[發(fā)明專利]一種重金屬污染治理的有機(jī)/無機(jī)雜化微囊及其制備方法和應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110843490.1
• 申請(qǐng)日: 2021-07-26
• 公開（公告）號(hào): CN113694845A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖定書;肖鵬;李健鵬;李險(xiǎn)峰;王斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 惠州大亞灣惠大化工研究院有限公司
• 主分類號(hào): B01J13/02
• 分類號(hào): B01J13/02;B01J13/14;C02F1/52;A62D3/33;C02F101/20
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 鄧聰權(quán)

本發(fā)明公開了一種重金屬污染治理的有機(jī)/無機(jī)雜化微囊及其制備方法，包括以下步驟：(1)在100份水中，攪拌下加入聚甲基丙烯酸縮水甘油酯，共聚交聯(lián)單體，活性單體質(zhì)量的自由基引發(fā)劑,發(fā)泡劑和分散劑,攪拌反應(yīng)，過濾得到聚甲基丙烯酸縮水甘油酯多孔高分子微球；(2)將具有重金屬螯合功能的超支化鏈以及多胺結(jié)構(gòu)引入到高分子微球表面，得到具有超密集重金屬結(jié)合位點(diǎn)的高分子微球；(3)將上述產(chǎn)物與礦土混合，加入活性硅氧烷液體，攪拌混勻，烘干，研磨，過篩，制得有機(jī)/無機(jī)雜化微囊。本發(fā)明方法所制得有機(jī)/無機(jī)雜化微囊，具有豐富的重金屬螯合位點(diǎn)，能快速、高效地螯合重金屬，形成堅(jiān)固結(jié)合物，從而永久地“鎖住”重金屬污染物。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及重金屬污染環(huán)境治理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種重金屬污染治理的有機(jī)/無機(jī)雜化微囊及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著有色金屬冶煉、電鍍電子行業(yè)、石油化工行業(yè)、鋅鎳合金制造行業(yè)的迅速發(fā)展，產(chǎn)生大量含重金屬廢水、垃圾飛灰和工業(yè)廢渣，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重破環(huán)，嚴(yán)重威脅人類健康。近些年，環(huán)保政策對(duì)重金屬污染治理要求越來越嚴(yán)苛。

目前重金屬廢水處理技術(shù)主要包括化學(xué)、生物法和物理化學(xué)法。其中，化學(xué)沉淀法，其設(shè)備簡單，能耗低，操作成本低，是目前最廣泛使用的方法。目前的化學(xué)沉淀法通常為添加液態(tài)或者溶解在水中的化學(xué)藥劑，螯合水體中重金屬離子，與絮凝劑配合，實(shí)現(xiàn)重金屬離子的沉淀去除。常用的化學(xué)藥劑，比如硫化鈉、純堿、石灰等，重金屬螯合位點(diǎn)單一，螯合沉淀重金屬離子的量及其有限，實(shí)際處理過程中需要投加過量藥劑，易于造成藥劑的二次污染；另外，化學(xué)沉淀法還需要配合絮凝劑等一起使用，后續(xù)大量污泥，導(dǎo)致處理難度加大和成本增加。

對(duì)于含重金屬的廢渣和垃圾飛灰,則多采用填埋的處理方法,雖可相對(duì)穩(wěn)定地防止重金屬離子的流失,但其費(fèi)用十分昂貴,且即使深埋地下,由于氣候和人為因素,仍有造成二次污染的可能。

微囊技術(shù)和包覆技術(shù)，能永久“鎖住”重金屬污染物，具有代表性的是美國少普公司開發(fā)的高分子微囊技術(shù)和美國KEECO公司開發(fā)的硅微囊技術(shù)，但高分子微囊在堅(jiān)固性方面存在缺陷，而無機(jī)硅微囊的有效成分較低，開發(fā)出高效、環(huán)保且價(jià)格低廉的永久“鎖住”重金屬污染物的環(huán)保藥劑，是重金屬污染治理的有效解決途徑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種重金屬污染治理的有機(jī)/無機(jī)雜化微囊的制備方法及其在重金屬廢水、廢渣重金屬污染治理中的應(yīng)用。本發(fā)明方法所制得有機(jī)/無機(jī)雜化微囊，具有豐富的重金屬螯合位點(diǎn)，能快速、高效地螯合重金屬，且與重金屬發(fā)生作用，形成堅(jiān)固結(jié)合物，從而永久地“鎖住”重金屬污染物，防止二次污染。

本發(fā)明的目的之一在于提供一種重金屬污染治理的有機(jī)/無機(jī)雜化微囊的制備方法，所述的有機(jī)/無機(jī)雜化微囊的制備方法包括以下步驟：

(1)、在100份水中，攪拌下加入10-50份甲基丙烯酸縮水甘油酯，1-10份共聚交聯(lián)單體，1-5份自由基引發(fā)劑,1-10份發(fā)泡劑和1-10份分散劑,攪拌反應(yīng)一定時(shí)間，過濾得到聚甲基丙烯酸縮水甘油酯多孔高分子微球；

(2)、通過重金屬螯合功能基與所制得的聚甲基丙烯酸縮水甘油酯高分子微球表面的環(huán)氧環(huán)進(jìn)行開環(huán)反應(yīng)，將所述超支化鏈以及多胺結(jié)構(gòu)引入到高分子微球表面，得到具有超密集重金屬結(jié)合位點(diǎn)的高分子微球。

(3)將上述所得具有密集重金屬螯合位點(diǎn)的高分子微球與礦土混合，加入活性硅氧烷液體，在60-90℃攪拌混勻，烘干，研磨，過篩，即制得重金屬污染治理的有機(jī)/無機(jī)雜化微囊。

優(yōu)選的，所述共聚交聯(lián)單體，選自二甲基丙烯酸甘油酯、二丙烯酸乙二醇酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、二縮三丙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、雙酚A環(huán)氧二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的至少一種或多種組合物。