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镁还原渣来自镁冶炼厂,当前只能作为废弃物堆放。粉煤灰来自煤燃烧,一部分可用于建材,大部分仍储存于灰场。本论文分析总结了已有镁渣利用的研究成果,并借鉴石灰/粉煤灰通过水合过程制备脱硫剂的方法,提出了利用粉煤灰的火山灰性质,对镁渣/粉煤灰通过水合改性制备高效脱硫剂的思路,同时采用添加剂水合的方法进一步提高脱硫剂的活性。借助ICP-AES和XRD进行了元素分析和物相分析,本论文进一步明确了镁渣和粉煤灰的元素组成和物相组成。设计并构建了镁渣/粉煤灰水合装置,通过改变粉煤灰/镁渣质量配比、水合时间、水合温度等参数,制备了不同水合参数下的镁渣/粉煤灰脱硫剂,对不同脱硫剂的脱硫性能进行了研究,分析了水合参数对水合过程的影响。此外研究了添加剂对于提高脱硫剂脱硫活性的作用。脱硫剂的脱硫性能在自行构建的以TGA为主要仪器的脱硫系统中进行,考察了不同的反应温度对脱硫过程的影响。通过对水合前后和脱硫前后脱硫剂的物质成分进行分析,探讨了镁渣/粉煤灰的水合原理以及所制备脱硫剂脱硫反应的原理。为了进一步探寻镁渣/粉煤灰水合脱硫剂微观特性,对相关脱硫剂使用气体吸附仪研究了比表面积及比孔容积,使用SEM研究了表观形貌。本论文的研究取得了如下成果：1)明确了镁渣中参与水合反应的物质是Ca2SiO4,质量含量达到90.16%,粉煤灰中相应的水合反应物质是SiO2,镁渣/粉煤灰水合脱硫剂的有效脱硫成分是水合硅铝酸钙[(CaO)(SiO2)2(Al2O3)(H2O)4]、水合铝酸钙[(CaO)3(Al2O3)(H2O)x];2)本论文实验条件下,脱硫反应最佳温度是920℃,与循环流化床锅炉的炉温一致；3)本论文实验条件下,镁渣/粉煤灰水合的最优参数是MR=20、 TH=90℃、tH=8h,此参数下得到的镁渣/粉煤灰水合脱硫剂钙转化率较原始镁渣的’3.36%提高到36.70%；4)本论文实验条件下,镁渣/粉煤灰水合反应最佳添加剂是乙二酸,添加0.5%的乙二酸时镁渣/粉煤灰水合脱硫剂的钙转化率达到73.7%。添加氢氧化钠时效果较乙二酸稍差,添加量为3.0%时镁渣/粉煤灰水合脱硫剂转化率是55.54%；5)镁渣/粉煤灰水合反应后,脱硫剂的比表面积和比孔容积较水合前混合物分别提高了3.86倍和2.16倍,水合脱硫剂性能优秀主要是因为小于35nnm的介孔得到了改善；6)镁渣/粉煤灰水合反应后,粉煤灰颗粒的外表面均匀地覆盖了水合脱硫剂层,而粉煤灰颗粒的内部充满海绵状的孔隙,在脱硫反应时二氧化硫可以从水合脱硫剂层的外表面和内表面两个方向同时进行扩散,脱硫反应进行地更加彻底。