一种高分子铬稳定剂及其制备方法及其应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高分子铬稳定剂、制备方法及其应用。本发明以烷基聚氧乙烯醚和丁二酸酐为原料，制备出一种无磷无氮绿色环保的高分子铬稳定剂，其分子结构中含有烷基、醚基、酯基和羧基四种功能基团。其中，酯基和羧基对螯合重金属铬离子有十分优异的效果，而烷基和醚基能促进螯合物与土壤颗粒的结合，起到良好的稳定化作用。本发明还公开了该稳定剂的使用方法，通过与廉价易得的钢渣、底泥和硅藻土协同使用，利用钢渣还原六价铬，利用底泥和硅藻土进一步吸附铬，达到先还原后稳定的修复效果。
【专利说明】一种高分子铬稳定剂及其制备方法及其应用
【技术领域】
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[0001]本发明属于环境修复中的重金属修复领域，具体涉及一种高分子铬稳定剂及其制备方法及应用。
技术背景:
[0002]铬及其相关化合物是无机盐行业中的一种重要原料，广泛应用于冶金、印染、皮革、医药和电镀等多种行业。铬工业发展的同时也造成了环境的污染，尤其是土壤污染。土壤中的铬主要来源于含铬原辅材料及铬产品在运输过程中，因为管理不善而引起的跑、冒、滴、漏，以及铬生产过程中排放的废气、废水和废渣。这些污染物还会通过大气沉降、地下水迁移和堆放浸出等途径进入周边土壤。六价铬(Cr6+)是世界公认的有毒致癌物，人体直接接触后会导致皮肤过敏，并对食道、呼吸道造成损害，Cr6+还会被植物吸收，通过食物链在人体内富集，引发一系列病变，严重威胁人类健康。因此，土壤铬污染修复问题备受关注。
[0003]《铬渣污染治理环境保护技术规范》(暂行)明确规定，铬渣的解毒就是用还原剂将铬渣中的六价铬还原为三价铬，再利用稳定剂使其稳定固化。在目前的稳定固化法中，常用亚硫酸盐、磷酸盐、有机膦酸盐等稳定剂，这些药剂的大量使用会造成土壤的二次污染，其中含磷含氮物质会随着地下水迁移，从而造成土壤微生物超标和地表水富营养化等现象。
[0004]因此，要实现修复铬污染土壤而不造成二次污染，其途径之一就是研发一种无磷无氮又具有稳定金属铬能力的稳定剂，而目前，对这方面的研究还很少。
【发明内容】
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[0005]为了解决上述问题，本发明的第一个目的在于提供一种高分子铬稳定剂及其制备方法。该稳定剂无磷无氮，绿色环保，对螯合金属铬离子有十分优异的效果，其螯合物能吸附于土壤中，降低铬的迁移性。
[0006]本发明的第二个目的在于提供上述高分子铬稳定剂的使用方法，通过与廉价易得的钢渣、底泥和硅藻土协同使用，达到稳定固化铬的修复效果。
[0007]为了实现第一个目的，本发明采取的技术方案是:
[0008]一种高分子铬稳定剂，其特征在于该化合物的结构式如下:
[0009]
【权利要求】
1.一种高分子铬稳定剂，其特征在于该化合物的结构式如下:
OR ( OCH2CH2 )n O C-CH2CH2-COOH 其中:R为除正丁基之外的C12~C16直链或支链烷基中的任意一种，η为6~16之间的数。
2.一种用于制备权利要求1所述的高分子铬稳定剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: 1)将摩尔比为1:1.1~5的烷基聚氧乙烯醚和丁二酸酐加入反应器中，再加入催化剂，在常压、50~90°C下，反应2~6小时，得到产物A ； 2)将步骤I)中得到的产物A冷却至室温，用产物A体积10~30倍的乙醚进行萃取，过滤，除去过量的丁二酸酐，将滤液蒸发回收，最后得提纯产物B，即所述的高分子铬稳定剂。
3.根据权利要求2所述的高分子铬稳定剂的制备方法，其特征在于，步骤I)中所述的烷基聚氧乙麵的结构式为:R—( OCH2CH2 )n OH
， 其中:R为除正丁基之外的C12~C16直链或支链烷基中的任意一种，η为6~16之间的数。
4.根据权利要求2所述的高分子铬稳定剂的制备方法，其特征在于，步骤I)中所述的催化剂为4-二甲氨基吡啶、氯化铝、硫酸中的至少一种，催化剂用量为烷基聚氧乙烯醚和丁二酸酐总质量的0.1~8%。
5.根据权利要求2所述的高分子铬稳定剂的制备方法，其特征在于，步骤I)中在加入催化剂之后，往反应器通入氮气作为保护气。
6.一种如权利要求1所述的高分子铬稳定剂的使用方法，其特征在于，其使用方法如下: 1)将高分子铬稳定剂与钢渣、底泥和硅藻土混合，搅拌均匀，得混合药剂C； 2)将药剂C与铬污染土壤搅拌混合，同时进行喷水操作，控制土壤湿度，搅拌均匀后养护5~30天。
7.根据权利要求6所述的高分子铬稳定剂的使用方法，其特征在于步骤I)中的混合药剂C按照质量份数计，包括5~20份高分子铬稳定剂、20~50份钢渣、30~60份底泥和10~40份硅藻土，各组分的含水率不超过2%。
8.根据权利要求6所述的高分子铬稳定剂的使用方法，其特征在于步骤2)中的混合药剂C的用量为铬污染土壤质量的0.01-0.1倍。
9.根据权利要求6所述的高分子铬稳定剂的使用方法，其特征在于步骤2)中的土壤湿度为10%~30%。
【文档编号】C08G65/331GK104178177SQ201410396402
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年8月12日 优先权日:2014年8月12日
【发明者】曹科, 唐晓声, 胡波, 杨海建 申请人:江苏上田环境修复有限公司