加壓水溶液法制備工藝對α型高強石膏性能的影響

韓 康，管學(xué)茂，王燕峰，劉松輝，李一凡

(河南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，焦作 454003)

0 引 言

脫硫石膏是對含硫燃料燃燒后產(chǎn)生的煙氣進行脫硫凈化處理而得到的工業(yè)副產(chǎn)石膏，主要來自燃煤電廠。我國脫硫石膏年產(chǎn)量在7 000多萬噸，其綜合利用率在70%左右，遠低于國外綜合利用率(90%以上)。國內(nèi)剩余的脫硫石膏大量堆存，影響環(huán)境[1-2]。目前脫硫石膏主要用于生產(chǎn)建筑石膏粉、石膏制品、水泥緩凝劑及土壤改良劑等[3-5]，以脫硫石膏為原料制備α型高強石膏是對其利用的新拓展[6]，而α型高強石膏晶體發(fā)育良好，拌和用水量小，水化熱低，強度是β型建筑石膏的3倍以上，有著更為廣泛的應(yīng)用空間。因此制備α型高強石膏對提高脫硫石膏綜合利用率和附加值有著重大意義。

近年來高強石膏制備研究和應(yīng)用開發(fā)受到了廣泛關(guān)注，目前其制備方法可以分為三類：常壓鹽溶液法[7-9]、蒸壓法(飽和蒸氣壓法)[10-11]和加壓水溶液法[12]。常壓鹽溶液法采用鹽溶液來改變石膏各相的溶解度以降低二水石膏向半水石膏的轉(zhuǎn)化溫度。此方法雖然可以降低能耗，但反應(yīng)體系中引入大量無機鹽離子，產(chǎn)品制備完成后，無機鹽離子難以有效去除而制約了產(chǎn)品的用途。蒸壓法制備工藝耗時較長，能耗大，溶解再結(jié)晶條件不夠完善，制備出的產(chǎn)品力學(xué)性能差，導(dǎo)致產(chǎn)品附加值低，不利于繼續(xù)推廣。加壓水溶液法制備時間短、轉(zhuǎn)晶劑利用率高、晶體發(fā)育良好，制備完成后的產(chǎn)品流動性好、需水量低、力學(xué)性能優(yōu)異。采用加壓水溶液法制備的高強石膏附加值高，市場前景良好。

加壓水溶液法在我國起步較晚[13]，現(xiàn)有的一些加壓水溶液法的產(chǎn)線多是引自國外，對制備工藝和原理缺乏自身核心技術(shù)。同時目前已有研究主要集中在轉(zhuǎn)晶劑對高強石膏晶體形貌的調(diào)控[14-15]，蒸壓時間及晶種對形貌級配的影響[16]，以及制備工藝參數(shù)對石膏力學(xué)性能的影響[17]，而對制備工藝參數(shù)影響α型高強石膏晶體形貌和石膏相組成的研究較少。本文采用加壓水溶液法以二水脫硫石膏為原料制備α型高強石膏，探究水熱溫度、水熱時間、攪拌轉(zhuǎn)速、料漿濃度四種工藝參數(shù)對α型高強石膏性能的影響規(guī)律，對晶體徑向?qū)挾取㈤L徑比等晶體參數(shù)及石膏相種類、半水石膏生成率進行分析與表征，建立加壓水溶液法不同工藝參數(shù)對α型高強石膏制備的調(diào)控技術(shù)，為使用工業(yè)副產(chǎn)品脫硫石膏制備高強石膏實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化提供試驗基礎(chǔ)。

1 實 驗

1.1 原料及試劑

試驗用脫硫石膏取自河南省焦作市某火力發(fā)電廠，其主要化學(xué)組成如表1所示。圖1為脫硫石膏XRD譜，可以看出脫硫石膏主要成分為二水石膏，同時含有少量的CaCO3和SiO2。圖2為脫硫石膏光學(xué)照片，可以看出脫硫石膏的形貌為不規(guī)則球粒狀和不規(guī)則柱狀。表2和圖3為脫硫石膏粒徑分布，可以看出脫硫石膏粒徑范圍比較集中，平均粒徑為46.2 μm。

