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一、脱硫石膏生产应用现状
脱硫石膏是燃煤电厂烟气湿法脱硫形成的工业副产品。我国燃煤电厂的煤炭用量约占全国煤炭产量的三分之一，每年向大气中排放的二氧化硫高达1 200万吨，占我国二氧化硫排放总量的50%，占工业二氧化硫排放量的75%左右，因此燃煤电厂烟气脱硫势在必行。湿式石灰石-石膏法是我国采用的主要烟气脱硫方式，脱硫效率可达90%左右。“十一五”末我国已有3亿千瓦的燃煤电厂采用湿式石灰石-石膏法脱硫，全国每年将产生脱硫石膏5 000万吨以上。脱硫石膏的大量排放，不仅需要大量的资金和土地建造堆放场地，浪费物力财力，而且将造成对环境的二次污染，因此，对烟气脱硫石膏的开发应用迫在眉睫。
湿式石灰石-石膏法脱硫工艺是使用氧化钙或碳酸钙作吸收剂与水配制成浆液，通过对二氧化硫的吸收、中和、氧化结晶等反应，最终形成脱硫石膏二水硫酸钙，因此，当石灰石、石灰纯度较高时，脱硫石膏的纯度一般在90%～95%，有害杂质较少。可见，脱硫石膏与天然石膏具有相同的化学成分，完全可以代替天然石膏。
脱硫石膏在发达国家得到了广泛应用，并较好地解决了运输、干燥、改性、应用等技术难题。德国是烟气脱硫石膏研究开发和利用最发达的国家，目前其脱硫石膏已全部得到了应用，2004年，德国脱硫石膏利用量达到620万吨，主要用于生产建筑石膏、纸面石膏板、建筑构件等，几乎所有的石膏建材企业都部分或全部使用脱硫石膏为原料，每年有150万吨以上的脱硫石膏用于生产粉刷石膏。日本脱硫石膏的利用率也近100%，2000年后，每年应用量超过250万吨，主要用于水泥
缓凝剂和纸面石膏板、纤维石膏板、嵌缝石膏的原料。美国天然石膏资源丰富，曾长期采用堆积与填埋的方式处置脱硫石膏，现在也开始利用脱硫石膏，年利用量已达900万吨，主要是和天然石膏一起用于生产建筑石膏粉。工业发达国家普遍采用Peters公司的闪烧、磨细和煅烧联产工艺，在煅烧过程中完成脱硫石膏颗粒形状、级配的调整。
我国脱硫石膏的生产、研究及应用起步较晚，2009年我国脱硫石膏排放量为4 300万吨，综合利用2 400万吨，利用率为56%。目前许多建材生产企业对脱硫石膏的综合利用已经开始了有益的尝试，也取得了一定效果。重庆珞璜电厂是国内最早生产脱硫石膏的企业，年产脱硫石膏80万吨。重庆电厂年产脱硫石膏20万吨。拉法基、泰和等纸面石膏板企业，利用脱硫石膏在当地建设了年产近4 000万平方米纸面石膏板生产线。
1998年，太原第一热电厂引进年处理6万吨脱硫石膏煅烧生产线，所生产的建筑石膏质量达到国家《建筑石膏》标准。北京国华杰地公司引进德国磨细和煅烧联产技术，建设了年产3万吨脱硫石膏煅烧生产线，同时引进了利用脱硫石膏生产石膏砌块的技术和装备，建成了年产30万立方米石膏砌块生产线。杭州半山发电有限公司生产的脱硫石膏已供应附近中小纸面石膏板厂和石膏空心砌块生产企业使用，脱硫建筑石膏质量稳定，销路很好。
另外，可耐福、北新集团、泰和集团等许多纸面石膏板生产企业充分利用国家的税收优惠政策，在天然石膏中添加30%以上的脱硫石膏作为原料，并逐步实现了100%使用脱硫石膏生产石膏制品。
