[發(fā)明專利]一種表面固定化腐植酸的碳酸鈣類固體化合物

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110966907.3
• 申請(qǐng)日: 2021-08-23
• 公開（公告）號(hào): CN113773135A
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭學(xué)博;宋文靜;董建新;叢萍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所（中國(guó)煙草總公司青州煙草研究所）
• 主分類號(hào): C05G3/00
• 分類號(hào): 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(shí)然知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11975
• 代理人: 曾慶國(guó)

本發(fā)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(jìn)行粉碎，然后進(jìn)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(jìn)行活化；其中活化劑占碳酸鈣類固體材料的質(zhì)量比例為0.5％?20％之間，通過活化反應(yīng)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(fā)劑進(jìn)行配料，在溫度30?70℃下進(jìn)行反應(yīng)，使腐殖酸固定在碳酸鈣類固體材料的表面。本發(fā)明將碳酸鈣類固體材料進(jìn)行活化后，使其對(duì)腐植酸類化合物進(jìn)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(yōu)勢(shì)，并且固定后的腐植酸不容易脫落流失、可多次循環(huán)利用，充分增強(qiáng)了碳酸鈣類材料的應(yīng)用功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于碳酸鈣類固體化合物技術(shù)領(lǐng)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(yīng)用。

背景技術(shù)

碳酸鈣(CaCO)是一種無(wú)機(jī)化合物，俗稱灰石、石灰石、石粉、大理石等，是地球上常見物質(zhì)之一，存在于霰石、方解石、白堊、石灰?guī)r、大理石、石灰華等巖石內(nèi)，亦為動(dòng)物骨骼或外殼的主要成分。碳酸鈣用途極廣，下游應(yīng)用十分廣泛，其主要應(yīng)用于造紙、塑料、涂料、動(dòng)物飼料、橡膠等領(lǐng)域。從下游應(yīng)用占比來(lái)看，碳酸鈣在造紙和塑料領(lǐng)域應(yīng)用較多，各占據(jù)了下游應(yīng)用市場(chǎng)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(chǎn)品外殼類高值化利用效率低、在某些塑料、建材等領(lǐng)域與其他的天然礦物相比沒有明顯的成本優(yōu)勢(shì)等等。這些問題都迫切需要開拓關(guān)于碳酸鈣高值化利用的新途徑、新方法。

碳酸鈣固體應(yīng)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(jìn)行表面改性，以達(dá)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(xué)包覆，使用的表面改性劑包括硬脂酸(鹽)，鈦酸酯偶聯(lián)劑，鋁酸酯偶聯(lián)劑等。例如可以用偶聯(lián)劑對(duì)碳酸鈣進(jìn)行表面改性，即利用偶聯(lián)劑一端的基團(tuán)與碳酸鈣的表面反應(yīng)，形成強(qiáng)有力的化學(xué)鍵合。但偶聯(lián)劑需要在干燥無(wú)水的狀態(tài)下使用，且某些偶聯(lián)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(wú)疑提高了成本。

腐植酸是自然界中廣泛存在的大分子有機(jī)物質(zhì)，廣泛應(yīng)用于農(nóng)、林、牧、石油、化工、建材、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)保等各個(gè)領(lǐng)域。尤其是現(xiàn)在提倡生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)、無(wú)公害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、綠色食品、無(wú)污染環(huán)保等，更使腐植酸備受推崇。事實(shí)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(tuán)如羧基、甲氧基、醇羥基、酚羥基、醌基等。但活性基團(tuán)的存在也決定了腐植酸的利用環(huán)境往往受到非目標(biāo)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(shí)受到某些金屬離子的脅迫產(chǎn)生絡(luò)合作用等等。另一方面腐植酸容易流失，特別是對(duì)于肥料的使用場(chǎng)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(rèn)識(shí)并結(jié)合碳酸鈣類材料和腐植酸兩者的優(yōu)點(diǎn)，將腐植酸牢牢固定在碳酸鈣表面上，擴(kuò)展其應(yīng)用領(lǐng)域，或者將某些固廢材料變廢為寶，定能實(shí)現(xiàn)良好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種制備成本低廉、工藝流程簡(jiǎn)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(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足。

本發(fā)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(jìn)行粉碎，然后進(jìn)行脫水、干燥；

作為實(shí)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(xué)手段得到的碳酸鈣類材料；