【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于建筑石膏粉制备，具体涉及一种净醛型高强石膏粉的制备方法及其产品和应用。
技术介绍
1、脱硫石膏是燃煤电厂烟气脱硫的副产物，燃煤电厂采用湿式石灰石-石灰石膏法吸收二氧化硫，以避免二氧化硫对大气的污染，最终生成了副产物脱硫石膏。随着燃煤电厂烟气脱硫处理量的增加，脱硫石膏的产量也随之增加。大量脱硫石膏的堆积不仅占用了土地资源，而且容易形成二次污染，因此，高效利用脱硫石膏，使之变废为宝已经引起广泛关注。目前，将脱硫石膏转变为高强石膏，提高其初凝时间和力学强度，是较好的利用方式；但是，转化过程的晶型控制以及增强高强石膏的功能性，均有待改善和提高。
2、cn111620642a公开了一种净醛石膏板及其制备方法。该方法将水和改性淀粉混合搅拌均匀得到湿料，将甲醛反应剂和沸石混合搅拌均匀得到外加剂，再将湿料以及外加剂混合搅拌均匀，得到预混料；将熟石膏加入到预混料中，得到混合搅拌均匀的料浆，成型干燥处理，直至干燥至恒重，即得到净醛石膏板。该专利技术通过甲醛反应剂与甲醛间的化学反应达到去除甲醛的效果，但是，随着甲醛反应剂不断进行化学反应，逐渐消耗，最终会失去净化甲醛的功效；而且，有机氨类甲醛净化剂本身就存在一定室内污染性，在与甲醛反应前，容易造成新的污染。
3、cn105854863a公开了一种c/zno/tio2复合纳米光催化材料的制备方法。该方法采用水热法，以钛酸四正丁酯为原料，十六烷基三甲基溴化铵为表面活性剂，在室温下将钛酸四正丁酯水解搅拌反应，通过水热、抽滤、烘干得到二氧化钛前驱体；二是将可溶性的硝酸锌、
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种净醛型高强石膏粉的制备方法及其产品和应用。本专利技术方法工艺简单、绿色环保。本专利技术方法制备的高强石膏粉形貌完整、理化性能和力学性能优异，具备光催化分解甲醛功能，适用范围广。
2、本专利技术第一方面提供了一种净醛型高强石膏粉的制备方法，包括以下步骤：
3、(1)将锌盐、钛盐、有机配体、有机溶剂和助剂混合，进行热处理；
4、(2)对步骤(1)热处理的产物进行固液分离，然后使用有机溶剂浸泡，经洗涤，干燥，得到金属配位化合物；
5、(3)将金属配位化合物、聚乙烯醇、脱硫石膏粉和水混合，然后进行固液分离，洗涤，干燥，进行第一热处理和第二热处理，得到所述净醛型高强石膏粉。
6、进一步地，步骤(1)中，所述的锌盐选自六水合硝酸锌、二水合醋酸锌和四水合硫酸锌中的至少一种，优选六水合硝酸锌。
7、进一步地，步骤(1)中，所述的钛盐选自四氯化钛、乙酸钛和钛亚硫酸盐中的至少一种，优选四氯化钛。
8、进一步地，步骤(1)中，所述的有机配体选自均苯三甲酸、对苯二甲酸、均苯四甲酸中的至少一种，优选均苯四甲酸。
9、进一步地，步骤(1)中，所述的有机溶剂选自无水乙醇、无水甲醇、n,n-二甲基甲酰胺中的至少一种，优选n,n-二甲基甲酰胺。
10、进一步地，步骤(1)中，所述的助剂选自三乙醇胺、聚醚胺d-230、二甲基乙酰胺中的至少一种，优选聚醚胺d-230。
11、进一步地，步骤(1)中，所述的锌盐、钛盐、有机配体、有机溶剂和助剂的质量比为1：(0.28～1.87)：(0.15～0.58)：(15～70)：(0.75～2.87)，优选1：(0.45～0.79)：(0.2～0.4)：(25～40)：(1.15～1.93)。
12、进一步地，步骤(1)中，所述的热处理温度为75℃～150℃，优选90℃～130℃，热处理时间为8h～24h，优选12h～16h。
13、进一步地，步骤(1)中，混合的方式为在室温下混合均匀，混合的方式可以采用搅拌，混合均匀后倒入反应釜内，转移至烘箱，进行热处理。所述的室温为20℃～30℃，所述的搅拌转速为300rpm～500rpm，时间为25min～45min，所述的反应釜为带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜。
14、进一步地，步骤(2)中，所述的有机溶剂选自二氯甲烷、无水甲醇、乙腈中的至少一种，优选二氯甲烷。
15、进一步地，步骤(2)中，所述的有机溶剂浸泡温度为20℃～80℃，优选50℃～60℃，浸泡时间为5h～20h，优选10h～15h。
16、进一步地，步骤(2)中，所述的干燥温度为100℃～200℃，优选120℃～160℃，干燥时间为10h～24h，优选14h～18h。
17、进一步地，步骤(2)中，先将步骤(1)热处理的产物至室温，再进行固液分离。所述的室温为20℃～30℃。所述固液分离、洗涤可采用本领域的常规方式进行，如固液分离可采用过滤方式，洗涤可采用无水乙醇反复冲洗至中性程度。
18、进一步地，步骤(3)中，所述的聚乙烯醇选自水溶性聚乙烯醇中的任意一种，优选聚乙烯醇17-92。
