具体实施方式

以下，参照附图详细说明本申请的实施例，以使本发明所属技术领域的普通技术人员容易实施。本发明能够以多种不同的方式实现，并不限定于在此说明的实施例。为明确说明本发明，在附图中将省略与说明无关的部分，在说明书全文中，对相同或类似的结构要素赋予相同的附图标记。

在本申请的说明书全文中，当提及某部分与其他部分“连接”时，不仅指“直接连接”的情况，还包括在两者之间隔着其他元件“电连接”的情况。

在本申请的说明书全文中，当提及某部件位于其他部件“上”、“上部”、“上端”、“下”、“下部”、“下端”时，不仅是指该部件与其他部件接触的情况，还包括两个部件之间包括其他部件的情况。

在本申请的说明书全文中，当提及某部分“包括”某结构要素时，除非具有特别反对的记载，否则意味着还包括其他结构要素，而不是指排除其他结构要素。

在本说明书中使用的“约”、“实质上”等表示程度的术语，当提出所提及的固有的制备及物质可接受的误差时，以该数值或接近该数值的含义来使用，这是为了防止恶意侵权者不正当地利用用于帮助本申请的理解而提及明确或绝对的数值的公开内容。并且，在本申请的说明书全文中，“进行～的步骤”或“～的步骤”不意味着“用于～的步骤”。

在本申请的说明书全文中，马库什形式的表达中包含的“它们的组合”的术语是指选自由在马库什形式的表达中记载的结构要素组成的组中的一种以上的混合或组合，是指包含从上述结构要素组成的组中选择的一种以上的含义。

在本申请的说明书全文中，“A和/或B”是指“A、B或A以及B”。

以下，通过参照实例及实施例和附图具体说明本申请的氧化钙粉末制备方法。但本申请不限定于这些实例及实施例和附图。

作为解决上述技术问题的技术方案，本申请的第一实施方式提供一种离子化氧化钙粉末的制备方法，包括：清洗并干燥贝壳类的步骤；将上述贝壳类粉末化的步骤；对上述粉末进行热处理的步骤；对上述粉末进行电解的步骤；以及对上述粉末进行超声波处理的步骤。

图1为本申请一实例的离子化氧化钙粉末的制备方法的流程图。

首先，清洗并干燥贝壳类(步骤S100)。

本申请的离子化氧化钙制备方法利用贝壳类作为碳酸钙的供给源。相比于以往使用的卵壳、海藻堆积物卵块、珊瑚堆积物等，贝壳类具有碳酸钙的含量更高的优点。并且，上述制备方法可以再利用作为水产废弃物而废弃的贝壳类，具有绿色环保的优点。

贝壳以多层结构形成，位于最内层的珍珠层(Nacreous layer)含有约95％左右的碳酸钙，相反，表面层的碳酸钙含量较低，包含大量杂质。因此，当进行上述清洗时，还可以通过研磨约0.5mm至2mm的上述贝壳表面的过程来提高所制备的氧化钙粉末的纯度及离子化率。上述研磨可以使用物理方法和/或化学研磨方法。

