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钙基湿法烟气脱硫石膏的主要成分是二水硫酸钙,其品味与天然石膏相当,可用来制备具有较广泛用途的硫酸钙晶须(CSW)。基于拓展CSW在环境领域的应用和实现废物资源化的目标,本文利用降温重结晶原理,分别以二水硫酸钙试剂和工业脱硫石膏为原料来制备CSW,并探讨了CSW对模拟废水中砷的去除效果。本文以化学试剂二水硫酸钙和工业脱硫石膏为原料制备CSW,探讨了硫酸浓度、溶液过饱和度、陈化时间/温度、降温速率、煅烧等条件对CSW的生长习性及形貌的影响。结果表明:在3.75mol/L硫酸溶液、过饱和度0.5、降温区间80~20°C且20°C空气中自然降温条件下可制得长径比为20~200的CSW,大部分表面光滑实心,少部分空心,成棱柱状;所研究的操作条件均可对晶须产物的形貌和尺寸产生影响,但降温速率的控制和硫酸溶液浓度的选择是该制备方法的关键;反应中所用硫酸溶液介质可重复利用;该方法具有反应条件温和、操作流程短且简单易控制的优点。以工业脱硫石膏为原料时,其实验结果与以化学试剂二水硫酸钙为原料时一致,除少量杂质外,利用本方法能够使脱硫石膏中的二水硫酸钙全部转化为晶须。此外,CSW的形成是典型的“溶解-重结晶”过程,其生长可看成是推进式生长。论文通过间歇实验考察了晶须产物对砷的去除效果,并探讨了溶液pH值、反应时间、晶须用量、初始砷浓度等条件对晶须除砷效果的影响,同时通过吸附等温线的模拟、X射线衍射(XRD)以及扫描电镜(SEM)等分析手段讨论了晶须除砷机理。结果表明:溶液pH值是影响CSW除砷效果的关键因素,以化学试剂为原料制备的二水硫酸钙晶须(CSDW)和无水硫酸钙晶须(CSAW)对砷的去除效果均随着溶液pH值的增加而增大,在pH=12.5时,两种晶须对三价砷的去除效果均小于60%,而对五价砷的去除效果均大于97%;pH=11时,两种晶须除砷(As(V))过程均在6~8h左右完成,且在较大浓度范围内(1~300mg/L)与Langmuir EXT1扩展模型有良好的一致性。根据SEM观察到反应后晶须形貌的变化和XRD分析检测到钙-砷化合物的事实,推测晶须与砷的作用机理为复杂的吸附和“溶解-共沉淀”过程的结合。以电厂脱硫石膏为原料制得的CSW在pH为12时,能将初始浓度低于1mg/L的含砷水溶液净化至满足地表水标准(0.05mg/L),可配合石灰-硫酸亚铁两段法除砷,降低废水处理成本。论文研究对于新型硫酸钙晶须环境材料的发展和实现脱硫石膏的高值化利用具有一定参考价值。