CN112661480A - 一种用于生活填埋标准的固体螯合剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于生活填埋标准的固体螯合剂及其制备方法，涉及螯合剂技术领域。该用于生活填埋标准的固体螯合剂包括以下重量份的原料组成：固体氧化镁2‑4份、固体福美钾70‑90份、固体磷酸氢二钾15‑20份、硼砂2‑4份、纤维素10‑20份、胺类物质20‑40份、石灰粉6‑8份、硅藻土2‑4份、凹凸棒土3‑5份、腐殖酸2‑3份、活性剂1‑2份、分散剂1‑2份。本发明，固体螯合剂既能迅速反应，又能长期稳定，且能长期达标，能与金属离子结合，并能改良填埋土壤结构，与金属离子有交换、吸附、络合、螯合等作用，能在分散体系中作为聚电解质、有凝聚、胶溶、分散等作用，同时，固体螯合剂在分子上还有一定数量的自由基，具有生理活性。
Description
技术领域
本发明涉及螯合剂技术领域，具体为一种用于生活填埋标准的固体螯合剂及其制备方法。
背景技术
随着经济的迅速发展，环境污染问题也随之日益加重，冶金、矿山、化工和电子等行业的大量排放，导致含有重金属固体废物越来越多，如垃圾焚烧飞灰、污泥、各种矿渣和污染土壤等，重金属在自然环境中不能被微生物所将降解，但能通过迁移作用富集于植物的根、茎或叶部，并通过食物链的传递进入人体，使人体健康受到严重威胁，同时，在我们生活当中，存在着许多白色污染等，同样这样白色污染也无法被有效降低，因此，当前重金属治理技术以及白色污染处理需要引起高度的重视。
专利公开号CN110218337A，涉及一种水溶性木质素螯合剂及其制备方法和应用，所述水溶性木质素螯合剂以重量份数计包括如下制备原料：碱性木质素10份、醛类物质11-20份、胺类物质30-40份、二硫化碳40-60份，该专利所涉及的水溶性木质素螯合剂有很高的含硫量，其对重金属有很好的螯合性能；另外，该水溶性木质素螯合剂的水溶性很好，它克服了现有技术中螯合剂多为水不溶固体产品的弊端，其在溶液状态下，与重金属固体废物混合时分散效果好，使螯合效率很高，因此该水溶性木质素螯合剂在固体废物处理领域有很好的应用前景，但是，上述螯合剂在实际使用过程中，其反应过程较为缓慢，且无法达到长期稳定以及长期达标的效果，同时，该螯合剂使用时对于体系的PH影响较大，存在着一定的局限性。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于生活填埋标准的固体螯合剂及其制备方法，解决了现有技术中存在的缺陷与不足。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于生活填埋标准的固体螯合剂，所述固体螯合剂包括以下重量份的原料组成：固体氧化镁2-4份、固体福美钾70-90份、固体磷酸氢二钾15-20份、硼砂2-4份、纤维素10-20份、胺类物质20-40份、石灰粉6-8份、硅藻土2-4份、凹凸棒土3-5份、腐殖酸2-3份、活性剂1-2份、分散剂1-2份。
优选的，所述活性剂由纳米三氧化二铁、纳米氧化亚铁、纳米四氧化三铁与纳米银按任意比例组成。
优选的，所述分散剂为脂肪酸类分散剂、脂肪族酰胺类分散剂、酯类分散剂中的一种。
优选的，所述固体螯合剂包括以下重量份的原料组成：固体氧化镁2份、固体福美钾70份、固体磷酸氢二钾15份、硼砂2份、纤维素10份、胺类物质20份、石灰粉6份、硅藻土2份、凹凸棒土3份、腐殖酸2份、活性剂1份、分散剂1份。
优选的，所述固体螯合剂包括以下重量份的原料组成：固体氧化镁3份、固体福美钾80份、固体磷酸氢二钾17份、硼砂3份、纤维素15份、胺类物质30份、石灰粉7份、硅藻土3份、凹凸棒土4份、腐殖酸2.5份、活性剂1.5份、分散剂1.5份。
优选的，所述固体螯合剂包括以下重量份的原料组成：固体氧化镁4份、固体福美钾90份、固体磷酸氢二钾20份、硼砂4份、纤维素20份、胺类物质40份、石灰粉8份、硅藻土4份、凹凸棒土5份、腐殖酸3份、活性剂2份、分散剂2份。
一种用于生活填埋标准的固体螯合剂制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
S1、按重量份称取纤维素，将纤维素与水混合，搅拌5-10min，其中加入水的质量为纤维素的8-10倍，得到纤维素水溶液；
S2、将纤维素水溶液与胺类物质混合进行胺化反应，同时往反应体系中加入固体氧化镁、固体福美钾、固体磷酸氢二钾、硼砂、活性剂与分散剂，搅拌15-20min；
