硫酸鈣晶須的調(diào)控與應(yīng)用研究進展

郭靜靜,路瑞玲,薛 甜,白佳樂,李雪禮,張琰圖

(陜西省化學(xué)反應(yīng)工程重點實驗室，延安大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院，陜西 延安 716000)

硫酸鈣晶須又稱為石膏晶須，是一種纖維狀單晶體，具有完美的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、均一的橫截面和完整的外部形貌，具有耐高溫、韌性好、耐酸堿、抗化學(xué)腐蝕性好、表面易進行改性和毒性低等特點，而且與其他晶須相比價格最低[1]。硫酸鈣晶須有三種相態(tài)，分別是二水硫酸鈣晶須[2]、半水硫酸鈣晶須[3]、無水硫酸鈣晶須[4]，其中二水硫酸鈣晶須具有不可溶性，一般為柱狀或者板狀，經(jīng)常被用作為半水硫酸鈣晶須的原料，也可以作為水泥添加劑[5]。半水硫酸鈣晶須具有可溶性，又稱為可溶性半水硫酸鈣晶須，形貌為柱狀、棒狀和線狀等，晶體表面完整且具有光滑度，其應(yīng)用較為廣泛，可用作建筑材料、醫(yī)療、精細模具等[6]。無水硫酸鈣晶須被稱為死石膏，經(jīng)常被應(yīng)用于紙張的填充和油漆白顏料等。本文對硫酸鈣晶須的制備、調(diào)控及其在各領(lǐng)域中的應(yīng)用進行綜述，以期對硫酸鈣晶須的工業(yè)化生產(chǎn)及應(yīng)用提供參考。

1 硫酸鈣晶須的制備

國內(nèi)開始對硫酸鈣晶須的研究從20世紀(jì)90年代開始，雖然相對于發(fā)達國家起步較晚，但是在眾多研究者的努力下，也取得了很大的進展。目前國內(nèi)工廠制備硫酸鈣晶須主要采用水熱法[7-8]和常壓酸化法[9]。

1.1 水熱法

水熱法是將反應(yīng)物放于密閉容器中，在高溫高壓的反應(yīng)環(huán)境下，使難容或者不容的物質(zhì)溶解并且重結(jié)晶。水熱法合成硫酸鈣晶須，可以一步實現(xiàn)合成與晶型的轉(zhuǎn)化，且生成大小均一、形貌完整的產(chǎn)品，也可以通過改變不同的反應(yīng)條件實現(xiàn)對晶須尺寸和形貌的控制。但水熱法進行反應(yīng)需要高溫高壓，對生產(chǎn)裝置要求嚴(yán)格，耗能較大，且在反應(yīng)過程中無法通過觀察反應(yīng)現(xiàn)象來控制反應(yīng)條件。

梁現(xiàn)紅等[10]以天然石膏為原料，利用水熱法制備硫酸鈣晶須并對實驗條件進行優(yōu)化探索，結(jié)果表明，在原料粒徑為4 μm、CuCl2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%、水熱溫度120 ℃、時間160 min、料漿濃度為5%條件下，制備出長徑比為160、形貌均勻的半水硫酸鈣晶須，為制備可控不同長徑比的硫酸鈣晶須提供了有效的技術(shù)支持。

鄭紹聰?shù)萚11]將高純天然石膏作為原料，利用水熱法合成硫酸鈣晶須，以掃描電鏡、XRD為分析手段，在料漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.0%、 轉(zhuǎn)晶劑 MgCl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%、H2SO4加入量為水體積的1.0%、反應(yīng)時間為4.0 h條件下制備出長徑比為10～80的高質(zhì)量硫酸鈣晶須。

齊源昊等[12]以硫酸銨廢水和氯化鈣為原料，采用水熱法制備出平均長徑比為30.55的硫酸鈣晶須，并通過優(yōu)化實驗條件，調(diào)節(jié)pH=1，得到長徑比為44.22、且結(jié)構(gòu)和外貌良好的無水硫酸鈣晶須。此實驗的意義在于可以使工業(yè)產(chǎn)生的廢水轉(zhuǎn)化為質(zhì)量良好的產(chǎn)品，為工業(yè)的綠色化生產(chǎn)提供理論支持。