二、脱硫石膏原料相关标准要求及质量控制 近年来，随着国家节能减排力度的不断加强，脱硫石膏的开发应用已迫在眉睫，而制定标准、加强质量控制是工业副产石膏应用的前提。北京建材研究总院2009年承担了起草我国第一部《烟气脱硫石膏》建材行业标准，已经工信部发布，今年7月1日正式实施，规范了脱硫石膏原料的技术要求。《用于水泥中的工业副产石膏》国家标准，对脱硫石膏的生产应用起到了规范和指导作用，有利于其产品及深加工产品的质量控制，将极大推动脱硫石膏的广泛应用。
1.《烟气脱硫石膏》建材行业标准
这个标准规定了烟气脱硫石膏的等级和标记、技术要求、试验方法、检验规则以及运输和贮存的要求。适用于采用湿式石灰石-石膏法对含硫烟气进行脱硫净化处理而产生的以二水硫酸钙为主要成分的烟气脱硫石膏。这个标准对二水硫酸钙进行了分级控制要求，同时对杂质含量、附着水、放射性等也作了规定。
烟气脱硫石膏纯度及杂质含量
对烟气脱硫石膏而言，二水硫酸钙含量是烟气脱硫石膏纯度标志，其纯度的高低主要取决于烟气脱硫原料的品质，如石灰石。如果脱硫石膏的纯度低于90%，石膏中将会含有大量的惰性物质，如硅酸盐等，将会加剧对泵、搅拌器、管路等脱硫系统的腐蚀，细小的惰性物质沉积在吸收塔内，阻滞吸收塔运行，最终导致脱硫效率的急剧下降，甚至将使脱硫失效。因此，标准将二水硫酸钙含量最低定为不小于85%是生产的要求，也是环保的需要，同时脱硫石膏具有较高的纯度也将对其深入应用产生积极影响。
由于用于脱硫的石灰石中含有钾、钠、镁等盐类物质，因此在脱硫石膏中不可避免的会含有这些盐类离子。当脱硫石膏用作石膏建材制品时，水溶性的镁离子、钠离子会随着水分的蒸发而迁移至石膏制品，出现“泛霜”现象，钾盐在石膏中含量较低，一般不会造成这类现象，因此需要对镁盐和钠盐的含量做出限定，以保证其深加工产品的质量。
氯离子是以盐酸的形式，通过烟气进入脱硫系统，或以氯离子形式由工艺水带入，在真空皮带脱水环节随水脱除，仅有少部分残留在石膏中，必须通过清水清洗的方法，在脱水皮带中去除氯离子，从而把氯离子控制在较低的浓度。如氯离子含量过高将对石膏制品产生不利影响：石膏原料在应用中对生产设备腐蚀、石膏制品作为建筑材料时出现腐蚀现象；含高浓度氯离子的石膏制品无法完全干燥，纸面石膏板等会因此降低甚至失去强度；水溶性氯离子会在干燥过程中迁移至纸面石膏板表面，导致纸板分离。目前我国脱硫系统在水洗环节存在较大问题，导致烟气脱硫石膏中的氯离子普遍偏高，当氯离子含量大于0.02%时将会严重影响纸面石膏板的面纸与石膏芯材的黏结强度，甚至不黏结，因此标准规定的氯离子含量是必须的。
脱硫石膏的附着水
我国燃煤电厂的脱硫装置大部分采用湿法工艺，脱水环节比较先进，如严格控制设备的脱水性能参数，完全可以将脱硫石膏的附着水控制在12%以内，就可以解决脱硫石膏在运输、使用中出现的堵塞等问题，同时可以降低其深加工产品的生产能耗。脱硫石膏的这一指标与欧洲标准规定一致。
脱硫石膏的放射性
由于烟气中的粉煤灰等物质，使脱硫石膏放射性存在潜在风险，因此两标准均规定放射性核素限量应符合国家《建筑材料放射性核素限量》的标准要求。
2. 《用于水泥中的工业副产石膏》国家标准
脱硫石膏因与天然石膏具有相似的化学成分，且其三氧化硫含量普遍较高，完全可以代替天然石膏用作水泥缓凝剂。这个标准规定了用于水泥中的工业副产石膏质量要求，规定了包括脱硫石膏在内的工业副产石膏对水泥性能的综合影响，目前水泥生产企业及相关检验机构均以该标准作为质量控制与检验的依据。
