脫硫石膏產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)前景分析報(bào)告

脫硫石膏綜合利用技術(shù)網(wǎng) · 2011-04-02 00:00 留言

  摘  要

  在2010年之后,我國每年將要排放近億噸燃煤電廠煙氣脫硫的副產(chǎn)品——脫硫石膏;同時(shí)每年還要排放與脫硫石膏同屬化學(xué)石膏的磷石膏4000多萬噸;2007年我國天然石膏的產(chǎn)量為5000多萬噸,這樣即使全部化學(xué)石膏全部取代了天然石膏,仍可能有幾千萬噸的脫硫石膏和磷石膏無法利用。由此可見,如果不對(duì)化學(xué)石膏的處理技術(shù)加以創(chuàng)新、開拓新的用途,進(jìn)行全面的綜合利用,必定會(huì)造成二次污染。另外,脫硫石膏產(chǎn)出較均勻的分布特點(diǎn),改變了原有的石膏產(chǎn)品生產(chǎn)地區(qū)遠(yuǎn)離消費(fèi)地區(qū)的狀況,這必然要打破原有的石膏產(chǎn)業(yè)分布格局;而脫硫石膏與天然石膏不同的物理形態(tài),則使石膏生產(chǎn)設(shè)備發(fā)生革新;脫硫石膏的高品位特點(diǎn),又促進(jìn)了石膏產(chǎn)品的延伸發(fā)展;同時(shí)脫硫石膏又是被強(qiáng)制產(chǎn)出的,不加利用又污染環(huán)境,不同于天然石膏呈自然狀態(tài)深埋地下,對(duì)環(huán)境沒有影響,這樣在發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、節(jié)能減排的政策推動(dòng)下,脫硫石膏深加工產(chǎn)業(yè)必然是會(huì)超速發(fā)展;因此,一場(chǎng)石膏產(chǎn)業(yè)的大洗牌大發(fā)展開始了!而本文就是對(duì)脫硫石膏產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)前景做出的系統(tǒng)分析。

  一、脫硫石膏及其現(xiàn)狀

  2006年我國共消耗11.65億噸電煤,而我國的煤碳含硫量較高,平均達(dá)1%—2%,從而每年因燃煤要排放1000萬噸以上的二氧化硫,造成經(jīng)濟(jì)損失達(dá)2000億元以上,而其中燃煤發(fā)電就是最大的二氧化硫的排放者;因此我國政府十分重視燃煤電廠煙氣脫硫的環(huán)保措施,從2003年起,國家發(fā)改委審批的新建燃煤電廠,如果燃煤含硫達(dá)0.7%以上,就必須安裝煙氣脫硫裝置;已建成的燃煤電廠也必須要逐步安裝煙氣脫硫裝置;因此,至2007年底,我國已有2.7億千瓦的燃煤發(fā)電機(jī)組安裝了煙氣脫硫裝置;而到2010年,我國將有4.6億千瓦的燃煤發(fā)電機(jī)組安裝煙氣脫硫裝置,其中88%的煙氣脫硫裝置是采用石灰石—石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)(即WFGD);根據(jù)我國電煤的含硫量,因此在2010年之后,每年將要排放近億噸濕法脫硫的副產(chǎn)品——脫硫石膏。另外,我國年產(chǎn)磷肥1100萬噸,每年還要排放與脫硫石膏同屬化學(xué)石膏的磷石膏4000萬噸,并且磷石膏多年得蓄積已達(dá)數(shù)億噸。2007年我國天然石膏的產(chǎn)量為5000多萬噸(其中3500萬噸用于水泥緩凝劑、其它則轉(zhuǎn)化為半水石膏粉或紙面石膏板石膏砌塊等);這樣即使全部化學(xué)石膏全部取代了天然石膏,仍可能有幾千萬噸的脫硫石膏和磷石膏無法利用。由此可見,如果不對(duì)化學(xué)石膏的處理技術(shù)加以創(chuàng)新、開拓新的用途,進(jìn)行全面的綜合利用,必定會(huì)造成二次污染;例如:貴州宏褔總公司每年排放磷石膏400萬噸,對(duì)地下水的污染已經(jīng)滲透了數(shù)百公里之外、湖南省北部的洞庭湖了。如果建立化學(xué)石膏排放場(chǎng)地,不僅要占用大量土地,而且每噸還需投資數(shù)十元,再加上運(yùn)輸費(fèi)用,這對(duì)企業(yè)也是一個(gè)不小的負(fù)擔(dān),因此脫硫石膏等化學(xué)石膏的綜合利用已是迫在眉睫的任務(wù)。

  雖然,脫硫石膏比天然石膏品位更高,前者取代后者完全可行;但由于兩者的各項(xiàng)指標(biāo)有一定的差異,造成兩者深加工的設(shè)備有區(qū)別;因此,專門處理脫硫石膏的工藝和設(shè)備尚處發(fā)展前期。這樣一方面是巨量的脫硫石膏排棄而得不到利用,只是將廢氣污染轉(zhuǎn)化成廢渣污染,酸化土壤和地下水;另一方面每年要開采數(shù)以千萬噸的天然石膏,增加了資源和能源的消耗,破壞了開采地的生態(tài)環(huán)境。因此,要想把這些化學(xué)石膏真正的利用起來,變廢為寶,不僅要大力推廣現(xiàn)有石膏深加工產(chǎn)品;更要擴(kuò)展其用途,才能完全吃掉這如此巨量的廢渣;而擴(kuò)展石膏的用途,前提條件是提高熟石膏粉的性能和性價(jià)比;如果要提高熟石膏粉的性能和性價(jià)比,現(xiàn)有技術(shù)還有差距,必須進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,才能夠生產(chǎn)出一種性價(jià)比高的、能大量轉(zhuǎn)化脫硫石膏的深加工產(chǎn)品來。

  二、脫硫石膏綜合利用的政策導(dǎo)向

  目前,國家環(huán)保局已與二氧化硫排放量占全國60%以上、消減任務(wù)占消減目標(biāo)75%的國網(wǎng)、華能等六大電力集團(tuán)公司和7個(gè)排放大省簽定了當(dāng)前至2010年二氧化硫排放總量控制目標(biāo)責(zé)任書,燃煤電廠的煙氣排放要施行“在線監(jiān)測(cè)”,過去那種安裝了脫硫裝置而不運(yùn)轉(zhuǎn)的情況將大大杜絕;因此今后每年的脫硫石膏排放量將逐年上升,可高達(dá)幾千萬噸。由此可見,如果不對(duì)脫硫石膏加以綜合利用,必定會(huì)造成二次污染(酸化土壤及水源)和占用大量土地,從而形成這樣一種尷尬局面:對(duì)于二氧化硫的治理,只是將污染改變了一種形式,將排放到空氣中的有害物質(zhì)變成了留在地上的“廢渣”,這實(shí)在有悖于選擇石膏回收的初衷;如果建立其排放場(chǎng)地,每噸需投資數(shù)十元,再加上運(yùn)輸費(fèi)用,這對(duì)燃煤電廠也是一個(gè)不小的負(fù)擔(dān)。所以,國家發(fā)改委在《關(guān)于加快火電廠煙氣脫硫產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的若干意見》(發(fā)改環(huán)字[2005]757號(hào))的第六條中,提出“進(jìn)一步開展煙氣脫硫副產(chǎn)品綜合利用,推動(dòng)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。組織建材、農(nóng)林、電力等部門、科研院所對(duì)脫硫副產(chǎn)物,尤其是脫硫石膏,進(jìn)行深入的研究,提出各種利用途徑的指導(dǎo)性意見,組織實(shí)施脫硫副產(chǎn)物綜合利用示范工程,適時(shí)出臺(tái)脫硫副產(chǎn)物綜合利用強(qiáng)制性措施和相關(guān)的優(yōu)惠政策?!?/FONT>

