CN1117559C - 一种含有矿物质和微量元素的活化浓缩液 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种含有矿物质和微量元素的活化浓缩液，其特点是将木鱼石、天青石、硒土矿、闪锌矿、云母、蛭石、硼铁石、石灰石粉末溶解在溶解液中，并加入络合剂，在超声波的作用下，使矿石溶解，其中的金属离子与络合剂反应生成稳定的络合物，然后用电磁场处理得到活化浓缩液。本发明的活化浓缩液经电磁场处理后，获得较高的能量，加入水中后可显著提高水的活性，使水中的矿物质和微量元素更有利于人体及植物吸收，因此可广泛地应用于饮用水、食品、酿酒、解酒、农业、污水治理、医疗保健、美容、化妆等诸多领域。
Description
技术领域
本发明属于矿物质和微量元素的浓缩物，更确切地说，是一种由木鱼石、天青石、硒土矿、闪锌矿、云母、蛭石、硼铁石、石灰石和络合剂浓缩而成的可用作食品添加剂、植物生长促进剂、水处理剂、保健品、化妆品的含有矿物质和微量元素的活化浓缩物质及其制备方法。
背景技术
众所周知，随着现代化工业的发展，同时也带来了生态环境的严重破坏，水源的污染也越来越严重，为确保饮用水的安全，饮用纯净水应运而生。目前，市场上的饮用纯净水主要采用反渗透技术和蒸馏方法生产，这些方法确实能够达到提高饮用水水质的目的，但同时也带来了一系列问题：由于纯净水过于纯净，水中缺乏人体所必须的矿物质和微量元素，长期饮用，将使人体内部的矿物质和微量元素失去平衡，从而造成一系列的副面影响。为解决这一问题，有些纯净水厂开始在纯净水中添加人工合成的无机盐如钾盐、钠盐、钙盐、镁盐等，制成“矿物质水”，由于水中无机盐的种类和数量均很少，而且水的“活性”未能得到提高，因此这些“矿物质”不能被人体充分吸收，也未能达到适量、均衡地补充人体所需矿物质和微量元素的目的。
在污水治理方面，目前我国污水治理技术大多比较复杂，工程投资大，企业难于接受，传统的加药絮凝、混凝沉淀技术，操作虽然方便，投资少，见效快，但由于絮凝剂和混凝剂中金属离子种类比较单一，缺乏协同效应，故治理效果差，必须大量投加方能达到国家排放标准，无疑将增加治理费用，耗费大量资源。
在农业方面，由于使用的化肥主要是由氮、磷、钾等植物骨架元素构成，缺少植物生长所必须的矿物质和微量元素，从而导致农作物及果实的品质差，现在人们感觉到的黄瓜、西红柿、草霉等果实长得很大，但不好吃，就是这个原因；此外还带来了土地板结、土壤退化等不良后果。为了解决这个问题，人们已研制出许多复合肥和微肥，但是，通常都忽视复合肥和微肥的“活性”，由于“活性”差，致使复合肥和微肥中的矿物质和微量元素不能直接进入植物细胞内部，肥效不显著。
在养颜美容方面，目前众多的护肤品、美容品及美容方法均是片面追求充足的营养成份，而忽视它们的“活性”，致使护肤品、美容品中营养成分的利用率不高，护肤、美容效果不明显。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种含有均衡、丰富矿物质和微量元素的活化浓缩液及其制备方法。
实现本发明目的的主要技术方案：在超声波的作用下，用无机酸或有机酸最大限度地溶解矿石中的金属离子，再加入无机或有机络合剂，使金属离子与络合剂形成稳定的络合物，最后用电磁场处理，即得到所需的活化浓缩液。
本发明的活化浓缩液的成分及其含量：
1.以矿石的总重量为100计的各矿石的百分含量：
木鱼石5～25％、天青石5～25％、硒土矿5～15％、闪锌矿10～20％、云母5～25％、蛭石5～25％、硼铁石10～30％、石灰石10～30％；
