馮雅麗 ，廖圣德 ，李浩然 ，吳 浩 ，王 媛 ，王俊杰 ，張功良

（1.北京科技大學(xué)土木與資源工程學(xué)院，北京100083；2.中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所生化工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）

中國(guó)《環(huán)境保護(hù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》指出，要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)燃煤電廠、熱電廠煙氣排放監(jiān)控，要求企業(yè)實(shí)施除塵、脫硫、脫硝技術(shù)改造，使廢氣中污染氣體的含量達(dá)到國(guó)家環(huán)境保護(hù)排放標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)電廠二氧化硫煙氣排放的治理，一直是各國(guó)環(huán)保部門(mén)高度重視的問(wèn)題［1］。煙氣脫硫（FGD）技術(shù)能有效降低排放尾氣中大氣污染物含量，是一種廣泛應(yīng)用于含硫煙氣處理的工藝手段，其種類(lèi)有上百種之多，其中投入工業(yè)化應(yīng)用的有幾十種。FGD技術(shù)又分為濕法和干法，應(yīng)用較為普遍的主要是濕法，鈣基脫硫、雙減法脫硫、氨法脫硫、鎂法脫硫及微生物脫硫?yàn)闈穹摿?種主要技術(shù)［2］。鈣基脫硫是當(dāng)前世界上比較成熟的工藝之一，但是其缺點(diǎn)也較為突出，如初期建設(shè)投資大、耗電量高及耗水量大、設(shè)備易堵塞磨損等，這些問(wèn)題限制了其發(fā)展空間［3］。相比于鈣基脫硫，鎂法脫硫的優(yōu)越性體現(xiàn)在煙氣脫硫效果優(yōu)越、設(shè)備投資及運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低、不易堵塞、副產(chǎn)品綜合回收等優(yōu)點(diǎn)［4］，具有廣闊的發(fā)展及應(yīng)用前景，一直是煙氣脫硫領(lǐng)域研發(fā)和關(guān)注的焦點(diǎn)。

1 國(guó)內(nèi)外鎂法脫硫研究進(jìn)展

日本是國(guó)外首個(gè)采用氫氧化鎂漿法進(jìn)行煙氣脫硫的國(guó)家［5］。石川島播磨重工業(yè)株式會(huì)社（IHI）開(kāi)發(fā)的鎂劑濕法煙氣脫硫工藝，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的發(fā)展越來(lái)越成熟，其煙氣脫硫效率：鍋爐煙氣脫硫率達(dá)到98%以上、燒結(jié)廠煙氣脫硫率達(dá)到96%以上、催化裂化爐煙氣脫硫率達(dá)到95%以上［6-7］。2017年，日本鎂法煙氣脫硫裝置技術(shù)已經(jīng)達(dá)到世界領(lǐng)先水平，但是對(duì)于煙氣脫硫副產(chǎn)物的處理大多采用拋棄法。美國(guó)在20世紀(jì)80年代建成一套工業(yè)規(guī)模的氧化鎂法煙道氣脫硫-再生裝置，該裝置SO2脫除效率高達(dá)95%，且脫硫副產(chǎn)物綜合利用制備硫酸［8］。在脫硫副產(chǎn)物利用方面，美國(guó)一家公司開(kāi)發(fā)的鎂法脫硫裝置將副產(chǎn)物轉(zhuǎn)化成氫氧化鎂作為產(chǎn)品銷(xiāo)售，為企業(yè)創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)了脫硫產(chǎn)物的綜合利用［9］。

