采用低温真空结晶法从海洋深层水有效提取高纯度矿物质的方法技术

本发明专利技术提供一种采用低温真空结晶方法从海洋生水中有效提取高纯度矿物质的方法。本发明专利技术的方法包括以下步骤：淡水化海洋深层水，得到含有离子成分的浓缩水以及除去了所述离子成分的淡水；加热浓缩并过滤所述浓缩水，分离钙盐、钠盐及硫酸盐的结晶；浓缩除去了所述钙盐、钠盐及硫酸盐的浓缩水，得到钾盐及镁盐的混合盐浆液；用水洗涤所述混合盐浆液，得到溶有镁盐的溶液以及钾盐结晶；以及浓缩溶有镁盐的溶液，得到钾盐和镁盐混合的结晶，过滤，分离纯度提高的镁盐溶液。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及从海洋深层水提取矿物质的方法，特别是涉及采用低 温真空结晶法从海洋深层水有效提取高纯度矿物质的方法。
技术介绍
海洋深层水一般是指位于太阳光照射不到的水深200m以上的深 海海水。海洋深层水作为具有含有大量生命活动必需的无机营养盐的 富营养性、没有被化学物质污染的洁净性、几乎没有温度变化的低温 稳定性以及在20气压以上的水压下经过长期成熟的成熟性等特性的 海洋资源，被广泛应用于水产领域(养殖)、能源领域(冷气)、制品 领域(食品、盐、酒、矿泉水、化妆品)、医疗领域(特应性皮肤治疗) 等。特别是，海洋深层水中以4种矿物质(镁、钙、钾、钠)为首， 还含有锌、硒、锰等各种矿物质成分，因此有利于经淡水化制成矿泉 水。矿物质作为人体必需的5种营养元素之一，实现身体构成、身体 功能调节等功能。矿物质的缺乏以及过剩都会阻碍身体甚至精神上的 发展而引起疾病，因此，维持体内矿物质平衡很重要。矿物质成分中， 钙(Ca2+)能实现骨以及牙齿的形成、肌肉、神经以及心脏的功能调 节、促进血液凝固等的功能，缺乏时会发生便秘、骨多孔症、发育障 碍、痉挛、龋齿、神经不安等。镁(Mg^)能实现能量生成、神经机能调 节、促进维生素B、 E代谢的功能，缺乏时会发生心脏病、高血压、肾结 石、失眠、脉律不齐、低血压、丧失食欲、肌肉痛、贫血等。钾(K+)能实 现调节细胞内酸碱平衡、调节水分、神经机能维持、细胞机能保持、扩 张血管、脑氧供给等功能，缺乏时会发生脉律不齐、食欲减退、肌肉痉 挛、便秘、疲劳、无力、低血糖等，过量摄取对肾功能不全患者非常危 险。海洋深层水中含有的矿物质成分100%溶于水，易于体内吸收。因此，海洋深层水中含有的矿物质成分，对于因错误的饮食习惯或环境污染等 原因而造成矿物质摄取不平衡的现代人来说是非常有用的矿物质来源。但是，因海水含有大量的盐(NaCl)而在去除盐的淡水化过程中，又存在着 作为有用的矿物质成分的钾、钙、镁等一起被除去的问题。已知的海水 淡水化方法一般有蒸发法、反渗透法、电渗析法等。蒸发法是将海水蒸 发，从而蒸发溶媒水，以便将溶质留下的原理方法，反渗透法是除去溶 解于水的离子物质、使用只允许纯水通过的膜(半透膜)、过滤溶解于海 水的离子物质的方法，电渗析法是交替配置阴离子膜以及阳离子膜之后， 给位于阴离子膜以及阳离子膜两端的电极提供直流电压、除去阴离子以 及阳离子而得到纯淡水的方法。但是，在使用这些淡水化方法的时4美， 由于很难十分有效地分离海水中含有的各种矿物质成分，因而矿物质成 分的回收率低，特别是具有与钠(Na+)相同的离子价的钾(K+)成分以及镁 (Mg1成分很难有效分离。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供能够有效地从海洋深层水分选并提取 矿物质的提取方法。本专利技术的另 一个目的是提供能够提高从海洋深层水提取的矿物质 的纯度的矿物质提取方法。本专利技术的又一个目的是提供能够提高从海洋深层水提取的矿物质 的收率的矿物质提取方法。为了达成上述目的，本专利技术提供一种提取矿物质方法，包括以下 步骤淡水化海洋深层水，得到含有离子成分的浓缩水以及除去了所 述离子成分的淡水；加热浓缩并过滤所述浓缩水，分离钙盐、钠盐及 硫酸盐的结晶；浓缩除去了所述钩盐、钠盐及硫酸盐的浓缩水，得到 钾盐及镁盐的混合盐浆液；将所述混合盐浆液用水洗涤，得到溶有镁 盐的溶液以及钾盐结晶；以及浓缩溶有镁盐的溶液，得到钾盐和4^盐 混合的结晶，过滤，分离纯度提高的镁盐溶液。根据本专利技术，能够/人海洋深层水有效地分离及提取矿物质，特别是，能够得到高纯度的镁盐及钾盐。此外，通过在提取工序中对作为 副产物的矿物质混合盐进行再利用，能够提高矿物质的收率及产率。