2.溶解液，其量为矿石总体积的5～20倍；
3.络合剂，其量为矿石总体积的0.5～2％。
所述的木鱼石，又名木纹玉，主要成份为二氧化硅交代青石棉，含有丰富的锶、锌、锂等多种矿物质和微量元素，本发明所用的木鱼石的产地为辽宁省鞍山市；
所述的天青石，主要成份是硫酸锶，是富含锶的一种天然矿石，本发明所用的天青石为山东省福山县所产；
所述的硒土矿，含有硒、锂、锗等天然矿物质和微量元素，本发明所用的硒土矿的产地为内蒙古包头市；
所述的闪锌矿，主要成份为硫化锌，含有大量的锌、铁、镓、铟、铊等矿物质和微量元素，本发明所用的闪锌矿产自辽宁省阜新市；
所述的云母，主要成份为铝硅酸盐，含有大量的钾、钠、镁、铁、铝、钛、锂、硅等常量元素和微量元素，本发明所用的云母的产地为江苏省无锡市；
所述的硼铁石，主要成份为硼铁复盐，含有大量的铁、铝、硅、硼、锌、钼、钒、锂等矿物质和微量元素，本发明所用的硼铁石的产地为辽宁省本溪市；
所述的蛭石，为铁镁质铝硅酸盐，含有大量的铁、镁、铝、硅等天然矿物质，本发明所用的蛭石产地为内蒙古锡林浩特；
所述的石灰石，为钙质碳酸盐，含有大量的钙、镁等常量元素，本发明所用的石灰石的产地为北京市房山区。
所述的溶解液为无机酸或有机酸，所述的无机酸包括硫酸(浓度为98％)、盐酸(浓度为37％)、磷酸(浓度为90％)中的一种或多种混合物，有机酸包括甲酸(浓度为30％)、乙酸(浓度为36％)、乙二酸(浓度为20％)中的一种或两种混合物，其目的是使矿石中的金属离子最大限度地溶解在溶解液中。
所述的络合剂为无机络合剂或有机络合剂，所述的无机络合剂包括氨水、碳酸钠、氯化物、碘化物，有机络合剂包括胺类、羧酸类，其目的是使矿物质中被溶解的金属离子与络合剂反应形成稳定的络合物，以减少金属离子的析出或沉淀。
本发明的活化浓缩液的制备方法包括以下步骤：
1.将粒度为1～3mm的木鱼石、天青石、硒土矿、闪锌矿、云母、蛭石、硼铁石、石灰石的粉末按比例加入到溶解罐中，再加入溶解液和络合剂，然后在常压下加热至80～100℃，并用频率为1～5MHz、强度为1～10W/cm2的超声波照射8～16小时；
2.步骤(1)得到的溶液进入5000～50000高斯的电磁场，静置2～5小时；
3.在步骤(2)电磁场处理后的溶液中加入调节剂，使其PH值为1～3，同时将溶液的温度降至20～30℃，所述的调节剂包括氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、碳酸氢钠、泡花碱在内的碱性溶液；
4.将步骤(3)的溶解液经1～5μm的微孔过滤器过滤、紫外线杀菌即为所需的活化浓缩液。
步骤(1)所述的超声波处理的主要作用：(1)由于超声波波长短，近似直线传播，在固体或液体中衰减少，能量容易集中，因而强度大，振动剧烈，可加大矿石表面金属离子的振动幅度，使其迅速的溶解在溶液中；(2)改善溶解液的均质性，取代传统的机械搅拌。
步骤(2)所述的电磁场处理的主要作用是使矿物质浓缩液内部呈顺磁结构，即矿物质浓缩液中阴阳离子由无规则的排列变成线性排列结构，这种线性结构能态比较高，加入水中可显著改善水的活性。通过核磁共振仪测试：未加入矿物质活化浓缩液的水的核磁共振谱半幅宽为132HZ，加入0.1％矿物质活化浓缩液的水的核磁共振谱半幅宽为74HZ，水的核磁共振谱半幅宽越窄，能量越高，活性越大。
本发明的矿物质活化浓缩液可用于饮用水，将其加入纯净水中，加入量为纯净水重量的0.05～0.1％。
本发明的矿物质活化浓缩液可用于农业，使用方法：将本发明的浓缩液用自来水稀释500倍，喷洒在植物叶面或浇灌在植物根部，每季二次，每次稀释液的施用量为200～500公斤/亩。
