粉煤灰是火力发电厂的主要固体废弃物,是煤粉在锅炉中经过1100℃-1500℃高温悬浮燃烧之后,存在于煤粉炉废气中的细颗粒粉末。粉煤灰具有良好的孔隙率,密度低,比表面积大,良好的阻光性能等优点,且能与纤维较好的结合,但由于其白度较低,粉煤灰通常用于白度要求较低的纸品。若能将粉煤灰的白度有较大幅度的提高,将会对粉煤灰在纸张上的应用带来新的前景。本论文采用碳酸钙对粉煤灰进行结晶式包覆改性及其在纸张上的应用研究,以期提高纸张的光学性能(尤其是纸张的白度性能)和物理性能及纸张的留着率等。本文首先对未改性粉煤灰的粒径和表面形貌及主要化学组分进行测定,分析了反应温度、CO2的浓度、氢氧化钙的浓度、搅拌速度、反应时间和反应液的pH值以及电导率对碳酸钙晶体的大小和形状的影响,并确定出一种碳酸钙包覆粉煤灰的改性工艺。其次采用白色沉淀碳酸钙在粉煤灰表面进行结晶式包覆,探索了粉煤灰与氧化钙的质量比、粉煤灰的浓度、氢氧化钙的浓度、二氧化碳的通入速率、阳离子淀粉的浓度、复合搅拌速度和复合反应时间等因素对改性粉煤灰白度的影响,然后采用正交实验得出了最佳的反应条件。实验结果表明,以氧化钙与粉煤灰的质量比为1:1,反应温度为25℃的前提下,当粉煤灰的浓度为40%,氢氧化钙的浓度为25%,二氧化碳的通入速率为0.1 L/min,复合反应时间为30min时,改性粉煤灰的白度值可达77.96%。最后采用正交实验得出的最佳工艺条件制备出改性粉煤灰,并将改性粉煤灰、未改性粉煤灰和碳酸钙作为填料加入到浆料中进行抄纸实验,测试并对比了加入三种填料的纸张的光学性能(白度和不透明度),纸张的物理强度(抗张强度、撕裂度和耐破度)和填料留着率。结果表明,随着灰分含量的增加,加入改性粉煤灰的纸张的白度并未明显减小;在同一灰分下,加入改性粉煤灰的纸张的不透明度、纸张的物理强度和填料的留着率均优于加入碳酸钙的纸张的不透明度、纸张的物理强度和填料的留着率。