1.2 常壓酸化法

常壓酸化法是將過飽和的原料懸浮液在酸性和一定溫度下進行反應(yīng)，使硫酸鈣晶須溶解與結(jié)晶析出。常壓酸化法反應(yīng)操作比較安全，能降低成本，但其需要在酸性環(huán)境中進行反應(yīng)，生產(chǎn)設(shè)備必須具有較強的抗酸腐蝕性。

謝晴等[15]以磷石膏為原料在酸性條件下制備無水硫酸鈣晶須，在鹽酸濃度為5 mol ·L-1、反應(yīng)溫度為90 ℃、反應(yīng)時間為3 h和固液比為0.10 g·mL-1條件下，一步法制備出長徑比為3～8的無水硫酸鈣晶須。

王仲漢等[16]以氯化鈣和濃硫酸作為原料，在常溫酸性條件下制備出納米硫酸鈣晶須，在十六烷基三甲基溴化銨用量0.02 g、乙醇-水溶劑150 mL、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%硫酸的加入量2 mL、攪拌速率250 r·min-1、反應(yīng)溫度25 ℃、氯化鈣初始濃度0.045 mol·L-1、反應(yīng)時間30 min、醇水比2∶1條件下，制備的硫酸鈣晶須直徑為200 nm，長徑比為30。此實驗在硫酸鈣晶須形成片狀之前結(jié)束反應(yīng)，可以得到尺寸均一的納米硫酸鈣晶須。

1.3 其他制備方法

傳統(tǒng)工業(yè)方法制備硫酸鈣晶須，因工藝或者設(shè)備問題，會造成石膏資源的浪費。近年來，許多研究者致力于探究新方法制備硫酸鈣晶須，使石膏資源最大化利用。Ma B Z等[17]開發(fā)了一種新的方法合成硫酸鈣晶須，在室溫下將濃硫酸加入到提取有價金屬后的硝酸鈣溶液中合成出長徑比達93.5的二水硫酸鈣晶須，在溫度140 ℃和180 ℃條件下可以轉(zhuǎn)化成具有高長徑比的半水硫酸鈣晶須和無水硫酸鈣晶須。整個反應(yīng)過程在室溫下進行，并且可以利用此方法回收價格比較昂貴的硝酸溶液，在工業(yè)上有一定的發(fā)展前景。

王鴻康等[18]利用超聲波在室溫條件下制備出直徑300 nm、長徑比為30的硫酸鈣晶須，制得的硫酸鈣晶須質(zhì)量較高。

楊紅艷等[19]以常壓醇-水熱法并添加CaSO4·2H2O為晶種制備半水硫酸鈣晶須，制備出長徑比達62.15且形貌完好、結(jié)構(gòu)完整的硫酸鈣晶須。此方法與其他方法相比，整個過程未引入其他金屬離子，且與水熱法相比更安全節(jié)能，與常壓酸化法相比對于設(shè)備的損耗較小，未來可能更適合于工業(yè)上利用磷石膏大量生產(chǎn)半水硫酸鈣晶須。

2 硫酸鈣晶須的調(diào)控

硫酸鈣晶須的形貌受很多條件的控制，在沒有外界因素干擾的情況下，硫酸鈣晶須可以長成晶須狀或者柱狀，但晶須的尺寸大小不一、形貌不完整。研究者通常會利用轉(zhuǎn)晶劑控制硫酸鈣的晶形，得到符合期望的硫酸鈣晶須，轉(zhuǎn)晶劑一般分為無機鹽類與有機酸類。

2.1 無機鹽類調(diào)控硫酸鈣晶須形貌

李強等[20]采用脫硫石膏為原料制備硫酸鈣晶須，研究了鎂離子和鋁離子對硫酸鈣晶須形貌的影響，實驗結(jié)果表明，當(dāng)加入的鎂離子濃度達到17 mmol·L-1時，硫酸鈣晶須長度最大達到325.6 μm，其晶須的平均直徑和平均長徑比分別為2.2 μm 和148；當(dāng)鋁離子濃度達到7 mmol·L-1，硫酸鈣晶須長度最大，平均長度達225 μm，硫酸鈣晶須平均直徑和平均長徑比分別為2.6 μm 和86.5。通過分析EDS能譜得知，鎂離子優(yōu)先吸附在(002)晶面，影響晶體表面能量，抑制晶體沿(001)晶面生長，而鋁離子則是在晶須重結(jié)晶過程中進入晶體中與晶體結(jié)合，導(dǎo)致晶體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)缺陷，影響晶體生長。

