[发明专利]制备用于海水替代、矿物质强化的天然盐制剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及制备用于海水替代、矿物质强化的天然盐制剂的方法。更具体而言，本发明涉及海水的太阳能蒸发及将其分级为三个部分，所述三个部分可适当地混合以获得所需的固体组合物。这些固体制剂适于方便地运输并且一方面可用在水族馆、海藻/海洋微生物的培养及此外其它需要使用海水、特别是其中在附近不可得到海水的海洋应用中，另一方面可用在低TDS(总溶解固体)水的强化和相关应用中。

背景技术

海水是化学品的仓库，含有超过73种呈溶解状态的元素。沿海地区有着丰富的海水而内陆地区没有海水。然而，出于种种目的，后一地区也可能需要海水。由于运输海水是昂贵且困难的事，故人们已进行了许多努力来构建模拟海水的组合物。然而，这些组合物不是海水的确切复制品，在此意义上它们是非标准组合物，随制剂的不同而不同。唯一看起来共同的是它们高昂的成本，这进一步限制了此类海水在没有得天独厚的海岸线的区域中的应用范围。

淡水是我们饮用并也用于农业的水。在许多情况下，淡水严重缺乏营养矿物质，特别是自淡化工厂获得的水。确实，很不幸，淡化过程不仅逐出氯化钠而且逐出必需的矿物质，并且在例如基于反渗透的淡化的情况下，这些矿物质将优先被逐出，从而使糟糕的情况变得更糟。虽然该问题可通过再矿化得以减轻，但许多工厂因所涉及的附加成本、特别是营养盐的高成本而不实施再矿化。

可以参考M.J.Atkinson和C.Bingham的标题为“Elemental composition of commercial sea salts”的文章(Journal of Aquariculture and Aquatic Sciences,1997,第VIII卷,第2期,第39-43页)，其中报道，对八种不同的市售合成海盐混合物分析了某三十五种元素和离子及其它化学参数。虽然在大多数盐中，主要的阳离子和阴离子与海水相差在10％内，但在次要成分的量上存在显著的差异。发现“总CO₂相异约20倍，B从0.36变为4.90mmol kg^-1，相异约13倍，磷酸根浓度从0.05μmol kg^-1的特别低的值变为1.2μmol kg^-1的中等浓度，相异24倍，硝酸根从0.79变为18.4μmol kg^-1，并且大多数过渡金属以比正常海水高得多的浓度存在”。因此很明显，所研究的盐中没有哪种可被假定为是模拟干燥海水的天然盐组合物。

可以参考http://web.archive.org/web/20001215070800/http:/www.animalnetwork.com/fish2/aqfm/1999/mar/features/1/default.asp，如下表中所列可以由其产生人工海水的呈固体形式的不同盐水源。这些组合物中的大多数不含海水中存在的必需的痕量元素。这些源的另一缺点在于，具有所述组成的这些产品总是很昂贵。得到它们的价格在每150-200加仑海水45-70USD的范围内，与天然海水的成本相比，这造成了2卢比/升的额外成本。

表1：若干合成海水混合物的组成

可以参考日期为08/09/2005的US2005/0193956，Axelrod,Glen S.等人公开了制备合成的海盐方法，其包括混合50-55％(重量)的氯化钠、30-32％(重量)的氯化镁、7-10％(重量)的无水硫酸钠、2-4％(重量)的氯化钙、2-4％(重量)的氯化钾、0.1-1％(重量)的碳酸氢钠、0.001-0.010％(重量)的硼酸。该发明报道了从纯化学品制备合成的海洋混合物。

也可以参考Srivastava等人的标题为“Guidance from Secondary Data for Re-mineralisation of RO Water“的文章(Journal of Indian Water Works Association,2010 1-3月期,第50-52页)，其讨论了用于饮用目的的理想水组成。从该文章明显可知这样的淡化水需要再矿化。

可以参考Gordon Sato等人的文章(Cytotechnology(2011)63:201-204)以及现有技术中的许多其它文章，这些文章公开了熟知的使用诸如Zobell海洋肉汤和ASNIII的培养基来培养海洋微生物。

鉴于上述内容，需要发明价廉、高效且一致的盐组合物以满足如上所述的需求。