根据本申请的一实例，上述干燥可以通过选自由自然干燥、热风干燥、冷风干燥、真空干燥、真空冻结干燥以及它们的组合组成的组中的方法来进行，但不限定于此。

优选地，上述干燥可以在30℃至70℃的温度下进行热风干燥来缩短干燥时间，从而可使所混入的杂质最小化。

接着，将上述贝壳类粉末化(步骤S200)。

根据本申请的一实例，上述粉末化的粒子可以具有1μm至3000μm的直径，但不限定于此。

例如，上述粉末化的粒子的平均直径可以为约1μm至约3000μm、约10μm至约3000μm、约50μm至约3000μm、约100μm至约3000μm、约250μm至约3000μm、约500μm至约3000μm、约750μm至约3000μm、约1000μm至约3000μm、约1250μm至约3000μm、约1500μm至约3000μm、约1750μm至约3000μm、约2000μm至约3000μm、约2250μm至约3000μm、约2500μm至约3000μm、约2750μm至约3000μm、约1μm至约2000μm、约10μm至约2000μm、约50μm至约2000μm、约100μm至约2000μm、约250μm至约2000μm、约500μm至约2000μm、约750μm至约2000μm、约1000μm至约2000μm、约1250μm至约2000μm、约1500μm至约2000μm、约1750μm至约2000μm、约1μm至约1500μm、约10μm至约1500μm、约50μm至约1500μm、约100μm至约1500μm、约250μm至约1500μm、约500μm至约1500μm、约750μm至约1500μm、约1000μm至约1500μm、约1250μm至约1500μm、约1μm至约1000μm、约10μm至约1000μm、约50μm至约1000μm、约100μm至约1000μm、约250μm至约1000μm、约500μm至约1000μm、约750μm至约1000μm、约1μm至约750μm、约10μm至约750μm、约50μm至约750μm、约100μm至约750μm、约250μm至约750μm、约500μm至约750μm、约1μm至约500μm、约10μm至约500μm、约50μm至约500μm、约100μm至约500μm、约250μm至约500μm、约1μm至约250μm、约10μm至约250μm、约50μm至约250μm、约100μm至约250μm、约150μm至约250μm、约200μm至约250μm、约1μm至约200μm、约10μm至约200μm、约50μm至约200μm、约100μm至约200μm、约150μm至约200μm、约1μm至约175μm、约10μm至约175μm、约50μm至约175μm、约100μm至约175μm、约125μm至约175μm、约150μm至约175μm，但不限定于此。优选地，上述粉末化的粒子的平均直径可以为约250μm至约500μm，但不限定于此。

与此相关地，上述粉末粒子的大小越小，之后步骤中的反应性可以越高，使得包含在上述粉末化的粒子中的大部分碳酸钙(反应物)进行反应并转化为氧化钙(生成物)，由此可制备高纯度氧化钙粉末。

在本申请的氧化钙制备方法中，可进行第一次粉碎来将上述贝壳类粉碎为直径为3mm至5mm的粒子的粉末后，可进行第二次粉碎来形成更微细的粉末。

“粉碎”是指向固体粒子施加力来将其打碎或切割来制备为小的粒子的减少粒度的过程。在本申请的氧化钙制备方法中，将固体打碎的目的在于，通过增加固体的表面积来提高反应速度。根据粉碎粒子的大小分为粗碎、中碎、微粉碎等，粉碎为1微米以下时称为超细粉碎(Ultrafine grinding)。

“粗碎”是指将几十cm至十几cm的粒子粉碎为几cm的粒子，“中碎”是指将几cm的粒子粉碎为几mm的粒子，“微粉碎”是指将几mm的粒子粉碎为几μm的粒子。

根据本申请的一实例，上述第一次粉碎可以为粗碎和/或中碎，上述第二次粉碎可以为微粉碎，但不限定于此。

根据本申请的一实例，上述粉末化可以通过选自由辊磨(roll milling)、球磨(ball milling)、气流磨(jet milling)及它们的组合组成的组中的方法来进行。

根据本申请的一实例，上述粉末化可以通过干式研磨或湿式研磨来进行，但不限定于此。优选地，上述粉末化可以通过干式研磨来进行。

干式研磨是指在大气中粉碎物体，而湿式研磨是指在水或有机溶剂中粉碎物体。在本申请的制备方法中，优选地，进行干式研磨。上述干式研磨无需去除溶剂，也无需添加溶剂，因此具有不流失钙的优点。

根据本申请的一实例，上述粉末化的步骤还可以包括纯化上述粉末的过程，但不限定于此。

在上述粉末化步骤中，可能在上述粉末上混入灰尘等，由于上述灰尘可以起到上述氧化钙粉末的杂质的作用，可能需要纯化的过程。

若通过湿式研磨来制备上述粉末，则纯化上述粉末的过程可以包括蒸发包含上述粉末的上述水或上述有机溶剂的步骤、离心分离上述粉末的步骤或者过滤包含上述粉末的上述水或上述有机溶剂的步骤，但不限定于此。

若通过干式研磨来制备上述粉末，则纯化上述粉末的过程可以包括过滤上述粉末的步骤、离心分离上述粉末的步骤或者利用上述粉末的密度差进行分离的步骤，但不限定于此。

根据本申请的一实例，上述离子化氧化钙粉末的制备方法可以在去除二氧化碳的环境中进行，但不限定于此。

尤其，当进行后述的电解、热处理或超声波处理时，上述碳酸钙进行反应来产生氧化钙及大量的二氧化碳，所制备的氧化钙遇到上述二氧化碳来引起产生碳酸钙的逆反应。

因此，本申请的氧化钙制备方法可以具备二氧化碳去除装置或二氧化碳去除剂。由此，有效去除制备过程中产生的二氧化碳及空气中的二氧化碳来防止逆反应，从而可以提高所制备的氧化钙的收率及纯度。并且，通过去除上述二氧化碳可以使反应到达平衡后不停止，可以根据勒夏特列原理继续进行反应。

