專利名稱：一種硫化物重金屬捕集劑四硫代聯(lián)氨基甲酸的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硫化物重金屬捕集劑的制備方法，特別是涉及一種硫化物重金屬捕集劑四硫代聯(lián)氨基甲酸的制備方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)環(huán)境保護(hù)雖然取得積極的進(jìn)展，但環(huán)境形勢(shì)嚴(yán)峻的狀況依然沒(méi)有改變。長(zhǎng)期積累的環(huán)境矛盾尚未解決，特別是重金屬污染物排放量超過(guò)環(huán)境承受能力，嚴(yán)重危害了人民群眾的身體健康。近年來(lái)，各種重金屬?gòu)U水的排放造成了土壤和水體的嚴(yán)重污染，引起了國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。傳統(tǒng)的pH調(diào)節(jié)沉淀法處理含重金屬離子的廢水，即通過(guò)投加氫氧化鈉、碳酸鈉、·石灰等堿性化學(xué)物質(zhì)，將廢水調(diào)成堿性，形成相應(yīng)的重金屬氫氧化物沉淀以去除重金屬離子。PH調(diào)節(jié)沉淀法需謹(jǐn)慎控制pH值，以保證最佳的去除效果。若廢水中含有鋅離子、鋁離子等兩性離子，形成的氫氧化物沉淀在高堿性時(shí)發(fā)生溶解，需要改變不同的PH值，進(jìn)行多級(jí)沉淀處理。由于處理后廢水的pH值太高，上層清液必須泵入中和池，加酸回調(diào)pH至6 9，才能排放，處理步驟較為繁瑣。另一種實(shí)際采用的方法是采用硫化堿沉淀法處理重金屬?gòu)U水，利用投加的硫化鈉與重金屬離子形成難溶的硫化物沉淀以去除重金屬離子。重金屬離子的硫化物沉淀在水中的溶解度比相應(yīng)的金屬氫氧化物沉淀低3-10個(gè)數(shù)量級(jí)，殘余在水溶液中重金屬離子濃度較小，而且可以在一步沉淀過(guò)程中去除多種金屬離子。與PH調(diào)節(jié)沉淀法相比較，沉淀具有易分離、易過(guò)濾、后續(xù)處理簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。但使用過(guò)程中硫化鈉對(duì)于含有螯合態(tài)重金屬的沉淀去除效率較低，會(huì)產(chǎn)生硫化氫的異味，且重金屬硫化物沉淀絮體顆粒細(xì)小、沉降時(shí)間太久等，降低了重金屬離子的去除效果，在實(shí)踐中均存在一定的局限性，難以保證重金屬?gòu)U水的完全達(dá)標(biāo)排放。CN 102070235B公開(kāi)了一種水溶性有機(jī)硫胺重金屬捕集劑，制備方法是將100 500 mL多胺(水合肼)溶于100 mL凈化水中，將50 200 mL有機(jī)硫(二硫化碳)溶于100mL無(wú)水乙醇中，再加入5 10 mL乳化劑月桂醇聚氧乙烯醚，再將上述二種溶液混合后于40 50°C，加入5 20克氫氧化鈉或氫氧化鉀，反應(yīng)6 8小時(shí)后，冷卻至10°C以下結(jié)晶后，分離固體，并用無(wú)水乙醇洗滌，得到重金屬捕集劑c2h4n2s4。所用的無(wú)水乙醇沸點(diǎn)較低(78. 5°C )，在40 50°C反應(yīng)時(shí)，存在一定的安全隱患；反應(yīng)中使用了乳化劑月桂醇聚氧乙烯醚和無(wú)機(jī)堿氫氧化鈉或氫氧化鉀，不僅增加了生產(chǎn)成本，而且增加了后處理難度；反應(yīng)時(shí)間6 8小時(shí)、需要冷卻至10°C以下結(jié)晶，能耗較大。甄豪波(重金屬捕集劑DTC (TBA)的制備及處理含銅廢水的研究，[D],華南理工大學(xué)，2011)以水合肼和二硫化碳為原料，制備了重金屬捕集劑四硫代聯(lián)氨基甲酸C2H4N2S415反應(yīng)式如下
權(quán)利要求
1.一種硫化物重金屬捕集劑四硫代聯(lián)氨基甲酸的制備方法，其特征在于，將二硫化碳溶于環(huán)己醇和丙酮組成的混合溶劑中，形成的二硫化碳的混合溶液滴加到水合肼中，攪拌反應(yīng)2 3 h，即可得到四硫代聯(lián)氨基甲酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硫化物重金屬捕集劑四硫代聯(lián)氨基甲酸的制備方法，其特征在于所述的混合溶劑中，環(huán)己醇和丙酮的體積比為2:1 O. 2:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硫化物重金屬捕集劑四硫代聯(lián)氨基甲酸的制備方法，其特征在于所述的二硫化碳的混合溶液中，二硫化碳和混合溶劑的體積比為3:1 3:2。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硫化物重金屬捕集劑四硫代聯(lián)氨基甲酸的制備方法，其特征在于所述的二硫化碳和水合肼的摩爾比為1:0. 91 1:1. 11。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硫化物重金屬捕集劑四硫代聯(lián)氨基甲酸的制備方法，其特征在于所述的反應(yīng)溫度為30 35°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硫化物重金屬捕集劑四硫代聯(lián)氨基甲酸的制備方法，其特征在于所述的反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)抽濾，濾餅用無(wú)水乙醇洗滌，即可得四硫代聯(lián)氨基甲酸。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硫化物重金屬捕集劑四硫代聯(lián)氨基甲酸的制備方法，其特征在于所述的硫化物重金屬捕集劑四硫代聯(lián)氨基甲酸的具體制備方法是，在30 35°C，30mL 二硫化碳溶于20 mL環(huán)己醇和丙酮混合溶劑中，其中環(huán)己醇為3. 4 mL,將形成的二硫化碳的混合溶液緩慢滴加到31 mL 80% (wt%)水合肼中，攪拌反應(yīng)2 h，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)抽濾，濾餅用無(wú)水乙醇洗滌，即可得到四硫代聯(lián)氨基甲酸。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種硫化物重金屬捕集劑四硫代聯(lián)氨基甲酸的制備方法，配制一定體積比的環(huán)己醇和丙酮作為混合溶劑，將二硫化碳溶于混合溶劑中得到二硫化碳的混合溶液，按照一定的摩爾比，在攪拌狀態(tài)下，緩慢向水合肼中滴加二硫化碳的混合溶液，一定溫度下反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)抽濾，濾餅用無(wú)水乙醇洗滌，即可得到四硫代聯(lián)氨基甲酸(C2H4N2S4)。本發(fā)明方法選擇環(huán)己醇代替乙二醇，可以大大降低環(huán)己醇在混合溶劑中的用量，同時(shí)提高產(chǎn)物收率，降低四硫代聯(lián)氨基甲酸的生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)C02F1/62GK102942512SQ20121047405
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月21日
發(fā)明者王風(fēng)賀, 郝昊天, 雷武, 夏明珠, 王風(fēng)云 申請(qǐng)人:南京師范大學(xué)