  另外,今年8月29日,在十一屆全國人大常委會(huì)第四次會(huì)議上,《循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法》已經(jīng)通過,自2009年1月1日起實(shí)施。此次通過的《循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法》以“減量化、再利用、資源化”為主線,共七章五十八條,分別為總則、基本管理制度等;其中還專設(shè)法律責(zé)任一章,對(duì)各類主題不履行法定義務(wù)的行為規(guī)定了相應(yīng)的罰責(zé),以保障法律的有效實(shí)施。為了配合循環(huán)經(jīng)濟(jì)法的制定,目前國務(wù)院及有關(guān)部門正在組織制定或修訂有關(guān)配套制度和標(biāo)準(zhǔn)。這些配套的法規(guī)、規(guī)章和規(guī)劃為28項(xiàng),連同已經(jīng)制定正在實(shí)施的相關(guān)法規(guī)、規(guī)章和規(guī)劃61項(xiàng),合計(jì)為89項(xiàng);例如,目前已經(jīng)將脫硫石膏深加工產(chǎn)品列入《資源綜合利用目錄》(2008年)版,這不僅在稅收上支持脫硫石膏的綜合利用,而且對(duì)脫硫石膏的綜合利用進(jìn)行了定性,成為國家建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)的重要一環(huán);此外還有300多項(xiàng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)列入今明兩年的編制計(jì)劃。這些配套法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的制定和實(shí)施,將大大增強(qiáng)《循環(huán)經(jīng)濟(jì)法》的可操作性。

  由此可見,強(qiáng)制燃煤電廠實(shí)現(xiàn)三廢零排放、脫硫石膏必須綜合利用的強(qiáng)制政策將會(huì)在一兩年內(nèi)出臺(tái),這將為“脫硫石膏深加工裝備與工藝產(chǎn)業(yè)”的市場(chǎng)提供政策性保障;例如,有全國政協(xié)委員已提出:全面要求對(duì)電廠廢棄物進(jìn)行綜合利用的議案,而有些省市已開始制定“脫硫石膏綜合利用促進(jìn)計(jì)劃”。

  三、脫硫石膏的特點(diǎn)及其利用原則

  1、脫硫石膏與天然石膏的相同點(diǎn)

  (1)水化動(dòng)力學(xué)和凝結(jié)特征一致;

 ?。?)主要礦物相、轉(zhuǎn)化后的五種形態(tài)、七種變體物化性能一致,脫硫石膏完全可以代替天然石膏用于建筑材料和陶瓷模具;

 ?。?)兩者均無放射性,不危害健康。

  2、脫硫石膏與天然石膏的不同點(diǎn)

 ?。?)原始物理狀態(tài)不一樣:天然石膏是粘合在一起的塊狀,而脫硫石膏以單獨(dú)的結(jié)晶顆粒存在;脫硫石膏雜質(zhì)與石膏之間的易磨性相差較大,天然石膏經(jīng)過粉磨后的粗顆粒多為雜質(zhì),而脫硫石膏其顆粒多的卻為石膏,細(xì)顆粒為雜質(zhì),其特征與天然石膏正好相反;

 ?。?)顆粒大小與級(jí)配:煙氣脫硫石膏的顆粒大小較為平均其分布帶很窄,高細(xì)度(200目以上)、顆粒主要集中在30-60μm之間,級(jí)配遠(yuǎn)遠(yuǎn)差于天然石膏磨細(xì)后的石膏粉。因此,現(xiàn)有的以天然石膏為原料的熟石膏的煅燒設(shè)備和生產(chǎn)工藝并不能完全照搬,要采用針對(duì)化學(xué)石膏設(shè)計(jì)的生產(chǎn)工藝和設(shè)備;比如,脫硫石膏不適合流態(tài)化煅燒設(shè)備,因?yàn)樗教?,還未燒就很容易被吹出來了;還如,用天然石膏生產(chǎn)高強(qiáng)石膏的蒸壓釜,脫硫石膏就無法直接放入蒸壓;另外脫硫石膏粒徑分布非常狹窄,加工成熟石膏粉后,必須要對(duì)其進(jìn)行粉磨改性、產(chǎn)生級(jí)差,才能使其具有更好的凝結(jié)強(qiáng)度;而在粉磨改性中,碾壓力形成級(jí)差產(chǎn)生的改性效果不好,而劈裂力形成的效果最好,碰撞力次之;因此,改性磨的選擇要注意它的力學(xué)特點(diǎn)。

 ?。?)高含水量 ,流動(dòng)性差,只適合皮帶輸送。

 ?。?)雜質(zhì)成分上的差異,導(dǎo)致其脫水特性、易磨性及煅燒后的熟石膏粉在力學(xué)性能、流變性能等宏觀特征上的不同。

  (5)脫硫石膏的產(chǎn)出在全國分布比較均勻,特別是石膏產(chǎn)品大量消費(fèi)地的東部發(fā)達(dá)地區(qū)脫硫石膏的產(chǎn)量也很大,而且脫硫石膏的品位又很高,一般都在90%以上;這樣就彌補(bǔ)了我國高品位的天然石膏儲(chǔ)量小、產(chǎn)量低、其產(chǎn)品遠(yuǎn)離消費(fèi)地的重大缺陷。

  2、脫硫石膏的利用原則

 ?。?)堅(jiān)持?jǐn)U大利用、高效利用、清潔利用、物盡其用的原則,重點(diǎn)推進(jìn)量大面廣、資源化潛力大的脫硫石膏回收與再生利用,合理延長產(chǎn)業(yè)鏈,開發(fā)高附加值的綜合利用產(chǎn)品,減少二次污染,提高資源利用效率,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、環(huán)境效益的有機(jī)統(tǒng)一。

  (2)堅(jiān)持市場(chǎng)導(dǎo)向原則,因地制宜,產(chǎn)銷對(duì)路,確定脫硫石膏綜合利用的優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域,提高資源利用效率、減少廢棄物排放的重要措施,成為企業(yè)健康發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力。

 ?。?)綜合考慮,脫硫石膏深加工生產(chǎn)線要與電廠煙氣脫硫系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合,無縫銜接;同時(shí)脫硫石膏深加工生產(chǎn)不能產(chǎn)生新的污染源,盡可能利用電廠的余熱為熱源。

  3、脫硫石膏的直接利用

 ?。?)經(jīng)過干燥后可用作水泥緩凝劑;

