[發明專利]一種重金屬離子廢水處理劑和重金屬離子廢水處理方法

有效

• 申請號: 202210196852.7
• 申請日: 2022-03-01
• 公開（公告）號: CN114394637B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 秦坤;劉彩紅
• 申請（專利權）人: 山東第一醫科大學（山東省醫學科學院）
• 主分類號: C02F1/00
• 分類號: C02F1/00;C02F101/20
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 呂薇

本發明公開了一種重金屬離子廢水處理劑和重金屬離子廢水處理方法，處理劑包括N?甲基?N?苯基二硫代氨基甲酸鈉、海藻酸鈉和氯化鈉。在用于處理重金屬離子廢水時，海藻酸鈉與N?甲基?N?苯基二硫代氨基甲酸鈉共同吸附并與重金屬離子結合形成螯合產物，將廢水中重金屬離子分離出來。在制備N?甲基?N?苯基二硫代氨基甲酸鈉時，通過調控二硫化碳過量，一方面得到較高含量和收率的N?甲基?N?苯基二硫代氨基甲酸鈉，另一方面在后續的重金屬離子處理過程中，過量的非極性的二硫化碳和氯化鈉混合后，氯化鈉形成細小顆粒從水中析出，包圍并隔離螯合產物，將重金屬離子快速分離出來。

技術領域

本發明涉及重金屬捕集劑及離子廢水處理技術領域，特別是涉及一種重金屬離子廢水處理劑和重金屬離子廢水處理方法。

背景技術

N-甲基-N-苯基二硫代氨基甲酸鈉(簡稱PMDTC-Na)是一種重要的二硫代氨基甲酸鹽，可作為硫化劑和抗氧化劑應用于石油工業、橡膠工業、環境保護、塑料工業、農業、礦業、醫藥、分析化學等領域中。該化合物分子極性基團中的硫原子半徑較大、帶負電、易與金屬離子成鍵，生成難溶的二硫代氨基甲酸鹽，因此可作為有效去除重金屬離子的螯合劑，應用于鉛鋅礦浮選、含重金屬廢水處理及垃圾焚燒飛灰中重金屬的去除等領域。

二硫代氨基甲酸鹽的合成路線通常有仲胺-二硫化碳法、硫光氣法等。仲胺-二硫化碳法以仲胺、二硫化碳和金屬氧化物或氫氧化物為原料，通過一步反應制得二硫代氨基甲酸鹽，該方法原料廉價易得、工藝簡單、收率高、反應過程中副產物少，是二硫代氨基甲酸鹽類化合物生產常用方法。硫光氣法是通過硫光氣與硫化氫和金屬氫氧化物反應制得二硫代氨基甲酸鹽，該方法所用原料硫代光氣毒性較強，反應過程中有廢鹽酸產生，對環境造成污染，在實際生產中很少采用，只有在廢物處理時才會采用此方法。

二硫代氨基甲酸鹽類化合物作為重金屬離子捕集劑，能與水溶液中的大多數重金屬離子Ni²⁺、Pd²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Cd²⁺、Hg²⁺、Pb²⁺等形成穩定的化合物而沉淀出來，從而達到去除重金屬離子目的。

公開專利“一種重金屬捕集劑N-甲基-N-苯基氨基二硫代甲酸鈉的合成方法及應用”(申請號：CN202010453982.5)中提供了通過分階段控制反應溫度制備N-甲基-N-苯基氨基二硫代甲酸鈉產品的方法，其產品收率和含量較高；然而該方法通過三次溫度調控，三次反應從而實現反應的精確控制，對于控制的精度要求很高，產品適用于純度要求較高的實驗室使用；另外，其產品為液體狀態，不便于運輸和儲存；對于工業化大生產的瞬時大量廢水處理來說，使用成本較高，對于高濃度重金屬離子的去除效果尚待驗證，該方案應用范圍受限。

可見，如能提供一種使用成本低、能夠快速去除高濃度重金屬離子的試劑，將更適用于工業廢水的重金屬處理要求。

發明內容

為了解決現有技術的不足，本發明提供了一種高效的重金屬離子處理劑，以及重金屬離子廢水的處理方法，能夠快速、高效得起到去除廢水中多種重金屬離子的效果。

作為本發明的第一個方面，在于提供一種重金屬離子廢水處理劑，包括如下質量比例的成分：N-甲基-N-苯基二硫代氨基甲酸鈉:海藻酸鈉＝1:(0.5～1)。

優選的，所述一種重金屬離子廢水處理劑，還包括氯化鈉，各組分質量比例如下：N-甲基-N-苯基二硫代氨基甲酸鈉:海藻酸鈉:氯化鈉＝1:(0.5～1):(0.05～0.5)。

進一步地，所述重金屬離子廢水處理劑，各成分質量比例為：N-甲基-N-苯基二硫代氨基甲酸鈉:海藻酸鈉:氯化鈉＝1:(0.8～1):(0.2～0.5)。

更進一步地，所述重金屬離子廢水處理劑，各成分質量比例為：N-甲基-N-苯基二硫代氨基甲酸鈉:海藻酸鈉:氯化鈉＝1:0.8:0.2。