重金屬離子捕捉劑及其性能、合成技術分析論述

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1、重金屬離子捕捉劑及其性能、合成技術分析論述重金屬離子捕捉劑及其性能、合成技術分析論述納森化工技術部摘要：高分子重金屬離子捕捉劑已經成為一種比較常用的重金屬廢水處理藥劑。本文對重捕劑的合成技術進行了論述，提出了重捕劑合成要解決的幾個關鍵點；并對考察重捕劑關鍵性能的指標進行了分TM析。最后分析了降低重金屬捕捉劑合成成本的關鍵，列出了MCP的性能及技術特點。1.前言含重金屬廢水的處理技術，一般采用中和絮凝沉降法、硫化物沉淀法、鐵酸鹽法及鰲合樹脂法（離子交換法）等，其中，中和絮凝沉淀法是常用的一種處理方法。這些方法中，從重金屬的

2、去除效果、裝置運轉管理的難易程度及運行管理費用等方面看，還存在一定問題。因此尋找一種簡單、實用及經濟的處理技術，勢在必行。美國于20世紀70年代研制出了不溶性黃原酸酯類高分子螯合劑，并用于重金屬廢水處理，能有效地脫除重金屬離子且沉淀快、易過濾、PH范圍寬，被稱為“最佳金屬捕集劑”并被評為1978年美國100項得獎新產品之一。我國也于70年代末開始對黃原酸酯類高分子螯合劑進行了研究應用，并取得了良好地效果。日本80年代末成功開發(fā)了另一種新型的高分子重金屬捕集劑的處理技術，此法一問世，就受到人們的關注，它又是重金屬處理技術方

3、面的一次突破。重金屬離子捕捉劑技術在我國已經有廣泛應用，并擁有了一批專利技術和產品，例如：公開號為CN1069008A的《利用二硫胺基類螯合劑處理廢水中重金屬的方法》；申請?zhí)枮?6108746的《水溶液中重金屬離子的膠除劑及其制備法》；公開號為CN1382170A的《有機高分子材料及其制備方法和由其構成的重金屬離子除去劑》；公開號為CN1495225A的《一種含有殼聚糖衍生物的重金屬螯合劑組合物》；公開號為CN1323747A的《高分子重金屬捕集沉淀劑》；公開號為CN1603249A的《一種重金屬沉淀劑》；公開號為CN1

4、631940A的《用于危險廢物穩(wěn)定化的高分子重金屬螯合劑及其制備方法》；公開號為CN1831020A的《一種二硫代胺基甲酸鹽二乙烯三胺乙基聚合物的合成方法》。以上資料顯示，高分子重金屬捕集劑從開發(fā)利用至今，已成為一種較成熟的重金屬廢水處理技術，因其操作使用的簡便性、優(yōu)良的處理效果、較低的處理費用，在電鍍、電子、線路板等行業(yè)得到了廣泛的應用。2.重金屬離子捕捉劑的主要類型及合成方法論述；重金屬離子捕捉劑是一種具有螯合官能團的能從含金屬離子的溶液中選擇捕集、分離、沉淀特定金屬離子的有機物。作為配位原子的有第五族至第七族元素，

5、實際上以O、N、P、S、As、Se為主，特別是O、N、S更為重要。廣州市納森化工有限公司?1?重金屬離子捕捉劑及其性能、合成技術分析論述高分子螯合劑的主要合成途徑有兩種：一種是含有螯合基的單體經過加聚、縮聚、逐步聚合或開環(huán)聚合等方法制??；另一種是利用合成的或天然的高分，通過高分子化學反應引入具有螯合功能的鏈基來合成。目前在實際研究應用較多的重金屬捕捉劑主要有兩類：黃原酸酯類和二硫代胺基甲酸鹽類衍生物（DTC類），而DTC類衍生物是應用最廣泛的。2.1黃原酸酯類黃原酸酯是用二硫化碳與含羥基化合物進行黃原酸酯化反應而成。美國

6、農業(yè)部北部地區(qū)研究中心R,E.Wing博士首先應用水溶性淀粉黃原酸酯（SolubleStarchXantate—SSX）作脫出重金屬離子的試驗，發(fā)現(xiàn)SSX具有結合重金屬離子的能力，但只有當陽離子聚合物存在時才能使重金屬離子沉淀完全。因其需要用價格昂貴的陽離子聚合物，并且處理時要求操作控制較嚴格，限制了其應用。于是后來研究了不用陽離子聚合物的不溶性交聯(lián)淀粉黃原酸酯（InsolubleCrossStarchXantate—ISX）脫除重金屬離子并或得了成功。后來，又有人用稻草代替淀粉、用蔗渣代替淀粉、用木屑代替淀粉等等，它們

7、具有與淀粉黃原酸酯相仿的效果，且這些產品可使價格進一步降低，并且變廢為寶用于廢水處理。但黃原酸酯類鰲合容量不是很大，且是不溶性的固體形式，在連續(xù)投藥處理應用中有一定困難。2.2二硫代胺基甲酸鹽類衍生物二硫代胺基甲酸鹽類（DTC）衍生物作為重金屬捕集劑的研究是在20世紀中葉，其基本合成方法就是將-CS2Na基團接枝到高分子鏈的胺基上。其分子中氮原子和硫原子位置的不同、取代基團種類的不同(烷基或芳香基)、其它雜原子的存在和取代基的位置不同都會影響對重金屬的捕集效果。DTC類衍生物為高分子物質，含有大量的極性基(極性基中的硫原

8、子半徑較大、帶負電，且易于極化變形而產生負電場)，它能捕捉陽離子并趨向成鍵而生成難溶的氨基二硫代甲酸鹽(TDC鹽)。生成的DTC鹽有部分是離子鍵或強極性鍵(如DTC-Ag)，大多數(shù)是配價鍵(如DTC-Cu、DTC-Zn、DTC-Fe)。同一金屬離子螫合的配價基極可能來自不同的DTC分子，這樣生成的TDC鹽的分子會是高