  (2)經(jīng)過配制后可用作鹽堿地的改良。

  四、脫硫石膏深加工工藝和裝備市場(chǎng)簡介

  至2000年底,我國燃煤火電的裝機(jī)容量為3億千瓦,而煙氣脫硫工程項(xiàng)目年市場(chǎng)營業(yè)額還基本是零;但從國家發(fā)改委強(qiáng)制燃煤電廠必須安裝煙氣脫硫裝置的2003年起,在短短幾年的時(shí)間內(nèi)煙氣脫硫工程年市場(chǎng)營業(yè)額就暴增到現(xiàn)在的500億左右,基本上今年達(dá)到頂峰;不過,隨著國內(nèi)煙氣脫硫工程技術(shù)和市場(chǎng)的日益完善和成熟,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈。就在全國上百家脫硫公司為即將盛極而衰的煙氣脫硫市場(chǎng)爭(zhēng)的你死我活的時(shí)候,卻都忽略了脫硫后的副產(chǎn)品、特別是占煙氣脫硫市場(chǎng)88%以上的濕法脫硫后所產(chǎn)生的副產(chǎn)品——脫硫石膏的綜合利用和處理設(shè)備及技術(shù)的潛在市場(chǎng)。在石灰石—石膏濕法脫硫過程中,每吸收一噸二氧化硫就要產(chǎn)生2.7噸脫硫石膏;到2010年我國將有4.6億千瓦的燃煤發(fā)電機(jī)組安裝煙氣脫硫裝置;根據(jù)我國電煤的含硫量,因此在2010年之后,每年將要產(chǎn)生億噸濕法脫硫的副產(chǎn)品——脫硫石膏。2007年我國天然石膏的產(chǎn)量為5000多萬噸,只有700萬噸轉(zhuǎn)化為半水石膏粉,這是因?yàn)楝F(xiàn)有生產(chǎn)工藝生產(chǎn)出的半水石膏粉質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)低,因此加工成的石膏墻材軟化系數(shù)和強(qiáng)度都很低,不能用于承重墻體和地面材料等,這樣即使脫硫石膏全部取代了天然石膏,仍可能有幾千萬噸的脫硫石膏無法利用。因此,脫硫石膏的綜合利用已是迫在眉睫的任務(wù);類似的歷史經(jīng)驗(yàn)告訴我們,如果脫硫石膏不能很好的進(jìn)行綜合利用,二氧化硫的減排就不能真正的、不打折扣的實(shí)施。

  根據(jù)當(dāng)前市場(chǎng)情況,處理每萬噸脫硫石膏的設(shè)備為100萬元,如果處理全部脫硫石膏的三分之一,就可達(dá)到數(shù)十億元的市場(chǎng)額,如果開展進(jìn)一步的深加工,其設(shè)備還有數(shù)十億元的市場(chǎng)額;另外這些設(shè)備與技術(shù)還可以用于處理與脫硫石膏類似的、每年排放量也達(dá)4千萬噸的磷石膏的綜合治理,同樣有不菲的利潤。

  總之,本產(chǎn)業(yè)對(duì)于節(jié)能減排、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、清潔生產(chǎn)、實(shí)現(xiàn)燃煤電廠廢渣零排放、建設(shè)資源節(jié)約性社會(huì)有著極其重要的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)意義。

  五、建筑石膏及其生產(chǎn)設(shè)備的市場(chǎng)分析

  1、建筑石膏的主要用途和市場(chǎng)分析

  1.1石膏砌塊

  石膏砌塊的生產(chǎn)在國外已有百余年歷史,目前世界上許多國家的生產(chǎn)都已基本實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。其中法國的年產(chǎn)量在1700萬平米以上,德國為600萬平米,荷蘭為300萬平米,另外俄羅斯、東歐的波蘭、保加利亞、羅馬尼亞和亞洲的韓國、印度、伊朗都有較大規(guī)模的生產(chǎn)。石膏砌塊具有質(zhì)量輕、可取代粘土磚、少毀耕地等優(yōu)點(diǎn),在高層建筑物中作為非承重墻使用,能夠增大有效使用面積10%左右。普通石膏砌塊是由普通石膏粉加水?dāng)嚢?,?jīng)澆注成型、凝結(jié)硬化而成;同其它新型墻體材料綜合比較來看,它是國內(nèi)建筑行業(yè)性能最優(yōu)良、使用效果最好、價(jià)格最低的新型墻材(其價(jià)格甚至低于粘土磚的成墻價(jià)格),完全符合國家關(guān)于推廣新型建材的產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向,但由于種種原因,石膏砌塊目前在全國還沒有得到很好的推廣應(yīng)用;2006年我國新型墻體材料產(chǎn)銷量為5.75億立方米,如果其中5%(約3000萬立方米)由石膏砌塊取代,每年可轉(zhuǎn)化2000萬噸的脫硫石膏。

  1.2石膏砂漿

  石膏砂漿是水泥砂漿的換代產(chǎn)品,它能夠克服水泥砂漿抹墻后出現(xiàn)空鼓、干裂、脫落等現(xiàn)象,與各種墻體基材都能很好地粘結(jié),尤其適用頂棚抹灰,在加氣砼墻上效果更佳,同時(shí)它還具有以下特點(diǎn):

 ?。?)表面裝飾性:墻面致密光滑而不起灰,有較高的強(qiáng)度而不收縮,外觀典雅,無氣味、無裂紋。[Page]

  (2)防火性能:在發(fā)生火災(zāi)時(shí),石膏硬化體有大量結(jié)晶水在熱作用下釋放出來,形成蒸汽,阻擋了火焰的蔓延,同時(shí)在整個(gè)脫水過程中吸收了大量的熱,從而提高了耐火性能。

  (3)保溫隔熱:石膏硬化體是一種多孔質(zhì)材料,導(dǎo)熱系數(shù)小,保溫隔熱性能好。

 ?。?)施工方便:有良好的和易性、保水性,現(xiàn)場(chǎng)加水?dāng)嚢杈鶆蚝笾苯由蠅δɑ?,操作自如,勞?dòng)強(qiáng)度低,材料消耗少。

  (5)節(jié)省工期:抹灰層凝結(jié)硬化塊,養(yǎng)護(hù)周期短,整個(gè)硬化及強(qiáng)度達(dá)標(biāo)過程1~2天全部完成,可大大提高工作效率,加快工程進(jìn)度。

 ?。?)具有呼吸功能:當(dāng)室內(nèi)環(huán)境濕度較大時(shí),呼吸孔自動(dòng)吸濕;在相反條件下,能自動(dòng)釋放儲(chǔ)備的水份,反復(fù)循環(huán),將室內(nèi)濕度控制在適宜范圍之內(nèi),為居住者創(chuàng)造了良好舒適的生活環(huán)境。

  (7)有利冬季施工:施工不受季節(jié)限制,尤其冬季(-5℃以上)搶工期時(shí),其水化速度不因氣溫低而明顯減慢,只要拌合水不結(jié)冰,即具有早強(qiáng)快凝的特性,是冬季室內(nèi)抹灰施工的好材料。

  目前,北京的石膏砂漿市場(chǎng)已成熟,每年銷售量達(dá)15萬噸左右,價(jià)格每噸為500元(未摻砂);另外,天津、山西、河北、遼寧、吉林、黑龍江、上海等地區(qū)的大中城市應(yīng)用也很廣泛。而根據(jù)上海市“十一五”環(huán)境保護(hù)規(guī)劃重點(diǎn)科研項(xiàng)目(編號(hào)滬環(huán)科05-15)《上海燃煤電廠煙氣脫硫石膏利用前景分析》。石膏砂漿的保溫性能對(duì)我國推廣節(jié)能住宅,特別是高層節(jié)能住宅,意義重大。隨著上海建筑砂漿商品化和建筑節(jié)能工作的全面推進(jìn),石膏砂漿系列產(chǎn)品作為高品質(zhì)的新型建材已顯示出廣闊的應(yīng)用前景。按上海每年新增2000萬m2住宅面積、每10000m2建筑使用1400m3(合2700噸)水泥砂漿、內(nèi)墻墻面和天花板面占整個(gè)建筑需粉刷表面及砌筑所用砂漿量的近70%計(jì)算,上海每年建筑內(nèi)墻需要378萬噸石膏砂漿,按石膏與料1:3比例計(jì)算,每年可消耗脫硫石膏94.5萬噸。隨著上海建筑砂漿商品化和建筑節(jié)能工作的全面推進(jìn),石膏砂漿系列產(chǎn)品作為高品質(zhì)的新型建材已顯示出廣闊的應(yīng)用前景。

