一种制备羟基磷灰石的贝壳粉碎装置

本发明涉及羟基磷灰石制备，特别是涉及一种制备羟基磷灰石的贝壳粉碎装置。

背景技术：

1、羟基磷灰石(hydroxyapatite，缩写hap)具有良好的生物相容性、生物活性、化学稳定性和固体碱性，广泛地应用在生物医学、组织工程、药物控释、催化、材料等诸多领域。高纯度的羟基磷灰石的开发研究具有极其重要的意义。

2、目前，市场上常见的制备羟基磷灰石可使用可溶性的钙盐、含钙物或生物质钙源，比如采用硝酸钙作为钙源制备羟基磷灰石，采用珊瑚礁石、贝壳、钙玻璃为钙源制备羟基磷灰石。

3、沿海地区产生了大量的废弃的贝壳，大量的贝壳堆积既造成了环境污染，又使资源得不到有效的利用。使用贝壳制备羟基磷灰石既缓解了环境问题，又可以充分利用废弃资源，变废为宝。但是，废弃的贝壳本身携带大量的泥污或者异物，且常常散发出异味，为获得高纯度的贝壳粉，需要对贝壳粉进行反复的清洗、盐酸中浸泡等处理，如在实验室条件下，将贝壳用自来水浸泡过夜后捞出，置于盐酸中浸泡后，再用刷子去除表面及缝隙里的杂质，自然晾干后用粉碎机将贝壳粉碎，缺少一种高效、省时省力地获取贝壳粉的贝壳粉碎装置，以及基于此装置的制备羟基磷灰石的方法。在工业生产条件下，同样缺少一种对贝壳进行自动清洗、浸泡、烘干、研磨、过滤的贝壳粉碎装置，以及基于此装置的制备羟基磷灰石的方法。

技术实现思路

1、本发明目的是提供一种制备羟基磷灰石的贝壳粉碎装置，能够对贝壳进行自动清洗、浸泡、烘干、研磨和过滤处理，提高了获取贝壳粉的效率，并提高了获取的贝壳粉的纯度，同时提供了基于此装置的一种制备羟基磷灰石的方法，以获得高纯度的羟基磷灰石产品。

2、为此，本发明的技术方案是，一种制备羟基磷灰石的贝壳粉碎装置，其包括机架以及安装在机架上的粉碎机构、清洗机构和研磨机构，粉碎机构用于贝壳的第一级的粗粉碎，粉碎机构包括粉碎壳体、加料斗和卸料斗，粉碎壳体的内部设有主动粉碎刀具和被动粉碎刀具，主动粉碎刀具上连接有粉碎电机和减速器，清洗机构用于贝壳的清洗、浸泡和热风烘干，清洗机构包括清洗壳体、清洗内筒单元、热风烘干单元和排污单元，清洗壳体的上方设有浸泡液桶和清洗液桶，清洗壳体的下方设有浸泡液回收桶和清洗液回收桶，研磨机构用于贝壳的第二级的细粉碎，研磨机构包括研磨架和研磨壳体，研磨壳体的内部设有筛网，筛网将研磨壳体的内部分为研磨室和出料室，研磨室的内部设有主动研磨轮和被动研磨轮，研磨机构的下方设有接料盒。

3、进一步地，清洗壳体的底板上设有倾斜面和排污口。

4、进一步地，清洗内筒单元包括内筒体、内筒电机、开关挡环、开关电机、上支撑体和下支撑体。

5、进一步地，内筒体的外环面上设有清洗孔，清洗孔为多列、环形分布在内筒体上。

6、进一步地，内筒体的外环面的中部设有多个内筒料口，内筒料口用于内筒体的进料和出料。

7、进一步地，内筒体的内环面的中部设有多个横向拨板，横向拨板为环形均匀间隔分布，横向拨板的两侧对称设有两个螺旋拨板，螺旋拨板在内筒体的内环面上成螺旋状分布。

8、进一步地，内筒体的外环面的内筒料口的外部设有开关挡环。

9、进一步地，热风烘干单元包括位于清洗壳体外部的加热器和鼓风机，以及位于清洗壳体内部的进气管道，进气管道上设有多个进气喷嘴，进气喷嘴的末端指向内筒体，清洗壳体的一侧设有排风管。

