一种杂质离子含量高的石膏的除杂方法技术

本发明专利技术公开了一种杂质离子含量高的石膏的除杂方法。利用离子交换剂可以交换出溶液中石膏的Cl

【技术实现步骤摘要】
一种杂质离子含量高的石膏的除杂方法
本文涉及石膏材料除杂技术，尤指一种杂质离子含量高的石膏的除杂方法，具体为一种工业副产石膏除杂的方法。
技术介绍
现在，我国纸面石膏板主要以工业副产石膏为原料。而工业副产石膏作为工业副产石膏，与天然石膏相比，存在纯度不高、含水率较高、杂质多、有害成分超标等问题。纸面石膏板强度受工业副产石膏上述缺点的影响尤为明显。目前，因离子交换剂含有的活性基团能与工业废液中重金属污染物、酸性与碱性有机物及盐类阴离子等发生作用，从而可以达到脱除的效果。迄今为止，离子交换树脂被认为是最高效、节能的净化方式。但离子交换剂主要应用于废水净化除杂领域，还未应用于石膏除杂领域。目前石膏除杂的方法普遍存在需水量大、除杂效率低等问题。因此，开发一项节能且高效的石膏除杂方法意义重大。
技术实现思路
本申请提供了一种杂质离子含量高的石膏的除杂方法，可以去除工业副产石膏中的杂质离子，降低杂质对石膏板性能的影响。脱硫石膏中含有Cl-、Mg2+、K+、Na+等杂质离子。磷石膏含有H2PO4-、HPO42-、PO43-、F-、Mg2+、K+、Na+等杂质离子。其中H2PO4-、HPO42-、PO43-可称为磷石膏中可溶磷杂质。本专利技术通过使用离子交换剂去除一部分工业副产石膏中的杂质离子Cl-、Mg2+、K+、Na+、H2PO4-、HPO42-、PO43-、F-等杂质离子，从而减弱杂质对石膏板强度、护面纸粘接等性能的影响。本专利技术提供的一种杂质离子含量高的石膏的除杂方法，具体为：将杂质离子含量高的石膏溶解于水中，加入离子交换剂，后搅拌混合均匀、经静置、过滤和干燥即得杂质离子含量低的石膏。在本专利技术提供的杂质离子含量高的石膏的除杂方法中，所述杂质离子含量高的石膏为脱硫石膏和磷石膏中的一种或两种。在本专利技术提供的杂质离子含量高的石膏的除杂方法中，所述磷石膏含有可溶磷、F-、Mg2+、K+或Na+中的一种或多种；在本专利技术提供的杂质离子含量高的石膏的除杂方法中，所述可溶磷在磷石膏中的含量为5000-10000mg/kg、F-在磷石膏中的含量为400-900mg/kg、Mg2+在磷石膏中的含量为500-1000mg/kg、K+在磷石膏中的含量为1200-1600mg/kg、Na+在磷石膏中的含量为600-900mg/kg；在本专利技术提供的杂质离子含量高的石膏的除杂方法中，可选地，H2PO4-在磷石膏中的含量为2000-4000mg/kg、HPO42-在磷石膏中的含量为2000-4000mg/kg或PO43-在磷石膏中的含量为2000-4000mg/kg在本专利技术提供的杂质离子含量高的石膏的除杂方法中，所述脱硫石膏含有杂质离子Cl-、Mg2+、K+或Na+中的一种或多种；在本专利技术提供的杂质离子含量高的石膏的除杂方法中，所述Cl-在脱硫石膏中的含量为800-1300mg/kg、Mg2+在脱硫石膏中的含量为100-450mg/kg、K+在脱硫石膏中的含量为200-600mg/kg、Na+在脱硫石膏中的含量为100-400mg/kg。在本专利技术提供的杂质离子含量高的石膏的除杂方法中，所述离子交换剂为无机离子交换剂和有机离子交换剂中的一种或两种；在本专利技术提供的杂质离子含量高的石膏的除杂方法中，所述无机离子交换剂选自天然沸石、合成沸石和杂多酸盐中的一种或多种；在本专利技术提供的杂质离子含量高的石膏的除杂方法中，所述有机离子交换剂选自磺化煤离子交换剂、苯乙烯系的共聚物离子交换剂、氯乙烯系离子交换剂、醋酸系离子交换剂、环氧系离子交换剂和丙烯酸系的共聚物离子交换剂中的一种或多种。在本专利技术提供的杂质离子含量高的石膏的除杂方法中，所述加入离子交换剂的操作具体为先加入阳离子离子交换剂混合搅拌均匀、静置后，再加入阴离子离子交换剂。在本专利技术提供的杂质离子含量高的石膏的除杂方法中，所述杂质离子含量高的石膏与阳离子离子交换剂以及阴离子离子交换剂的质量比为100-150:0-8:0-8，阳离子离子交换剂与阴离子离子交换剂的用量不同时取0。在本专利技术提供的杂质离子含量高的石膏的除杂方法中，所述阳离子离子交换剂的交换容量为3.5-5.5mmol/g，所述阴离子离子交换剂的交换容量为3.0-4.0mmol/g；在本专利技术提供的杂质离子含量高的石膏的除杂方法中，优选地，阳离子交换剂的交换容量为4.5mmol/g，阴离子交换剂的交换容量为3.6mmol/g。在本专利技术提供的杂质离子含量高的石膏的除杂方法中，所述杂质离子含量高的石膏与水的质量比为(1-1):(1-3)；在本专利技术提供的杂质离子含量高的石膏的除杂方法中，所述静置时间为1-4h。在本专利技术提供的杂质离子含量高的石膏的除杂方法中，所述干燥温度为30-55℃。在本专利技术提供的杂质离子含量高的石膏的除杂方法中，优选地，对于脱硫石膏(阳离子交换剂交换容量为4.5mmol/g，阴离子交换剂的交换容量为3.6mmol/g时)，实验表明每100g脱硫石膏除杂，需要0～4g阳离子交换剂，0～8g阴离子交换剂，阳离子或阴离子交换剂不同时取0。在本专利技术提供的杂质离子含量高的石膏的除杂方法中，优选地，对于磷石膏(阳离子交换树脂交换容量为4.5mmol/g，阴离子交换树脂的交换容量为3.6mmol/g时)，实验表明每100g磷石膏除杂，需要1～5g阳离子交换剂，2～9g阴离子交换剂。在本专利技术提供的杂质离子含量高的石膏的除杂方法中，由于一些离子交换树脂会改变溶液的pH值而且一些工业副产石膏的PH值不呈中性，所以当溶液PH值不为7时，用0.05mol/L的稀硫酸或Ca(OH)2饱和溶液调节溶液PH值为7。另一方面，本专利技术提供了一种生石膏，所述生石膏为使用上述杂质离子含量高的石膏的除杂方法除杂后得到。离子交换剂是能与溶液中的离子进行等当量交换反应的物质。离子交换与吸附类似，但选择性更高。利用离子交换剂与溶液中的某种同性电荷离子发生离子交换，最终溶液中的离子进入离子交换剂而离子交换剂中的离子进入溶液。在石膏溶解在水中的同时，杂质离子也会溶于水中。所以，我们可以用离子交换剂，在杂质离子溶于水后，将杂质离子置换除去，对还未煅烧的工业副产石膏进行预处理。在净化石膏中的Cl-、Mg2+、K+、Na+、H2PO4-、HPO42-、PO43-、F-等杂质离子时不必把离子交换剂与石膏分离，离子交换剂在熔融状态下再凝固后能够有类似于胶粘剂的成膜性，则还可以与其他外加剂协同增韧增强石膏制品。由于用工业副产石膏制备的许多石膏制品还具有强度不高的缺点，所以提高石膏制品的强度一直是石膏行业的一个难题。本专利技术通过添加离子交换剂使得石膏制品的抗折强度和抗压强度都有所提高。另外，在纸面石膏板行业，护面纸与石膏的粘接性能极大的影响纸面石膏板的性能。采用本专利技术技术方案的添加了离子交换剂后的石膏与护面纸的粘接性能明显提高。本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种杂质离子含量高的石膏的除杂方法，其中，所述方法为，将杂质离子含量高的石膏溶解于水中，加入离子交换剂，后搅拌混合均匀、经静置、过滤和干燥即得杂质离子含量低的石膏。/n