  1.3紙面石膏板

  近十年來,在紙面石膏板的引領(lǐng)下,石膏深加工產(chǎn)品市場(chǎng)得到了十倍以上的飛速發(fā)展,其產(chǎn)品原料的比例已從十年前僅占我國石膏礦產(chǎn)量的10%左右提高到2007年的30%;1997年我國大陸年產(chǎn)紙面石膏板8200多萬㎡,而到2007年的年產(chǎn)量已達(dá)到9億多㎡,年產(chǎn)量的平均增長幅度達(dá)到了30%;這相當(dāng)于同期我國GDP增長幅度的三倍;從而成為當(dāng)前建筑石膏最主要的用途,但規(guī)模較大的一些紙面石膏板生產(chǎn)廠家都是自己生產(chǎn)建筑石膏,形成制粉、制板一條龍生產(chǎn)線。因此,籌建大型建筑石膏生產(chǎn)企業(yè),首先要考慮是否有大的用戶。現(xiàn)在我國紙面石膏板已進(jìn)入市場(chǎng)成熟期,純利潤僅有5%左右;整個(gè)市場(chǎng)“北新建材”占據(jù)半壁江山,生產(chǎn)廠遍布全國;幾家外國跨國公司分瓜市場(chǎng)的15%,不到35%的市場(chǎng)由四百多家的中小企業(yè)竟?fàn)?,從而使這些中小企業(yè)舉步艱難,瀕臨破產(chǎn);因此,一般企業(yè)已很難再進(jìn)入紙面石膏板的市場(chǎng)。

  2、建筑石膏生產(chǎn)設(shè)備的市場(chǎng)分析

  由于用天然石膏生產(chǎn)建筑石膏的現(xiàn)行工藝是采用對(duì)粉狀物料的煅燒,而脫硫石膏就是粉狀的;因此,用脫硫石膏生產(chǎn)建筑石膏的設(shè)備與天然石膏的變化不大;但也并不能完全照搬,要根據(jù)脫硫石膏和天然石膏的不同點(diǎn)對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)工藝和設(shè)備進(jìn)行選擇與改造;比如,脫硫石膏不適合流態(tài)化煅燒設(shè)備,因?yàn)樗教。械奈礋捅淮党鰜砹?,為解決這個(gè)問題需要加大均化倉,并不斷倒倉。目前用天然石膏生產(chǎn)建筑石膏的設(shè)備主要有:連續(xù)炒鍋、回轉(zhuǎn)窯、沸騰爐、流化床煅燒爐、以及沙司基打磨、彼特磨、斯德動(dòng)態(tài)煅燒爐等;總體來說都很成熟,但各有千秋,因此競(jìng)爭(zhēng)激烈。

  六、高強(qiáng)石膏及其生產(chǎn)設(shè)備的市場(chǎng)分析

  1、高強(qiáng)石膏的主要用途和市場(chǎng)分析

  由于建筑石膏(即β-半水石膏,或稱普通石膏粉)物理強(qiáng)度低,主要用于紙面石膏板、石膏砌塊和部分裝飾材料,用途用量均有限;而高強(qiáng)石膏(即α-半水石膏)物理強(qiáng)度一般為普通石膏粉的三倍以上,因此它不僅能夠替代建筑石膏以降低成本,而且它的用途更為廣泛;例如:干燥抗壓強(qiáng)度在25Mpa~40Mpa的高強(qiáng)石膏粉主要用于陶瓷模具和建材產(chǎn)品;干燥抗壓強(qiáng)度在60Mpa以上的高強(qiáng)石膏主要用于各種如牙科、鑄造等特殊模具,但這種超高強(qiáng)石膏其生產(chǎn)設(shè)備成昂貴,原料須用天然的纖維石膏。

  1.1高強(qiáng)陶模石膏粉的市場(chǎng)分析

  陶模石膏粉的技術(shù)指標(biāo)要求特點(diǎn):

 ?。?)以要求濕抗折強(qiáng)度為主;

 ?。?)即要求濕抗折強(qiáng)度,又要求一定的吸水率(而用脫硫石膏做原料生產(chǎn)出的熟石膏粉,在同樣的吸水率條件下,其濕抗折強(qiáng)度要遠(yuǎn)高于用天然石膏生產(chǎn)的熟石膏粉);

 ?。?)陶瓷的注漿模和滾壓模對(duì)濕抗折強(qiáng)度和吸水率要求的側(cè)重不同。

  陶模石膏粉的市場(chǎng)特點(diǎn):

  (1)我國陶瓷年產(chǎn)量占全球的一半,陶模石膏粉用量巨大,達(dá)四百萬噸左右;

  (2)廣東潮汕、福建德化地區(qū)每年需要高強(qiáng)陶模石膏粉約150萬噸,批發(fā)商進(jìn)價(jià)為600多元/噸;

  在上述兩地區(qū)所用脫硫石膏生產(chǎn)高強(qiáng)陶模石膏粉的利潤分析:目前,上述兩地區(qū)因無天然石膏資源,所用高強(qiáng)陶模石膏粉均從湖南、湖北運(yùn)進(jìn),其中長短途運(yùn)費(fèi)為150元/噸~170元/噸,石膏礦原料為150元/噸,稅費(fèi)約50元/噸;而在上述兩地區(qū)用脫硫石膏生產(chǎn)高強(qiáng)陶模石膏粉,運(yùn)費(fèi)可降低120元/噸~150元/噸,原料節(jié)約80元/噸,稅費(fèi)(廢渣利用免稅)節(jié)約50元/噸,共可降低成本250元/噸,加上原有的正常利潤,每噸高強(qiáng)陶模粉的利潤至少可達(dá)300元/噸。

  (3)市場(chǎng)非常成熟,無須市場(chǎng)推廣應(yīng)用;

 ?。ㄎ覈沾傻闹饕a(chǎn)地為:廣東佛山和潮州、福建德化和永春、河北唐山和邯鄲、湖南醴陵、山東淄博、江西景德鎮(zhèn)、山西朔州等)

  1.2自流平石膏市場(chǎng)的分析

  自流平石膏簡介

  自流平石膏是自流平地面找平石膏的簡稱,它是一種在混凝土樓板墊層上能流動(dòng)攤平;即在自身重力作用下形成平滑表面,成為較為理想的建筑物地面找平層,是鋪設(shè)地毯、木地板和各種地面裝飾材料的基層材料。建筑物室內(nèi)地面?zhèn)鹘y(tǒng)做法是先用水泥砂漿做找平層,然后再做面層。這種做法既費(fèi)工又費(fèi)時(shí),特別是找平層,需手工抹平。而用自流平石膏,則可直接在墊層上澆灌出找平層,待其硬化后,用戶又可根據(jù)自己意愿在石膏找平層上做飾面層。

  采用自流平石膏施工的地面,尺寸準(zhǔn)確,平整度極為突出,不空鼓、不開裂。澆灌24小時(shí)后,即可在上面行走;48小時(shí)后可以在上面進(jìn)行作業(yè)。干燥后,一般不需進(jìn)行修整,其平整度即能達(dá)到高水平,可直接在地面上鋪貼PVC板或地毯等。若做實(shí)木地板或粘貼地面磚,用粘結(jié)劑量極少,既減少了樓地面重量,又節(jié)省了大量粘結(jié)劑。由于自流平石膏地面導(dǎo)熱系數(shù)大大低于水泥砂漿地面,腳踩在其上面沒有冰冷感覺。

