专利名称：一种贝壳粉及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种贝壳粉及其制备方法。
背景技术：
我国处在经济高速发展时期，海鲜养殖业的快速发展，极大丰富了人们的饮食文化，同时，造成堆积如山的贝壳类垃圾，腐烂变味，造成严重的空气污染。处理好贝壳类垃圾，使其变废为宝，造福人类。日前，有不少相关贝壳粉的专利报道，缺少我国自主研发的高质量贝壳粉产品，主要原因就是在制备贝壳粉的技术和工艺上没有突破。日本专利公开2001年第145693号公报，提出了将帆立贝(扇贝)贝壳的粉碎物在1000°C以上的高温下烧成氧化钙的物质。该方法主要缺点是贝壳焙烧温度高，能耗较高，污染较大。“由两步烧成贝壳粉末构成的抗霉抗菌剂”中国公开号(101321465)，阐述了将贝壳水洗、干燥并粗粉碎，将所得粉碎物在非氧化性气氛下、在50(TC 60(TC下进行低温烧成，然后在空气气氛下、在60(TC 90(TC下进一步进行中温烧成，再将其进行微粉碎，从而制成平均粒径优选为40 μ m以下的烧成贝壳粉末。该方法主要缺点是(1)贝壳进行两次两个温度焙烧，反应温度高，时间长，能耗较高，污染较大；( 两次焙烧，工艺复杂，成本高， 不适合工业生产。“纳米级珍珠粉或贝壳粉的制造方法”中国公开号(1526412A)，阐述了将贝壳先碱洗再弱酸泡至中性，低温烘干，进行两次粗细粉碎后晶层分离技术处理，再液相插层技术处理，纳米化处理，再干燥成粉及其反粉碎解聚处理，最后粉体表面钝化处理。该方法主要缺点是制备设备繁多，工艺复杂。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种操作方便，工艺简单，通过添加助剂降低焙烧温度和时间，能耗低，污染小，比表面积高的优质贝壳粉及其制备方法。为解决上述问题，本发明所采用技术方案的基本构思是1、一种贝壳粉的制备方法，其特征在于将贝壳经水洗干净，烘干或自然干燥，粉碎过筛，添加助剂，混勻，焙烧，冷却，研磨，制成贝壳粉。2、根据权利要求1所述的一种贝壳粉的制备方法，其特征在于所述贝壳的原料是菲律宾蛤仔(南方俗称花蛤，辽宁称蚬子，山东称蛤蜊)，文蛤(车白)，牡蛎(蚝)，扇贝 (园贝)，螺壳。3、根据权利要求1所述的一种贝壳粉的制备方法，其特征在于所述粉碎过筛是利用多功能粉碎机将贝壳粉碎，粉末经过筛，达到Φ < 1.7mm。4、根据权利要求1所述的一种贝壳粉的制备方法，其特征在于所述添加助剂是按文蛤(车白)与助剂质量比为15 1 20 1，菲律宾蛤仔(南方俗称花蛤，辽宁称蚬子，山东称蛤蜊)与助剂质量比为15 1 20 1，牡蛎(蚝)与助剂质量比为15 1 20 1，扇贝(园贝)与助剂质量比为15 1 20 1，螺壳与助剂质量比为15 1 20 1。5、根据权利要求1所述的一种贝壳粉的制备方法，其特征在于所述焙烧是将贝壳与助剂配比混勻后放入坩锅，使用高温炉焙烧。6、根据权利要求1所述的一种贝壳粉的制备方法，其特征在于所述焙烧温度为 600 °C 1000°C。7、根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于所述焙烧时间为30min 60min。8、根据权利要求1所述的一种贝壳粉的制备方法，其特征在于所述研磨是经球磨机研磨，研磨时间为IOmin 20min，研磨至贝壳粉粒径小于30 μ m。