脱硫石膏液相法生产_石膏粉的工业化试验研究.pdf

硫磷设计与粉体工程

·8·SP&BMHRELATEDENGINEERING2009年第5期

脱硫石膏液相法生产α-石膏粉的工业化试验研究

董秀芹1,赵建华2,宋树峰2,富利娥2,郝卓2
(1、山东金信新型建材有限公司,山东平邑273305;
2、山东黄金技术开发中心石膏研究所,山东平邑273305)

摘要:脱硫石膏采用液相法制备α-石膏粉的研究在国内外早已开展,但是未见到工业化应用实
例。通过对实际生产中料浆浓度、转晶温度、压力、转晶剂种类与添加比例、脱水方式和干燥工艺参数的
调整,利用脱硫石膏生产出α-石膏制品,其指标高于2008年报批的《α型高强石膏》行业标准的最高
级α50级别的指标要求,实现了脱硫石膏生产α-石膏粉的工业化。
关键词:脱硫石膏;液相法;工艺参数调整;α型高强石膏;工业化生产
中图分类号:TQ177.375文献标识码:A文章编号:1009-1904(2009)05-0008-04

社会需求量非常大。随着近几年经济的迅猛发展,
1概述
这种需求量在不断增加,而且对α-石膏的质量及
脱硫石膏是火力发电厂采用石灰石/石膏法烟性能要求也越来越高。
气脱硫的产物。根据国家“十一五”计划:必须加快目前国内用烟气脱硫石膏制造α型高强石膏
燃煤电厂脱硫设施建设,新建电厂及90%的现有电技术工艺上还存在一些问题,国内模具石膏生产线
厂要实现二氧化硫达标排放。以煤中w(S)为1%,设备只能采用块状干法蒸压,不能加工粉状烟气脱
脱硫装置设计脱硫率不低于90%,煤未燃尽及燃烧硫石膏。只有采用液相法才能制造高性能的α-石
过程中硫的转化率合计为85%,煤电设施年运行膏。采用液相法生产的α-石膏晶体特别完善,纯
5500h,80%采用石灰石/石膏法,若按国家“十一度特别高,其机械性能大大提高,干燥抗压强度在
五”计划估算,“十一五”期间每年可产生的最大脱50～100MPa,而且其制品具有强度高、硬度大、耐磨
硫石膏量:2006年30490kt,2007年33990kt;预计性好、轮廓清晰、梭角突出、仿真性强等优点,可用来
2010年为46270kt。其实企业的设计能力与实际制造精密铸造石膏、牙科模用石膏、黄金首饰铸造、
开工运行产能相差较大,实际产能仅为设计能力的琉璃铸造和吸塑石膏等。产品表面精密度高,粗糙
约1/3,因此,脱硫石膏的年产量也仅为估算值的约度小,成形性能好,所制作的模型能够准确地复制细
1/3。尽管如此,这些数字也是非常可观的。节,使用次数多,是航空、航天、汽车、船舶、兵器、电
国内对烟气脱硫石膏的综合处理和利用已经起子等行业的高档模具材料[1]。
步,烟气脱硫石膏的应用蕴藏着巨大的市场机遇和
2液相法制备α-石膏粉研究进展
环保效应,大量的烟气脱硫石膏产生为以石膏为原
材料的企业带来了商机。目前,国内烟气脱硫石膏2.1国外研究进展
应用于制造石膏砌块、纸面石膏板、腻子石膏与粉刷脱硫石膏采用液相法(也叫水热法)制备α-石
石膏、水泥缓凝剂及土壤改良剂等。但总的来说,上膏的研究在国外早已开展:1992年日本提出了吴羽
规模的利废企业较少,未能充分利用脱硫石膏资源。法制备α-石膏的技术,它综合了添加转晶剂和晶
用脱硫石膏制造附加值高、效益好的α型高强度石种两方面的技术优点;欧洲采用Knauf工艺、POL2
膏粉(以下简称α-石膏粉)是拓展脱硫石膏应用领CAL工艺和掺ABS法用排烟脱硫石膏(亦称化学石
域的又一途径。α-石膏粉作为一种优质的胶凝材膏)制备α-半水石膏[2];德国BSH公司(即Gren2
料,被广泛应用于陶瓷、精密铸造、医用、航空、船舶、zebachBSHGmbH)具备20kt/a成套液相法(也称
汽车、塑料、建筑艺术及工艺美术等领域,制成各种水热法)制备α-石膏的工艺装备的制造能力。
模具、模型,由于其自身性能的优越性而倍受青睐,

2009年第5期董秀芹,等1脱硫石膏液相法生产α-石膏粉的工业化试验研究·9·

2.2国内研究进展其组分,分析结果见表1。
低温条件下高强石膏的形成机理与特性研究是
石膏理论中的一项前沿课题。国内较早开展液相法表1脱硫石膏化学组分1
α样品编号
制备-石膏研究的是武汉理工大学的岳文海教化学组分
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授,他首创了在常压酸介质中制备高强石膏的方法,123
w(Na2O)0.32%0.12%0.22%
首次在约90℃的盐介质中制得结晶形态良好、试体
w(K2O)0.27%0.35%0.33%
强度较高、呈短柱状的α-半水石膏晶体[3]。
w(SiO2)3.05%4.00%2.70%
东南大学江苏省土木工程材料重点实验室的段w(CaO)31.80%29.60%32.34%

珍华等以电厂脱硫石膏为原料,采用动态水热法,通w(SO3)45.56%40.64%42.48