利用鱼骨制备羟基磷灰石的方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用鱼骨制备羟基磷灰石的方法，将鱼骨处理成鱼骨粉并置于温度为40～60℃、浓度为0.8～1.2mol/L的Na2CO3溶液中浸泡4～6h，用水将鱼骨粉清洗至中性，45～65℃烘干3～4小时，随后进行分段式煅烧，首先快速升温至280～320℃煅烧50～70min，随后升温至400～500℃煅烧50～70min，再升温至700～800℃煅烧50～70min，空冷至室温，即得羟基磷灰石。本发明以鱼骨为原料，简便易行、耗时短，比水热合成等方法制备时间最大可缩短60％以上，提高了生产效率，降低了能耗，同时能得到较纯净的羟基磷灰石，并具有较好的粒度，对重金属离子的吸附性强。
【专利说明】
利用鱼骨制备哲基磯灰石的方法
技术领域
[0001] 本发明设及鱼类加工副产物的利用。更具体地说，本发明设及一种利用鱼骨制备 径基憐灰石的方法。
【背景技术】
[0002] 我国拥有丰富的鱼类资源，除日常食用外，还被用于冷冻鱼片等多种食品加工。在 此过程中产生大量副产物，其中鱼骨约占鱼类自身质量的30% W上。如果不能进一步处理 或者加 W利用，将造成大量生物质浪费，并造成环境污染。由于鱼骨的主要成分为蛋白质、 脂肪等有机质W及径基憐灰石化7化〇巧atite，化学式化i〇(P〇4)6(〇H)2)等含巧憐酸盐，宜根 据其成分特点加 W利用。
[0003] 径基憐灰石是各种动物骨骼和牙齿中的主要无机化合物。其晶体为六方晶系，晶 胞中两个巧离子不同的配位数使得整个晶体结构中形成平行于长轴的较大通道，使巧离子 易于被其它离子替代。故径基憐灰石能够与吸附的重金属离子发生交换，可用于处理废水、 ±壤等的重金属污染。由于径基憐灰石对重金属离子的吸附性强，脱附时释放率较低，不易 形成二次污染。
[0004] 现有技术利用鱼骨进行水热反应制备径基憐灰石具有耗时长、能耗大的缺点。鱼 鱗目前主要用于提取经济价值较大的胶原蛋白，提取前W可溶性盐的方式脱巧，而通常用 般烧法鱼鱗制备径基憐灰石又会损失胶原蛋白，难W同时提取胶原蛋白和径基憐灰石，所 W鱼鱗不适合用于般烧法制备径基憐灰石。因此，目前亟需一种成本低、能耗小、简单快捷 的利用鱼骨制备径基憐灰石的方法。
【发明内容】
[0005] 本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
[0006] 本发明还有一个目的是提供一种利用鱼骨制备径基憐灰石的方法，W鱼骨为原 料，简便易行、耗时短，比水热合成等方法制备时间最大可缩短60% W上，提高了生产效率， 降低了能耗，同时能得到较纯净的径基憐灰石，并具有较好的粒度，对重金属离子的吸附性 强。
[0007] 为了实现根据本发明的运些目的和其它优点，提供了一种利用鱼骨制备径基憐灰 石的方法，将鱼骨处理成鱼骨粉并置于溫度为40~60°C、浓度为0.8~1.2mol/L的化2(X)3溶 液中浸泡4~化，用水将鱼骨粉清洗至中性，于45~65°C烘干3~4小时，进行分段式般烧，首 先快速升溫至280~320°C般烧50~70min，随后升溫至400~500°C般烧50~70min，再升溫 至700~800°C般烧50~70min，空冷至室溫，即得径基憐灰石。
[000引优选的是，所述的利用鱼骨制备径基憐灰石的方法，鱼骨粉的粒度低于100目。
[0009]优选的是，所述的利用鱼骨制备径基憐灰石的方法，将鱼骨处理成鱼骨粉的方法 为:将鱼骨在沸水中加热15~30min，置于45~65°C环境中烘干3~地，粉碎至100目筛W下， 即得鱼骨粉。
[0010] 优选的是，所述的利用鱼骨制备径基憐灰石的方法，将鱼骨粉置于溫度为5(TC、浓 度为Imol/L的Na2C〇3溶液中浸泡化。
[0011] 优选的是，所述的利用鱼骨制备径基憐灰石的方法，分段式般烧包括:首先快速升 溫至300 °C般烧60min，随后升溫至450 °C般烧60min，再升溫至700 °C般烧60min。
[0012] 优选的是，所述的利用鱼骨制备径基憐灰石的方法，分段式般烧在马弗炉中进行。
[0013] 本发明至少包括W下有益效果：