Hou S C等[21]通過研究Mg2+對合成高長徑比α-CaSO4·0.5H2O的影響，也證明了鎂離子通過吸附作用影響晶體的生長，通過表征得知,Mg2+優(yōu)先吸附在(200)、(400)和(202)晶面并摻雜其中，在Mg2+含量為1.97×10-3mol·L-1時，晶須的長徑比從5增加到400，這是因為Mg2+吸附和摻雜在側(cè)表面抑制其生長，從而促進了晶須沿C軸一維生長。

同離子效應(yīng)也會影響硫酸鈣晶須的形貌，王宇斌等[22]將生石膏作為原料，研究鈣離子對半水硫酸鈣形貌的調(diào)控，實驗發(fā)現(xiàn)，隨著鈣離子用量增加，纖維狀的半水硫酸鈣晶須逐漸變?yōu)橹鶢?、顆粒狀，證明了鈣離子的同離子效應(yīng)對半水硫酸鈣晶須形貌有一定的調(diào)控作用。

2.2 有機酸類對硫酸鈣晶須的調(diào)控

有機酸類可以調(diào)控晶須形貌是因為其自身具有的官能團可以對晶體生長空間進行限制，從而影響晶體的形貌。羧基或有機酸根吸附在晶須的C軸晶面上，與晶面上Ca2+的活性位點結(jié)合，使晶須的表面能降低，抑制晶須往C軸方向生長，降低晶須的長徑比。

彭家惠等[23]在采用脫硫石膏制備α型半水硫酸鈣時加入丁二酸，發(fā)現(xiàn)晶須由細長的棒狀變?yōu)槎讨鶢睿尤脒m宜的丁二酸時，可以制備出等軸的硫酸鈣晶須。

吳頔等[24]將酒石酸作為添加劑、無水氯化鈣作為原料制備硫酸鈣晶須，在反應(yīng)溫度70 ℃、攪拌速率100 r·min-1、酒石酸濃度0.1 mol·L-1條件下，制得的二水硫酸鈣晶體為星狀，長徑比趨于1。

孫祥斌等[25]以檸檬酸銨為添加劑，采用水熱法制備半水硫酸鈣晶須，實驗結(jié)果表明，逐漸增大檸檬酸銨添加量，晶須的形貌由針狀變?yōu)榘魻?，長徑比由80下降到2，由此證明檸檬酸根與Ca2+結(jié)合，抑制晶體沿C軸生長。

2.3 其他調(diào)控因素

3 硫酸鈣晶須的改性

硫酸鈣具有形貌完整、內(nèi)部結(jié)構(gòu)完美、高強度、高模量等優(yōu)點被用于改性其他材料，但由于無水硫酸鈣晶須的表面極性高，二水硫酸鈣晶須和半水硫酸鈣晶須不穩(wěn)定，改性其他材料可能會降低材料原本的特性。許多學(xué)者對硫酸鈣晶須改性主要從兩方面著手，一是硫酸鈣晶須的表面極性，二是硫酸鈣晶須的穩(wěn)定性。

3.1 硫酸鈣晶須表面極性改性

硫酸鈣晶須具有較高的表面極性，與高分子材料不易相容，比如無水硫酸鈣晶須極性高與高分子材料結(jié)合會降低材料本身的特性，常采用一些改性劑對其進行改性，機理是改性劑中的官能團與硫酸鈣晶須晶面上的鈣離子結(jié)合在一起，對硫酸鈣晶須起到修飾作用，彌補其缺點。Fan H等[28]使用硬脂酸鈉改善了無水硫酸鈣晶須在聚合物中的相容性和分散性，并對其機理進行探究，通過實驗和密度泛函理論模擬發(fā)現(xiàn)，硬脂酸鹽在無水硫酸鈣晶須的表面發(fā)生吸附作用，即硬脂酸鹽中的羧基與鈣離子發(fā)生反應(yīng)，在晶須表面形成硬脂酸鈣，硬脂酸鈣上的長鏈烷基包覆在晶須表面，使修飾后的無水硫酸鈣晶須表面極性降低，與水的接觸角變大，使無水硫酸鈣晶須具有了疏水性。

