一种可溶出碱金属/锶/硒元素的缓释矿化材料及制备方法与流程

本申请属于缓释矿化材料，具体涉及一种可溶出碱金属/锶/硒元素的缓释矿化材料及制备方法。

背景技术：

1、矿物质作为人类所需的主要营养物质之一，是人体代谢的“管家”，有维持和调整机体的功能。饮用水是人体获得矿物质元素的有效途径，但随着生活水平的提高，人们的饮用水已由传统的自来水转变为净水器净化的纯净水。净水器在过滤掉水中杂质的同时，也将对人体有益的矿物质去除，人长时间饮用纯净水会带走身体中的矿物质导致亚健康状态。为了解决纯净水缺少有益矿物质的问题，现有专利cn 114369308 b公开了基于岩石和聚合物复合材料的矿化滤芯及制备方法与应用，采用聚合物、改性姜石、改性炉甘石制备的矿化滤芯可向水中大量释放锌等人体需要的元素，并据有较强的抗菌作用。虽然改善现有的滤芯过滤的水中矿物质含量较低的问题，但仍存在矿化材料中矿化元素成分种类众多，无法精准控制改性矿化材料溶出的矿物元素种类和含量的问题。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本申请提出了一种可溶出碱金属/锶/硒元素的缓释矿化材料，能够在纯净水中只溶出碱金属/锶/硒元素且能将溶出元素的含量控制在一定范围。

2、本申请的另一个目的在于提供上述可溶出碱金属/锶/硒元素的缓释矿化材料的制备方法。

3、为了实现上述目的，本申请采用的技术方案是：

4、一种可溶出碱金属/锶/硒元素的缓释矿化材料，包括如下重量份的原料：含碱金属/锶/硒原料4-60份、二氧化硅15-40份，沸石5-10份，石英5-10份、粘结剂2-10份、纳米硅粉1-10份；所述含碱金属原料为含锂、钠、钾原料。

5、优选的，所述含锂原料为锂辉石中提纯提取的氧化锂20-40份、锂云母中提纯提取的碳酸锂2-10份；或

6、所述含钠原料为钠长石中提纯提取的氧化钠20-40份、白碳酸钠2-10份、硅酸钠2-10份；或

7、所述含钾原料为钾长石中提纯提取的氧化钾2-20份，白云石中提纯提取的硅酸钾2-10份；或

8、所述含锶原料为菱锶矿中提纯提取的碳酸锶20-40份，天青石中提纯提取的硫酸锶2-10份；或

9、所述含硒原料为食品级富硒酵母粉20-40份。

10、优选的，所述粘结剂为硅溶胶。

11、一种上述所述可溶出碱金属/锶/硒元素的缓释矿化材料制备方法，包括以下步骤：

12、步骤1、混合制浆：将含碱金属/锶/硒原料和溶剂混合磨成浆料；

13、步骤2、喷雾造粒：将步骤1所述浆料进行喷雾造粒；

14、步骤3、混合搅拌：将步骤2所得颗粒与二氧化硅、沸石、石英磨成粉料后进行均匀混合和充分搅拌；

15、步骤4、成型：在步骤3充分混合搅拌的粉料中加入粘结剂进行成型，烘干，得到成型品；

16、步骤5、烧结：将步骤4所述成型品烧结，后降至室温，得到半成品；

17、步骤6、涂敷、二次加热：在步骤5所述半成品上涂敷纳米硅粉，二次加热，后降至室温，得到一种可溶出碱金属/锶/硒元素的缓释矿化材料。

18、优选地，所述溶剂为75％体积分数酒精或水；进一步优选的所述溶剂为75％体积分数酒精；所述步骤1制浆条件为在压力罐中5个大气压下进行。

19、优选的，步骤2所得颗粒粒径为0.3-0.7mm，所述步骤2喷雾造粒在喷雾造粒塔中进行。

20、优选的，步骤3混合搅拌在混料机中进行。

21、优选的，所述烘干温度为80℃，步骤4在滚动型成球机中进行，步骤4所述成型品的粒径为1-15mm。

22、优选的，所述步骤5在真空电炉中进行烧结，步骤5所述烧结温度为1000℃，保温时间为2小时。

23、优选的，步骤6所述二次加热温度为600℃，保温时间为2小时。

24、一种矿化器，包括所述的可溶出碱金属/锶/硒元素缓释矿化材料或制备方法制备得到的可溶出碱金属/锶/硒元素缓释矿化材料。

25、本申请能够带来如下有益效果：

26、1、本申请制备的缓释矿化材料，通过对天然矿石中矿物元素的精准提纯，然后把易溶的碱金属/锶/硒元素锁在无机非金属材料的晶格中能够使其缓慢释放，达到了能够使材料在纯净水中只溶出单一矿物质元素，且生产过程中的精准配比，能够使矿物质元素的溶出量能够在一定范围内可控。