脱硫石膏排放时大都含有一定的附着水，一般高达10%～15%，有的甚至更高。而现有水泥工业生产的石膏加料系统是以天然石膏为设计基础的 ，湿态的脱硫石膏如直接用于水泥生产易造成石膏库内积料及下料口堵塞，可引起水泥中三氧化硫含量的波动，导致水泥凝结时间急凝或缓凝，直接影响水泥质量。同时附着水较高的副产石膏还污染生产环境，腐蚀设备，致使劳动环境恶劣。
残留于脱硫石膏中的可溶性五氧化二磷、氟、氯离子、氧化钠等杂质，可导致三氧化硫含量控制范围较窄，控制偏高时，水泥凝结时间很长或不凝固，控制偏低时，水泥出现急凝。因此，为了更好利用副产石膏，降低其对水泥性能的不利影响，应采取适当工艺措施，进行必要处理。主要措施有成球如挤压成球、煅烧处理成球等、干燥、中和改性、与天然石膏混掺等方法，应用效果良好。
相当数量水泥企业在水泥磨头加输送皮带的方法把未经处理的副产石膏直接入磨，只要控制好石膏入磨水分并精确计量，加强现场生产控制，同样可以达到应用效果，经济实用。
三、国家《建筑石膏》标准要求及质量控制
建筑石膏又称烧石膏、熟石膏，是天然石膏或工业副产石膏二水硫酸钙经脱水处理制得的，以β半水硫酸钙为主要成分，不预加任何外加剂或添加物的粉状胶凝材料。这是标准《建筑石膏》GB/T 9766-2008中的定义，涵盖了工业副产石膏，适用于天然石膏、烟气脱硫石膏和磷石膏制得的建筑石膏，其他工业副产建筑石膏也可参照执行。
石膏与水泥、石灰并称为三大胶凝材料，石膏及其制品以其节能、质轻、防火性能好、凝结硬化快、装饰效果好、卫生舒适、特有的“呼吸”功能等优点广泛应用于各种建筑工程。建筑石膏的下游产品种类繁多，做粉体胶凝材料的有粉刷石膏、自流平石膏、嵌缝石膏、石膏黏接剂、浇筑石膏混凝土等；石膏制品有石膏砌块、纸面石膏板、纤维石膏板、石膏空心条板、各种石膏装饰天花板、装饰石膏线角等，这些产品都具有石膏建筑材料特有的优越性能，普遍应用于建筑物室内装修工程。要保证这些石膏制品的产品质量，必须对建筑石膏的质量进行规范并严格控制。
1.建筑石膏的组成
国家标准《建筑石膏》要求建筑石膏组成中β半水硫酸钙的含量，不得小于60.0%，保证建筑石膏的基本纯度和质量，这也借鉴了美国标准ASTM C28/C28M-00《石膏灰泥》中规定建筑石膏（烧石膏）的半水硫酸钙含量，不小于66.0%；欧洲标准EN 13279-1《石膏胶结料和石膏灰泥》中规定建筑石膏（石膏胶结料）的硫酸钙含量，不小于50%。建筑石膏的纯度将直接影响凝结时间、强度等性能指标，因此，要求制作建筑石膏的工业副产石膏原料的二水硫酸钙含量要高，同时采取的煅烧脱水工艺还需满足副产石膏自身的特点，确保建筑石膏质量稳定可靠。
2. 物理力学性能
《建筑石膏》规定，建筑石膏的物理力学性能应符合以下要求：无论那个等级的建筑石膏初凝时间≥3分钟，终凝时间≤30分钟。细度为0.2mm方孔筛筛余≤10%。3.0级2小时强度的抗折≥3.0兆帕，抗压≥6.0兆帕；2.0级2小时强度的抗折≥2.0兆帕，抗压≥4.0兆帕；1.6级2小时强度的抗折≥1.6兆帕，抗压≥3.0兆帕。
