本發(fā)明涉及鈣粉制備
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種純天然納米級超微鈣粉的制備工藝。
背景技術(shù)：
：鈣粉，特別是氫氧化鈣、碳酸鈣及氧化鈣的復(fù)合鈣粉，具有防霉、除菌、抗氧化保存、除臭、抗菌、滅菌及分解有害化學(xué)物質(zhì)的功能。復(fù)合鈣粉，特別是純天然的復(fù)合鈣粉的生產(chǎn)方法大多是將石灰石或者貝殼等原料在含氧環(huán)境中一定的高溫長時(shí)間煅燒而成。美國專利：US7662416B2公開了一種酸性中和劑的制備工藝，該專利所述的制備工藝包括選材、清洗去除重金屬、研磨至顆粒大小為100μm-20mm、氮?dú)獗Ｗo(hù)下高于1100℃的條件下煅燒3-18個(gè)小時(shí)、納米研磨至顆粒的粒徑到達(dá)納米級別等步驟。然而該專利的煅燒步驟需要在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行，而且煅燒時(shí)間長達(dá)3-18個(gè)小時(shí)。發(fā)明專利：申請?zhí)?01210183618.7公開了一種鈣粉及其制備方法。該發(fā)明所述的鈣粉的制備方法包括如下工藝步驟：1、將貝殼清洗、干燥、粉碎；2、將所得貝殼碎末在非含氧環(huán)境下，500-600℃，燒制2-4小時(shí)；3、將前述步驟所得燒制產(chǎn)物在含氧環(huán)境下，600-900℃，燒制1-3小時(shí)；4、將含氧燒制所得產(chǎn)物研磨成粉末。該專利雖然煅燒時(shí)間縮短至幾個(gè)小時(shí)，然而其煅燒過程包括非含氧環(huán)境煅燒和含氧環(huán)境煅燒兩個(gè)步驟，操作步驟繁瑣。發(fā)明專利：申請?zhí)?01410140698.7公開了一種純天然超微鈣粉的制備工藝，克服了上述兩種專利煅燒時(shí)間長，煅燒操作繁瑣的缺陷，采用程序升溫的方式對粉碎后的原料進(jìn)行加熱煅燒，所述程序升溫的步驟包括：(a)初步升溫至350-1600℃，煅燒1.5-3小時(shí)，直至原料受熱形成裂紋；(b)繼續(xù)升溫至1000-2000℃，煅燒1-3.5小時(shí)，直至碳酸鈣完全分解。這種制備工藝雖然時(shí)間較短，操作相對簡單，但是煅燒溫度依舊很高，能耗大。如何設(shè)計(jì)一種制備工藝，降低天然納米級超微鈣粉的生產(chǎn)溫度，降低能耗，是目前需要解決的技術(shù)問題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種純天然納米級超微鈣粉的制備工藝。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的實(shí)現(xiàn)的：一種純天然納米級超微鈣粉的制備工藝，包括：選料、清洗、粉碎、研磨、煅燒、再次研磨、水解、超微研磨、烘干；選料：選取含鈣量大于30％的原料，原料為海洋生物；清洗：包括水洗、超聲酸洗及高壓水洗，水洗用于除去原料表面的污泥，超聲酸洗用于除去原料的表皮、難洗污跡及重金屬，超聲酸洗的具體操作為：將原料在濃度0.01-0.05mol/L的稀HCl溶液中超聲酸洗30-60min，超聲頻率為20-60KHz；高壓水洗用于除去超聲酸洗的生成物；粉碎：將清洗后的原料粉碎到粒徑15-30mm；研磨：將粉碎后的原料進(jìn)行研磨直至粒徑為50-100μm；煅燒：對研磨后的原料采用程序升溫的方式進(jìn)行加熱煅燒，程序升溫的步驟包括：(a)以20-30℃/min的升溫速率初步升溫至500-800℃并保溫2-4h，(b)以5-10℃/min的升溫速率繼續(xù)升溫至1000-1200℃并保溫3-5h；再次研磨：將煅燒后的原料研磨到10-30μm；水解：向再次研磨后的物料中加入10-50倍重量的水進(jìn)行水解，得到水磨原漿；超微研磨：將水磨原漿進(jìn)行研磨直至微粒粒徑為0.1-0.8μm；烘干：溫度280℃，時(shí)間2-5h。