[0014] 第一、本发明W鱼骨为原料，简便易行、耗时短，比水热合成等方法制备时间最大 可缩短60% W上，提高了生产效率，降低了能耗，同时能得到较纯净的径基憐灰石，并具有 较好的粒度，对重金属离子的吸附性强；
[0015] 第二、化2C〇3溶液浸泡有利于为鱼骨中的含巧化合物添加吸附氨氧根，补偿径基憐 灰石成分在般烧过程中的径基脱落，减少般烧过程中径基憐灰石因转化为憐酸巧带来的损 失，碳酸巧溶解度低于氨氧化巧，相比直接采用氨氧化钢、氨氧化钟等仅含氨氧根的碱，在 有大量碳酸根的溶液中，能有效减少鱼骨中巧离子的溶出和损失;鱼骨粉碎后，增加了表面 积，在烧制的过程中，受热更加均匀，有机物能较好燃烧去除，减少了胶结现象，提高了最终 获得的径基憐灰石的分散度;分段式般烧是为了逐步和充分脱除鱼骨粉中的水分和各种有 机化合物;第一阶段般烧，主要去除鱼骨粉含有的吸附水、结晶水和配位水，W及部分低燃 点和挥发点的有机物，包括部分胶原蛋白和结缔组织蛋白等，第二阶段般烧去除鱼骨粉中 的鸟嚷岭类化合物和其它高燃点有机质；第Ξ阶段般烧去除残余有机质，并使其它含巧无 机化合物转化为径基憐灰石；
[0016] 第Ξ、鱼骨在沸水中加热15~30min脱残肉去除表面残肉等明显可见有机质，700 °C般烧溫度制备的产品的巧和憐的含量的比值与径基憐灰石最为接近，般烧溫度过高或般 烧时间延长，都会导致径基憐灰石发生部分分解，含量有所降低。
[0017] 本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本 发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
【附图说明】
[0018] 图1为本发明的实施例4得到的径基憐灰石的扫描电子显微图；
[0019] 图2为本发明的实施例4得到的径基憐灰石的红外光谱图；
[0020] 图3为本发明的实施例4得到的径基憐灰石在酸性环境中对Ξ种对重金属离子Pb2 +、Cd2+和Ni2+分别吸附去除的效果图（溶液中总的金属离子浓度为30mg/L)。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，W令本领域技术人员参照说明书 文字能够据W实施。
[0022] 应当理解，本文所使用的诸如"具有"、"包含"W及"包括"术语并不配出一个或多 个其它元件或其组合的存在或添加。
[0023] 需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所 述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
[0024] <实施例1〉
[0025] 一种利用鱼骨制备径基憐灰石的方法，将鱼骨粉碎成鱼骨粉并置于溫度为4(TC、 浓度为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小时，在马弗炉中进行 分段式般烧，首先快速升溫至280°C般烧50min，随后升溫至400°C般烧50min，再升溫至700 °C般烧50min，空冷至室溫，即得径基憐灰石。
[0026] <实施例2〉
[0027] -种利用鱼骨制备径基憐灰石的方法，将鱼骨粉碎成鱼骨粉并置于溫度为6(TC、 浓度为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小时，在马弗炉中进行 分段式般烧，首先快速升溫至320°C般烧70min，随后升溫至500°C般烧70min，再升溫至800 °C般烧70min，空冷至室溫，即得径基憐灰石。
[0028] <实施例3〉
[0029] -种利用鱼骨制备径基憐灰石的方法，将鱼骨粉碎成鱼骨粉并置于溫度为5(TC、 浓度为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小时，在马弗炉中进行分 段式般烧，首先快速升溫至300°C般烧60min，随后升溫至450°C般烧60min，再升溫至700°C 般烧60min，空冷至室溫，即得径基憐灰石。
[0030] <实施例4〉