27、2、本申请制备的缓释矿化材料中加入二氧化硅、石英，可作骨架结构为缓释矿化材料提供支撑作用，使缓释矿化材料的形状可控；且二氧化硅、石英在水中不会溶出任何物质，可有效避免溶出矿物质元素的过程中引入杂质污染饮用水；且二氧化硅和石英混合作为缓释矿化材料骨架可有效降低产品生产成本。

28、3、本申请制备的缓释矿化材料中加入多孔结构的沸石，可使缓释矿化材料富含微孔结构，避免骨架在烧结过程中过于致密而影响矿物质元素溶出。

29、4、本申请将硅溶胶作为粘结剂，其主要成分为二氧化硅，在水中不溶出任何物质，可有效避免缓释矿化材料溶出矿物质元素的过程中引入杂质污染饮用水。

30、5、本申请制备的缓释矿化材料涂敷纳米硅粉，粒度更小的纳米硅粉填充过大的微孔使所有的微孔大小更加均匀，可有效防止骨架烧结后在微观层面微孔大小不均匀影响溶出精度。

31、6、本申请制备的缓释矿化材料具有可定期更换，使用方便、成本低廉的特点。

技术特征：

1.一种可溶出碱金属/锶/硒元素缓释矿化材料，其特征在于，包括如下重量份数的原料：含碱金属/锶/硒原料4-60份、二氧化硅15-40份，沸石5-10份，石英5-10份、粘结剂2-10份、纳米硅粉1-10份。

2.根据权利要求1所述的一种可溶出碱金属/锶/硒元素缓释矿化材料，其特征在于：所述含碱金属原料为含锂/钠/钾原料；所述含锂原料为锂辉石中提纯提取的氧化锂20-40份、锂云母中提纯提取的碳酸锂2-10份；或

3.根据权利要求1所述的一种可溶出碱金属/锶/硒元素缓释矿化材料，其特征在于：所述粘结剂为硅溶胶。

4.根据权利要求1-3任一项所述可溶出碱金属/锶/硒元素缓释矿化材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种可溶出碱金属/锶/硒元素缓释矿化材料的制备方法，其特征在于：所述溶剂为75％体积分数酒精或水，进一步优选的，所述溶剂为75％体积分数酒精。

6.根据权利要求4所述的可溶出碱金属/锶/硒元素缓释矿化材料的制备方法，其特征在于：步骤5所述烧结温度为1000℃，保温时间为2小时。

7.根据权利要求4所述的可溶出碱金属/锶/硒元素缓释矿化材料的制备方法，其特征在于：步骤6所述二次加热温度为600℃，保温时间为2小时。

8.根据权利要求4所述的可溶出碱金属/锶/硒元素缓释矿化材料的制备方法，步骤2所得颗粒粒径为0.3-0.7mm。

9.根据权利要求4所述的可溶出碱金属/锶/硒元素缓释矿化材料的制备方法，步骤4所述成型品的粒径为1-15mm。

10.一种矿化器，其特征在于，包括如权利要求1-3任一项所述的可溶出碱金属/锶/硒元素缓释矿化材料或权利要求4-9任一项制备方法制备得到的可溶出碱金属/锶/硒元素缓释矿化材料。

技术总结
一种可溶出碱金属/锶/硒元素缓释矿化材料及制备方法，包括如下重量份数的原料：含碱金属/锶/硒原料4‑60份、二氧化硅15‑40份，沸石5‑10份，石英5‑10份、粘结剂2‑10份、纳米硅粉1‑10份。通过混合制浆、喷雾造粒、混合搅拌、成型、烧结、涂敷、二次加热步骤可制备得到的缓释矿化材料能够在水中只溶出单一矿物质元素且含量能够控制在一定范围。原料中的二氧化钛、石英为缓释矿化材料的成型提供支撑骨架作用，且在水中不会溶出杂质；原料中的沸石提供丰富的微孔结构，避免骨架在烧结过程中过于致密而影响矿物质元素溶出；烧结后涂敷粒度更小的纳米硅粉填充缓释矿化材料中过大的微孔使微孔大小更加均匀，可有效防止缓释矿化材料微孔大小不均匀影响溶出精度。

技术研发人员：王鑫利
受保护的技术使用者：山东鑫永恒新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15