本发明的活化浓缩液可用于污水治理，使用方法：在污水中加入污水重量的0.05～0.1％的活化浓缩液，同时用碱液将污水的PH值调节为7～9，所述碱液包括石灰水、泡花碱、氢氧化钠碱溶液。
本发明的矿物质浓缩液还可应用于食品、酿酒、酒、医疗保健、洗浴健身、美颜、美容。
本发明的主要优点和效果：
本发明的活化浓缩液由于含有丰富、均衡的矿物质和微量元素，而且又经过5000～50000高斯电磁场处理，使其获得较高的能量，加入水中后，可显著提高水的活性，使水中的矿物质和微量元素更有利于人体和植物的吸收，从而可使人体和植物补充所需的矿物质和微量元素，按本发明的方法制得的活化浓缩液中矿物质和微量元素含量见表1。由于以上的特点，本发明的活化浓缩液可广泛地应用于饮用水、食品、酿酒、酒、农业、污水治理、医疗保健、美容、化妆品等领域。例如用于农业大田作物(小麦、水稻等)增产幅度达20～30％，用于经济作物(黄瓜、茄子、西红柿等)增产幅度达30～50％，用于果树，可明显提高果树抗病能力，果实丰满，甜度提高，品质大大改善。
具体实施方式
下面通过具体实例进一步说明本发明的特点：
实例1
将天然矿石粉碎成1～3mm的颗粒，按下列比例(重量％)进行配料：木鱼石20％、天青石20％、硒土矿10％、闪锌矿10％、云母12％、蛭石5％、硼铁石10％、石灰石13％。将配料完毕的矿石粉末加入溶解罐中，然后加入8倍于矿石体积的硫酸(浓度为98％)和矿石同体积盐酸(浓度36％)，再加入与矿石同体积络合剂(30％氢氧化氨水溶液)，将溶液温度升至90℃，开启超声波照射源(波长频率2MHz、强度3W/cm2)，保持常压、溶解10小时，然后将溶液通入电磁场中(磁场强度8000高斯)静置3小时。待上述过程完毕后，将溶液通入调节罐中，加入调节剂(浓度为40g/L的碳酸钠水溶液)调节溶液的PH值到2，同时将溶液温度降至25℃，然后经过5μm微孔过滤器过滤和紫外线杀菌装置处理，最后进入产品储罐，既可获得矿物质活化浓缩液。其矿物质和微量元素含量如表2。
实例2
将天然矿石粉碎成1～3mm的颗粒，按下列比例(重量％)进行配料：木鱼石10％、天青石10％、闪锌矿15％、硒土矿5％、蛭石5％、云母15％、硼铁石20％、石灰石20％。将配料完毕的矿石粉末加入溶解罐中，然后加入9.5倍于矿石体积的硫酸(浓度98％)和0.5倍于矿石体积的络合剂(50％的乙二胺水溶液)，将溶液温度升至80℃，开启超声波照射源2(波长频率2MHz、强度2W/cm2)，保持常压、溶解10小时，然后将溶液通入强磁场中(磁场强度为7000高斯)静置3小时，再将溶液通入调节罐中，加入调节剂(30％的氢氧化钠水溶液)调节溶液的PH值到1.5，并将溶液温度降至25℃，然后经过5μm微孔过滤器和紫外线杀菌装置处理，最后进入产品储罐，既可获得矿物质活化浓缩液。其矿物质和微量元素含量如表3。
实例3
将天然矿石按下列比例(重量％)进行配料：木鱼石5％、天青石5％、硒土矿5％、蛭石22％、闪锌矿10％、云母10％、硼铁石28％、石灰石15％。将配料完毕的矿石粉末加入溶解罐中，加入8.2倍于矿石体积的硫酸(浓度为98％)和0.8倍于矿石体积的络合剂(50％的乙二胺四乙酸、二钠盐水溶液)，将溶液温度升至85℃，开启超声波照射源(波长频率2MHz、强度1W/cm2)，保持常压、溶解9小时，再将溶液通入调节罐中，加入调节剂(30％的泡花碱水溶液)，调节PH值为2.5，并将溶液温度降至25℃，然后经过5μm微孔过滤器和紫外线杀菌装置处理，最后进入产品储罐，既可获得矿物质活化浓缩液。其矿物质和微量元素含量如表4。
