一种矿物相包覆剂的制备方法技术

本申请提供了一种矿物相包覆剂的制备方法，包括将第一指定摩尔配比的氨基硅烷、二硫化碳和碱剂加入到反应介质中，并在第一指定温度下反应第一指定时间，得到目标包覆剂；或将氧化铝或氧化硅中的至少一种加入到水中，再加入氨基硅烷和碱剂，在第二指定温度下反应第二指定时间，得到氨基硅烷包覆物；将第二指定摩尔配比的氨基硅烷包覆物、二硫化碳和碱剂加入到反应介质中，并在第三指定温度下反应第三指定时间，得到目标包覆剂。本申请的矿物相包覆剂具有可螯合重金属元素的活性官能团，同时又含有同飞灰中的硅质、钙质类材料形成键合作用的官能团，能大幅提高螯合效果和稳定性；制备方法简单、高效，获得的产物品质稳定、有效物含量高。量高。

【技术实现步骤摘要】
一种矿物相包覆剂的制备方法


[0001]本申请涉及环境保护的
，特别是一种矿物相包覆剂的制备方法。

技术介绍

[0002]由于焚烧技术能大幅度将废物减容，无害化程度高，可利用废热，符合垃圾处理的“三化”(减量化、无害化和资源化)原则。因此，焚烧技术将会成为我国垃圾处理技术的重要研究和发展方向。但是焚烧法产生的飞灰可能含有各种对生态环境有害的较高浸出浓度的重金属元素，例如Pb(铅)、 Cr(铬)和Cd(镉)等。重金属的危害在于它不能被微生物分解且能在生物体内富集或形成其它毒性更强的化合物，通过食物链它们会最终对人体造成危害。
[0003]近些年来，螯合剂类材料被广泛应用于垃圾焚烧飞灰重金属的稳定化处理。无机螯合药剂虽然价格便宜，但对重金属的稳定效果不够理想，一般添加量也较大。有机药剂形成的重金属络合物更稳定，但是在储存过程中，重金属容易再次浸出。

