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脱硫石膏是烧结烟气脱硫的副产品，随着烧结烟气脱硫设备的逐步普及，脱硫石膏产出量日益增加。脱硫石膏的主要成分为CaSO4·2H2O，含量约为90%。脱硫石膏含水量较大，约为10%~17%，主要灰分有Fe2O3和SiO2，所含杂质种类较多，氯元素含量较高，以可溶性盐为主，其晶体内部和表面都含有杂质。
我国烧结烟气脱硫尚处于发展时期，对脱硫副产物的利用尚未形成完整的工业链。同时，我国存在一定的天然石膏资源，因此，脱硫石膏在国内并没有得到有效的再利用，除部分用于水泥缓凝剂或建筑石膏外，大部分仍釆取堆放方式处置，不仅占用大量土地，浪费资源，而且也会对周边环境造成二次污染，工业实践表明，目前对脱硫石膏改质和无害化处理已是钢铁工业环保急需解决的问题之一，开展脱硫石膏资源综合利用的研究具有重要的经济意义和社会意义。
在水泥行业中脱硫石膏可以作为水泥缓凝剂，来调节和控制水泥的凝结时间。脱硫石膏中的CaSO4和铝酸二钙反应生成高硫型水化硫铝酸(3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O)和低硫型水化硫铝酸钙(3CaO·Al2O3·CaSO4·12H2O)，生成的水化硫铝酸钙是难溶于水的稳定针状晶体，从而延缓了水泥凝结，提高了水泥的早期强度以及平衡各龄期强度。脱硫石膏中的硫酸钙和一些杂质是天然的矿化剂，与复合矿化剂萤石(CaF2)共同使用，可以节省能耗，提高水泥的产量和质量。此外，脱硫石膏还被用于生产低碱度水泥，该水泥有碱度低、硬化快、成本低等特点，已被应用于生产玻璃纤维。
脱硫石膏在建材方面得到应用，脱硫石膏主要应用于生产石膏板、石膏砌砖、粉刷石膏等建材。脱硫石膏作为生产建材的原料，具有能耗低、不排放废渣和废水、可回收利用、生产速率快等特点。但由于脱硫石膏品质不稳定，耐水性差，与腻子黏结性不强，含杂质较多，致使脱硫石膏强度低，使用脱硫石膏需要进行预处理。多种原因使脱硫石膏在建材方面的应用受到了限制。
脱硫石膏还可用于制取钾肥(K2SO4)、制取硫元素、生产CaS、制备石膏晶须等。在用于公路的路基填料、加固软土地基等方面也取得了一定的应用成果。另外，脱硫石膏还用于生产充填尾砂胶结剂，用于代替部分或全部水泥，以降低胶结充填采矿法的成本。
为了更合理、高效地利用脱硫石膏资源，特别是对于钢铁企业生产的烧结脱硫石膏，其杂质种类较多，氯元素含量较高，结晶性能、强度和白度均不理想，不适用于制备水泥和石膏板等，所以有必要进行深入研究，开辟烧结脱硫石膏综合利用的新途径。寻找脱硫石膏综合利用的新途径。热化学分解技术可将脱硫石膏在通入还原气体的高温分解装置中还原分解，生成CaO和SO2等。分解产物CaO可以再次作为脱硫剂反复使用，SO2可以制成硫酸。
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