接着，对上述粉末进行热处理(步骤S300)。

根据本申请的一实例，上述热处理可以在升温条件下进行，但不限定于此。与此相关地，上述升温条件是指在规定时间内按照规定比例增加粉末温度。

根据本发明的一实例，上述升温条件可以在10℃/分钟至100℃/分钟的范围内将温度上升，但不限定于此。例如，上述升温条件的升温速度可以为10℃/分钟至100℃/分钟、20℃/分钟至90℃/分钟、30℃/分钟至80℃/分钟、40℃/分钟至70℃/分钟、20℃/分钟至100℃/分钟、30℃/分钟至100℃/分钟、40℃/分钟至100℃/分钟、50℃/分钟至100℃/分钟、10℃/分钟至90℃/分钟、10℃/分钟至80℃/分钟、10℃/分钟至70℃/分钟、10℃/分钟至60℃/分钟、10℃/分钟至50℃/分钟，优选地，可以为约50℃/分钟，但不限定于此。

根据本申请的一实例，上述热处理可通过上述升温条件使温度升至1000℃至3000℃的温度范围内来进行，但不限定于此。与此相关地，将上述温度上升并保持在规定数值的条件定义为恒温条件。例如，上述温度范围可以为1000℃至3000℃、1500℃至2500℃、1500℃至3000℃、2000℃至3000℃、1000℃至2500℃、1000℃至2000℃，优选地，可以为约2000℃，但不限定于此。

在上述升温条件下进行热处理的情况下，可以向所有上述粉末均匀地传递热量。但是，在上述恒温条件下进行热处理的情况下，上述粉末中接近热源的部分集中受热，而上述粉末中远离上述热源的部分无法受热，使形成上述粉末的物质的化学键无法有效地被弱化。因此，上述热处理的步骤还可以包括提供热量并搅拌的过程。

在本申请的氧化钙粉末制备方法中，相比于现有的方式，上述热处理在高温(1000℃以上)下进行，因此可以制备高纯度的离子化率高的氧化钙粉末。

根据本申请的一实例，可以根据氧化钙粉末的用途来在不同温度范围内进行热处理，但不限定于此。例如，当上述氧化钙粉末的用途为饮用水、食品用及药用时，可以在1800℃至2000℃的恒温条件下进行热处理，当用途为动植物用时，可以在1600℃至1800℃的恒温条件下进行热处理，当用于废水净化及土质改良时，可以在1500℃至1600℃的恒温条件下进行热处理。

根据本申请的一实例，上述恒温条件可以保持30分钟至120分钟来进行上述热处理，但不限定于此。

接着，对上述粉末进行电解(步骤S400)。

根据本申请的一实例，上述电解步骤可以在升电压的条件下进行，但不限定于此。上述升电压条件是指在规定时间内按照规定比例增加电压。与此相关地，将电压上升并保持在规定数值的条件定义为恒电压条件。

当在上述升电压条件下进行电解处理时，可以向所有上述粉末均匀地施加电压。但是，当在上述恒温条件下进行热处理时，电压集中施加于上述粉末中接近电极的部分，而电压无法施加到上述粉末中远离上述电极的部分，使形成上述粉末的物质的化学键无法有效地被弱化。因此，上述电解处理的步骤还可以包括施加电压并搅拌的过程。

根据本申请的一实例，上述升电压条件可以在100V/分钟至1000V/分钟的范围内将施加的电压上升，但不限定于此。

根据本申请的一实例，上述升电压条件可在100V/分钟至1000V/分钟的范围内将施加的电压上升，但不限定于此。例如，上述升电压条件可以为100V/分钟至1000V/分钟、200V/分钟至900V/分钟、300V/分钟至800V/分钟、400V/分钟至600V/分钟、200V/分钟至1000V/分钟、300V/分钟至1000V/分钟、400V/分钟至1000V/分钟、500V/分钟至1000V/分钟、100V/分钟至900V/分钟、100V/分钟至800V/分钟、100V/分钟至700V/分钟、100V/分钟至600V/分钟、100V/分钟至500V/分钟，优选地，可以为500V/分钟，但不限定于此。

