馬文靜, 陳學(xué)青, 郜麗麗, 李 雲(yún), 郭宏飛, 李治水, 曹吉林

脫硫石膏制備-CaSO4晶須及II-CaSO4晶須

馬文靜1, 陳學(xué)青1, 郜麗麗1, 李 雲(yún)1, 郭宏飛1, 李治水2, 曹吉林1

(1. 河北省綠色化工與高效節(jié)能重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 河北工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院, 天津 300130;2. 天津渤化永利化工股份有限公司, 天津 300452)

為了制備穩(wěn)定的無水不溶硫酸鈣(II-CaSO4)晶須，提出改進(jìn)的水熱–焙燒工藝。以脫硫石膏為原料，在HCl-MgCl2溶液中通過加壓水熱反應(yīng)合成無水可溶硫酸鈣(-CaSO4)晶須，焙燒得到II-CaSO4晶須。采用X射線衍射(XRD)和掃描電鏡(SEM)等進(jìn)行表征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，-CaSO4晶須的最佳生長條件為：MgCl2濃度為0.07 mol·L?1，脫硫石膏與水的質(zhì)量比(gypsum)/(H2O) 為 0.09，HCl濃度為0.44 mol·L?1，反應(yīng)溫度為120 ℃，反應(yīng)時間為2.5 h。在600 ℃焙燒后，制得長徑比大、表面光滑且規(guī)整度高的II-CaSO4晶須。相比于傳統(tǒng)的水熱–焙燒工藝，以-CaSO4晶須為中間產(chǎn)物的工藝避免了結(jié)晶水脫除對晶格的破壞，制得的II-CaSO4晶須結(jié)構(gòu)致密，具有高穩(wěn)定性。

脫硫石膏；無水硫酸鈣晶須；水熱–焙燒法；長徑比

1 前 言

脫硫石膏(flue gas desulfurization gypsum，F(xiàn)GD gypsum)是工業(yè)煙氣濕法脫硫的副產(chǎn)物，主要成分為二水硫酸鈣(CaSO4·2H2O)，還含有粉煤灰、鐵硅氧化物、碳酸鈣、亞硫酸鈣、鉀鎂硫酸鹽等雜質(zhì)。由于脫硫石膏雜質(zhì)復(fù)雜、顆粒級配差等因素的影響，脫硫石膏的應(yīng)用水平不高且利用率低[1-2]，造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。因此，脫硫石膏的高效利用是當(dāng)前研究的重要問題。

硫酸鈣晶須是硫酸鈣的一種纖維狀單晶體，可分為CaSO4·2H2O、半水硫酸鈣(CaSO4·0.5H2O)和無水硫酸鈣(CaSO4)晶須，其中CaSO4晶須又可以分為無水可溶型(-CaSO4)和無水不溶型(II-CaSO4)[3]。CaSO4·2H2O晶須易風(fēng)化，CaSO4·0.5H2O和-CaSO4晶須易發(fā)生水化反應(yīng)，導(dǎo)致晶體結(jié)構(gòu)改變，而II-CaSO4晶須晶格之間不存在吸附結(jié)晶水的通道，難于水化，韌性好、強(qiáng)度高、耐高溫、比表面積大、分散性好，廣泛應(yīng)用于水處理[4]、瀝青[5]、造紙[6]、摩擦材料[7]及高分子材料[8]領(lǐng)域。因此，開發(fā)脫硫石膏制備II-CaSO4晶須材料具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

目前II-CaSO4晶須制備方法主要有常壓酸化法、一步水熱法和水熱–焙燒法。常壓酸化法需要酸濃度較高的合成體系，易對設(shè)備造成腐蝕，難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化利用[9]；一步水熱法需要較多的晶型控制劑且合成出的產(chǎn)品長徑比較小[10]。水熱–焙燒法是目前制備II-CaSO4晶須的主要方法，一般先用水熱法制備CaSO4·0.5H2O晶須，然后進(jìn)行焙燒脫水，經(jīng)過CaSO4·0.5H2O →-CaSO4→ II-CaSO4的轉(zhuǎn)化歷程，得到II-CaSO4晶須[11-12]。然而，焙燒法需要強(qiáng)行從CaSO4·0.5H2O晶須的晶格中脫除水分子，導(dǎo)致晶體構(gòu)型崩塌，從而使晶須表面產(chǎn)生裂紋，甚至局部應(yīng)力集中造成晶須折斷，影響II-CaSO4晶須在材料領(lǐng)域的應(yīng)用。

