近年来,随着工业硫酸盐垢的增多与复杂化,市场上不断有客户来电,寻样和咨询硫酸盐的鉴定、判别、清洗事宜。据初步统计,仅过去一年时间,沃兰德环保接收的各式硫酸盐水垢就多达120余例,数量惊人、垢型各异。
今天,我们重点选取一批富有代表性的事例,来简要介绍一下其中最为常见的硫酸钙(CaSO4)水垢,及其鉴定、判别事宜。
首先,我们必须知道,硫酸钙的结构从来都不是单一固定、一成不变的,尤其是工业生产中滋生的硫酸钙构型更是繁复多元。总的来说,硫酸钙可划分为:无水硫酸钙、半水硫酸钙和二水硫酸钙三种。通常来说,工业意义上的生成式半水硫酸钙,又可进一步划分为:α构型和β构型两种。同时,又因其晶系存在的本位性差异,硫酸钙亦可分型为:立方、正交、单斜、三斜等诸多变种。也正因如此,面对繁复不定的硫酸钙水垢变种,使得市面上一些普通硫酸钙清洗剂出现了部分溶垢失败、效果失灵现象,乃至引发清洗技术人员对其垢型产生重大误判。
众所周知,硫酸钙在水中的溶解度极为有限,其理论溶度积Ksp=6.1×10-5,在工业水系统中结垢倾向较大,属于酸碱难溶性水垢的一种。即便是通过氯化钠、氯化铵等介质增溶,仍难以具备实质性应用价值。而且,硫酸钙水垢的生成,易受pH值、温度、压力、介质的差异性影响,发生晶须粗化或转晶,进一步加大了硫酸钙垢的鉴别与处理难度。
本文我们重点以图文方式,就广大清洗技术人员普遍关心的硫酸钙水垢判别问题,来简要剖析一些常见的垢型形貌,并概述其基本特点,以利大家辨别参考使用。

图1、图2均属比较典型的硫酸钙水垢,观察其剖面断层,硫酸钙垢所特有的针状结构十分明晰,目视即可初步判别。

图3、图4均属晶须粗化生成的硫酸钙水垢,目视观察其剖面断层,仍可大致窥见其间或散乱或集束式分布的针状结构存在,这与碳酸盐、硅酸盐、氟化垢等其它常见水垢是有着显著不同的。

图5、图6均系工业装置运行过程中滋生的高纯质硫酸钙水垢,仅通过目视观察虽不易判定其垢型,但工作经验丰富者,仍可通过与其它常见水垢的对比排除,初步分析得到其大致的垢型信息。

图7、图8所示水垢,为一非典型性硫酸钙水垢,其垢型往往较难通过目测加以判定。一般而言,此类水垢,必须借助专业仪器加以分析,才可鉴别出其元素组成。
相信通过以上事例,大家对硫酸钙水垢的基本特点应该已有大致了解,业已掌握硫酸钙水垢多具针状晶须外化的典型特性,据此即可完成对部分相关垢型的初步鉴别及判定。
值得注意的是,工业生成式硫酸钙水垢,因其自身构型极易受到系统温度、介质环境等的因素影响,继之发生晶须粗化和晶系异化现象,从而则可衍生出形态各异的诸多硫酸钙变种。
总之,硫酸钙水垢及其构型的最终判定,可考虑以实践经验推定为判别辅助,以专业化学试剂和专业分析仪器分析结果为定性基准。垢型确定之后,再选择合适的清洗剂对症处理,即可取得事半功倍的清洗效果。