【技术特征摘要】
1.一种杂质离子含量高的石膏的除杂方法，其中，所述方法为，将杂质离子含量高的石膏溶解于水中，加入离子交换剂，后搅拌混合均匀、经静置、过滤和干燥即得杂质离子含量低的石膏。


2.根据权利要求1所述的杂质离子含量高的石膏的除杂方法，其中，所述杂质离子含量高的石膏为脱硫石膏和磷石膏中的一种或两种。


3.根据权利要求2所述的杂质离子含量高的石膏的除杂方法，其中，所述磷石膏含有的杂质离子为可溶磷、F-、Mg2+、K+或Na+中的一种或多种；
所述可溶磷在磷石膏中的含量为5000-10000mg/kg、F-在磷石膏中的含量为400-900mg/kg、Mg2+在磷石膏中的含量为500-1000mg/kg、K+在磷石膏中的含量为1200-1600mg/kg、Na+在磷石膏中的含量为600-900mg/kg；
所述脱硫石膏含有的杂质离子为Cl-、Mg2+、K+或Na+中的一种或多种；
所述Cl-在脱硫石膏中的含量为800-1300mg/kg、Mg2+在脱硫石膏中的含量为100-450mg/kg、K+在脱硫石膏中的含量为200-600mg/kg、Na+在脱硫石膏中的含量为100-400mg/kg。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的杂质离子含量高的石膏的除杂方法，其中，所述离子交换剂为无机离子交换剂和有机离子交换剂中的一种或两种；
所述无机离子交换剂选自天然沸石、合成沸石和杂多酸盐中的一种或多种；
所述有机离子交换剂选自磺化煤离...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨潇，陈红霞，张晓菲，刘文君，李帆，葛俊巧，周全光，雷月，王苗苗，杨正波，
申请(专利权)人：中建材创新科技研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11