1. 石膏在建筑业、建材业中有着广泛的用途，是多种建筑材料及制品的重要原材料。石膏可以制作下列产品：
(1) 石膏板。包括：纸面石膏板，石膏纤维板，石膏创花板，石膏空心条板，石膏空心大板。
(2) 石膏砌块。包括：实心砌块，空心砌块。
(3) 粉刷石膏。
(4) 石膏天花板及装饰件。
(5) 石膏线角。
(6) 石膏砖。
(7) 石膏粘结剂。
(8) 水泥缓凝剂。
(9) 加气混凝土外加剂。
(10) 石膏灰浆（用于自流平地面）。
(11) 石膏模具，其中卫生陶瓷工业用量较大。
2. 石膏及其制品是标准的绿色建材
石膏用做建筑材料或建材制品有如下突出优点和比较优势。
(1) 在建筑业、建材业广泛使用的水泥、石灰、石膏三大胶材料中石膏的生产能耗最低。水泥、石灰、石膏生成最终产物的焙烧温度分别为1450℃、850～950℃、170℃。石膏的生产能耗仅为水泥的1/4，石灰的1/3。
(2) 建筑石膏的烧成、石膏制品的生产和应用过程中不排放废渣、废水和对人体有害的物质，仅排出水蒸汽和一定粉尘。
(3) 材料在使用后可回收再利用，不产生废料，不增加环境负荷。
(4) 建筑石膏是不燃材料，在发生火灾时其所含的结晶水分解产生大量水蒸气，水蒸气幕阻隔燃烧的蔓延。在石膏中结晶水分解完后，受体的温度才从140℃开始继续上升，二水硫酸钙中结晶水分解速度为每15min 6mm，对8cm厚的制品其耐火等级在4h以上。而且石膏在受火时不易产生崩裂。
(5) 建筑石膏及制品的成型水料比在0.6～0.8，水化硬化后大量游离水在干燥过程中蒸发，制品中留下大量孔隙。在室内湿度大时，这些孔隙将水分吸入，湿度小时又释放出来，形成调节室内湿度的“呼吸功能”使人感到舒适。
(6) 石膏建材制品生产速度快，施工效率高，基本上属干作业。由于制品尺寸精度高，墙面不用抹灰，只需刮一层薄薄的腻子找平即可，不像水泥砂浆面层需等28天后才能进行装饰。
可以说建筑石膏是能真正实现清洁生产的标准的绿色建材、生态建材、环保建材，是可以实现持续发展的，安全、舒适、环保的建筑材料。
3. 烟气脱硫石膏的性能
3.1 基本性能
烟气脱硫石膏呈较细颗粒状，平均粒径约40～60μm，颗粒呈短柱状，径长比在1.5～2.5之间。颜色呈灰、黄，其中二水硫酸钙含量较高一般都在90%以上，含游离水一般在10％～15%，其中还含有飞灰、有机碳、碳酸钙、亚硫酸钙以及由钠、钾、镁的硫酸盐或氯化物组成的可溶性盐等杂质。
3.2 烟气脱硫石膏与天然建筑石膏比较
3.2.1 化学组成及细度
天然石膏与烟气脱硫石膏的化学成分及细度见表1、表2。
表1 天然、脱硫石膏化学成分及细度 项 目CaOSiO2Al2O3SO3Fe2O3MgOLoss筛余(45 μm)/%天然石膏31.54.31.7341.11.151.3017.28.8脱硫石膏31.62.70.742.40.51.019.21.0
表2 颗粒粒径分布粒度/μm806050403020105天然石膏筛余/%10.94.79.54.914.415.520.012.7脱筛石膏筛余/%5.015.58.321.931.015.71.70.4
注： 天然石膏中未计入8.8%大于80μm的颗粒。
烟气脱硫石膏与天然石膏在化学组成上相差不大，品位相当，而天然石膏的杂质以粘土矿物为主，在磨细后颗粒较大，一般在140μm左右。
在杂质含量相同情况下，就脱硫石膏而言没有参加反应的碳酸钙颗粒一部分以石灰石颗粒形态单独存在，另一部分以核形式存在于二水硫酸钙中心，这就增加了有效参与水化反应的硫酸钙颗粒数量，使其有效组分高于天然石膏，而天然石膏杂质在水化时一般不能参加反应，在一定程度上使天然石膏性能不及脱硫石膏。
3.2.2 脱硫建筑石膏的性能
脱硫建筑石膏的性能及其与天然建筑石膏的性能比较见表3。
表3 脱硫建筑石膏与天然建筑石膏性能比较石膏品种水膏比/%初凝/min终凝/min抗压强度/MPa抗折强度/MPa脱硫建筑石膏
天然建筑石膏50
506.5
7.011.0
11.59.8
8.54.9
3.9脱硫建筑石膏
天然建筑石膏56.7
56.77.0
7.512.0
12.58.7
5.64.3
3.2脱硫建筑石膏
天然建筑石膏60
607.25
8.012.8
13.07.2
4.23.9
2.4脱硫建筑石膏
天然建筑石膏70
707.75
8.512.8
13.75.4
3.02.8
2.0
