[發(fā)明專利]一種采用硫化鈉破絡(luò)重金屬-EDTA絡(luò)合物并回收EDTA的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810322549.0
• 申請日: 2018-04-11
• 公開（公告）號: CN108298666A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳家軍;王清威
• 申請（專利權(quán)）人: 北京師范大學(xué)
• 主分類號: C02F1/62
• 分類號: C02F1/62;B09C1/02;B09C1/08
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君;郭奧博

本發(fā)明涉及一種采用硫化鈉破絡(luò)重金屬?EDTA絡(luò)合物并回收EDTA的方法，具體為：在含有重金屬?EDTA絡(luò)合物的水體中加入硫化鈉，充分反應(yīng)后沉降，去除沉淀，回收含有EDTA的溶液；所述水體中重金屬?EDTA絡(luò)合物與加入硫化鈉的摩爾比為1:(1.5～2)。本發(fā)明提供的方法可以在幾十分鐘內(nèi)使水體中重金屬?EDTA絡(luò)合物的殘留量低于離子色譜測定的檢出限，且重金屬的去除率達(dá)到99.9％以上，并將EDTA以三鈉EDTA的形式完全回收。本發(fā)明提供的方法反應(yīng)速率快，沉降性能好，處理過程簡單，使用pH范圍廣，有利于循環(huán)利用EDTA，為大規(guī)模開展EDTA淋洗重金屬污染土壤提供便利，節(jié)約時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于異位土壤洗滌修復(fù)技術(shù)中洗滌液處理回用領(lǐng)域，具體地提供一種采用硫化鈉破絡(luò)重金屬-EDTA絡(luò)合物并回收EDTA的方法。

背景技術(shù)

近幾十年來，土壤重金屬污染已成為嚴(yán)重的環(huán)境問題之一。用乙二胺四乙酸(EDTA)淋洗重金屬污染土壤被廣泛地看作修復(fù)土壤一種有效的和環(huán)境友好技術(shù)，這是因?yàn)镋DTA對土壤中重金屬提取率高，與重金屬離子形成絡(luò)合物穩(wěn)定性高和溶解度大。然而，大量研究表明，在用EDTA淋洗重金屬污染土壤過程中，EDTA會形成難以生物降解和有毒的重金屬-EDTA絡(luò)合物，如果這些絡(luò)合物溶液直接排放會對環(huán)境造成二次污染，另外考慮到EDTA價(jià)格較昂貴，當(dāng)處理大量受重金屬污染土壤時(shí)，所需成本較高。

當(dāng)前曾有研究提出把從重金屬-EDTA絡(luò)合物溶液中回收循環(huán)利用EDTA作為一種新型的綠色方法。大多數(shù)方法從重金屬-EDTA絡(luò)合物溶液中回收利用EDTA的各有千秋。例如，電化學(xué)還原法通過電解重金屬-EDTA絡(luò)合物溶液，在陰極表面分離重金屬，然后在陽極通過陽離子交換膜分離回收EDTA。零價(jià)金屬置換法對金屬-EDTA絡(luò)合物溶液進(jìn)行置換金屬反應(yīng)，并從溶液中釋放EDTA。然而，這兩種方法由于離子交換膜易受污染和成本高等問題而在實(shí)際應(yīng)用中受到限制。另一種常見方法在強(qiáng)酸性條件下回收EDTA，該方法利用無機(jī)酸(H₂SO₄或HNO₃)在強(qiáng)酸環(huán)境下對重金屬-EDTA絡(luò)合物進(jìn)行破絡(luò)，產(chǎn)生可溶解的金屬硫酸鹽或硝酸鹽溶液和難溶的H₄EDTA，然后再通過沉淀過濾回收EDTA。但是破絡(luò)過程需要5-6小時(shí)才能完成，并且在pH＝1時(shí)，大約80％的EDTA能通過質(zhì)子化和酸性沉淀(H₄EDTA)得到回收。此外，在破絡(luò)過程需要消耗大量無機(jī)酸來維持強(qiáng)酸性的環(huán)境。因此，非常必要尋找一種能夠簡單高效處理重金屬EDTA絡(luò)合物溶液并回收EDTA方法。

基于金屬硫化沉淀法反應(yīng)速率快，生成硫化沉淀物的溶解度較低，沉降性能較好等特點(diǎn)，因此用硫化鈉破絡(luò)重金屬-EDTA絡(luò)合物和回收EDTA是非常高效的。然而，對用Na₂S破絡(luò)重金屬-EDTA絡(luò)合物和回收EDTA的可行性優(yōu)化條件研究鮮有報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種利用硫化鈉作為破絡(luò)劑高效處理含有重金屬-EDTA絡(luò)合物水體回收EDTA的方法，以解決在重金屬-EDTA絡(luò)合物溶液中EDTA回收效率低、費(fèi)時(shí)間和耗酸多等問題。

具體而言，本發(fā)明提供了一種采用硫化鈉破絡(luò)重金屬-EDTA絡(luò)合物并回收EDTA的方法，該方法在含有重金屬-EDTA絡(luò)合物的水體中加入硫化鈉，充分反應(yīng)后沉降，去除沉淀，回收含有EDTA的溶液；其中，所述水體中重金屬-EDTA絡(luò)合物與加入硫化鈉的摩爾比為1:(1.5～2)，優(yōu)選為1：2。

本發(fā)明針對的水體主要是指用含有EDTA的溶液淋洗重金屬污染土壤后所得的淋洗液；其中含有大量難以生物降解和有毒的重金屬-EDTA絡(luò)合物以及少量土壤中其它可以與EDTA絡(luò)合的物質(zhì)形成的絡(luò)合物。當(dāng)待測水體中絡(luò)合物的摩爾濃度在1mM～100mM、更優(yōu)選為5mM～20mM范圍內(nèi)時(shí)，本發(fā)明提供的方法具有最佳的處理效果。

本發(fā)明提供的方法針對的重金屬優(yōu)選為鎘。