19、进一步地，步骤(3)中，所述的脱硫石膏粉选自发电厂烟气脱硫系统产生的脱硫石膏，使用前经自来水洗涤，在50℃～60℃下干燥处理5h～6h，过200目筛，得到脱硫石膏细粉。
20、进一步地，步骤(3)中，所述的金属配位化合物、聚乙烯醇、脱硫石膏粉和水的质量比为1：(0.25～0.75)：(50～230)：(30～170)，优选1：(0.45～0.6)：(100～150)：(50～140)。
21、进一步地，步骤(3)中，所述的干燥温度为80℃～120℃，优选95℃～110℃，干燥时间为12h～36h，优选18h～24h。
22、进一步地，干燥后降温至室温，再进行第一热处理。
23、进一步地，步骤(3)中，第一热处理温度为140℃～200℃，优选160℃～180℃，第一热处理时间为3h～10h，优选5h～8h；第二热处理温度为280℃～420℃，优选330℃～370℃，第二热处理时间为1h～7h，优选2.5h～5h。
24、进一步地，步骤(3)中，由室温升温至第一热处理温度的升温速率为2.5℃/min～6.5℃/min，优选3.5℃/min～5℃/min，由第一热处理温度升温至第二热处理温度的升温速率为3℃/min～10℃/min，优选5℃/min～7℃/min。
25、进一步地，步骤(3)中，在惰性载气下进行第一热处理和第二热处理。所述的惰性载气选自高纯氮气、高纯氦气和高纯氩气中的任意一种，金属配位化合物的质量与载气流量比为1g：(4ml/min～8ml/min)。
26、进一步地，步骤(3)中，混合的方式为在室温下混合均匀，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种净醛型高强石膏粉的制备方法，包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的锌盐选自六水合硝酸锌、二水合醋酸锌和四水合硫酸锌中的至少一种，优选六水合硝酸锌；所述的钛盐选自四氯化钛、乙酸钛和钛亚硫酸盐中的至少一种，优选四氯化钛。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的有机配体选自均苯三甲酸、对苯二甲酸、均苯四甲酸中的至少一种，优选均苯四甲酸。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的有机溶剂选自无水乙醇、无水甲醇、N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种，优选N,N-二甲基甲酰胺；所述的助剂选自三乙醇胺、聚醚胺D-230、二甲基乙酰胺中的至少一种，优选聚醚胺D-230。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的锌盐、钛盐、有机配体、有机溶剂和助剂的质量比为1：(0.28～1.87)：(0.15～0.58)：(15～70)：(0.75～2.87)，优选1：(0.45～0.79)：(0.2～0.4)：(25～40)：(1.15～1.9
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的热处理温度为75℃～150℃，优选90℃～130℃，热处理时间为8h～24h，优选12h～16h。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的有机溶剂选自二氯甲烷、无水甲醇、乙腈中的至少一种，优选二氯甲烷；和/或，所述的有机溶剂浸泡温度为20℃～80℃，优选50℃～60℃，浸泡时间为5h～20h，优选10h～15h；和/或，所述的干燥温度为100℃～200℃，优选120℃～160℃，干燥时间为10h～24h，优选14h～18h。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的聚乙烯醇选自水溶性聚乙烯醇中的任意一种，优选聚乙烯醇17-92；和/或，所述的脱硫石膏粉选自发电厂烟气脱硫系统产生的脱硫石膏，使用前经自来水洗涤，在50℃～60℃下干燥处理5h～6h，过200目筛，得到脱硫石膏细粉。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的金属配位化合物、聚乙烯醇、脱硫石膏粉和水的质量比为1：(0.25～0.75)：(50～230)：(30～170)，优选1：(0.45～0.6)：(100～150)：(50～140)。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的干燥温度为80℃～120℃，优选95℃～110℃，干燥时间为12h～36h，优选18h～24h；优选地，干燥后降温至室温，再进行第一热处理。