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：1、煅燒溫度相對較低，能耗小，一來在煅燒前對原料進(jìn)行粉碎與研磨得到粒徑50-100μm的原料，之后再進(jìn)行煅燒，所需的煅燒溫度顯著下降；二來煅燒采用程序升溫，先以較高的升溫速率迅速升溫使原料結(jié)構(gòu)變松散并在其表面出現(xiàn)裂紋，之后再以較低的升溫速率對其進(jìn)行煅燒使其充分分解，這種程序升溫煅燒法既降低了煅燒溫度，又促使原料充分分解；三來，采用超聲酸洗使得原料表層與內(nèi)部的結(jié)構(gòu)發(fā)生細(xì)微變化，產(chǎn)生結(jié)構(gòu)上的微空隙，在一定程度上降低了煅燒的溫度，改善了煅燒的效果；2、產(chǎn)物純度高，對原料的清洗依序采用水洗、超聲酸洗及高壓水洗，水洗用于除去原料表面的污泥，超聲酸洗用于除去原料的表皮、難洗污跡及重金屬，，高壓水洗用于除去超聲酸洗的生成物，這種清洗操作充分去除了原料上的雜質(zhì)，提高了產(chǎn)物的純度；3、產(chǎn)物形貌規(guī)整，防霉、除菌、去除重金屬、去除農(nóng)藥殘留效果好。優(yōu)選的，高壓水洗步驟為：采用壓力為60-100psi，流速為3-5加侖/分的噴嘴對原料進(jìn)行噴射，噴射時(shí)間為8-10min。進(jìn)一步優(yōu)選的，原料為硨磲貝、珍珠、牡蠣貝、海螺中的一種或多種。進(jìn)一步優(yōu)選的，原料為硨磲貝時(shí)，煅燒中程序升溫的步驟包括：(a)以20-30℃/min的升溫速率初步升溫至500℃并保溫2h，(b)以5-10℃/min的升溫速率繼續(xù)升溫至1000℃并保溫3h。進(jìn)一步優(yōu)選的，原料為珍珠時(shí)，煅燒中程序升溫的步驟包括：(a)以20-30℃/min的升溫速率初步升溫至600℃并保溫3h，(b)以5-10℃/min的升溫速率繼續(xù)升溫至1100℃并保溫3h。更為優(yōu)選的，原料為牡蠣貝時(shí)，煅燒中程序升溫的步驟包括：(a)以20-30℃/min的升溫速率初步升溫至700℃并保溫3h，(b)以5-10℃/min的升溫速率繼續(xù)升溫至1100℃并保溫5h。最為優(yōu)選的，原料為海螺時(shí)，煅燒中程序升溫的步驟包括：(a)以20-30℃/min的升溫速率初步升溫至800℃并保溫4h，(b)以5-10℃/min的升溫速率繼續(xù)升溫至1200℃并保溫5h。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明生產(chǎn)納米級超微鈣粉時(shí)所需要的煅燒溫度較低，降低了煅燒的能耗，節(jié)省了能源，還提高了納米級超微鈣粉的純度。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明的實(shí)施例1的SEM圖；圖2為本發(fā)明的實(shí)施例2的SEM圖；圖3為本發(fā)明的實(shí)施例3的SEM圖；圖4為本發(fā)明的實(shí)施例4的SEM圖；圖5為本發(fā)明的實(shí)施例5的SEM圖。具體實(shí)施方式下面對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例1一種純天然納米級超微鈣粉的制備工藝，包括：選料、清洗、粉碎、研磨、煅燒、再次研磨、水解、超微研磨、烘干；選料：以硨磲貝為原料；清洗：包括水洗、超聲酸洗及高壓水洗，水洗除去原料表面的污泥，超聲酸洗除去原料的表皮、難洗污跡及重金屬，超聲酸洗的具體操作為：將硨磲貝在濃度0.01mol/L的稀HCl溶液中超聲酸洗30min，超聲頻率為20KHz；高壓水洗除去超聲酸洗的生成物，采用壓力為60psi，流速為4加侖/分的噴嘴對原料進(jìn)行噴射，噴射時(shí)間為8min；粉碎：將清洗后的原料粉碎到粒徑15-30mm；研磨：將粉碎后的原料進(jìn)行研磨直至粒徑為50-100μm；煅燒：對研磨后的原料采用程序升溫的方式進(jìn)行加熱煅燒，程序升溫的步驟包括：(a)以25℃/min的升溫速率初步升溫至500℃并保溫2h，(b)以10℃/min的升溫速率繼續(xù)升溫至1000℃并保溫3h；再次研磨：將煅燒后的原料研磨到10-30μm；水解：向再次研磨后的物料中加入10倍重量的水進(jìn)行水解，得到水磨原漿；超微研磨：將水磨原漿進(jìn)行研磨直至微粒粒徑為0.1-0.8μm；烘干：溫度280℃，時(shí)間2h。