凝结时间。它的确定充分参考了国外相关标准，如法国标准规定了建筑石膏的初凝和终凝时间，德国标准只规定了建筑石膏的初凝时间，英国标准则未规定凝结时间，有的标准还将建筑石膏分为快凝、正常凝和慢凝三类，并相应规定了它们的初凝和终凝时间。
实践表明国家标准规定的初凝时间和终凝时间，无论是对天然建筑石膏，还是工业副产建筑石膏都是合适的。石膏建材制品对建筑石膏的凝结时间要求不一，如石膏砌块要求初凝时间在3分钟左右，而粉刷石膏则要求初凝时间越长越好，以减少石膏缓凝剂的用量。研究表明，脱硫建筑石膏凝结时间普遍较快，大多在3分钟左右，有的更短；而磷石膏由于其成分复杂，凝结时间往往较长。因此，建筑石膏生产企业应通过调整煅烧工艺参数，制备具有不同凝结时间的产品，但仍需在3～30分钟的范围要求，以满足不同石膏制品的生产需要。
强度。这是反映建筑石膏胶凝材料性能的重要技术指标之一，国家标准将它分为三级，主要考虑不同的用途，也充分兼顾天然石膏、工业副产石膏的差异。研究表明，由脱硫石膏煅烧制成的建筑石膏强度很高，远超过国标一级的强度要求，但由磷石膏制成的建筑石膏强度普遍偏低，有的甚至达不到国标三级要求，这与磷石膏本身的杂质含量有关。为了加大工业副产石膏在石膏建材方面的应用，充分实现循环经济，保护环境，在确保石膏制品质量及工程应用的前提下将强度分成三级对工业副产石膏的排放企业具有极大的推动作用，也对生产工艺落后、副产石膏质量不稳定的企业提出了新的要求和目标。
3. 限制成分及放射性要求
利用工业副产石膏生产的建筑石膏，必须对其所含的限制成分含量指标加以控制，否则将会影响建筑石膏产品的性能和质量，并对人体健康造成潜在危害。国家标准主要是对工业副产石膏放射性和所含水溶性钾、钠、镁、磷的氧化物和氟含量加以控制。但由于工业副产石膏应用才刚刚起步，相关测定水溶性钾、钠、镁、磷的氧化物和氟含量的方法标准尚未制定发布，目前检测依据的是国标《石膏化学分析方法》，这主要是针对天然石膏制定的，试验表明用该标准测定工业副产石膏限制成分钾、钠、镁等各自的总量，误差较大，而真正对石膏建材制品有害的主要是水溶性杂质含量。因此，《建筑石膏》将限制成分列为供需双方商定指标，可根据石膏制品品种的质量要求加以限制。
工业副产石膏的利用是当前重大而紧迫的问题，众多的种类是制作建筑石膏的巨大资源。但由于其产量、种类、性状极为复杂，特别是由于其中常含有某些有害物质，对建筑石膏的生产和应用产生不利影响。所以在用它生产建筑石膏时，需进行必要的预处理，并对有害物质含量给予限制。从世界范围看，目前尚无工业副产石膏的国际标准，只有地区标准和企业标准，这就为我们制定国内标准带来了困难，缺乏借鉴。从我们所掌握的烟气脱硫石膏欧洲标准和磷石膏澳大利亚博罗公司标准看，每个标准的控制指标都有十几项，像如磷石膏还要控制级配。这样的要求过于苛刻，难以做到，否则将大大增加其应用成本。
《建筑石膏》标准纳入了工业副产建筑石膏的内容，顺应时代要求，十分必要，在理论和实践上也很有意义。标准制定时着重考虑了两个问题：一是工业副产石膏目前主要指烟气脱硫石膏和磷石膏。因为工业副产石膏的种类繁多，情况复杂，涉及面太宽，不易控制。而脱硫石膏和磷石膏产地集中，数量较大，应作为使用重点。二是结合生产应用实际，对建筑石膏应重点控制它的放射性，以及钾、钠、镁、磷的氧化物和氟含量，不致对人体健康和石膏制品的质量产生危害。