S3、往上述的物料中加入二硫化碳混合进行酯化反应，同时往反应体系中加入石灰粉、硅藻土、凹凸棒土与腐殖酸，搅拌15-20min；
S4、将上述物料进行浓缩处理，控制其含水率低于3％，然后对其进行干燥处理，干燥后对其进行破碎，即得固体螯合剂。
优选的，所述破碎之后的固体螯合剂粒度为200-300目。
(三)有益效果
本发明提供了一种用于生活填埋标准的固体螯合剂及其制备方法。具备以下有益效果：
1、本发明，固体螯合剂既能迅速反应，又能长期稳定，且能长期达标，能与金属离子结合，并能改良填埋土壤结构，与金属离子有交换、吸附、络合、螯合等作用，能在分散体系中作为聚电解质、有凝聚、胶溶、分散等作用，同时，固体螯合剂在分子上还有一定数量的自由基，具有生理活性。
2、本发明，添加了磷酸氢二钾的固体螯合剂浸出液PH趋于稳定，但是未添加磷酸氢二钾的固体螯合剂浸出液PH随时间变化明显降低，从而说明，固体螯合剂中添加磷酸氢二钾能够有效控制砷浓度、铅浓度、硒浓度以及镉浓度。
附图说明
图1为本发明浸出液PH与砷浓度关系图；
图2为本发明浸出液PH与铅浓度关系图；
图3为本发明浸出液PH与硒浓度关系图；
图4为本发明浸出液PH与镉浓度关系图；
图5为本发明未添加磷酸氢二钾时PH值随时间变化图；
图6为本发明添加磷酸氢二钾时PH值随时间变化图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
本发明实施例提供一种用于生活填埋标准的固体螯合剂，该固体螯合剂包括以下重量份的原料组成：固体氧化镁2份、固体福美钾70份、固体磷酸氢二钾15份、硼砂2份、纤维素10份、胺类物质20份、石灰粉6份、硅藻土2份、凹凸棒土3份、腐殖酸2份、活性剂1份、分散剂1份，活性剂由纳米三氧化二铁、纳米氧化亚铁、纳米四氧化三铁与纳米银按任意比例组成，分散剂为脂肪酸类分散剂、脂肪族酰胺类分散剂、酯类分散剂中的一种。
一种用于生活填埋标准的固体螯合剂制备方法，该制备方法包括以下步骤：
S1、按重量份称取纤维素，将纤维素与水混合，搅拌5-10min，其中加入水的质量为纤维素的8-10倍，得到纤维素水溶液；
S2、将纤维素水溶液与胺类物质混合进行胺化反应，同时往反应体系中加入固体氧化镁、固体福美钾、固体磷酸氢二钾、硼砂、活性剂与分散剂，搅拌15-20min；
S3、往上述的物料中加入二硫化碳混合进行酯化反应，同时往反应体系中加入石灰粉、硅藻土、凹凸棒土与腐殖酸，搅拌15-20min；
S4、将上述物料进行浓缩处理，控制其含水率低于3％，然后对其进行干燥处理，干燥后对其进行破碎，破碎之后的固体螯合剂粒度为200-300目，即得固体螯合剂。
实施例二：
本发明实施例提供一种用于生活填埋标准的固体螯合剂，该固体螯合剂包括以下重量份的原料组成：固体氧化镁3份、固体福美钾80份、固体磷酸氢二钾17份、硼砂3份、纤维素15份、胺类物质30份、石灰粉7份、硅藻土3份、凹凸棒土4份、腐殖酸2.5份、活性剂1.5份、分散剂1.5份，活性剂由纳米三氧化二铁、纳米氧化亚铁、纳米四氧化三铁与纳米银按任意比例组成，分散剂为脂肪酸类分散剂、脂肪族酰胺类分散剂、酯类分散剂中的一种。
一种用于生活填埋标准的固体螯合剂制备方法，该制备方法包括以下步骤：
S1、按重量份称取纤维素，将纤维素与水混合，搅拌5-10min，其中加入水的质量为纤维素的8-10倍，得到纤维素水溶液；
S2、将纤维素水溶液与胺类物质混合进行胺化反应，同时往反应体系中加入固体氧化镁、固体福美钾、固体磷酸氢二钾、硼砂、活性剂与分散剂，搅拌15-20min；
S3、往上述的物料中加入二硫化碳混合进行酯化反应，同时往反应体系中加入石灰粉、硅藻土、凹凸棒土与腐殖酸，搅拌15-20min；
S4、将上述物料进行浓缩处理，控制其含水率低于3％，然后对其进行干燥处理，干燥后对其进行破碎，破碎之后的固体螯合剂粒度为200-300目，即得固体螯合剂。
实施例三：
本发明实施例提供一种用于生活填埋标准的固体螯合剂，该固体螯合剂包括以下重量份的原料组成：固体氧化镁4份、固体福美钾90份、固体磷酸氢二钾20份、硼砂4份、纤维素20份、胺类物质40份、石灰粉8份、硅藻土4份、凹凸棒土5份、腐殖酸3份、活性剂2份、分散剂2份，活性剂由纳米三氧化二铁、纳米氧化亚铁、纳米四氧化三铁与纳米银按任意比例组成，分散剂为脂肪酸类分散剂、脂肪族酰胺类分散剂、酯类分散剂中的一种。
