[發明專利]一種表面固定化腐植酸的碳酸鈣類固體化合物

在審

• 申請號: 202110966907.3
• 申請日: 2021-08-23
• 公開（公告）號: CN113773135A
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 鄭學博;宋文靜;董建新;叢萍
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院煙草研究所（中國煙草總公司青州煙草研究所）
• 主分類號: C05G3/00
• 分類號: C05G3/00;C05G3/40;C05G3/80;C09K17/40;B01J20/24;B01J20/02;C02F1/28;C02F101/20;C09K101/00
• 代理公司: 北京識然知識產權代理事務所(普通合伙) 11975
• 代理人: 曾慶國

本發明目的在于提供一種表面固定化腐植酸的碳酸鈣類固體化合物，是將碳酸鈣類材料進行粉碎，然后進行脫水、干燥；將干燥好的碳酸鈣類固體材料與活化劑混合進行活化；其中活化劑占碳酸鈣類固體材料的質量比例為0.5％?20％之間，通過活化反應將活化劑均勻覆蓋到碳酸鈣類固體表面，將活化處理的碳酸鈣類固體材料與腐植酸、引發劑進行配料，在溫度30?70℃下進行反應，使腐殖酸固定在碳酸鈣類固體材料的表面。本發明將碳酸鈣類固體材料進行活化后，使其對腐植酸類化合物進行固定化處理。固定化腐植酸是集合了碳酸鈣類材料和腐植酸兩者利用的優勢，并且固定后的腐植酸不容易脫落流失、可多次循環利用，充分增強了碳酸鈣類材料的應用功能。

技術領域

本發明屬于碳酸鈣類固體化合物技術領域，具體涉及一種表面固定化腐植酸的碳酸鈣類固體化合物及其應用。

背景技術

碳酸鈣(CaCO)是一種無機化合物，俗稱灰石、石灰石、石粉、大理石等，是地球上常見物質之一，存在于霰石、方解石、白堊、石灰巖、大理石、石灰華等巖石內，亦為動物骨骼或外殼的主要成分。碳酸鈣用途極廣，下游應用十分廣泛，其主要應用于造紙、塑料、涂料、動物飼料、橡膠等領域。從下游應用占比來看，碳酸鈣在造紙和塑料領域應用較多，各占據了下游應用市場的1/3左右的份額。但目前仍有較多的碳酸鈣類固體廢棄物沒有得到充分的利用，比如海產品外殼類高值化利用效率低、在某些塑料、建材等領域與其他的天然礦物相比沒有明顯的成本優勢等等。這些問題都迫切需要開拓關于碳酸鈣高值化利用的新途徑、新方法。

碳酸鈣固體應用的方式多種多樣，但由于本身的特性限制，大部分情況下都需要進行表面改性，以達到廣泛使用或者高值化利用的目的。碳酸鈣的表面改性方法主要是化學包覆，使用的表面改性劑包括硬脂酸(鹽)，鈦酸酯偶聯劑，鋁酸酯偶聯劑等。例如可以用偶聯劑對碳酸鈣進行表面改性，即利用偶聯劑一端的基團與碳酸鈣的表面反應，形成強有力的化學鍵合。但偶聯劑需要在干燥無水的狀態下使用，且某些偶聯劑需要特種的溶劑分布，這在一定程度上限制了使用范圍。而某些濕法改性又摻雜了大量的額外溶劑，無疑提高了成本。

腐植酸是自然界中廣泛存在的大分子有機物質，廣泛應用于農、林、牧、石油、化工、建材、醫藥衛生、環保等各個領域。尤其是現在提倡生態農業建設、無公害農業生產、綠色食品、無污染環保等，更使腐植酸備受推崇。事實證明，人類的生活和生存離不開腐植酸。腐植酸中含有許多以氧為主要元素的活性基團如羧基、甲氧基、醇羥基、酚羥基、醌基等。但活性基團的存在也決定了腐植酸的利用環境往往受到非目標性因素的影響，例如希望利用腐植酸本身的離子交換功能，但同時受到某些金屬離子的脅迫產生絡合作用等等。另一方面腐植酸容易流失，特別是對于肥料的使用場合而言，因此如何固定化腐植酸成為其有效利用的途徑之一。

因此，充分認識并結合碳酸鈣類材料和腐植酸兩者的優點，將腐植酸牢牢固定在碳酸鈣表面上，擴展其應用領域，或者將某些固廢材料變廢為寶，定能實現良好的社會、經濟和環境效益。

發明內容

本發明目的在于提供一種制備成本低廉、工藝流程簡單的表面固定化腐植酸的碳酸鈣類固體化合物，及其高值化利用的方法，從而彌補現有技術的不足。

本發明所提供的表面固定化腐植酸的碳酸鈣類固體化合物，其制備方法包括如下的步驟：

1)碳酸鈣類固體原料粉碎處理：

將碳酸鈣類材料進行粉碎，然后進行脫水、干燥；

作為實施例的一種具體記載，粉碎后的碳酸鈣類材料粒度為10-200目；

所述的碳酸鈣類材料包括海洋類天然碳酸鈣類材料，一般是指海洋貝殼類外殼，例如牡蠣殼、扇貝殼、海螺、蛤蜊等；天然礦物材料一般是指方解石、大理石、鐘乳石、石灰石、冰洲石等自然界天然存在的碳酸鈣類礦物；人工合成的碳酸鈣材料，一般是指通過物理、化學手段得到的碳酸鈣類材料；