經(jīng)檢測：本實(shí)施例得到的樣品中氧化鈣96％碳酸鈣3％其它物質(zhì)1％。實(shí)施例2一種純天然納米級超微鈣粉的制備工藝，包括：選料、清洗、粉碎、研磨、煅燒、再次研磨、水解、超微研磨、烘干；選料：以珍珠為原料；清洗：包括水洗、超聲酸洗及高壓水洗，水洗除去原料表面的污泥，超聲酸洗除去原料的表皮、難洗污跡及重金屬，超聲酸洗的具體操作為：將硨磲貝在濃度0.02mol/L的稀HCl溶液中超聲酸洗40min，超聲頻率為30KHz；高壓水洗除去超聲酸洗的生成物，采用壓力為70psi，流速為5加侖/分的噴嘴對原料進(jìn)行噴射，噴射時(shí)間為10min；粉碎：將清洗后的原料粉碎到粒徑15-30mm；研磨：將粉碎后的原料進(jìn)行研磨直至粒徑為50-100μm；煅燒：對研磨后的原料采用程序升溫的方式進(jìn)行加熱煅燒，程序升溫的步驟包括：(a)以20℃/min的升溫速率初步升溫至600℃并保溫3h，(b)以8℃/min的升溫速率繼續(xù)升溫至1100℃并保溫3h；再次研磨：將煅燒后的原料研磨到10-30μm；水解：向再次研磨后的物料中加入20倍重量的水進(jìn)行水解，得到水磨原漿；超微研磨：將水磨原漿進(jìn)行研磨直至微粒粒徑為0.1-0.8μm；烘干：溫度280℃，時(shí)間3h。經(jīng)檢測：本實(shí)施例得到的樣品中氧化鈣95％碳酸鈣4.2％其它物質(zhì)0.8％。實(shí)施例3一種純天然納米級超微鈣粉的制備工藝，包括：選料、清洗、粉碎、研磨、煅燒、再次研磨、水解、超微研磨、烘干；選料：以牡蠣貝為原料；清洗：包括水洗、超聲酸洗及高壓水洗，水洗除去原料表面的污泥，超聲酸洗除去原料的表皮、難洗污跡及重金屬，超聲酸洗的具體操作為：將硨磲貝在濃度0.03mol/L的稀HCl溶液中超聲酸洗50min，超聲頻率為40KHz；高壓水洗除去超聲酸洗的生成物，采用壓力為80psi，流速為3加侖/分的噴嘴對原料進(jìn)行噴射，噴射時(shí)間為10min；粉碎：將清洗后的原料粉碎到粒徑15-30mm；研磨：將粉碎后的原料進(jìn)行研磨直至粒徑為50-100μm；煅燒：對研磨后的原料采用程序升溫的方式進(jìn)行加熱煅燒，程序升溫的步驟包括：(a)以25℃/min的升溫速率初步升溫至700℃并保溫3h，(b)以5℃/min的升溫速率繼續(xù)升溫至1100℃并保溫5h；再次研磨：將煅燒后的原料研磨到10-30μm；水解：向再次研磨后的物料中加入30倍重量的水進(jìn)行水解，得到水磨原漿；超微研磨：將水磨原漿進(jìn)行研磨直至微粒粒徑為0.1-0.8μm；烘干：溫度280℃，時(shí)間4h。經(jīng)檢測：本實(shí)施例得到的樣品中氧化鈣95％碳酸鈣3.5％其它物質(zhì)1.5％。實(shí)施例4一種純天然納米級超微鈣粉的制備工藝，包括：選料、清洗、粉碎、研磨、煅燒、再次研磨、水解、超微研磨、烘干；選料：以海螺為原料；清洗：包括水洗、超聲酸洗及高壓水洗，水洗除去原料表面的污泥，超聲酸洗除去原料的表皮、難洗污跡及重金屬，超聲酸洗的具體操作為：將硨磲貝在濃度0.05mol/L的稀HCl溶液中超聲酸洗60min，超聲頻率為60KHz；高壓水洗除去超聲酸洗的生成物，采用壓力為100psi，流速為5加侖/分的噴嘴對原料進(jìn)行噴射，噴射時(shí)間為9min；粉碎：將清洗后的原料粉碎到粒徑15-30mm；研磨：將粉碎后的原料進(jìn)行研磨直至粒徑為50-100μm；煅燒：對研磨后的原料采用程序升溫的方式進(jìn)行加熱煅燒，程序升溫的步驟包括：(a)以25℃/min的升溫速率初步升溫至800℃并保溫4h，(b)以10℃/min的升溫速率繼續(xù)升溫至1200℃并保溫5h；再次研磨：將煅燒后的原料研磨到10-30μm；水解：向再次研磨后的物料中加入50倍重量的水進(jìn)行水解，得到水磨原漿；超微研磨：將水磨原漿進(jìn)行研磨直至微粒粒徑為0.1-0.8μm；烘干：溫度280℃，時(shí)間5h。經(jīng)檢測：本實(shí)施例得到的樣品中氧化鈣95％碳酸鈣4％其它物質(zhì)1％。