脱硫石膏又称排烟脱硫石膏、硫石膏或FGD石膏,主要成分和天然石膏一样,为二水硫酸钙CaSO4·2H2O,含量≥93%。下面简单介绍脱硫石膏的成分、纯度、杂质、水分以及放射性标准要求
脱硫石膏成分分析
脱硫石膏是FGD过程的副产品,FGD过程是一项采用石灰-石灰石回收燃煤或油的烟气中的二氧化硫的技术。该技术是把石灰-石灰石磨碎制成浆液,使经过除尘后的含SO2的烟气通过浆液洗涤器而除去SO2。石灰浆液与SO2反应生成硫酸钙及亚硫酸钙,亚硫酸钙经氧化转化成硫酸钙,得到工业副产石膏,称为脱硫石膏,广泛用于建材等行业。
脱硫石膏经过沸腾煅烧后由两个结晶水脱为半个结晶水,制成熟石膏粉(CaSO4·1/2H2O),即脱硫石膏粉,脱硫石膏粉中还含有二氧化硅,氧化钠,碳酸钙,亚硫酸钙,石灰石,氯化钙,氯化镁等。
脱硫石膏检测
■脱硫石膏的纯度
湿式石灰石-石膏法脱硫工艺是使用氧化钙或碳酸钙作吸收剂与水配制成浆液,通过对二氧化硫的吸收、中和、氧化结晶等反应,较终形成脱硫石膏二水硫酸钙,当石灰石、石灰纯度较高时,脱硫石膏的纯度一般在90%~95%,有害杂质较少。可见,脱硫石膏与天然石膏具有相同的化学成分,完全可以代替天然石膏。
对烟气脱硫石膏而言,二水硫酸钙含量是烟气脱硫石膏纯度标志,其纯度的高低主要取决于烟气脱硫原料的品质,如石灰石。如果脱硫石膏的纯度低于90%,石膏中将会含有大量的惰性物质,如硅酸盐等,将会加剧对泵、搅拌器、管路等脱硫系统的腐蚀,细小的惰性物质沉积在吸收塔内,阻滞吸收塔运行,较终导致脱硫效率的急剧下降,甚至将使脱硫失效。标准将二水硫酸钙含量较低定为不小于85%是生产的要求,也是环保的需要,脱硫石膏具有较高的纯度也将对其深入应用产生积极影响。
■脱硫石膏杂质含量
由于用于脱硫的石灰石中含有钾、钠、镁等盐类物质,在脱硫石膏中不可避免的会含有这些盐类离子。残留于脱硫石膏中的可溶性五氧化二磷、氟、氯离子、氧化钠等杂质,可导致三氧化硫含量控制范围较窄,控制偏高时,水泥凝结时间很长或不凝固,控制偏低时,水泥出现急凝。当脱硫石膏用作石膏建材制品时,水溶性的镁离子、钠离子会随着水分的蒸发而迁移至石膏制品,出现“泛霜”现象,钾盐在石膏中含量较低,一般不会造成这类现象,需要对镁盐和钠盐的含量做出限定,以其深加工产品的质量。
■脱硫石膏的附着水
脱硫石膏因与天然石膏具有相似的化学成分,且其三氧化硫含量普遍较高,完全可以代替天然石膏用作水泥缓凝剂。脱硫石膏排放时大都含有一定的附着水,一般高达10%~15%,有的甚至更高。如严格控制设备的脱水性能参数,完全可以将脱硫石膏的附着水控制在12%以内,就可以解决脱硫石膏在运输、使用中出现的堵塞等问题,可以降低其深加工产品的生产能耗。脱硫石膏的这一指标与欧洲标准规定一致。
■脱硫石膏的放射性
由于烟气中的粉煤灰等物质,使脱硫石膏放射性存在潜在风险,两标准均规定放射性核素限量应符合国家《建筑材料放射性核素限量》的标准要求。