[发明专利]一种新型环保融雪融冰剂制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及对鸡蛋壳进行处理并制备新型环保融雪融冰剂的方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高和食品工业的发展，鸡蛋的消耗量大幅度增加。我国是一个禽蛋生产和消费的大国，2007年我国禽蛋总产量可达3100万吨左右，占世界总产量的43.9％，占世界第一位，而鸡蛋壳又占鸡蛋总量的12-13％。我国每年扔掉的蛋壳量多达400万吨，大量蛋壳往往作为废物被扔掉，不仅造成环境污染，而且也是一种巨大的资源浪费。蛋壳的主要成分是CaCO₃(含量高于90％)，是一种很好的钙源。

在国内外开展的高效冰雪融化剂的研究中，人们往往采用的是以氯化钠、氯化钙及其复配物为主的化学融雪剂，虽然能达到除冰融雪的目的，但研究发现氯化物却具有盐害问题，污染地下水源、污染土壤、使道路两旁的树木枯萎、微生物死亡、腐蚀公路桥梁及行驶的车辆等问题。因此，迫切需要寻找一种融雪效果好、污染小、操作方便的环保型道路融雪剂。

本文对废鸡蛋壳为原料制备醋酸钙镁盐融雪融冰剂进行较为系统的研究，探索出以废鸡蛋壳为原料制备醋酸钙镁盐融雪融冰剂，并进行了除冰效果的研究。不仅可以大量回收废鸡蛋壳中的金属资源，而且在一定程度上减少了废鸡蛋壳对环境的污染问题。这样既节约了资源，又取得了一定的经济效益和社会效益。

发明内容

本发明的目的是提供了一种对鸡蛋壳进行处理并制备醋酸钙镁盐融雪融冰剂的方法。

本发明的技术方案为：首先对鸡蛋壳进行处理，并采用高温设备对鸡蛋壳进行煅烧，然后和一定浓度的冰醋酸发生中和反应，再将产物进行干燥，即可得到融雪融冰剂产品。

具体步骤如下：

(1)蛋壳预处理

把收集到的鸡蛋壳用清水冲洗干净，除去蛋壳上的泥土及粘附杂质，粉碎后再用清水浸泡1天左右，即可去除蛋壳膜。收集蛋壳，进一步粉碎后，置于85℃恒温干燥箱中直至水分除尽，取出研磨粉碎后即可得实验原料蛋壳粉样品。

(2)煅烧分解

称取一定量的蛋壳粉样品，置于马弗炉中高温灰化，完全分解后得白色富含氧化钙的蛋壳灰粉。用一定量一定浓度的浓硝酸在微波消解仪中完全消化后，经电感耦合等离子体检测灰份中钙、镁离子浓度，转化为CaO在灰粉中的质量分数占95.06％，MgO在灰粉中的质量分数达占到1％。

(3)中和反应

取煅烧后的蛋壳灰粉样品，研磨后和一定量比例的MgO样品混合。在混合粉末中加入一定量的蒸馏水制成含Ca(OH)₂和Mg(OH)₂的混合溶剂，然后边搅拌滴边加入定量冰醋酸进行中和反应，直至生成粘稠浆状的物质。

(4)醋酸钙镁溶液烘干

将中和反应所生成的浆状物质放入130℃恒温干燥箱中烘干脱水，直至浆状物质完全干燥，这样便可制得白色粉末状的醋酸钙镁盐融雪融冰剂。

本发明用以鸡蛋壳为原料制备醋酸钙镁盐融雪融冰剂，原料易得，生产工艺简单，产品收率高、制得的产品具有纯度高、安全无毒且除冰效果理想等特点，为废鸡蛋壳的再资源化提供了一种变废为宝的新方法。

附图说明

图1是钙镁摩尔比0.6的醋酸钙镁盐在不同温度下的出水量。

具体实施方式

以下结合实施例进一步描述本发明。应该指出，本发明并非局限于下述实施例。

实施例

(1)蛋壳灰化煅烧温度的选择

蛋壳制备醋酸钙镁的关键步骤就是蛋壳必须完全分解，蛋壳粉末的主要是成分是碳酸钙，很难直接和冰醋酸发生反应，且在反应过程中易发出难闻的气味。因此采用高温煅烧法除去蛋壳中少量的有机物并将CaCO₃转变为CaO。为了彻底去除蛋壳中的有机物并使CaCO₃转化完全，对煅烧温度和煅烧时间的影响进行研究。蛋壳粉末在马弗炉中煅烧1小时后，在不同温度下其外观分为白色和灰黑色粉末两种。750℃到950℃之间，煅烧后为灰黑夹杂粉末，和HNO₃反应有气泡产生，这说明蛋壳粉中还存在有CaCO₃和一定量的杂质，灰化反应不完全。而在1000℃和1100℃条件下煅烧后，产物为白色，没有气泡产生，说明蛋壳粉中基本上没有CaCO₃和杂质存在，可以认为反应完全。由此可知，蛋壳粉末样品在马弗炉中煅烧，1000℃时就可以完全分解。

(2)蛋壳灰化煅烧时间的选择