根据本发明的一实例，上述电解步骤可通过上述升电压条件将电压上升至50000V至200000V的范围内来进行，但不限定于此。例如，上述电压范围可以为50000V至200000V、60000V至190000V、70000V至180000V、80000V至170000V、90000V至160000V、100000V至150000V、110000V至140000V、60000V至200000V、70000V至200000V、80000V至200000V、90000V至200000V、100000V至200000V、110000V至200000V、120000V至200000V、50000V至190000V、50000V至180000V、50000V至170000V、50000V至160000V、50000V至150000V、50000V至140000V、50000V至130000V、50000V至120000V，优选地，可以为120000V，但不限定于此。

上述电解可向上述粉末同时提供电能和热能。

在向上述粉末施加高电压进行电解处理的情况下，可以通过弱化粉末内的化学结合力来提高碳酸钙转化为氧化钙的反应的反应性及收率。并且，还可以因弱化的结合力而提高反应物的反应性。因此，可以制备离子化率高的氧化钙粉末。

根据本发明的一实例，可以根据上述氧化钙粉末的用途而在不同的电压范围内进行电解，但不限定于此。

上述电解不局限于通常意义的电解，只要是通过施加电压来诱导化学键的弱化及分解的方法就不受限制。

例如，上述电解可以使用电炉来进行电解。当使用电炉时，可以将上述粉末放入耐热容器内并投入电炉，但不限定于此。由此可以解决直接加热时因混入烟尘等而降低纯度且无法获取白色粉末的问题。

根据本申请的一实例，上述电炉可以选自由电弧炉、电阻炉、感应炉、电子束炉及它们的组合组成的组中，但不限定于此。

本申请的氧化钙粉末制备方法的电炉(electric furnace)能够轻易控制温度及成分。并且，上述电炉热效率优秀，从而可有效地供给热量。

向上述电炉供电的电源可以为直流或交流中的任一种。在三相交流电的情况下，可以使用三个上部电极，在直流电的情况下，可以使用一个上部电极，但不限定于此。

上述电炉包括用于使作为主热源的电变换为适当的电压或形态(直流/交流)的变压器设备、用于装入作为主原料的废铁的篮筐、用于装入副原料的料斗、用于去除作业时产生的灰尘的集尘器、水冷设备等。可以通过包括上述集尘器来使灰尘的混入最小化，通过包括上述水冷设备来轻易地控制温度。

上述电炉的电极可以包含石墨。但天然石墨的资源量不足，价格昂贵，因此可以使用将沥青、煤焦油等进一步碳化后利用高温加热来进行结晶化的人造石墨。电极是消耗性的，在作业中会因超高温逐渐升华而被消耗，还具有与因热应力而破碎或者熔化而塌陷的废铁相撞而折断的情况。

根据本申请的一实例，上述电炉可以形成由选自由真空、大气、氧化性、非氧化性、非活性及它们的组合组成的组中的气氛，但不限定于此。优选地，可以形成真空气氛。

接着，对上述粉末进行超声波处理(步骤S500)。

通过上述超声波处理，可以使在前述步骤中未反应的剩余碳酸钙进行反应来提高所制备的氧化钙的纯度。

根据本申请的一实例，上述超声波的震动频率可以为0.1MHz至20MHz，但不限定于此。

超声波具有通过介质内部时产生热能的特性。在本申请的制备方法中，可以通过照射超声波来传输高能量，由此在短时间内加热上述粉末。在长时间以高温加热的情况下，所制备的氧化钙粒子可能被烧结而使粒子的大小变大，而本申请的制备方法可以使用超声波来在短时间内向粉末施加高热，由此可防止粒子的烧结。

根据本申请的一实例，可以不规定对上述粉末进行热处理的步骤、对上述粉末进行电解的步骤以及对上述粉末进行超声波处理的步骤的顺序，但不限定于此。例如，能够以对上述粉末进行热处理的步骤、对上述粉末进行电解的步骤、对上述粉末进行超声波处理的步骤；对上述粉末进行热处理的步骤、对上述粉末进行超声波处理的步骤、对上述粉末进行电解的步骤；对上述粉末进行电解的步骤、对上述粉末进行热处理的步骤、对上述粉末进行超声波处理的步骤；对上述粉末进行电解的步骤、对上述粉末进行超声波处理的步骤、对上述粉末进行热处理的步骤；对上述粉末进行超声波处理的步骤、对上述粉末进行热处理的步骤、对上述粉末进行电解的步骤；对上述粉末进行超声波处理的步骤、对上述粉末进行电解的步骤、对上述粉末进行热处理的步骤的顺序进行，但不限定于此。

