CN107007963A - 一种兼具减水性及絮凝性的重金属稳定剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种兼具减水性及絮凝性的重金属稳定剂及其制备方法，其原料为二硫代氨基甲酸盐、二硫代氨基乙酸盐、乙基黄原酸盐、烯丙醇聚氧乙烯醚、异戊醇聚氧乙烯醚、异丁醇聚氧乙烯醚、丙烯酸羟乙酯、聚丙烯酰胺、以氨三乙酸钠、蔗糖、聚丙烯酸钠。本发明得到的重金属稳定剂，兼具减水性及絮凝性，通过减水及絮凝作用减少稳定剂的投加量，并能够同时处理多种重金属，对环境不产生二次污染，可显著降低垃圾焚烧飞灰的无害化处理成本，相对于其他有机类螯合剂，使用量可减少30%以上。本发明得到的重金属稳定剂因各组分投加量的变动表观颜色随之变化，但不影响本发明的实用效果。
Description
技术领域
本发明涉及环境工程技术领域，具体是一种兼具减水性及絮凝性的重金属稳定剂及其制备方法。
背景技术
生活垃圾处理处置是环境工程和环境卫生领域的重要课题之一。目前生活垃圾处理处置的方式有卫生填埋、好氧堆肥、厌氧发酵以及热解、焚烧等，其中卫生填埋应用最普遍。生活垃圾的卫生填埋具有成本低、操作简单等优势，但随着生活垃圾产生量的急剧增加，填埋场的选址及其潜在二次污染风险受到了极大的挑战。焚烧法是一种生活垃圾减量化、无害化、资源化的新途径，得到了越来越广泛的应用。生活垃圾焚烧烟气在除尘过程中产生的飞灰，因其中含有大量的重金属元素，按照国家危险废物名录规定，属于危险废物，必须进行无害化处理后才能进行填埋处置。将焚烧飞灰中的重金属通过络合或螯合作用将其稳定化，是目前最常用的飞灰处理工艺，稳定化后的飞灰可进入填埋场进行填埋处置。
目前稳定飞灰中重金属的稳定剂分为无机和有机两大类，其中有机类稳定剂由于具备用量少、稳定化程度高、无二次污染等优点，得到了普遍的应用。常见的有机类飞灰稳定剂有乙二胺四乙酸盐（EDTA）、二硫代氨基羧酸盐（DTC）、三巯基三嗪三钠盐（TMT）等，主要通过有机分子中配位硫的螯合作用捕集飞灰中的重金属。然而，这一类稳定剂在使用过程中存在投加量大但处理效果偏差的问题，且对活性较高的铅、镉等少数重金属的稳定效果仍亟待加强。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使用量少、不产生二次污染的兼具减水性及絮凝性的重金属稳定剂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种兼具减水性及絮凝性的重金属稳定剂，按照重量百分比的原料包括：二硫代氨基甲酸盐25-35%、二硫代氨基乙酸盐5-15%、乙基黄原酸盐5-10%、烯丙醇聚氧乙烯醚0-2.5%、异戊醇聚氧乙烯醚0-2.5%、异丁醇聚氧乙烯醚0-2.5%、丙烯酸羟乙酯0.5-1.5%、聚丙烯酰胺0.1-0.2%、氨三乙酸钠0.05-0.15%、蔗糖1.5-2.5%、聚丙烯酸钠0.05-0.1%、余量的水。
作为本发明进一步的方案：所述二硫代氨基甲酸盐为二硫代氨基甲酸钠或二硫代氨基甲酸钾；所述二硫代氨基乙酸盐为二硫代氨基乙酸钠或二硫代氨基乙酸钾。
作为本发明进一步的方案：所述乙基黄原酸盐为乙基黄原酸钠或乙基黄原酸钾。
