脱硫石膏常压盐溶液法制备硫酸钙晶须的研究进展

刘虎林; 王静; 伍媛婷; 海鸥; 薛云龙; 张新孟

doi:10.13957/j.cnki.tcxb.2025.01.005

陶瓷学报 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (01) : 60 -74. DOI: 10.13957/j.cnki.tcxb.2025.01.005

脱硫石膏常压盐溶液法制备硫酸钙晶须的研究进展

刘虎林, 王静, 伍媛婷, 海鸥, 薛云龙, 张新孟

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摘要

脱硫石膏是对含硫燃料燃烧烟气进行脱硫处理后得到的工业副产品。以其为原料制备硫酸钙晶须是实现脱硫石膏高附加值利用的主要途径之一。围绕近年来制备硫酸钙晶须的研究成果，在分析脱硫石膏和硫酸钙晶体基本特征的基础上，总结了常压盐溶液法制备硫酸钙晶须的反应机理和工艺条件，讨论了以脱硫石膏为原料制备硫酸钙晶须的几个关键问题。分析表明，常压盐溶液法中硫酸钙晶须的生长包括二水硫酸钙溶解、半水硫酸钙析出与晶须生长三个过程，在一定范围内提高反应温度、增大盐溶液浓度和料浆浓度、降低p H值均有利于硫酸钙晶须的生长。脱硫石膏中存在的多种杂质会影响硫酸钙晶须制品的纯度和形貌，需要通过物理手段和化学方法进行预处理。选择含Na⁺或Mg²⁺的氯盐或者硝酸盐可增大二水硫酸钙溶解度、降低溶液水活度和调控脱水速率进而促进半水硫酸钙晶须的生长，而通过转晶剂离子在硫酸钙晶须不同晶面的选择吸附可控制晶须形貌。一般金属阳离子可促进晶须生长，增大长径比；有机阴离子会抑制晶须生长，形成短柱状硫酸钙。