1、分解脫硫石膏（CaSO4·2H2O）循環(huán)回收利用 SO2及其固體產(chǎn)物是目前降低石膏副產(chǎn)物堆積量的最有效途徑之一?，F(xiàn)階段的研究方向主要有：降低分解溫度；加快反應速度；尋找煤的最佳配比,增加收集氣體中SO2的濃度;探究多氣氛下分解石膏的反應機理等。然而，考慮到CaSO4對微波的透過性，到目前為止，對微波輻射分解脫硫石膏的研究還很缺乏。對比傳統(tǒng)加熱過程，微波加熱以其體加熱、選擇性加熱和降低反應溫度而著稱。
　　為了尋找一種既經(jīng)濟又實用的

2、新方法，本研究采用無煙煤和磁鐵礦輔助微波加熱脫硫石膏的方法進行分解脫硫實驗研究。通過微波加熱物料升溫特性和脫硫率對比，探究配加磁鐵礦和無煙煤的最佳配比。應用 X射線衍射、掃描電鏡對反應前后的混合物料的成分和形貌分別進行檢測分析，系統(tǒng)研究微波加熱條件下，石膏脫硫的反應機理。對比常規(guī)加熱方法，討論微波加熱分解脫硫石膏混合物料的優(yōu)勢。
　　研究結果表明，微波加熱下，含水20.03mass％的脫硫石膏升溫緩慢，90min內(nèi)升高到299℃。

3、在空氣氣氛下，微波加熱無煙煤的初始升溫速率保持在25-30℃/min之間，在455℃時升溫快速，出現(xiàn)尖銳的升溫峰，最大升溫速率為95℃/min，這與無煙煤的燃燒和微波等離子體形成的熱點有關。微波加熱40min，無煙煤升溫到1200℃。磁鐵礦同時被電場和磁場加熱，升溫迅速，最大升溫速率為58℃/min，當溫度超過其居里點后升溫速率急劇降低，當溫度升高到1166℃時，升溫速率逐漸降為零。通過對比微波加熱磁鐵礦和無煙煤的升溫速率曲線發(fā)現(xiàn)，兩者

4、的升溫速率曲線峰值部分重疊。將無煙煤和磁鐵礦共同配加到脫硫石膏中，可使溫度持續(xù)上升。
　　微波加熱82min，同時配加10 mass%磁鐵礦和8 mass%無煙煤的脫硫石膏混合物料升溫到1040℃，混合物料的升溫速率依次被水、磁鐵礦、無煙煤燃燒和熱點加速。由于脫硫石膏的存在，混合物料的最大升溫速率為30℃/min，避免了熱失控的發(fā)生。
　　微波加熱到1000℃，隨著混合物料中無煙煤的配比在6mass%-14mass%變化，混

5、合物料的脫硫率先增加后減少，當無煙煤配比為8mass%時，物料的脫硫率最高，為56.82%。微波輻射下，微波的選擇性加熱使無煙煤和磁鐵礦吸收轉化大量的微波能，形成熱點，熱點附近溫度遠高于實際觀測到的溫度。這使得相鄰的脫硫石膏率先與磁鐵礦和無煙煤發(fā)生反應生成鐵酸鈣混合物（CaxFeyOz），脫硫石膏分解溫度降低到800℃左右。反應后物料的 XRD圖像證實鐵酸鈣（CaFe4O7，CaFe3O5等）的存在。
　　微波加熱下，隨著保溫時間

6、的延長，脫硫率呈規(guī)律性變化。將物料分別加熱到850℃，900℃,950℃,1000℃，保溫0-60min，脫硫率分為三階段：1.0 min≤t≤15 min,脫硫率增長緩慢；2.15 min≤t≤45 min,脫硫率迅速增加；3.45 min≤t≤60min,脫硫率再次緩慢增加。而常規(guī)加熱下，脫硫石膏分解溫度較高，延長保溫時間，脫硫率規(guī)律性較差。常規(guī)加熱1200℃保溫45min時，脫硫率才劇烈升高，實驗后殘余物黏結在坩堝壁上，使坩堝無法

7、二次使用。
　　在1000℃時，延長微波保溫時間，脫硫率呈S型曲線增加。微波加熱保溫60min，混合物料脫硫率為93.86%?？紤]到微波體積加熱和熱由內(nèi)向外傳遞的特點，我們對反應后物料內(nèi)外的脫硫率進行檢測。結果發(fā)現(xiàn)，反應后物料內(nèi)部脫硫率明顯高于外部脫硫率。由XRD和SEM圖分析可知，微波加熱時，脫硫石膏的分解產(chǎn)物生成低熔點液相，液相由物料內(nèi)部向外擴展。SEM像還顯示，反應后外層物料粘結顆粒較少。這表明，微波加熱可以預防物料在回轉窯