  采用自流平地面找平材料做高標(biāo)準(zhǔn)室內(nèi)地面省時(shí)、省工,可以不用高級(jí)抹灰工即可完成。作業(yè)時(shí)輕松方便,效率高。并且可以采用泵送施工,日鋪地面可達(dá)800—1000m2。用這種方法,還可以做出無縫隙大面積地面。

  目前,自流平石膏在日本和西歐國家應(yīng)用比較普遍,有成熟的生產(chǎn)技術(shù)及配套的施工機(jī)具。

  自流平石膏市場(chǎng)前景

  我國每年新增建筑量近20億平方米,若按其中二分之一(10億平方米)的地面采用自流平石膏,每平方米需要20公斤自流平石膏(粉),共需2000萬噸自流平石膏(粉),而它其中的成份50%由高強(qiáng)石膏,即每年需求1000萬噸的高強(qiáng)石膏來生產(chǎn)自流平石膏。

  1.3高摻砂型石膏砂漿的市場(chǎng)分析

  以高強(qiáng)石膏為主配制的高摻砂型石膏砂漿除了具備一般石膏砂漿所應(yīng)具有的通常優(yōu)點(diǎn)和施工后相同的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以外, 高摻砂型石膏砂漿與普通的石膏砂漿相比,還具有以下優(yōu)點(diǎn):

  (1)配砂量不同,最終施工原料成本大大降低

  普通石膏與砂配比為1:1,即一噸普通石膏使用時(shí)配摻一噸的建筑用砂;而高強(qiáng)石膏與砂配比為1:3;因此,用高強(qiáng)石膏配制的石膏砂漿成本低;

 ?。?)降低60%的長途運(yùn)費(fèi),距離越遠(yuǎn),所降費(fèi)用數(shù)額越大;

 ?。?)施工速度可提高一倍左右同樣條件下,同一個(gè)人,如果用普通石膏砂漿一天能抹20平米(粘性大,不易抹開),用高摻砂型石膏砂漿最少能抹30—40平米,這樣提高了施工速度,縮短了施工周期,就這一項(xiàng)的成本下降也是可觀的。

  由此可見,用高強(qiáng)石膏配制的高摻砂型石膏砂漿將會(huì)成為石膏砂漿主流產(chǎn)品。

  1.4粉煤灰高強(qiáng)石膏砌塊的市場(chǎng)分析

  粉煤灰高強(qiáng)石膏砌塊是新型綠色墻體材料石膏砌塊中的一種,與普通石膏砌塊一樣,具有質(zhì)量輕、可取代粘土磚、少毀耕地等優(yōu)點(diǎn),在高層建筑物中作為非承重墻使用,能夠增大有效使用面積10%左右。普通石膏砌塊是由普通石膏粉加水?dāng)嚢?,?jīng)澆注成型、凝結(jié)硬化而成;而粉煤灰脫硫石膏砌塊則是由脫硫石膏經(jīng)過高溫蒸煮成α-半水石膏漿體(或高強(qiáng)石膏加水)混合粉煤灰后直接澆鑄成型的;由于粉煤灰主要由二氧化硅和三氧化二鋁組成,當(dāng)有石膏存在時(shí),會(huì)生成水化硫鋁酸鈣結(jié)晶這種水硬化膠凝材料,這樣粉煤灰高強(qiáng)石膏砌塊不僅具備普通石膏砌塊的全部優(yōu)點(diǎn),而且還有以下四個(gè)優(yōu)點(diǎn):(1)強(qiáng)度更高,容重更低;(2)由于強(qiáng)度高,所以無需像普通石膏一樣添加水泥,反而可在砌塊制品中摻入30%以上的粉煤灰等電廠廢渣;(3)克服了普通脫硫石膏砌塊的干收縮性;(4)軟化系數(shù)高于普通脫硫石膏砌塊,提高了石膏砌塊防水性能。

  2、目前高強(qiáng)石膏產(chǎn)銷特點(diǎn)分析

  目前我國市場(chǎng)上銷售的高強(qiáng)石膏全部由天然石膏加工而成,但由于我國可以生產(chǎn)高強(qiáng)石膏的高品位天然石膏儲(chǔ)量少、產(chǎn)量受限制,形成了賣方市場(chǎng);再加上天然石膏地域分布不均,產(chǎn)地遠(yuǎn)離消費(fèi)地;從而造成消費(fèi)地區(qū)的高強(qiáng)石膏價(jià)格高,進(jìn)一步發(fā)展石膏深加工產(chǎn)品受制約;例如,國外已經(jīng)很成熟的自流平石膏就因高強(qiáng)石膏的量價(jià)原因不能大面積推廣應(yīng)用。

  3、高強(qiáng)石膏生產(chǎn)設(shè)備的市場(chǎng)分析

  3.1高強(qiáng)石膏生產(chǎn)設(shè)備和工藝簡介

  生產(chǎn)高強(qiáng)石膏傳統(tǒng)工藝有兩種:蒸壓法和水熱法;前者設(shè)備投資較小,工藝相對(duì)簡單,主要用于生產(chǎn)干抗壓強(qiáng)度在30MPa—40Mpa之間的、用于建筑材料和陶瓷模具,這種高強(qiáng)石膏強(qiáng)度完全可以滿足建筑材料和陶瓷模具,且價(jià)格較低,市場(chǎng)需求量很大;而后者設(shè)備投資大,工藝復(fù)雜,主要用于生產(chǎn)干抗壓強(qiáng)度在60Mpa以上的、用于牙齒模具、鑄造模具等,價(jià)格高昂,用量很小。目前,國內(nèi)有近百條以天然石膏為原料、采用蒸壓法工藝生產(chǎn)高強(qiáng)石膏的生產(chǎn)線,其中大多數(shù)是建立在寧夏石膏研究院的技術(shù)基礎(chǔ)上的。

  但由于傳統(tǒng)的蒸壓法工藝是采用塊狀的天然石膏為原料,所以這種工藝及其蒸壓設(shè)備就不能直接用于粉末狀的脫硫石膏;國外對(duì)于用脫硫石膏采用蒸壓法生產(chǎn)高強(qiáng)石膏時(shí),首先要將脫硫石膏干燥和擠壓成塊狀,然后再應(yīng)用傳統(tǒng)的蒸壓法工藝;這種工藝不僅增加了干燥——壓塊——再濕蒸——再粉碎的兩組往復(fù)無效的工藝環(huán)節(jié),還增加了能耗。因此,國內(nèi)有企業(yè)根據(jù)高強(qiáng)石膏的生產(chǎn)工藝和脫硫石膏的特點(diǎn),發(fā)明了 “全封閉式熟石膏粉生產(chǎn)工藝”(發(fā)明專利號(hào):200610012448.0);它與以天然石膏為原料的高強(qiáng)石膏生產(chǎn)工藝——蒸壓法相比,它減去了干燥、壓塊、蒸壓反應(yīng)后的再破碎這些往復(fù)工藝過程;即減少了設(shè)備投資和工藝環(huán)節(jié),又降低了能耗和加快了生產(chǎn)效率;目前,已利用這項(xiàng)技術(shù)和相應(yīng)設(shè)備,以脫硫石膏為原料生產(chǎn)出了合格的高強(qiáng)石膏粉?!叭忾]式熟石膏粉生產(chǎn)工藝”還具有以下特點(diǎn):(1)工藝簡潔,集烘干、煅燒、蒸壓反應(yīng)為一體;(2)同一設(shè)備能生產(chǎn)多種產(chǎn)品(建筑石膏、高強(qiáng)石膏、陶模石膏);(3)無需除塵設(shè)備,潔凈生產(chǎn);(4)壓力炒鍋沒有熱空氣排出,與其它采用蒸汽熱源的熟石膏生產(chǎn)設(shè)備相比,可降低熱耗40%--70%,從而產(chǎn)品成本低;(5)最低能利用100℃左右的各種熱源,尤其能夠有效利用蒸汽熱能(請(qǐng)參看《石膏建材》2008年第一期21頁)。

