摘要
随着国家环保要求的提高，电厂脱硫装置的覆盖度也愈加增大。随之产生的副产物脱硫石膏产量直线上升，大量的脱硫石膏除过多占用土地资源外，还易造成二次污染等。除尘装置的效率不一以及吸收剂性质的不同会导致脱硫石膏自身颜色受到严重影响，限制其应用广度。高强石膏作为脱硫石膏的主要附加值产品之一，可广泛应用于机械、医学、建筑等方面。但由于产品性能较低和白度差的问题，极大局限了高强石膏的应用范围。若能够对产品的品质进行提升，不仅可以缓和天然石膏的资源开采，还对脱硫石膏的资源化利用有重要意义。 针对脱硫石膏得到的产品性能低的问题，本文采用低盐加压盐溶液法制备大颗粒α-半水石膏。以大粒度、低长径比的短柱状晶体，高母液循环效率为目标函数，利用物理提纯去除脱硫石膏中富集的杂质，并对α-半水石膏的制备条件进行优化。考察洗涤次数、料浆浓度、转晶剂、掺盐量、反应温度、pH对产品性质的影响，得到长度为50μm、长径比为1的短柱状α-半水石膏。并考察该工艺路线中母液循环对产品性质的影响，确保循环工艺的可行性及高效率循环。 以MgSO4和CaCl2溶液为反应介质，选用水洗脱硫石膏为原料，以得到α-半水石膏晶须为首要评价指标。主要探讨反应时间、硫酸镁、氯化钙、料浆浓度、反应温度等条件对产品形貌和组成的影响，并确定最适宜反应条件来制备长径比最优的α-半水石膏晶须。针对脱硫石膏制得产品白度差的问题，本文以MgSO4-CaCl2-H2O体系得到的CaSO4·0.5H2O晶须为原料，将产品的形貌、白度作为目标函数，借助添加剂十二烷基苯硫酸钠(SDS)，考察陈化时间、SDS用量、陈化温度、pH等条件对二水石膏性质的影响，并得到白度为82.57%，平均长度为350μm左右粗大的棱柱状二水石膏。并以最适宜条件下得到的二水石膏为原料，进一步转化制备得到长度为100μm、白度可达85.68%的短柱状α-半水石膏。 为进一步提升产品白度，依据重结晶机理，基于HCl-CaCl2-H2O体系，提出一种制备高白度高纯度短柱状α-半水石膏的新工艺。考察以不同形貌二水石膏为原料转化为短柱状晶体的过程，得到长度约为50μm，白度为94.96%的短柱状α-半水石膏，为拓展废弃物脱硫石膏的应用范围提供了一定的理论基础。
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