专利名称：固态重金属处理剂与制造方法及其用途的制作方法
技术领域：
本发明提供输送经济性、保存稳定性(有效成分浓度稳定、防止结块)优异，使用时的安全性(不产生有害气体)以及对有害的铅的反应选择性优异的固态重金属处理剂。
背景技术：
胺的二硫代羧酸盐被用作飞灰、土壤、废水等的重金属的固定化处理剂。作为重金属处理剂的胺的二硫代羧酸盐通常使用30 60重量％左右的水溶液，然而，最近对固体 (粉末状)的重金属处理剂的需求正在增长。目前，提出了在固态赋形剂中包含胺的二硫代羧酸盐的固态重金属处理剂。例如有相对于3 30重量份二硫代羧酸盐，使用100重量份碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物的方法(参照专利文献1)；以硅酸钙作为载体的方法(参照专利文献2)；使用不溶性的过渡金属的二硫代羧酸盐的方法(参照专利文献幻；使用在高温下对二硫代羧酸盐溶液进行喷雾干燥而获得物质的方法(参照专利文献4)；使淀粉中包含螯合剂而制成粉末状的物质(参照专利文献5)等。但是，对于现有的固态重金属处理剂，仅存在固体中的有效成分浓度低的固态重金属处理剂。进而，在使用现有的水溶液的重金属处理剂时将不溶性的二硫代羧酸盐分散于水中作为浆料使用的情况下，会导致管道堵塞等，具有难使用的问题。在通过浓缩、喷雾干燥来获得固态重金属处理剂的方法中，水溶液的蒸发需要大量的能量而不经济。另外，在为了避免除去溶剂时的能量消耗而使赋形剂包含二硫代羧酸盐的方法中，由于重金属处理剂中的赋形成分的比率较大，会有每单位重量的化学试剂的性能低的问题。另一方面，哌嗪_N，N’ -双二硫代羧酸盐作为重金属处理能力高、不产生有害气体的优异重金属处理剂是已知的(参照专利文献6)。现有的以哌嗪-N，N’_双二硫代羧酸盐为有效成分的飞灰处理中，仅以哌嗪-N，N’ -双二硫代羧酸盐的水溶液来使用。仅已知对于固态哌嗪-N，N’ -双二硫代羧酸盐，通过在有机溶剂中重结晶而获得的哌嗪-N，N’-双二硫代羧酸钠盐(固体)的无水物、四水合物(或4.5水合物)或六水合物是微量金属的比色分析用试剂，并没有作为重金属处理剂来使用(参照非专利文献1 4)。现有技术文献 专利文献专利文献1 日本专利第3895018号 专利文献2 日本特开2004-97927号 专利文献3 日本特开2003-301165号 专利文献4 日本特开2003-336035号专 利文献5 日本特开2003-113362号 专利文献6 日本专利第3391173号 非专利文献
非专利文献1 明治大学研究报告第67号23 30页(1985年)非专利文献2 明治大学研究报告第67号31 36页(1985年)非专利文献 3 =Spectrochemica Acta, Vol. 40A, pp343_346，(1984)非专利文献4 :CHEMICA ANALITYCZNA, Vol. 10，p837_844，(1965)
发明内容
发明要解决的问题本发明的目的在于提供输送经济性优异、在保存中有效成分浓度不会变动、无结块等保存稳定性优异、保存时及使用时不产生有害气体、并且对有害的铅的选择性高的重金属处理剂。用于解决问题的方案本发明人等对重金属处理能力和使用性(经济性、保存稳定性、安全性)优异的固态重金属处理剂进行了深入的研究，结果发现，在固态哌嗪_N，N’ -双二硫代羧酸碱金属盐中，尤其哌嗪-N，N，-双二硫代羧酸钠·六水合物(piperazine-N，N' -biscarbodithioic acid sodium hexahydrate)、哌嗪-N，N，-双二硫代羧酸钾· 二水合物(piperazine-N， N' -biscarbodithioic acid potassium dihydrate)W/jC^I ^； 无水合物所不具有的高结晶性，且在保存中没有重量变化和结块的问题，在直接混合于重金属含有物中来使用的情况下可以将二硫化碳等有害气体的产生降低至极限，并且尤其对有害的铅的反应选择性高，从而完成了本发明。S卩，本发明的要旨如下。(1) 一种重金属处理剂，其特征在于，其包含哌嗪-N，N’ -双二硫代羧酸钠·六水合物和/或哌嗪-N，N’ -双二硫代羧酸钾· 二水合物。(2)根据上述(1)所述的重金属处理剂，其包含具有表1的X射线衍射花样的结晶性的哌嗪-N，N’ -双二硫代羧酸钠·六水合物，[表1]
