[其他]水溶液中重金屬離子的膠除劑及制備法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86108746
• 申請日: 1986-12-26
• 公開（公告）號: CN86108746A
• 公開（公告）日: 1988-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁為民;鄭明生;楊桂芳;李愛先;婁樹林;蘇玉敏
• 申請（專利權(quán)）人: 北京有色金屬研究總院
• 主分類號: C08L29/02
• 分類號: C08L29/02;C08F8/36;C08B1/62
• 代理公司: 北京市第三專利代理事務(wù)所
• 代理人: 母宗緒,張永虎

本發(fā)明涉及以交聯(lián)水不溶性聚乙烯醇黃原酸鹽為主要成分的組合物及其制備法，并以該組合物作為重金屬離子的脫除劑除去水溶液中的重金屬離子。

從水溶液中除去重金屬離子的方法，通常是加入堿金屬或堿土金屬的氫氧化物，或加入堿金屬的硫化物而形成重金屬氫氧化物或重金屬硫化物沉淀而除去。上述所有的沉淀物均為漿狀物難于過濾回收。

C.L.Swanson等用淀粉為原料合成了水溶性淀粉黃原酸鈉（Agricultural????Research????21（9）1973????P3～4;Eviron????Sci????Technol????7（7）1973????Po14），發(fā)現(xiàn)該化合物能與重金屬離子生成不溶性沉淀物，可除去水溶液中重金屬離子，但脫除效率低，不能滿足現(xiàn)代的廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，還引起二次污染。

美國專利文獻(xiàn)3，979，286提出用交聯(lián)水不溶性淀粉黃原酸鹽組合物，除去水溶液中重金屬離子。該發(fā)明是將可溶性淀粉用交聯(lián)劑交聯(lián)形成交聯(lián)水不溶性淀粉，所用的交聯(lián)劑可以是3-氯-1，2-環(huán)氧丙烷，磷酰氯、三偏磷酸鈉、甲醛等。然后再將交聯(lián)的水不溶性淀粉在強堿性溶液中與二硫化碳反應(yīng)。由于堿和二硫化碳量的變化導(dǎo)致交聯(lián)產(chǎn)物具有不同的黃原酸基的取代度。黃原酸化的時間1～16小時，然后用幾種不同的方法進(jìn)行洗滌處理。交聯(lián)水不溶性淀粉與二硫化碳反應(yīng)時二硫化碳的濃度范圍為0.08～0.4摩爾/升，氫氧化鈉的濃度為0.2～1.8摩爾/升。該交聯(lián)水不溶性淀粉黃原酸鈉組合物是一種高效重金屬離子脫除劑，其交換當(dāng)量為1.5毫克當(dāng)量/克左右，具有高效除去水溶液中多種重金屬離子的能力，而且制造方便。其缺點是生產(chǎn)交聯(lián)水不溶性淀粉黃原酸鈉組合物要消耗大量的優(yōu)質(zhì)淀粉;另一個缺點是交聯(lián)水不溶性淀粉黃原酸鈉吸附重金屬離子后呈渣泥狀，很難作洗脫回收處理，水相很難澄清;再一個缺點是交聯(lián)水不溶性淀粉黃原酸鈉的質(zhì)量受淀粉產(chǎn)地及淀粉中的雜質(zhì)種類及含量的影響，致使其除重金屬離子的能力明顯下降，甚至由于雜質(zhì)含量較高使交聯(lián)反應(yīng)無法完成，有些淀粉由于貯存過程中因其蛋白質(zhì)的酸敗，或是淀粉在細(xì)菌酶的作用下部分水解，使最后產(chǎn)品脫除重金屬離子的能力有很大的差異，質(zhì)量降低。

為了克服不溶性淀粉黃原酸鹽在應(yīng)用中的缺點，不少研究工作者考慮到纖維素、木屑等物質(zhì)的組成與淀粉一樣，也是由葡萄糖分子縮合而成，因此以木屑、纖維素等為原料經(jīng)與二硫化碳、氫氧化鈉反應(yīng)后，制成不溶性纖維素黃原酸鈉或不溶性木屑黃原酸鈉，其內(nèi)核為纖維素，表面外膜為纖維素黃原酸鈉。

美國專利文獻(xiàn)4，166，032介紹了用纖維素黃原酸鹽除去廢水中重金屬離子的方法和設(shè)備。將纖維素物質(zhì)在堿性溶液中，例如氫氧化鈉溶液中與二硫化碳反應(yīng)制備纖維素黃原酸鈉。亦可使其成為鎂、鈣、鋰、鉀鹽。以纖維素黃原酸鹽作為工業(yè)廢水中重金屬離子的脫除劑的優(yōu)點是：它吸附重金屬離子后，容易脫水，流出來的水相澄清，并容易將其吸附上的重金屬離子洗脫，洗脫出的重金屬離子可作為副產(chǎn)物回收;用過的纖維素黃原酸鹽可以進(jìn)行再生，重新黃原酸化，循環(huán)使用，避免了水不溶性淀粉黃原酸鹽的一些缺點;纖維素黃原酸鹽呈顆粒狀，尤其適用以交換柱的形式處理含有重金屬離子的廢水溶液，又可在同一交換柱內(nèi)進(jìn)行洗脫，再生處理。其缺點是：纖維素黃原酸鹽的交換當(dāng)量比水不溶性淀粉黃原酸鹽的低，僅為0.4毫克當(dāng)量/克左右;另一缺點和水不溶性淀粉黃原酸鹽一樣，木屑、纖維素中的有效成分往往因原料種類不同或產(chǎn)地不同而有很大區(qū)別，其中的各種雜質(zhì)的種類及其含量對它的黃原酸化反應(yīng)有著程度不同的影響，使得生產(chǎn)出來的纖維素黃原酸鹽的脫除水溶液中重金屬離子的能力有不同程度的下降，影響產(chǎn)品質(zhì)量，同時也限制了其推廣應(yīng)用。

本發(fā)明的目的就在于研究出一種以人工方法合成的能脫除重金屬離子的水不溶性高分子黃原酸鹽為主要成分的組合物，來代替天然高分子為原料的黃原酸鹽，以克服在合成中大量耗用優(yōu)質(zhì)淀粉、纖維素、木材的缺點，而使人工合成的水不溶性高分子黃原酸鹽為主要成分的組合物具有水不溶性淀粉黃原酸鹽、纖維素黃原酸鹽的各自的優(yōu)點，又避免它們各自的缺點。本發(fā)明的另一個目的是研究出上述的以一種人工合成的水不溶性高分子黃原酸鹽組合物的制備方法。

聚乙烯醇是維綸生產(chǎn)中的中間產(chǎn)品，近年來，隨著我國石油化工業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)量有很大的提高，各國均在研究開發(fā)聚乙烯醇的非纖維用途，聚乙烯醇具有良好的穩(wěn)定性，且有較好的化學(xué)反應(yīng)性能，即可將其交聯(lián)成水不溶性，又可利用其羥基經(jīng)黃原酸化反應(yīng)制成以交聯(lián)水不溶性聚乙烯醇黃原酸鹽為主要成分的組合物。