  4、用脫硫石膏生產(chǎn)高強(qiáng)石膏設(shè)備的市場(chǎng)分析

  由于我國高品位的天然石膏儲(chǔ)量小、產(chǎn)地遠(yuǎn)離消費(fèi)地;而脫硫石膏品位高、地域分布又很均勻;另外,高強(qiáng)石膏的應(yīng)用領(lǐng)域又更加廣闊;因此用脫硫石膏取代天然石膏生產(chǎn)高強(qiáng)石膏必然是大勢(shì)所趨;如果按每萬噸高強(qiáng)石膏生產(chǎn)設(shè)備的市場(chǎng)價(jià)為100萬元,這個(gè)市場(chǎng)總量就可達(dá)數(shù)十億元。

  七、石膏砌塊生產(chǎn)設(shè)備的市場(chǎng)分析

  目前,國內(nèi)石膏砌塊生產(chǎn)企業(yè)普遍規(guī)模較小,生產(chǎn)設(shè)備以全自動(dòng)單機(jī)組或手工機(jī)組為主,全自動(dòng)單機(jī)組年產(chǎn)可達(dá)12萬平方米左右,它是將澆注、凝固、脫模合并在1臺(tái)機(jī)組中進(jìn)行,由于受熟石膏粉化學(xué)特性的制約,等待石膏凝固的時(shí)間6~10分鐘遠(yuǎn)大于注漿1分鐘、脫模2分鐘的時(shí)間,下次注漿必須等上次澆注、凝固、脫模、復(fù)位后,共需15分鐘左右才能進(jìn)行下一次生產(chǎn);各道工序生產(chǎn)能力不配套,生產(chǎn)呈斷續(xù)性進(jìn)行,致使生產(chǎn)效率低,綜合成本高。為了克服傳統(tǒng)石膏砌塊生產(chǎn)設(shè)備的上述缺點(diǎn),國內(nèi)有企業(yè)發(fā)明了連注式石膏砌塊生產(chǎn)線,將注漿、凝固、脫模相分離,在移動(dòng)中完成水化反應(yīng),使攪拌注漿、水化凝固、脫模成型同時(shí)進(jìn)行,如下圖所示:

  這種生產(chǎn)線的產(chǎn)量不受石膏凝結(jié)時(shí)間快慢的影響;從而設(shè)備性價(jià)比高,生產(chǎn)出的石膏砌塊成本低;其配套模具及相關(guān)部件還可根據(jù)用戶要求調(diào)整更換,滿足市場(chǎng)需求的變化而生產(chǎn)出不同的砌塊種類及規(guī)格(厚度);年產(chǎn)量可達(dá)60萬平方米,其價(jià)格僅相當(dāng)于同產(chǎn)量規(guī)模的二分之一。[Page]

  隨著建筑市場(chǎng)對(duì)石膏砌塊優(yōu)良性能的認(rèn)可、市場(chǎng)需求量的增大,原有小規(guī)模的生產(chǎn)已經(jīng)不能滿足較大建筑工地的施工進(jìn)度;因此,更經(jīng)濟(jì)、更迅捷的、可更換規(guī)格的連注式石膏砌塊生產(chǎn)線最有發(fā)展前景;我們按每60萬平方米(約6萬立方米)的連注式石膏砌塊生產(chǎn)線售價(jià)200萬元計(jì)算,單機(jī)組和連注式生產(chǎn)線各占石膏砌塊生產(chǎn)設(shè)備市場(chǎng)的一半,單機(jī)組的市場(chǎng)額為20億,而連注式生產(chǎn)線的市場(chǎng)額為10億。

  八、紙面石膏板生產(chǎn)設(shè)備的市場(chǎng)分析

  大的紙面石膏板生產(chǎn)企業(yè)已形成固定的產(chǎn)業(yè)組合,小的紙面石膏板生產(chǎn)設(shè)備廠家不是轉(zhuǎn)產(chǎn),就是轉(zhuǎn)向外銷第三世界國家。

  九、環(huán)保政策對(duì)熟石膏粉生產(chǎn)設(shè)備的要求

  我國東部地區(qū)已嚴(yán)禁一般企業(yè)再用煤做熱源,絕不容許在處理燃煤脫硫廢棄物的同時(shí)又排放二氧化硫。因此,熟石膏粉(它包括建筑石膏和高強(qiáng)石膏)的生產(chǎn)設(shè)備只能采用重油、天然氣、煤氣或電廠的過熱蒸汽;但前三種燃料受價(jià)格和地域分布的局限,難以普及;然而做為脫硫石膏,主要產(chǎn)生在燃煤電廠,因此采用電廠的過熱蒸汽做生產(chǎn)熟石膏粉設(shè)備的熱源最為理想。不過對(duì)于蒸汽來說,它的熱能釋放并不是隨溫度的變化均勻分布,而是當(dāng)蒸汽轉(zhuǎn)化冷凝成水時(shí),85%的熱能才能釋放出來。例如:常壓下,100℃的液態(tài)水的熱焓為100千卡/kg,而100℃蒸汽的熱焓為639千卡/kg,其汽化熱為539千卡/kg,即100℃的蒸汽轉(zhuǎn)化為液態(tài)水時(shí),釋放出的熱能占蒸汽總熱能的84.35%。不同溫度的過熱蒸汽和100℃熱水的熱焓值如表1所列。

  所以,在熟石膏粉生產(chǎn)過程中,如果要最大限度地利用過熱蒸汽的熱能,就必須獲得過熱蒸汽釋放的汽化

  熱熱能,這樣才可以將84%以上的熱能提供給熟石膏粉的生產(chǎn)中,成為有效能源。

  一般工業(yè)常見的石膏脫水轉(zhuǎn)變溫度

  注:此圖摘自中國建材工業(yè)出版社出版的《石膏建筑材料》第73頁,由武漢工業(yè)大學(xué)岳文海教授所著

  而過熱蒸汽的換熱溫度如果按排出100℃的熱水考慮,過熱蒸汽的熱交換平均溫度(℃)可通過公式(1)來概算:

  換熱溫度=(過熱蒸汽初始溫度+100)÷2×蒸汽熱焓釋放比例+100×汽化水熱焓釋放比例                       ------------公式(1)

  總結(jié)上述數(shù)據(jù),可以通過下面的計(jì)算得到250℃的過熱蒸汽、能效最大時(shí)所提供的熱交換平均溫度為:

 ?。?50+100)÷2×0.076+100×0.924=105.7(℃)

  過熱蒸汽為300℃時(shí),則為:

 ?。?00+100)÷2×0.113+100×0.887=111.3(℃)