表1 脫硫石膏主要化學(xué)組成Table 1 Main chemical composition of desulfurization gypsum

圖1 脫硫石膏XRD譜Fig.1 XRD pattern of desulfurization gypsum

圖2 脫硫石膏光學(xué)照片F(xiàn)ig.2 Optical image of desulfurization gypsum

表2 脫硫石膏粒徑分布Table 2 Particle size distribution of desulfurization gypsum

圖3 脫硫石膏粒徑分布圖Fig.3 Particle size distribution of desulfurization gypsum

1.2 試驗方法

1.2.1 高強石膏的制備

試驗采用加壓水溶液法制備α型高強石膏，首先把水和脫硫石膏按照一定的比例加入到反應(yīng)釜中，啟動反應(yīng)釜攪拌機達到設(shè)定轉(zhuǎn)速，制備成懸浮漿體。將反應(yīng)釜加熱到設(shè)定的溫度值，然后保溫一定的時間。反應(yīng)完畢后，利用釜內(nèi)壓力將水排盡，然后取出制備樣品，使用真空抽濾機進一步去除多余游離水。取部分樣品用酒精多次洗滌處理，使用烘箱在45 ℃下烘干至恒重，酒精處理的樣品用于石膏相、形貌及樣品中結(jié)晶水含量的測定。其余部分放入烘箱，在110 ℃下烘干游離水，用于高強石膏凈漿物理性能測定。

1.2.2 單因素試驗設(shè)計

試驗采用的是加壓水溶液法制備的高強石膏，選取對高強石膏性能影響比較大的四種工藝參數(shù)：水熱溫度、水熱時間、攪拌轉(zhuǎn)速及料漿濃度作為考察因素進行單因素不同水平試驗。

1.3 樣品表征及性能測試

樣品的晶體形貌采用Leica DVM6三維視頻光學(xué)顯微鏡進行表征，用光學(xué)顯微鏡放大300倍觀察晶體形態(tài)；并通過其中的Imageproplus6.0圖像處理軟件對晶體的長度、徑向長度數(shù)值進行測量分析。

石膏相組成采用日本理學(xué)Smart-Lab型X射線衍射儀(XRD)進行分析，Cu靶，掃描范圍5°～70°，掃描速率10(°)/min。按照Rietveld全譜擬合相定量分析方法[18]和石膏三相分析方法進行石膏相定量分析。結(jié)晶水含量、標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、力學(xué)性能參照J(rèn)C/T 2038—2010《α型高強石膏》進行測定。

2 結(jié)果與討論

2.1 水熱溫度對制備高強石膏的影響

采用水熱時間4 h、料漿濃度20%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)、攪拌轉(zhuǎn)速250 r/min，考察水熱溫度因素對制備高強石膏形貌及石膏相組成的影響，其他因素保持不變，反應(yīng)溫度分別為120 ℃、130 ℃、140 ℃、150 ℃。

2.1.1 水熱溫度對高強石膏形貌的影響

圖4和圖5分別為120～150 ℃水熱溫度下制備高強石膏的晶體形貌照片和晶體平均長度、徑向?qū)挾燃伴L徑比。從整體來看,當(dāng)水熱溫度上升，脫硫石膏不規(guī)則球狀形貌向α型半水石膏短柱狀形貌轉(zhuǎn)變,并隨著水熱溫度的不斷升高，晶體平均長度先增大后減小,徑向?qū)挾入S之減小，而長徑比隨之增大。當(dāng)水熱溫度為120 ℃時，部分產(chǎn)物的形貌與脫硫石膏原料接近，二水脫硫石膏未完全轉(zhuǎn)化為α型半水石膏，此溫度下晶體平均長度、徑向?qū)挾燃伴L徑比分別為64.01 μm、43.23 μm及1.48。當(dāng)水熱溫度為130 ℃時，脫硫石膏不規(guī)則球狀形貌的晶體基本上消失，轉(zhuǎn)化為平均長度、徑向?qū)挾燃伴L徑比分別為71.57 μm、35.64 μm及2.01的α型半水石膏短柱狀晶體。當(dāng)水熱溫度為140 ℃時，生成的α型半水石膏晶體平均長度和徑向?qū)挾瘸叽缑黠@減小，而長徑比增大。當(dāng)水熱溫度為150 ℃時，生成的晶體平均長度和徑向?qū)挾瘸叽邕M一步減小，長徑比繼續(xù)增大。由晶體在溶液中分解原則來看，溫度越高，二水石膏分解越快，晶核生長速度越快，α型半水石膏結(jié)晶中心增多，所以生成的α型半水石膏晶體尺寸小且長徑比大。

