CN107311290B

CN107311290B - 一种富微量元素饮用水的制备工艺

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Publication number: CN107311290B
Application number: CN201710708582.2A
Authority: CN
Inventors: 付全贵
Original assignee: 付全贵
Current assignee: Weifang KANGLONG Biotechnology Co.,Ltd.
Priority date: 2017-08-17
Filing date: 2017-08-17
Publication date: 2020-11-06
Anticipated expiration: 2037-08-17
Also published as: CN107311290A

Abstract

本发明提供一种富微量元素饮用水的制备工艺，所述的制备工艺包括含锌浆液制备、含锶浆液制备、偏硅酸浆液制备、含锂浆液制备、含碘粉末制备以及制得元素添加颗粒步骤。所述的含锌浆液制备：采用以下重量份的原料组分：木鱼石45‑53份、硅藻土26‑32份、锌锭18‑21份；所述的含锶浆液制备：采用以下重量份的原料组分：麦饭石56‑63份、膨润土18‑22份、锶粉18‑23份；所述的制得元素添加颗粒：含锌浆液、含锶浆液、偏硅酸浆液、含锂浆液、含碘粉末按照5：3：2：2：0.3的比例混合。本发明可快速有效的将普通饮用水制备成富微量元素饮用水。

Description

一种富微量元素饮用水的制备工艺

技术领域

本发明涉及一种富微量元素饮用水的制备工艺，属于饮用水技术领域。

背景技术

当自然状态下的水流过岩石、土壤时，一部分可溶性矿物质元素和金属离子会融入到水中！包括我们常见的钙、镁、锶、铁、锰以及许多其他的微量元素，如氟、锌、硒、镉、铅、铜、铬等。一些自然界稀有元素来讲，对于人体有不可取代的作用。比如，锌元素，是构成精子的主要元素之一，这种元素的缺失会造成精子失去活性，影响到人类的繁衍；再比如，稀缺元素硒已经是被公认的“长寿”型元素。再比如碘元素，中国曾经长期经受着大脖子病的困扰就与碘元素的缺失有分不开的关系！

胰岛素的分子结构中有四个锌原子，锌能直接影响胰岛素的合成、储存、分泌和结构的完整性及胰岛素本身的活性，能延长胰岛素降低血糖的作用，锌与糖尿病及其并发症的发生、预防和控制关系密切。人体缺锌时会引发糖尿病及其并发症、高血压和心血管疾病。

关于微量元素对人体具有重要的保健功能，国内外的专家和医学界早有诸多临床研究和论述；美国著名化学家莱纳德.鲍林博士强调：所有的疾病均因缺乏微量元素引起，没有微量元素矿物质，人体中的酶与纤维素的功能将大大降低。日本医学博士野岛尚武说：微量元素缺乏是万病之源；现代自然界微量元素的失衡，导致我们的饮用水中严重缺乏锌、锶、锂、碘以及偏硅酸等。

这些微量元素在人体内不易储存，短期或阶段性补充的话，难以实现其作用；如果通过食补或药补的话，不仅难以选择，也难以长期维持服用，而人们每天都要饮用大量的水，如果通过饮水进行补充锌、锶、锂、碘以及偏硅酸等矿物元素，则长期性和延续性可以保证。

