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摘要：中国工业低浓度废硫酸产量巨大，由于回收难度大、成本高，通常采用钙盐中和并转化为工业石膏。然而，工业石膏含水率高，导致石膏中可溶性杂质含量高、处理和利用成本高。硫酸钙晶粒细小、过滤性能差是石膏含水率高的主要原因。探讨了不同钙盐沉淀剂的硫酸钙成核机理及晶体形貌，研究了不同的工艺条件下CaCO3沉淀剂对硫酸钙晶体成核速率、晶粒尺寸和含水率的影响。结果表明，以CaCO3为沉淀剂，硫酸钙晶体在CaCO3固体颗粒表面原位生长，成核速率受H+浓度和CaCO3加入量影响。对于5%硫酸，在反应温度为30 ℃、搅拌速率为300 r/min、CaCO3加入速率为0.45 g/min、pH=2、反应时间为30 min的条件下，得到平均粒径约为20 μm的针状二水硫酸钙，含水率为36.3%。加入0.04%SDS，二水硫酸钙平均粒径达到50 μm，同时宽化生长成片状结构，含水率降低至26.4%。低温、慢速加入CaCO3沉淀剂，避免硫酸钙晶体爆发式成核是降低石膏含水率的关键，加入SDS助剂可调控石膏形貌、促进晶体生长，进一步提高石膏的过滤性能。
文章目录
1 实验部分
1.1 实验方法
1.2 分析方法
2 结果与讨论
2.1 不同钙盐沉淀剂的硫酸钙成核生长机理
2.2 硫酸钙成核速率对晶体粒径的影响
2.3 反应条件对硫酸钙晶体粒径和含水率的影响
2.4 助剂对硫酸钙晶体粒径和含水率的影响
3 结论