圖4 不同水熱溫度下制備樣品光學(xué)顯微鏡照片F(xiàn)ig.4 Optical images of samples preparated at different hydrothermal temperatures

圖5 不同水熱溫度下晶體平均長度、徑向?qū)挾燃伴L徑比Fig.5 Average length, radial width and aspect ratio ofcrystals at different hydrothermal temperatures

2.1.2 水熱溫度對高強石膏相組成的影響

對不同水熱溫度下的樣品進行物相表征，其XRD譜見圖6。從圖6可以看出，水熱溫度為120 ℃的樣品存在二水石膏和半水石膏兩種石膏相的衍射峰，而其他水熱溫度下的樣品只有半水石膏的衍射峰。采用Rietveld全譜擬合相定量分析方法對120 ℃的樣品進行定量分析，其中二水石膏和半水石膏的比值含量如圖7所示，分別為19.6%和80.4%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)；同時對各個樣品進行結(jié)晶水測試，結(jié)晶水含量的測試可以對制備樣品的石膏相組成進一步表征。圖8和圖9分別為不同水熱溫度下樣品的結(jié)晶水含量和半水石膏的生成率。理論上制備完成后的α型半水石膏結(jié)晶水含量為6.21%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)，制備完成后的樣品結(jié)晶水含量越接近理論結(jié)晶水含量，說明二水脫硫石膏轉(zhuǎn)化成α型半水石膏越多。從圖8和圖9中可以看出，當(dāng)水熱溫度為120 ℃時，結(jié)晶水含量為9.17%，大于理論結(jié)晶水含量，半水石膏生成率較低。說明水熱溫度低，在一定的時間內(nèi)二水脫硫石膏不能完全轉(zhuǎn)化為半水石膏[19-20]。從晶體溶解析晶的機理來看：溫度低時，二水脫硫石膏溶解速率慢，同時二水脫硫石膏與α型半水石膏的溶解度差較小，α型半水石膏晶核形成數(shù)量少，生長速率慢；當(dāng)水熱溫度為130 ℃時，二水脫硫石膏轉(zhuǎn)化為半水石膏的轉(zhuǎn)化率最高達到99.41%；隨著溫度進一步升高，結(jié)晶水含量低于理論結(jié)晶水含量，生成率出現(xiàn)下降的趨勢，說明有少量的無水石膏生成。α型半水石膏在水溶液中屬于亞穩(wěn)態(tài)相[21]，溫度過低脫硫石膏不能完全轉(zhuǎn)化成半水石膏，溫度過高則會產(chǎn)生無水石膏相。

圖6 不同水熱溫度下樣品的XRD譜Fig.6 XRD patterns of samples at differenthydrothermal temperatures

圖7 水熱溫度120 ℃下樣品的石膏相組成Fig.7 Gypsum phase composition of samplewith hydrothermal temperature of 120 ℃

圖8 不同水熱溫度下樣品的結(jié)晶水含量Fig.8 Crystal water content of samples at differenthydrothermal temperatures

圖9 半水石膏生成率Fig.9 Generation rate of hemihydrate gypsum

2.2 水熱時間對制備高強石膏的影響

采用水熱溫度130 ℃、料漿濃度20%、攪拌轉(zhuǎn)速250 r/min,考察水熱時間因素對制備高強石膏形貌及石膏相組成的影響，其他因素保持不變，水熱時間分別為2 h、3 h、4 h、5 h。

2.2.1 水熱時間對高強石膏晶體形貌的影響

圖10和圖11分別為不同水熱時間下制備高強石膏的晶體形貌照片和晶體平均長度、徑向?qū)挾燃伴L徑比。從整體來看，隨著水熱時間的延長，脫硫石膏不規(guī)則球狀形貌逐漸消失，α型高強石膏短柱狀形貌逐漸增多。由此可以證明加壓水溶液法以脫硫石膏為原料制備高強石膏符合溶解析晶的原則。從圖11可以看出，晶體平均長度和徑向?qū)挾入S水熱時間延長呈現(xiàn)出增長的趨勢，而晶體長徑比變化不大。當(dāng)水熱時間為2 h和3 h時，存在細小顆粒，可能是脫硫石膏在短時間內(nèi)沒有完全溶解殘留的顆粒，生成的晶體尺寸不均勻且晶體平均長度和徑向?qū)挾让黠@小于水熱時間較長的兩組。當(dāng)水熱時間為4 h時，可以看出隨著水熱時間的延長短柱狀晶體逐漸增多并且晶面結(jié)晶程度趨于完整，其長徑比最小。而水熱時間為5 h時與水熱時間為4 h時相比，晶體尺寸和長徑比相差不大。晶體的成核及生長需要一定的時間，而最終形成的形貌和各個晶面之間的相對生長速度有關(guān)[22]。生長環(huán)境相同其晶面的相對生長速度基本保持不變，因此水熱時間主要對晶體形貌的尺寸產(chǎn)生影響，對長徑比的影響不明顯。

