一种评定脱硫石膏品位的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种评定脱硫石膏品位的方法。
【背景技术】
[0002] 脱硫石膏是以石灰石为脱硫剂，通过向吸收塔内喷入吸收剂浆液，与烟气充分接 触混合，并对烟气进行洗涤，使得烟气中的SO 2与浆液中的CaCO3以及鼓入的强氧化空气反 应，产生CaS04*2H 20。火力电厂以发电为主，脱硫石膏的利用不是第一位的。电厂投运的 脱硫系统，大部分都采取简化处理手段，或有的电厂为了省钱，购买质量差的石灰石。因此 造成了脱硫石膏品质差异大的现状，给下流脱硫石膏应用企业带来了很大的麻烦，其中影 响最大的是纸面石膏板生产企业。如何有效地评定脱硫石膏品位，一直以来是电厂和脱硫 石膏应用企业关注的焦点。
[0003] 石膏品位通常指二水硫酸钙占石膏原料的百分含量。石膏行业中通常采用测定石 膏的结晶水含量，再用结晶水的百分含量乘以4. 78来获得石膏品位。由于脱硫石膏中的一 些可溶性盐的稳定物态通常是一种结晶水合物，对可溶盐含量高的脱硫石膏，如果采用其 结晶水的百分含量乘以4. 78的方法来判定其品位，所得到的结果将出现大的误差，可能导 致电厂与脱硫石膏应用企业的纠纷。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种评定脱硫石膏品位的方法，所述方法能够避免脱硫石 膏中一些可溶性盐对石膏品位的影响，能够准确的评定脱硫石膏的品位，保证脱硫石膏产 品的质量，从而消除电厂与脱硫石膏应用企业的纠纷。
[0005] 本发明提供了一种脱硫石膏品位评定的方法，该方法包括以下步骤：
[0006] 1)测定脱硫石膏样品中二氧化硫以及水溶性物质中的镁盐和氯盐的含量，其中， 镁盐以氧化镁形式表示，氯盐以氯离子形式表示；
[0007] 2)测定脱硫石膏样品组成成分中的结晶水KW含量；
[0008] 3)根据步骤1)测得的结果计算脱硫石膏样品中杂质的结晶水含量，所述杂质为 半水亚硫酸钙、MgCl 2 · 6H20和以稳定态存在的MgSO4 · 6H20,并用步骤2)测得脱硫石膏样 品的结晶水含量减去所述杂质中的结晶水含量，即得二水硫酸钙中的结晶水含量，根据所 得到的二水硫酸钙中的结晶水含量评定脱硫石膏品位；
[0009] 其中，脱硫石膏的半水亚硫酸钙中结晶水含量KW1为：
[0010]
[0011] MgCl2 · 6H20中结晶水含量KW2为：
[0012]
[0013] 以稳定态存在的MgSO4 · 6H20中结晶水含量KW3为：
[0014]
[0015] 上式中，Xsi32指样品中SO2质量百分含量的测量值；M h2。指水的分子量；Msi32指二氧 化硫的分子量；Xel指样品中Cl质量百分含量的测量值；M el指氯的原子量；X7_Mg。指样品 中以氧化镁形式表示的水溶性镁质量百分含量的测量值;M ms。指氧化镁的分子量。
[0016] 本发明中，该方法还包括评定所述方法的准确性，包括如下步骤：
[0017] 在步骤2)中进一步测定脱硫石膏样品组成成分中的氧化钙Xea。、三氧化硫I 6O3、 氧化镁X,gMg。、酸不溶物XiswW含量及烧失量;
[0018] 根据下述公式计算步骤1)和步骤2)中测得的脱硫石膏中各矿物组成成分含量及 烧失量的总量Σ i :
[0019] ACaeP~ ~~ -r-iV^r-Γ
T-Cf ^ -ΓΛ
[0020] 根据下述公式计算脱硫石膏中各物质组成含量及烧失量的总量Σ 2 :
[0021]
[0022] 其中，Ι〇^04·2//20指脱硫石膏中二水硫酸钙的含量； IrwD4指脱硫石當中无 水硫fef丐的含量；~指脱硫石當中半水亚硫酸f丐的含量；指脱硫石當中 碳fe儀的含量；指脱硫石當中TK水硫酸儀的含量；Zdro：；指脱硫石當中碳 fe·丐的含量；指脱硫石當中八水氣化儀的含量；指脱硫石當中碳fe盐 类分解出的二氧化碳的含量；
[0023] 判断是否满足下述条件：
[0024] ?. Σ j = Σ 2 >
[0025] b. Σ 2 = 99±1% ;
[0026] 满足以上条件，说明所述方法是准确的。
[0027] 根据本发明，脱硫石膏中各物质组成含量的计算如下：
[0028] 脱硫石膏中二水硫酸钙的含量I〇^04*2/i20是基于二水硫酸钙中的结晶水含量 KW4、氧化钙含量和三氧化硫含量计算的，计算公式如下：
[0029] 二水硫酸钙的含量 Ι〇^04·2/-720 = I(QiO)1 + I(SO3)1+ ['4 ;
[0030] 脱硫石膏中无水硫酸钙的含量是基于无水硫酸钙中的三氧化硫含量 々和氧化钙含量计算的，计算公式如下：
[0031 ]无水硫酸钙的含量 = '(CW?)2+ '(SC|)3
[0032] 脱硫石膏中半水亚硫酸钙的含量是基于半水亚硫酸钙中的二氧化硫 含量Xsi32、氧化钙含量； r"0)3和结晶水KW1含量计算的，计算公式如下：
[0033] 半水亚硫酸钙含量:〇 = + j0fI ;
[0034] 脱硫石膏中碳酸镁的含量足％0?3是基于碳酸镁中的氧化镁含量I(Mg￡>〉 3和二氧 化碳含量'1叫>1计算的，计算公式如下：
[0035] 碳酸镁含量= Xp/g% +X(c〇A ;
[0036] 脱硫石膏中六水硫酸镁的含量是基于六水硫酸镁中的氧化镁含量 f(MgO)2、三氧化硫含量^?3)2和结晶水含量KW 3计算的，计算公式如下：
[0037] 六水硫酸镁含量A/於〇4·6Η20 =义(均(? + 1(狄>3)2 +【『3 ;
[0038] 脱硫石膏中六水氯化镁的含量1:\攻(72*6//20是基于六水氯化镁中的氯含量X a、 氧化镁含量I(MgO)1和结晶水含量KW2计算的，计算公式如下：
[0039] 半水亚硫酸钙含量=χ?妒)丨+Ic,- + ??