9、一种由权利要求1的方法制备的贝壳粉，其特征在于贝壳粉粒径小于30μπι， 主要成分为碳酸钙(CaCO3)和氧化钙(CaO)，摩尔比为CaCO3 CaO= 100-95 0-5，氧化钙(CaO)在空气中放置，氧化钙(CaO)转化为氢氧化钙[Ca(OH)2)]，粉体属于方解石型晶体，颜色呈白色，比表面积测定结果为2. 5m2/g 3. 5m2/g。本发明的技术优点和效果是由于本发明添加助剂，降低焙烧温度(与日本专利公开2001年第145693号公报专利相比平均降低200°C )，减少焙烧次数(与以两步烧成贝壳粉专利相比减少一次焙烧)，缩短焙烧时间(与以两步烧成贝壳粉专利相比减少至少两个小时)，降低能耗(降低一半)、减少污染，制备工艺简单，比表面积高(BET测定结果为 2. 5m2/g 3. 5m2/g)。本发明所制备的贝壳粉为天然材料，可代替化工产品，应用前景广泛。
下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步详细的说明图1贝壳粉的XRD测定(1)表1编号03文蛤；⑵表1编号04菲律宾蛤仔；(3) 表1编号09螺壳；(4)硅藻土 ；(5)硅藻土(含纤维素)；(6)表1编号15牡蛎(蚝)图2表1编号03文蛤(车白)粉的红外光谱3表1编号04菲律宾蛤仔粉的红外光谱4表1编号09螺壳粉的红外光谱5表1编号15牡蛎(蚝)粉的红外光谱6表1编号16扇贝(园贝)粉的红外光谱图
具体实施例方式实施例1以文蛤(车白)为原料制备贝壳粉及其制备方法。1、将文蛤(车白)经水洗干净，烘干或自然干燥，利用多功能粉碎机将文蛤(车白)粉末初步粉碎之后经过筛，达到Φ < 1. 7mm。2、按实验设定配比添加少量助剂。当文蛤(车白)与助剂质量比为15 1，于600°C焙烧30min，得到的文蛤(车白) 粉呈灰色(表1编号01)。当文蛤(车白)与助剂质量比为20 1，于800°C焙烧60min，得到的文蛤(车白)粉呈白色，比表面为2. 5m2/g(见表1编号03)。若不添加助剂，文蛤(车白)与助剂质量比为20 0，在800°C焙烧60min，所得文蛤(车白)粉为浅灰色，比表面只有1. 7m2/g(见表1编号06)。当文蛤(车白)与助剂质量比为20 1，于800°C焙烧30min，得到的文蛤(车白) 粉呈白色，但比表面只有1. 9m2/g(见表1编号08)。保持文蛤(车白)与助剂质量比为20 1，继续升高焙烧温度，文蛤(车白)粉的色泽和比表面均无明显改善(见表1编号17和18)。本实施例证明形成文蛤(车白)粉最佳条件为文蛤(车白)粉与助剂质量比为 20 1，焙烧温度为800°C，焙烧时间为60min(见表1编号03)。3、取出文蛤(车白)粉冷却至室温，经球磨机研磨，研磨时间为10-20min，研磨至粒径小于30 μ m。表1贝壳粉制备结果
编号贝类名称W贝壳W添温度(°C)时间(min)颜色比表面积加剂*(m2/g)01文蛤(车白)15:160030灰02菲律宾蛤仔15:160060灰03文蛤(车白)20:180060白2.504菲律宾蛤仔20:180060白3.505菲律宾蛤仔20:080060白2.006文蛤(车白)20:080060浅灰1.707菲律宾蛤仔20:180030白2.308文蛤(车白)20:180030白1.909螺壳20:180060白3.210螺壳20:180030浅灰11牡蛎(蚝)20:160030灰12扇贝(园贝)20:160030灰13牡蛎(蚝)20:170030灰14扇贝(园贝)20:170030灰15牡蛎(蚝)20:180030白3.216扇贝(园贝)20:180030白3.417文蛤(车白)20:190060白2.318文蛤(车白)20:1100060白3.2实施例2以菲律宾蛤仔(南方俗称花蛤，辽宁称蚬子，山东称蛤蜊)为原料制备贝壳粉及其制备方法。