如何降低脱硫石膏中的氯离子？

1.1物理吸附

物理吸附控制氯离子的主要技术思路是添加添加剂，生成能吸附氯离子的物质，从而抑制氯离子向石膏表面的迁移，提高石膏砂浆的质量。

沸石和熟石灰是两种典型的添加剂。沸石具有很强的吸附能力，可以实现氯离子的吸附和聚集。同时，熟石灰会与沸石中的活性发生反应，形成网络状的Ca5Si6O16 (OH) 4H2O (C-S-H)凝胶(式(1))。C-S-H凝胶具有比表面积大、网络结构发达的特点，能够吸附石膏中的游离氯离子，有效抑制石膏砂浆中氯离子的迁移。

氢氧化钙+二氧化硅+H2O→C-S-氢(1)

此外，掺入粉煤灰和水泥也能有效控制氯离子迁移。粉煤灰中活性硅和铝含量高。超细处理可以增加比表面积，破坏原有的分子结构，暴露活性反应部位，提高其火山灰反应活性，促进活性Si和al的溶解及其与水泥水化产物的反应，强化(C-S-H)凝胶的形成。同时，碱性粉煤灰中高含量的CaO可以促进火山灰反应，增强氯离子的物理吸附，最终提高石膏砂浆的质量。但粉煤灰掺入对氯离子控制的实际效果与粉煤灰的化学成分、原煤种和运行环境密切相关，其对氯离子迁移的具体影响机理有待进一步研究。

1.2物理阻断氯离子迁移。

除了物理吸附外，还可以通过改变石膏砂浆的物理结构来阻断氯离子向石膏砂浆表面的迁移。在石膏砂浆的制备中，添加物理填料提高石膏制品的密度是抑制氯离子迁移的最重要的技术手段。在石膏砂浆的制备中加入粉煤灰，可以有效降低石膏晶体的孔隙率，使其致密，从而阻断石膏浆中氯离子的迁移，降低石膏砂浆表面氯化钙的含量，提高石膏砂浆的质量。

降低水灰比还可以抑制氯离子的物理迁移。通过比较不同水灰比下石膏制品表面的氯离子含量，发现水灰比越小，氯离子浓度越低。水灰比的降低可以减少石膏颗粒中的毛细孔数量，降低孔隙率，提高石膏中氯离子的扩散阻力，起到固化氯离子的作用。同时，在石膏砂浆制备过程中加入防水剂的效果与粉煤灰相似，通过填充在石膏晶体之间，降低石膏的孔隙率，堵塞氯离子的迁移通道，降低氯离子向石膏砂浆表面的迁移速率。

2.化学方法

除物理方法外，采用化学方法将氯离子转化为稳定物质，抑制其解离和迁移，也是提高含氯脱硫石膏砂浆产品性能的重要技术手段。氯铝酸盐不溶于水，所以在石膏砂浆中加入活性物质与氯离子反应生成氯铝酸盐，可以稳定氯离子，抑制其迁移。粉煤灰尤其是高铝粉煤灰中的铝离子通过火山灰效应可溶解成浆体，与氯离子反应生成氯铝酸盐，强化了氯离子的固化。此外，铝酸钙水泥还可以用来固化含氯脱硫石膏中的氯离子。将铝酸钙水泥加入石膏中，发现它能很好地与氯离子结合生成氯铝酸盐(式(2))。结果还表明，即使石膏在早期开始水化，也会形成氯铝酸盐。

3 Cao·al2o 3·6H2O+氯化钙(4～6)H2O→

三氧化钙三氧化二铝氯化钙(10~12)H2O (2)

综上所述，控制高氯含量脱硫石膏中氯离子的核心思路是:一方面将氯离子稳定在脱硫石膏颗粒内部，主要可以通过物理吸附或化学稳定来实现；另一方面，可以通过阻断氯离子迁移通道来抑制脱硫石膏表层氯离子富集，这主要是通过物理填料增加石膏的密度和降低水灰比来实现的。