圖10 不同水熱時間下制備樣品光學(xué)顯微鏡照片F(xiàn)ig.10 Optical images of samples preparated at different hydrothermal time

圖11 不同水熱時間下晶體平均長度、徑向?qū)挾燃伴L徑比Fig.11 Average length, radial width and aspect ratioof crystals at different hydrothermal time

2.2.2 水熱時間對高強石膏相組成的影響

對不同水熱時間下的樣品進行物相表征，其XRD譜見圖12。從圖12可以看出，水熱時間為2 h、3 h的樣品存在半水石膏和二水石膏兩種石膏相的衍射峰，而其他水熱時間下只存在半水石膏的衍射峰。采用Rietveld全譜擬合相定量分析方法對2 h、3 h的樣品進行定量分析，其中二水石膏和半水石膏的比值含量如圖13所示，分別為21.3%、78.7%和7.5%、92.5%。

圖12 不同水熱時間下樣品的XRD譜Fig.12 XRD patterns of samples at differenthydrothermal time

對各個樣品進行結(jié)晶水含量測試，結(jié)果如圖14所示。從圖14可以看出，水熱時間為2 h和3 h的結(jié)晶水含量分別為9.67%和7.34%，結(jié)晶水含量都大于理論結(jié)晶水含量，說明水熱時間短，二水脫硫石膏不能完全轉(zhuǎn)化為半水石膏。隨著水熱時間的延長，4 h和5 h這兩組結(jié)晶水含量接近理論結(jié)晶水含量。圖15為半水石膏的生成率，在圖15中可以看到，隨著水熱時間的延長，半水石膏的生成率逐漸升高，4 h時生成率為99.41%，繼續(xù)延長水熱時間，半水石膏生成率基本上不變。從節(jié)能角度選擇4 h作為水熱時間。

圖13 水熱時間2 h、3 h時樣品的石膏相組成Fig.13 Gypsum phase composition of samples withhydrothermal time of 2 h and 3 h

圖14 不同水熱時間下樣品的結(jié)晶水含量Fig.14 Crystal water content of samples atdifferent hydrothermal time

圖15 半水石膏生成率Fig.15 Generation rate of hemihydrate gypsum

2.3 攪拌轉(zhuǎn)速對制備高強石膏的影響

采用水熱溫度130 ℃、水熱時間4 h、料漿濃度20%，考察攪拌轉(zhuǎn)速因素對制備高強石膏形貌及石膏相組成的影響，其他因素保持不變，攪拌轉(zhuǎn)速分別為200 r/min、250 r/min、300 r/min、350 r/min。