一种用于生活填埋标准的固体螯合剂制备方法，该制备方法包括以下步骤：
S1、按重量份称取纤维素，将纤维素与水混合，搅拌5-10min，其中加入水的质量为纤维素的8-10倍，得到纤维素水溶液；
S2、将纤维素水溶液与胺类物质混合进行胺化反应，同时往反应体系中加入固体氧化镁、固体福美钾、固体磷酸氢二钾、硼砂、活性剂与分散剂，搅拌15-20min；
S3、往上述的物料中加入二硫化碳混合进行酯化反应，同时往反应体系中加入石灰粉、硅藻土、凹凸棒土与腐殖酸，搅拌15-20min；
S4、将上述物料进行浓缩处理，控制其含水率低于3％，然后对其进行干燥处理，干燥后对其进行破碎，破碎之后的固体螯合剂粒度为200-300目，即得固体螯合剂。
本发明，通过实验分析固体螯合剂浸出液PH值与砷浓度、铅浓度、硒浓度以及镉浓度的关系，得到的结果参照图1-4所示，由图1-4可知，当浸出液PH值接近于10左右时，砷浓度、铅浓度、硒浓度以及镉浓度明显较低；
同时，本发明，通过实验分析固体螯合剂中是否添加磷酸氢二钾对浸出液PH值的影响，得到的结果参照图5-6所示，由图5-6可知，添加了磷酸氢二钾的固体螯合剂浸出液PH趋于稳定，但是未添加磷酸氢二钾的固体螯合剂浸出液PH随时间变化明显降低，从而说明，固体螯合剂中添加磷酸氢二钾能够有效控制砷浓度、铅浓度、硒浓度以及镉浓度。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个引用结构”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种用于生活填埋标准的固体螯合剂，其特征在于：所述固体螯合剂包括以下重量份的原料组成：固体氧化镁2-4份、固体福美钾70-90份、固体磷酸氢二钾15-20份、硼砂2-4份、纤维素10-20份、胺类物质20-40份、石灰粉6-8份、硅藻土2-4份、凹凸棒土3-5份、腐殖酸2-3份、活性剂1-2份、分散剂1-2份。
2.根据权利要求1所述的一种用于生活填埋标准的固体螯合剂，其特征在于：所述活性剂由纳米三氧化二铁、纳米氧化亚铁、纳米四氧化三铁与纳米银按任意比例组成。
3.根据权利要求1所述的一种用于生活填埋标准的固体螯合剂，其特征在于：所述分散剂为脂肪酸类分散剂、脂肪族酰胺类分散剂、酯类分散剂中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种用于生活填埋标准的固体螯合剂，其特征在于：所述固体螯合剂包括以下重量份的原料组成：固体氧化镁2份、固体福美钾70份、固体磷酸氢二钾15份、硼砂2份、纤维素10份、胺类物质20份、石灰粉6份、硅藻土2份、凹凸棒土3份、腐殖酸2份、活性剂1份、分散剂1份。
5.根据权利要求1所述的一种用于生活填埋标准的固体螯合剂，其特征在于：所述固体螯合剂包括以下重量份的原料组成：固体氧化镁3份、固体福美钾80份、固体磷酸氢二钾17份、硼砂3份、纤维素15份、胺类物质30份、石灰粉7份、硅藻土3份、凹凸棒土4份、腐殖酸2.5份、活性剂1.5份、分散剂1.5份。
6.根据权利要求1所述的一种用于生活填埋标准的固体螯合剂，其特征在于：所述固体螯合剂包括以下重量份的原料组成：固体氧化镁4份、固体福美钾90份、固体磷酸氢二钾20份、硼砂4份、纤维素20份、胺类物质40份、石灰粉8份、硅藻土4份、凹凸棒土5份、腐殖酸3份、活性剂2份、分散剂2份。
7.一种用于生活填埋标准的固体螯合剂制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：
S1、按重量份称取纤维素，将纤维素与水混合，搅拌5-10min，其中加入水的质量为纤维素的8-10倍，得到纤维素水溶液；
S2、将纤维素水溶液与胺类物质混合进行胺化反应，同时往反应体系中加入固体氧化镁、固体福美钾、固体磷酸氢二钾、硼砂、活性剂与分散剂，搅拌15-20min；
S3、往上述的物料中加入二硫化碳混合进行酯化反应，同时往反应体系中加入石灰粉、硅藻土、凹凸棒土与腐殖酸，搅拌15-20min；
S4、将上述物料进行浓缩处理，控制其含水率低于3％，然后对其进行干燥处理，干燥后对其进行破碎，即得固体螯合剂。
8.根据权利要求7所述的一种用于生活填埋标准的固体螯合剂制备方法，其特征在于：所述破碎之后的固体螯合剂粒度为200-300目。
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