1、取菲律宾蛤仔经水洗干净，烘干或自然干燥，利用多功能粉碎机将菲律宾蛤仔粉末经过筛，达到Φ < 1.7mm。2、按实验设定配比添加少量助剂。当菲律宾蛤仔与助剂质量比为15 1，于600°C焙烧30min，得到的菲律宾蛤仔粉呈灰色(表1编号02)。当菲律宾蛤仔与助剂质量比为20 1，于800°C焙烧60min，得到的菲律宾蛤仔粉呈白色，比表面为3. 5m2/g(见表1编号04)。若不添加助剂，菲律宾蛤仔与助剂质量比为20 0，在800°C焙烧60min，所得菲律宾蛤仔粉为呈白色，比表面积为2. 0m2/g(见表1编号05)。当菲律宾蛤仔与助剂质量比为20 1，于800°C焙烧30min，得到的菲律宾蛤仔粉呈白色，比表面只有2. 3m2/g (见表1编号07)。本实施例证明形成菲律宾蛤仔粉最佳条件为菲律宾蛤仔粉与助剂质量比为 20 1，焙烧温度为800°C，焙烧时间为60min。3、取出菲律宾蛤仔粉冷却至室温，经球磨机研磨，研磨时间为10-20min，研磨至粒径小于30 μ m。实施例3以螺壳为原料制备贝壳粉及其制备方法。1、取螺壳经水洗干净，烘干或自然干燥，利用多功能粉碎机将螺壳粉末初步粉碎之后经过筛，达到Φ < 1.7mm。2、按实验设定配比添加少量助剂。当螺壳与助剂质量比为20 1，于800°C焙烧30min，得到的螺壳粉呈浅灰色(表 1编号10)。当螺壳与助剂质量比为20 1，于800°C焙烧60min，得到的螺壳粉呈白色，比表面为3. 2m2/g (见表1编号09)。本实施例证明形成螺壳粉最佳条件为螺壳粉与助剂质量比为20 1，焙烧温度为800°C，焙烧时间为60min。3、取出螺壳粉冷却至室温，经球磨机研磨，研磨时间为10-20min，研磨至粒径小于 30 μ m0实施例4以牡蛎(蚝)为原料制备贝壳粉及其制备方法。1、取牡蛎(蚝)经水洗干净，烘干或自然干燥，利用多功能粉碎机将牡蛎(蚝)粉末初步粉碎之后经过筛，达到Φ < 1.7mm。2、按实验设定配比添加少量助剂。当牡蛎(蚝)与助剂质量比为20 1，于600°C焙烧30min，得到的牡蛎(蚝)粉呈灰色(表1编号11)。当牡蛎(蚝)与助剂质量比为20 1，于700°C焙烧30min，得到的牡蛎(蚝)粉呈灰色(见表1编号13)。当牡蛎(蚝)与助剂质量比为20 1，于800°C焙烧30min，得到的牡蛎(蚝)粉呈白色比表面积为3. 2m2/g (见表1编号15)。本实施例证明形成牡蛎(蚝)粉最佳条件为牡蛎(蚝)粉与助剂质量比为20 1，焙烧温度为800°C，焙烧时间为30min。3、取出牡蛎(蚝)粉冷却至室温，经球磨机研磨，研磨时间为10-20min，研磨至粒径小于30 μ m。实施例5以扇贝(园贝)为原料制备贝壳粉及其制备方法。1、取扇贝(园贝)经水洗干净，烘干或自然干燥，利用多功能粉碎机将扇贝(园贝)粉末初步粉碎之后经过筛，达到Φ < 1. 7mm。2、按实验设定配比添加少量助剂。