普通的饮用水中矿物元素含量极低，如果能将普通的水中添加入适量有益矿物元素，将大大提高饮用水的质量，改善人体微量元素的缺乏导致的亚健康等，提高国民体质。

但，锌、锶、锂、碘以及偏硅酸等矿物元素很难直接添加到水中，如果控制不好，还有可能中毒；因此，如何简单有效制备富微量元素的水，成为本领域重要的研究课题。

发明内容

本发明为解决现有技术存在的不足，提供一种富微量元素饮用水的制备工艺，以实现以下发明目的：简单有效的将普通饮用水制备成富微量元素饮用水。

为解决上述技术问题，采用以下技术方案：

一种富微量元素饮用水的制备工艺，所述的制备工艺包括含锌浆液制备、含锶浆液制备、偏硅酸浆液制备、含锂浆液制备、含碘粉末制备以及制得元素添加颗粒步骤。

所述的含锌浆液制备：采用以下重量份的原料组分：木鱼石 45-53份、硅藻土 26-32份、锌锭 18-21份；

所述的木鱼石粉：由密度为3g/cm³、孔隙率为1%的木鱼石研磨至120目制得；

所述的硅藻土粉：由吸水率为60%、密度为2.1g/cm³的硅藻土研磨至120目制得。

所述的含锶浆液制备：采用以下重量份的原料组分：麦饭石 56-63份、膨润土 18-22份、锶粉 18-23份；

所述的麦饭石：密度为1.3 g/cm³，二氧化硅含量为70%，三氧化二铝含量为9.8%；

所述的膨润土：白度为78，膨胀倍数为1.5，密度为2.3 g/cm³，pH为7，表观粘度为2.0mpa.m。

所述的偏硅酸浆液制备：采用以下重量份的原料组分：硅酸盐粉 13-16份、硅藻土粉 4-5.5份、石英砂粉 36-42份、偏硅酸钙 36-42份；

所述的硅酸盐粉：为硅酸镁锂粉末，细度为200目，pH为8.5，分散粘度为3850cps。

所述的含锂浆液制备：

采用以下重量份的原料组分：碳酸锂粉 27-33份、硅藻土粉 19-21份、木鱼石粉29-33份、石英砂粉 19-22份；

所述的碳酸锂粉：纯度为99.9%，细度为150目，相对密度2.11。

所述的含碘粉末制备：

采用以下重量份的原料组分：麦饭石 65-72份、沸石 14-17份、碘酸钾粉 14-17份；

所述的沸石：空隙率为50%，密度为2.3g/cm³。

所述的制得元素添加颗粒：含锌浆液、含锶浆液、偏硅酸浆液、含锂浆液、含碘粉末按照5：3：2：2：0.3的比例混合。

所述元素添加颗粒的使用量为50-55g/升水。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）本发明可快速有效的将普通饮用水制备成富微量元素饮用水；将装有元素添加颗粒的陶瓷容器放入普通饮用水中，浸泡2min以上，即可获得锌含量为0.24-1.22 mg/L，锂含量为0.9 -2.2mg/L，碘含量为0.2-0.39mg/L，锶含量为0.4-2.6 mg/L，偏硅酸含量为25-39 mg/L的饮用水。

（2）本发明制备的微量元素添加块可反复使用1200次以上，经试验，在浸泡使用1200次后，仍然可以放于普通饮用水中2min获得锌含量为0.24-1.17 mg/L，锂含量为0.9 -2.0mg/L，碘含量为0.2-0.35mg/L，锶含量为0.4-2.4 mg/L，偏硅酸含量为25-35 mg/L的饮用水。

具体实施方式

实施例1 一种富微量元素饮用水的制备工艺

包括下述步骤：

步骤1、含锌浆液制备

（1）原料准备

按照以下重量份配比准备和称量原料：木鱼石粉 45份、硅藻土 26份、锌锭 18份；

所述的硅藻土粉：由吸水率为60%、密度为2.1g/cm³的硅藻土研磨至120目制得；

所述的锌锭：锌含量为99.9%以上。

（2）制备氧化锌

将锌锭破碎至粒径为1-2.5mm，置于1500℃高温条件下加热汽化，导入空气，进行氧化；氧化得到的氧化锌用冷却装置进行冷却并收集；得到的氧化锌粉纯度为99.7%。

