脱硫石膏晶须绿色生产关键技术

　　以脱硫石膏为原料，采用水热法制备脱硫石膏晶须是脱硫石膏资源化的一种绿色新工艺。

　　本项目开发了脱硫石膏晶须制备与调控技术，制备的晶须结晶良好，长径比可控。揭示了无机盐作用下脱硫石膏溶解度和溶液组成变化规律，提出了复杂溶液环境中SO42-测定的新方法。建立了水热环境参数与晶须品质参数之间的定量关系模型，通过遗传算法确定的最佳工艺参数是：温度122.6℃，时间57.4min，H2SO4浓度0.99mmol/L，CuCl2用量1.4wt%。以化学反应自催化模型为基础，构建了晶须结晶动力学方程，其转化动力学受水热环境温度、H2SO4浓度及CuCl2用量的影响。制备的晶须晶体结构中Ca-O多面体为12面体，沿c轴方向H2O通道由Y型变为O型，Ca-O-S键长呈4.4731(7)Å（本成果晶须）＞4.0045(9)Å（六方）＞3.879(9)Å（单斜）的变化，并从晶体结构上揭示了DH到HH脱水微观过程。揭示了无机盐阴阳离子的作用机理，阳离子主要吸附在晶须表面，少量进入晶格。SO42-阻碍FGD溶解，同离子效应起主导作用；Cl-、NO3-促进FGD溶解，盐效应起主导作用。无机盐对晶须品质的影响呈化学稳定性＞同离子效应＞阴离子结构＞非水合游离阳离子数量的规律。