硫酸钙复盐是硫酸钙矿物体系中非常重要的化合物，与硫酸钙开发与利用关系非常密切。随着国民经济的高速发展，对硫酸钙产品需求的日益加大，解决其天然无水硫酸钙活性低的问题越来越迫切。本论文针对无水硫酸钙水化理论中存在的盲点——即复盐合成、性质等问题开展研究，揭示无水硫酸钙水化机理，更好的开发利用占硫酸钙总储量2／3的天然无水硫酸钙具有重要的理论意义与实用价值。本课题从硫酸钙复盐的合成入手，深入开展碱金属硫酸钙复盐的生成条件、热学性质、光谱学表征、水溶特性等方面的研究，探讨了其制备工艺参数以及完善了其热学、光谱学档案，探寻出了该复盐的热分解性能、水化性能以及它们之间的规律，并对其溶解动力学机理进行研究。1、通过水热合成和高温淬冷合成两种方法重点对碱金属硫酸钙复盐的合成条件及规律进行了系统研究，优化了复盐的合成工艺参数。对水热合成法中反应温度、反应时间与溶剂量对复盐合成的影响进行了探讨。温度的影响因盐而异；反应时间适当的延长有利于复盐合成；适量的溶剂有利于复盐的完全合成，以碱金属硫酸盐饱和浓度所需水量为最佳。高温合成法研究结果表明，碱金属硫酸钙复盐的合成是一个渐近的过程，各反应均在较低的温度下开始，随着温度的升高反应逐渐进行，最后达到高温稳定相，且最佳合成温度随碱金属活泼性增加而降低。育晶时间对其影响相对较小，适当延长育晶时间可以提高复盐的结晶度。2、高温淬冷合成的硫酸钙复盐有较好的热学稳定性，但水合复盐随着温度的升高复盐的物相组成变化较复杂，其中以K₂Ca₂Cu（SO₄）₄·2H₂O复盐的变化最为复杂，在515℃时，有未确定组成的新物相出现（应属K-Cu-SO₄体系的一种盐），最终分解产物为CaSO₄、K₂SO₄、K₂Ca（SO₄）₃、Cu₂O。研究获得了各复盐相的光谱学特征谱。3、硫酸钙复盐水溶特性较复杂，其水化分解主要受水量和水化时间的影响，复盐在溶液中溶解非常快，受扩散过程控制。两种水合复盐溶解性能相似，溶解方程级数在1.1左右。而高温复盐的溶解动力学级数则在1.5-1.8范围内，动力学常数比水合复盐低一个数量级，其大小呈现以第三周期元素为中心向两边增大的趋势。结晶阶段为CaSO₄·2H₂O相的析出，其结晶Stumm动力学方程级数为1.07。