一种重金属螯合剂的制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种重金属螯合剂的制备方法及应用，属于飞灰处理领域，该螯合剂由二硫代氨基甲酸盐类、弱酸盐、有机胺、水制成，制成的螯合剂溶液PH小于10.5，能有效提升与铅的螯合速度，适当降低与铜、铁的反应速度，且本发明专利技术螯保剂能有效改善飞灰高氨氮值对螯合剂螯合力的影响，在污泥飞灰中使用螯合剂螯合力不下降。

Preparation method and application of heavy metal chelating agent

The invention discloses a heavy metal chelating agent and preparation method and application, belonging to the processing field of fly ash, the chelating agent by two dithiocarbamate, weak acid salt, organic amine, water is made of a chelating agent solution is less than 10.5 PH, can effectively improve the speed of chelating with lead, appropriate to reduce the reaction speed and copper, iron, and the invention and chelating agent can effectively improve the fly ash with high ammonia value influence on adhesion of chelating agent, chelating, sludge in fly ash using chelating agent and chelating ability is not decreased.

【技术实现步骤摘要】
一种重金属螯合剂的制备方法及应用
本专利技术涉及飞灰处理领域，具体而言，涉及一种处理飞灰的复合螯合剂制备方法及应用。
技术介绍
焚烧垃圾产生大量含有重金属的飞灰，其含量大大超过了卫生填埋标准，成为危险废物，对人体和环境的危害极大。因此需对飞灰中的重金属进行稳定化处置，使其复合填埋标准或可以进行后续资源化利用。目前，我国垃圾焚烧发电厂基本采购氨水或脲素SNCR脱硝技术，实际电厂运行脱硝率在50％左右，受NOX排放指标控制，为确保NOX达标排放，需过量使用氨水(或脲素)，一方面大量、过量的氨被吸附在飞灰孔结构内，另一方面过量的氨在半干法脱硫阶段会生成重金属氨盐化合物；而目前国内使用的飞灰重金属稳定化药剂基本是二硫代氨基甲酸钠结构，在进行飞灰重金属稳定化处置时，飞灰与重金属稳定化强碱性药剂接触后会将飞灰中残存的过量氨或飞灰烟气治理中生成的氨盐反应或置换，使氨游离溢出，并且暴露在空气中，对生产环境、空气污染、对生产安全性产生一定的影响或危害。目前，国内对于飞灰重金属稳定化处理的常用方法为无机磷酸盐螯合剂、纯二甲基二硫代氨基甲酸钠螯合剂、三聚硫氰酸三钠盐螯合剂、多硫代碳酸钠螯合剂。但无机磷酸盐螯合剂无法满足《生活垃圾填埋场地污染控制标准》GB16889－2008标准要求；纯二甲基二硫代氨基甲酸钠螯合剂在处理焚烧污泥飞灰以及高氨氮浓度飞灰时效果差并且使用剂量大；三聚硫氰酸三钠盐螯合剂对镍效果偏差且与二硫代氨基甲酸钠系比对重金属的相对螯合能力偏差，药剂成本相对较高；多硫代碳酸钠螯合剂稳定性差。