本研究提出一種改進(jìn)的水熱–焙燒工藝，以脫硫石膏為原料在低酸度HCl–MgCl2體系中直接水熱合成-CaSO4晶須，以避免水合硫酸鈣焙燒時水分子逸出對晶格結(jié)構(gòu)的破壞，然后通過焙燒制備II-CaSO4晶須?？疾炝薓gCl2濃度、脫硫石膏與水的質(zhì)量比(gypsum)/(H2O)、HCl濃度、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度以及焙燒溫度對產(chǎn)品的影響。

2 實(shí)驗(yàn)(材料與方法)

2.1 實(shí)驗(yàn)材料

本實(shí)驗(yàn)中所用原料為脫硫石膏(來自某堿廠煙氣脫硫系統(tǒng)，主要成分見表1，表中B為質(zhì)量分?jǐn)?shù)，白度為44.12%)，六水氯化鎂(MgCl2·6H2O，分析純，天津光復(fù)科技發(fā)展有限公司)，鹽酸(HCl，分析純，北京化工廠)以及蒸餾水(河北工業(yè)大學(xué)自制)。

表1 脫硫石膏主要化學(xué)成分

2.2 實(shí)驗(yàn)方法

如圖1所示為脫硫石膏純化及制備II-CaSO4晶須的工藝流程圖。首先通過物理洗滌對脫硫石膏進(jìn)行初步提純，得到水洗石膏[13]。取少量水洗石膏、適量MgCl2·6H2O和HCl，以及50 mL蒸餾水于反應(yīng)釜中進(jìn)行水熱反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束，所得產(chǎn)物用沸騰的蒸餾水清洗數(shù)次并在100 ℃烘箱中烘干，制得-CaSO4晶須。以-CaSO4晶須為中間產(chǎn)物，在不同溫度下焙燒4 h，得到II-CaSO4晶須產(chǎn)品。

圖1 以FGD gypsum為原料制備II-CaSO4晶須的工藝流程圖

2.3 分析方法

通過X射線衍射儀(X-ray diffraction，XRD，D/MaxII-2500VB2+/PC，Rigaku，Japan)表征樣品的晶型，測試范圍為5°～90°。采用掃描電子顯微鏡(scanning electron microscope，SEM，Nano SEM 450，F(xiàn)EI，America)觀察樣品的形貌和大小，最大放大倍數(shù)為100萬倍。通過全自動測色色差計(jì)(SC-80，康光儀器有限公司，北京)測試產(chǎn)品白度。利用乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)滴定法測定Ca2+濃度。根據(jù)GB 9776-2008(建筑石膏測定方法)測定原料及產(chǎn)品的結(jié)晶水質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 脫硫石膏的物理提純

如圖2所示為水洗前后石膏的SEM圖及水洗石膏的XRD圖。從圖2(a)中可以看出，石膏原料的粒徑為60～150 μm，未洗滌的石膏表面附著許多雜質(zhì)，白度為44.12%。從圖2(b)中可以看出，經(jīng)過3次水洗后，原料表面光滑，沒有雜晶，白度上升至69.76%。說明水洗過程可以達(dá)到初步除雜的效果。圖2(c)顯示的特征峰可歸屬于CaSO4·2H2O晶體的特征峰且無雜峰，說明水熱反應(yīng)前原料的主要化學(xué)成分為CaSO4·2H2O。

