[發明專利]一種貝殼類天然材料表面固定化腐植酸的方法

有效

• 申請號: 202010855199.1
• 申請日: 2020-08-24
• 公開（公告）號: CN111996008B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 郭榮波;國綱;馮權;師曉爽;郭玉
• 申請（專利權）人: 中國科學院青島生物能源與過程研究所
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;C09K17/40;C08H7/00;C08H99/00;C09K101/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 李穎

本發明涉及貝殼類天然材料的資源化利用，具體的說一種貝殼類天然材料表面改性固定化腐植酸的方法。貝殼類材料經過表面改性后，在貝殼類材料的表面固定化腐植酸。將貝殼類天然材料進行粉碎，粉碎后物料進行活化處理，直至獲得性狀穩定的改性材料顆粒；另一方面，從低品質煤炭中采用先氧化后堿溶法提取腐植酸。在30?70℃溫度下，活化后的貝殼類天然材料、腐植酸、引發劑等混合反應，形成表面固定有腐植酸的改性貝殼材料。

技術領域

本發明涉及貝殼類天然材料的資源化利用，具體的說一種貝殼類天然材料表面改性固定化腐植酸的方法。

背景技術

貝殼類天然材料大多是一些經過食品或者其他天然食材加工后的固體廢物，貝殼類廢棄物一方面占用了寶貴的土地和灘涂資源，另一方面貝殼類廢棄物由于殘存有機雜質，長期堆放容易發生腐敗滋生大量病原微生物，造成了相當嚴重的環境污染和固體廢棄物資源浪費問題。當前，貝殼類固體廢棄物的資源化成為了當今世界環境與資源保護的研究的熱點，廢棄物資源化不僅可以提高環境效益、提高產品的附加值，同時可促進水產業和農業的可持續健康發展，也可促進漁民增收。

貝殼類固體廢物的利用手段多種多樣，利用其弱堿性可做酸性土壤改良劑，利用表面基團和多孔性可做吸附劑來吸附重金屬、氮磷、酸性氣體和染料等，利用鈣質和高強度可以做建筑材料、生物填料、催化劑和類骨材料等。但由于貝殼質地堅硬、結構穩定，面對貝殼資源化利用的需求急需開發工藝簡單、成本低的改性手段。授權公告號為CN103740374B的專利公開了一種以貝殼粉為原料的土壤調理劑，但高溫煅燒的溫度高達1000℃以上，并且需要磨碎至200目，此工藝耗能巨大、成本較高。授權公告號為CN101333019B的專利公布了一種利用貝殼制造的水質凈化劑及其使用的方法，但加工過程中不僅需要磨粉、1000℃以上高溫，而且需要真空后通入氧氣，工藝過程復雜、成本較高。申請號為CN201610062807.7的專利公開了一種基于改性貝殼制備復合生物填料的方法，但加工過程中涉及到馬弗爐、微波機、球磨機、過濾器、超聲機、吹掃機以及多種化學品二乙醇胺、氫氧化鈉和乙醇等，設備多、投資大，化學品的大量使用也限制了其應用領域。

腐植酸是動植物遺骸經過微生物分解轉化及地球化學作用積累起來的有機物質，主要以芳香族骨架結構和羧基、酚羥基、磺酸基等眾多的含 氧活性官能團組成，在土壤、煤礦資源及江河湖海中均有廣泛的分布，對地球環境具有重要作用，涉及到碳循環、土壤肥效、礦物質的遷移積累和生態平衡等方面。腐植酸是具有膠體性的有機大分子物質，因此能夠改善土壤的團粒結構，使土壤疏松、吸水量增大，既能透氣增溫，又能保水保墑，改良土壤的作用明顯。同時腐植酸表面具有許多游離的帶負電荷的羧基，這些羧基能以鈣、鎂、鋅、鐵、銅、錳、鉬等陽離子形成溶于水的穩定的絡合物，減少了陽離子與氫氧根、磷酸根、碳酸根等陰離子相互結合形成不溶物的機率，增加了陽離子養分在水中的溶解度，從而使絡合態陽離子養分快速擴散到土壤溶液中供作物直接吸收利用。與此同時，腐植酸在環境保護方面的應用也比較廣泛，比如在土壤修復、污水處理、廢氣治理和生態工程上。