以下为本发明活化浓缩液的应用。
实例4
本实例为实例1活化浓缩液用于饮用水。
在纯净水中加入千分之一的实例1矿物质活化浓缩液，水质理化及微生物指标经中国预防医学科学院检测证明：水中矿物质的微量元素含量达到和优于国家天然矿泉水标准，微生物物污染物指标可与纯净水相媲美。检测结果如表5。
实例5
本实例为实例2活化浓缩液应用于农业。
在自来水中加入五百分之一的实例2矿物质活化浓缩液制成稀释液，用于番茄、黄瓜、辣椒、脐橙等经济作物，每亩用量为200～500公斤/次，分别在座果期和壮果期各喷洒两次，直接喷洒在植物的叶面上，与相同条件下未喷洒矿物质活化浓缩液的植物比较，增产幅度为：
番茄138.2％、黄瓜142.6％、辣椒167.0％、脐橙127.7％。
喷洒活化浓缩液的作物除产量有大幅度提高外，口感及品质均有显著改善。
实例6
本实例为实例3活化浓缩液用于酒精工业废水处理。
原水指标：COD：50000mg/L；BOD：30000mg/L；SS：40000mg/L；
国家排放标准：COD：300mg/L；BOD：150mg/L；SS：100mg/L；
处理方法：将一千分之一的实例3矿物质活化浓缩液加入到酒精废水中，充分混合，反应1小时，再加入浓度为50％的泡花碱水溶液，调节水溶液的PH值到7～9，沉淀1-2小时，上清液排入另一储水池中，底部污泥经脱水处理后，做为农肥使用，处理后的水质指标如下：
COD：2500mg/L；BOD：1500mg/L；SS：800mg/L；
按上述方法，对上清液进行第二次处理，处理后水质指标已达到国家排放标准：
COD：250mg/L；BOD：150mg/L；SS：80mg/L；
由此可见：矿物质活化浓缩液在处理高浓度有机废水时，其效果分别为：
项 目： COD BOD SS
去除率： 95％ 95％ 98％
在处理较低浓度有机废水时，其效果分别为：
项 目： COD BOD SS
去除率： 90％ 90％ 90％
实例7
本实例为实例1的活化浓缩液用于洗浴健身。
在浴缸注满水后，加入水量的八百至一千分之一的实例1矿物质活化浓缩液，搅拌均匀，既可获得矿物质含量丰富、活性高、渗透力强的“综合温泉”，入浴浸泡10-20分钟，其效果与洗天然温泉一样，同样可达到保养身体、治疗疾病、美化皮肤、促进生命活力的目的。
表1 本发明矿物质活化浓缩液中矿物质和微量元素的含量(单位mg/L)
表2 实例1浓缩液矿物质和微量元素的含量(单位mg/L)
表3 实例2浓缩液矿物质和微量元素的含量(单位mg/L)
表4 实例3浓缩液矿物质和微量元素的含量(单位mg/L)
表5 加入矿物质活化浓缩液的水的理化指标(单位mg/L)
| 项目 | 含量 | 项目 | 含量 |
| 锶锌硒锂钾钠钙镁铁 | 500--3000500--30005--3010--50300--3000500--30001000--5000500--5000500--10000 | 铜铝锰镍钼钛锗硼酸偏硅酸 | 10--50300--500050--50010--5010--50500--50001--3300--30001000--5000 |
| 项目 | 含量 | 项目 | 含量 |
| 锶锌硒锂钾钠钙镁铁 | 108081512.71.652018703000810660 | 铜铝锰镍钼钛锗硼酸偏硅酸 | 1.55722.72.01.25400.153391860 |
| 项目 | 含量 | 项目 | 含量 |
| 钾钠钙镁铜铁锌铝锰 | 1250453815703.53250182275 | 钛钨钼钒铷锂硅硼磷 | 1455.52.543.51.836818 |
