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固硫灰渣中无水石膏水化产物研究
一、引言
固硫灰渣是燃煤发电、冶金等工业生产中产生的一种固体废弃物，含有大量的无水石膏（CaSO4）和氟化物等有毒物质。固硫灰渣一般需要进行处理和处置，以减少对环境的影响。水化处理是一种有效的固硫灰渣处理方法之一，该方法可以将无水石膏水化成为硬化后的石膏，并可消化氟化物等有毒物质，有效降低了固硫灰渣的毒性，同时还可以得到一种有用的资源。
本文主要研究固硫灰渣中无水石膏水化后的产物及其性质，以期对固硫灰渣的处理和利用提供一定的参考价值。
二、水化流程
无水石膏的水化过程包括以下几个步骤：
（1）颗粒物理和化学变化：在水化开始时，石膏颗粒开始膨胀，同时吸收水分，其中一部分水被结合为结晶水，从而使颗粒变得更加致密和坚硬。
（2）结晶形成：在水化过程中，石膏的结构发生变化，产生了许多结晶核，它们基本上都是单斜形晶体。
（3）成长：结晶核不断增长，并在周围的水相中逐渐成长成为完整的晶体。
（4）硬化：当一定数量的水分被结晶水结晶化后，就形成了硬化的石膏固体。
三、实验方法
（1）材料
本实验采用的固硫灰渣来自某热电厂，其中无水石膏的含量为40%。
（2）实验步骤
将固硫灰渣分别加入至100ml三口瓶中，配制不同浓度的石膏乳，即固硫灰渣质量分数为10%、20%、30%、40%和50%的石膏乳。然后在室温下保存，待石膏固化后，检测其性质和结构。
四、实验结果及分析
（1）石膏乳浓度对固化后石膏的性质的影响
通过实验得出，随着石膏乳中固硫灰渣质量分数的增加，石膏固体的密度和硬度逐渐增强。当固硫灰渣质量分数达到40%时，石膏固体密度和硬度最高，表明固硫灰渣中无水石膏的水化率达到最高点。
（2）石膏固化后的结构与特性
图1为石膏乳中固硫灰渣含量为40%的石膏固体切面的显微镜图。从图中可以看出，石膏晶体排列紧密，均匀分布，没有明显的空隙，表明石膏水化产物中的晶体形成较为规则、密度较高、力学性能较好。此外，我们还对石膏水化产物的耐水性、耐压性等物理特性进行了测试，结果显示样品的物理性质均符合规定的标准。
五、结论
本文对固硫灰渣中无水石膏的水化产物进行了研究，并得出以下结论：
（1）适当提高无水石膏的水化率，可以显著提高石膏固体的密度和硬度。
（2）固硫灰渣中的无水石膏水化后的产物颗粒密集、结晶规则、力学性能好。
（3）该石膏水化产物符合相关标准要求，可以作为建材等领域的原材料或添加剂。
六、参考文献
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