專利名稱：一種水溶性有機硫胺重金屬捕集劑及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及工業(yè)廢水中重金屬離子的去除技術，具體來說是一種水溶性有機硫胺 重金屬捕集劑及其制備方法。在常溫下該捕集劑與廢水中的Cu2+、Ni2+、Cd2+、Hg2+、Pb2+、Cr3+ 等重金屬離子及絡合重金屬離子發(fā)生快速反應，生成不溶性沉淀，從而將重金屬離子從水 中去除。
背景技術：
工業(yè)廢水中常含有鉻、鎘、鎳、銅、鉛、鋅等重金屬離子或絡合重金屬離子。在水體 中，由于重金屬離子的難降解性和毒害性，對漁業(yè)和農業(yè)等產生嚴重影響，而且重金屬離子 還能在人體和生物體內積累，且無法被微生物降解，直接或間接地危害人體健康。中和沉淀法是一種發(fā)展最早的處理重金屬離子的方法，也是最普遍、最簡單的方 法之一。它通過加入石灰、蘇打、無機堿等堿性藥劑，將廢水的PH值調整至使重金屬離子具 有最小溶解度的范圍，使其以氫氧化物或者碳酸鹽的形式沉淀下來。對于廢水中含有鋁、鋅 等兩性重金屬離子時，中和沉淀法需要嚴格控制PH值，否則會使生成的金屬氫氧化物沉淀 在高PH的情況下再次溶解。除此以外，中和沉淀法不能去除水中的絡合重金屬離子。硫化物沉淀法是在含重金屬離子的廢水中加硫化劑，由于重金屬離子與硫離子有 著很強的親合力，能生成溶度積很小的硫化物沉淀，從而達到去除重金屬離子的目的。與中 和沉淀法相比，硫化物沉淀法具有的優(yōu)點是重金屬硫化物溶解度比其氫氧化物的溶解度 更低，從而提高重金屬離子去除效率，而且反應的PH值在7-9之間，處理后的廢水一般不用 中和。然而，硫化物沉淀法具有的缺點是硫化物沉淀物顆粒小，易形成膠體，不容易沉淀； 硫化物沉淀劑本身在水中殘留，遇酸生成硫化氫氣體，產生二次污染。重金屬捕集劑沉淀法是利用重金屬捕集劑本身N、S配位原子與重金屬強烈的螯 合作用，生成不溶于水的金屬螯合物，從而達到去除重金屬離子的目的。重金屬捕集劑沉淀 法與硫化物沉淀法相比，其優(yōu)點是絮體顆粒大而且密實，沉淀性能好，重金屬離子殘留濃 度低，能在廣泛的PH范圍使用，而且不會產生硫化氫氣體。但重金屬捕集劑沉淀法也存在 缺陷，目前大多數重金屬捕集劑的水溶性較差，影響其去除重金屬離子的效率。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種水溶性有機硫胺重金屬捕集 劑及其制備方法，本發(fā)明在堿性的水溶液中，通過多胺和有機硫反應，生成有機硫胺化合 物，最后通過冷卻結晶和無水乙醇洗滌，提純，制得一種水溶性有機硫胺重金屬捕集劑。本 發(fā)明的水溶性有機硫胺重金屬捕集劑在常溫下能與廢水中的Cu2+、Ni2+、Cd2+、Hg2+、Pb2+、Cr3+ 等重金屬離子及絡合重金屬離子快速反應，生成重金屬沉淀物，通過固液分離，達到去除水 中重金屬離子的目的。本發(fā)明的目的通過以下技術方案實現(xiàn)一種水溶性有機硫銨重金屬捕集劑，其分子式為C2HJj4，結構式為
權利要求
1.一種水溶性有機硫銨重金屬捕集劑，其特征在于，其分子式為C2H4N2S4，結構式為
2.根據權利要求1所述的水溶性有機硫銨重金屬捕集劑的制備方法，其特征在于，包 括如下步驟(1)將100-500mL多胺溶于IOOmL凈化水中，配制成多胺-水溶液；(2)將50-200mL有機硫溶于IOOmL無水乙醇中，再加入5_10mL質量濃度為100%的乳 化劑，配制成有機硫-無水乙醇溶液；(3)將多胺-水溶液與有機硫-無水乙醇溶液混合后置于40-50°C恒溫水浴加熱，并在 攪拌狀態(tài)下，加入5-20g無機堿固體，在攪拌下反應6- ；(4)冷卻至10°C以下結晶后，通過抽濾分離出固體，再用無水乙醇洗滌2次后，干燥，即 得到水溶性有機硫胺重金屬捕集劑。
3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述乳化劑為月桂醇聚氧乙烯醚。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述多胺為水合胼。
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述有機硫為二硫化碳。
6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述無機堿固體為氫氧化鈉或氫氧 化鉀。
7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述干燥方法為真空干燥，干燥溫度 為 25-45 0C ο
8.根據權利要求1所述捕集劑的應用，其特征在于，該捕集劑用于去除廢水中的重金屬離子。
9.根據權利要求8所述捕集劑的應用，其特征在于，該捕集劑與絮凝劑聚丙烯酰胺配 合使用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水溶性有機硫銨重金屬捕集劑及其制備方法，其分子式為C2H4N2S4，步驟為將100-500mL多胺溶于100mL凈化水中，將50-200mL有機硫溶于100mL無水乙醇中，再加入5-10mL乳化劑，再將上述兩種溶液混合后置于40-50℃恒溫水浴加熱，攪拌加入5-20g無機堿固體，反應6-8h后，冷卻至10℃以下結晶后，分離固體，再用無水乙醇洗滌。常溫下該捕集劑與廢水中的各種重金屬離子及絡合重金屬離子快速反應，沉淀快速，并且產生的沉淀物易于回收重金屬，減少二次污染的產生。本發(fā)明所需原料價格便宜，設備簡單，可適用于印刷線路板、電鍍、顏料、金屬表面處理及電池生產等行業(yè)的廢水處理。
文檔編號C02F1/56GK102070235SQ20101054292
公開日2011年5月25日 申請日期2010年11月11日 優(yōu)先權日2010年11月11日
發(fā)明者甄豪波, 程建華, 胡勇有 申請人:華南理工大學