[0040] 脱硫石膏中碳酸钙的含量IGiGO3是基于碳酸钙中的氧化钙含量Z(&C%和二氧 化碳含量计算的，计算公式如下：
[0041] 碳酸钙含量^?與=1((?? + l(c〇2)2
[0042] 其中，KW4 = KW- (KWJKWdKW3)。
[0043] 由于脱硫石膏中结晶水的质量百分含量KW是通过步骤2)测量得来的，它包含了 二水硫酸钙中的结晶水KW 4、半水亚硫酸钙中的结晶水KW1、六水氯化镁中的结晶水KW2、六 水硫酸镁中的结晶水KW 3，因此，二水硫酸钙中结晶水KW4 = KW-(KWfKWdKW3)。
[0044] 脱硫石膏品位根据现有技术可以通过下式计算：
[0045] 脱硫石膏品位=KW X 4. 78。
[0046] 脱硫石膏品位根据本发明提供的方法通过下式计算：
[0047] 脱硫石膏品位=[KW- (KWdKWJKW3) ] X 4. 78 = KW4X 4. 78。
[0048] 根据本发明，二水硫酸钙中的三氧化硫；綱)t、六水硫酸镁中的三氧化硫 、硫酸钙中的三氧化硫zo??3)3，各自计算公式如下：
[0066] 脱硫石膏中碳酸盐类分解出的二氧化碳的含量Zro2 =I(CO2)1 +I(CO2):;
[0067] 其中，M032指二氧化碳的分子量。
[0068] 根据本发明，步骤1)按照烟气脱硫石膏行业标准JC/T2074-2011进行测量；步骤 2)按照GB/T5484-2012石膏化学分析方法进行测量。
[0069] 本发明通过测量并计算杂质中的结晶水含量，并通过测量的石膏中总的结晶水含 量减去所述杂质中的结晶水含量，即得二水硫酸钙中的结晶水含量，从而有效避免了杂质 中的结晶水对石膏品位的影响，提高了评定石膏品位的准确性。另外，本发明通过计算石膏 中各组成的含量，从而可以验证测量数据的准确性，保证了方法的有效性。
【具体实施方式】
[0070] 下面将通过实施例对本发明作进一步的描述，这些描述并不是对本
【发明内容】
作进 一步的限定。本领域的技术人员应理解，对本发明技术特征所作的等同替换，或相应的改 进，仍属于本发明的保护范围之内。
[0071 ] 以下实施例中，脱硫石膏样品均来自市购。
[0072] 实施例1
[0073] -、测量并计算脱硫石膏样品1中二水硫酸钙中的结晶水含量
[0074] 1)按照烟气脱硫石膏行业标准JC/T2074-2011测定脱硫石膏样品1中二氧化硫的 含量Xsffi、水溶性镁盐的含量X 水溶MgO 和氯尚子的含量Xa ;
[0075] 2)按照GB/T5484-2012石膏化学分析方法测定脱硫石膏样品1组成成分中的结晶 水含量KW ;
[0076] 3)根据公式^算脱硫石膏样品1中半水亚硫酸钙中结晶水
-2 含量KW1;
[0077] 根据公￥
算MgCl2 · 6H20中结晶水含量KW2 ;
[0078] 根据公式
十算MgSO4 · 6H20中结晶水含 量 KW3 ;
[0079] 根据公式：KW4 = KW- (KWJKWdKW3)计算脱硫石膏中的二水硫酸钙中结晶水含量。
[0080] 根据本发明的方法，计算脱硫石膏的品位：
[0081] 脱硫石膏品位=KW4X4. 78。
[0082] 再根据现有技术的公式：脱硫石膏品位=KWX4. 78计算脱硫石膏的品位。
[0083] 二、评定方法的准确性
[0084] 按照GB/T5484-