中國(guó)鎂法脫硫技術(shù)的研發(fā)主要把重心放在了對(duì)脫硫工藝的研究和機(jī)理探討上，對(duì)脫硫副產(chǎn)物的綜合回收研究不夠深入［10］。據(jù)數(shù)據(jù)顯示，截止2015年中國(guó)實(shí)際投產(chǎn)運(yùn)行的鎂法煙氣脫硫裝置已達(dá)40套，其中投產(chǎn)運(yùn)行的不僅僅是傳統(tǒng)的發(fā)電廠、電站，并且應(yīng)用在了小型或大型的金屬冶煉行業(yè)，對(duì)于脫硫副產(chǎn)物的利用問(wèn)題已逐步深入尋找多元化的利用途徑，其中氧化鎂再生法和硫酸鎂回收法是目前的主流技術(shù)手段。中國(guó)某化工集團(tuán)所屬電廠建成的再生氧化鎂煙氣脫硫裝置，將產(chǎn)生的二氧化硫廢氣經(jīng)過(guò)脫硫漿液吸收生成副產(chǎn)物亞硫酸鎂和少量被氧化成的七水硫酸鎂，經(jīng)過(guò)蒸發(fā)、結(jié)晶、干燥，再經(jīng)過(guò)焙燒熱解，生成的二氧化硫被轉(zhuǎn)化吸收，之后輸送至硫酸系統(tǒng)作為制備硫酸的原料，整個(gè)過(guò)程高效、環(huán)保，熱解氧化鎂可循環(huán)使用［11-12］。

2 鎂法脫硫技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1 鎂資源優(yōu)勢(shì)

中國(guó)鎂資源儲(chǔ)量在世界上屬于較為豐富的國(guó)家之一，資源類(lèi)型多，主要從提煉菱鎂礦、鹽湖區(qū)鎂鹽、含鎂白云石［13］、海水這4種途徑獲得，分布領(lǐng)域幾乎遍布整個(gè)國(guó)家。鹽湖區(qū)鎂鹽主要指來(lái)源于中國(guó)四大鹽湖區(qū)的鎂資源。據(jù)探測(cè)顯示［14］，青海鹽湖儲(chǔ)存16.5億t氯化鎂資源，中國(guó)74%的氯化鎂資源位于青海省。中國(guó)鹽湖鎂資源主要以氯化鎂形式存在，易開(kāi)采。據(jù)中國(guó)菱鎂礦資源勘測(cè)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)菱鎂礦資源主要分布在東北、華北及西北地區(qū)，其中東北遼寧省菱鎂礦資源儲(chǔ)量最大，占中國(guó)總儲(chǔ)量的85.62%［15］。中國(guó)菱鎂礦儲(chǔ)量集中，礦石中MgO平均品位為43%，菱鎂礦的類(lèi)型也較為單一，大部分菱鎂礦呈現(xiàn)鎂質(zhì)碳酸鹽地層中層控晶質(zhì)，在鎂法煙氣脫硫領(lǐng)域，菱鎂礦焙燒而成的氧化鎂才是鎂法煙氣脫硫劑的主要原料來(lái)源。中國(guó)主要菱鎂礦產(chǎn)區(qū)及探明儲(chǔ)量見(jiàn)表1。由表1看出，菱鎂礦探明儲(chǔ)量最多的城市為海城市。

表1 中國(guó)主要菱鎂礦產(chǎn)區(qū)及探明儲(chǔ)量

目前，中國(guó)鎂法脫硫技術(shù)應(yīng)用最為廣泛的區(qū)域主要在華北及東北地區(qū)，這些地區(qū)主要是以火力發(fā)電為主，鎂法脫硫作為一種綠色環(huán)保的SO2減排技術(shù)，脫硫原材料運(yùn)輸便利，為鎂法脫硫技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)提供了保障。

2.2 脫硫技術(shù)成熟

中國(guó)鎂法煙氣脫硫技術(shù)的應(yīng)用已有數(shù)十年。脫硫技術(shù)領(lǐng)域綜合評(píng)價(jià)顯示，中國(guó)火電廠行業(yè)對(duì)鎂法脫硫技術(shù)的評(píng)價(jià)僅僅低于鈣法脫硫技術(shù)。這主要是因?yàn)殒V法脫硫技術(shù)只在少數(shù)鎂資源豐富的地區(qū)推廣運(yùn)行，但在全國(guó)范圍內(nèi)特別是一些鎂資源儲(chǔ)量少的地區(qū)，限制于地域因素，使得脫硫原材料運(yùn)輸費(fèi)用高，這些區(qū)域主要是以鈣法脫硫?yàn)橹?，而鎂法脫硫技術(shù)投資運(yùn)行較為少見(jiàn)。