2.3.1 攪拌轉(zhuǎn)速對高強石膏晶體形貌的影響

攪拌主要起到使原料在水溶液中變成懸浮體，防止二水石膏顆粒發(fā)生沉降，堆積在一起影響熱量傳遞的作用。圖16為不同攪拌轉(zhuǎn)速下生成的晶體形貌照片，可以看出，基本上接近α型半水石膏短柱狀晶體。圖17為晶體平均長度、徑向?qū)挾燃伴L徑比，可以看出，隨著攪拌轉(zhuǎn)速的提高，晶體尺寸及長徑比出現(xiàn)先下降后上升的趨勢。當(dāng)攪拌轉(zhuǎn)速為200 r/min時，晶體尺寸大小不一，存在尺寸較小的晶體，平均長徑比為2.11，長徑比略大于攪拌轉(zhuǎn)速為250 r/min的樣品。因為攪拌轉(zhuǎn)速較小，二水石膏顆粒發(fā)生沉降造成料漿局部濃度較大，部分形成的晶體尺寸細小，整體尺寸不均一。當(dāng)攪拌轉(zhuǎn)速為250 r/min時，其長徑比最小，為2.01。當(dāng)攪拌轉(zhuǎn)速為300 r/min和350 r/min時，其長徑比分別為2.39和2.58。提高攪拌轉(zhuǎn)速形成的晶體長徑比增大。由居里-吳里弗原理[23]可知，晶面的生長速度與晶面的比表面能成正比。隨著攪拌轉(zhuǎn)速的升高，漿液的運動速度加快，增大晶體之間的摩擦，提高晶體表面的自由能，各晶面的生長速度加快。而α型半水石膏的生長習(xí)性，晶體頂端方向的晶面生長速度最快，柱面方向的晶面生長速度次之，最終形成針棒狀形貌[24]。晶面摩擦增加，晶體整體生長速度加快，生成的晶體則更細小。從試驗結(jié)果可以看出，攪拌轉(zhuǎn)速為250 r/min、300 r/min、350 r/min時，對應(yīng)晶體的長徑比分別為2.01、2.39、2.58，隨著攪拌轉(zhuǎn)速增大，晶體的長徑比也隨之增大。

圖16 不同攪拌轉(zhuǎn)速下制備樣品光學(xué)顯微鏡照片F(xiàn)ig.16 Optical images of samples preparated at different stirring speeds

圖17 不同攪拌轉(zhuǎn)速下晶體平均長度、徑向?qū)挾燃伴L徑比Fig.17 Average length, radial width and aspect ratioof crystals at different stirring speeds

2.3.2 攪拌轉(zhuǎn)速對高強石膏相組成的影響

當(dāng)樣品中二水石膏含量較低時，X射線衍射儀基本上檢測不到二水石膏的衍射峰。石膏相組成采用結(jié)晶水含量進行表征，不同攪拌轉(zhuǎn)速下樣品的結(jié)晶水含量和半水石膏生成率分別見圖18、圖19。從圖18和圖19可以看出，當(dāng)攪拌轉(zhuǎn)速為200 r/min時，樣品結(jié)晶水含量為6.48%，高于理論結(jié)晶水含量，其半水石膏生成率為97.97%，與其他攪拌轉(zhuǎn)速相比，半水石膏生成率略低。因為攪拌轉(zhuǎn)速較低時，二水石膏發(fā)生沉降，熱量傳遞不佳，有少量二水脫硫石膏未完全轉(zhuǎn)化。當(dāng)攪拌轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高，結(jié)晶水含量基本接近半水石膏理論結(jié)晶水含量，二水脫硫石膏基本上轉(zhuǎn)化為半水石膏，生成率基本上一致。綜上所述,攪拌轉(zhuǎn)速為250 r/min時，長徑比小,生成率高，選擇250 r/min進行后續(xù)試驗。

圖18 不同攪拌轉(zhuǎn)速下樣品的結(jié)晶水含量Fig.18 Crystal water content of samplesat different stirring speeds

圖19 半水石膏生成率Fig.19 Generation rate of hemihydrate gypsum

2.4 料漿濃度制備高強石膏的影響

采用水熱溫度130 ℃、水熱時間4 h、攪拌轉(zhuǎn)速250 r/min，考察料漿濃度因素對制備高強石膏形貌及石膏相組成的影響，其他因素保持不變，料漿濃度分別為10%、20%、30%、40%。

2.4.1 料漿濃度對高強石膏晶體形貌的影響

圖20和圖21分別為不同料漿濃度下制備高強石膏的晶體形貌照片和晶體平均長度、徑向?qū)挾燃伴L徑比。從形貌來看，不同料漿濃度下生成的晶體基本接近α型半水石膏短柱狀形貌。當(dāng)料漿濃度為10%時，晶體平均長度為74.77 μm，徑向?qū)挾葹?7.69 μm及長徑比為2.09。與料漿濃度為20%時晶體平均長度、徑向?qū)挾燃伴L徑比(分別為71.57 μm、35.64 μm、2.01)相比較，晶體尺寸變小，長徑比接近。隨著料漿濃度進一步增大，料漿濃度為30%和40%時晶體平均長度、徑向長度及長徑比分別為68.42 μm、32.12 μm、2.14和62.93 μm、26.11 μm、2.42，與前兩組料漿濃度小的相比，晶體尺寸變小，長徑比增大。隨著料漿濃度升高，形成過飽和溶液越容易，結(jié)晶中心增加，形成晶體越細小。

