[發明專利]利用魚骨制備羥基磷灰石的方法

有效

• 申請號: 201610401774.4
• 申請日: 2016-06-07
• 公開（公告）號: CN106082155B
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 屈嘯聲;何秀;張云光
• 申請（專利權）人: 廣西壯族自治區藥用植物園
• 主分類號: C01B25/32
• 分類號: C01B25/32
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙)11369
• 代理人: 靳浩

技術領域

本發明涉及魚類加工副產物的利用。更具體地說，本發明涉及一種利用魚骨制備羥基磷灰石的方法。

背景技術

我國擁有豐富的魚類資源，除日常食用外，還被用于冷凍魚片等多種食品加工。在此過程中產生大量副產物，其中魚骨約占魚類自身質量的30％以上。如果不能進一步處理或者加以利用，將造成大量生物質浪費，并造成環境污染。由于魚骨的主要成分為蛋白質、脂肪等有機質以及羥基磷灰石(hydroxyatite，化學式Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂)等含鈣磷酸鹽，宜根據其成分特點加以利用。

羥基磷灰石是各種動物骨骼和牙齒中的主要無機化合物。其晶體為六方晶系，晶胞中兩個鈣離子不同的配位數使得整個晶體結構中形成平行于長軸的較大通道，使鈣離子易于被其它離子替代。故羥基磷灰石能夠與吸附的重金屬離子發生交換，可用于處理廢水、土壤等的重金屬污染。由于羥基磷灰石對重金屬離子的吸附性強，脫附時釋放率較低，不易形成二次污染。

現有技術利用魚骨進行水熱反應制備羥基磷灰石具有耗時長、能耗大的缺點。魚鱗目前主要用于提取經濟價值較大的膠原蛋白，提取前以可溶性鹽的方式脫鈣，而通常用煅燒法魚鱗制備羥基磷灰石又會損失膠原蛋白，難以同時提取膠原蛋白和羥基磷灰石，所以魚鱗不適合用于煅燒法制備羥基磷灰石。因此，目前亟需一種成本低、能耗小、簡單快捷的利用魚骨制備羥基磷灰石的方法。

發明內容

本發明的一個目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優點。

本發明還有一個目的是提供一種利用魚骨制備羥基磷灰石的方法，以魚骨為原料，簡便易行、耗時短，比水熱合成等方法制備時間最大可縮短60％以上，提高了生產效率，降低了能耗，同時能得到較純凈的羥基磷灰石，并具有較好的粒度，對重金屬離子的吸附性強。

為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種利用魚骨制備羥基磷灰石的方法，將魚骨處理成魚骨粉并置于溫度為40～60℃、濃度為0.8～1.2mol/L的Na₂CO₃溶液中浸泡4～6h，用水將魚骨粉清洗至中性，于45～65℃烘干3～4小時，進行分段式煅燒，首先快速升溫至280～320℃煅燒50～70min，隨后升溫至400～500℃煅燒50～70min，再升溫至700～800℃煅燒50～70min，空冷至室溫，即得羥基磷灰石。

優選的是，所述的利用魚骨制備羥基磷灰石的方法，魚骨粉的粒度低于100目。

優選的是，所述的利用魚骨制備羥基磷灰石的方法，將魚骨處理成魚骨粉的方法為：將魚骨在沸水中加熱15～30min，置于45～65℃環境中烘干3～4h，粉碎至100目篩以下，即得魚骨粉。

優選的是，所述的利用魚骨制備羥基磷灰石的方法，將魚骨粉置于溫度為50℃、濃度為1mol/L的Na₂CO₃溶液中浸泡5h。

優選的是，所述的利用魚骨制備羥基磷灰石的方法，分段式煅燒包括：首先快速升溫至300℃煅燒60min，隨后升溫至450℃煅燒60min，再升溫至700℃煅燒60min。

優選的是，所述的利用魚骨制備羥基磷灰石的方法，分段式煅燒在馬弗爐中進行。

本發明至少包括以下有益效果：

第一、本發明以魚骨為原料，簡便易行、耗時短，比水熱合成等方法制備時間最大可縮短60％以上，提高了生產效率，降低了能耗，同時能得到較純凈的羥基磷灰石，并具有較好的粒度，對重金屬離子的吸附性強；

第二、Na₂CO₃溶液浸泡有利于為魚骨中的含鈣化合物添加吸附氫氧根，補償羥基磷灰石成分在煅燒過程中的羥基脫落，減少煅燒過程中羥基磷灰石因轉化為磷酸鈣帶來的損失，碳酸鈣溶解度低于氫氧化鈣，相比直接采用氫氧化鈉、氫氧化鉀等僅含氫氧根的堿，在有大量碳酸根的溶液中，能有效減少魚骨中鈣離子的溶出和損失；魚骨粉碎后，增加了表面積，在燒制的過程中，受熱更加均勻，有機物能較好燃燒去除，減少了膠結現象，提高了最終獲得的羥基磷灰石的分散度；分段式煅燒是為了逐步和充分脫除魚骨粉中的水分和各種有機化合物；第一階段煅燒，主要去除魚骨粉含有的吸附水、結晶水和配位水，以及部分低燃點和揮發點的有機物，包括部分膠原蛋白和結締組織蛋白等，第二階段煅燒去除魚骨粉中的鳥嘌呤類化合物和其它高燃點有機質；第三階段煅燒去除殘余有機質，并使其它含鈣無機化合物轉化為羥基磷灰石；