鎂法煙氣脫硫裝置使用的脫硫劑是提純后的菱鎂礦經(jīng)過(guò)焙燒生成的活性氧化鎂，活性氧化鎂水化迅速，其反應(yīng)活性比氧化鈣高10倍以上，并且脫硫劑消耗成本低廉。2008年韶鋼四號(hào)燒結(jié)機(jī)的煙氣脫硫選用濕式鎂法脫硫工藝［16］，該鎂法脫硫裝置不僅脫硫效率高，經(jīng)吸收排放的尾氣達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，并且副產(chǎn)物的利用形成了一套完整的處理工藝體系，即通過(guò)曝氣氧化→過(guò)濾除雜→蒸發(fā)→冷卻結(jié)晶→離心分離→干燥→自動(dòng)包裝工藝流程，實(shí)現(xiàn)了由副產(chǎn)物到產(chǎn)品制備的過(guò)程，提高了公司的整體效益。

應(yīng)用鎂法煙氣脫硫技術(shù)除去電廠煙氣中的二氧化硫，還可用于現(xiàn)存石灰/石灰石法脫硫工藝的改造［17］。相比于其他脫硫技術(shù)，應(yīng)用鎂法脫硫技術(shù)進(jìn)行改造，設(shè)備的改造費(fèi)用低廉。改造后脫硫工藝的優(yōu)點(diǎn)：吸收劑制備簡(jiǎn)單、液氣比小、吸收劑利用率高、副產(chǎn)物可形成產(chǎn)品進(jìn)行銷(xiāo)售、設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定、不易堵塞［18］，同時(shí)為低品位鎂礦資源化利用提供了新的方向。

3 鎂法脫硫技術(shù)中的資源多元化利用

鎂法脫硫技術(shù)利用中國(guó)的優(yōu)勢(shì)資源，以其卓越的脫硫績(jī)效推動(dòng)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。煙氣脫硫副產(chǎn)物的綜合利用技術(shù)實(shí)現(xiàn)了“變廢為寶”，中國(guó)采用的“三效強(qiáng)制外循環(huán)蒸發(fā)技術(shù)”、“可控式快速降溫冷卻結(jié)晶槽技術(shù)”等，成功實(shí)現(xiàn)了脫硫廢液制備七水硫酸鎂工藝體系，產(chǎn)品七水硫酸鎂在各個(gè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。鎂法煙氣脫硫副產(chǎn)物綜合利用典型的處理方式有曝氣氧化法、焙燒熱解法、加酸氧化法3種［19］，綜合利用后可生成硫酸鎂、氧化鎂和二氧化硫（用于制備硫酸），這3種產(chǎn)品在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中有著舉足輕重的作用和地位，例如硫酸鎂在涂料、環(huán)境保護(hù)、食品加工、醫(yī)療衛(wèi)生等方面都有廣泛的應(yīng)用［20］。

3.1 鎂法脫硫過(guò)程及聯(lián)產(chǎn)硫酸鎂

圖1為鎂法脫硫工藝流程圖。該工藝不僅脫除SO2效果顯著，并且實(shí)現(xiàn)了副產(chǎn)物制七水硫酸鎂產(chǎn)品?；钚匝趸V發(fā)生水化反應(yīng)生成氫氧化鎂，調(diào)制成一定濃度的氫氧化鎂漿液后送入脫硫塔；除塵后的尾氣從中部導(dǎo)入吸收塔，經(jīng)過(guò)吸收劑漿體除去其中的SO2，再經(jīng)過(guò)換熱器降溫后成為達(dá)標(biāo)尾氣排入大氣；漿體吸收二氧化硫形成亞硫酸鎂，亞硫酸鎂進(jìn)入微孔曝氣氧化裝置被氧化成硫酸鎂，之后過(guò)濾除雜，再進(jìn)入結(jié)晶槽中結(jié)晶成七水硫酸鎂，七水硫酸鎂經(jīng)過(guò)真空皮帶脫水干燥，最后形成七水硫酸鎂產(chǎn)品包裝銷(xiāo)售，結(jié)晶槽中含有硫酸鎂的上清液和脫水干燥的廢水輸送至循環(huán)水箱中，經(jīng)過(guò)循環(huán)水箱處理過(guò)后的水輸送至脫硫塔中回用。