而且现有螯合剂都有对铜选择性强，与铁等危害较小的金属选择性优于铅，在药剂计量控制的情况下，会优先与铜反应，造成铅处理效果偏差现象。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种重金属螯合剂，该螯合剂由二硫代氨基甲酸盐类、弱酸盐、有机胺、水制成，制成的螯合剂溶液PH小于10.5，能有效提升与铅的螯合速度，适当降低与铜、铁的反应速度；且本专利技术螯保剂能有效改善飞灰高氨氮值对螯合剂螯合力的影响，在污泥飞灰中使用螯合剂螯合力不下降。为了实现本专利技术的目的，专利技术人通过大量试验研究和不懈探索，最终获得了如下技术方案：一种重金属螯合剂，该螯合剂由二硫代氨基甲酸盐类、弱酸盐、有机胺、水制成，所述的二硫代氨基甲酸盐类为二甲基二硫代氨基甲酸盐、二乙基二硫代氨基甲酸盐、亚脲基二硫代氨基甲酸盐、亚乙基双二硫代氨基甲酸盐、四硫代联氨基甲酸盐中的任一种，所述的弱酸盐为甲酸钠、乙酸钠、葡萄糖酸钠、氨基酸钠、磷酸一钠、磷酸二钠中的任一种，所述的有机胺为脲素、硫脲、水合肼、卡巴肼中的任一种。如上所述的一种重金属螯合剂，该螯合剂按照如下的重量份组成：二硫代氨基甲酸盐类316-632份、弱酸盐5-200份、有机胺1-50份、水400-700份。如上所述的一种重金属螯合剂的制备方法，包括如下步骤：(1)在反应釜中加入反应底水，搅拌加入二硫代氨基甲酸盐类，调节温度到0－100℃。(2)缓慢滴加弱酸盐，控制PH值7－10.5，滴加时间0.5-2小时，稳定搅拌1－3小时。(3)缓慢滴加有机胺，搅拌保温3－5小时。(4)降温，检测含量。如上所述的一种重金属螯合剂的应用：该螯合剂可用于含重金属飞灰的处理，具体方法为：重金属飞灰加入搅拌机，开启搅拌、滴加螯合剂，再加入不超过飞灰重量比30％的稀释水，搅拌2分钟后倒出稳定化24小时，所述螯合剂的添加比例为原装灰的1.5％。与现有技术相比，本专利技术的优点为：1、通达添加有机胺来对二硫代氨基甲酸盐类进行改性，增加了螯合物稳定性，降低二性重金属与螯合剂螯合后的反向降解现场，且克服了现有螯合剂中单独使用二硫代氨基甲酸盐类与铜离子反应速度过快，与铅离子反应速度相对偏慢的缺陷，提高了对铅重金属的选择性，其原理为：进行低分子量螯合剂与高分子量螯合剂在对铜、铅混合溶液进行螯合力对比实验时，发现低分子量螯合剂对铜螯合量要大些，对铅的螯合量要小些，而大分子量螯合剂有明显对铅的螯合倾向，据此我们使用有机胺通过与二硫代氨基甲酸盐进行离子交换时分子量变大，在螯合后脱落的有机胺又与后继二硫代氨基甲酸盐络合，使螯合剂呈现相对大分子量的效果，提升了对铅的螯合能力。2、通过添加弱酸盐来降低二硫代氨基甲酸盐类的碱度，减慢飞灰中氨盐与螯合剂的反应。3、本专利技术使用二硫代氨基甲酸盐类、弱酸盐、有机胺、水制成，制成的螯合剂溶液PH小于10.5，可以有效防止飞灰中氨的溢出，生产现场氨味轻微，无明显大量氨气释放现象，工作环境大大改善，运行安全性提高，并能满足《生活垃圾填埋场地污染控制标准》GB16889－2008标准要求。4、本螯合剂改变了原二硫代氨基甲酸盐与重金属的结合模式，由硫基与重金属离子结合变成硫、氮氢、重金属离子三者结合模式，结构更为稳定。5、使用本药剂，通过简单搅拌混合措施就能使含重金属垃圾焚烧的飞灰满足《生活垃圾填埋场地污染控制标准》GB16889－2008标准要求达标排放。具体实施方式以下是本专利技术的具体实施例，对本专利技术的技术方案做进一步作描述，但是本专利技术的保护范围并不限于这些实施例。凡是不背离本专利技术构思的改变或等同替代均包括在本专利技术的保护范围之内。