專利名稱：一種重金屬捕集劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開(kāi)了一種重金屬捕集劑的制備方法，屬化工產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域，具體說(shuō)是與三嗪基二硫代氨基甲酸鹽的制備方法有關(guān)。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，重金屬?gòu)U物來(lái)源逐漸廣泛，涉及礦山、冶金、電鍍、機(jī)械、化工、電子和儀表等行業(yè)。因此，重金屬?gòu)U水成分也日趨復(fù)雜，廢水排放標(biāo)準(zhǔn)逐漸提高。目前我國(guó)大都采用傳統(tǒng)中和沉淀法處理重金屬?gòu)U水，這種傳統(tǒng)中和沉淀法處理重金屬?gòu)U水存在有以下缺陷:(I)重金屬?gòu)U水一般呈酸性，中和沉淀法需將廢水PH值控制在10以上，必須中和處理后才可排放；(2)當(dāng)廢水中有鋅、鉛、錫、鋁等兩性金屬共存時(shí)，隨著廢水pH值的提高，兩性金屬有再溶解傾向，需嚴(yán)格控制PH值，實(shí)行分段沉淀，處理工藝復(fù)雜；(3)某些金屬離子會(huì)與廢水中存在的鹵素、氰根、腐殖質(zhì)等形成非常穩(wěn)定的絡(luò)合物，很難通過(guò)中和沉淀法除去這些絡(luò)合物，因此需對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理；(4)重金屬離子在堿性介質(zhì)中生成的氫氧化物沉淀，會(huì)隨著PH值的降低再度溶出，造成二次污染。因此，中和沉淀法已經(jīng)不能滿足當(dāng)前要求。鑒于現(xiàn)有重金屬污染治理技術(shù)的問(wèn)題，國(guó)際上已開(kāi)始應(yīng)用有機(jī)重金屬捕集劑去除重金屬的研究，并在發(fā)達(dá)國(guó)家的重金屬?gòu)U水處理和焚燒飛灰重金屬固定方面得到初步應(yīng)用。該類方法采用高分子有機(jī)螯合劑與廢水中的多種金屬離子發(fā)生螯合反應(yīng)，可以生成穩(wěn)定且不溶于水的金屬螯合物，具有沉淀物穩(wěn)定性高，去除率高的特點(diǎn)，克服了傳統(tǒng)化學(xué)處理法的不足，處理后水中的重金屬含量遠(yuǎn)低于采用普通中和沉淀法處理的廢水中的重金屬含量。
二硫代氨基甲酸鹽(dithiocarbamate, DTC)與金屬的絡(luò)合能力極強(qiáng),其多種衍生物已被用于無(wú)機(jī)分析和重金屬捕集劑。按分子結(jié)構(gòu)DTC類螯合劑大致可分為兩類:一類是以高分子母體(如聚乙烯亞胺、淀粉和其它高分子)接枝DTC基團(tuán)的大分子量螯合劑；另一類是小分子DTC螯合劑。大分子量螯合劑的絮凝和沉降性能較好，但由于高分子鏈存在空間位阻，使得DTC基團(tuán)與重金屬的螯合效率較低，且母體成本較高；小分子DTC螯合劑與重金屬的螯合效率高，但所形成的絮體小，沉降性能較差。合成分子量大小適當(dāng)且具有合理分子空間結(jié)構(gòu)的螯合劑對(duì)螯合捕集效率和沉降性能會(huì)有較大改善。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)已有DTC捕集劑存在的上述缺陷，本發(fā)明提供一種兼具小分子DTC螯合劑和高分子DTC螯合樹(shù)脂兩者優(yōu)點(diǎn)的捕集劑的制備方法；該捕集劑既能夠以適當(dāng)?shù)姆肿恿看嬖?，從而能夠形成穩(wěn)定的絮體，而且具有較高的螯合捕集效果。本發(fā)明通過(guò)三聚氯氰接枝有機(jī)胺，再與二硫化碳反應(yīng)，制得具有分子量合適可調(diào)和較高螯合能力的DTC捕集劑。該捕集劑能與水中的Hg2+、Pb2+、Cd2+、Cr3+、Ni2+、Cu2+等重金屬離子迅速反應(yīng)，使之沉淀并分離，將重金屬分離去除。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的采取了如下技術(shù)方案:
一種重金屬捕集劑的制備方法，該捕集劑的制備方法包括如下步驟:
(1)、分別于(Γ5°C、40 ° C左右和80 ° C左右條件下將三聚氰氯的三個(gè)氯原子置換為胺基，制得二胺基二嗪；
(2)、在堿性條件下，將步驟(I)制備的三胺基三嗪與二硫化碳反應(yīng)，制得三嗪基二硫代氨基甲酸鹽，即重金屬捕集劑。一種重金屬捕集劑的的結(jié)構(gòu)式為:
權(quán)利要求
1.一種重金屬捕集劑的制備方法，其特征在于:所述的重金屬捕集劑的制備方法包括如下步驟: (1)、分別于(Γ5°C、40 °tr42°C、78°(T80 ° C條件下將三聚氰氯的三個(gè)氯原子置換為胺基，制得二胺基二嗪； (2)、在堿性條件下，將步驟(I)制備的三胺基三嗪與二硫化碳反應(yīng)，制得三嗪基二硫代氨基甲酸鹽，即重金屬 捕集劑。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種重金屬捕集劑的制備方法，該方法通過(guò)三聚氯氰接枝有機(jī)胺，再與二硫化碳反應(yīng)，制得具有分子量合適可調(diào)和較高螯合能力的二硫代氨基甲酸鹽(DTC)捕集劑。該捕集劑能與水中的Hg2+、Pb2+、Cd2+、Cr3+、Ni2+、Cu2+等重金屬離子迅速反應(yīng)，使之沉淀并分離，將重金屬分離去除。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)用三嗪環(huán)作為捕集劑母體，相比傳統(tǒng)的小分子量二硫代氨基甲酸鹽捕集劑來(lái)講可顯著增加絮體體積，有助于后期沉降分離；比傳統(tǒng)的聚乙烯亞胺母體價(jià)格成本大大降低，有助于工業(yè)規(guī)?；a(chǎn)和應(yīng)用；通過(guò)三聚氯氰引入胺基，反應(yīng)可控，有助于通過(guò)引入胺基量、有機(jī)胺鏈的長(zhǎng)短來(lái)調(diào)節(jié)捕集劑絮體大小，適應(yīng)不同應(yīng)用場(chǎng)合。
文檔編號(hào)C07D251/70GK103224472SQ20131011702
公開(kāi)日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月7日
發(fā)明者李學(xué)峰 申請(qǐng)人:許昌學(xué)院