圖1 鎂法脫硫工藝流程圖

鎂法脫硫過(guò)程中發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)：

1）脫硫劑的制備：

2）煙氣中SO2與水反應(yīng)：

3）反應(yīng)脫除 SO2：

4）副產(chǎn)物曝氣氧化：

3.2 鎂法脫硫副產(chǎn)物制備硫酸鎂及其應(yīng)用領(lǐng)域

2017年中國(guó)生產(chǎn)硫酸鎂企業(yè)有50家左右，產(chǎn)量接近150萬(wàn)t，其中接近一半的產(chǎn)量出口國(guó)外，說(shuō)明硫酸鎂產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)外都有廣闊的市場(chǎng)前景。硫酸鎂一般在無(wú)機(jī)化工領(lǐng)域具有較大的應(yīng)用需求，其中主要集中在建材與輕工業(yè)，例如鎂質(zhì)膠凝材料。另外其在紡織、醫(yī)藥、造紙等行業(yè)也有較大的應(yīng)用。

1）農(nóng)業(yè)。鎂法脫硫副產(chǎn)物通過(guò)曝氣氧化法可直接將亞硫酸鎂強(qiáng)制氧化成硫酸鎂，再依次經(jīng)過(guò)低溫加熱濃縮、蒸發(fā)結(jié)晶、高速離心脫水等過(guò)程制得七水硫酸鎂半成品，企業(yè)可根據(jù)具體的產(chǎn)品需求和干燥溫度的不同制成不同的硫酸鎂產(chǎn)品［21］。對(duì)于純度較低或純化難度較大的硫酸鎂，常用于制備硫酸鎂肥料或直接用于改良土壤。MgSO4·7H2O半成品也可與氯化鉀反應(yīng)制備硫酸鉀，硫酸鉀是制備鉀肥的基礎(chǔ)原料。同時(shí)硫酸鎂和有機(jī)質(zhì)經(jīng)過(guò)復(fù)合配制，可以合成有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合肥料，復(fù)合鎂肥在農(nóng)業(yè)上使用廣泛。

2）建筑業(yè)。硫酸鎂在建筑領(lǐng)域主要用于制備膠凝材料［30］。副產(chǎn)物焙燒熱解產(chǎn)生的氧化鎂與經(jīng)過(guò)濃縮的硫酸鎂漿液按比例調(diào)配可制備硫氧鎂水泥。硫氧鎂水泥經(jīng)過(guò)一系列增強(qiáng)改性［22］，能夠達(dá)到建筑使用標(biāo)準(zhǔn)，再通過(guò)發(fā)泡改性可制備用于建筑裝修的保溫材料。

3）畜牧業(yè)。硫酸鎂經(jīng)過(guò)一定工藝提純后可以達(dá)到飼料級(jí)別，飼料級(jí)硫酸鎂可以作為飼料加工中鎂的補(bǔ)充劑［23］，也可以直接作為飼料中鎂元素的補(bǔ)充劑。

4）過(guò)程工業(yè)。硫酸鎂在過(guò)程工程中的應(yīng)用形式多種多樣，總體在ABS和PVC樹(shù)脂的合成助劑、造紙、印染等行業(yè)應(yīng)用較多。其次，硫酸鎂可用于環(huán)保領(lǐng)域中工業(yè)廢水和生活污水的處理，可以使得工業(yè)廢水和生活污水凝結(jié)和沉降，達(dá)到環(huán)保部門(mén)要求的廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。在紡織過(guò)程工業(yè)中，硫酸鎂一般可以作為加重劑、鎂染劑等對(duì)織物進(jìn)行處理，也可用于印染細(xì)薄的棉布、絲，作為棉、絲的加重劑和木棉制品的填料［24］。在制藥工業(yè)中，硫酸鎂的添加可制成瀉藥、三硅酸鎂、麥白霉素等藥物。