10、进一步地，排污单元包括排污槽、左排污管和右排污管，排污槽安装于清洗壳体的排污口处，左排污管和右排污管上均设有电动阀门，排污槽的内部设有排污螺杆，排污螺杆的一侧与排污电机传动连接。

11、进一步地，主动研磨轮上设有内主动叶片和外主动叶片，内主动叶片的形状为直角梯形，外主动叶片的形状为矩形，被动研磨轮上设有被动叶片，被动叶片围绕着被动研磨轮的圆心成环形阵列分布。

12、本发明的有益效果是，一种制备羟基磷灰石的贝壳粉碎装置，包括机架、粉碎机构、清洗机构和研磨机构，粉碎机构对贝壳进行第一级的粗粉碎，贝壳经过粉碎机构的粗粉碎后，进入清洗机构中。

13、清洗机构对贝壳进行清洗、浸泡和热风烘干处理，经过粗粉碎后，贝壳上附着的泥污更容易清洗掉，粗粉碎后贝壳因为受风的面积变大，且避免了贝壳原始形状导致的相互遮挡，也更方便使用热风烘干，使用酸性的溶液对粗粉碎后贝壳进行浸泡，可以除去贝壳上的异物和异味，使用清水可以冲洗掉贝壳上的泥污或者残留的浸泡液，清洗后的贝壳通过热风进行烘干。

14、清洗后的贝壳从清洗机构进入研磨机构中，研磨机构用于贝壳的第二级的细粉碎，研磨后的贝壳粉末经过筛网过滤后，最终得到贝壳粉末。从而实现了对贝壳进行自动清洗、浸泡、烘干、研磨和过滤处理，提高了生产效率，提高了贝壳粉的纯度，为获取高纯度的羟基磷灰石产品提供了基础。

15、一种制备羟基磷灰石的方法，该方法基于以上的一种制备羟基磷灰石的贝壳粉碎装置，称取该装置获取的贝壳粉末，用醋酸溶解反应后过滤并保留滤液，向滤液中加入蒸馏水并进行搅拌，将磷酸溶液缓慢滴加到上述溶液中，得到第一反应溶液，再加入柠檬酸钠后保持搅拌，得到第二反应溶液，将第二反应溶液转移到恒温水浴锅中隔水加热，加入尿素，搅拌溶解后静置至白色沉淀析出，将上述白色沉淀依次用纯净水和无水乙醇洗净后烘干，得到高纯度的羟基磷灰石产品。经过试验验证，将制备的羟基磷灰石样品进行x射线衍射仪进行测试后，结果表明，该方法得到的样品与羟基磷灰石xrd的标准谱图(pdf#09-0432)的标准峰能够一一对应，如2θ在25.88°、31.77°、32.20°、34.05°、46.71°、49.47°和53.14°处的衍射峰分别对应于hap(002)、(211)、(112)、(202)、(222)、(213)和(004)晶面。没有发现其它杂峰，说明得到的样品为纯的羟基磷灰石，无其它杂质，纯度高。

技术特征：

1.一种制备羟基磷灰石的贝壳粉碎装置，其特征是，包括机架以及安装在机架上的粉碎机构、清洗机构和研磨机构，所述粉碎机构用于贝壳的第一级的粗粉碎，所述粉碎机构包括粉碎壳体、加料斗和卸料斗，所述粉碎壳体的内部设有主动粉碎刀具和被动粉碎刀具，所述主动粉碎刀具上连接有粉碎电机和减速器，所述清洗机构用于贝壳的清洗、浸泡和热风烘干，所述清洗机构包括清洗壳体、清洗内筒单元、热风烘干单元和排污单元，所述清洗壳体的上方设有浸泡液桶和清洗液桶，所述清洗壳体的下方设有浸泡液回收桶和清洗液回收桶，所述研磨机构用于贝壳的第二级的细粉碎，所述研磨机构包括研磨架和研磨壳体，所述研磨壳体的内部设有筛网，所述筛网将研磨壳体的内部分为研磨室和出料室，所述研磨室的内部设有主动研磨轮和被动研磨轮，所述研磨机构的下方设有接料盒。