作为本发明进一步的方案：所述聚丙烯酰胺为两性离子型或阴离子型或非离子型，分子量为200-1500万。
作为本发明进一步的方案：所述的氨三乙酸钠为氨三乙酸三钠或氨三乙酸二钠。
作为本发明进一步的方案：所述的聚丙烯酸钠分子量为2000-8000。
作为本发明进一步的方案：烯丙醇聚氧乙烯醚、异戊醇聚氧乙烯醚、异丁醇聚氧乙烯醚三个组分的总含量为1-5%。
所述兼具减水性及絮凝性的重金属稳定剂的制备方法，具体步骤如下：按照重量百分比称取各原料；将各原料在余量的水中溶解搅拌。
作为本发明进一步的方案：制备过程中溶液温度为40-60℃，搅拌速度为120-160r/min，搅拌时间为1-2h。
作为本发明再进一步的方案：所述兼具减水性及絮凝性的重金属稳定剂表观颜色为浅草绿色至棕黄色。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明得到的重金属稳定剂，兼具减水性及絮凝性，通过减水及絮凝作用减少稳定剂的投加量，并能够同时处理多种重金属，对环境不产生二次污染，可显著降低垃圾焚烧飞灰的无害化处理成本，相对于其他有机类螯合剂，使用量可减少30%以上。本发明得到的重金属稳定剂因各组分投加量的变动表观颜色随之变化，但不影响本发明的实用效果。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
45℃温度下以130r/min速度搅拌溶解如下组分，二硫代氨基甲酸盐25%、二硫代氨基乙酸盐15%、乙基黄原酸盐5%、烯丙醇聚氧乙烯醚1%、异丁醇聚氧乙烯醚1.5%、丙烯酸羟乙酯0.5%、聚丙烯酰胺0.2%、氨三乙酸钠0.15%、蔗糖1.5%、聚丙烯酸钠0.05%、余量的水，搅拌时间为1h，即得到兼具减水性及絮凝性的重金属稳定剂。
实施例2
55℃温度下以145r/min速度搅拌溶解如下组分，二硫代氨基甲酸盐35%、二硫代氨基乙酸盐10%、乙基黄原酸盐5%、烯丙醇聚氧乙烯醚0.5%、异戊醇聚氧乙烯醚0.5%、异丁醇聚氧乙烯醚0.5%、丙烯酸羟乙酯0.5%、聚丙烯酰胺0.1%、氨三乙酸钠0.05%、蔗糖2.5%、聚丙烯酸钠0.1%、余量的水，搅拌时间为2h，即得到兼具减水性及絮凝性的重金属稳定剂。
实施例3
40℃温度下以120r/min速度搅拌溶解如下组分，二硫代氨基甲酸盐28%、二硫代氨基乙酸盐5%、乙基黄原酸盐6%、异戊醇聚氧乙烯醚0.7%、异丁醇聚氧乙烯醚0.8%、丙烯酸羟乙酯0.8%、聚丙烯酰胺0.14%、氨三乙酸钠0.08%、蔗糖1.7%、聚丙烯酸钠0.06%、余量的水，搅拌时间为1.4h，即得到兼具减水性及絮凝性的重金属稳定剂。
实施例4
50℃温度下以150r/min速度搅拌溶解如下组分，二硫代氨基甲酸盐30%、二硫代氨基乙酸盐7%、乙基黄原酸盐7%、烯丙醇聚氧乙烯醚1.1%、异戊醇聚氧乙烯醚0.9%、异丁醇聚氧乙烯醚1.4%、丙烯酸羟乙酯1.1%、聚丙烯酰胺0.16%、氨三乙酸钠0.12%、蔗糖1.9%、聚丙烯酸钠0.08%、余量的水，搅拌时间为1.6h，即得到兼具减水性及絮凝性的重金属稳定剂。
实施例5
60℃温度下以160r/min速度搅拌溶解如下组分，二硫代氨基甲酸盐32%、二硫代氨基乙酸盐8%、乙基黄原酸盐8%、烯丙醇聚氧乙烯醚1.2%、异戊醇聚氧乙烯醚1.1%、丙烯酸羟乙酯1.3%、聚丙烯酰胺0.18%、氨三乙酸钠0.14%、蔗糖2.3%、聚丙烯酸钠0.09%、余量的水，搅拌时间为1.8h，即得到兼具减水性及絮凝性的重金属稳定剂。
