烟气脱硫灰是钢铁工业产生的一种重要固体废物，会导致环境污染。为了应对这一挑战，本研究提出了一种利用钢渣余热通过碳热还原从脱硫灰中制备CaS的新方法。使用FactSage进行热力学分析和非等温热重测试，以确认碳热还原的可行性。该实验成功制备了CaS，其中C与CaSO3的摩尔比为1.5或更高，从而实现了完全还原。还原剂C的存在以还原取代了CaSO3的分解反应，在低60K的温度下发生。大规模热重分析实验表明，随着煤粉质量百分比的增加，CaSO3的还原反应向较低温度区转移，扩大了温度范围，达到了理论值。当CaSO3与还原剂C的比例分别为1:0.75、1:1.5和1:3时，CaSO3的还原率分别为43.12%、76.9%和99.3%。动力学研究结果表明，在0.2至0.9的转化率范围内，CaSO3还原的活化能范围为90.669 kJ/mol至136.059 kJ/mol。当CaSO3和碳粉混合并随后加入时，CaSO3的热化学分解反应受到抑制。这种抑制作用通过碳还原脱硫灰形成稳定的CaS。