3.3 鎂法脫硫副產(chǎn)物制備氧化鎂及聯(lián)產(chǎn)硫酸

中國(guó)生產(chǎn)氧化鎂大部分通過(guò)煅燒菱鎂礦獲得［25］。氧化鎂的用途非常廣泛，特別是高純氧化鎂，在各個(gè)領(lǐng)域幾乎都有涉及。圖2為鎂法脫硫副產(chǎn)物制備氧化鎂及聯(lián)產(chǎn)硫酸工藝流程圖。該流程提供了鎂法脫硫副產(chǎn)物的另一條資源化利用途徑——制備氧化鎂［26］；還收集了 SO2氣體，SO2氣體進(jìn)入硫酸制備系統(tǒng)后，又形成另一具有高附加值的產(chǎn)品——硫酸。焙燒熱解系統(tǒng)燒制而成的氧化鎂可進(jìn)入原脫硫系統(tǒng)循環(huán)使用；還可進(jìn)行提純。氧化鎂提純方法采用的是水化碳化法，即向水化后的氫氧化鎂漿液中鼓入二氧化碳，經(jīng)過(guò)過(guò)濾、蒸發(fā)結(jié)晶、干燥等生成碳酸氫鎂，再經(jīng)過(guò)焙燒制備出高純氧化鎂。

圖2 鎂法脫硫副產(chǎn)物制備氧化鎂及聯(lián)產(chǎn)硫酸工藝流程示意圖

制備高純氧化鎂及硫酸過(guò)程發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)：

1）副產(chǎn)物熱解制備氧化鎂：

2）SO2制備硫酸：

3）氧化鎂水化碳化提純：

4）焙燒熱解制高純氧化鎂：

3.4 氧化鎂產(chǎn)品種類(lèi)及用途

1）活性氧化鎂。活性氧化鎂吸附性能強(qiáng)且化學(xué)活性高［27］。脫硫副產(chǎn)物可通過(guò)焙燒熱解制備活性氧化鎂。將經(jīng)離心脫水得到的亞硫酸鎂進(jìn)行干燥、粉碎得到亞硫酸鎂粉末，將亞硫酸鎂粉末配入一定量炭后進(jìn)行焙燒，焙燒過(guò)程需嚴(yán)格控制溫度，活性氧化鎂含量受焙燒溫度的影響較大，焙燒后制得活性氧化鎂和二氧化硫與二氧化碳的混合氣體。氧化鎂可以作為脫硫吸收劑回到系統(tǒng)中循環(huán)使用；二氧化硫與二氧化碳的混合氣體通過(guò)物理降溫分離，二氧化硫經(jīng)壓縮收集用于制取硫酸［28］。

2）高純氧化鎂。高純氧化鎂是工業(yè)氧化鎂的應(yīng)用延伸，是由工業(yè)氧化鎂經(jīng)過(guò)純化后制得，這種高純度白色無(wú)定型粉末氧化鎂本身具有無(wú)臭、無(wú)毒、無(wú)味、低表觀密度等性能。在材料領(lǐng)域，高純氧化鎂一般用于制備高純度材料的原料，如制備單晶氧化鎂。由于氧化鎂具有良好的粘黏性，可用于涂料裝飾等行業(yè)作為填充劑使用。食品級(jí)氧化鎂能夠在食品加工過(guò)程中使用，可以作為食物的脫色劑和食品制作過(guò)程的pH調(diào)節(jié)劑使用。

3）重質(zhì)氧化鎂。重質(zhì)氧化鎂也可稱(chēng)為死燒氧化鎂或者重?zé)V砂。中國(guó)生產(chǎn)的大部分重質(zhì)氧化鎂其質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于95%，這種鎂砂并不需要以高純度的氧化鎂制備，在工業(yè)中應(yīng)用主要是由于重?zé)V砂具有較大的硬度及密度。實(shí)驗(yàn)證明在1 600℃焙燒5 h，重?zé)V砂的密度能達(dá)到3.3 g/cm3以上。

