[发明专利]多孔烧结物及其制备方法和用途

说明书

本发明涉及一种由含有矿物的固体材料制成的具有许多孔的多孔烧结物，其用于有效地提取矿物并且不会减少该矿物的产量。本发明还涉及制备该多孔烧结物和使用该多孔烧结物的方法。

出于使用含矿物岩石中的矿物的目的，一般的做法是，将保持原样或通过挤压等使其具有所规定的形状的岩石浸入溶剂中以提取矿物。这种常规做法的问题在于用于提取的时间长和所提取的矿物量小。

因此，为了提高溶剂中所提取的矿物量，已经采用的方法是将纯化的或大量的岩石放入溶剂中，但是，这些方法并不能有效地提取矿物。因此，为了提高所提取的矿物的量，需要提高被浸入的岩石的消耗量，或者增加岩石的更新周期，这样使岩石的处理更加复杂。

为了解决上述问题，我们所作的广泛深入研究的结果是，发现了基本上需要通过提高含矿物的固体材料如上述岩石和溶剂之间的接触面积将产品加工成一种能够有效地提取矿物的形状。

更具体地讲，本发明的制备方法提供一种具有许多孔的多孔烧结物，其有利于有效地从含矿物的固态材料特别是从岩石中提取矿物和提高提取效率但不会减少矿物的产量。

本发明提供一种制备用于提取矿物的多孔烧结物的方法，其包括步骤(a)将含矿物的固态材料磨成粉末，(b)混合至少包括该粉末、可以烧成灰的材料和热融性粘合剂的组合物，(c)将组合物制成特定形状，(d)干燥成型的组合物；和(e)在特定温度下，将成型的组合物烧成多孔烧结物。

适用的含矿物的固态材料包括含矿物的岩石，例如麦饭石、医王石、电气石等。

上述可以烧成灰的材料包括粉状植物纤维，其选自一种或更多的材料，该材料包括木屑、谷壳、米糠、粉状豆腐渣、碳粉如碳化的竹粉和木炭，等等。

本发明的方法的目的在于允许在短时间内用水等物质有效地提取这些矿物。

本发明还提供一种由上述方法制备的多孔烧结物。特别地，使用的粘合剂的实例包括二氧化硅、氧化锆、氧化铝等。

本发明还提供一种水溶液的制备方法，在该水溶液中，在含矿物的固体材料中所含的矿物通过使用上述的多孔烧结物被提取。

本发明的其它目的、特征和优点通过下述的本发明的实施方案参照附图将变得更明白。

图1是用于生产饮用水的装置的示意图。

下面将更详细地描述本发明。

制备本发明的多孔烧结物：首先研磨含矿物的固体材料，和使研磨的含矿物的固体材料颗粒分级，从而制备具有规定的均匀颗粒尺寸优选地尺寸大约为1～20μm的粉末。该含矿物的固体材料可以是任何其中矿物含量达到预期数值的固体材料。合适的含矿物的固体材料包括岩石，例如麦饭石、医王石、电气石，等等。麦饭石属于火成岩的石英斑岩，并且在中国用作草药。麦饭石的主要组分是硅酸酐和氧化铝。

在优选地用于本发明的含矿物的固体材料中所含的矿物，例如钙、钠、镁、钾、锰离子等对动植物是必不可少的。优选地，矿物是用于生产饮用水、培育植物或动物用水、消毒用水或医用水的有效元素。

至少包含粉状含矿物的固体材料，可以被烧成灰的材料和热融性粘合剂的组合物被充分混合。

用在本发明中可以被烧成灰的材料包括粉状植物纤维，例如，一种或多种选自木屑、谷壳、米糠、粉状豆腐渣和包括碳化竹粉和木炭的碳粉的粉末。

粘合剂的作用是当组合物被烧制成烧结物时通过融化连结含矿物的固体材料粉末颗粒。最适合的粘接剂是二氧化硅。二氧化硅的替代物包括氧化锆和氧化铝，而能用作釉料的二氧化硅是最合适的。

优选地，组合物含有适量的水以提供形成组合物的有效粘度水平。

混合之后，使用任何适合于被混合的组合物的条件如粘度和组合物成分的成型方法将组合物制成规定的形状。例如，可以将组合物放在金属或树脂模子中并挤压，或手工制成特定形状。

然后，将成型的组合物在露天下干燥并燃烧，从而得到用于提取矿物的多孔烧结物。

制成规定形状的混合物在烧制成烧结物的有效温度、优选地是在大约800℃或更高温度下得到烧制。通过燃烧，组合物中的材料如木屑、谷壳、米糠、粉状豆腐渣和包括碳化竹粉和木炭的碳粉被消耗，以及因此在烧结物中有效地形成许多小孔。制成的具有孔的烧结物有利于有效地提取含矿物的固体材料粉末中的矿物，这是因为提高了烧结物中粉末和用于提取的溶剂如水的接触面积。同时，孔的毛细现象加快了溶剂的渗透。因此，保留在烧结物中的溶剂的比率被显著地提高到40～50重量％，和矿物在溶剂中的提取时间被降低，这样得到矿物提取量被提高的结果。