（作者单位：河南建筑材料研究设计院有限责任公司）
脱硫石膏是燃煤电厂烟气湿法脱硫形成的工业副产品。我国燃煤电厂的煤炭用量约占全国煤炭产量的三分之一，每年向大气中排放的二氧化硫高达1 200万吨，占我国二氧化硫排放总量的50%，占工业二氧化硫排放量的75%左右，因此燃煤电厂烟气脱硫势在必行。湿式石灰石-石膏法是我国采用的主要烟气脱硫方式，脱硫效率可达90%左右。“十一五”末我国已有3亿千瓦的燃煤电厂采用湿式石灰石-石膏法脱硫，全国每年将产生脱硫石膏5 000万吨以上。脱硫石膏的大量排放，不仅需要大量的资金和土地建造堆放场地，浪费物力财力，而且将造成对环境的二次污染，因此，对烟气脱硫石膏的开发应用迫在眉睫。
湿式石灰石-石膏法脱硫工艺是使用氧化钙或碳酸钙作吸收剂与水配制成浆液，通过对二氧化硫的吸收、中和、氧化结晶等反应，最终形成脱硫石膏二水硫酸钙，因此，当石灰石、石灰纯度较高时，脱硫石膏的纯度一般在90%～95%，有害杂质较少。可见，脱硫石膏与天然石膏具有相同的化学成分，完全可以代替天然石膏。
脱硫石膏在发达国家得到了广泛应用，并较好地解决了运输、干燥、改性、应用等技术难题。德国是烟气脱硫石膏研究开发和利用最发达的国家，目前其脱硫石膏已全部得到了应用，2004年，德国脱硫石膏利用量达到620万吨，主要用于生产建筑石膏、纸面石膏板、建筑构件等，几乎所有的石膏建材企业都部分或全部使用脱硫石膏为原料，每年有150万吨以上的脱硫石膏用于生产粉刷石膏。日本脱硫石膏的利用率也近100%，2000年后，每年应用量超过250万吨，主要用于水泥
缓凝剂和纸面石膏板、纤维石膏板、嵌缝石膏的原料。美国天然石膏资源丰富，曾长期采用堆积与填埋的方式处置脱硫石膏，现在也开始利用脱硫石膏，年利用量已达900万吨，主要是和天然石膏一起用于生产建筑石膏粉。工业发达国家普遍采用Peters公司的闪烧、磨细和煅烧联产工艺，在煅烧过程中完成脱硫石膏颗粒形状、级配的调整。
我国脱硫石膏的生产、研究及应用起步较晚，2009年我国脱硫石膏排放量为4 300万吨，综合利用2 400万吨，利用率为56%。目前许多建材生产企业对脱硫石膏的综合利用已经开始了有益的尝试，也取得了一定效果。重庆珞璜电厂是国内最早生产脱硫石膏的企业，年产脱硫石膏80万吨。重庆电厂年产脱硫石膏20万吨。拉法基、泰和等纸面石膏板企业，利用脱硫石膏在当地建设了年产近4 000万平方米纸面石膏板生产线。
1998年，太原第一热电厂引进年处理6万吨脱硫石膏煅烧生产线，所生产的建筑石膏质量达到国家《建筑石膏》标准。北京国华杰地公司引进德国磨细和煅烧联产技术，建设了年产3万吨脱硫石膏煅烧生产线，同时引进了利用脱硫石膏生产石膏砌块的技术和装备，建成了年产30万立方米石膏砌块生产线。杭州半山发电有限公司生产的脱硫石膏已供应附近中小纸面石膏板厂和石膏空心砌块生产企业使用，脱硫建筑石膏质量稳定，销路很好。
另外，可耐福、北新集团、泰和集团等许多纸面石膏板生产企业充分利用国家的税收优惠政策，在天然石膏中添加30%以上的脱硫石膏作为原料，并逐步实现了100%使用脱硫石膏生产石膏制品。