注： 脱硫建筑石膏标准稠度56.7%；天然建筑石膏标准稠度60%。
从表3可以看出，两者标准稠度相差不大，凝结时间非常接近，但抗压强度相差较大。在标准稠度需水量时，脱硫石膏的抗压、抗折强度分别比天然石膏高出100%和80%，比国家标准优等品指标高78%和72%。在用水量高于标准稠度用水量25%时，脱硫建筑石膏的强度仍可达到国家标准优等品水平。而天然建筑石膏的用水量在低于标准稠度需水量6%时，其强度才能达到国家标准优等品水平。
脱硫建筑石膏的强度之所以高于天然建筑石膏是由于脱硫建筑石膏的结晶体为柱体，其结构紧密，致密的结晶结构网使水化、硬化体有较大的表观密度，它比天然石膏硬化体高10%～20%，因而有较高强度；天然建筑石膏水化产物多为针状、片状结晶，而晶体接触点间压力较大，晶体结构较疏松故硬化体强度较低。
4. 烟气脱硫石膏在建筑业、建材业中的应用
4.1 烟气脱硫石膏种类
烟气脱硫石膏有多种制造工艺，目前应用较为广泛的有：
1） 石灰石-石膏湿法脱硫工艺；
2） 喷雾干燥法脱硫工艺；
3） 炉内喷钙加尾部加湿活化脱硫工艺；
4） 烟气循环流化床脱硫工艺；
5） 海水脱硫工艺；
6） 电子束法脱硫工艺；
7） 氨水洗涤法脱硫工艺。
不同的工艺所得石膏的化学组成及性能差别较大，利用的可能性、方法、用途均不一样。其中以石灰石-石膏湿法脱硫工艺在技术上最为成熟，应用也最多，也只有石灰石湿法脱硫石膏便于应用，应用领域也比较广泛。
石灰石湿法脱硫石膏（下指脱硫石膏）具有非常优越的性能，是很好的建材工业原料，在国内外应用都已很成熟。脱硫石膏在建筑业、建材业中主要应用作水泥缓凝剂、纸面石膏板、石膏空心板、石膏空心大板、石膏砌块、粉刷石膏、自然平地面石膏浆料。
4.2 国外石灰石湿法脱硫石膏的发展
脱硫石膏的工业化生产和使用已超过20年之久。在美国、欧洲各国以及日本得到高度重视和很好发展。2000年美国工业附产石膏使用量已达600万t，其中以烟气脱硫石膏为主，主要用于波特兰水泥、建筑石膏、各种石膏板，并成为石膏板，特别是纸面石膏板的首选原料。脱硫石膏在欧洲已经比较广泛生产和应用。2000年在西欧和东欧的18个国家有9400MW电厂装备了石灰石湿法烟气脱硫装置，生产1580万t脱硫石膏，预计到2005年石灰石湿法脱硫石膏生产能力将达1930万t，比2000年增长22%。欧洲脱硫石膏的数量和分布见表4，其中德国达到620万t，占有欧洲最大份额。
表4 欧洲的脱硫石膏数量国 别已安装的湿式烟气脱硫系统/MW脱硫石膏数量2000年/千t2000年/千t奥 地 利1500100100比 利 时5003050克罗地亚21030110捷克共和国571019001500丹 麦4200330400芬 兰1800170170法 国12006090德 国5100062006500希 腊450120190匈 牙 利60060320意 大 利41807001100荷 兰4900340340波 兰690013601830斯洛伐克4005050斯洛文尼亚275140320西 班 牙1750490490土 耳 其267031604700英 国59606001070全部欧洲942051584019330
目前美国脱硫石膏的利用率仅在7%～10%，而其中的49%用于生产纸面石膏板。日本1997年的利用量已达214.5万t，利用率已达98%，主要用于纸面石膏板和水泥，其中石膏板占40.6%，水泥达57%。欧洲主要用于纸面石膏板、石膏砌块自流平地面。
4.3 烟气脱硫石膏在我国的发展
我国是以煤为主要能源的国家，在能源总量中75%是煤炭，这种状况在短期内不会变化。据有关方面介绍，到2050年煤炭在中国能源中的比重不会低于60%，因此SO2的排放在短期内不会消除。据不完全统计2000年我国SO2排放已超过3000多万t/年，随着经济的发展，这个数量还在继续增加。其中全国燃煤电厂2000年SO2排放已占全国SO2排量的40%，预计到2010年将超过60%。SO2形成的酸雨区正在我国逐步扩大，已经给我国工农业生产及居民生活造成了巨大经济损失和危害。为了解决这一危害，我国政府已制订了相关法律和法规加以治理和控制。根据“国务院关于酸雨控制区和二氧化硫污染控制区有关问题的批复”（国函［1998］5号）文及“火电厂大气污染物排放标准”（GB 13223-1996）的要求，预计到2010年全国需要对180台机组安装烟气脱硫装置，相当于44000MW装机容量。2001～2005年全国需有15700MW装机安装烟气脱硫装置，其中国家电力公司有10000MW约40台机组安装烟气脱硫装置。