当扇贝(园贝)与助剂质量比为20 1，于600°C焙烧30min，得到的扇贝(园贝) 粉呈灰色(表1编号12)。当扇贝(园贝)与助剂质量比为20 1，于700°C焙烧30min，得到的扇贝(园贝) 粉呈灰色(见表1编号14)。当扇贝(园贝)与助剂质量比为20 1，于800°C焙烧30min，得到的扇贝(园贝) 粉呈白色，比表面为3. 4m2/g (见表1编号16)。本实施例证明形成扇贝(园贝)粉最佳条件为扇贝(园贝)与助剂质量比为 20 1，焙烧温度为800°C，焙烧时间为30min。3、取出扇贝(园贝)粉冷却至室温，经球磨机研磨，研磨时间为10-20min，研磨至粒径小于30 μ m。实施例6文蛤(车白)壳经初步粉碎后，过筛OO目)，称取20g文蛤壳粗粉，加入Ig助剂， 研磨混合，置于炉中于800°C焙烧60min，取出。自然冷却至室温。球磨机研磨10-20min，粒径仪观测平均粒径小于30 μ m，停止研磨，得贝壳粉成品，用于^，XRD和BET测定和酸碱滴定分析，以确定其组成，晶形和表面吸附性。表1编号03文蛤壳粉的1R，XRD测定谱图见图 2和图1(1)。检测结果表明，所得文蛤壳粉主要为CaCO3和部分氧化钙(摩尔比为CaCO3 CaO = 95 5)，粉体属于方解石型碳酸钙，BET测定结果为2. 5m2/g。实施例7菲律宾蛤仔壳经初步粉碎后，过筛OO目)，称取20g菲律宾蛤仔壳粗粉，加入 Ig助剂，研磨混合，置于炉中于800°C焙烧60min，取出。自然冷却至室温。球磨机研磨 10-20min,粒径仪观测平均粒径小于30 μ m,停止研磨，得菲律宾蛤仔壳粉成品，用于IR， XRD和BET测定和酸碱滴定分析，以确定其组成，晶形和表面吸附性。表1编号04菲律宾蛤仔壳粉的1R，XRD测定谱图见图3和图1 O)。IR和XRD检测结果表明，所得菲律宾蛤仔壳粉主要为CaCO3和部分氧化钙(摩尔比为CaCO3 CaO = 97 3)，粉体属于方解石型碳酸钙，BET测定结果为3. 5m2/g。实施例8螺壳经初步粉碎后，过筛QO目)，称取20g螺壳粗粉，加入Ig助剂，研磨混合，置于炉中于800°C焙烧60min，取出。自然冷却至室温。球磨机研磨10-20min，粒径仪观测平均粒径小于30 μ m,停止研磨，得螺壳粉成品，用于顶，XRD和BET测定和酸碱滴定分析，以确定其组成，晶形和表面吸附性。表1编号09螺壳粉的IR，XRD测定谱图见图4和图1 (3)。 IR和XRD检测结果表明，所得螺壳粉主要为CaCO3和部分氧化钙(摩尔比为CaCO3 CaO =96 4)，粉体属于方解石型碳酸钙，BET测定结果为3. 2m2/g。实施例9牡蛎壳经初步粉碎后，过筛QO目)，称取20g牡蛎粗粉，加入Ig助剂，研磨混合， 置于炉中于800°C焙烧30min，取出。自然冷却至室温。球磨机研磨10-20min，粒径仪观测平均粒径小于30 μ m,停止研磨，得牡蛎粉成品，用于1R，XRD和BET测定和酸碱滴定分析，以确定其组成，晶形和表面吸附性。表1编号09牡蛎粉的^，XRD测定谱图见图5和图1 (6)。 IR和XRD检测结果表明，所得螺壳粉主要为CaCO3和部分氧化钙(摩尔比为CaCO3 CaO = 96 4)，粉体属于方解石型碳酸钙，BET测定结果为3. 2m2/g。实施例10扇贝(园贝)壳经初步粉碎后，过筛OO目)，称取20g扇贝(园贝)粗粉，加入Ig助剂，研磨混合，置于炉中于800°C焙烧30min，取出。自然冷却至室温。球磨机研磨 10-20min，粒径仪观测平均粒径小于30μπι，停止研磨，得扇贝(园贝)粉成品，用于1R，XRD 和BET测定和酸碱滴定分析，以确定其组成，晶形和表面吸附性。表1编号09扇贝(园贝) 粉的IR测定谱图见图(6)。顶检测结果表明，所得扇贝(园贝)粉主要为CaCO3和部分氧化钙(摩尔比为CaCO3 CaO = 97 3)，粉体属于方解石型碳酸钙，BET测定结果为3. 4m2/g。