4）硅鋼氧化鎂。硅鋼級(jí)氧化鎂不僅要求氧化鎂具有高純度，并且要求具有高的反應(yīng)活性。硅鋼氧化鎂顧名思義主要用于制作硅鋼，對(duì)氧化鎂高純度的要求是為了制造硅鋼過(guò)程中不引入新的雜質(zhì)。

5）高純鎂砂。高純鎂砂是指燒結(jié)后的氧化鎂純度在99%以上、體積密度大于3.4 g/cm3的重?zé)V砂。目前，高純鎂砂的生產(chǎn)工藝有菱鎂礦煅燒法、白云石碳化法和鹵水碳銨法［29］。高純鎂砂是一種具有優(yōu)異抗高溫及腐蝕性的耐火材料的原料，但是這種鎂砂也是中國(guó)耐火材料制備的短板。中國(guó)鎂砂產(chǎn)量及出口量巨大，2016年數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)中國(guó)年產(chǎn)鎂砂超過(guò)250萬(wàn)t，出口量也在逐年遞增，但是出口的大部分是純度低于95%的鎂砂產(chǎn)品，受工業(yè)技術(shù)條件的限制，對(duì)于高純度的鎂砂中國(guó)大部分依賴(lài)于進(jìn)口。

4 鎂法脫硫副產(chǎn)物應(yīng)用前景

近年來(lái)，中國(guó)環(huán)境污染日益嚴(yán)峻，工業(yè)轉(zhuǎn)型面臨經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的雙重壓力，形勢(shì)緊迫。如何解決工業(yè)環(huán)境污染的同時(shí)又能夠?yàn)槠髽I(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，“鎂法脫硫技術(shù)聯(lián)產(chǎn)鎂質(zhì)膠凝材料暨裝配式建筑”項(xiàng)目無(wú)疑是這一難題的破題者，既高效環(huán)保脫除煙氣中的二氧化硫，又為脫硫過(guò)程產(chǎn)生的副產(chǎn)物提供了另一資源化利用的途徑，真正做到“以廢治廢，變廢為寶，循環(huán)利用，創(chuàng)新發(fā)展”，為工業(yè)環(huán)保探索出一條新的道路。圖3為脫硫副產(chǎn)物制備鎂質(zhì)膠凝材料及應(yīng)用于裝配式建筑的工藝路線圖。

圖3 鎂法脫硫副產(chǎn)物應(yīng)用于裝配式建筑工藝流程示意圖

4.1 副產(chǎn)物制備鎂水泥原料

鎂水泥是以氧化鎂為主要成分的鎂質(zhì)膠凝材料，而中國(guó)菱鎂礦資源豐富并且儲(chǔ)量相對(duì)集中，鎂資源充足的基本儲(chǔ)備為鎂質(zhì)膠凝材料的生產(chǎn)制備提供了廣闊的發(fā)展空間［30］。中國(guó)每年產(chǎn)生大量的建筑垃圾，這些建筑垃圾的處理不僅消耗人力物力，并且對(duì)環(huán)境破壞嚴(yán)重，如何有效地降低建筑廢物的產(chǎn)生是節(jié)能改造的主要目標(biāo)。鎂水泥及其產(chǎn)品制備能耗低、生產(chǎn)價(jià)格低廉，并且具有輕質(zhì)易安裝、節(jié)能環(huán)保無(wú)污染、易回收不產(chǎn)生建筑垃圾等優(yōu)良特性，因而有“21世紀(jì)綠色工程材料”的稱(chēng)譽(yù)［31］。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)鎂水泥進(jìn)行增強(qiáng)改性，提高其抗壓抗折性能，以此擴(kuò)大鎂水泥產(chǎn)品的種類(lèi)及其應(yīng)用領(lǐng)域，特別是鎂水泥產(chǎn)品的主體產(chǎn)業(yè)——裝配式建筑材料。鎂水泥在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用既節(jié)能環(huán)保，又滿(mǎn)足可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