李銘等[30]分別探究了油酸鈉、硬脂酸鈉、油酸鈉和硬脂酸鈉混合物作為改性劑對硫酸鈣晶須的影響，制備出平均長徑比為70、接觸角為120.2°的硫酸鈣晶須。紅外光譜和Zeta電位分析表明，油酸鈉和硬脂酸鈉共同吸附于晶須表面，使晶須表面的脂肪酸更多，晶須的疏水性更強，相比于油酸鈉和硬脂酸鈉單個改性硫酸鈣晶須，兩者的混合物效果更強，得到的晶須直徑更長，疏水性也更強。

3.2 硫酸鈣晶須穩(wěn)定性調(diào)控

為了解決半水硫酸鈣晶須易水化從而破壞晶須內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的問題，陳暢等[31]分別采用海藻酸鈉、桂酸鈉、硅酸鈉、草酸鈉和氟化鈉作為改性劑對半水硫酸鈣進行表面改性，實驗結(jié)果表明，15%的氟化鈉或者15%海藻酸鈉對半水硫酸鈣的改性作用最好。在時間為5 min和復(fù)合介質(zhì)比為29∶1時，可以在半水硫酸鈣晶須表面形成較為均勻完整的沉淀，這些表面產(chǎn)物具有更加小的溶度積，提高了半水硫酸鈣晶須的抗水化能力。

半水硫酸鈣具有親水疏油的特點，在水溶液中容易水化成片狀，且及其不穩(wěn)定。為提高其在水中的穩(wěn)定性，楊玉榮等[32]以聚丙烯酰胺為添加劑，對半水硫酸鈣晶須進行改性，結(jié)果表明，添加聚丙烯酰胺質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%時，晶須在水溶液中的形貌維持(原形貌的80%)的時間從0.5 h增加為4 h。通過研究得知，聚丙烯酰胺中的酰胺基與半水硫酸鈣中的羥基形成氫鍵，物理吸附在晶須表面。聚丙烯酰胺溶于水產(chǎn)生—COO-，和半水硫酸鈣晶須表面的Ca2+結(jié)合形成—COO—Ca—鍵，為化學(xué)吸附于晶須表面。兩種吸附共同作用于晶須表面，降低表面能，提高了半水硫酸鈣晶須在水溶液中的穩(wěn)定性。

4 硫酸鈣晶須的應(yīng)用

4.1 作為材料的改性劑

瀝青因其黏度高、流動性小被作為基礎(chǔ)的建筑材料，廣泛用于道路的建設(shè)，但瀝青有不耐高溫、彈性差和易老化等缺點。Wang X等[33]采用三種不同含量比的硫酸鈣晶須和聚酯纖維的混合改性材料對瀝青進行改性,確定對瀝青改性的最佳配料比，通過測定改性材料的高溫穩(wěn)定性、水化性和低溫性能，發(fā)現(xiàn)在硫酸鈣晶須含量為2‰～2.5‰、聚酯纖維含量為2‰～3‰條件下，對瀝青的改性最好，能夠在不降低彎曲強度的同時最大限度地提高各項穩(wěn)定性。

徐靖怡等[34]也對硫酸鈣晶須和聚酯纖維復(fù)合改性瀝青做了探究，實驗結(jié)果表明，在摻入硫酸鈣晶須質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%、摻入聚酯纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%時，改性后的瀝青抗老化性能最佳。通過對瀝青的改性，提高了瀝青的穩(wěn)定性與抗老化性能，延長了瀝青的使用壽命。

環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠因其優(yōu)異的粘連性能和力學(xué)性能而被作為建筑結(jié)構(gòu)膠廣泛使用，但傳統(tǒng)的環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠存在使用后固化脆性大、剪切強度不高、受到強力后易發(fā)生脆性破壞等缺點。為使環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠的性能得到進一步提升，范兆榮等[35]以雙酚A型環(huán)氧樹脂為基料，硫酸鈣晶須為增強改性劑，腰果酚醛胺為固化劑，對環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠進行改性，實驗結(jié)果顯示，當(dāng)摻入硫酸鈣晶須質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%時，拉伸剪切強度可達到20.45 MPa，初始分解溫度提高了85 ℃，表明硫酸鈣晶須明顯改善了環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠的力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性。

