一种用鸡蛋壳制备球形碳酸钙的方法技术

本发明专利技术提供了一种用鸡蛋壳制备球形碳酸钙的方法，采用鸡蛋壳为原料，用适当酸溶液溶解鸡蛋壳中的碳酸钙制得可溶性钙盐，以溶液中的蛋白质作为晶型控制剂，采用复分解法即可制得球形碳酸钙。本发明专利技术工艺简单、反应过程易控制、原料廉价易得，直接采用鸡蛋壳中的蛋白质作为晶型控制剂，无需另外提供晶型控制剂，大大降低生产成本；同时部分蛋白质在酸性条件下酸解产生少量多肽及游离氨基酸，可以有效提高晶型控制剂的效率，制备出纯度较高的球形碳酸钙；采用本发明专利技术提供的方法制备的球形碳酸钙还具有颗粒小、粒径均匀、分散性好、粘度较小等优点，可用于药物载体、无机模板等高端用途。

A method of preparing spherical calcium carbonate from eggshell

The invention provides a method for preparing spherical calcium carbonate from egg shell, using egg shell as raw material, dissolving the calcium carbonate in egg shell with appropriate acid solution to prepare soluble calcium salt, taking the protein in the solution as crystal control agent, and adopting the double decomposition method to prepare spherical calcium carbonate. The process of the invention is simple, the reaction process is easy to control, and the raw material is cheap and easy to obtain. The protein in the egg shell is directly used as the crystal control agent, and the crystal control agent does not need to be provided additionally, which greatly reduces the production cost. At the same time, some proteins are acidized under the acid condition to produce a small amount of polypeptides and free amino acids, which can effectively improve the efficiency of the crystal control agent and prepare the ball with high purity The spherical calcium carbonate prepared by the method has the advantages of small particles, uniform particle size, good dispersion, small viscosity, etc., and can be used for high-end applications such as drug carriers, inorganic templates, etc.