2.根据权利要求1所述的一种制备羟基磷灰石的贝壳粉碎装置，其特征是，所述清洗壳体的底板上设有倾斜面和排污口。

3.根据权利要求1所述的一种制备羟基磷灰石的贝壳粉碎装置，其特征是，所述清洗内筒单元包括内筒体、内筒电机、开关挡环、开关电机、上支撑体和下支撑体。

4.根据权利要求3所述的一种制备羟基磷灰石的贝壳粉碎装置，其特征是，所述内筒体的外环面上设有清洗孔，所述清洗孔为多列、环形分布在内筒体上。

5.根据权利要求4所述的一种制备羟基磷灰石的贝壳粉碎装置，其特征是，所述内筒体的外环面的中部设有多个内筒料口，所述内筒料口用于内筒体的进料和出料。

6.根据权利要求5所述的一种制备羟基磷灰石的贝壳粉碎装置，其特征是，所述内筒体的内环面的中部设有多个横向拨板，所述横向拨板为环形均匀间隔分布，所述横向拨板的两侧对称设有两个螺旋拨板，所述螺旋拨板在内筒体的内环面上成螺旋状分布。

7.根据权利要求6所述的一种制备羟基磷灰石的贝壳粉碎装置，其特征是，所述内筒体的外环面的内筒料口的外部设有开关挡环。

8.根据权利要求1所述的一种制备羟基磷灰石的贝壳粉碎装置，其特征是，所述热风烘干单元包括位于清洗壳体外部的加热器和鼓风机，以及位于清洗壳体内部的进气管道，所述进气管道上设有多个进气喷嘴，所述进气喷嘴的末端指向内筒体，所述清洗壳体的一侧设有排风管。

9.根据权利要求1所述的一种制备羟基磷灰石的贝壳粉碎装置，其特征是，所述排污单元包括排污槽、左排污管和右排污管，所述排污槽安装于清洗壳体的排污口处，所述左排污管和右排污管上均设有电动阀门，所述排污槽的内部设有排污螺杆，所述排污螺杆的一侧与排污电机传动连接。

10.根据权利要求1所述的一种制备羟基磷灰石的贝壳粉碎装置，其特征是，所述主动研磨轮上设有内主动叶片和外主动叶片，所述内主动叶片的形状为直角梯形，所述外主动叶片的形状为矩形，所述被动研磨轮上设有被动叶片，所述被动叶片围绕着被动研磨轮的圆心成环形阵列分布。

技术总结本发明提供一种制备羟基磷灰石的贝壳粉碎装置，涉及羟基磷灰石制备技术领域。其包括机架以及安装在机架上的粉碎机构、清洗机构和研磨机构，粉碎机构用于贝壳的第一级的粗粉碎，粉碎机构包括粉碎壳体、加料斗和卸料斗，清洗机构用于贝壳的清洗、浸泡和热风烘干，清洗机构包括清洗壳体、清洗内筒单元、热风烘干单元和排污单元，研磨机构用于贝壳的第二级的细粉碎，研磨机构包括研磨架和研磨壳体，研磨壳体的内部设有筛网，研磨机构的下方设有接料盒。该装置能够对贝壳进行自动清洗、浸泡、烘干、研磨和过滤处理，提高了获取贝壳粉的效率，并提高了获取的贝壳粉的纯度。技术研发人员：宋萃,邢翔,马庆林,曾俊铭,车玉菊,苗艳丽,钟梓晨受保护的技术使用者：山东大学技术研发日：技术公布日：2024/9/29