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以安徽含山地区经传统工艺加工后的硬石膏矿粉为研究对象，在确定致色源的基础上采用煅烧、氯化煅烧、酸浸提、煅烧—浸提、微生物浸提等深度除杂脱色方法对其进行增白研究，优化了工艺过程与参数，研究了过程热力学和动力学，分析比较了各工艺经济性，有效提高了硬石膏矿粉的品质和白度，为硬石膏深加工技术和工业化应用提供了参考。对硬石膏矿粉进行系列表征和分析，确定染色物质为碳质和铁类矿物。通过致色分析得出碳质对硬石膏白度的影响主要体现在石墨碳质和有机质上，铁矿物的染色则主要是以铁的氧化物形式存在的自由铁质。碳酸盐碳质和结构铁质对硬石膏白度的影响不大。采用直接煅烧和氯化煅烧对硬石膏矿粉进行除杂脱色。直接煅烧过程的优化工艺条件为：温度800℃，时间120min，可将白度为86.8%的硬石膏矿粉提高到96.2%；氯化煅烧筛选出增白添加剂为NH4Cl，添加5%的NH4Cl在800℃下煅烧120min可将其白度提高到97%以上；研究氯化煅烧反应热力学表明，NH4Cl能与铁类杂质发生氯化反应。对硬石膏矿粉酸浸提除杂脱色过程进行操作条件优化研究，以C2H2O4为浸提剂，在矿浆浓度50g·L-1，C2H2O4浓度0.6mol·L-1，浸提温度70℃，浸提时间60min，搅拌速度400r·min-1的条件下，可将硬石膏的白度提高至90.9%；推测浸提过程动力学为：低温区时，反应过程遵从化学反应控制模型，高温区时，反应过程则由化学反应控制模型转变为扩散控制模型；以煅烧、酸浸提优化出的工艺条件为基础，开发了煅烧—浸提复合除杂脱色新工艺，其增白效果优于煅烧和酸浸提简单的叠加，工艺过程中酸浸提和煅烧具有协同作用，可将硬石膏白度提高至100.8%；经工艺经济性分析得出，硬石膏氯化煅烧和煅烧—浸提除杂脱色工艺优于草酸浸提工艺。对硬石膏矿粉微生物浸提除杂脱色过程进行了探索，发现黑曲霉、青霉、硬石膏产霉产酸能力均较强，但由于霉菌在产酸过程中会引入色源，使其对硬石膏进行原位生物浸提和二阶分离生物浸提时增白效果不理想。