权利要求
1.一种重金属处理剂，其特征在于，其包含哌嗪-N，N’ -双二硫代羧酸钠 六水合物和 /或哌嗪-N，N’ -双二硫代羧酸钾· 二水合物。
2.根据权利要求1所述的重金属处理剂，其包含具有表1的X射线衍射花样的结晶性的哌嗪-N，N’ -双二硫代羧酸钠·六水合物，[表1]衍射角 2Θ )面间距 U、A)相对强度10. 628. 3 1 ± 0. 10弱14. 576 . 0 7 ± 0. 10中强16. 495. 3 7± 0. 10弱2 1. 2 84. 1 7土 0. 10强3 0. 342. 9 4± 0. 10中强3 3. 282. 6 9± 0. 10中强3 7. 712. 3 8 ± 0. 10中强3 9. 922. 2 6 ± 0. 10弱4 4 . 0 22. 0 6 ± 0. 10Ii
3.根据权利要求1或2所述的重金属处理剂，其含有70重量％以上的哌嗪-N，N’_双二硫代羧酸钠。
4.根据权利要求1所述的重金属处理剂，其包含具有表2的X射线衍射花样的结晶性的哌嗪-N，N’ -双二硫代羧酸钾· 二水合物，[表2]衍射角 2 θ )面间距 U、Α)相对强度8 . 2 510. 71±0. 10中强17. 864 . 9 7 ± 0. 10弱2 5. 263 . 5 3 土 0 . 10Ii2 8 . 6 93 . 1 1± 0. 10弱2 8. 993. 0 8 士 0. 10中强2 9. 393 . 0 4 ± 0 . 10弱3 3. 292. 6 9± 0. 10强3 4. 912 . 5 7 ± 0 . 10中强4 1. 9 22. 1 5± 0. 10中强4 5. 441 . 9 9± 0. 10中强
5.根据权利要求1或4所述的重金属处理剂，其含有85重量％以上的哌嗪-N，N’_双二硫代羧酸钾。
6.根据权利要求1 5中的任一项所述的重金属处理剂，其进一步包含碱金属氢氧化物和/或碱土金属氢氧化物。
7.一种固态哌嗪-N，N’ -双二硫代羧酸碱金属盐的制造方法，其特征在于，使哌嗪、二硫化碳和碱金属氢氧化物在哌嗪-N，N’ -双二硫代羧酸碱金属盐的饱和水溶液中反应，析出哌嗪-N，N’ -双二硫代羧酸碱金属盐，并将该盐分离。
8.根据权利要求7所述的制造方法，其中，固态哌嗪-N，N’-双二硫代羧酸碱金属盐为哌嗪-N，N’ -双二硫代羧酸钠·六水合物和/或哌嗪-N，N’ -双二硫代羧酸钾· 二水合物。
9.根据权利要求7或8所述的制造方法，其中，在溶解有哌嗪的哌嗪-N，N’-双二硫代羧酸碱金属盐的饱和水溶液中先添加二硫化碳，后添加碱金属氢氧化物。
10.根据权利要求7 9中的任一项所述的制造方法，其反复交替地向溶解有哌嗪的哌嗪-N，N’ -双二硫代羧酸碱金属盐的饱和水溶液中添加二硫化碳和碱金属氢氧化物。
11.根据权利要求7 10中的任一项所述的制造方法，其中，碱金属为钠或钾。
12.一种重金属的处理方法，其特征在于，将权利要求1 6中的任一项所述的重金属处理剂与重金属含有物直接混合。
13.根据权利要求12所述的重金属的处理方法，其中，相对于重金属含有物和权利要求1 6中的任一项所述的重金属处理剂的总固体成分，水分添加量为10重量％以上且50 重量％以下。
14.一种重金属的处理方法，其中，将在水中溶解有权利要求1 6中的任一项所述的重金属处理剂的水溶液与重金属含有物进行混合。
全文摘要
本发明提供一种输送经济性、保存稳定性(有效成分浓度稳定、防止结块)和重金属处理能力优异，使用时的安全性(不产生有害气体)和对有害的铅的反应选择性优异的固态重金属处理剂。所述重金属处理剂的特征在于，其包含哌嗪-N，N’-双二硫代羧酸钠·六水合物和/或哌嗪-N，N’-双二硫代羧酸钾·二水合物。
文档编号C09K3/00GK102216410SQ200980146072
公开日2011年10月12日 申请日期2009年11月17日 优先权日2008年11月18日
发明者吉光满明, 疋田英树, 长井康行, 长岭利登, 阿山义则 申请人:东曹株式会社