申请日2009.12.22
公开(公告)日2010.06.02
IPC分类号C04B35/14; C02F1/68; C02F1/00; C04B35/64
摘要
本发明一种将水处理成小分子团水的新材料及其制备方法和应用，涉及人体健康、化工和环保领域，是由石灰石或石灰和长石为原料或者是以钾、钠碳酸盐或氧化物，钙碳酸盐或氧化物，SiO2和Al2O3为原料，制成的一种硬质、易碎、微溶于水的碱性陶瓷材料，主要化学成份为K2O或Na2O、CaO、SiO2、Al2O3和其他少量的其他元素如镁、铁，主要物相结构是K2O·Al2O3·2SiO2或Na2O·Al2O3·2SiO2，其次是CaO·SiO2和少量的2CaO·SiO2，该材料无毒、无腐蚀，不吸湿，其粉末长期放置不结块，与水作用不产生胶凝，能使水变成弱碱性并释放出对人体有益的元素。本发明还公开了新材料的制备方法及其在水处理方面广泛的应用。本发明原料丰富、工艺简单、生产成本低、产品用途广泛、水处理容量大。
权利要求书
1.一种将水处理成小分子水的新材料及其制备方法和应用，其特征是新材料由石灰石或石灰和长石为原料或者是以钾、钠碳酸盐或氧化物，钙碳酸盐或氧化物，SiO2和Al2O3为原料，制成的一种硬质、易碎、微溶于水的碱性陶瓷材料，主要化学成份为K2O或Na2O、CaO、SiO2、Al2O3和其他少量的其他元素如镁、铁，主要物相结构是K2O·Al2O3·2SiO2或Na2O·Al2O3·2SiO2，其次是CaO·SiO2和少量的2CaO·SiO2，该材料无毒、无腐蚀，不吸湿，其粉末长期放置不结块，与水作用不产生胶凝，能使水变成弱碱性并释放出对人体有益的元素。
2.按照权利要求1所述的一种将水处理成小分子水的新材料的制法，其特征是方法一——分别将原料石灰石或石灰、长石粉碎后，按原料中CaO∶SiO2的摩尔比为0.85～1∶1进行配料，混匀，并粉磨至100～180目，然后加水加工成型，在1100～1350℃烧成产品;方法二——以钾、钠碳酸盐或氧化物，钙碳酸盐或氧化物，SiO2和Al2O3为原料，按原料摩尔比Me2O∶Al2O3∶SiO2∶CaO=1∶1∶6∶6混匀并粉磨，加水并加工成型，在1100～1350℃烧成产品，Me为K或Na。
3.根据权利要求2所述的一种将水处理成小分子水的新材料的制备方法，其特征是所指的长石包括正长石和斜长石。
4.根据权利要求2或3所述的一种将水处理成小分子水的新材料的制法，其特征是上述加工成型所指的是加工成各种型材包括砖块、管材、线材、板材、颗粒和各种盛水容器。
5.按照权利要求1所述的一种将水处理成小分子水的新材料的应用，其特征是应用在各类水处理装置设备和各种盛水容器中，用作过滤水的材料以及在一切弱碱性水处理中的应用，大的如井水处理，自来水公司水处理、小的如用在家庭储水池、饮水机、茶杯等各种盛水容器。
说明书
一种将水处理成小分子团水的新材料及其制备方法和应用
技术领域：本发明涉及人体健康，与化工环保等领域有关，具体地说是一种将水处理成小分子团水的新材料及其制备方法和应用。
背景技术：2003年，诺贝尔化学奖得主美国科学家皮特阿雷和罗德里克·麦金龙发现细胞的水通道，狭窄的细胞水通道仅选择性允许小分子团水通过，揭示了小分子团水对人体健康有益的奥秘。长期以来，科学家们对长寿地区的人群居住地区进行调查，发现他们所饮用的水均是弱碱性水，例如，我国广西巴马长寿村的水pH为7.5-8，俄罗斯外高加索长寿村的水也呈现弱碱性。同时，健康人的体液也是弱碱性的，pH为7.35-7.45。因此，饮用弱碱性的小分子团水是一种已经得到世界公认的对人体健康长寿有益的。中国自古以来将麦饭石称为药石或神石。