實(shí)施例5一種純天然納米級超微鈣粉的制備工藝，包括：選料、清洗、粉碎、研磨、煅燒、再次研磨、水解、超微研磨、烘干；選料：以重量比1∶1的海螺和牡蠣貝為原料；清洗：包括水洗、超聲酸洗及高壓水洗，水洗除去原料表面的污泥，超聲酸洗除去原料的表皮、難洗污跡及重金屬，超聲酸洗的具體操作為：將硨磲貝在濃度0.04mol/L的稀HCl溶液中超聲酸洗60min，超聲頻率為50KHz；高壓水洗除去超聲酸洗的生成物，采用壓力為60psi，流速為5加侖/分的噴嘴對原料進(jìn)行噴射，噴射時(shí)間為10min；粉碎：將清洗后的原料粉碎到粒徑15-30mm；研磨：將粉碎后的原料進(jìn)行研磨直至粒徑為50-100μm；煅燒：對研磨后的原料采用程序升溫的方式進(jìn)行加熱煅燒，程序升溫的步驟包括：(a)以30℃/min的升溫速率初步升溫至800℃并保溫4h，(b)以5℃/min的升溫速率繼續(xù)升溫至1200℃并保溫5h；再次研磨：將煅燒后的原料研磨到10-30μm；水解：向再次研磨后的物料中加入40倍重量的水進(jìn)行水解，得到水磨原漿；超微研磨：將水磨原漿進(jìn)行研磨直至微粒粒徑為0.1-0.8μm；烘干：溫度280℃，時(shí)間5h。經(jīng)檢測：本實(shí)施例得到的樣品中氧化鈣96％碳酸鈣3％其它物質(zhì)1％。實(shí)施效果一、除菌實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備7份培養(yǎng)基，1份為對照組，6份為本發(fā)明的實(shí)施例1-5產(chǎn)品及對比樣品的實(shí)驗(yàn)組。將本發(fā)明的實(shí)施例1-5及對比樣品(對比樣品為申請?zhí)?01410140698.7、名稱一種純天然超微鈣粉的制備工藝的實(shí)施例1的產(chǎn)品)分別配置為質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5％的鈣粉懸濁液，并各自噴在培養(yǎng)基上，檢測結(jié)果見下表：本發(fā)明制備的純天然納米級超微鈣粉具有更迅速的滅菌效果，且作用時(shí)間短，持續(xù)效果好。二、重金屬汞去除實(shí)驗(yàn)(1)檢測對象：汞；(2)實(shí)驗(yàn)過程：準(zhǔn)備6份鈣粉，1份為對比樣品(申請?zhí)?01410140698.7、名稱一種純天然超微鈣粉的制備工藝的實(shí)施例1的產(chǎn)品)，其余5份為本發(fā)明實(shí)施例1-5的產(chǎn)品。分別配制6份500ml、100μg/L的汞溶液，向上述汞溶液中分別添加0.25克的6種鈣粉，振蕩5-10分鐘靜置，檢測比較去除率，結(jié)果見下表。鈣粉樣品起始汞濃度結(jié)束汞濃度去除率實(shí)施例1100μg/L1288實(shí)施例2100μg/L991實(shí)施例3100μg/L1585實(shí)施例4100μg/L892實(shí)施例5100μg/L694對比樣品100μg/L16μg/L84空白組100μg/L100μg/L0可見，本發(fā)明制備的純天然納米級超微鈣粉具有比申請?zhí)?01410140698.7更好的去除重金屬汞的作用。三、農(nóng)藥殘留去除實(shí)驗(yàn)檢測對象為甲胺磷與DDT的混合溶液10ml，混合溶液中甲胺磷的濃度為0.5PPM，DDT的濃度為1PPM；準(zhǔn)備6份鈣粉，1份為對比樣品(申請?zhí)?01410140698.7、名稱一種純天然超微鈣粉的制備工藝的實(shí)施例1的產(chǎn)品)，其余5份為本發(fā)明實(shí)施例1-5的產(chǎn)品。準(zhǔn)備7份檢測對象，1份檢測對象為空白組，向其余6份檢測對象中分別添加0.25克的6種鈣粉，振蕩5分鐘后靜置，檢測比較去除率，結(jié)果見上表：本發(fā)明制備的純天然納米級超微鈣粉具有比申請?zhí)?01410140698.7具有更好的去除農(nóng)藥殘留的作用。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3