| 项目 | 含量 | 项目 | 含量 |
| 铁铝铜锌锰钾钠钙镁 | 8560343588260740880670245120 | 钛镍钼锂钒锗硒硅磷 | 1340653422200.60.57640468 |
| 项目 | 含量 | 项目 | 含量 |
| 锶锌硒钾钠钙镁铜铁铝锂钒钼 | 0.880.6150.01071.270.322.00.610.00080.560.3720.00050.00060.0007 | 锰镍钡硼酸偏硅酸挥发性酚亚硝酸盐HCO3 -CO2Cl-SO4 -F-NO3 - | 0.0020.0010.0160.3391.86003.6609.880.850.150.46 |
| 菌落总数(cfu/mL)：0(国家标准：50cfu/mL)大肠菌群(个/100mL)：0(国家标准：0cfu/mL)总β放射性(Bq/L)：0.149(国家标准：1.5Bq/L)镭226放射性(Bq/L)：0.058(国家标准：1.1Bq/L) | |||
Claims (5)
1.一种含有矿物质和微量元素的活化浓缩液，其特征在于所用的原料及其含量如下：
(1)矿石，其量以矿石总重量为100计，各矿石的百分含量为：
木鱼石5～25％、天青石5～25％、硒土矿5～15％、蛭石5～25％、硼铁石10～30％、石灰石10～30％、闪锌矿10～20％、云母10～20％；
(2)溶解液，其量为矿石总体积的5～20倍，所述的溶解液为无机酸或有机酸，所述的无机酸包括硫酸、盐酸、磷酸中的一种或多种混合物，所述的有机酸包括甲酸、乙酸、乙二酸中的一种或多种混合物；
(3)络合剂，其量为矿石总体积的0.5～2倍，所述的络合剂为无机络合剂或有机络合剂，所述的无机络合剂包括氨水、碳酸钠、氯化物、碘化物，所述的有机络合剂包括胺类、羧酸类；
通过以下过程制得：
(1)将粒度为1～3mm的木鱼石、天青石、硒土矿、闪锌矿、云母、蛭石、硼铁石、石灰石的矿石粉末按比例加入到溶解罐中，再加入溶解液和络合剂，然后在常压下加热至80～100℃，并用频率为1～5MHz、强度为1～10W/cm2的超声波照射8～16小时，使矿物质和微量元素溶解在溶解液中；
(2)步骤(1)得到的溶液进入5000～50000高斯的电磁场，静置2～5小时；
(3)在步骤(2)电磁场处理后的溶液中加入调节剂，使其PH值为1～3，同时将溶液的温度降至20～30℃，所述的调节剂包括氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、碳酸氢钠、泡花碱在内的碱性溶液；
(4)将步骤(3)得到的溶液经1～5μm微孔过滤器过滤、紫外线杀菌即为所需的矿物质活化浓缩液。
2.权利要求1所述的活化浓缩液的应用，其特征在于：用于饮用水时，将其加入纯净水中，加入量为纯净水重量的0.05～0.1％。
3.权利要求1所述的活化浓缩液的应用，其特征在于用于农业时，按自来水与活化浓缩液500∶1的重量比稀释后喷洒在植物叶面或浇灌在植物根部，每季两次，每次浓缩液的施用量为1～2公斤/亩。
4.权利要求1所述的活化浓缩液的应用，其特征在于用于污水处理时，将其直接加入污水中，加入量为污水重量的0.05～0.1％，并同时用碱液将污水的PH值调节为7～9，所述碱液包括石灰水、泡花碱、碳酸钠、氢氧化钠的碱性溶液。
5.权利要求1所述的活化浓缩液的应用，其特征在于用于洗浴健身时，将其加入到浴缸中，其加入量为水量的0.1～0.125％。
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