[0031] -种利用鱼骨制备径基憐灰石的方法，将鱼骨在沸水中加热20min，置于55°C环境 中烘干化，粉碎至100目筛W下，获得鱼骨粉，将鱼骨粉置于溫度为50°C、浓度为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小时，在马弗炉中进行分段式般烧，首先 快速升溫至300°C般烧60min，随后升溫至450°C般烧60min，再升溫至700°C般烧60min，空冷 至室溫，即得径基憐灰石。
[0032] 实施例4得到的径基憐灰石的红外光谱图如图2所示，具有径基憐灰石的特征峰； 扫描电子显微图如图1所示，从图1可W看出径基憐灰石为颗粒状，粒径为50~lOOnm，相对 于水热法制备的径基憐灰石具有更大的比表面积。
[0033] <对比例〉
[0034] 制备步骤及参数同时实例4,其中不同的是，在分段式般烧中，最终般烧节段分别 升溫至800 °C、900 °C、1000 °C、1100 °C，般烧60min，空冷至室溫，得到对比例1、对比例2、对比 例3、对比例4的径基憐灰石，并进行巧憐比的测试，测试结果如下表所示：
[0035]
[0036] 由上表可知，最终般烧阶段溫度不同，所得产物的组成有很大区别，700°C般烧所 得产品，其巧和憐的含量的比值与径基憐灰石最为接近，为最佳溫度，般烧溫度过高，会导 致径基憐灰石发生少量分解，含量有所降低。
[0037] <吸附能力测试〉
[003引溶液中金属离子(Pb2+、Cd2+和Ni2+)总浓度为30mg/L，本发明的实施例4得到的径基 憐灰石投料量为5g/L，处理时间为化，期间不断揽拌，结束时lOOOOg条件下离屯、20min取上 清测定残余重金属离子浓度。
[0039]实验结果如图3所示，分别示出了实施例4得到的径基憐灰石在酸性环境中对Ξ种 对重金属离子化2+、Cd2+和Ni2+分别吸附去除的效果，在所给条件下，鱼骨粉制备的径基憐灰 石经过溶液酸度调节，对化2+、Cd2+和Ni2S种离子的吸附清除率都能达到80%W上。
[0040] 运里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、 修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
[0041] 尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列 运用，它完全可W被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地 实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限 于特定的细节和运里示出与描述的实施例。
【主权项】
1. 一种利用鱼骨制备羟基磷灰石的方法，其特征在于，将鱼骨处理成鱼骨粉并置于温 度为40~60°C、浓度为0.8~1.2mol/L的Na 2C〇3溶液中浸泡4~6h，用水将鱼骨粉清洗至中 性，于45~65°C烘干3~4小时，进行分段式煅烧，首先快速升温至280~320°C煅烧50~ 70min，随后升温至400~500°C煅烧50~70min，再升温至700~800°C煅烧50~70min，空冷 至室温，即得羟基磷灰石。2. 如权利要求1所述的利用鱼骨制备羟基磷灰石的方法，其特征在于，鱼骨粉的粒度低 于100目。3. 如权利要求2所述的利用鱼骨制备羟基磷灰石的方法，其特征在于，将鱼骨处理成鱼 骨粉的方法为：将鱼骨在沸水中加热15~30min，置于45~65°C环境中烘干3~4h，粉碎至 100目筛以下，即得鱼骨粉。4. 如权利要求1所述的利用鱼骨制备羟基磷灰石的方法，其特征在于，将鱼骨粉置于温 度为50°C、浓度为lmol/L的Na2C0 3溶液中浸泡5h。5. 如权利要求1所述的利用鱼骨制备羟基磷灰石的方法，其特征在于，分段式煅烧包 括：首先快速升温至300°C煅烧60min，随后升温至450°C煅烧60min，再升温至700°C煅烧 60min〇6. 如权利要求1~5中任一项所述的利用鱼骨制备羟基磷灰石的方法，其特征在于，分 段式煅烧在马弗炉中进行。
【文档编号】C01B25/32GK106082155SQ201610401774
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月7日
【发明人】屈啸声, 何秀, 张云光
【申请人】广西壮族自治区药用植物园