圖20 不同料漿濃度下制備樣品光學(xué)顯微鏡照片F(xiàn)ig.20 Optical images of samples preparated at different slurry concentrations

圖21 不同料漿濃度下晶體平均長度、徑向?qū)挾燃伴L徑比Fig.21 Average length, radial width and aspect ratio of crystals at different slurry concentrations

2.4.2 料漿濃度對高強石膏相組成的影響

不同料漿濃度下樣品的結(jié)晶水含量和半水石膏生成率分別見圖22、圖23。從圖22可以看出：料漿濃度為10%、20%和30%時這三組樣品結(jié)晶水含量基本一致，結(jié)晶水含量與半水石膏理論結(jié)晶水含量6.21%接近，二水脫硫石膏基本上轉(zhuǎn)化為半水石膏相；而料漿濃度為40%時樣品結(jié)晶水含量為6.25%，略高于理論結(jié)晶水含量。說明料漿濃度過高時，二水脫硫石膏發(fā)生沉積，少量二水脫硫石膏未轉(zhuǎn)化成半水石膏。從圖23可以看出，四組料漿濃度樣品的半水石膏生成率比較接近，其中料漿濃度為20%和30%時生成率較高，分別為99.47%和99.44%，料漿濃度為40%時生成率最低。綜上所述，選擇長徑比和半水石膏生成率相近，料漿濃度20%和30%進行試驗。

圖22 不同料漿濃度下樣品的結(jié)晶水含量Fig.22 Crystal water content of samplesat different slurry concentrations

圖23 半水石膏生成率Fig.23 Generation rate of hemihydrate gypsum

2.5 最佳工藝參數(shù)下高強石膏性能

綜合上述工藝因素對高強石膏晶體形貌及石膏相組成的影響，可以得到兩組較佳工藝:水熱溫度130 ℃、水熱時間4 h、攪拌轉(zhuǎn)速250 r/min、料漿濃度20%或30%。分別進行凈漿物理性能測試，樣品性能指標(biāo)如表3所示，制備的兩組樣品性能均滿足JC/T 2038—2010《α型高強石膏》α40強度等級，其中料漿濃度為30%的樣品性能最佳。因此，加壓水溶液法制備α型高強石膏最佳工藝參數(shù)為：水熱溫度130 ℃、水熱時間4 h、攪拌轉(zhuǎn)速250 r/min、料漿濃度30%。

表3 不同料漿濃度下制備樣品的性能指標(biāo)Table 3 Performance indexes of samples prepared at different slurry concentrations

3 結(jié) 論

(1)在脫硫石膏制備高強石膏的過程中，隨著水熱溫度升高，生成晶體的平均長度先增大后減小，徑向?qū)挾葴p小，長徑比增大。同時水熱溫度對制備樣品的石膏相組成也起到影響，水溶液中α型半水石膏屬于亞穩(wěn)態(tài)相，溫度過低脫硫石膏不能完全轉(zhuǎn)化成半水石膏，溫度過高則會產(chǎn)生無水石膏相。

(2)加壓水溶液法以脫硫石膏為原料制備高強石膏，符合溶解析晶的原理。在制備過程中，二水脫硫石膏不斷溶解，α型半水石膏短柱狀晶體逐漸增多。隨著水熱時間的延長，晶體尺寸逐漸增大，長徑比變化不大，二水脫硫石膏相逐漸減少，半水石膏相逐漸增多。

(3)隨著攪拌轉(zhuǎn)速的提高，半水石膏晶體的長徑比出現(xiàn)先下降后上升的趨勢。攪拌轉(zhuǎn)速過低，仍存在少量二水脫硫石膏，半水石膏生成率低。

(4)料漿濃度影響晶體的結(jié)晶中心，料漿濃度越高，越容易達到半水石膏的過飽和狀態(tài)，并使結(jié)晶中心增多，晶體尺寸減小，長徑比變大。料漿濃度過高，容易出現(xiàn)二水脫硫石膏未完全轉(zhuǎn)化為半水石膏的現(xiàn)象。加壓水溶液法脫硫石膏制備α型高強石膏的最佳工藝條件為：水熱溫度130 ℃、水熱時間4 h、攪拌轉(zhuǎn)速250 r/min及料漿濃度30%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，制備的α型高強石膏水化2 h抗折強度為5.4 MPa，烘干抗壓強度為41.9 MPa。