CN110835130A - 一种重金属离子捕捉剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种重金属离子捕捉剂及其制备方法，所述重金属离子捕捉剂按重量百分比计，包括有机硫化物10～15％，无机硫化物5～10％，二硫代氨基甲酸盐10～25％，碱性调节剂5‑10％，硫磺3‑8％，余量为去离子水。本发明提供一种复合配方的重金属离子捕捉剂，用于处理含重金属离子的工业废水，生成的沉淀颗粒大、絮体密实，缩短了沉降时间，易使废水中的重金属离子浓度达到国家规定的排放标准以下，产生的残渣可回收重金属，不易产生二次污染，并且可有效抑制硫化氢的产生，同时提高两性重金属离子的去除率。且本发明的重金属离子捕捉剂的制备工艺简单，使用简便，处理效果好，既可单独使用，也可与其它水处理剂配合使用。

Description

一种重金属离子捕捉剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及环境工程领域，具体涉及一种重金属离子捕捉剂及其制备方法。

背景技术

金属矿采选、冶炼、电路板、电镀、金属表面精整、胶片制造、煤电厂、市政或工业垃圾焚烧、电池生产等行业经常会产生含铅、锌、铜、铬、镍、镉、铝、汞、铊等重金属离子的废水，上述重金属离子具有在自然环境下性质稳定、在生物体内累积、低浓度且具有长期的毒副作用等特点，若得不到妥善处理，将对环境造成严重污染。

传统采用pH调节沉淀法处理含重金属离子的废水，即通过投加硫化钠、氢氧化钠、碳酸钠、石灰等碱性化学物质，将选矿废水的pH值调到9-11，形成相应的重金属氢氧化物沉淀以去除重金属离子。但因为氢氧化锌为两性氢氧化物，在高碱性时发生溶解，导致锌离子达不到排放要求。而使用硫化钠沉淀时，会产生硫化氢的异味，溶解时会发生氧化副反应，且重金属硫化物沉淀絮体颗粒细小、沉降时间太久等，降低了重金属离子的去除效果。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种重金属离子捕捉剂及其制备方法，该重金属离子捕捉剂可在常温下与Pb²⁺、Zn²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺、Cr³⁺等及其它重金属离子反应，生成颗粒较大的沉淀，通过徐凝沉淀、固液分离可以达到去除重金属离子的目的。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种重金属离子捕捉剂，按重量百分比计，包括有机硫化物10～15％，无机硫化物5～10％，二硫代氨基甲酸盐10～25％，碱性调节剂5-10％，硫磺3-8％，余量为去离子水。

进一步地，所述有机硫化物包括甲苯异硫氰酸盐、1.3.5-三嗪-2.4.6-三硫醇三钠盐中的一种或两种。

进一步地，所述无机硫化物包括硫化钠、硫氢化钠中的一种或两种.

进一步地，所述二硫代氨基甲酸盐包括二甲基二硫代氨基甲酸钠、乙硫氮中的一种或两种。

进一步地，所述碱性调节剂包括氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或两种。

本发明还提供上述重金属离子捕捉剂的制备方法，包括如下步骤：

S1、按照比例将无机硫化物、碱性调节剂、硫磺、去离子水加入到反应釜中，在80-90℃温度条件下反应1小时，得到产品A；

S2、在步骤S1得到的产品A中按比例加入二硫代氨基甲酸盐、有机硫化物，搅拌溶解，出料得到最终的重金属离子捕捉剂。

本发明的有益效果在于：

本发明提供一种复合配方的重金属离子捕捉剂，用于处理含重金属离子的工业废水，生成的沉淀颗粒大、絮体密实，缩短了沉降时间，易使废水中的重金属离子浓度达到国家规定的排放标准以下，产生的残渣可回收重金属，不易产生二次污染，并且可有效抑制硫化氢的产生，同时提高两性重金属离子的去除率。且本发明的重金属离子捕捉剂的制备工艺简单，使用简便，处理效果好，既可单独使用，也可与其它水处理剂配合使用。

具体实施方式

以下将对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。

一种重金属离子捕捉剂，按重量百分比计，包括有机硫化物10～15％，无机硫化物5～10％，二硫代氨基甲酸盐10～25％，碱性调节剂5-10％，硫磺3-8％，余量为去离子水。

进一步地，所述有机硫化物包括甲苯异硫氰酸盐、1.3.5-三嗪-2.4.6-三硫醇三钠盐中的一种或两种；

进一步地，所述无机硫化物包括硫化钠、硫氢化钠中的一种或两种；

进一步地，所述二硫代氨基甲酸盐包括二甲基二硫代氨基甲酸钠、乙硫氮中的一种或两种；

进一步地，所述碱性调节剂包括氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或两种。

上述重金属离子捕捉剂的制备方法，包括如下步骤：

S1、按照比例将无机硫化物、碱性调节剂、硫磺、去离子水加入到反应釜中，在80-90℃温度条件下反应1小时，得到产品A；

S2、在步骤S1得到的产品A中按比例加入二硫代氨基甲酸盐、有机硫化物，搅拌溶解，出料得到最终的重金属离子捕捉剂。

实施例1

本发明实施例中，一种重金属离子捕捉剂，按照重量百分比计，由以下组分制备而成：1，3，5-三嗪-2，4，6-三硫醇三钠盐15％、硫化钠5％、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)10％、氢氧化钠10％、硫磺3％，余量为去离子水。

