利用魚骨制備羥基磷灰石的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用魚骨制備羥基磷灰石的方法，將魚骨處理成魚骨粉并置于溫度為40～60℃、濃度為0.8～1.2mol/L的Na2CO3溶液中浸泡4～6h，用水將魚骨粉清洗至中性，45～65℃烘干3～4小時，隨后進(jìn)行分段式煅燒，首先快速升溫至280～320℃煅燒50～70min，隨后升溫至400～500℃煅燒50～70min，再升溫至700～800℃煅燒50～70min，空冷至室溫，即得羥基磷灰石。本發(fā)明以魚骨為原料，簡便易行、耗時短，比水熱合成等方法制備時間最大可縮短60％以上，提高了生產(chǎn)效率，降低了能耗，同時能得到較純凈的羥基磷灰石，并具有較好的粒度，對重金屬離子的吸附性強。
【專利說明】
利用魚骨制備哲基磯灰石的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及魚類加工副產(chǎn)物的利用。更具體地說，本發(fā)明設(shè)及一種利用魚骨制備 徑基憐灰石的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國擁有豐富的魚類資源，除日常食用外，還被用于冷凍魚片等多種食品加工。在 此過程中產(chǎn)生大量副產(chǎn)物，其中魚骨約占魚類自身質(zhì)量的30% W上。如果不能進(jìn)一步處理 或者加 W利用，將造成大量生物質(zhì)浪費，并造成環(huán)境污染。由于魚骨的主要成分為蛋白質(zhì)、 脂肪等有機質(zhì)W及徑基憐灰石化7化〇巧atite，化學(xué)式化i〇(P〇4)6(〇H)2)等含巧憐酸鹽，宜根 據(jù)其成分特點加 W利用。
[0003] 徑基憐灰石是各種動物骨骼和牙齒中的主要無機化合物。其晶體為六方晶系，晶 胞中兩個巧離子不同的配位數(shù)使得整個晶體結(jié)構(gòu)中形成平行于長軸的較大通道，使巧離子 易于被其它離子替代。故徑基憐灰石能夠與吸附的重金屬離子發(fā)生交換，可用于處理廢水、 ±壤等的重金屬污染。由于徑基憐灰石對重金屬離子的吸附性強，脫附時釋放率較低，不易 形成二次污染。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)利用魚骨進(jìn)行水熱反應(yīng)制備徑基憐灰石具有耗時長、能耗大的缺點。魚 鱗目前主要用于提取經(jīng)濟價值較大的膠原蛋白，提取前W可溶性鹽的方式脫巧，而通常用 般燒法魚鱗制備徑基憐灰石又會損失膠原蛋白，難W同時提取膠原蛋白和徑基憐灰石，所 W魚鱗不適合用于般燒法制備徑基憐灰石。因此，目前亟需一種成本低、能耗小、簡單快捷 的利用魚骨制備徑基憐灰石的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的一個目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優(yōu)點。
[0006] 本發(fā)明還有一個目的是提供一種利用魚骨制備徑基憐灰石的方法，W魚骨為原 料，簡便易行、耗時短，比水熱合成等方法制備時間最大可縮短60% W上，提高了生產(chǎn)效率， 降低了能耗，同時能得到較純凈的徑基憐灰石，并具有較好的粒度，對重金屬離子的吸附性 強。
[0007] 為了實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的運些目的和其它優(yōu)點，提供了一種利用魚骨制備徑基憐灰 石的方法，將魚骨處理成魚骨粉并置于溫度為40~60°C、濃度為0.8~1.2mol/L的化2(X)3溶 液中浸泡4~化，用水將魚骨粉清洗至中性，于45~65°C烘干3~4小時，進(jìn)行分段式般燒，首 先快速升溫至280~320°C般燒50~70min，隨后升溫至400~500°C般燒50~70min，再升溫 至700~800°C般燒50~70min，空冷至室溫，即得徑基憐灰石。
[000引優(yōu)選的是，所述的利用魚骨制備徑基憐灰石的方法，魚骨粉的粒度低于100目。
[0009]優(yōu)選的是，所述的利用魚骨制備徑基憐灰石的方法，將魚骨處理成魚骨粉的方法 為:將魚骨在沸水中加熱15~30min，置于45~65°C環(huán)境中烘干3~地，粉碎至100目篩W下， 即得魚骨粉。
[0010] 優(yōu)選的是，所述的利用魚骨制備徑基憐灰石的方法，將魚骨粉置于溫度為5(TC、濃 度為Imol/L的Na2C〇3溶液中浸泡化。
[0011] 優(yōu)選的是，所述的利用魚骨制備徑基憐灰石的方法，分段式般燒包括:首先快速升 溫至300 °C般燒60min，隨后升溫至450 °C般燒60min，再升溫至700 °C般燒60min。
