[发明专利]基于天然岩石的锂矿化复合烧结活性炭滤芯及其制备方法

说明书

本发明提供一种基于天然岩石的锂矿化复合烧结活性炭滤芯的制备方法，包括以下步骤：对天然锂辉石、天然蛇纹石、天然锂云母和天然绿沸石分别进行改性处理，得到改性锂辉石、改性蛇纹石、改性锂云母和改性绿沸石；称取改性锂辉石、改性蛇纹石、改性锂云母、改性绿沸石、活性炭和粘结剂混合均匀，得到固体混合物；对固体混合物进行烧结，即得到活性炭滤芯。本发明提供的活性炭滤芯可稳定增加饮水中锂元素含量，补充人体日常所需，避免水中锂含量过低对人体健康造成不良影响。

技术领域

本发明涉及饮水再矿化领域，尤其涉及一种基于天然岩石的锂矿化复合烧结活性炭滤芯及其制备方法。

背景技术

锂是分子量极小的轻金属，锂及其化合物在医药方面有着重要应用，70年前就有学者发现锂盐(碳酸锂)对精神病具有抗躁狂作用。动物长期给予锂盐可改善学习和记忆，人类持续使用锂可降低双相情感障碍患者罹患痴呆症的风险。已有多项流行病学调查表明饮水锂含量与精神病、暴力行为、犯罪发生率呈显著负相关。根据2017年Kessing LV基于流行病学调查的最新统计分析，饮水锂含量与人群痴呆发病呈负相关关系，处在水锂含量在15.1～27μg/L范围内的人群比处在水锂含量在2.0～5.0μg/L范围内的人群患痴呆症的风险降低了17％，研究显示饮水中微量、稳定的天然锂摄入可有助于减少老年人群痴呆的发生。痴呆症是全球老年人失去独立生活能力和发生残疾的主要原因，同样是严重威胁我国人群的重要疾病。2015年的报告显示，在中国有950万人受到痴呆的困扰，占世界痴呆症总数的20％。

饮水是长期和稳定的人体锂的重要来源。含锂天然水的形成主要靠地表水、地下水等流经天然岩石，通过溶滤作用，将天然岩石中的含锂化合物溶解进入地表或地下水中。我国饮用天然矿泉水标准中规定锂含量达到0.2mg/L以上的水可称之为锂矿泉水。我国大部分地区自来水中锂含量大致在0～10μg/L之间，少部分地区自来水中锂含量在10μg/L以上。以武汉市为例，自来水中的锂元素含量大概在2～8μg/L之间；山东枣庄、天津饮用水中锂含量分别为0～0.20μg/L、4.8μg/L；在重庆，以嘉陵江为水源的自来水经活性炭过滤后为11μg/L；在南京，以长江为水源的自来水在活性炭过滤后为2.6μg/L。国内市售瓶装水中有少部分天然矿泉水标注了锂的含量，最高者标注为200～850μg/L，一进口品牌矿泉水标注为1300μg/L。

但是，近年来，由于水污染的持续加重，越来越多的家庭选择安装带有RO反渗透技术的纯水净水器，随着此类净水器的大量普及，这种几乎不含任何矿物质的饮用水对人体产生的健康问题日益显现。如此一来，将本来就较低的饮水锂摄入水平降为零，无疑会对人体健康产生非常大的风险，因此，对纯水进行天然锂矿化，增加饮水中锂的含量，显得尤为重要。

目前市面上对于纯水再矿化的研究主要集中在水的pH、TDS(Totaldissolvedsolids，总溶解固体)、钙、镁、锌、锶等常量和微量元素矿化上，对锂矿化的研究尚处于空白。在此背景下，研究对纯水的锂矿化尤为重要。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于天然岩石的锂矿化复合烧结活性炭滤芯，本发明提供的滤芯能够对纯水进行锂矿化，增加纯水中的锂含量，满足人体所需；本发明还提供了一种工艺简单的基于天然岩石的锂矿化复合烧结活性炭滤芯的制备方法，本发明的制备方法通过对天然岩石进行改性，同时通过各种岩石材料的合理配比，制得安全有效的滤芯，能够稳定释放出锂元素，对纯水进行再矿化。

本发明提供一种基于天然岩石的锂矿化复合烧结活性炭滤芯的制备方法，包括以下步骤：

S1，改性：对天然锂辉石、天然蛇纹石、天然锂云母和天然绿沸石分别进行改性处理，得到改性锂辉石、改性蛇纹石、改性锂云母和改性绿沸石；

S2，混合：称取改性锂辉石、改性蛇纹石、改性锂云母、改性绿沸石、活性炭和粘结剂混合均匀，得到固体混合物；

S3，烧制：对步骤S2的固体混合物进行烧结，即得到活性炭滤芯。