从1992年重庆珞璜电厂引进日本烟气脱硫装置以来，山西太原一电厂、重庆电厂、杭州半山电厂、北京第一热电厂、广东粤连电厂、扬州电厂相继建成脱硫装置，另有20多个电厂正在建设脱硫装置，还有一批电厂正在规划之中。烟气脱硫装置的建设为建材生产提供了数量充足品质优良的原材料，为代替天然石膏提供了资源条件。而烟气脱硫石膏应用的水平又反过来影响和制约着脱硫石膏的利用和建设脱硫装置业主的积极性。如果不能很好充分地应用，当把SO2从大气中收下来解决了大气排放的污染，就又变成了地面的固体废弃物污染，增加了回收单位的处理麻烦和负担，因此大力加强烟气脱硫石膏的综合利用，尤其是在建筑业、建材业中的利用就显得极为重要。
4.4 烟气脱硫石膏在建筑业、建材业中利用途径
4.4.1 在水泥工业中的应用
水泥生产是利用脱硫石膏的最佳途径，可以成为烟气脱硫石膏的最大用户。我国现有水泥企业7000家，分布在全国各地。2000年生产水泥熟料5亿多t，磨制水泥7亿多t。水泥生产过程中需掺加熟料重量3%～5%的天然二水石膏作缓凝剂，按平均4%计算，每年需用天然二水石膏2000万t。在每个电厂周边都有若干规模产量不等的水泥厂，只要做好交流、沟通、市场开拓和组织协调工作，电厂的脱硫石膏出路是可以解决的。在用作缓凝剂时可直接使用经过脱水的二水石膏，但需将粉状石膏制成颗粒供水泥厂采用。
4.4.2 在建筑墙体粉刷中应用
2002年全国配制、使用水泥砂浆或石灰、水泥混合砂浆3.75亿m3，使用水泥1.7亿t，占当年全年水泥产量的17%。2002年全国各地新建城镇住宅5亿多m2，每１００００m2建筑需用1400m3（合2700t）水泥砂浆。内墙墙面加天花面占整个建筑需粉刷表面加砌筑所用砂浆量的近70%。5亿m2建筑内墙亦需8500万t抹面砂浆，按石膏与料=1∶3计算，如全部用石膏，可用为2200万t。
4.4.3 在纸面石膏板制造中应用
我国现有年产100万m2能力以上的纸面石膏板生产线近百条，其中年产2000万m2生产线7条，在建的年产3000万m2生产线3条。2002年全国纸面石膏板生产能力近4亿m2，销售2亿多m2。按厚度9.5cm计算，1m2纸面石膏板质量7～7.5kg，每年实用石膏140万t，如年产能力全部发挥则需280万t石膏。
4.4.4 在石膏建筑砌块生产中应用
石膏砌块主要用于框架结构建筑、钢结构建筑、高层混凝土剪力墙结构的内隔墙，厚度一般为8cm，石膏砌块隔墙１m3用石膏约30～35kg，每100万m2石膏砌块需用3万t石膏。
另外在自流平地面、粘结石膏、装饰体及线角中也有不少应用。
5. 在开发利用烟气脱硫石膏过程中应注意的问题
(1) 在烟气脱硫石膏工场应建立脱硫石膏的周转贮藏库，以备脱硫石膏的间断性生产及供货情况下，保证脱硫石膏用户能连续正常生产而不受间断性作业影响。
(2) 对于一时不能全部加以利用的企业，多余的部分应设法贮存，实在用不完的要倾倒到适当堆场废弃。
(3) 在脱硫石膏中含有一定的可溶性盐，特别是水溶性镁盐。水溶性硫酸镁在制品用到建筑物数周以后，形成盐霜析出。在水溶性镁盐小于100μg/g时，不会出现盐霜。当超过100μg/g时在石膏悬浮液中加入一定量水泥可消除盐霜。
6. 建议
(1) 烟气脱硫石膏是一种性能非常优越的建筑材料或建筑材料制品原料，应大力宣传充分加以利用，特别是在缺乏天然二水石膏的地方加强应用推广，变废为宝。
(2) 要本着多途径、多品种、能用一点是一点的原则，尽可能将烟气脱硫石膏的产品全部用完。
(3) 烟气脱硫石膏的综合利用是全社会的事，各部门应加强协作、协调，共同努力。生产烟气脱硫石膏的部门应当尽可能自身组织加工利用，或与建材部门、企业密切配合加以利用。
(4) 在建材业利用以做水泥缓凝剂、建筑石膏、石膏砌块、纸面石膏板、粉刷石膏为主。在做水泥缓凝剂时，要在烟气脱硫石膏产出地制成颗粒送到水泥厂；用做粉刷石膏、石膏砌块、纸面石膏板时应在脱硫石膏产出地加工成半水石膏，并作为一种商品供应企业使用。因此在电厂上烟气脱硫石膏装置时，应同时建设半水石膏的生产装置。
(5) 价格是推广应用的重要因素，应尽可能降低烟气脱硫石膏生产成本和销售价格，使采用企业在使用后比使天然石膏获取同样的或更大的利益。
