石膏具有高强度、耐磨性好等特点,用于材料增韧,提高材料绝缘性能、耐火性能等领域有广泛应用前景,已成为新研究热点之一。对煤焦油深加工中工业酚洗涤、萘洗涤的副产物硫酸钠固废的回收利用,本论文以硫酸钠固废为原料,研究水热晶化法制备高强石膏工艺参数的影响,探讨研究了形貌、粒度对水化性能的影响。本文探讨了有机和无机晶型控制剂对α-半水硫酸钙晶须的影响。其中有机晶型控制剂是芳香酸和嵌段聚合物,无机晶型控制剂是Al3+。首先在未添加任何晶型控制剂时,采用正交试验,研究了时间、温度、硫酸钠与氯化钙的摩尔比对α-半水硫酸钙晶须的影响,实验结果表明反应时间4小时,反应温度95℃～105℃,硫酸钠与氯化钙反应摩尔比为1.0:1.0时可制备较短长径比、形貌较好的α-半水硫酸钙晶须;晶体有破损,尺寸不均匀,细小的颗粒。在此工艺的基础上,探讨了有机和无机晶型控制剂对α-半水硫酸钙晶须的影响。(1)添加晶型控制铝离子时,在不同反应时间和不同硫酸钠与硫酸铝摩尔比的条件下制备得到的α-半水硫酸钙晶须均为棒状,部分晶须呈六方长柱状晶体,晶体间有共生现象,晶体表面不光滑。当硫酸钠与硫酸铝摩尔比为1.0:0.25,可得到长径比约为3的晶体,且铝离子并未进入晶体内部。(2)芳香酸有利于α-半水硫酸钙晶须的成长,可得到长棒状、短棒状和片层状晶体。添加邻苯二甲酸氢钠时,棒状晶体形貌良好,部分晶体呈六方柱状,晶体间有共生现象,晶体表面不光滑。当硫酸钠与邻苯二甲酸氢钠的摩尔比1.0:0.2和1.0:0.25时,可得到长径比为1的四方短棒状晶体,并且棒状晶体平均长径比不大于4。添加顺-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐时,不仅制备了长度较短,直径较大,形貌良好的柱状晶体,长径比不大于3。当硫酸钠与顺-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐的摩尔比为1.0:0.15、1.0:0.2、1.0:0.25时,制备出片层状的晶体,并且随着顺-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐摩尔量的增加,片层状的晶体尺寸增大且晶体表面变得光滑。添加间苯二甲酸可得到尺寸明显较大的棒状晶体,晶体表面不光滑;添加苯甲酸钠、对苯二甲酸、1,3,5-苯三甲酸可得到长棒状的晶体,部分晶体呈六方长柱状,晶体表面不光滑;并且添加1,3,5-苯三甲酸时,晶体直径明显更大。(3)F127和P123在水热晶化法制备α-半水硫酸钙晶须过程中有效促进了晶须的发展,制备了长度较长,形貌良好的长柱状晶体,部分晶体呈六方长柱状晶体,晶体间有共生,晶体表面不光滑,长径比大。添加F127的样品形貌优于P123得到的样品。(4)α-半水硫酸钙晶须的平均长径比越小,平均粒径越大,其标准稠度需水量越小,凝结时间越长。α-半水硫酸钙晶须水化后完全反应生成二水石膏。(5)具有小长径比,小尺寸粒径且晶体晶面发育完整的α-半水硫酸钙晶须水化硬化体具有更高的抗压抗折强度。其水化硬化体的最低抗压抗折强度达到α25级,因此均达到高强石膏的标准。其中,当平均长径比在1.01～3.06和当平均粒径为1.15μm时,硬化体抗压抗折强度均达到α40级。硬化体抗压抗折强度随着平均长径比或平均粒径的增大而呈现减小的趋势。