱硫石膏综合利用主 要有两个途径： a． 用作水泥缓凝剂，约占脱硫石膏综合利用量的 70% ； b． 生产石膏建材制品，包括纸面石膏板、石膏砌块、石膏空 心条板、干混砂浆、石膏砖等。
3） 脱硫石膏的危害性。在石灰石—石膏湿法脱硫过程中，每 吸收 1 t 二氧化硫就要产生 2． 7 t 脱硫石膏，结果就是产生大量脱 硫石膏，其堆放、分解造成了二次污染，对气候、土壤、植物和人类 健康带来危害。
脱硫石膏引起严重的环境问题就是大气污染，其中最主要的 问题之一就是“环境酸化”。“环境酸化”与 SO2 ，NOx 排入大气中 有密切的关系，一般它们以两种方式进入地面： 一种是湿沉降。 大气中的 SO2 ，NOx 被雨水带到地面，经太阳暴晒，挥发出“酸性物 质”，加重“酸 雨 ”的 威 胁。到 雨 天，堆 积 的 脱 硫 石 膏“山 ”随 时 都 会下塌、冲击道 路 和 村 舍。脱 硫 石 膏 经 雨 水 冲 刷 渗 入 土 地 农 田， 污染地表水和地 下 水，造 成 大 面 积 污 染。另 一 种 方 式 是 干 沉 降。 大气中的 SO2 ，NOx 直接落到植物或潮湿的地表面，这些微粒布满 植物表面，影响光合作用，导致植物死苗、黄叶、烂叶或落花落果。 石膏粉末被分解释放的有害物质对长期户外作业的人群健康也 产生不良影响，体质弱者甚至可发生并发症导致死亡。
再次，推行脱硫石膏的应用技术。国内外脱硫石膏的综合利
灰（ 渣） 处理与利用大会论文集［C］． 2008．
的地区供不应求，而产生量集中的地区却大量堆存。
石膏晶须等高附加值项目，从而开展脱硫石膏的高端应用。
脱硫石膏品质不稳定。尽管理论上脱硫石膏品质要高于天
同时，考虑建立脱硫石膏综合利用示范工程。针对脱硫石膏
然石膏，但由于我省部分燃煤电厂烟气脱硫装置运行效率不高， 生产建材、土壤改良等大宗利用及高附加值改性技术，重点研发
由于缺乏用于生产不同建材的脱硫石膏标准，直接影响了脱 硫石膏在不同建材领域的应用。在实际应用中，只能参照其他同 类标准，导致市场认可度低，造成了脱硫石膏难以被大规模利用。
缺乏先进的大规 模、高 附 加 值 利 用 的 技 术，制 约 了 脱 硫 石 膏 综合利用产业发展。
3 我省脱硫石膏综合利用发展建议
加之电煤的来源不固定，导致脱硫石膏品质不稳定，质量不过关， 拥有自主知识产权的新技术，提升石膏产业整体技术水平。利用
使得石膏制品企业更愿意使用品质稳定的天然石膏，缺少规模利 环保专项资金对脱硫石膏综合利用及其配套工程给予支持，以点
用和专门以脱硫石膏为原料的生产工厂。
带面，促进脱硫石膏综合利用产业快速健康发展。
策需加强，如 水 泥 产 品 享 受 增 值 税 即 征 即 退 的 优 惠 范 围 仅 限 于
力技术，1998（ 10） ： 27-28．
“在生产原料中掺有不少于 30% 的煤矸石、石煤、粉煤灰、烧煤锅 ［3］ 张 方，马彦涛，胡将军． 国内外火电厂烟气脱硫石膏的特
炉的炉底渣及其他废渣生产的水泥”。而脱硫石膏作为水泥调凝
4 结语
从实际情况看，石 灰 石—石 膏 法 脱 硫 确 实 存 在 二 次 污 染，但 我国目前及今后 相 当 长 时 期，这 种 脱 硫 技 术 仍 占 有 主 导 地 位，因 此要利用好脱硫石膏，变“废”为“宝”，化“害”为“利”，以有效解 决我省“输煤变输电”经济发展转型与资源利用、环境容量、土地 空间等矛盾，节约 已 剩 不 多 的 天 然 石 膏 资 源。 同 时，推 动 我 省 脱
近年来，由于政策 到 位，企 业 利 用 脱 硫 石 膏 的 积 极 性 有 所 提
收稿日期： 2011-05-02 作者简介： 滕博君（ 1971- ） ，女，工程师，山西国际招标有限公司，山西 太原 030001
第 37 卷 第 23 期 2011 年8 月
滕博君：山西省脱硫石膏综合利用的现状及发展方向
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高，利用脱硫石膏企业也在逐步增多。全省电厂及民营企业上马 的脱硫石膏综合利用项目日益增多，主要有： 阳泉 2 000 万 m2 纸 面石膏板，运 城 某 石 膏 砌 块 厂，朔 州 胡 勇 的 粉 刷 石 膏、石 膏 砌 块
业大力推广使用脱硫石膏缓凝剂技术。此外，石膏基砂浆也是脱 硫石膏综合利用的重要途径。据统计，山西省 2008 年商品混凝 土使用量 3 600 万 m3 ，砂浆用量 2 400 万 m3 。采用脱硫石膏生产