二、脱硫石膏原料相关标准要求及质量控制 近年来，随着国家节能减排力度的不断加强，脱硫石膏的开发应用已迫在眉睫，而制定标准、加强质量控制是工业副产石膏应用的前提。北京建材研究总院2009年承担了起草我国第一部《烟气脱硫石膏》建材行业标准，已经工信部发布，今年7月1日正式实施，规范了脱硫石膏原料的技术要求。《用于水泥中的工业副产石膏》国家标准，对脱硫石膏的生产应用起到了规范和指导作用，有利于其产品及深加工产品的质量控制，将极大推动脱硫石膏的广泛应用。
1.《烟气脱硫石膏》建材行业标准
这个标准规定了烟气脱硫石膏的等级和标记、技术要求、试验方法、检验规则以及运输和贮存的要求。适用于采用湿式石灰石-石膏法对含硫烟气进行脱硫净化处理而产生的以二水硫酸钙为主要成分的烟气脱硫石膏。这个标准对二水硫酸钙进行了分级控制要求，同时对杂质含量、附着水、放射性等也作了规定。
烟气脱硫石膏纯度及杂质含量
对烟气脱硫石膏而言，二水硫酸钙含量是烟气脱硫石膏纯度标志，其纯度的高低主要取决于烟气脱硫原料的品质，如石灰石。如果脱硫石膏的纯度低于90%，石膏中将会含有大量的惰性物质，如硅酸盐等，将会加剧对泵、搅拌器、管路等脱硫系统的腐蚀，细小的惰性物质沉积在吸收塔内，阻滞吸收塔运行，最终导致脱硫效率的急剧下降，甚至将使脱硫失效。因此，标准将二水硫酸钙含量最低定为不小于85%是生产的要求，也是环保的需要，同时脱硫石膏具有较高的纯度也将对其深入应用产生积极影响。
由于用于脱硫的石灰石中含有钾、钠、镁等盐类物质，因此在脱硫石膏中不可避免的会含有这些盐类离子。当脱硫石膏用作石膏建材制品时，水溶性的镁离子、钠离子会随着水分的蒸发而迁移至石膏制品，出现“泛霜”现象，钾盐在石膏中含量较低，一般不会造成这类现象，因此需要对镁盐和钠盐的含量做出限定，以保证其深加工产品的质量。
氯离子是以盐酸的形式，通过烟气进入脱硫系统，或以氯离子形式由工艺水带入，在真空皮带脱水环节随水脱除，仅有少部分残留在石膏中，必须通过清水清洗的方法，在脱水皮带中去除氯离子，从而把氯离子控制在较低的浓度。如氯离子含量过高将对石膏制品产生不利影响：石膏原料在应用中对生产设备腐蚀、石膏制品作为建筑材料时出现腐蚀现象；含高浓度氯离子的石膏制品无法完全干燥，纸面石膏板等会因此降低甚至失去强度；水溶性氯离子会在干燥过程中迁移至纸面石膏板表面，导致纸板分离。目前我国脱硫系统在水洗环节存在较大问题，导致烟气脱硫石膏中的氯离子普遍偏高，当氯离子含量大于0.02%时将会严重影响纸面石膏板的面纸与石膏芯材的黏结强度，甚至不黏结，因此标准规定的氯离子含量是必须的。
脱硫石膏的附着水
我国燃煤电厂的脱硫装置大部分采用湿法工艺，脱水环节比较先进，如严格控制设备的脱水性能参数，完全可以将脱硫石膏的附着水控制在12%以内，就可以解决脱硫石膏在运输、使用中出现的堵塞等问题，同时可以降低其深加工产品的生产能耗。脱硫石膏的这一指标与欧洲标准规定一致。
脱硫石膏的放射性
由于烟气中的粉煤灰等物质，使脱硫石膏放射性存在潜在风险，因此两标准均规定放射性核素限量应符合国家《建筑材料放射性核素限量》的标准要求。
2. 《用于水泥中的工业副产石膏》国家标准
脱硫石膏因与天然石膏具有相似的化学成分，且其三氧化硫含量普遍较高，完全可以代替天然石膏用作水泥缓凝剂。这个标准规定了用于水泥中的工业副产石膏质量要求，规定了包括脱硫石膏在内的工业副产石膏对水泥性能的综合影响，目前水泥生产企业及相关检验机构均以该标准作为质量控制与检验的依据。