11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，第一热处理温度为140℃～200℃，优选160℃～180℃，第一热处理时间为3h～10h，优选5h～8h；第二热处理温度为280℃～420℃，优选330℃～370℃，第二热处理时间为1h～7h，优选2.5h～5h。
12.根据权利要求10或11所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，由室温升温至第一热处理温度的升温速率为2.5℃/min～6.5℃/min，优选3.5℃/min～5℃/min，由第一热处理温度升温至第二热处理温度的升温速率为3℃/min～10℃/min，优选5℃/min～7℃/min。
13.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，在惰性载气下进行第一热处理和第二热处理；所述的惰性载气选自高纯氮气、高纯氦气和高纯氩气中的任意一种；金属配位化合物的质量与载气流量比为1g：(4mL/min～8mL/min)。
14.权利要求1-13任一所述的制备方法制备的净醛型高强石膏粉。
15.根据权利要求14所述的净醛型高强石膏粉，其特征在于，所述的净醛型高强石膏粉呈针状，平均粒径为2μm～4μm。
16.根据权利要求14所述的净醛型高强石膏粉，其特征在于，所述的净醛型高强石膏粉的比表面积为87m2/g～105m2/g，微孔孔容为0.28cm3/g～0.35cm3/g。
17.根据权利要求14所述的净醛型高强石膏粉，其特征在于，所述的净醛型高强石膏粉2h抗折性能为7.5MPa～9.5MPa，2h抗压性能为35MPa～40MPa，干抗压性能为65MPa～80MPa。
18.权利要求1-13任一所述的制备方法制备的净醛型高强石膏粉在建筑物室内净化甲醛等技术领域中的应用。
19.根据权利要求18所述的应用，其特征在于，所述的净醛型高强石膏粉在建筑物室内净化甲醛...
【技术特征摘要】
1.一种净醛型高强石膏粉的制备方法，包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的锌盐选自六水合硝酸锌、二水合醋酸锌和四水合硫酸锌中的至少一种，优选六水合硝酸锌；所述的钛盐选自四氯化钛、乙酸钛和钛亚硫酸盐中的至少一种，优选四氯化钛。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的有机配体选自均苯三甲酸、对苯二甲酸、均苯四甲酸中的至少一种，优选均苯四甲酸。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的有机溶剂选自无水乙醇、无水甲醇、n,n-二甲基甲酰胺中的至少一种，优选n,n-二甲基甲酰胺；所述的助剂选自三乙醇胺、聚醚胺d-230、二甲基乙酰胺中的至少一种，优选聚醚胺d-230。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的锌盐、钛盐、有机配体、有机溶剂和助剂的质量比为1：(0.28～1.87)：(0.15～0.58)：(15～70)：(0.75～2.87)，优选1：(0.45～0.79)：(0.2～0.4)：(25～40)：(1.15～1.93)。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的热处理温度为75℃～150℃，优选90℃～130℃，热处理时间为8h～24h，优选12h～16h。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的有机溶剂选自二氯甲烷、无水甲醇、乙腈中的至少一种，优选二氯甲烷；和/或，所述的有机溶剂浸泡温度为20℃～80℃，优选50℃～60℃，浸泡时间为5h～20h，优选10h～15h；和/或，所述的干燥温度为100℃～200℃，优选120℃～160℃，干燥时间为10h～24h，优选14h～18h。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的聚乙烯醇选自水溶性聚乙烯醇中的任意一种，优选聚乙烯醇17-92；和/或，所述的脱硫石膏粉选自发电厂烟气脱硫系统产生的脱硫石膏，使用前经自来水洗涤，在50℃～60℃下干燥处理5h～6h，过200目筛，得到脱硫石膏细粉。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的金属配位化合物、聚乙烯醇、脱硫石膏粉和水的质量比为1：(0.25～0.75)：(50～...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵亮，王岩，刘野，刘涛，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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