[0012] 優(yōu)選的是，所述的利用魚骨制備徑基憐灰石的方法，分段式般燒在馬弗爐中進(jìn)行。
[0013] 本發(fā)明至少包括W下有益效果：
[0014] 第一、本發(fā)明W魚骨為原料，簡便易行、耗時短，比水熱合成等方法制備時間最大 可縮短60% W上，提高了生產(chǎn)效率，降低了能耗，同時能得到較純凈的徑基憐灰石，并具有 較好的粒度，對重金屬離子的吸附性強；
[0015] 第二、化2C〇3溶液浸泡有利于為魚骨中的含巧化合物添加吸附氨氧根，補償徑基憐 灰石成分在般燒過程中的徑基脫落，減少般燒過程中徑基憐灰石因轉(zhuǎn)化為憐酸巧帶來的損 失，碳酸巧溶解度低于氨氧化巧，相比直接采用氨氧化鋼、氨氧化鐘等僅含氨氧根的堿，在 有大量碳酸根的溶液中，能有效減少魚骨中巧離子的溶出和損失;魚骨粉碎后，增加了表面 積，在燒制的過程中，受熱更加均勻，有機物能較好燃燒去除，減少了膠結(jié)現(xiàn)象，提高了最終 獲得的徑基憐灰石的分散度;分段式般燒是為了逐步和充分脫除魚骨粉中的水分和各種有 機化合物;第一階段般燒，主要去除魚骨粉含有的吸附水、結(jié)晶水和配位水，W及部分低燃 點和揮發(fā)點的有機物，包括部分膠原蛋白和結(jié)締組織蛋白等，第二階段般燒去除魚骨粉中 的鳥嚷嶺類化合物和其它高燃點有機質(zhì)；第Ξ階段般燒去除殘余有機質(zhì)，并使其它含巧無 機化合物轉(zhuǎn)化為徑基憐灰石；
[0016] 第Ξ、魚骨在沸水中加熱15~30min脫殘肉去除表面殘肉等明顯可見有機質(zhì)，700 °C般燒溫度制備的產(chǎn)品的巧和憐的含量的比值與徑基憐灰石最為接近，般燒溫度過高或般 燒時間延長，都會導(dǎo)致徑基憐灰石發(fā)生部分分解，含量有所降低。
[0017] 本發(fā)明的其它優(yōu)點、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本 發(fā)明的研究和實踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
【附圖說明】
[0018] 圖1為本發(fā)明的實施例4得到的徑基憐灰石的掃描電子顯微圖；
[0019] 圖2為本發(fā)明的實施例4得到的徑基憐灰石的紅外光譜圖；
[0020] 圖3為本發(fā)明的實施例4得到的徑基憐灰石在酸性環(huán)境中對Ξ種對重金屬離子Pb2 +、Cd2+和Ni2+分別吸附去除的效果圖（溶液中總的金屬離子濃度為30mg/L)。
【具體實施方式】
[0021] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，W令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書 文字能夠據(jù)W實施。
[0022] 應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的諸如"具有"、"包含"W及"包括"術(shù)語并不配出一個或多 個其它元件或其組合的存在或添加。
[0023] 需要說明的是，下述實施方案中所述實驗方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法，所 述試劑和材料，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑獲得。
[0024] <實施例1〉
[0025] 一種利用魚骨制備徑基憐灰石的方法，將魚骨粉碎成魚骨粉并置于溫度為4(TC、 濃度為0.8mol/L的Na2C〇3溶液中浸泡4h，用水清洗至中性，45°C烘干3小時，在馬弗爐中進(jìn)行 分段式般燒，首先快速升溫至280°C般燒50min，隨后升溫至400°C般燒50min，再升溫至700 °C般燒50min，空冷至室溫，即得徑基憐灰石。
[0026] <實施例2〉
[0027] -種利用魚骨制備徑基憐灰石的方法，將魚骨粉碎成魚骨粉并置于溫度為6(TC、 濃度為1.2mol/L的Na2C〇3溶液中浸泡化，用水清洗至中性，65°C烘干4小時，在馬弗爐中進(jìn)行 分段式般燒，首先快速升溫至320°C般燒70min，隨后升溫至500°C般燒70min，再升溫至800 °C般燒70min，空冷至室溫，即得徑基憐灰石。
[0028] <實施例3〉
[0029] -種利用魚骨制備徑基憐灰石的方法，將魚骨粉碎成魚骨粉并置于溫度為5(TC、 濃度為Imol/L的化2〇)3溶液中浸泡化，用水清洗至中性，55 °C烘干3小時，在馬弗爐中進(jìn)行分 段式般燒，首先快速升溫至300°C般燒60min，隨后升溫至450°C般燒60min，再升溫至700°C 般燒60min，空冷至室溫，即得徑基憐灰石。
[0030] <實施例4〉