  由此可見,過熱蒸汽在250℃~300℃時(shí),只能滿足生產(chǎn)α-半水石膏(即高強(qiáng)石膏)的溫度條件;如果要生產(chǎn)β-半水石膏(即建筑石膏)就必須解決熱交換溫度偏低的問題。

  十、脫硫石膏前瞻性的應(yīng)用及其研發(fā)方向

  1、石膏代木產(chǎn)品——高強(qiáng)度纖維石膏板

  1.1纖維石膏板簡介

  纖維石膏板(或稱石膏纖維板),它是一種以石膏粉為主要原料,以各種纖維(如玻璃纖維、紙纖維、植物纖維等)為增強(qiáng)材料的一種新型建筑石膏板材。該產(chǎn)品除具有紙面石膏板的優(yōu)點(diǎn)外,還具有很高的抗沖擊能力,內(nèi)部粘結(jié)牢固,抗壓能力強(qiáng),在防火、防潮、握釘力等方面具有更好的性能,其保溫隔熱性能也優(yōu)于紙面石膏板。由于外表省去了護(hù)面紙,其應(yīng)用范圍比紙面石膏板還有所擴(kuò)大,并且更加環(huán)保,這是因?yàn)樯a(chǎn)每平米紙面石膏析消耗0.5㎏(護(hù)面)紙,2007年我國產(chǎn)紙面石膏板9億多㎡共消耗紙50多萬噸(約為130多萬m3木材),而生產(chǎn)一噸紙需消耗2.5m3木材,相當(dāng)于20幾棵大樹,造林成材要經(jīng)歷12-16年,一畝地一般只能出材5立方;并且造紙業(yè)是世界第五大能源消耗者, 生產(chǎn)一噸紙約0.4噸煤,相當(dāng)于生產(chǎn)一噸鋼鐵的能耗,同時(shí)還要消耗水200 m3。

  1.2纖維石膏板的用途和市場(chǎng)

  纖維石膏板具有相當(dāng)大的應(yīng)用靈活性和廣泛性,可作干墻板、墻襯、隔墻板、瓦片及磚的背板、預(yù)制板外包覆層、天花板塊、地板、防火門及立柱、護(hù)墻板以及特殊應(yīng)用,如列車車廂隔板及船的隔倉板、室外保溫裝飾板等。纖維石膏板還可像木質(zhì)板一樣機(jī)加工,制成各種飾面板、疊層板等用于室內(nèi)的墻壁、家具、地板、屋頂基層及預(yù)制房屋等,而它由于不含甲醛,由全天然材料制成,無害無毒是一種綠色建材,并且可代替珍貴的森林資源。2006年我國木質(zhì)人造板產(chǎn)銷量達(dá)7428萬立方米,其中使用了甲醛類膠粘劑450萬噸,其危害不可忽視;如果纖維石膏板取代木質(zhì)人造板產(chǎn)銷量的十分之一,每年就可消化一千萬噸以上的石膏。

  1.3纖維石膏板的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝

  傳統(tǒng)工藝主要的缺點(diǎn)是:(1)采用干燥的建筑石膏粉再加水而生產(chǎn),然后再干燥,工藝往復(fù),能耗大;(2)與紙面石膏板相比,生產(chǎn)工藝復(fù)雜,設(shè)備昂貴,生產(chǎn)成本高;(3)本身強(qiáng)度與建筑用木制刨花板的強(qiáng)度還有很大的差距,用途受到局限。

  1.4纖維石膏板的創(chuàng)新生產(chǎn)工藝

  作者提出脫硫石膏深加工發(fā)展方向之一是煙氣脫硫系統(tǒng)聯(lián)產(chǎn)石膏制品;這是由于脫硫石膏在產(chǎn)出后含有較大比例的水分,根據(jù)傳統(tǒng)工藝采用脫硫石膏生產(chǎn)石膏制品的過程是:先烘干水分,生產(chǎn)出建筑石膏粉,然后再加水,最后經(jīng)攪拌和澆注成石膏制品;而本方案的生產(chǎn)工藝中無需對(duì)脫硫石膏進(jìn)行烘干,采用“水熱法”脫去脫硫石膏的一個(gè)半結(jié)晶水,獲得α-半水石膏的漿體,然后澆注或壓制成石膏制品。因此,本項(xiàng)技術(shù)方案既節(jié)約工業(yè)用水,也沒有先干燥、再加水的相反生產(chǎn)工藝,全套技術(shù)既科學(xué)又簡練,又節(jié)約能源,同時(shí)還節(jié)省干燥設(shè)備及其投資;另外,這種工藝生產(chǎn)出的石膏制品強(qiáng)度高,比傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的纖維石膏板強(qiáng)度高30%,從而使其用途更加廣泛。由此可見,聯(lián)產(chǎn)石膏制品生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)入WFGD系統(tǒng)不僅能、增值,還可以省去WFGD系統(tǒng)中的真空皮帶脫水裝置。

  2、高保溫的充氣石膏板的應(yīng)用與研發(fā)

  2.1問題的提出

  我國房屋建筑的設(shè)計(jì)使用壽命是70年,但當(dāng)前房屋建筑的外保溫隔熱層主要采用聚苯材料,而它的使用壽命只有15年,甚至不到15年就開始粉化脫落,從而影響建筑節(jié)能效果;這樣在建筑物的正常存續(xù)期間需要多次更換外保溫隔熱層,不僅麻煩,而且會(huì)因更換外保溫隔熱層的費(fèi)用問題引起業(yè)主和業(yè)主之間、業(yè)主和房地產(chǎn)開發(fā)公司以及物業(yè)的各種糾紛。因此,可用于建筑物外墻的、能達(dá)到國家節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的石膏保溫墻體材料的研發(fā)和推廣應(yīng)用就非常重要和迫切。

  2.2不同材料的導(dǎo)熱系數(shù)

  2.3石膏保溫外墻體的研發(fā)方向

  在相同外部條件下,決定材料導(dǎo)熱系數(shù)高低的主要因素是材料的氣孔率,而材料本身物質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)對(duì)于材料整體的導(dǎo)熱系數(shù)則不是主要因素;例如,上表中玻璃微珠的主要礦物相是二氧化硅和三氧化二鋁,這兩種礦物的導(dǎo)熱系數(shù)分別是11 W/(m·k)和27 W/(m·k),均高于石膏的導(dǎo)熱系數(shù)(0.2~0.28 W/(m·k));但由于玻璃微珠的氣孔率遠(yuǎn)高于充氣石膏板的,因此玻璃微珠的導(dǎo)熱系數(shù)僅是充氣石膏板的17%~24%。另外,材料本身物質(zhì)的強(qiáng)度是形成其氣孔率的決定因素,材料本身物質(zhì)的強(qiáng)度高,就可以使材料的形成較高的氣孔率,從而形成較低的導(dǎo)熱系數(shù);反之,亦反;例如,可以制成很細(xì)的鋼網(wǎng),而不能制成很細(xì)的石膏網(wǎng)。上表中,各材料本身物質(zhì)的強(qiáng)度與其導(dǎo)熱系數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系也證明了上述觀點(diǎn);例如,同是充氣石膏板,由高強(qiáng)石膏生產(chǎn)出的充氣石膏板,其導(dǎo)熱系數(shù)就低于建筑石膏生產(chǎn)出的充氣石膏板;這說明盡管這兩種充氣石膏板的本身礦物相都是石膏,但由于高強(qiáng)石膏的強(qiáng)度是建筑石膏三倍,高強(qiáng)石膏生產(chǎn)出的充氣石膏板的氣孔率高于建筑石膏的;因此,前者的導(dǎo)熱系數(shù)低于后者的。

