[发明专利]一种贝壳粉及其制备方法

说明书

本发明公开了一种贝壳粉及其制备方法，该制备方法包括以下步骤：将贝壳和水置于腐败罐，在添加外源微生物或利用自生微生物进行密闭反应；反应结束后，将产生的废水进行密闭处理或循环使用；经外源微生物或自生微生物处理后的贝壳用清水洗涤，将产生的废水进行污水密闭处理或后续循环利用；将得到的贝壳烘干、杀菌后粉碎并过筛，收集得到贝壳粉。本发明提供的方法，改进了现有工艺，不必高温煅烧，在降低生产成本的条件下，处理后的贝壳保留原有贝壳的高纯度CaCO₃成分，不添加其他物质(如增白剂等)；贝壳粉的建材白度不低于80％，CaCO₃含量不低于90％，比表面积不低于15m²/g。

技术领域

本发明属于固体废弃物资源再利用领域，具体涉及一种基于微生物作用的贝壳粉及其制备方法。

背景技术

贝壳是一种渔业副产品，具有来源广泛、价格低廉的优点，属于可再生的天然生物矿化材料。通常，贝壳由角质层、棱柱层和珍珠层构成，其中珍珠层包括95％的CaCO₃和少量蛋白质、糖蛋白和多聚糖等有机质；CaCO₃晶体交叉叠层，堆积成极为齐整的有序结构。目前，将贝壳制成高活性贝壳粉用作牲畜饲料添加剂、补钙剂和高分子材料的填料、纸张填料以及内墙装饰材料的填料等，是研究领域的热点。

贝壳粉在内墙装饰壁材中具有不散发甲醛、甲苯和苯等有害气体的特性，对于存在化学过敏和身体抵抗力较弱的儿童、老人和孕妇等，是最为适合的内墙装饰材料的填料之一。相比硅藻泥，贝壳粉涂料在防火阻燃等方面性能更为突出。在优质贝壳粉价格昂贵和相关行业应用技术进入大规模产业化的背景下，开发廉价、环保、高效、无化学添加的贝壳粉制备技术对于我国贝壳资源的高效、综合利用，贝壳粉产业的可持续发展以及满足相关应用行业对优质贝壳粉不管增长的需求均具有重要意义。贝壳中残留于珍珠层和与CaCO₃交叉叠层的有机质等，是制约贝壳粉品质和应用范围的重要因素。目前，去除有机质制备高活性贝壳粉，较为可行的方法有碱洗-煅烧、酸洗-煅烧和高温煅烧等，但是碱洗-煅烧和酸洗-煅烧产生的含有大量酸/碱的污水难以处理，极易造成二次化学污染，且工艺环境苛刻，会对贝壳结构造成不可逆的损伤。高温煅烧释放大量CO₂等温室气体，而且能耗较高，对环境也造成了较大的负荷。

发明内容

针对现有制备工艺存在的问题，为了更好地利用贝壳资源，进行简单、环保、高效的处理，本发明的目的是提供了一种基于微生物作用的贝壳粉制备方法。

为了达成上述的目的，本发明提供了一种贝壳粉的制备方法，包括以下步骤：

(1)将贝壳和水置于腐败罐，在添加外源微生物或利用自生微生物进行密闭反应，反应结束后，将产生的废水输送至另一个腐败罐循环利用，或注入另一个污水罐进行污水处理；

(2)将步骤(1)经过外源微生物或自生微生物处理的贝壳用清水洗涤，之后将产生的废水输送至腐败罐循环利用，或直接注入污水罐进行处理；

(3)将步骤(2)得到的贝壳烘干、杀菌；

(4)将步骤(3)得到的贝壳粉碎并过筛，即得贝壳粉。

进一步地，其中在步骤(1)中，所述贝壳和水的质量比为1:3；所述外源微生物与水的质量比不低于1:1；所述外源微生物或自生微生物与水的质量比不低于5％；所述贝壳在腐败罐中的填充度为10-90％；所述密闭反应的温度为10-50℃；所述密闭反应的时间不低于2天。

进一步地，其中在步骤(1)中，在所述密闭反应进行时，还包括采用吸附、光催化降解或臭氧处理等处理方式以除去臭气的步骤，这是由于罐体在反应时有轻微带臭味气体溢出。