【技术实现步骤摘要】
一种用鸡蛋壳制备球形碳酸钙的方法
本专利技术属于无机非金属材料
，尤其涉及一种用鸡蛋壳制备球形碳酸钙的方法。
技术介绍
碳酸钙是一种重要的工业矿物原料，其按照形态可分为纺锤形、立方形、针形、球形、链锁形、片形、无定形等。不同形态的碳酸钙，其应用领域和功能也各不相同。其中球形碳酸钙具有良好的流动性、分散性、耐磨性等特性，广泛应用于橡胶、造纸、涂料、医药、化妆品等众多领域。球形碳酸钙在自然界中无天然存在，需要人工制备。而制备球性碳酸钙需在反应过程中加入合适的晶型控制剂，现有的晶型控制剂多是单一高纯度的氨基酸或蛋白质等，晶型控制剂的成本较高。并且，很多晶型控制剂调控下生成的球形碳酸钙存在纯度较低、粘度大、分散性差、平均粒度较大以及粒度不均一等问题，而且反应过程也往往不易控制。因此探寻一种经济适用且调控产品效果优秀的晶型控制剂是行业中一个重要研究方向。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种用鸡蛋壳制备球形碳酸钙的方法，包括：S1.将鸡蛋壳原料采用酸溶液溶解得到鸡蛋壳酸解液；S2.向鸡蛋壳酸解液中加入碳酸钠试剂，利用鸡蛋壳中的蛋白质作为晶型控制剂，采用复分解反应制得碳酸钙浆液；S3.将碳酸钙浆液干燥后即可制得球形碳酸钙。采用鸡蛋壳为原料，并采用适当酸溶液溶解鸡蛋壳，鸡蛋壳中的蛋白质溶解后可以直接作为晶型控制剂，同时部分蛋白质在酸性环境下酸解产生的少量多肽及游离氨基酸可有效提高晶型控制剂的效率，从而生成纯度较高的球形碳酸钙。进一步的，所述鸡蛋壳原料为鸡蛋壳粉，所述鸡蛋壳粉的制备方法包括：收集鸡蛋壳；用清水洗去鸡蛋壳上残留的蛋液；洗净后在50℃～100℃下干燥5h～8h，粉碎即可获得鸡蛋壳粉。进一步的，所述酸溶液由盐酸、柠檬酸、乳酸、乙酸中的任意一种或其中几种制备而成。进一步的，所述酸溶液的浓度为3mol/L～10mol/L。酸溶液选择上述浓度范围可以使蛋白质酸解后生成合适种类的多肽和游离氨基酸，用于提高晶型控制剂的效率，以利于制备出纯度较高的球形碳酸钙进一步的，所述鸡蛋壳酸解液的pH值为1～3.5。在上述PH值范围内，鸡蛋壳酸解液内可用于提高晶型控制剂的效率的氨基酸的溶解性较好。进一步的，所述步骤S2具体包括：先将鸡蛋壳酸解液稀释至钙离子浓度为0.5mol/L～3mol/L；再向稀释后的溶液中加入质量分数为15％的碳酸钠溶液，在25℃～40℃、搅拌速率400rpm～700rpm的条件下反应10min～1h即可获得碳酸钙浆液。稀释鸡蛋壳酸解液可采用去离子水，稀释后的钙离子浓度会影响最终生成的球形碳酸钙的粒径和含量；如果钙离子浓度过低，球形碳酸钙粒径会偏大，或者球形碳酸钙的含量会较低；如果钙离子浓度过高，球形碳酸钙的粒径虽然减小了，但球形碳酸钙的含量也会大大降低。进一步的，所述稀释后的溶液中的钙离子与碳酸钠的摩尔比为1:1。进一步的，所述步骤S3具体包括：将碳酸钙浆液以2000～3000rpm的转速离心3～5min，离心获得的沉淀物在40℃下真空干燥6小时，即可制得球形碳酸钙。进一步的，所述球形碳酸钙的粒径范围为0.8μm～5μm。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术采用鸡蛋壳为原料制备球形碳酸钙，采用适当酸溶液溶解鸡蛋壳中的碳酸钙制得可溶性钙盐，以溶液中的蛋白质作为晶型控制剂，采用复分解法即可制得球形碳酸钙。本专利技术工艺简单、反应过程易控制、原料廉价易得，直接采用鸡蛋壳中的蛋白质作为晶型控制剂，无需另外提供晶型控制剂，大大降低生产成本；同时部分蛋白质在酸性条件下酸解产生少量多肽及游离氨基酸，可以有效提高晶型控制剂的效率，制备出纯度较高的球形碳酸钙；采用本专利技术提供的方法制备的球形碳酸钙还具有颗粒小、粒径均匀、分散性好、粘度较小等优点，可用于药物载体、无机模板等高端用途。附图说明图1为采用本专利技术实施例1提供的方法制备的球形碳酸钙的4.3k倍扫描电镜照片；图2为采用本专利技术实施例2提供的方法制备的球形碳酸钙的4.3k倍扫描电镜照片；图3为采用本专利技术实施例3提供的方法制备的球形碳酸钙的4.3k倍扫描电镜照片；图4为采用本专利技术实施例4提供的方法制备的球形碳酸钙的4.3k倍扫描电镜照片。具体实施方式实施例1一种用鸡蛋壳制备球形碳酸钙的方法，包括：S1.