脱硫石膏排放时大都含有一定的附着水，一般高达10%～15%，有的甚至更高。而现有水泥工业生产的石膏加料系统是以天然石膏为设计基础的 ，湿态的脱硫石膏如直接用于水泥生产易造成石膏库内积料及下料口堵塞，可引起水泥中三氧化硫含量的波动，导致水泥凝结时间急凝或缓凝，直接影响水泥质量。同时附着水较高的副产石膏还污染生产环境，腐蚀设备，致使劳动环境恶劣。
残留于脱硫石膏中的可溶性五氧化二磷、氟、氯离子、氧化钠等杂质，可导致三氧化硫含量控制范围较窄，控制偏高时，水泥凝结时间很长或不凝固，控制偏低时，水泥出现急凝。因此，为了更好利用副产石膏，降低其对水泥性能的不利影响，应采取适当工艺措施，进行必要处理。主要措施有成球如挤压成球、煅烧处理成球等、干燥、中和改性、与天然石膏混掺等方法，应用效果良好。
相当数量水泥企业在水泥磨头加输送皮带的方法把未经处理的副产石膏直接入磨，只要控制好石膏入磨水分并精确计量，加强现场生产控制，同样可以达到应用效果，经济实用。
三、国家《建筑石膏》标准要求及质量控制
建筑石膏又称烧石膏、熟石膏，是天然石膏或工业副产石膏二水硫酸钙经脱水处理制得的，以β半水硫酸钙为主要成分，不预加任何外加剂或添加物的粉状胶凝材料。这是标准《建筑石膏》GB/T 9766-2008中的定义，涵盖了工业副产石膏，适用于天然石膏、烟气脱硫石膏和磷石膏制得的建筑石膏，其他工业副产建筑石膏也可参照执行。
石膏与水泥、石灰并称为三大胶凝材料，石膏及其制品以其节能、质轻、防火性能好、凝结硬化快、装饰效果好、卫生舒适、特有的“呼吸”功能等优点广泛应用于各种建筑工程。建筑石膏的下游产品种类繁多，做粉体胶凝材料的有粉刷石膏、自流平石膏、嵌缝石膏、石膏黏接剂、浇筑石膏混凝土等；石膏制品有石膏砌块、纸面石膏板、纤维石膏板、石膏空心条板、各种石膏装饰天花板、装饰石膏线角等，这些产品都具有石膏建筑材料特有的优越性能，普遍应用于建筑物室内装修工程。要保证这些石膏制品的产品质量，必须对建筑石膏的质量进行规范并严格控制。
1.建筑石膏的组成
国家标准《建筑石膏》要求建筑石膏组成中β半水硫酸钙的含量，不得小于60.0%，保证建筑石膏的基本纯度和质量，这也借鉴了美国标准ASTM C28/C28M-00《石膏灰泥》中规定建筑石膏（烧石膏）的半水硫酸钙含量，不小于66.0%；欧洲标准EN 13279-1《石膏胶结料和石膏灰泥》中规定建筑石膏（石膏胶结料）的硫酸钙含量，不小于50%。建筑石膏的纯度将直接影响凝结时间、强度等性能指标，因此，要求制作建筑石膏的工业副产石膏原料的二水硫酸钙含量要高，同时采取的煅烧脱水工艺还需满足副产石膏自身的特点，确保建筑石膏质量稳定可靠。
2. 物理力学性能
《建筑石膏》规定，建筑石膏的物理力学性能应符合以下要求：无论那个等级的建筑石膏初凝时间≥3分钟，终凝时间≤30分钟。细度为0.2mm方孔筛筛余≤10%。3.0级2小时强度的抗折≥3.0兆帕，抗压≥6.0兆帕；2.0级2小时强度的抗折≥2.0兆帕，抗压≥4.0兆帕；1.6级2小时强度的抗折≥1.6兆帕，抗压≥3.0兆帕。
凝结时间。它的确定充分参考了国外相关标准，如法国标准规定了建筑石膏的初凝和终凝时间，德国标准只规定了建筑石膏的初凝时间，英国标准则未规定凝结时间，有的标准还将建筑石膏分为快凝、正常凝和慢凝三类，并相应规定了它们的初凝和终凝时间。
