[發明專利]一種貝殼粉及其制備方法

在審

• 申請號: 201910596935.3
• 申請日: 2019-07-03
• 公開（公告）號: CN110316751A
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 冀志江;匡猛;王靜;曹延鑫
• 申請（專利權）人: 中國建筑材料科學研究總院有限公司
• 主分類號: C01F11/18
• 分類號: C01F11/18
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產權代理事務所(普通合伙) 11348
• 代理人: 劉鐵生;孟阿妮

本發明公開了一種貝殼粉及其制備方法，該制備方法包括以下步驟：將貝殼和水置于腐敗罐，在添加外源微生物或利用自生微生物進行密閉反應；反應結束后，將產生的廢水進行密閉處理或循環使用；經外源微生物或自生微生物處理后的貝殼用清水洗滌，將產生的廢水進行污水密閉處理或后續循環利用；將得到的貝殼烘干、殺菌后粉碎并過篩，收集得到貝殼粉。本發明提供的方法，改進了現有工藝，不必高溫煅燒，在降低生產成本的條件下，處理后的貝殼保留原有貝殼的高純度CaCO₃成分，不添加其他物質(如增白劑等)；貝殼粉的建材白度不低于80％，CaCO₃含量不低于90％，比表面積不低于15m²/g。

技術領域

本發明屬于固體廢棄物資源再利用領域，具體涉及一種基于微生物作用的貝殼粉及其制備方法。

背景技術

貝殼是一種漁業副產品，具有來源廣泛、價格低廉的優點，屬于可再生的天然生物礦化材料。通常，貝殼由角質層、棱柱層和珍珠層構成，其中珍珠層包括95％的CaCO₃和少量蛋白質、糖蛋白和多聚糖等有機質；CaCO₃晶體交叉疊層，堆積成極為齊整的有序結構。目前，將貝殼制成高活性貝殼粉用作牲畜飼料添加劑、補鈣劑和高分子材料的填料、紙張填料以及內墻裝飾材料的填料等，是研究領域的熱點。

貝殼粉在內墻裝飾壁材中具有不散發甲醛、甲苯和苯等有害氣體的特性，對于存在化學過敏和身體抵抗力較弱的兒童、老人和孕婦等，是最為適合的內墻裝飾材料的填料之一。相比硅藻泥，貝殼粉涂料在防火阻燃等方面性能更為突出。在優質貝殼粉價格昂貴和相關行業應用技術進入大規模產業化的背景下，開發廉價、環保、高效、無化學添加的貝殼粉制備技術對于我國貝殼資源的高效、綜合利用，貝殼粉產業的可持續發展以及滿足相關應用行業對優質貝殼粉不管增長的需求均具有重要意義。貝殼中殘留于珍珠層和與CaCO₃交叉疊層的有機質等，是制約貝殼粉品質和應用范圍的重要因素。目前，去除有機質制備高活性貝殼粉，較為可行的方法有堿洗-煅燒、酸洗-煅燒和高溫煅燒等，但是堿洗-煅燒和酸洗-煅燒產生的含有大量酸/堿的污水難以處理，極易造成二次化學污染，且工藝環境苛刻，會對貝殼結構造成不可逆的損傷。高溫煅燒釋放大量CO₂等溫室氣體，而且能耗較高，對環境也造成了較大的負荷。

發明內容

針對現有制備工藝存在的問題，為了更好地利用貝殼資源，進行簡單、環保、高效的處理，本發明的目的是提供了一種基于微生物作用的貝殼粉制備方法。

為了達成上述的目的，本發明提供了一種貝殼粉的制備方法，包括以下步驟：

(1)將貝殼和水置于腐敗罐，在添加外源微生物或利用自生微生物進行密閉反應，反應結束后，將產生的廢水輸送至另一個腐敗罐循環利用，或注入另一個污水罐進行污水處理；

(2)將步驟(1)經過外源微生物或自生微生物處理的貝殼用清水洗滌，之后將產生的廢水輸送至腐敗罐循環利用，或直接注入污水罐進行處理；

(3)將步驟(2)得到的貝殼烘干、殺菌；

(4)將步驟(3)得到的貝殼粉碎并過篩，即得貝殼粉。

進一步地，其中在步驟(1)中，所述貝殼和水的質量比為1:3；所述外源微生物與水的質量比不低于1:1；所述外源微生物或自生微生物與水的質量比不低于5％；所述貝殼在腐敗罐中的填充度為10-90％；所述密閉反應的溫度為10-50℃；所述密閉反應的時間不低于2天。

進一步地，其中在步驟(1)中，在所述密閉反應進行時，還包括采用吸附、光催化降解或臭氧處理等處理方式以除去臭氣的步驟，這是由于罐體在反應時有輕微帶臭味氣體溢出。