收集鸡蛋壳，用清水洗去鸡蛋壳上残留的蛋液，洗净后在50℃下干燥5h后粉碎获得鸡蛋壳粉；取适量鸡蛋壳粉用3mol/L的柠檬酸溶液充分溶解，然后过滤得到鸡蛋壳酸解液，控制鸡蛋酸解液的PH值为3.5；采用EDTA滴定法确定鸡蛋壳酸解液中钙离子的含量；S2.将鸡蛋壳酸解液稀释至钙离子浓度为3mol/L，向稀释后的溶液中加入质量分数为15％的碳酸钠溶液，直至钙离子与碳酸钠的摩尔比为1:1；在25℃、搅拌速率400rpm的条件下反应1h获得碳酸钙浆液；S3.将碳酸钙浆液以3000rpm的转速离心5min，离心得到的沉淀物在40℃下真空干燥6小时，制得球形碳酸钙。将实施例1提供的方法制备的球形碳酸钙采用电镜扫描，其4.3k倍扫描电镜照片如附图1所示。由附图1可以看出，扫描电镜照片中的碳酸钙的形态绝大多数为球形，球形碳酸钙的纯度可以达到80％左右，因此采用实施例1提供的方法制备的球形碳酸钙的纯度很高；同时可以看出，球形碳酸钙的粒径范围为0.8μm～5μm，粒径分布范围并不大，整体粒径较为均匀；球形碳酸钙颗粒未出现明显团聚现象，分散性良好，粘度较低。实施例2一种用鸡蛋壳制备球形碳酸钙的方法，包括：S1.收集鸡蛋壳，用清水洗去鸡蛋壳上残留的蛋液，洗净后在60℃下干燥8h后粉碎获得鸡蛋壳粉；取适量鸡蛋壳粉用10mol/L的盐酸溶液充分溶解，然后过滤得到鸡蛋壳酸解液，控制鸡蛋酸解液的PH值为1；采用EDTA滴定法确定鸡蛋壳酸解液中钙离子的含量；S2.将鸡蛋壳酸解液稀释至钙离子浓度为0.75mol/L，向稀释后的溶液中加入质量分数为15％的碳酸钠溶液，直至钙离子与碳酸钠的摩尔比为1:1；在40℃、搅拌速率500rpm的条件下反应20min获得碳酸钙浆液；S3.将碳酸钙浆液以2000rpm的转速离心3min，离心得到的沉淀物在40℃下真空干燥6小时，制得球形碳酸钙。将实施例2提供的方法制备的球形碳酸钙采用电镜扫描，其4.3k倍扫描电镜照片如附图2所示。由附图2可以看出，扫描电镜照片中的碳酸钙的形态绝大多数为球形，球形碳酸钙的纯度可以达到80％左右，因此采用实施例2提供的方法制备的球形碳酸钙的纯度很高；同时可以看出，球形碳酸钙的粒径分布范围很窄，在0.8μm～2μm之间，整体粒径大小很均匀；球形碳酸钙颗粒未出现明显团聚现象，分散性良好，粘度较低。实施例3一种用鸡蛋壳制备球形碳酸钙的方法，包括：S1.收集鸡蛋壳，用清水洗去鸡蛋壳上残留的蛋液，洗净后在100℃下干燥7h后粉碎获得鸡蛋壳粉；取适量鸡蛋本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用鸡蛋壳制备球形碳酸钙的方法，其特征在于，所述方法包括：/nS1.将鸡蛋壳原料采用酸溶液溶解得到鸡蛋壳酸解液；/nS2.向鸡蛋壳酸解液中加入碳酸钠试剂，利用鸡蛋壳中的蛋白质作为晶型控制剂，采用复分解反应制得碳酸钙浆液；/nS3.将碳酸钙浆液干燥后即可制得球形碳酸钙。/n

【技术特征摘要】
1.一种用鸡蛋壳制备球形碳酸钙的方法，其特征在于，所述方法包括：
S1.将鸡蛋壳原料采用酸溶液溶解得到鸡蛋壳酸解液；
S2.向鸡蛋壳酸解液中加入碳酸钠试剂，利用鸡蛋壳中的蛋白质作为晶型控制剂，采用复分解反应制得碳酸钙浆液；
S3.将碳酸钙浆液干燥后即可制得球形碳酸钙。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述鸡蛋壳原料为鸡蛋壳粉，所述鸡蛋壳粉的制备方法包括：收集鸡蛋壳；用清水洗去鸡蛋壳上残留的蛋液；洗净后在50℃～100℃下干燥5h～8h，粉碎即可获得鸡蛋壳粉。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸溶液由盐酸、柠檬酸、乳酸、乙酸中的任意一种或其中几种制备而成。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述酸溶液的浓度为3mol/L～10mol/L。


5.根据权利要求4所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖丹葵，王子鑫，周利琴，贺鑫，孙建华，孙丽霞，钟玲萍，童张法，杨静，陈亮绪，陈锦明，张宇宇，何福萍，
申请(专利权)人：广西大学，广西碳酸钙产业化工程院有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45