硫氧鎂水泥是由活性氧化鎂及七水硫酸鎂按照生成5MgO-MgSO4-7H2O結(jié)晶相的物質(zhì)的量比配制原料，形成鎂質(zhì)膠凝材料。煙氣脫硫副產(chǎn)物中的主要成分為亞硫酸鎂，其中可能還含有一些鐵、鈣、硅等成分，通過(guò)對(duì)脫硫副產(chǎn)物進(jìn)行不同方式的處理，能夠提供生成硫氧鎂水泥的重要組成原料氧化鎂和硫酸鎂。

4.2 鎂基新材用于裝配式建筑

鎂基新材采用七水硫酸鎂與氧化鎂為主要原料，其中摻有鐵渣、沙子、粉煤灰、煤矸石、建筑垃圾、石膏以及農(nóng)作物秸稈、竹纖維、木粉、甘蔗渣、藥渣、稻殼等開(kāi)發(fā)的生物鎂質(zhì)建材。該新型材料具有的優(yōu)點(diǎn)：節(jié)能環(huán)保、輕質(zhì)高強(qiáng)、不返鹵、防水防火、保溫隔音、耐候性好、可塑性強(qiáng)，并且相對(duì)于傳統(tǒng)的裝配式建材有望替代木材、建石材、竹纖維材料，在應(yīng)用方面可用于建筑墻體、屋面、頂棚、地面、外墻保溫等。部分力學(xué)性能優(yōu)良且品質(zhì)良好的材料還可制作家具、工藝品、浮雕。用該鎂基新材制作的大幅面薄板可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的石膏板、硅酸鈣板、水泥纖維板、歐松板（OSB板）、膠合板等板材。有研究表明，改性后的硫氧鎂基新材添加導(dǎo)電材料如碳/鋼纖維、石墨、石墨烯等導(dǎo)電性?xún)?yōu)異材料等形成的硫氧鎂水泥基導(dǎo)電復(fù)合材料，可以廣泛應(yīng)用于陰極保護(hù)、電磁屏蔽［32］、低溫加熱、建筑采暖、融雪除冰、自監(jiān)測(cè)、自修復(fù)等各種特殊領(lǐng)域。

用鎂基新材制作的裝配式建筑，用工量?jī)H為傳統(tǒng)施工工藝的1/5，同時(shí)在工廠內(nèi)完成內(nèi)外裝飾構(gòu)件的制作，極大程度地降低了建筑能耗與成本，真正實(shí)現(xiàn)了低消耗、零排放、高效率，具有重大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)意義。與政府在城市化進(jìn)程中積極倡導(dǎo)的綠色新興產(chǎn)業(yè)推動(dòng)新型城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)程的發(fā)展理念高度一致，將擁有廣闊的發(fā)展空間與市場(chǎng)前景。

5 結(jié)語(yǔ)

鎂法煙氣脫硫以其成熟的技術(shù)優(yōu)勢(shì)越來(lái)越受到業(yè)界的關(guān)注，其成熟度僅次于鈣法脫硫工藝，并在不斷地改進(jìn)提高、創(chuàng)新完善。副產(chǎn)物資源多元化利用制備的產(chǎn)品在各個(gè)領(lǐng)域都有銷(xiāo)售前景，尤其是制備新型鎂質(zhì)膠凝材料，該材料能夠加工成各種用于裝配式建筑的產(chǎn)品，具有極高的發(fā)展?jié)摿褪袌?chǎng)前景，有望成為主流裝配式建筑材料之一。鎂法脫硫技術(shù)的運(yùn)行成本低廉，并且生成高附加值的副產(chǎn)物，能夠極大地促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益，將環(huán)境與經(jīng)濟(jì)效益相結(jié)合，發(fā)揮中國(guó)的資源優(yōu)勢(shì)，形成具有循環(huán)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)的脫硫工藝。鎂法脫硫技術(shù)在研發(fā)與創(chuàng)新中茁壯成長(zhǎng)，具有廣闊的發(fā)展前景。