[发明专利]一种软团聚碳酸钙纳米粉体的宏量制备技术及其应用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米碳酸钙药用材料，尤其涉及一种软团聚碳酸钙纳米粉体的宏量制备技术及其应用方法。

背景技术

纳米碳酸钙粉体是目前唯一达到万吨级规模且应用最为广泛的优异功能纳米材料，其粒径尺度在1-100nm之间。纳米碳酸钙不仅具有增容填充、降低成本的作用，而且其增韧补强效果可极大地改善和提高相关行业产品的性能和质量，已被广泛用作橡胶、塑料、造纸、涂料、电线、电缆、油墨、电焊条、有机合成、冶金、玻璃、石棉工业、医药、食品、日化、饲料等行业的填料和添加剂。

随着城市化和工业化的发展，环境污染导致铅中毒在我国已是一种职业病和流行病，对儿童的损害尤为严重。血铅水平超标，严重影响儿童的正常发育和智力发展。因此，铅中毒的预防与治疗，已成为一项关系国计民生的大事。如何利用纳米碳酸钙粉体进行宏量制备，并应用于解决铅中毒问题，是摆在我们面前的一道难题。

目前，碳酸钙纳米粒子的制备主要采用化学共沉淀法和溶液合成法等，溶液合成法借助模板剂及各种添加剂、表面活性剂等的调控作用，优点是可以制备出形貌和结构有效调控的碳酸钙粒子，其主要缺点是反应过程中加入的各种模板剂、添加剂、表面活性剂等难以完全去除干净，会影响碳酸钙的产品质量；同时，模板剂、添加剂、表面活性剂等的加入更适合于实验室制备，对于放大到小试或中试的宏量制备有一定困难。化学共沉淀法具有操作简单、无需添加各种模板剂、添加剂、表面活性剂等、易于扩大进行小试或中试生产的优点，缺点是在干燥过程中容易形成颗粒之间的硬团聚，硬团聚的碳酸钙粉体很难分散开来，分散效果很差，以至于最终的驱铅效果很差。

CN103301763A公开了一种在水溶液中分散纳米碳酸钙粉体材料的方法，通过分散剂和稳定剂复配使用、高速搅拌剪切作用和超声波分散等方法，将纳米碳酸钙粉体材料在水溶液中分散到纳米级别并保持稳定性。虽然该发明有明显的稳定效果和分散效果，但添加的分散剂和稳定剂作为有毒副作用的化学物质，并适合于本发明医用的场景。CN107032380A公开了一种使用高能球磨制备纳米碳酸钙粉体的方法，制备方法简便、工艺条件要求低、成本低、产量大，但有不同种类和数量的添加剂，比如不同分子量的聚乙二醇或脂肪酸，对于严苛的医用环境在一定程度上并不适合，而且该发明存在无法实现软团聚的过程，制约了其后期的药学应用，亦无排毒性实验。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种绿色可行、成本低廉、工艺易控的软团聚碳酸钙纳米粉体的宏量制备技术及其应用方法。

本发明提供的技术方案如下：

一种软团聚碳酸钙纳米粉体的宏量制备技术，其步骤包括：

Ⅰ.称取适量的可溶性碳酸盐，加入蒸馏水，通过搅拌溶解成无色溶液。

Ⅱ.在机械搅拌的条件下，将适量的可溶性钙盐缓慢滴入可溶性碳酸盐溶液，控制反应过程为0.5-2h，反应后继续搅拌1-2h，搅拌速度为500-2000rpm，以保证共沉淀反应完全。

Ⅲ.制得的碳酸钙沉淀经普通滤纸过滤或抽滤，然后在70-120℃进行干燥，去除其中的水分。

Ⅳ.将干燥后的粉末放入氧化铝球磨罐，采用氧化锆球在无水乙醇为湿磨介质的条件下对其进行滚筒式球磨，球料比为3:1-6:1，球磨转速控制为100-150rpm，球磨时间控制为12-60h，通过球磨不同时间可获得不同粒径的碳酸钙纳米粉体。

Ⅴ.将球磨后的碳酸钙粉末浆料倒入搪瓷器皿，在50-80℃下进行干燥，干燥时间为8-20h，以将浆料中的无水乙醇脱除，即可制得碳酸钙纳米粉体。

更进一步的，所述的可溶性碳酸盐为碳酸钠、碳酸钾、碳酸铵中的至少一种。

更进一步的，所述的可溶性钙盐为氯化钙、硝酸钙、葡萄糖酸钙、磷酸二氢钙、碘化钙、氯酸钙中的至少一种。

更进一步的，步骤Ⅱ所述的共沉淀反应还可以是在机械搅拌的条件下，将适量的可溶性碳酸盐缓慢滴入可溶性钙盐溶液。

更进一步的，共沉淀反应阶段控制温度为室温，控制在无需在加热的情况下反应，这样更有利于大规模宏量生产。

更进一步的，共沉淀反应结束后，应将反应产物静置陈化15h-24h，然后倒掉上清液并换水3-6次，然后用蒸馏水洗涤1-5次，采用布氏漏斗抽滤或大漏斗过滤，将过滤后的产物在无水乙醇中洗涤、超声分散后抽滤，此过程重复1-5次，使碳酸钙沉淀中的水分完全被无水乙醇带走，使碳酸钙纳米粉末中干燥过程中的硬团聚转变为易分散的软团聚。