[發明專利]一種基于亞臨界水解法制取納米碳酸鈣的方法

有效

• 申請號: 201910496467.2
• 申請日: 2019-06-10
• 公開（公告）號: CN110203957B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 余康宸
• 申請（專利權）人: 水恣意（廈門）科技有限公司
• 主分類號: C01F11/18
• 分類號: C01F11/18;B82Y40/00;A23B7/157
• 代理公司: 重慶市信立達專利代理事務所(普通合伙) 50230
• 代理人: 包曉靜

本發明屬于納米碳酸鈣制備技術領域，公開了一種基于亞臨界水解法制取納米碳酸鈣的方法，所述基于亞臨界水解法制取納米碳酸鈣的方法包括：先采用研磨貝殼的辦法得到毫米級碳酸鈣，再采用亞臨界水解法在高壓環境下進行水解萃取貝殼里氨基酸，經過干燥等步驟得到納米級碳酸鈣。本發明對貝殼進行綜合利用，變廢為寶，解決困擾沿海地區貝殼對環境的污染問題；貝殼主要成分是碳酸鈣和蛋白質，含的雜質較少且相對較易分離(廈門處中國沿海，貝類資源豐富)，貝殼對于我國海洋資源綜合利用，也有很大促進；在沿海地區貝殼收集方便，廉價易得，可降低制備納米碳酸鈣的原料成本，提高納米碳酸鈣產品的市場競爭力。

技術領域

本發明屬于納米碳酸鈣制備技術領域，尤其涉及一種基于亞臨界水解法制取納米碳酸鈣的方法

背景技術

目前，業內常用的現有技術是這樣的：我國是世界上最大的貝類養殖國，年產量占世界貝類總產量的60％以上。資料表明我國貝殼年產量達50萬噸，然而，占貝類重量1/3的貝殼被廢棄，僅一年可產生廢棄貝殼15～18萬噸。福建沿海屬亞熱帶海洋和大陸架淺海，港灣多，淺海灘涂廣闊，貝類養殖歷史悠久，發展迅速，產量高，品種豐富。貝殼的物質組成分為無機質和有機質兩部分。無機質部分以碳酸鈣為主，占貝殼質量90％以上。有機質部分占貝殼質量的3％～5％，分為可溶性有機質和不溶性有機質。貝殼是用有機質通過生物礦化調節而成，即以少量有機質大分子(蛋白質、糖蛋白或多糖)為框架，以碳酸鈣為單位進行分子操作，組成的高度有序的多重微層結構，其生物礦化形成過程受有機大分子控制，形成材料由外套膜分泌。貝殼基本結構分為三層：外層是厚度極薄的硬化蛋白角質層；中間為鈣質纖維交織，呈葉片狀結構且存在天然氣孔的棱柱層；內層為珍珠層，主要由碳酸鈣等礦物質和少量有機質組成。

目前已知貝殼的開發利用價值：

(1)納米級貝殼除菌粉

果蔬經生長、人工采摘、包裝、運輸、采購等多道程序進入千家萬戶，表面上沾染大量細菌。通常，人們清洗果蔬的方式是將果蔬在自來水中沖洗或浸泡片刻后食用或烹飪加工，這可以在很大程度上除去細菌，但是在果蔬的不平整表面或者其他較難清洗到的地方會藏匿著大量的細菌，不一定會被徹底清除。若是果蔬生食的話，對清除細菌的要求就相對更高。常用的清洗劑通常是表面活性劑、堿、無機鹽等配制而成的化學品，一旦未沖洗干凈的話，反而易造成二次污染，影響健康。

(2)作為藥物載體

貝殼主要由棱柱層構成，由于其特殊的葉片狀物理構造及貝殼中含有大量2～10μm的微孔結構和生物活性的氨基多糖及特性蛋白，若經處理可產生多種不同孔穴結構，使其具有極強的吸附能力、包接功能和催化分解等作用。

(3)以貝殼制備天然緩釋肥料和鈣質肥料

我國化肥平均利用率中，氮為30％～35％，磷為10％～25％，鉀為35％～50％，肥料利用率低的主要原因是淋溶損失。貝殼含有豐富的天然多孔表面，是物質附著的理想載體，苗艷麗等人經研究發現，用貝殼粉制備的氮肥具有緩釋作用，可以起到延長肥料養分釋放時間，提高肥料利用率的效果，且十分適用于做酸性土壤的肥料。化肥的產期使用使土壤板結酸化，黃梅卿在研究中心發現，對農作物實施貝殼粉增鈣技術，以堿性貝殼粉作為鈣質補充肥料可以起到很好的增產作用。

(4)用貝殼制備水泥添加劑和涂料添加劑

貝殼含有90％的碳酸鈣，其中牡蠣等含有95％的碳酸鈣，而普通石灰石中的含量為80％，較好的石灰石純度約為94.6％，所以用貝殼取代石灰石制備添加劑具有一定的合理性。另外Yang E I等人在Construction And Building Materials中曾指出，在長期高強度混凝土中加入10％的貝殼粉后對混凝土的長期強度不會產生影響，同時可以顯著提高混凝土的抗凍融性和抗水滲透能力。在廈門等氣候潮濕的沿海地區，墻壁涂料發霉是常見問題之一，在涂料中添加貝殼粉可以顯著防止涂料長霉。

(5)以貝殼為原料制取水泥。