（3）制浆

将上述氧化锌粉和木鱼石粉、硅藻土混合，导入食品搅拌器中，在1680rpm速度下搅拌9min；加入与混合粉末等质量的水；搅拌至糊状，即为含锌浆液。

步骤2、含锶浆液制备

（1）原料准备

按照以下重量份配比准备和称量原料：麦饭石 56份、膨润土 18份、锶粉 18份；

所述的膨润土：白度为78，膨胀倍数为1.5，密度为2.3 g/cm³，pH为7，表观粘度为2.0mpa.m；

所述的锶粉：纯度为99.9%。

（2）制浆

将锶粉用球磨机制成细度为500目的精细锶粉；麦饭石和膨润土分别研磨制成150目的细粉；将上述细粉混合。

将上述混合粉末导入食品搅拌器中，在1680rpm速度下搅拌5min；加入与混合粉末等质量的水；搅拌至糊状，即为含锶浆液。

步骤3、偏硅酸浆液制备

（1）原料准备

按照以下重量份配比准备和称量原料：硅酸盐粉 13份、硅藻土粉 4份、石英砂粉36份、偏硅酸钙 36份；

所述的硅酸盐粉：为硅酸镁锂粉末，细度为200目，pH为8.5，分散粘度为3850cps；

所述的硅藻土粉：吸水率为55%，密度为2.3g/cm³，细度为300目；

所述的石英砂粉：细度为100目，二氧化硅含量为99.6%，密度为2.65g/cm³。

（2）制浆

将上述混合粉末导入食品搅拌器中，在1680rpm速度下搅拌3min；加入与混合粉末等质量的水；搅拌至糊状，即为偏硅酸浆液。

步骤4、含锂浆液制备

（1）按照以下重量份配比准备和称量原料：碳酸锂粉 27份、硅藻土粉 19份、木鱼石粉 29份、石英砂粉 19份；

所述的碳酸锂粉：纯度为99.9%，细度为150目，相对密度2.11；

所述的硅藻土粉：细度为100目，吸水率为60%，密度为2.1g/cm³；

所述的木鱼石：细度为200目，密度为3g/cm³，孔隙率为1%；

所述的石英砂粉：细度为150目，二氧化硅含量为99.4%，密度为2.52g/cm³。

（2）将碳酸锂粉、硅藻土粉、木鱼石粉和石英砂粉混合均匀，加入与粉末等量的水，搅拌成糊状，得到含锂浆液。

步骤5、含碘粉末制备

按照以下重量份配比准备和称量原料：麦饭石 65份、沸石 14份、碘酸钾粉 14份；

所述的沸石：空隙率为50%，密度为2.3g/cm³；

所述的碘酸钾粉：采用国家标准食盐加碘用碘酸钾粉末。

将麦饭石研磨为150目的细粉，沸石研磨为300目的细粉。将碘酸钾粉、麦饭石粉、沸石粉混合均匀得到含碘粉末。

步骤6、制得元素添加颗粒

将步骤1-4制备的含锌浆液、含锶浆液、偏硅酸浆液、含锂浆液、含碘粉末按照5：3：2：2：0.3的比例混合，搅拌均匀，制成块状、柱状或球状固体颗粒，并在90℃条件下保温3.5小时，获得的固体颗粒水分含量约13-15%，即得元素添加颗粒。

元素添加颗粒在制备富微量元素饮用水中的应用如下：

将元素添加颗粒，置于表面布满微孔的陶瓷容器中，微孔大小为0.0001mm；

将装有元素添加颗粒的陶瓷容器放入普通饮用水中，浸泡2min以上，即可得到富微量元素饮用水，随着浸泡时间的延长，水中的微量元素含量有所增加；每升水中元素添加颗粒的使用量为50g。

