Influence of ambient moisture and temperature on the phase transitions in the CaSO_4-H_2O system - a contribution to the production of single-phase binders from FGD gypsum

摘要

The phase boundaries in the CaSO_4-H_2O system have been fully characterized for the first time with respect to sample temperature and ambient moisture up to a water vapour partial pressure of 1000 mbar by the X-ray powder diffraction (XRPD) method using a newly developed heating cell. Simple relationships are given for the transition process from hemihydrate to anhydrite III (reversible) and for gypsum to hemihydrate. At fairly high water vapour partial pressures the phase fields are wide enough for industrial plant utilization. This has already been reflected in a new process for producing single-phase CaSO_4-hemihydrate.%Unter Verwendung einer neu entwickelten Heizzelle ist es mittels der Röntgenpulverbeugungsmethode (XRPD) erstmals gelungen, die Phasengrenzen im System CaSO_4-H_2O bezüglich Probentemperatur und Umgebungsfeuchte bis zu einem Wasserdampfpartialdruck von 1000 mbar vollständig zu charakterisieren. Es werden einfache Abhängigkeiten für die Umwandlungsprozesse von Halbhydrat nach Anhydrit III (reversibel) und für Gips nach Halbhydrat angegeben. Bei höheren Wasserdampfpartialdr╚筩ken sind die Phasenfelder breit genug für eine anlagentechnische Nutzung. Dies hat sich bereits in einem neuen Verfahren zur phasenreinen Herstellung von CaSO_4-Halbhydrat niedergeschlagen.