实践表明国家标准规定的初凝时间和终凝时间，无论是对天然建筑石膏，还是工业副产建筑石膏都是合适的。石膏建材制品对建筑石膏的凝结时间要求不一，如石膏砌块要求初凝时间在3分钟左右，而粉刷石膏则要求初凝时间越长越好，以减少石膏缓凝剂的用量。研究表明，脱硫建筑石膏凝结时间普遍较快，大多在3分钟左右，有的更短；而磷石膏由于其成分复杂，凝结时间往往较长。因此，建筑石膏生产企业应通过调整煅烧工艺参数，制备具有不同凝结时间的产品，但仍需在3～30分钟的范围要求，以满足不同石膏制品的生产需要。
强度。这是反映建筑石膏胶凝材料性能的重要技术指标之一，国家标准将它分为三级，主要考虑不同的用途，也充分兼顾天然石膏、工业副产石膏的差异。研究表明，由脱硫石膏煅烧制成的建筑石膏强度很高，远超过国标一级的强度要求，但由磷石膏制成的建筑石膏强度普遍偏低，有的甚至达不到国标三级要求，这与磷石膏本身的杂质含量有关。为了加大工业副产石膏在石膏建材方面的应用，充分实现循环经济，保护环境，在确保石膏制品质量及工程应用的前提下将强度分成三级对工业副产石膏的排放企业具有极大的推动作用，也对生产工艺落后、副产石膏质量不稳定的企业提出了新的要求和目标。
3. 限制成分及放射性要求
利用工业副产石膏生产的建筑石膏，必须对其所含的限制成分含量指标加以控制，否则将会影响建筑石膏产品的性能和质量，并对人体健康造成潜在危害。国家标准主要是对工业副产石膏放射性和所含水溶性钾、钠、镁、磷的氧化物和氟含量加以控制。但由于工业副产石膏应用才刚刚起步，相关测定水溶性钾、钠、镁、磷的氧化物和氟含量的方法标准尚未制定发布，目前检测依据的是国标《石膏化学分析方法》，这主要是针对天然石膏制定的，试验表明用该标准测定工业副产石膏限制成分钾、钠、镁等各自的总量，误差较大，而真正对石膏建材制品有害的主要是水溶性杂质含量。因此，《建筑石膏》将限制成分列为供需双方商定指标，可根据石膏制品品种的质量要求加以限制。
工业副产石膏的利用是当前重大而紧迫的问题，众多的种类是制作建筑石膏的巨大资源。但由于其产量、种类、性状极为复杂，特别是由于其中常含有某些有害物质，对建筑石膏的生产和应用产生不利影响。所以在用它生产建筑石膏时，需进行必要的预处理，并对有害物质含量给予限制。从世界范围看，目前尚无工业副产石膏的国际标准，只有地区标准和企业标准，这就为我们制定国内标准带来了困难，缺乏借鉴。从我们所掌握的烟气脱硫石膏欧洲标准和磷石膏澳大利亚博罗公司标准看，每个标准的控制指标都有十几项，像如磷石膏还要控制级配。这样的要求过于苛刻，难以做到，否则将大大增加其应用成本。
《建筑石膏》标准纳入了工业副产建筑石膏的内容，顺应时代要求，十分必要，在理论和实践上也很有意义。标准制定时着重考虑了两个问题：一是工业副产石膏目前主要指烟气脱硫石膏和磷石膏。因为工业副产石膏的种类繁多，情况复杂，涉及面太宽，不易控制。而脱硫石膏和磷石膏产地集中，数量较大，应作为使用重点。二是结合生产应用实际，对建筑石膏应重点控制它的放射性，以及钾、钠、镁、磷的氧化物和氟含量，不致对人体健康和石膏制品的质量产生危害。
（作者单位：河南建筑材料研究设计院有限责任公司）