权利要求
1.一种贝壳粉的制备方法，其特征在于将贝壳经水洗干净，烘干或自然干燥，粉碎过筛，添加助剂，混勻，焙烧，冷却，研磨，制成贝壳粉。
2.根据权利要求1所述的一种贝壳粉的制备方法，其特征在于所述贝壳的原料是菲律宾蛤仔(南方俗称花蛤，辽宁称蚬子，山东称蛤蜊)，文蛤(车白)，牡蛎(蚝)，扇贝(园贝)，螺壳。
3.根据权利要求1所述的一种贝壳粉的制备方法，其特征在于所述粉碎过筛是利用多功能粉碎机将贝壳粉碎，粉末经过筛，达到Φ < 1.7mm。
4.根据权利要求1所述的一种贝壳粉的制备方法，其特征在于所述添加助剂是按文蛤(车白)与助剂质量比为15 1 20 1，菲律宾蛤仔(南方俗称花蛤，辽宁称蚬子， 山东称蛤蜊)与助剂质量比为15 1 20 1，牡蛎(蚝)与助剂质量比为15 1 20 1，扇贝(园贝)与助剂质量比为15 1 20 1，螺壳与助剂质量比为15 1 20 1。
5.根据权利要求1所述的一种贝壳粉的制备方法，其特征在于所述焙烧是将贝壳与助剂配比混勻后放入坩锅，使用高温炉焙烧。
6.根据权利要求1所述的一种贝壳粉的制备方法，其特征在于所述焙烧温度为 600 °C 1000°C。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于所述焙烧时间为30min 60min。
8.根据权利要求1所述的一种贝壳粉的制备方法，其特征在于所述研磨是经球磨机研磨，研磨时间为IOmin 20min，研磨至贝壳粉粒径小于30 μ m。
9.一种由权利要求1的方法制备的贝壳粉，其特征在于贝壳粉粒径小于30μπι，主要成分为碳酸钙(CaCO3)和氧化钙(CaO)，摩尔比为CaCO3 CaO= 100-95 0-5，氧化钙 (CaO)在空气中放置，氧化钙(CaO)转化为氢氧化钙{Ca(OH) 2)}，粉体属于方解石型晶体， 颜色呈白色，比表面积测定结果为2. 5m2/g 3. 5m2/g。
全文摘要
本发明涉及一种贝壳粉及其制备方法。本发明所要解决的技术问题是降低焙烧温度，缩短时间，降低能耗而提供一种高质量的贝壳粉。本发明中贝壳粉的制备方法包括将菲律宾蛤仔(南方俗称花蛤，辽宁称蚬子，山东称蛤蜊)，文蛤(车白)，牡蛎(蚝)，扇贝(圆贝)，螺壳经水洗，干燥，粉碎，添加助剂，混合，焙烧，研磨，过筛制成粉体，利用红外光谱仪，粉末X-射线衍射仪，比表面测定装置，确定该粉末主要成份为碳酸钙(CaCO3)，含少量氧化钙(CaO)，空气中放置，则氧化钙转化为氢氧化钙[Ca(OH)2]，属于方解石型晶体，可作为天然材料，代替化工产品，应用前景广泛。
文档编号C01F11/02GK102311137SQ20101021152
公开日2012年1月11日 申请日期2010年6月29日 优先权日2010年6月29日
发明者余坚, 佟珊玲, 张大为, 梁有, 郝志峰, 阎瀚, 阎雁, 陈林 申请人:吉林省贝安新型环保建筑材料有限公司