[0031] -種利用魚骨制備徑基憐灰石的方法，將魚骨在沸水中加熱20min，置于55°C環(huán)境 中烘干化，粉碎至100目篩W下，獲得魚骨粉，將魚骨粉置于溫度為50°C、濃度為Imol/L的 化2C〇3溶液中浸泡加，用水清洗至中性，55°C烘干3小時，在馬弗爐中進(jìn)行分段式般燒，首先 快速升溫至300°C般燒60min，隨后升溫至450°C般燒60min，再升溫至700°C般燒60min，空冷 至室溫，即得徑基憐灰石。
[0032] 實施例4得到的徑基憐灰石的紅外光譜圖如圖2所示，具有徑基憐灰石的特征峰； 掃描電子顯微圖如圖1所示，從圖1可W看出徑基憐灰石為顆粒狀，粒徑為50~lOOnm，相對 于水熱法制備的徑基憐灰石具有更大的比表面積。
[0033] <對比例〉
[0034] 制備步驟及參數(shù)同時實例4,其中不同的是，在分段式般燒中，最終般燒節(jié)段分別 升溫至800 °C、900 °C、1000 °C、1100 °C，般燒60min，空冷至室溫，得到對比例1、對比例2、對比 例3、對比例4的徑基憐灰石，并進(jìn)行巧憐比的測試，測試結(jié)果如下表所示：
[0035]
[0036] 由上表可知，最終般燒階段溫度不同，所得產(chǎn)物的組成有很大區(qū)別，700°C般燒所 得產(chǎn)品，其巧和憐的含量的比值與徑基憐灰石最為接近，為最佳溫度，般燒溫度過高，會導(dǎo) 致徑基憐灰石發(fā)生少量分解，含量有所降低。
[0037] <吸附能力測試〉
[003引溶液中金屬離子(Pb2+、Cd2+和Ni2+)總濃度為30mg/L，本發(fā)明的實施例4得到的徑基 憐灰石投料量為5g/L，處理時間為化，期間不斷攬拌，結(jié)束時lOOOOg條件下離屯、20min取上 清測定殘余重金屬離子濃度。
[0039]實驗結(jié)果如圖3所示，分別示出了實施例4得到的徑基憐灰石在酸性環(huán)境中對Ξ種 對重金屬離子化2+、Cd2+和Ni2+分別吸附去除的效果，在所給條件下，魚骨粉制備的徑基憐灰 石經(jīng)過溶液酸度調(diào)節(jié)，對化2+、Cd2+和Ni2S種離子的吸附清除率都能達(dá)到80%W上。
[0040] 運里說明的設(shè)備數(shù)量和處理規(guī)模是用來簡化本發(fā)明的說明的。對本發(fā)明的應(yīng)用、 修改和變化對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。
[0041] 盡管本發(fā)明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列 運用，它完全可W被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地 實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限 于特定的細(xì)節(jié)和運里示出與描述的實施例。
【主權(quán)項】
1. 一種利用魚骨制備羥基磷灰石的方法，其特征在于，將魚骨處理成魚骨粉并置于溫 度為40~60°C、濃度為0.8~1.2mol/L的Na 2C〇3溶液中浸泡4~6h，用水將魚骨粉清洗至中 性，于45~65°C烘干3~4小時，進(jìn)行分段式煅燒，首先快速升溫至280~320°C煅燒50~ 70min，隨后升溫至400~500°C煅燒50~70min，再升溫至700~800°C煅燒50~70min，空冷 至室溫，即得羥基磷灰石。2. 如權(quán)利要求1所述的利用魚骨制備羥基磷灰石的方法，其特征在于，魚骨粉的粒度低 于100目。3. 如權(quán)利要求2所述的利用魚骨制備羥基磷灰石的方法，其特征在于，將魚骨處理成魚 骨粉的方法為：將魚骨在沸水中加熱15~30min，置于45~65°C環(huán)境中烘干3~4h，粉碎至 100目篩以下，即得魚骨粉。4. 如權(quán)利要求1所述的利用魚骨制備羥基磷灰石的方法，其特征在于，將魚骨粉置于溫 度為50°C、濃度為lmol/L的Na2C0 3溶液中浸泡5h。5. 如權(quán)利要求1所述的利用魚骨制備羥基磷灰石的方法，其特征在于，分段式煅燒包 括：首先快速升溫至300°C煅燒60min，隨后升溫至450°C煅燒60min，再升溫至700°C煅燒 60min〇6. 如權(quán)利要求1~5中任一項所述的利用魚骨制備羥基磷灰石的方法，其特征在于，分 段式煅燒在馬弗爐中進(jìn)行。
【文檔編號】C01B25/32GK106082155SQ201610401774
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月7日
【發(fā)明人】屈嘯聲, 何秀, 張云光
【申請人】廣西壯族自治區(qū)藥用植物園