圖2 未洗滌和洗滌3次后脫硫石膏的SEM圖及水洗石膏的XRD圖

3.2 水熱法制備γ-CaSO4晶須

3.2.1 MgCl2濃度的影響

如圖3和4所示為當(dāng)HCl濃度(HCl) = 0.44 mol·L?1，(gypsum)/(H2O) = 0.09，反應(yīng)溫度為120 ℃，反應(yīng)時間為2.5 h，不同MgCl2濃度(MgCl2)下所得樣品的SEM和XRD圖。如圖5所示為MgCl2濃度對晶須長徑比和樣品中結(jié)晶水質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響。未添加MgCl2時，所得產(chǎn)品為-CaSO4晶須，長徑比為24，隨著MgCl2濃度的逐漸增加，-CaSO4晶須的長徑比逐漸增大；當(dāng)(MgCl2) = 0.07 mol·L?1時，-CaSO4晶須長徑比達(dá)到最大，為120；繼續(xù)增加MgCl2濃度，所得產(chǎn)品為CaSO4·0.5H2O晶須，且長徑比逐漸減小，相應(yīng)地樣品中的結(jié)晶水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由0增加至4.660% 和4.670%，可見在(MgCl2) = 0.07～0.09 mol·L?1的結(jié)晶區(qū)域內(nèi)，晶型發(fā)生-CaSO4→ CaSO4·0.5H2O的轉(zhuǎn)化過程。如圖6所示，Mg2+通過吸附在晶體的表面控制晶體形貌。-CaSO4的晶格結(jié)構(gòu)與CaSO4·0.5H2O相似，Ca2+–SO42?–Ca2+沿C軸方向交替呈層狀排列，使得SO42?在(200)和(110)面上分布較密集，而Ca2+密集分布于(111)面。因此，Mg2+易在側(cè)面結(jié)合成MgSO4離子對，Ca2+與SO42?在空間位阻的影響下優(yōu)先在(111)面締合，最終導(dǎo)致了硫酸鈣晶體的一維形貌，且長徑比隨MgCl2濃度的增加而逐漸增大[14]。當(dāng)MgCl2濃度大于0.07 mol·L?1時，-CaSO4轉(zhuǎn)變?yōu)镃aSO4·0.5H2O，這是由于MgSO4離子對的生成使晶須表面的Ca2+活性增強(qiáng)，Ca2+活性位點(diǎn)一方面吸引水分子進(jìn)入晶格間隙，另一方面易與溶液中的Cl?結(jié)合生成易吸水的氯化鈣，導(dǎo)致晶體脫水困難。取反應(yīng)后的濾液測得Ca2+濃度(Ca2+)變化如圖5所示，以Ca2+的濃度代表脫硫石膏的溶解度，發(fā)現(xiàn)脫硫石膏在HCl溶液中的溶解度隨MgCl2濃度的增加而增加，說明MgSO4離子對的生成可以促進(jìn)石膏的溶解。綜合以上分析，故確定最佳MgCl2濃度為0.07 mol·L?1。

圖3 不同MgCl2濃度下產(chǎn)品的SEM圖

圖5 MgCl2濃度對Ca2+濃度、晶須長徑比以及結(jié)晶水的影響

圖4 不同MgCl2濃度下產(chǎn)品的XRD圖

圖6 Mg2+與硫酸鈣晶須鍵合結(jié)構(gòu)示意圖

3.2.2(gypsum)/(H2O)的影響

當(dāng)(MgCl2) = 0.07 mol·L?1，(HCl) = 0.44 mol·L?1，反應(yīng)溫度為120 ℃，反應(yīng)時間為2.5 h時，不同(gypsum)/(H2O)下產(chǎn)物的SEM照片如圖7所示。隨著(gypsum)/(H2O)的增大，原料液的過飽和度和黏度增大，離子自由移動受到的阻力也增大，溶液中產(chǎn)生大量晶核但是晶體沒有足夠的生長空間，長徑比下降。當(dāng)(gypsum)/(H2O) = 0.09時，晶須形貌最為完好。

圖7 不同m(gypsum)/m(H2O)下產(chǎn)品的SEM圖

如圖8所示為不同(gypsum)/(H2O)下產(chǎn)品的結(jié)晶水質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化圖和XRD圖。當(dāng)(gypsum)/(H2O) = 0.05、0.09時，結(jié)晶水質(zhì)量分?jǐn)?shù)依次為0.031%、0.057%，XRD圖顯示為-CaSO4。當(dāng)(gypsum)/(H2O)=0.13，0.17時，樣品表現(xiàn)為CaSO4·0.5H2O的特征峰，結(jié)晶水質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為3.800%、4.320%。這是因?yàn)殡S著(gypsum)/(H2O)增大，溶液的黏度增大，傳熱阻力上升，對溶液內(nèi)部的熱量供應(yīng)不足，脫水速率減慢，所以產(chǎn)物為CaSO4·0.5H2O。綜合考慮以上因素，最佳的(gypsum)/(H2O) = 0.09。

