脫硫石膏資源化利用標準化現(xiàn)狀及對策研究

徐玉婷 劉昆 舒敏 葉林敏靚

摘 要：隨著脫硫石膏資源化利用程度的提高，標準在資源化利用中發(fā)揮著越來越重要的作用。本文從脫硫石膏來源、資源化利用現(xiàn)狀、標準化現(xiàn)狀三方面總結了我國脫硫石膏產業(yè)現(xiàn)狀，并從標準化推動高質量發(fā)展的角度提出了對策建議，對推動脫硫石膏資源化利用具有重要現(xiàn)實意義。

關鍵詞：脫硫石膏，資源化利用，標準化現(xiàn)狀

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.01.026

Study on Standardization Status and Countermeasures of Desulfurization Gypsum Resource Utilization

XU Yu-ting LIU Kun SHU Min YE Lin-minliang

（Tongling Standardization Research Center）

Abstract： With the improvement of the utilization of desulfurized gypsum， standards play an increasingly important role in the utilization of desulfurized gypsum. This paper summarizes the current situation of the desulfurized gypsum industry in China from three aspects： the source of desulfurized gypsum， the current situation of resource utilization and standardization， and puts forward countermeasures and suggestions from the perspective of promoting high-quality development by standardization， which has important practical significance for promoting the resource utilization of desulfurized gypsum.

Keywords： desulfurization gypsum， resource utilization， standardization status

1 引 言

2018年，國務院辦公廳發(fā)布的《“無廢城市”建設試點工作方案》[1]提出，推動形成綠色發(fā)展方式和生活方式，持續(xù)推進固體廢物源頭減量和資源化利用，將固體廢物環(huán)境影響降至最低。2021年，《關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念，做好碳達峰碳中和工作的意見》和《2030年前碳達峰行動方案》相繼發(fā)布，明確了我國碳達峰碳中和工作的總體要求、主要目標、重點任務和保障措施等，提出加強大宗固廢綜合利用，提高礦產資源綜合開發(fā)利用水平和綜合利用率。同年，中共中央、國務院發(fā)布的《國家標準化發(fā)展綱要》[2]也提出，筑牢綠色生產標準基礎。建立健全清潔生產標準，不斷完善資源循環(huán)利用、產品綠色設計、綠色包裝和綠色供應鏈、產業(yè)廢棄物綜合利用等標準。以標準化思維助力碳達峰、碳中和工作，有效促進固體廢物資源化利用產業(yè)發(fā)展。

2 脫硫石膏及所面臨的問題

脫硫石膏的主要成分為二水硫酸鈣（CaSO4·2H2O），是工業(yè)企業(yè)燃燒含硫燃料（煤、油等）后，煙氣中的二氧化硫被治理回收后得到的工業(yè)副產石膏，其綜合利用應用范圍廣泛。脫硫石膏主要來源于電力行業(yè)，其產生的脫硫石膏約占總產生量的73%。熱力的生產和供應、金屬冶煉和壓延加工業(yè)、化學原料和化學制品制造業(yè)等，也是脫硫石膏的來源之一。據(jù)報道，2020年我國脫硫石膏的產生量約為11，732.55萬噸，其中燃煤電廠產生的脫硫石膏約為8564.76萬噸[3]。

近幾年在循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展、無廢城市以及碳中和碳達峰的政策背景下，工業(yè)副產石膏的資源化利用率不斷加大，脫硫石膏的產生量與資源化利用量呈現(xiàn)雙增長的趨勢，但總體小于產出。燃煤電廠作為脫硫石膏產生量最大的行業(yè)，其脫硫石膏的綜合利用率較高，為78%。在東部經(jīng)濟較為發(fā)達的地區(qū)，天然石膏資源缺乏，科技水平較高，脫硫石膏的應用量比較大，利用率較高。在經(jīng)濟不太發(fā)達的地區(qū)，脫硫石膏的利用率則較低。我國天然石膏儲量豐富，多重因素導致脫硫石膏品質不穩(wěn)，造成企業(yè)缺乏資源化利用的動力。多數(shù)脫硫石膏綜合利用企業(yè)經(jīng)營規(guī)模小，尚未實現(xiàn)規(guī)?；б?。中小企業(yè)生產的石膏制品多為紙面石膏板、石膏砌塊、石膏砂漿等。在高端產品市場上，如α高強石膏、自流平石膏、石膏晶須等幾乎沒有中國品牌。

3 資源化利用現(xiàn)狀

由于產生的途徑不同，脫硫石膏與天然石膏在顆粒形貌、粒徑分布、雜質種類、含水率等方面有一定差異，資源化利用方式也不同。我國脫硫石膏應用技術起步相對較晚，多偏重初級應用，依賴于水泥行業(yè)和石膏建材行業(yè)，另外在礦山修復和公路基層材料以及農業(yè)等領域也有所應用。