实施例6
产品效果试验
按照国家标准GB16889-2008对垃圾焚烧飞灰进行稳定化及浸出试验，对浸出液中重金属浓度的检测结果如表1所示。
表1浸出液中重金属浓度检测结果 单位：mg/L
由表1数据，两种稳定处理的飞灰样品均已达标，本发明对重金属的稳定效果明显优于其他有机类螯合剂，并且投加量仅为其他有机类螯合剂的50%。
本发明得到的重金属稳定剂，兼具减水性及絮凝性，通过减水及絮凝作用减少稳定剂的投加量，并能够同时处理多种重金属，对环境不产生二次污染，可显著降低垃圾焚烧飞灰的无害化处理成本，相对于其他有机类螯合剂，使用量可减少30%以上。本发明得到的重金属稳定剂因各组分投加量的变动表观颜色随之变化，但不影响本发明的实用效果。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (10)
1.一种兼具减水性及絮凝性的重金属稳定剂，其特征在于，按照重量百分比的原料包括：二硫代氨基甲酸盐25-35%、二硫代氨基乙酸盐5-15%、乙基黄原酸盐5-10%、烯丙醇聚氧乙烯醚0-2.5%、异戊醇聚氧乙烯醚0-2.5%、异丁醇聚氧乙烯醚0-2.5%、丙烯酸羟乙酯0.5-1.5%、聚丙烯酰胺0.1-0.2%、氨三乙酸钠0.05-0.15%、蔗糖1.5-2.5%、聚丙烯酸钠0.05-0.1%、余量的水。
2.根据权利要求1所述的兼具减水性及絮凝性的重金属稳定剂，其特征在于，所述二硫代氨基甲酸盐为二硫代氨基甲酸钠或二硫代氨基甲酸钾；所述二硫代氨基乙酸盐为二硫代氨基乙酸钠或二硫代氨基乙酸钾。
3.根据权利要求1所述的兼具减水性及絮凝性的重金属稳定剂，其特征在于，所述乙基黄原酸盐为乙基黄原酸钠或乙基黄原酸钾。
4.根据权利要求1所述的兼具减水性及絮凝性的重金属稳定剂，其特征在于，所述聚丙烯酰胺为两性离子型或阴离子型或非离子型，分子量为200-1500万。
5.根据权利要求1所述的兼具减水性及絮凝性的重金属稳定剂，其特征在于，所述的氨三乙酸钠为氨三乙酸三钠或氨三乙酸二钠。
6.根据权利要求1所述的兼具减水性及絮凝性的重金属稳定剂，其特征在于，所述的聚丙烯酸钠分子量为2000-8000。
7.根据权利要求1所述的兼具减水性及絮凝性的重金属稳定剂，其特征在于，所述烯丙醇聚氧乙烯醚、异戊醇聚氧乙烯醚、异丁醇聚氧乙烯醚三个组分的总含量为1-5%。
8.根据权利要求1所述的兼具减水性及絮凝性的重金属稳定剂，其特征在于，所述兼具减水性及絮凝性的重金属稳定剂表观颜色为浅草绿色至棕黄色。
9.一种如权利要求1-8任一所述的兼具减水性及絮凝性的重金属稳定剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：按照重量百分比称取各原料；将各原料在余量的水中溶解搅拌。
10.根据权利要求9所述的兼具减水性及絮凝性的重金属稳定剂的制备方法，其特征在于，制备过程中溶液温度为40-60℃，搅拌速度为120-160r/min，搅拌时间为1-2h。
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