圖8 不同m(gypsum)/m(H2O)對產(chǎn)品結(jié)晶水質(zhì)量分?jǐn)?shù)及XRD譜圖的影響

3.2.3 HCl濃度的影響

如圖9所示為(MgCl2) = 0.07 mol·L?1，(gypsum)/(H2O) = 0.09，反應(yīng)溫度為120 ℃，反應(yīng)時間為2.5 h，不同HCl濃度下產(chǎn)品的SEM圖。隨著HCl濃度的提高，晶須長度和直徑都增大，長徑比上升。當(dāng)HCl濃度為0.44 mol·L?1時，產(chǎn)品的平均長度為1 100 μm，平均直徑為9 μm。說明HCl有使晶須增長的作用。由于HCl為原料液提供了H+，一方面H+與SO42?結(jié)合生成HSO4?，促進(jìn)脫硫石膏溶解[15]；另一方面H3O+受負(fù)電性吸引聚集在晶體的側(cè)面，阻礙溶液中的Ca2+和SO42?在側(cè)面締合，促使晶體向高長徑比轉(zhuǎn)化[16]。當(dāng)繼續(xù)增加HCl濃度至1.11 mol·L?1時，原料大量溶解，溶液中過飽和度大大增加，故在體系內(nèi)形成大量晶核，導(dǎo)致晶體沒有充分的空間沿C軸生長，且生長速率減小，從而產(chǎn)物長徑比下降。同時，溶液體系的高酸度使晶體表面出現(xiàn)細(xì)紋和分叉，晶體形貌變差。

圖9 不同HCl濃度下產(chǎn)品的SEM圖

如圖10所示為不同HCl濃度下產(chǎn)品的XRD圖和結(jié)晶水質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨反應(yīng)時間的變化圖。當(dāng)不添加HCl時，測定結(jié)晶水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.800%，產(chǎn)品主要為CaSO4·0.5H2O。隨著HCl濃度增加，結(jié)晶水質(zhì)量分?jǐn)?shù)依次為0.830%、0.080%、0.050%、0.020%、0.010%，產(chǎn)品逐漸轉(zhuǎn)化為-CaSO4。由圖10(b)可知，隨著HCl濃度增加，產(chǎn)品脫水時間和結(jié)晶水質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少，這是因?yàn)楦咚釢舛认翪aSO4·2H2O和CaSO4·0.5H2O不穩(wěn)定，有利于CaSO4生成[15]。另外，由圖10(b)可知，HCl具有加速水合硫酸鈣脫水的作用?？紤]到當(dāng)HCl濃度過高時，不利于產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)性，還會對設(shè)備造成腐蝕，故HCl的最佳濃度為0.44 mol·L?1。

圖10 不同HCl濃度下產(chǎn)品的XRD圖及結(jié)晶水隨時間的變化

3.2.4 反應(yīng)時間的影響

如圖11和12所示為(MgCl2) = 0.07 mol·L?1，(gypsum)/(H2O) = 0.09，(HCl) = 0.44 mol·L?1，反應(yīng)溫度為120 ℃時，不同反應(yīng)時間下產(chǎn)物的XRD和SEM圖。當(dāng)反應(yīng)時間= 0.5 h時，產(chǎn)品呈顆粒狀且部分石膏呈無定形態(tài)，XRD圖顯示為CaSO4·0.5H2O的特征峰，表明CaSO4·2H2O發(fā)生脫水反應(yīng)并有部分溶解。CaSO4·2H2O的結(jié)構(gòu)是由Ca2+和SO42?結(jié)合成的離子層(平行于C軸)和水分子層交替排列而成，水分子層和離子層之間是偶極子和離子的相互作用力，Ca2+和SO42?的結(jié)合遠(yuǎn)較水分子要牢固得多，故加熱CaSO4·2H2O時水分子優(yōu)先沿C軸方向從晶格逸出形成CaSO4·0.5H2O，繼而開始在溶液中溶解形成游離的Ca2+和SO42?。當(dāng)反應(yīng)時間延長至1.5 h，根據(jù)溶解–析晶機(jī)理，溶液中溶解的Ca2+和SO42?的數(shù)量達(dá)到-CaSO4晶體的過飽和度，迅速結(jié)晶生長得到-CaSO4晶須，但是由于反應(yīng)時間不足，仍含有未轉(zhuǎn)化的石膏顆粒。當(dāng)反應(yīng)時間為2.5 h時，所有的石膏顆粒完全轉(zhuǎn)化為形貌規(guī)整的-CaSO4晶須。若繼續(xù)延長反應(yīng)時間至3.5 h，細(xì)小的晶須發(fā)生溶解，粗大的晶須進(jìn)一步生長粗化，長徑比下降，且產(chǎn)物晶型轉(zhuǎn)化為CaSO4·0.5H2O。這是-CaSO4晶須進(jìn)一步吸附結(jié)晶水造成。由此可見，-CaSO4晶須的合成符合二次生成機(jī)理[17,18]，其在溶液中的形成經(jīng)過CaSO4·2H2O → CaSO4·0.5H2O →-CaSO4的轉(zhuǎn)化歷程。