3.1 水泥行業(yè)

脫硫石膏的主要成分是CaSO4·2H2O，在合適的工藝條件下，可代替天然石膏應用于水泥生產，是大規(guī)模處置利用脫硫石膏的重要途徑。脫硫石膏可以作為水泥緩凝劑，能調節(jié)和控制水泥凝結時間，還能提高水泥的強度；脫硫石膏也可制硫酸聯(lián)產水泥，充分利用了其中的鈣和硫元素，減少二次廢渣的產生；脫硫石膏中的一些雜質還是天然的礦化劑，可以作為水泥礦化劑使用。水泥的產量巨大，將脫硫石膏應用于水泥生產中，不僅能提高水泥性能，節(jié)約成本，還能快速高效地利用固廢資源，緩解企業(yè)“以渣定產”的壓力。

3.2 石膏建材業(yè)

脫硫石膏可用于生產石膏砌塊和石膏粉，或者作為粉刷石膏、紙面石膏板等，這主要取決于脫硫石膏的純度及性能。以脫硫石膏和粉煤灰為主要原料制成的空心砌塊墻體材料，具有質量輕、施工簡便、防火性好、造價低等特點，開拓了石膏制品的新市場，實現(xiàn)固廢資源的綜合利用。經(jīng)過前期處理的脫硫石膏也可以配制成防水劑，制成防水砌塊；也可將脫硫石膏與其他材料配比制成防火板材。用脫硫石膏制成的紙面石膏板質輕、防火、抗展、保溫隔熱，已在工業(yè)建筑和民用建筑中廣泛使用，且發(fā)展勢頭強勁。

另外，經(jīng)研究表明將脫硫石膏與水泥或粉煤灰等混合加固地基，產生的強度達到了國家路面基層的標準，可作為路面基層材料使用，不僅可以節(jié)省大量建材資源、降低成本，還使加固土的抗壓強度大幅度的提高。

3.3 農業(yè)

脫硫石膏含有磷、硫、鈣、硅、鎂、鐵等元素，這些元素都是利于農作物生長的重要礦物營養(yǎng)，將其作為土壤改良劑，調節(jié)土壤的酸堿性，能有效解決鹽漬地、土地鹽堿化等環(huán)境問題。

3.4 其他行業(yè)

以脫硫石膏為原料，摻入適量的水硬性膠凝材料，如粉煤灰、水泥、礦渣、溶膠等，利用各材料之間的激發(fā)作用，所形成的強度高、耐水性好的混合材料稱為脫硫石膏基復合膠凝材料。

納米級硫酸鈣晶須可應用于高分子材料的增強、增韌，還能起到增稠、耐油、耐高溫、抗腐蝕等作用。以電廠脫硫石膏為原料，采用不同表面活性劑對多硫酸鈣晶須進行改性，可得到品質優(yōu)良的硫酸鈣晶須，這是一種具有高附加值的前沿技術。

α-半水石膏是一種高強石膏。它的強度是普通石膏的3倍，具有良好的物理學性能、生物性能以及環(huán)保效果，可應用于陶瓷模具石膏粉、自流平砂漿、工藝美術品及3D打印等領域。我國目前也有企業(yè)在開展α型高強石膏生產項目，但與國外的發(fā)展狀況相比依然較為落后。

4 脫硫石膏資源化利用標準化現(xiàn)狀

4.1 標準制修訂狀況

在脫硫石膏資源化利用生產過程中，可能使用到的現(xiàn)行有效的國家標準、行業(yè)標準、地方標準共71項。其中，國家標準19項：基礎通用標準1項，收集儲存運輸標準1項，方法標準1項，資源化利用產品標準有14項，綜合評價標準2項；行業(yè)標準42項：基礎通用標準1項，能源標準1項，技術規(guī)程2項，方法標準3項，資源化利用產品標準有34項，綜合評價標準1項；地方標準10項：技術規(guī)程7項，資源化利用產品標準有3項，這其中山西省發(fā)布實施2項、上海市5項、內蒙古自治區(qū)1項、重慶市2項。

山東標準化協(xié)會2019年發(fā)布了2項脫硫石膏空心條塊、砌塊應用墻體建筑的方法團體標準，有力支撐脫硫石膏資源化產業(yè)新業(yè)態(tài)的發(fā)展。重慶市環(huán)境科學學會發(fā)布的《固體廢物資源化健康風險評估技術指南》團體標準，規(guī)定了固體廢物資源化過程和資源化產品健康風險評估的工作程序、內容、方法和技術要求，也適用于脫硫石膏資源化的非職業(yè)人群健康風險評估，見表1。

