中文摘要：

申请者在无水硫酸钙水化过程研究中发现，不同盐类对无水硫酸钙激发作用明显不同，这与硫酸钙的络合性有密切关系。本研究利用合成技术制备多种硫酸钙复盐，研究复盐结构形成机制及反应动力学；利用现代分析手段分析表征其物理化学特性与谱学特征，对复盐化合物水溶特性及与无水硫酸钙界面反应等方面进行深入研究，对环境条件对复盐的晶体结构形成机理、结构稳定性影响及盐类物质对无水硫酸钙的水化作用机理进行系列研究，深入揭示盐类物质对无水硫酸钙水化活性的激发机理，对丰富无机复盐物种和完善无水硫酸钙的水化理论起到重要作用，同时对无水硫酸钙的工业利用以及硫酸盐工业生产提供重要理论指导。

结论摘要：

本项目研究制备出了多种纯度良好的硫酸钙复盐；对各复盐的合成条件、谱学、热学、晶体结构等特征进行了研究表征；从复盐的稳定性、水溶特性，及其盐类激发剂对无水硫酸钙水化过程的作用等方面研究了无水硫酸钙水化的反应机制，揭示了盐类激发剂对无水硫酸钙的水化机理，并对天然无水硫酸钙的水化活性特点及应用进行了研究。研究结果表明，硫酸钙与除锂以外的碱金属硫酸盐具有较好的络合性，但与高价金属硫酸盐的络合性较差；合成复盐在盐水质量比低时水解速度十分缓慢，且可溶性盐与二水硫酸钙的络合性比无水硫酸钙更强，具有重新生成水合复盐的能力，使水解出现动态平衡；研究首次多方面证明了布德尼科夫的复盐理论不成立，且无水硫酸钙的水化率与激发剂阳离子Z/R值大小无关；无水硫酸钙的水化激发机理按照溶解-成核-生长理论进行，盐类物质在无水硫酸钙表面生成的复盐或者水合硫酸盐作为异质微粒，有效地降低成核时的表面能位垒，使CaSO4o2H2O晶核优先地在不均匀的地方形成，激发剂起成核催化剂作用。天然无水硫酸钙的地质成因与矿物组成与水化活性密切相关，硫酸钙产地对激发剂的适应性差异较大，给应用带来不利影响。