圖11 不同反應(yīng)時間下產(chǎn)品的XRD圖

圖12 不同反應(yīng)時間下產(chǎn)品的SEM圖

3.2.5 反應(yīng)溫度的影響

圖13 不同反應(yīng)溫度下產(chǎn)品的XRD圖

圖14 不同反應(yīng)溫度下產(chǎn)品的SEM圖

3.3 焙燒法制備II-CaSO4晶須

如圖15(a)所示為不同焙燒溫度下產(chǎn)品的XRD圖。隨著焙燒溫度的升高，-CaSO4逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)镮I-CaSO4。當(dāng)焙燒溫度由200上升到500 ℃時，-CaSO4的(100)面和(200)面特征衍射峰逐漸減弱，而(110)面特征衍射峰逐漸增強(qiáng)。這是因?yàn)?CaSO4的(110)面和II-CaSO4的(020)面特征衍射峰的出峰位置十分接近，所以特征峰發(fā)生重疊，此時產(chǎn)品為-CaSO4和II-CaSO4的混合物，II-CaSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加使該處特征衍射峰強(qiáng)度增大。當(dāng)焙燒溫度為500 ℃時，產(chǎn)品的XRD圖出現(xiàn)了II-CaSO4的(022)面和(040)面特征衍射峰。當(dāng)焙燒溫度由500上升到700 ℃時，這兩處的特征衍射峰逐漸增強(qiáng)。當(dāng)焙燒溫度為600 ℃時，-CaSO4的特征衍射峰消失，此時完全表現(xiàn)為II-CaSO4的特征衍射峰，說明產(chǎn)品完全轉(zhuǎn)變成II-CaSO4。該焙燒過程中發(fā)生的相轉(zhuǎn)化符合固相燒結(jié)機(jī)理。由于-CaSO4(110)面的分子層與II-CaSO4(020)面非常接近，Ca2+和SO42?在熱激勵的作用下僅需微小的相對位移就可以發(fā)生相轉(zhuǎn)變。因此，在-CaSO4向II-CaSO4轉(zhuǎn)變的焙燒過程中，只是結(jié)晶排列發(fā)生了細(xì)微的變化，但仍能保持母體結(jié)晶構(gòu)架。

圖15 不同焙燒溫度及水化產(chǎn)品的XRD圖

將600 ℃下焙燒的產(chǎn)品進(jìn)行水化實(shí)驗(yàn)，水化溫度為25 ℃，水化時間為6 h，水化質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%，如圖15(b)所示，水化產(chǎn)物仍為II-CaSO4，說明焙燒產(chǎn)物沒有吸附結(jié)晶水，產(chǎn)品晶型穩(wěn)定。綜合以上分析，確定600 ℃為最佳焙燒溫度。