截至2022年4月，共有68家企業(yè)在企業(yè)標準信息公共服務平臺上發(fā)布了與脫硫石膏相關的企業(yè)標準共115項，現(xiàn)行有效的共72項。在現(xiàn)行有效的標準中，有13項標準是生產脫硫石膏過程中產生的工藝、設備標準，有22項是脫硫石膏產品的標準，聚焦于脫硫石膏資源化利用的標準僅37項。脫硫石膏資源化利用的企業(yè)標準絕大多數(shù)集中于制作石膏砌塊、裝配式墻體等石膏建材行業(yè)。僅2項與土壤改良劑相關，另有4項為脫硫石膏固廢處理服務能力的評價標準。

4.2 標準化組織建設

我國與脫硫石膏資源化利用相關的標準化技術委員會有全國輕質與裝飾裝修建筑材料標準化技術委員會（TC 195）以及全國標準樣品標準化技術委員會建筑材料分技術委員會（TC 118/SC8）。全國輕質與裝飾裝修建筑材料標準化技術委員會由中國建筑材料聯(lián)合會籌建及業(yè)務指導，專業(yè)范圍為負責全國石膏建筑材料及相關產品、建筑用非木制人造板材、建筑防水材料、建筑密封材料（密封膏、膠等）等專業(yè)領域標準化工作。GB/T 37785-2019《煙氣脫硫石膏》、JC/T 2074-2011《煙氣脫硫石膏》、JC/T 2437-2018《煙氣脫硫石膏化學分析方法》均由TC 195歸口。

全國標準樣品標準化技術委員會建筑材料分技術委員會，負責的專業(yè)范圍為水泥及其制品、玻璃及玻璃纖維、磚瓦及建筑砌塊、陶瓷、石材、防水材料、復合材料、裝飾裝修材料、石灰和石膏制品等建筑材料。

DL/T 1495-2016《火力發(fā)電廠脫硫石膏及漿液中水溶性氟離子的測定》則由電力行業(yè)環(huán)境保護標準化技術委員會歸口。電力行業(yè)環(huán)境保護標準化技術委員會負責火電廠、水電站、核電站等環(huán)境保護技術標準的制定、修訂、審查，其秘書處承擔單位是國電環(huán)境保護研究所，截至目前由其歸口并與脫硫石膏相關的行業(yè)標準共1項。

全國水泥制品標準化技術委員會（TC 197）由中國建筑材料聯(lián)合會籌建及進行業(yè)務指導，負責全國水泥制品領域等專業(yè)領域標準化工作，包括：水泥混凝土管、水泥電桿、管樁、軌枕、纖維增強水泥瓦、板、管及混凝土農房構件、GRC、凝土外加劑、氯氧鎂水泥制品等。

山東標準化協(xié)會（SDAS）在全國團體標準信息平臺共發(fā)布349項標準，涉及農業(yè)、工業(yè)、服務業(yè)以及社會事業(yè)等領域，其中與脫硫石膏相關的標準2項，是脫硫石膏資源化利用標準化組織的重要補充。

5 標準化建設對策建議

脫硫石膏資源化利用產業(yè)的標準化建設不適應該領域的發(fā)展。突出問題體現(xiàn)在：

一是標準化技術組織建設不全面，不能覆蓋脫硫石膏資源化利用全產業(yè)，難以系統(tǒng)有效布置指引資源化產業(yè)標準化發(fā)展；脫硫石膏資源化利用領域的標準制修訂主要集中在全國輕質與裝飾裝修建筑材料標準化技術委員會（TC 195），或許能夠滿足石膏建材相關方面的標準制修訂，但對于其他領域的脫硫石膏資源化利用，是遠遠不夠的。雖然制修訂標準也可以尋找資源化利用行業(yè)的相關技術委員會，如行業(yè)標準DL/T 1495-2016的歸口單位電力行業(yè)環(huán)境保護標準化技術委員會等，但容易造成混亂，降低企業(yè)制修訂標準的積極性。

二是標準制修訂方面存在標準缺少，現(xiàn)有標準標齡過長、涉及產業(yè)領域窄以及資源化全流程環(huán)節(jié)少等問題。我國脫硫石膏標準的研制雖然取得了一定成效，但還不能滿足社會需求。脫硫石膏資源化標準多為單一標準，尚未構建全面完善的標準體系，不利于發(fā)揮標準的頂層設計作用。從標準的數(shù)量看，已發(fā)布的企業(yè)標準數(shù)量遠超國家、行業(yè)標準的數(shù)量。這些因企業(yè)生產需要或者為搶占行業(yè)領先地位而制定的標準，無序性較強，且標準內容十分相似。