所述重金属离子捕捉剂的配制方法，具体步骤为：(1)按照配比将硫化钠、氢氧化钠、硫磺、去离子水加入到反应釜中，在80℃温度条件下反应1小时，得到产品A。(2)在产品A中按照配比加入二甲基二硫代氨基甲酸钠、1，3，5-三嗪-2，4，6-三硫醇三钠盐，搅拌溶解，出料得到最终的重金属离子捕捉剂。

实施例2

本发明实施例中，一种重金属离子捕捉剂，按照质量百分比计，由以下组分制备而成：甲苯异硫氰酸盐10％、硫氢化钠10％、乙硫氮25％、氢氧化钾5％、硫磺8％，余量为去离子水。

所述重金属离子捕捉剂的配制方法，具体步骤为：(1)按照配比将硫氢化钠、氢氧化钾、硫磺、去离子水加入到反应釜中，在85℃温度条件下反应1小时，得到产品A。(2)在产品A中按照配比加入乙硫氮、甲苯异硫氰酸盐，搅拌溶解，出料得到最终的重金属离子捕捉剂。

实施例3

本发明实施例中，一种重金属离子捕捉剂，按照质量百分比计，由以下组分制备而成：1，3，5-三嗪-2，4，6-三硫醇三钠盐13％、硫化钠8％、二甲基二硫代氨基甲酸钠20％、氢氧化钠8％、硫磺5％，余量为去离子水。

所述重金属离子捕捉剂的配制方法，具体步骤为：(1)按照配比将硫化钠、氢氧化钠、硫磺、去离子水加入到反应釜中，在90℃温度条件下反应1小时，得到产品A。(2)在产品A中按照配比加入二甲基二硫代氨基甲酸钠、1，3，5-三嗪-2，4，6-三硫醇三钠盐，搅拌溶解，出料得到最终的重金属离子捕捉剂。

实施例4

某铅锌矿选矿废水，铅浓度46.25mg/L，锌浓度5.51mg/L，镉浓度3.36mg/L，铜浓度0.805mg/L，砷浓度6.12mg/L。按重金属离子捕捉剂：重金属离子质量＝1:5的比例向废水中加入实施例1的重金属离子捕捉剂，反应时间为30min，反应后取上清液进行分析检测，出水铅浓度0.00108mg/L，锌浓度0.0425mg/L，镉浓度0.00113mg/L，铜浓度0.0021mg/L，砷浓度0.0015mg/L，其重金属浓度指标远远低于国家《生活饮用水水源水质标准》(CJ3020-1993)。

实施例5

某公司的电镀废水，总镍16.3ppm、总铜23.5ppm、总锌13.2ppm、3价铬53.8ppm。分别投加50ppm普通捕捉剂、投加50ppm广东某企业捕捉剂、投加50ppm本实施例2重金属离子捕捉剂进行对比试验，处理后的效果对比如表1所示。

表1：捕捉剂对比试验结果

由表1可以看出，投加实施例2的重金属离子捕捉剂对该电镀废水中的总镍、总铜、总锌、3价铬的处理效果明显优于其余两种捕捉剂。

对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形，都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种重金属离子捕捉剂，其特征在于，按重量百分比计，包括有机硫化物10～15％，无机硫化物5～10％，二硫代氨基甲酸盐10～25％，碱性调节剂5-10％，硫磺3-8％，余量为去离子水。

2.根据权利要求1所述的重金属离子捕捉剂，其特征在于，所述有机硫化物包括甲苯异硫氰酸盐、1.3.5-三嗪-2.4.6-三硫醇三钠盐中的一种或两种。

3.根据权利要求1所述的重金属离子捕捉剂，其特征在于，所述无机硫化物包括硫化钠、硫氢化钠中的一种或两种。

4.根据权利要求1所述的重金属离子捕捉剂，其特征在于，所述二硫代氨基甲酸盐包括二甲基二硫代氨基甲酸钠、乙硫氮中的一种或两种。

5.根据权利要求1所述的重金属离子捕捉剂，其特征在于，所述碱性调节剂包括氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或两种。

6.上述任一权利要求所述的重金属离子捕捉剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、按照比例将无机硫化物、碱性调节剂、硫磺、去离子水加入到反应釜中，在80-90℃温度条件下反应1小时，得到产品A；

S2、在步骤S1得到的产品A中按比例加入二硫代氨基甲酸盐、有机硫化物，搅拌溶解，出料得到最终的重金属离子捕捉剂。