混凝土作為建筑行業(yè)最重要的材料，具有價格低廉、原材料豐富、高強耐久、性能易調(diào)等優(yōu)點，但也易產(chǎn)生裂縫、抗?jié)B透性差等問題。王建東等[36]將無水硫酸鈣晶須摻入混凝土中對其滲透性進行研究，結(jié)果顯示，當(dāng)摻雜硫酸鈣晶須質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%時，混凝土的氣體滲透性系數(shù)降低了35%，大大提高了混凝土的抗?jié)B性，在建筑行業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用場景。

環(huán)氧樹脂是一種熱固性材料，具有出色的機械強度、熱穩(wěn)定性能和耐化學(xué)性，通常被用作聚合物的基體，但其韌性較差。Yang Y R等[37]利用硅酸鈉溶液處理硫酸鈣晶須，得到了硅酸鈣晶須，并將其加入到環(huán)氧樹脂復(fù)合材料中，當(dāng)加入硅酸鈣晶須質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%時，復(fù)合材料的玻璃化溫度增加了8 ℃，抗折模量增加了16%，抗折強度沒有變化，極大地提高了環(huán)氧樹脂的韌性。

4.2 紙張強度的改性

隨著社會和經(jīng)濟的發(fā)展，人們對紙張的質(zhì)量和種類要求變得多樣化，研究者開始對紙張的生產(chǎn)工藝進行改進優(yōu)化，硫酸鈣晶須因其穩(wěn)定性、耐高溫性可以作為紙張?zhí)盍稀顐ニ傻萚38]研究了采用聚丙烯酰胺改善的硫酸鈣晶須作為填料對PG黃色染料染色紙張效率的研究，結(jié)果表明，陽離子聚丙烯酰胺添加量為0.05%或者兩性聚丙烯酰胺為0.06%時，PG黃色染料對紙張的染色效率較優(yōu)，且陽離子聚丙烯酰胺的效果優(yōu)于兩性聚丙烯酰胺。

鄭雅思等[39]采用六偏鋁酸銨改性硫酸鈣晶須，并將其作為紙張?zhí)盍线M行改善紙張性能的研究，結(jié)果表明，添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%以上的硫酸鈣晶須作為填料，紙張的白度可達到91%；在硫酸鈣晶添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過30%時，植物纖維和晶須在紙張中分布均勻，且各種指標(biāo)符合一般印刷紙張的質(zhì)量要求，因此，工業(yè)上可以考慮使用硫酸鈣晶須代替部分植物纖維作為紙張?zhí)盍稀?/p>

4.3 用作環(huán)境保護劑

噪聲是工業(yè)污染的一部分，治理噪聲污染的三種措施為：(1)在噪聲源頭控制；(2)在噪聲傳播途中進行阻斷；(3)對接受者進行隔離或者保護。硫酸鈣晶須堆積層中含有一個空間類似于“空氣袋”，可以在聲波傳輸過程產(chǎn)生反射和折射，使聲音在傳輸過程中損失。Yang H C等[40]以微波輔助法從廢水中制備了硫酸鈣晶須，將其與聚醋酸乙烯混合形成一種復(fù)合隔音涂料，研究聲音在遇到復(fù)合材料時傳輸損耗和硫酸鈣晶須的摻入量對隔音性能的影響,結(jié)果表明，(400～6 000)Hz聲音的傳輸損失隨著摻入硫酸鈣晶須質(zhì)量的增加而呈現(xiàn)上升趨勢，表明摻有硫酸鈣晶須的復(fù)合材料可以有效降低噪音。研究者從廢水中制備晶須并制成的具有良好隔音性能的復(fù)合材料，是生態(tài)環(huán)境友好型裝飾材料。