  我們還知道采用水熱法生產(chǎn)出的高強(qiáng)石膏,其強(qiáng)度又遠(yuǎn)高于蒸壓法生產(chǎn)出的高強(qiáng)石膏,由此可見:如果采用連續(xù)式水熱法生產(chǎn)出的高強(qiáng)石膏漿液直接生產(chǎn)充氣石膏板,不僅可以降低制粉能耗,而還會(huì)進(jìn)一步提高充氣石膏板的氣孔率,從而進(jìn)一步降低現(xiàn)在工藝條件下生產(chǎn)的充氣石膏板的導(dǎo)熱系數(shù),用于建筑物的外墻保溫,達(dá)到既不增加墻體厚度,又能達(dá)到節(jié)能60%~65%的領(lǐng)先指標(biāo);從而取代現(xiàn)在通用的建筑物外墻外保溫材料——聚苯材料,克服其易老化的重大缺陷;如果這種高保溫隔熱的充氣石膏板能開發(fā)成功,它的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益將無法估量!目前,這種高保溫隔熱充氣石膏板的研究工作主要是:充氣石膏板連續(xù)成型設(shè)備的研發(fā)及其與連續(xù)式水熱法生產(chǎn)出的高強(qiáng)石膏漿液澆注過程的銜接工藝設(shè)計(jì),另外是高強(qiáng)石膏漿液的各種添加劑的選擇與配比。

  3、石膏纖維

  3.1石膏纖維簡介

  石膏纖維又名石膏晶須,它指具有均一的橫截面、完整的外形、完善的內(nèi)部結(jié)構(gòu),長徑比達(dá)到5~1000甚至更高的纖維狀單晶體。晶須的長度一般為10~1000μm,直徑一般在0.01~10 μm,最典型晶須的直徑在1 μm左右。目前已經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)的晶須有碳化硅、氮化硅、氧化鋁、鈦酸鉀、硫酸鈣(石膏)晶須等;它們的突出特點(diǎn)是其強(qiáng)度極高,可以作為復(fù)合材料的增強(qiáng)組元使用。就目前世界高新技術(shù)領(lǐng)域分析,在所有纖維材料的大家族之中,雖然不能說石膏纖維是各項(xiàng)性能最好的,但它確實(shí)是所有纖維材料中生產(chǎn)工藝最簡單、生產(chǎn)技術(shù)最成熟、生產(chǎn)成本最低的;因此,它必然會(huì)得到更快速更廣泛的推廣應(yīng)用。

  石膏纖維用作中等強(qiáng)度的填充劑,特別是細(xì)徑纖維的補(bǔ)強(qiáng)效果與其它高性能纖維的增強(qiáng)效果相同,但價(jià)格僅為碳化硅纖維的1/300~1/1000;與塑料配合使用時(shí),可提高抗拉強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彈性率和熱變溫度;也可代替石棉作摩擦材料、建筑材料、保溫材料。另外,石膏纖維還具有良好的電特性、阻燃性、耐熱性、絕緣性、熱傳導(dǎo)性,耐堿性、穩(wěn)定性、對(duì)水和有機(jī)溶劑還都具有親和性,從而可以用于各種材料優(yōu)良性能的提高和補(bǔ)充。而最重要的是石膏纖維還具有一般纖維材料無法比擬的優(yōu)點(diǎn):它對(duì)人體無害,能夠在人的胃液中分解;因此,石膏纖維將是一種極有發(fā)展前途的無機(jī)纖維新材料。

  3.2石膏纖維的生產(chǎn)工藝及其研發(fā)方向

  目前,石膏纖維成熟的生產(chǎn)工藝是水熱法;但原料采用的是高品位的優(yōu)質(zhì)天然石膏,這樣就限制了石膏纖維的廣泛應(yīng)用;脫硫石膏品位高,它是否與優(yōu)質(zhì)天然石膏一樣也可以工業(yè)化生產(chǎn)石膏纖維那將是脫硫石膏產(chǎn)業(yè)中的一個(gè)重要的科研內(nèi)容,另外再就是石膏纖維生產(chǎn)中所用催化劑的選擇和配比。

  十一、我國脫硫石膏產(chǎn)業(yè)展望

  雖然我國的石膏深加工工業(yè)近十年來在紙面石膏板的引領(lǐng)下,石膏深加工產(chǎn)品市場(chǎng)得到了十倍以上的飛速發(fā)展,其產(chǎn)品原料的比例已從十年前僅占我國天然石膏礦產(chǎn)量的10%左右提高到2007年的30%;紙面石膏板的年產(chǎn)量已達(dá)近10億平方米,但它已進(jìn)入了平穩(wěn)發(fā)展階段;作者預(yù)測(cè)下一個(gè)十年還是一個(gè)石膏行業(yè)迅速發(fā)展的黃金時(shí)期,但它將是石膏做為高強(qiáng)度的膠凝材料發(fā)展最為迅猛的階段;再加上脫硫石膏品位高、雜質(zhì)少、消費(fèi)地亦有大量供給;因此,如果處理每萬噸脫硫石膏的設(shè)備為100萬元,處理全部脫硫石膏的三分之一,就可達(dá)到數(shù)十億元的市場(chǎng)額;進(jìn)一步的深加工,其設(shè)備也有數(shù)十億元的市場(chǎng)額;另外這些設(shè)備與技術(shù)還可以用于處理與脫硫石膏類似的、每年排放量也達(dá)4千萬噸的磷石膏的綜合治理,這個(gè)市場(chǎng)總額可達(dá)近百億;而更為可觀的是脫硫石膏的綜合利用所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,按每噸脫硫石膏綜合利用所產(chǎn)生的純利潤為50元,那么幾千萬噸的脫硫石膏和磷石膏每年就可以產(chǎn)生數(shù)十億的純利潤,由此而產(chǎn)生的社會(huì)效益更是無法用數(shù)字衡量!

  總之,脫硫石膏產(chǎn)出較均勻的分布特點(diǎn),改變了原有的石膏產(chǎn)品生產(chǎn)地區(qū)遠(yuǎn)離消費(fèi)地區(qū)的狀況,這必然要打破原有的石膏產(chǎn)業(yè)分布格局;而脫硫石膏與天然石膏不同的物理形態(tài),則使高強(qiáng)石膏生產(chǎn)設(shè)備發(fā)生重大革新;脫硫石膏的高品位特點(diǎn),又促進(jìn)了石膏產(chǎn)品的延伸發(fā)展;另外,脫硫石膏是被強(qiáng)制產(chǎn)出的,不加利用又污染環(huán)境,不同于天然石膏呈自然狀態(tài)深埋地下,對(duì)環(huán)境沒有影響,這樣在發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、節(jié)能減排的政策推動(dòng)下,脫硫石膏深加工產(chǎn)業(yè)必然是會(huì)超速發(fā)展。因此,一場(chǎng)石膏產(chǎn)業(yè)的大洗牌大發(fā)展開始了!那么在這次機(jī)會(huì)難得的石膏產(chǎn)業(yè)大洗牌中,誰先領(lǐng)悟和把握先機(jī)、誰掌握了先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備(特別是高強(qiáng)石膏的)、誰壟斷了我國東部地區(qū)即石膏產(chǎn)品主要消費(fèi)地區(qū)的脫硫石膏資源,誰就會(huì)成為石膏產(chǎn)業(yè)新霸主!


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