专利名称：一种水溶性有机硫胺重金属捕集剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及工业废水中重金属离子的去除技术，具体来说是一种水溶性有机硫胺 重金属捕集剂及其制备方法。在常温下该捕集剂与废水中的Cu2+、Ni2+、Cd2+、Hg2+、Pb2+、Cr3+ 等重金属离子及络合重金属离子发生快速反应，生成不溶性沉淀，从而将重金属离子从水 中去除。
背景技术：
工业废水中常含有铬、镉、镍、铜、铅、锌等重金属离子或络合重金属离子。在水体 中，由于重金属离子的难降解性和毒害性，对渔业和农业等产生严重影响，而且重金属离子 还能在人体和生物体内积累，且无法被微生物降解，直接或间接地危害人体健康。中和沉淀法是一种发展最早的处理重金属离子的方法，也是最普遍、最简单的方 法之一。它通过加入石灰、苏打、无机碱等碱性药剂，将废水的PH值调整至使重金属离子具 有最小溶解度的范围，使其以氢氧化物或者碳酸盐的形式沉淀下来。对于废水中含有铝、锌 等两性重金属离子时，中和沉淀法需要严格控制PH值，否则会使生成的金属氢氧化物沉淀 在高PH的情况下再次溶解。除此以外，中和沉淀法不能去除水中的络合重金属离子。硫化物沉淀法是在含重金属离子的废水中加硫化剂，由于重金属离子与硫离子有 着很强的亲合力，能生成溶度积很小的硫化物沉淀，从而达到去除重金属离子的目的。与中 和沉淀法相比，硫化物沉淀法具有的优点是重金属硫化物溶解度比其氢氧化物的溶解度 更低，从而提高重金属离子去除效率，而且反应的PH值在7-9之间，处理后的废水一般不用 中和。然而，硫化物沉淀法具有的缺点是硫化物沉淀物颗粒小，易形成胶体，不容易沉淀； 硫化物沉淀剂本身在水中残留，遇酸生成硫化氢气体，产生二次污染。重金属捕集剂沉淀法是利用重金属捕集剂本身N、S配位原子与重金属强烈的螯 合作用，生成不溶于水的金属螯合物，从而达到去除重金属离子的目的。重金属捕集剂沉淀 法与硫化物沉淀法相比，其优点是絮体颗粒大而且密实，沉淀性能好，重金属离子残留浓 度低，能在广泛的PH范围使用，而且不会产生硫化氢气体。但重金属捕集剂沉淀法也存在 缺陷，目前大多数重金属捕集剂的水溶性较差，影响其去除重金属离子的效率。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种水溶性有机硫胺重金属捕集 剂及其制备方法，本发明在碱性的水溶液中，通过多胺和有机硫反应，生成有机硫胺化合 物，最后通过冷却结晶和无水乙醇洗涤，提纯，制得一种水溶性有机硫胺重金属捕集剂。本 发明的水溶性有机硫胺重金属捕集剂在常温下能与废水中的Cu2+、Ni2+、Cd2+、Hg2+、Pb2+、Cr3+ 等重金属离子及络合重金属离子快速反应，生成重金属沉淀物，通过固液分离，达到去除水 中重金属离子的目的。本发明的目的通过以下技术方案实现一种水溶性有机硫铵重金属捕集剂，其分子式为C2HJj4，结构式为
权利要求
1.一种水溶性有机硫铵重金属捕集剂，其特征在于，其分子式为C2H4N2S4，结构式为
2.根据权利要求1所述的水溶性有机硫铵重金属捕集剂的制备方法，其特征在于，包 括如下步骤(1)将100-500mL多胺溶于IOOmL净化水中，配制成多胺-水溶液；(2)将50-200mL有机硫溶于IOOmL无水乙醇中，再加入5_10mL质量浓度为100%的乳 化剂，配制成有机硫-无水乙醇溶液；(3)将多胺-水溶液与有机硫-无水乙醇溶液混合后置于40-50°C恒温水浴加热，并在 搅拌状态下，加入5-20g无机碱固体，在搅拌下反应6- ；(4)冷却至10°C以下结晶后，通过抽滤分离出固体，再用无水乙醇洗涤2次后，干燥，即 得到水溶性有机硫胺重金属捕集剂。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述乳化剂为月桂醇聚氧乙烯醚。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述多胺为水合胼。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机硫为二硫化碳。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述无机碱固体为氢氧化钠或氢氧 化钾。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述干燥方法为真空干燥，干燥温度 为 25-45 0C ο
8.根据权利要求1所述捕集剂的应用，其特征在于，该捕集剂用于去除废水中的重金属离子。
9.根据权利要求8所述捕集剂的应用，其特征在于，该捕集剂与絮凝剂聚丙烯酰胺配 合使用。
全文摘要
本发明公开了一种水溶性有机硫铵重金属捕集剂及其制备方法，其分子式为C2H4N2S4，步骤为将100-500mL多胺溶于100mL净化水中，将50-200mL有机硫溶于100mL无水乙醇中，再加入5-10mL乳化剂，再将上述两种溶液混合后置于40-50℃恒温水浴加热，搅拌加入5-20g无机碱固体，反应6-8h后，冷却至10℃以下结晶后，分离固体，再用无水乙醇洗涤。常温下该捕集剂与废水中的各种重金属离子及络合重金属离子快速反应，沉淀快速，并且产生的沉淀物易于回收重金属，减少二次污染的产生。本发明所需原料价格便宜，设备简单，可适用于印刷线路板、电镀、颜料、金属表面处理及电池生产等行业的废水处理。
文档编号C02F1/56GK102070235SQ20101054292
公开日2011年5月25日 申请日期2010年11月11日 优先权日2010年11月11日
发明者甄豪波, 程建华, 胡勇有 申请人:华南理工大学