要改变我国对燃中固硫渣综合利用水平较低的现状，就必须深入了解无机矿物质间的多相反应过程，并能控制固硫过程中灰渣的矿相组成。本文紧扣“资源、能源、环境”一体化这一思路，借助化学分析、X衍射分析等测试方法，进行了钙基固硫过程中无机矿物的资源化形成与含硫物相的控制机理研究，这对于指导燃煤污染问题的高效、全面治理，具有重要的现实意义。 通过固硫制度对其灰渣产物矿相的影响研究，发现温度、Ca／S比、煤种及添加剂的影响很大。低温下固硫过程是以固硫反应为主要反应，高温下则以固相反应和部分矿物的分解反应为主要反应，因而升高温度或增加Ca／S比，在850℃～1050℃内利于CaSO₄的形成，此后则主要促进C₄AF、C₂AS、β-C₂S等矿物形成与进一步转化。煤种的影响取决于煤中硫含量及煤灰中其它无机成分的含量，煤中硫含量越高，越利于CaSO₄的形成。以Al₂O₃为添加剂，会形成较多的铝酸盐，有效降低体系中f-CaO的含量，促进C₄A₃S^-形成，但铝酸盐仅在高钙硫比下才能全部转化为C₄A₃S^-。 对固硫过程中无机矿物转化行为的研究结果则表明，Ca／S≥16或同时以铝硫比为3.82掺入Al₂O₃，都有利于形成高温含硫物相C₄A₃S^-，有效延缓高温下S的释放，并促使灰渣中形成较多的硅酸盐矿相，有助于资源化无机矿物的形成。得到的较优固硫制度为：1050～1150℃、Ca／S=2～3、有一定Al₂O₃掺入或1200～1350℃、Ca／S=8；此时不仅固硫率高于38％，其灰渣产物的矿相还能以C₄A₃S^-、铝酸盐或硅酸盐矿相为主。 固硫率的高低，关键取决于固硫产物的矿相存在形式及含硫物相的含量大小。Ca／S≤5时，固硫产物多为CaSO₄，但其高温稳定性差，因而固硫率在高温时往往很低。对几种含硫物相的研究结果表明，C₄A₃S^-是最为理想的固硫产物，不仅易于形成控制，还利于固硫灰渣的再利用。在固硫过程中，C₄A₃S^-可在1050℃时由C₂AS与CaSO₄反应形成，也可在950℃时由铝酸盐和CaSO₄形成，于1350℃时分解。