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文献综述
目前国内许多工厂排出的烟道废气中含有SO2经水处理后变为废酸，经石灰处理后变为硫酸钙晶须固形物，其是一种微细短纤维状，具有化学稳定性好、耐高温性能优异、白度高、亲和性好等优点。[3]在胶体助剂存在的条件下，有很强的吸附性，能和植物纤维(木浆、草浆)很好地结合在一起，可抄造出性能优良的纸张。使用硫酸钙晶须，可减少部分木浆(草浆)消耗，进而减少天然植物纤维的消耗，并可改善纸张的白度、强度、透气性、韧性、印刷适性(掉毛掉粉现象)等。
石膏是我国的优势矿产之一，已探明的储量超过576亿t。我国的石膏矿有储量大、分布广、类型多等特点，但我国的石膏深加工技术与世界先进国家相比有较大的差距。因此，充分利用我国的资源优势，发展石膏产品的深加工技术，生产高性能和高附加值的石膏系列产品如硫酸钙晶须是目前急需解决的一个问题。人工合成的硫酸钙晶须包括半水硫酸钙晶须、无水可溶硫酸钙晶须和无水死烧硫酸钙，由于半水硫酸钙晶须稳定性较差，一般情况下，若无特指，硫酸钙晶须是指无水硫酸钙晶须。与其他晶须相比，硫酸钙晶须具有耐高温、抗化学腐蚀、与橡胶塑料等聚合物的亲和能力强、毒J陛低等优点，同时还具有其他晶须无可比拟的性能价格比，因而其应用范围非常广泛。[8]
韩跃新，王宇斌，袁致涛，印万忠在锻烧对硫酸钙晶须结构及稳定性的影响实验中通过对不同温度下锻烧的硫酸钙晶须及其水化产物的物相组成以及晶体结构变化的分析，研究了锻烧温度对硫酸钙晶须结构和稳定性的影响。得出结论：在锻烧时间为4h的条件下，硫酸钙晶须在不同锻烧温度下的产物不同。200 ~ 600℃之间的产物都是无水可溶和无水死烧硫酸钙晶须，而600℃以上产物全部为无水死烧硫酸钙须。硫酸钙晶须的水化试验表明:不同温度下锻烧所得的硫酸钙晶须在水中的稳定性不同，是由于它们的物相组成不同，并且半水硫酸钙晶须、无水可溶硫酸钙晶须以及无水死烧硫酸钙晶须的各自微观结构不同。600℃以下锻烧所得的硫酸钙晶须在水中的稳定性不同，锻烧温度越高，晶须的稳定性越好，原因在于锻烧温度越高晶须的晶格越致密，水化能力也越小。而高于600℃的锻烧产物全部是无水死烧硫酸钙晶须，其内部没有孔道，所以在水中不发生水化。锻烧硫酸钙晶须可以改变其晶格结构，从而提高硫酸钙晶须在水中的稳定性，直至避免水化反应的发生。[7][10]
石膏晶须的制备方法一般是以二水石膏为原料，通过水热法合成的，即将二水石膏制成约10%的悬浮液，在120℃的高压釜中保温2~3h。这种方法效率低，能耗高。朱伟长，韩甲兴，许苗苗，郑翠红，闰勇，俞海云在水热合成法工艺条件对柠檬酸石膏晶须形貌的影响实验中以柠檬酸石膏为原料，采用水热法合成，并通过加入表面活性剂和硫酸溶液，增加了二水石膏在悬浮液的含量，缩短了合成时间，使半水石膏晶须的工业生产成为可能。[4]
目前，CaS04晶须的制备原料以大然石膏为主脱硫石膏与大然石膏成分相近，我国脱硫石膏产量巨大，其综合利用刚刚起步，对其应用价值和市场竞争力普遍认识不足，因此脱硫石膏的利用成为烟气脱硫企业的难题之一实际上，脱硫石膏的综合利用不仅可减少其堆放所消耗的资金、占用的土地和环境污染，且以脱硫石膏代替大然石膏，还可以降低大然石膏的开采量，保护生态环境，具有重要的现实意义.利用脱硫石膏制备CaS04晶须国内外尚无报道.
邓志银，袁义义，孙骏，史培阳，姜茂发在探讨pH值对脱硫石膏晶须生长行为的影响中以脱硫石膏替代大然石膏为原料，采用水热合成工艺制备CaS04晶须，着重讨论了pH值对CaS04晶须生长行为的影响，并对影响机理进行了探讨，为以脱硫石膏为原料制备CaS04晶须提供理论依据.所得CaS04晶须可用作中等强度填充剂，可增加橡胶、塑料、PVC等材料的强度和韧性，同时可替代石棉用作保温材料、建筑材料和摩擦材料等，不仅节约资源、保护环境，同时也为脱硫石膏的高附加值利用开辟了新途径.实验得出结论：采用水热法，以脱硫石膏为原料可制备出纯度较高的CaS04晶须，晶须的长径比可达60以上.随初始pH值增加，晶须的长径比呈先升高后降低的趋势，初始pH值为5时，平均长径比最大，为82.57. pH值对晶须的组成影响较大，在低pH值条件下，晶须的成分除CaS04外还有少量SiO2，在较高pH值条件下，Si02会转变为CaSi03. pH值改变杂质的活性，使杂质敏化或钝化且对脱硫石膏溶液体系的电导率影响较大，使溶液中的离子平衡发生了一定变化，影响了晶须在某一方向的生长趋势.[6]
石膏晶须具有独特的结构形态以及优良的物化特性，是介于植物纤维与传统填料之间的新型加填材料，因此具有传统填料所不具备的某些特殊性质。石膏晶须可提高纸张强度性能，在国内的研究中已得到证实。石膏晶须若在工业包装纸中得到应用，不仅可提高工业包装纸的强度性能，进一步满足其较高的使用要求，又可节省植物纤维，解决工业包装纸由于不加填带来的难以降低浆耗的问题，同时还可以为日后石膏晶须在其他纸种中的应用提供参考依据。石膏晶须可改善工业包装纸强度性能，石膏晶须加填量为35%时纸页各项强度指标最佳。石膏晶须对不同打浆度下抄造出的纸页强度性能影响趋势一致，且打浆有助于提高加填石膏晶须纸页的强度性能。石膏晶须对纸页的增强效果接近于常规用量的阳离子聚丙烯酸胺造纸增强剂的增强效果。石膏晶须的留着率远低于传统造纸填料碳酸钙和滑石粉，并且留着率随着加填量的增加下降较多，流失现象较为严重。加填石膏晶须的纸页施胶后强度性能有所下降，但施胶前后纸页强度性能变化趋势一致，石膏晶须对施胶后的纸页仍具有增强作用。加填石膏晶须并施胶后的工业包装纸，其性能完全满足相关国家质量标准的要求。通过SEM-EDAX分析可知，未加填石膏晶须时纸页拉力断口处以纤维被抽出为主，加填石膏晶须后纸页断裂形式主要是纤维断裂。石膏晶须在纸页中分散良好，可较均匀分布于纸页中。[2][12]
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