3.4 與傳統(tǒng)水熱-焙燒工藝的對比

如圖16所示為本研究制得的-CaSO4及其焙燒得到的II-CaSO4的SEM圖。焙燒后的晶須形貌規(guī)整，表面光滑，長徑比大約為100。將3.2.4節(jié)中反應(yīng)3.5 h制得的CaSO4·0.5H2O晶須于600 ℃下焙燒4 h，CaSO4·0.5H2O晶須經(jīng)過焙燒后表面出現(xiàn)明顯的裂紋(圖16(e))。這是由于結(jié)晶水在晶胞中通過化學(xué)鍵占有晶位，高溫焙燒下水分子通過空穴遷移到晶體表面，當(dāng)吸收的能量足以使化學(xué)鍵斷裂從晶格中逸出，造成原有晶體構(gòu)型塌陷，導(dǎo)致晶體表面出現(xiàn)裂紋以及晶須折斷。文獻(xiàn)[20]也報(bào)道了相同的結(jié)果。相比于傳統(tǒng)的由CaSO4·0.5H2O晶須焙燒制備II-CaSO4晶須的工藝，本研究提出的從-CaSO4焙燒制備II-CaSO4晶須的工藝只發(fā)生了原子在相界面的近距離遷移，避免了焙燒過程中水分子逸出對晶格的破壞，制得的II-CaSO4晶須結(jié)構(gòu)致密，難于水化。

圖16 焙燒前后晶須的SEM圖

4 結(jié) 論

本研究提出了一種簡單通用的II-CaSO4晶須合成新方法，即以脫硫石膏為原料通過加壓水熱法直接制備出高長徑比且晶體形貌完整的-CaSO4晶須，進(jìn)一步通過焙燒生成II-CaSO4晶須。最佳的工藝條件：MgCl2濃度為0.07 mol·L?1，(gypsum)/(H2O) = 0.09，HCl濃度為0.44 mol·L?1，反應(yīng)溫度為120 ℃，反應(yīng)時間為2.5 h，焙燒溫度為600 ℃，焙燒時間為4 h。相比于傳統(tǒng)的由CaSO4·0.5H2O晶須焙燒制備II-CaSO4晶須的工藝，本研究提出的從-CaSO4焙燒制備II-CaSO4晶須工藝避免了焙燒過程中水分子逸出對晶格結(jié)構(gòu)的損害，故制得的II-CaSO4晶須表面光滑，形貌規(guī)整，長徑比達(dá)到100。

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Preparation of-CaSO4and II-CaSO4whiskers using FGD gypsum

MA Wen-jing1, CHEN Xue-qing1, GAO Li-li1, LI Yun1, GUO Hong-fei1, LI Zhi-shui2, CAO Ji-lin1

(1. Hebei Provincial Key Lab of Green Chemical Technology and High Efficient Energy Saving, School of Chemical Engineering and Technology, Hebei University of Technology, Tianjin 300130, China;2. Tianjin Bohua Yongli Chemical Industry Co. Ltd., Tianjin 300452, China)

An improved hydrothermal-calcination process was proposed to prepare anhydrous-insoluble calcium sulfate (II-CaSO4) whisker with good stability. The anhydrous-soluble calcium sulfate (-CaSO4) whisker was synthesized by autoclave hydrothermal reaction in HCl-MgCl2solution from flue gas desulfurization gypsum, and then calcined to obtain II-CaSO4whisker. X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM) and other characterization techniques were used. The experimental results show that the optimum growth conditions of-CaSO4whisker are MgCl2concentration of 0.07 mol·L?1, mass ratio of desulfurization gypsum to water(gypsum)/(H2O) = 0.09, HCl concentration of 0.44 mol·L?1, reaction time of 2.5 h and reaction temperature of 120 ℃. After calcination at 600 ℃, II-CaSO4whisker featuring large aspect ratio, smooth surface, and high regularity could be obtained. Compared with the conventional hydrothermal-calcination method, using-CaSO4whisker as the intermediate product circumvent the destruction of crystal lattice due to the release of crystal water, thus endowing the obtained II-CaSO4whisker with dense structure and high stability.

FGD gypsum; anhydrous calcium sulfate whisker; hydrothermal-calcination method; aspect ratio

TQ 177.3

A

10.3969/j.issn.1003-9015.2021.03.018

1003-9015(2021)03-0520-09

2020-06-04；

2020-09-21。

河北省自然科學(xué)基金(B2018202330)；河北省高等學(xué)校科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目(ZD2019042，QN2019012)；天津市科技局企業(yè)科技特派員項(xiàng)目。

馬文靜(1996-)，女，河北保定人，河北工業(yè)大學(xué)碩士生。

李雲(yún)，E-mail：liyun@hebut.edu.cn