实施例2 一种富微量元素饮用水的制备工艺

包括下述步骤：

步骤1、含锌浆液制备

与实施例1相同，只改变原料配比为：木鱼石粉 50份、硅藻土 30份、锌锭 20份。

步骤2、含锶浆液制备

与实施例1相同，只改变原料配比为：麦饭石 60份、膨润土 20份、锶粉 20份。

步骤3、偏硅酸浆液制备

与实施例1相同，只改变原料配比为：硅酸盐粉 15份、硅藻土粉 5份、石英砂粉 40份、偏硅酸钙 40份。

步骤4、含锂浆液制备

与实施例1相同，只改变原料配比为：碳酸锂粉 30份、硅藻土粉 20份、木鱼石粉30份、石英砂粉 20份。

步骤5、含碘粉末制备

与实施例1相同，只改变原料配比为：麦饭石 70份、沸石 15份、碘酸钾粉 15份。

步骤6、制得元素添加颗粒

与实施例1相同。

元素添加颗粒在制备富微量元素饮用水中的应用如下：

将装有元素添加颗粒的陶瓷容器放入普通饮用水中，浸泡2min以上，即可得到富微量元素饮用水，随着浸泡时间的延长，水中的微量元素含量有所增加；每升水中元素添加颗粒的使用量为53g。

实施例3 一种富微量元素饮用水的制备工艺

包括下述步骤：

步骤1、含锌浆液制备

与实施例1相同，只改变原料配比为：木鱼石粉 53份、硅藻土 32份、锌锭 21份。

步骤2、含锶浆液制备

与实施例1相同，只改变原料配比为：麦饭石 63份、膨润土 22份、锶粉 23份。

步骤3、偏硅酸浆液制备

与实施例1相同，只改变原料配比为：硅酸盐粉 16份、硅藻土粉 5.5份、石英砂粉42份、偏硅酸钙 42份。

步骤4、含锂浆液制备

与实施例1相同，只改变原料配比为：碳酸锂粉 33份、硅藻土粉 21份、木鱼石粉33份、石英砂粉 22份。

步骤5、含碘粉末制备

与实施例1相同，只改变原料配比为：麦饭石 72份、沸石 17份、碘酸钾粉 17份。

步骤6、制得元素添加颗粒

与实施例1相同。

元素添加颗粒在制备富微量元素饮用水中的应用如下：

将装有元素添加颗粒的陶瓷容器放入普通饮用水中，浸泡2min以上，即可得到富微量元素饮用水，随着浸泡时间的延长，水中的微量元素含量有所增加；每升水中元素添加颗粒的使用量为55g。

实验一：

通饮用水1L为对照组，分别与实施例1-3的富微量元素饮用水对比微量元素的含量，装有元素添加颗粒的陶瓷容器在水中的浸泡时间为2min；以上水均为25℃；具体结果见表1；

表1

由上表可见，将装有元素添加颗粒的陶瓷容器在水中的浸泡时间为2min时，水中的锌含量为0.24-0.38 mg/L，锂含量为0.9 -1.4mg/L，碘含量为0.2-0.23 mg/L，锶含量为0.4-0.9 mg/L，偏硅酸含量为25-27mg/L。

实验二：

通饮用水1L为对照组，分别与实施例1-3的富微量元素饮用水对比微量元素的含量，装有元素添加颗粒的陶瓷容器在水中的浸泡时间为20min；以上水均为25℃；具体结果见表2；

表2

由上表可见，将装有元素添加颗粒的陶瓷容器在水中的浸泡时间为20min时，水中的锌含量为0.55-0.76mg/L，锂含量为1.6-1.8mg/L，碘含量为0.28-0.31 mg/L，锶含量为1.6-1.9 mg/L，偏硅酸含量为26-30mg/L。

实验三：

通饮用水1L为对照组，分别与实施例1-3的富微量元素饮用水对比微量元素的含量，装有元素添加颗粒的陶瓷容器在水中的浸泡时间为2小时；以上水均为25℃；具体结果见表3；

表3

由上表可见，将装有元素添加颗粒的陶瓷容器在水中的浸泡时间为20min时，水中的锌含量为1.08-1.22mg/L，锂含量为1.9-2.2mg/L，碘含量为0.35-0.39mg/L，锶含量为2.3-2.6mg/L，偏硅酸含量为35-39mg/L。