现代科学研究揭示，麦饭石是一种硅铝酸盐矿物，它能在水缓慢溶解使水呈弱碱性。化学知识告诉我们，水分子有氢键，由于氢键的作用，水分子产生缔合作用，形成较大的分子团，所以一般的水，包括我们日常生活的饮用水，都是大分子团水;水在弱碱性状态下，氢键的缔合作用受到一定破坏，大分子团水变成了小分子团的水。在弱碱性水中，OH-浓度大于H+浓度，能使许多细菌不能生成。另外，在弱碱性条件下，许多重金属盐产生水解，很容易被过滤清除掉，使得小分子团的水，不仅口感好，而且健康价值也高，于是许多使水活化成富含高能量的小分子团的新技术纷纷涌现。这些技术包括磁化、电解、陶瓷球红外技术，纳米技术等，专利申请也很多，如《纳米净水器》申请号200410047863.0;《增氧活化水处理剂》，申请号200410054122.5;《以陶瓷颗粒为介质生产小分子团活水》，申请号03124726.1。在上述众多技术中，均没有从根本上发明一种能工业化生产的能把大量的水稳定变成弱碱性的有效材料，即将水处理成小分子团水的新材料。利用现代科学技术，如红外线、磁场、电解或纳米材料来使水小分子团化，不仅成本高，操作复杂，效果也不一定好，许多交换容器交换容量很低，加工成水处理器，开始能使水变成弱碱性，过不了多久即失效了，其原因是现有材料并不是一种长期有效的材料。一种好的水处理材料，应该满足下列几点要求：1、必须要有大的水处理能力，即是用很少的材料，能使很多的水变成小分子团水;2、必须要有适当的反应速度，使被处理的水很快变成弱碱性，很快使大分子团的水变成为小分子团的水;3、必须要很稳定，不产生胶凝作用，即经得起水的长期浸泡，不影响它的水解性能;4、必须要有良好的与水反应的性能，长期与水作用，并能控制pH，使水能成小分子团水。在上述技术中，没有一种技术能同时完美的满足上述要求。
发明内容：针对上述存在问题，本发明目的为：1、发明一种将水处理成小分子团水的新材料，这种材料能够符合上述要求。2、公开发明新材料的制备方法。3、指明本发明材料在水处理中的广泛用途。
根据上述目的，本发明产品是一种将水处理成小分子团水的新材料，该材料是由石灰石或石灰和长石为原料或者是以钾、钠碳酸盐或氧化物，钙碳酸盐或氧化物，SiO2和Al2O3为原料，制成的一种硬质、易碎、微溶于水的碱性陶瓷材料，主要化学成份为K2O或Na2O、CaO、SiO2、Al2O3和其他少量的其他元素如镁、铁，主要物相结构是K2O·Al2O3·2SiO2或Na2O·Al2O3·2SiO2，其次是CaO·SiO2和少量的2CaO·SiO2，该材料无毒、无腐蚀，不吸湿，其粉末长期放置不结块，与水作用不产生胶凝，能使水变成弱碱性并释放出对人体有益的元素。
将水处理成小分子团水的新材料的制法：方法一——分别将原料石灰石或石灰、长石粉碎后，按原料中CaO∶SiO2的摩尔比为0.85～1∶1进行配料，混匀，并粉磨至100～180目，然后加水加工成型，在1100～1350℃烧成产品;方法二——以钾、钠碳酸盐或氧化物，钙碳酸盐或氧化物，SiO2和Al2O3为原料，按原料摩尔比Me2O∶Al2O3∶SiO2∶CaO=1∶1∶6∶6混匀并粉磨，加水并加工成型，在1100～1350℃烧成产品，Me为K或Na。
将水处理成小分子团水的新材料的制备方法所指的长石包括正长石和斜长石。
将水处理成小分子团水的新材料的制法所述的加工成型指的是加工成各种型材包括砖块、管材、线材、板材、颗粒和各种盛水容器。
水处理成小分子团水的新材料主要应用在各类水处理装置设备和各种盛水容器中，用作过滤水的材料以及在一切弱碱性水处理中的应用，大的如井水处理，自来水公司水处理、小的如用在家庭储水池、饮水机、茶杯等各种盛水容器。