硬硅钙石是半晶态硅酸钙的一种,由于合成条件的复杂性,材料常会出现结晶效果不良的情况,在过滤环节表现为过滤速度慢、滤饼含水率高、过滤困难等问题。为此,本文开展了硬硅钙石合成和过滤性能实验及机理研究,以期为工业上材料的过滤分离问题提供理论基础和实验依据。本文通过实验研究了不同合成条件对硬硅钙结晶状态的影响规律。结果表明,合成温度对最终产物的物相组成有着重要影响;机械搅拌不仅可以提高溶液中离子的分散性,并且可以对晶体颗粒施加剪切力,颗粒的粒度特性及结晶状态受两者共同作用的影响;追踪了硬硅钙石晶体的生长历程,从团絮状向着纤维状晶体结构生长,延长合成时间有利于改善晶体结构。针对硬硅钙石材料过滤困难、滤饼含水率高等问题,通过实验研究了硬硅钙石滤饼中的水分赋存状态并对过滤分离工艺进行了优化。结果表明,滤饼含水率主要取决于表面水、间隙水以及结合水三种水分的含量。粒度的增加可降低滤饼中表面水与间隙水含量,但会造成晶体结构内部产生大量的结合水。温度对于提高过滤速度有着促进作用。硬硅钙石材料属于中等可压缩性物料,操作压力选为0.2MPa较为适宜。表面活性剂十二烷基苯磺酸钠脱水性能最好,可以使滤饼含水率下降2.12%,过滤速度提高1.11倍,基于以上实验研究结果提出了硬硅钙石生产工艺。