膨胀石墨废水资源化：制备硫酸钙晶须的实验研究

"膨胀石墨加工废水制备硫酸钙晶须的实验研究" 本文是一篇关于环保和资源再利用的科研论文，主要探讨了如何解决膨胀石墨加工废水中高浓度的SO4²⁻问题，以及如何将这些废水转化为有价值的资源。研究采用改良的常压酸化法，直接将废水中的硫酸根离子转变为硫酸钙晶须，这是一种具有潜在应用价值的材料。 首先，实验采用了正交实验设计方法，具体是L9（3³）同步正交实验，此方法能够有效地分析多个因素对实验结果的影响，并找出最优参数组合。在本研究中，考察的因素包括pH值、反应温度和CaCl₂的添加量，这些因素对硫酸钙晶须的形成至关重要。通过实验，研究发现这三个因素对硫酸钙晶须形成的影响顺序为：pH值 > 温度 > CaCl₂投加量。这表明pH值对晶须形成的影响最为显著，其次是反应温度，最后是钙离子的浓度。 当pH值设定为1.5，反应温度达到90℃，CaCl₂投加量为9.5 g/L时，实验取得了最佳效果，SO4²⁻的转化率高达56.8%。这意味着超过半数的硫酸根离子成功转化为了硫酸钙晶须。这一转化不仅有效地处理了膨胀石墨加工废水，还实现了废物的资源化利用，为后续处理提供了新途径。 硫酸钙晶须作为一种特殊的无机材料，具有良好的机械性能和热稳定性，常被用作增强填料，广泛应用于建筑材料、塑料、橡胶等领域。通过这种方法，不仅可以减轻环境污染，还能创造经济效益，对于促进绿色可持续发展具有重要意义。 这项研究为膨胀石墨工业废水的处理提供了创新思路，为实现废物的高效资源化利用提供了科学依据。通过对实验条件的优化，研究人员可以进一步提高SO4²⁻的转化效率，从而更好地利用这种废弃物，同时减少对环境的负面影响。未来的研究可能涉及工业化放大和实际应用的探索，以期在更大范围内推广这一技术。