根据本申请的一实例，在上述超声波处理的步骤之后还可以进行将制备的粉末纳米(nano)粒子化的步骤。上述纳米粒子化可以通过将上述粉末分散于水溶液相中进行湿式研磨(wet milling)来进行。相比于干式研磨，湿式研磨可以进行更微细的粉碎。

与此相关地，可以按照用途控制上述粉末粒子的大小。并且，上述粉末的粒子大小越小，当溶解于水等来使用时更容易溶解，由此更易于离子化，从而可以使通过本申请的制备方法制备的氧化钙粉末更易于提供钙离子。

根据本申请的一实例，在上述纳米粒子化步骤之后，还可以进行用于提高纯度的纯化步骤，但不限定于此。

根据本申请的一实例，上述纯化可以通过选自由过滤法、沉淀法、再结晶法、分馏法、层析法、离心分离法、溶剂提取法、透析、吸附、电分解及它们的组合组成的组中的方法来进行，但不限定于此。

上述技术方案仅为示例，不应解释为限定本申请。除上述用于例示的实施例外，在附图及发明的详细说明中还可存在其他实施例。

实施例

将从韩国南海岸采集的天然赤贝外壳清洗并通过热风完全干燥后，利用粉碎机进行第一次粉碎来粉碎为具有约3mm的平均直径的粒子的粉末。之后，通过研磨(milling)工序对经过第一次粉碎的赤贝外壳进行第二次粉碎来形成具有约500μm的平均直径的粒子的微细粉末。

接着，对上述微细粉末进行热处理。上述热处理是在50℃/分钟的升温条件下将温度逐渐提高至2000℃的最终温度并保持50分钟。

接着，对经过热处理的上述粉末进行电解。具体地，在约500V/分钟的升电压条件下逐渐增加电压使电压最终成为120000V。之后，将上述电压保持30分钟。

之后，通过向经过热处理的上述粉末照射十分钟的超声波来制备氧化钙粉末。

比较例1

以与实施例相同的方法制备氧化钙粉末，但省略进行电解处理的过程。

比较例2

以与实施例相同的方法制备氧化钙粉末，但省略照射超声波的过程。

比较例3

以与实施例相同的方法制备氧化钙粉末，但没有升电压的条件，而是在120000V的恒电压下进行30分钟的电解。

比较例4

以与实施例相同的方法制备氧化钙粉末，但没有升温的条件，而是在2000℃的恒温下进行50分钟的热处理。

比较例5

以与实施例相同的方法制备氧化钙粉末，但照射1小时的超声波。

实验例

将1g的本申请的实施例及比较例的氧化钙粉末溶解在1L的蒸馏水中检测pH值。pH值如下述表1至表3所示。

表1

参照表1，可以确认通过电解及超声波处理制备的氧化钙的纯度高，因此将相同重量的氧化钙粉末溶于水时，能够生成更多的Ca(OH)₂，从而显出更高的pH值。

表2

参照表2，可以确认通过升温条件及升电压条件制备的氧化钙的纯度高，因此将相同重量的氧化钙粉末溶于水时，能够生成更多的Ca(OH)₂，从而显出更高的pH值。

表3

参照表3，可以确认通过短时间照射超声波制备的氧化钙的纯度高，因此将相同重量的氧化钙粉末溶于水时，能够生成更多的Ca(OH)₂，从而显出更高的pH值。

前述的本申请的说明仅用于例示，应该理解的是，本申请所属技术领域的普通技术人员可以在不变更本申请的技术思想或必需的特征的前提下轻松变形为其他具体的形态。因此，应该理解以上记述的实施例只用于全面地例示，并不限定本申请。例如，以单一形式说明的各结构要素可以分散实施，同样，以分散的形式说明的结构要素也能够以结合的形态实施。

比起上述的说明，本申请的范围通过发明要求保护范围来示出，应该理解的是，发明要求保护范围的含义及范围以及由其同等概念导出的所有变更或变形的形态均包含在本申请的范围内。