工業(yè)和生活污水都含有磷，磷已經(jīng)成為水體富營養(yǎng)化的元兇之一，解決磷污染迫在眉睫。呂晴等[41]制備超微細硫酸鈣晶須用于處理污水中的磷，實驗結(jié)果表明，在pH=12時，對磷的去除率可以達到100%，并借助Langmuir模型解釋對磷的吸附以化學(xué)吸附為主并兼具物理吸附。此方法提高了除磷效率，超微細硫酸鈣晶須廉價易制備，使除磷成本大大降低，具有一定的工業(yè)應(yīng)用價值。

甲基橙是一種偶氮類染料，在工業(yè)上主要采用化學(xué)降氮法對其降解。Han Y等[42]利用硫酸鈣晶須負載納米零價鐵合成一種新型的復(fù)合材料，通過優(yōu)化響應(yīng)面法，在溫度為40.8 ℃、反應(yīng)時間為5 min條件下，1.03 g·L-1的復(fù)合材料使20.0 mg·L-1甲基橙的降解率達到98.13%。相比于使用化學(xué)降氮法處理甲基橙，該法不僅沒有生成亞硝酸類副產(chǎn)物，而且大大提高了降解率，為印染行業(yè)廢水的處理提供了新的思路。

低濃度的氟化物有助于牙齒和骨骼的發(fā)育，但長期飲用含氟高的飲用水會造成氟中毒。Wang L等[43]利用Zr改性硫酸鈣晶須，制成Zr-CSW復(fù)合材料，改性后的材料增加了更多的活性位點和通道,研究結(jié)果表明,Zr-CSW在中性或者微酸性環(huán)境中，對氟的最大吸附量可以達到258.40 mg·g-1，通過密度函數(shù)理論得出去除氟離子的機制為離子交換，并通過Langmuir方程和偽二階模型得到在強堿溶液中吸附劑可以再生，此研究不僅制備出對氟吸附較好的材料，還解決了吸附材料阻塞材料孔隙的問題，為存在這個問題的其他吸附劑提供了解決思路。

5 結(jié)語與展望

(1)采用水熱法制備硫酸鈣晶須，產(chǎn)品質(zhì)量較好，但生產(chǎn)設(shè)備需要具有很好的密閉性，而且在生產(chǎn)過程中無法觀察每一步的反應(yīng)，且儀器的費用較為昂貴。今后的研究重點可以放在優(yōu)化工藝反應(yīng)條件上，以擴大水熱法在制備硫酸鈣晶須上的應(yīng)用。采用常壓酸化法制備硫酸鈣晶須，生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量差，溶液為酸性，對設(shè)備損耗較大，提高了生產(chǎn)成本，今后的研究重點應(yīng)放在對儀器防腐蝕的探究上。制備硫酸鈣晶須新的方法大部分還在實驗室階段，要加快研究生產(chǎn)思路與設(shè)備，使好的方法走出實驗室，真正運用到生產(chǎn)中。

(2)硫酸鈣晶須在經(jīng)過調(diào)控和改性之后，已經(jīng)在建筑材料、環(huán)境保護方面有很多應(yīng)用，但也存在與生產(chǎn)方法同樣的問題，大部分的改性只能在實驗室里進行，因此，為了使硫酸鈣晶須在更多方面得到應(yīng)用，應(yīng)該對調(diào)控和改性機理探究更加深入，擴大硫酸鈣晶須在應(yīng)用方面的范圍，提高其應(yīng)用價值。

(3)我國資源豐富，但一直存在著過度開發(fā)的問題，一些資源已經(jīng)有短缺的趨勢。作為生產(chǎn)硫酸鈣晶須的磷石膏也面臨著同樣的問題。近年來國家加大管控力度，加強了對資源開采的控制，也在提高資源利用率方面有了很大的收獲，比如利用化工園區(qū)中的磷硫氯固廢生產(chǎn)硫酸鈣晶須也是一個重要的舉措，既變廢為寶，又保護了生態(tài)環(huán)境，也使資源得到最大化利用，符合綠色發(fā)展的觀念。目前硫酸鈣晶須的生產(chǎn)還有許多問題需要解決，今后的研究方向應(yīng)著眼于工程工藝的優(yōu)化、技術(shù)和設(shè)備的提高、機理和新方法的研究以及應(yīng)用領(lǐng)域的擴展。