三是團體標準化建設滯后，產業(yè)鏈聯(lián)盟對標準化的認知有待提高，標準化與科技創(chuàng)新發(fā)展互動不緊密不及時。在全國團體標準信息平臺注冊的脫硫石膏相關團體和發(fā)布的團體標準的數(shù)量都相對較少，難以滿足市場的需求。2021年以來，在企業(yè)標準信息公共服務平臺上發(fā)布并與脫硫石膏相關的現(xiàn)行有效企業(yè)標準共有24項，說明企業(yè)是有需求的，而目前僅有的3項團體標準則是2019年發(fā)布的。

四是小微企業(yè)標準化理念落后。由于標準化帶來的經(jīng)濟效益和社會效益不容易被量化，部分中小企業(yè)對標準化的重視程度還不夠，不能積極地參與標準制修訂的過程。

那么，如何進一步發(fā)揮標準化在資源化產業(yè)中支撐與引領作用，現(xiàn)提出如下建議：

一是開展脫硫石膏資源化標準體系頂層設計，深入調研，了解產業(yè)實際需求，制定符合產業(yè)發(fā)展狀況的標準化方針目標，分析整理研究標準體系整體模型，不斷優(yōu)化資源化標準體系，指導標準制修訂，積極發(fā)揮標準體系的引領作用。

二是加強標準化技術組織建設，組建工業(yè)固體廢棄物綜合利用標準化技術委員會，或者脫硫石膏綜合利用標準化分技術委員會，負責工業(yè)固體廢棄物處理、處置和利用相關行業(yè)標準的立項、研制和審定等工作，有利于引導脫硫石膏資源化利用良性發(fā)展。

三是規(guī)范、推動脫硫石膏資源化標準制修訂。制修訂基礎通用標準，便于產品互通；補充脫硫石膏資源化利用全產業(yè)鏈上標準短板，支撐產業(yè)發(fā)展；互動科技創(chuàng)新，推動科技成果轉化為標準，鼓勵專業(yè)社會團體建設標準化，及時關注脫硫石膏資源化新動態(tài)等內容；開展標準復審工作，確保標準的適用性、先進性。

四是培育發(fā)展團體標準，推動團體標準化組織建設。作為國家標準化組織的補充，團體標準化組織可以細化標準制修訂內容，方便企業(yè)參與標準化活動，提高企業(yè)標準化意識。團體標準與國家、行業(yè)標準之間是有力補充和良性互動的關系。制修訂團體標準能完善標準供給結構，提高企業(yè)在經(jīng)濟活動中的競爭能力，充分滿足市場的需求，促進行業(yè)高質量發(fā)展。

五是傳播標準化理念，提升產業(yè)標準化能力，加強標準知識的宣貫，提高企業(yè)標準化意識。標準化活動是企業(yè)全員參與的活動，要在企業(yè)開展標準化培訓，提高職工職業(yè)技能和素質，培養(yǎng)一批既懂專業(yè)又懂標準化的復合型人才?？萍紕?chuàng)新型資源化企業(yè)要加強標準化建設，積極將生產實踐經(jīng)驗轉化為標準，自我聲明公開，開展對標達標，積極申報標準制定、申報技術標準創(chuàng)新基地及標準化良好行為創(chuàng)建等標準化活動，提升標準化能力。

6 結 語

脫硫石膏作為工業(yè)固體廢物是被低估的資源，若以堆存或者拋棄的方式處理，將會導致大量土地被占用和環(huán)境污染問題，造成資源浪費。應深入調研，以需求為導向，加強脫硫石膏資源化利用標準研制，加快團體標準的制修訂，滿足企業(yè)的標準化需求；優(yōu)化標準化工作機制，加強標準化組織機構建設，培養(yǎng)標準化人才，打通企業(yè)制修訂標準的通道；健全標準體系，強化標準頂層設計，引領產業(yè)發(fā)展，推動高附加值產品、技術標準化；積極推動標準國際化，提升產品話語權，以標準化思維助力脫硫石膏資源化利用產業(yè)健康發(fā)展。

參考文獻

[1]國務院辦公廳.國務院辦公廳關于印發(fā)“無廢城市”建設試點工作方案的通知：國辦發(fā)〔2018〕128號[Z].2018-12-29.

[2]國家標準化發(fā)展綱要[EB/OL].（2021-10-10）[2021-10-11]. https：//www.ccps.gov.cn/xtt/202110/t20211011_150793.shtml.

[3]中國大宗工業(yè)固體廢物綜合利用產業(yè)發(fā)展報告（2020-2021年度）[M].北京：工業(yè)固廢網(wǎng)，中循新科環(huán)?？萍迹ū本┯邢薰?，2021：14-17.

作者簡介

徐玉婷，碩士研究生，工程師，主要從事固廢資源化利用標準體系研究。

劉昆，本科，高級工程師，主要從事標準化研究與管理。

（責任編輯：張佩玉）