实施例1(1)在反应釜中加入反应底水450kg，搅拌加入二甲基二硫代氨基甲酸盐421kg，调节温度到40℃，搅拌2小时。(2)缓慢滴加甲酸钠溶液100kg，控制PH值9，滴加时间0.5小时，稳定搅拌1小时。(3)缓慢滴加水合肼溶液50kg，搅拌保温2小时。(4)降温，检测含量，含固率40.7％，PH10.45。实施例2(1)在反应釜中加入反应底水500kg，搅拌加入二乙基二硫代氨基甲酸盐452kg，调节温度到50℃，搅拌2小时。(2)缓慢滴加葡萄糖酸钠溶液50kg，搅拌保温5小时。(3)缓慢滴加硫脲溶液20kg，控制PH值10.5，滴加时间2小时，稳定搅拌3小时。(4)降温，检测含量，含固率44.2％,PH10.50。实施例3(1)在反应釜中加入反应底水400kg，搅拌加入亚脲基二硫代氨基甲酸盐421kg，调节温度到55℃，搅拌1小时。(2)缓慢滴加磷酸二钠溶液100kg，控制PH值9.5，滴加时间1.5小时，稳定搅拌2小时。(3)缓慢滴加卡巴肼溶液30kg，搅拌保温3小时。(4)降温，检测含量，含固率41.2％，PH10.34。实施例4(1)在反应釜中加入反应底水400kg，搅拌加入四硫代联氨基甲酸盐421kg，调节温度到55℃，搅拌1小时。(2)缓慢滴加磷酸一钠溶液170kg，控制PH值10.3，滴加时间1.5小时，稳定搅拌2小时。(3)缓慢滴加脲素溶液30kg，搅拌保温4小时。(4)降温，检测含量，含固率41.5％，PH10.49实施例5(1)在反应釜中加入反应底水450kg，搅拌加入亚乙基双二硫代氨基甲酸盐474kg，调节温度到25℃，搅拌1小时。(2)缓慢滴加乙酸钠溶液50kg，控制PH值9.8，滴加时间1.5小时，稳定搅拌2小时。(3)缓慢滴加脲素溶液50kg，搅拌保温2小时。(4)降温，检测含量，含固率46.5％,PH10.35。实施例6(1)在反应釜中加入反应底水450kg，搅拌加入二乙基二硫代氨基甲酸盐526kg，调节温度到30℃，搅拌1小时。(2)缓慢滴加氨基酸钠溶液30kg，控制PH本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种重金属螯合剂的制备方法，其特征在于：该螯合剂由二硫代氨基甲酸盐类、弱酸盐、有机胺、水制成；所述的二硫代氨基甲酸盐类为二甲基二硫代氨基甲酸盐、二乙基二硫代氨基甲酸盐、亚脲基二硫代氨基甲酸盐、亚乙基双二硫代氨基甲酸盐、四硫代联氨基甲酸盐中的任一种；所述的弱酸盐为甲酸钠、乙酸钠、葡萄糖酸钠、氨基酸钠、磷酸一钠、磷酸二钠中的任一种；所述的有机胺为脲素、硫脲、水合肼、卡巴肼中的任一种。

【技术特征摘要】
1.一种重金属螯合剂的制备方法，其特征在于：该螯合剂由二硫代氨基甲酸盐类、弱酸盐、有机胺、水制成；所述的二硫代氨基甲酸盐类为二甲基二硫代氨基甲酸盐、二乙基二硫代氨基甲酸盐、亚脲基二硫代氨基甲酸盐、亚乙基双二硫代氨基甲酸盐、四硫代联氨基甲酸盐中的任一种；所述的弱酸盐为甲酸钠、乙酸钠、葡萄糖酸钠、氨基酸钠、磷酸一钠、磷酸二钠中的任一种；所述的有机胺为脲素、硫脲、水合肼、卡巴肼中的任一种。2.如权利要去1所述的一种重金属螯合剂的制备方法，其特征在于：该螯合剂按照如下的重量份组成：二硫代氨基甲酸盐类316-632份、弱酸盐5-200份、有机胺1-50份、水40...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜丁，
申请(专利权)人：武汉强丰新特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42