高亚硫酸钙脱硫石膏的研究与应用

:近年来，由于我国水泥产能严重过剩，水泥市场竞争激烈，水泥产品的质量直接影响到企业的生存。同时，由于近两年环境治理的加强，电厂生产的脱硫石膏逐渐减少，造成脱硫石膏资源紧张的局面。
在保证出厂水泥质量的前提下，通过合理消化高亚硫酸钙脱硫石膏，避免远距离采购合格石膏带来的运输费用的提高，有效降低生产成本，增加效益。同时使高亚硫酸钙脱硫石膏得到合理的利用，减少了废弃物的产生和堆放，社会效益显著。
技术简介
烟气脱硫石膏是对含硫燃料(煤、油等)燃烧后产生的烟气进行脱硫净化处理而得到的工业副产石膏，主要来源于燃煤电厂的烟气脱硫工艺。脱硫石膏的主要成分和天然石膏是一样的，都是二水硫酸钙(CaSO4˙2H2O)。因其不含有对水泥性能有负面影响的杂质，适宜作水泥缓凝剂，能正常调节水泥的凝结时间。
对于脱硫石膏，一般情况硫酸盐在85%左右，实际控制亚硫酸盐≤0.3%，碳酸盐≤3%。亚硫酸盐含量过高，会使CaCO3的含量增大，从而导致石膏的纯度下降。
近两年金隅鼎鑫水泥公司各分公司反映使用某供应商供应的脱硫石膏磨制的水泥偶尔不可预测的出现凝结时间超长及强度下降的现象，2013年此现象尤为突出，严重威胁到出厂水泥产品的质量。经我公司检测，此种脱硫石膏中亚硫酸钙含量高达18%，远远超出国标相关规定的≤0.5%。
为探究高亚硫酸钙脱硫石膏对水泥性能的影响及其作用机理，特开展本项目的研究。
通过检测发现问题脱硫石膏的二氧化硫含量较高达到8%以上，脱硫石膏中的二氧化硫以半水亚硫酸钙的形态存在，问题脱硫石膏所含半水亚硫酸钙达到17%左右，而正常脱硫石膏几乎不含二氧化硫。通过试验对比发现，使用问题脱硫石膏和正常脱硫石膏磨制成的水泥三氧化硫含量相近时，前者初凝和终凝时间均比后者延长1~1.5小时，强度下降10%左右，在实际生产中严重影响水泥性能。通过将两种石膏以1:1比例混合后其二氧化硫含量约为4%，再与以上相同熟料磨制成水泥后其凝结时间介于单独使用以上两种石膏磨制的水泥之间。在实际生产中再通过降低三氧化硫的控制指标，就可以将凝结时间控制在内控指标范围内，消除了问题脱硫石膏对水泥性能的影响。
创新点
通过将高亚硫酸钙脱硫石膏预处理后，再与正常石膏以1:1比例混合磨制成水泥，其凝结时间接近单独使用正常石膏磨制水泥的凝结时间，能够被用户所认可。在实际生产中再通过降低三氧化硫的控制指标，就可以将凝结时间控制在内控指标范围内，消除了高亚硫酸钙脱硫石膏对水泥性能的影响。
应用效果
本项目的完成，找到了高亚硫酸钙脱硫石膏引起水泥质量波动的原因，采取了切实有效的措施，避免了对企业产品质量和公司形象的负面影响，也有效缓解了脱硫石膏的采购压力。将来同行业内部如果出现类似高亚硫酸钙，则可直接采取措施，避免蒙受损失。