经常饮用本发明富微量元素饮用水既可以及时补充人体必需的微量元素，又可以有效预防和治疗因锌缺乏引起的糖尿病及其并发症，高血压和心脑血管等疾病。

除特殊说明的外，本发明所述的比例均为质量比，所述的百分数均为质量百分数。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识；本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种富微量元素饮用水的制备工艺，其特征在于：所述的制备工艺包括含锌浆液制备、含锶浆液制备、偏硅酸浆液制备、含锂浆液制备、含碘粉末制备以及制得元素添加颗粒步骤；

所述的含锌浆液制备：采用以下重量份的原料组分：木鱼石粉 50份、硅藻土 30份、锌锭 20份；将锌锭破碎至粒径为1-2.5mm，置于1500℃高温条件下加热汽化，导入空气，进行氧化；氧化得到的氧化锌用冷却装置进行冷却并收集；得到的氧化锌粉纯度为99.7%；将上述氧化锌粉和木鱼石粉、硅藻土混合，导入食品搅拌器中，在1680rpm速度下搅拌9min；加入与混合粉末等质量的水；搅拌至糊状，即为含锌浆液；

所述的含锶浆液制备：采用以下重量份的原料组分：麦饭石 60份、膨润土 20份、锶粉20份；将锶粉用球磨机制成细度为500目的精细锶粉；麦饭石和膨润土分别研磨制成150目的细粉；将麦饭石和膨润土细粉与精细锶粉混合得到混合粉末；将上述混合粉末导入食品搅拌器中，在1680rpm速度下搅拌5min；加入与混合粉末等质量的水；搅拌至糊状，即为含锶浆液；

所述的偏硅酸浆液制备：采用以下重量份的原料组分：硅酸盐粉 15份、硅藻土粉 5份、石英砂粉 40份、偏硅酸钙 40份；将硅酸盐粉、硅藻土粉、石英砂粉、偏硅酸钙混合，导入食品搅拌器中，在1680rpm速度下搅拌3min；加入与混合粉末等质量的水；搅拌至糊状，即为偏硅酸浆液；

所述的含锂浆液制备：

采用以下重量份的原料组分：碳酸锂粉 30份、硅藻土粉 20份、木鱼石粉 30份、石英砂粉 20份；将碳酸锂粉、硅藻土粉、木鱼石粉和石英砂粉混合均匀，加入与粉末等量的水，搅拌成糊状，得到含锂浆液；

所述的碳酸锂粉：纯度为99.9%，细度为150目，相对密度2.11；

所述的含碘粉末制备：

采用以下重量份的原料组分：麦饭石 65-72份、沸石 14-17份、碘酸钾粉 14-17份；将麦饭石研磨为150目的细粉，沸石研磨为300目的细粉；将碘酸钾粉、麦饭石粉、沸石粉混合均匀得到含碘粉末；

所述的沸石：空隙率为50%，密度为2.3g/cm³；

所述的制得元素添加颗粒：含锌浆液、含锶浆液、偏硅酸浆液、含锂浆液、含碘粉末按照5：3：2：2：0.3的比例混合；

将元素添加颗粒，置于表面布满微孔的陶瓷容器中，微孔大小为0.0001mm；将装有元素添加颗粒的陶瓷容器在水中的浸泡时间为2min，水中的锌含量为0.38 mg/L，锂含量为1.4mg/L，碘含量为0.23 mg/L，锶含量为0.9 mg/L，偏硅酸含量为27mg/L；

将装有元素添加颗粒的陶瓷容器在水中的浸泡时间为20min时，水中的锌含量为0.76mg/L，锂含量为1.8mg/L，碘含量为0.31 mg/L，锶含量为1.9 mg/L，偏硅酸含量为30mg/L；

将装有元素添加颗粒的陶瓷容器在水中的浸泡时间为2h时，水中的锌含量为1.22mg/L，锂含量为2.2mg/L，碘含量为0.39mg/L，锶含量为2.6mg/L，偏硅酸含量为39mg/L。

2.根据权利要求1所述的一种富微量元素饮用水的制备工艺，其特征在于：所述元素添加颗粒的使用量为50-55g/升水。