燃煤电厂钙基湿法脱硫产生大宗工业固废-脱硫石膏,带来严重的环境安全隐患与资源浪费。利用脱硫石膏制备α-半水石膏（α-HH）晶须是一种高附加值的资源化利用途径,对于解决脱硫石膏引起的环境安全与资源浪费问题具有重要意义。本课题提出乙二醇（ethylene glycol,EG）水体系中脱硫石膏制备α-HH晶须新技术,采用非晶格阳离子优化制备工艺,阐明转晶过程中重金属铅（Pb）的迁移分配规律,推进脱硫石膏高附加值无害化利用。EG-水体系中在Na⁺的协助条件下成功将脱硫石膏制备成α-HH晶须,增加温度、醇水比、固含量和搅拌速率可以促进脱硫石膏转晶,主要原因是缩短了α-HH成核诱导时间。转化速率加快会使得晶须生长发育不充分,平均长径比（约为20-27）降低。研究了非晶格阳离子Na⁺和K⁺对转化动力学和晶须形貌的调控规律。结果表明,Na⁺可显著地调控二水石膏（DH）向α-HH转化动力学。95℃,25vol%EG-水体系中低浓度的Na⁺（0-0.10 M）促进转化速率,原因在于形成[NaSO₄]^-离子对增大转化推动力。高浓度的Na⁺（0.10-0.30 M）对转化速率产生抑制作用,原因在于Na⁺在DH表面掺杂,形成固溶体钠钙钒（eugsterite）,覆盖了α-HH的成核活性位点。Na⁺可显著地调节α-HH晶须的形貌。Na⁺添加量从0.075 M增大至0.15 M,α-HH晶须长径比从105.07降低至36.98,原因在于Na⁺在α-HH晶核表面掺杂起到桥联作用,加剧晶体间的聚合生长。继续增大Na⁺浓度至0.20M,晶须长径比回升至66.26,原因在于α-HH晶核数目减少,晶体间聚合程度减弱;K⁺对转化动力学的调控呈单调促进趋势,高浓度的K⁺（0.10-0.30 M）推动DH向无水石膏（AH）转化。K⁺调控下的石膏产品呈现“短针状-短柱状-梭子状”的形貌演变。低浓度的Na⁺和EG适合用于制备α-HH晶须。同时,探索了Mg²⁺和Cu²⁺的调控效果,进一步优化制备工艺。研究表明,Mg²⁺对转化动力学的调控呈“促进（0-0.075 M）-抑制（0.075-0.15 M）”趋势。Cu²⁺（0-0.30 M）对转化动力学的调控呈单调促进趋势。Mg²⁺和Cu²⁺调控下的α-HH晶须形貌呈细长针状,单分散性较优,长径比分别为83.40-97.70和76.62-85.80。Cu²⁺和低浓度的Mg²⁺适合用于调控。研究了EG-水体系中DH转晶制备α-HH过程中重金属铅（Pb）的迁移分配规律,发现Pb²⁺通过降低α-HH的成核推动力来抑制转化速率,通过削减α-HH晶须的长度来降低其长径比。相变过程中多数Pb²⁺分配在固相中,只有少量的Pb²⁺分配在液相中。在转化诱导阶段,Pb²⁺主要吸附在DH的表面,剩余部分存在于硫酸铅（PbSO₄）中。当转化开始以后,吸附在DH表面的Pb²⁺逐渐迁移到α-HH的表面晶格(即Pb²⁺掺杂)。Pb²⁺初始添加量从500 mg/L增加至1500mg/L时,α-HH晶须表面对Pb²⁺的吸附量（弱吸附）从0.055 wt%增大至1.63 wt%,而Pb²⁺掺杂量从0.82 wt%略微降低至0.76 wt%。Pb²⁺在α-HH晶须的表面掺杂受结晶动力学控制,降低反应温度可阻碍Pb²⁺掺杂到α-HH产品中。综上研究,脱硫石膏可以在EG-水体系中转晶制备α-HH晶须,过程参数（包括温度、醇水比、固含量和搅拌速率）通过影响成核过程影响转化速率;非晶格阳离子通过形成离子对耦合体以及覆盖α-HH成核位点影响转化速率,动力学作用下的阳离子选择性吸附决定了晶须的形貌;重金属Pb²⁺在固相中的分配随转化进程不断增加,通过调控转化速率可以减小其在产品中分配。相关研究结果为脱离石膏高附加值无害化利用提供了技术指导和理论参考。