附图说明图1是用于说明本专利技术一实施方式涉及的矿物质提取方法的图； 图2是用于说明本专利技术一实施方式涉及的矿物质提取方法中所使 用的三重功效蒸发装置的构成的图； -说明本发日J附图标记的说明10多重功效蒸发装置12a、 12b、 12c蒸发容器14蒸馏容器15接收容器16緩冲容器17过滤容器18、 54干燥枳i40蒸发结晶装置50洗涤柱52离心分离器60第一浓缩装置70瞬间蒸发结晶装置80第二浓缩装置90混合机具体实施方式以下，按照附图，详细说明本专利技术的优选实施方式。 本专利技术中使用的海洋深层水从水深200m以上的深海获得，包含 大量的钠离子(Na+)、钾离子(K+)、钙离子(Ca2,、镁离子(Mg2,、硼离 子(b")、氯离子(cr)、碳酸根离子(C03"、硫酸根离子(so,)等离子成分，通常，1升海洋深层水中含有10500 mg的Na+成分，1350 mg 的Mg2+成分，400mg的Ca"成分，380 mg的K+成分，4.6 mg的B3+ 成分。根据海水的温度及溶解度，离子成分形成碳酸钾(CaC03)、硫酸 钙(CaS04)、硫酸钙水合物(CaSCV2H20)、氯化钠(NaCl)、硫酸镁 (MgS04)、氯化钾(KC1)、氯化镁水合物(MgCl2'2H20)等的各种无机盐 类。为了从这样的海洋深层水提取矿物质成分，首先，将海洋深层水 淡水化，得到包含离子成分的浓缩水及除去了离子成分的淡水。淡水 化方法，可以使用常规的蒸发法、反渗透法、电渗析法等，优选采用 使海洋深层水通过反渗透膜，得到包含离子成分的浓缩水及除去了离 子成分的淡水的反渗透法。在1升浓缩水中，通常含有20,000至23,000 mg的Na+成分、1,900至2,100 mg的Mg2+成分、600至670 mg的Ca2+ 成分、630至700 mg的K+成分和6至7 mg的B"成分。图1是用于说明本专利技术一实施方式涉及的矿物质提取方法的图。 如图l所示，根据本专利技术为了提取矿物质，采用多重功效蒸发装置10 等的蒸发器，对浓缩水进行加热浓缩、过滤，分离钓盐、钠盐及硫酸 盐的结晶。在上述过程中，碳酸钙(CaC03)、硫酸钩(CaS04)等作为钓 盐被析出，氯化钠(NaCl)作为钠盐被析出，作为硫酸盐主要析出硫酸 镁(MgS04)。通过浓缩水的加热浓缩，使用无机盐类即矿物质依次被 结晶的原理来进行分离钾盐、钠盐及硫酸盐的结晶的步骤，浓缩水的 加热浓缩程度可以用波美度(。Be)来测量。为了测量液体的比重，波美 度(。Be)是用波美比重计在液体中浮起时的度数作为数值来表示比重 的，分为比水的比重重的重液用波美度(重波美度)和比水的比重轻的 轻液用波美度(轻波美度)。其中，本专利技术使用的重液用波美度(癸烷计 量仪器，重波美比重计)具有将纯水作为0。Be，将15%重量比的食盐 水作为15。Be，其间被15等分的方式的度数。测量海水时，因为波美 度(。Be)以及盐浓度(wt。/。)相近似，因而波美度(。Be)能够用作表示海水 浓度的尺度。已知重波美度(。Be)和液体的比重(d)的关系为 d=144.3/(144,3-。Be)。多重功效蒸发装置10是一种用于使浓缩水中所含的钓盐、钠盐及 硫酸盐的结晶析出分离的装置，利用各盐的溶解度的差异及在低压下溶媒的沸点变低这一点，在低压状态，最好是在真空状态通过高温的 水蒸气，同时对浓缩水进行蒸发浓缩使各盐析出。多重功效蒸发装置IO可以使用3个蒸发容器依次连接的三重功效蒸发装置，根据得到的 无机盐类的种类可本文档来自技高网...

【技术保护点】
提取矿物质的方法，其特征在于，其包括以下步骤：　　　　淡水化海洋深层水，得到含有离子成分的浓缩水以及除去了所述离子成分的淡水；　　　　加热浓缩并过滤所述浓缩水，分离钙盐、钠盐及硫酸盐的结晶；　　　　浓缩除去了所述钙盐、钠盐及硫酸盐的浓缩水，得到钾盐及镁盐的混合盐浆液；　　　　用水洗涤所述混合盐浆液，得到溶有镁盐的溶液以及钾盐结晶；以及，　　　　浓缩溶有镁盐的溶液，得到钾盐和镁盐混合的结晶，过滤，分离纯度提高的镁盐溶液。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：秋瑢植，孙泰勉，
申请(专利权)人：蓝色海洋世界有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]