[發明專利]一種硫化銅脫汞劑的制備方法

有效

• 申請號: 201410240871.0
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN105126557B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 劉振義;李新;成峻青
• 申請（專利權）人: 北京三聚環保新材料股份有限公司
• 主分類號: B01D53/64
• 分類號: B01D53/64
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司11250
• 代理人: 張建綱

技術領域

本發明涉及一種硫化銅脫汞劑的制備方法，屬于脫汞劑制備技術領域。

背景技術

汞，具有劇毒性、易揮發性、持久性和生物體內沉積性，在工業生產中，煤、石油和天然氣的加工過程中都會排放含有汞的廢氣，所以汞已成為繼二氧化硫和氮氧化物之后最受關注的大氣有毒污染物。汞對生物體及環境造成很大的危害，這是因為廢氣中的大量汞通過沉降進入水體后，生物體吸收水體中的汞并在體內反應形成劇毒的甲基汞，甲基汞會與酶的巰基結合形成硫醇鹽，導致酶的活性受到抑制，破壞了生物細胞的基本代謝功能；另外，甲基汞還能使細胞的通透性發生變化，破壞細胞內的離子平衡，抑制營養物質進入細胞，導致細胞環死。因此，汞被植物吸收后會導致植物葉片脫落、枯萎，汞在動物體內達到一定量后會導致動物中毒死亡，最為嚴重的是人類作為食物鏈的最后一級，其他生物體內的汞在經過富集后會循環進入人體，對人類造成極大的危害。據統計，全球每年大氣汞排放量在2000-3400t，因此治理重金屬汞已成為當前刻不容緩要解決的問題。

以往，常用的脫汞劑包括活性炭、鈣劑吸附劑和沸石材料，其中，活性炭吸附劑利用率低、成本高，鈣劑吸附劑和沸石材料吸附劑利用物理吸附作用實現對汞的脫除，那么接觸面積、接觸效率等因素直接影響了鈣劑吸附劑和沸石材料吸附劑的脫汞效率，而近年來金屬硫化物尤其是硫化銅的出現，由于其通過價鍵作用與汞結合實現脫汞，脫汞效率高，因此在脫汞領域逐漸取代了以往常用的脫汞劑。

硫化銅脫汞劑的制備方法很多，包括熱合成法和復分解法等。如中國專利文獻CN102515559A公開了一種硫化銅薄膜的制備方法，將玻璃基板依次浸泡在稀鹽酸、濃硫酸、雙氧水-去離子水混合溶液中進行活化處理，將乙酸銅加入到乙醇中，再加入穩定劑三乙醇胺制成溶膠A，將活化后的玻璃基板浸入溶膠A中，采用勻速提拉法對其進行鍍膜，將鍍膜后的玻璃基板進行干燥；將硫代乙酰胺或硫脲加入去離子水中得溶液D，將溶液D轉入微波水熱反應釜中，將干燥后的玻璃基板垂直放入反應釜中，密封后將其放入溫壓雙控微波水熱反應儀中，選擇溫控模式進行反應，反應結束后洗滌干凈、真空干燥得到硫化銅薄膜。

上述技術可得到硫化銅薄膜，但所得的硫化銅產物中混有硫化亞銅物質，降低了硫化銅的產率。

而且，上述技術需要事先將溶膠A負載于玻璃基板上，待需要時才會與硫脲溶液混合于高溫高壓下進行微波水熱合成反應，工藝步驟復雜；其原因一是溶膠A和硫脲溶液于常溫下混合會產生少量雜質沉淀，因此無法在反應前事先混合；原因二是上述技術的原料體系需要高溫高壓的強烈條件才能反應生成硫化銅，對于反應條件的要求較為苛刻。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術制備的硫化銅產物中混有硫化亞銅，降低了硫化銅的產率；進而提出一種硫化銅產率高的硫化銅脫汞劑的制備方法。

本發明同時所要解決的另一技術問題是現有技術的溶膠A與硫脲溶液無法在反應前事先混合，而且現有技術原料體系需要高溫高壓的反應條件，使得現有的工藝步驟復雜、反應條件苛刻，進而提出一種步驟簡單、無需高溫高壓反應條件的硫化銅脫汞劑的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種硫化銅脫汞劑的制備方法，包括如下步驟，

(1)將可溶性銅鹽溶液與乙二胺溶液混合均勻后，再加入氨水混合，得到預混溶液，所加入的銅鹽、乙二胺和氨的摩爾比為1：(1-2.5)：(1-10)；

(2)向所述預混溶液中加入硫脲溶液混合均勻，得到浸漬液；

(3)將載體浸入所述浸漬液中，瀝干后于60-95℃活化1-5h，再干燥即可。以摩爾量計，所加入硫脲的量為銅鹽的1-2倍。

浸漬溫度為0-30℃。

浸漬時間為0.5-3h。

干燥溫度為105-120℃，干燥時間為1-5h。

所述可溶性銅鹽溶液的摩爾濃度為0.2-0.6mol/L。

所述硫脲溶液的摩爾濃度為0.2-1.2mol/L。

所述乙二胺溶液的摩爾濃度為0.2-1.5mol/L。

所述可溶性銅鹽為硝酸銅、氯化銅和醋酸銅中的一種或幾種的混合；所述載體為氧化鋁、活性炭和分子篩中的一種或幾種的混合。

瀝干時間不多于1h。

本發明與現有技術方案相比具有以下有益效果：