CN102092831A - 一种新型重金属螯合剂的制备方法 - Google Patents

一种新型重金属螯合剂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于环境工程领域，涉及含重金属的废水、污泥及飞灰等。公开了一种新型重金属螯合剂的生产工艺。该工艺根据聚丙烯酰胺的结构和性质，将含有-C＝S-、-C-NH-等官能团的物质接枝在其上，所制备的螯合剂化学性质稳定易于固定化处理和回收重金属，不会造成二次污染。

Description

一种新型重金属螯合剂的制备方法
技术领域
本发明属于环境保护领域，涉及一种新型重金属螯合剂的制备方法。
背景技术
重金属离子主要来源于化工、矿石的开采、冶炼、电解、电镀等行业，随着工业的高度发展，重金属离子对人类健康的威胁越来越严重，重金属离子的治理也日益受到关注。常用的处理重金属方法有中和沉淀法、离子交换树脂法、膜渗透法、絮凝沉淀法、生物处理法等，其中应用最普遍的是絮凝沉淀法。但是这类方法所加药剂多属于还原性药剂或强碱性氢氧化物，其生产过程本身就会对环境造成污染，而且所产生的重金属沉降物不稳定，容易分解造成二次污染。目前市场上销售的螯合剂处理效果不好且投加量大、成本高，存在处理后出水色度和S2-浓度超标等问题。
本发明的目的是提供一种新型重金属螯合剂的制备方法。用于处理废水中的重金属离子，也可用于污泥，垃圾焚烧飞灰等的处理。本发明采用由聚丙烯酰胺、脲、磺胺作为生产螯合剂的原料，所制备的产品不仅效果好、易于固定化处理和回收重金属，而且化学性能稳定，不会造成二次污染。与国内外通常采用的化学合成的螯合剂相比，本发明制品还具有价格低，易于投产，生产使用方法简便的优点。
发明内容
一种新型重金属螯合剂的制备方法，其特征在与该方法包括以下步骤：
1、配位反应：室温下，向反应器中加入聚丙烯酰胺，滴加氢氧化钠溶液，升温至35℃搅拌2小时后，加入脲，继续搅拌2h备用。
2、交联反应：在50℃水浴中，向配位反应产物中加入磺胺，继续搅拌2h，即形成新型重金属螯合剂。
本发明中，氢氧化钠与聚丙烯酰胺的质量比为2-4∶1，体积比1∶1.5-3.5，聚丙烯酰胺的分子量≥300万。
本发明中，磺胺加入量1-3g；脲加入量2-3.5g
本发明得到的捕集剂是一种白色固体，溶液呈淡黄色。具有如下理化性质：
红外吸收光谱(KBr压片法，cm-1)：1313、1600、1385和1140
溶解性：溶于水，不溶于丙酮，醇类。
聚丙烯酰胺是一种水溶性线型高分子物质，在其重复单元上有氨基和羟基等功能集团。
具体实施方式
实施例1：室温下，取100ml、1g/L聚丙烯酰胺放入三口烧瓶中，加入50ml、0.5mol/L的氢氧化钠，加150ml水，35℃搅拌2小时；加入脲2g，升温至40℃反应1.5小时，升温至50℃，反应1小时后，加入磺胺1.5g，在50℃条件下，反应3小时，停止加热，冷却至室温。
实施例2：称取聚丙烯酰胺2g，放入带有回流冷凝器、温度计的三口烧瓶中，室温下，加水200ml，氢氧化钠2.0g，搅拌1小时，升温至40℃，反应3小时，升温至50℃后，再加入磺胺3g，继续搅拌3h后，停止加热。冷却后过滤，干燥，得到产物。
实施例3：取分子量500万聚丙烯酰胺0.5g，加水200ml，在30℃条件下搅拌2小时，加氢氧化钠2.0g，搅拌2小时后，升温至50℃，加入磺胺和和脲各2.5g，反应5小时，停止加热，冷却，得到产物。

Claims (4)

1.一种新型重金属螯合剂的配方及工艺，利用水溶性线型高分子物质作为制备重金属螯合剂的原料，其制备工艺的特征是：
(1)配位反应：室温下，向反应器中加入聚丙烯酰胺，滴加氢氧化钠溶液，加入脲，搅拌。
(2)交联反应：向配位反应产物中加入磺胺，继续搅拌。
2.根据权利要求1所述的重金属螯合剂的制备方法，其特征是：制备捕集剂所采用部分水解的聚丙烯酰胺可以采用分子量≥300万的商品聚丙烯酰胺或单体合成。
3.根据权利要求1所述的重金属螯合剂的制备方法，其特征在于交联反应时要加入可以提供-NH2-，-C＝O-，-C＝S-，-N-S-官能团的物质。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于本发明中，氢氧化钠与聚丙烯酰胺的质量比为2-4∶1，体积比1∶1.5-3.5，磺胺和脲的质量比为3-1∶2-1。
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