技术实现思路

[0004]鉴于所述问题，提出了本申请以便提供克服所述问题或者至少部分地解决所述问题的一种矿物相包覆剂的制备方法，包括：
[0005]一种矿物相包覆剂的制备方法，所述制备方法包括：
[0006]将第一指定摩尔配比的氨基硅烷、二硫化碳和碱剂加入到反应介质中，并在第一指定温度下反应第一指定时间，得到目标包覆剂；
[0007]或：
[0008]将氧化铝或氧化硅中的至少一种加入到水中，再加入氨基硅烷和碱剂，在第二指定温度下反应第二指定时间，得到氨基硅烷包覆物；
[0009]将第二指定摩尔配比的所述氨基硅烷包覆物、二硫化碳和碱剂加入到反应介质中，并在第三指定温度下反应第三指定时间，得到目标包覆剂。
[0010]优选地，所述氨基硅烷为KH
‑
540、KH
‑
550、KH
‑
554、KH
‑
602、KH
‑
792、 KH
‑
793和KH
‑
902中的一种或多种组合。
[0011]优选地，所述碱剂为氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、乙醇钠和乙醇钾中的一种或多种组合。
[0012]优选地，所述反应介质为水、乙醇、异丙醇、乙二醇和丙二醇中的一种或多种组合。
[0013]优选地，所述第一指定摩尔配比是指所述氨基硅烷、所述二硫化碳和所述碱剂的摩尔配比为1：1.1～2.5：1.1～2.5。
[0014]优选地，所述第二指定摩尔配比是指所述氨基硅烷包覆物、所述二硫化碳和所述碱剂的摩尔配比为1：1.1～2.5：1.1～2.5。
[0015]优选地，所述氧化铝浓度为10～40wt％，所述氧化硅的浓度为10～ 40wt％，所述氨基硅烷浓度为5～20wt％，所述碱剂浓度为0.001～0.1wt％。
[0016]优选地，所述氨基硅烷在反应体系中的质量浓度为5～30wt％，所述氨基硅烷包覆物在反应体系中的质量浓度为5～30wt％。
[0017]优选地，所述第一指定温度为20～60℃，所述第二指定温度为50～90℃，所述第三指定温度为20～60℃。
[0018]优选地，所述第一指定时间为10～30小时，第二指定时间为3～6小时，第三指定时间为10～30小时。
[0019]本申请具有以下优点：
[0020]在本申请的实施例中，通过将第一指定摩尔配比的氨基硅烷、二硫化碳和碱剂加入到反应介质中，并在第一指定温度下反应第一指定时间，得到目标包覆剂；或：将氧化铝或氧化硅中的至少一种加入到水中，再加入氨基硅烷和碱剂，在第二指定温度下反应第二指定时间，得到氨基硅烷包覆物；将第二指定摩尔配比的所述氨基硅烷包覆物、二硫化碳和碱剂加入到反应介质中，并在第三指定温度下反应第三指定时间，得到目标包覆剂。本申请的矿物相包覆剂具有可螯合重金属元素的活性官能团，同时又含有可同飞灰中的硅质、钙质类材料形成键合作用的官能团，能够大幅提高螯合效果，提高稳定性。本申请的矿物相包覆剂的制备方法简单、高效，获得的矿物相包覆剂品质稳定、有效物含量高。
具体实施方式
[0021]为使本申请的所述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0022]需要说明的是，在本申请任一实施例中，所述矿物相包覆剂的制备方法应用于环境保护领域，包括垃圾焚烧飞灰、工业固废焚烧灰等含有多种重金属污染物的焚烧飞灰类危险固废处置应用。
[0023]本申请一实施例公开了一种矿物相包覆剂的制备方法；
[0024]所述方法包括：
[0025]将第一指定摩尔配比的氨基硅烷、二硫化碳和碱剂加入到反应介质中，并在第一指定温度下反应第一指定时间，得到目标包覆剂；
[0026]或：
[0027]将氧化铝或氧化硅中的至少一种加入到水中，再加入氨基硅烷和碱剂，在第二指定温度下反应第二指定时间，得到氨基硅烷包覆物；
[0028]将第二指定摩尔配比的所述氨基硅烷包覆物、二硫化碳和碱剂加入到反应介质中，并在第三指定温度下反应第三指定时间，得到目标包覆剂。
[0029]在本申请的实施例中，通过将第一指定摩尔配比的氨基硅烷、二硫化碳和碱剂加入到反应介质中，并在第一指定温度下反应第一指定时间，得到目标包覆剂；或：将氧化铝或氧化硅中的至少一种加入到水中，再加入氨基硅烷和碱剂，在第二指定温度下反应第二指定时间，得到氨基硅烷包覆物；将第二指定摩尔配比的所述氨基硅烷包覆物、二硫化碳和碱剂加入到反应介质中，并在第三指定温度下反应第三指定时间，得到目标包覆剂。本申请的矿物相包覆剂具有可螯合重金属元素的活性官能团，同时又含有可同飞灰中的硅质、钙
质类材料形成键合作用的官能团，能够大幅提高螯合效果，提高稳定性。本申请的矿物相包覆剂的制备方法简单、高效，获得的矿物相包覆剂品质稳定、有效物含量高。
[0030]下面，将对本示例性实施例中一种矿物相包覆剂的制备方法作进一步地说明。
[0031]需要说明的是，所述矿物相包覆剂是通过化学反应制得，该矿物相包覆剂可以实现对重金属离子的长效安全固化，满足国家填埋要求。
[0032]作为一种示例，所述矿物相包覆剂为两种类型的物质，第一种为氨基硅烷与二硫化碳的反应产物，其分子结构式如下所示：
[0033][0034]或：
[0035][0036]结构式中：x为1～3中的任一整数，R1为Li、Na、K中的一种，R2、 R3分别为CH3、CH2‑
CH3中的一种；
[0037]第二种为以氧化硅或氧化铝为核、氨基硅烷与二硫化碳的反应产物为壳的复合物，其壳的分子结构式如下所示：
[0038][0039]或：
[0040][0041]结构式中：x为1～3中的任一整数，R1为Li、Na本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿物相包覆剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将第一指定摩尔配比的氨基硅烷、二硫化碳和碱剂加入到反应介质中，并在第一指定温度下反应第一指定时间，得到目标包覆剂；或：将氧化铝或氧化硅中的至少一种加入到水中，再加入氨基硅烷和碱剂，在第二指定温度下反应第二指定时间，得到氨基硅烷包覆物；将第二指定摩尔配比的所述氨基硅烷包覆物、二硫化碳和碱剂加入到反应介质中，并在第三指定温度下反应第三指定时间，得到目标包覆剂。2.根据权利要求1所述的矿物相包覆剂的制备方法，其特征在于，所述氨基硅烷为KH
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540、KH
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550、KH
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554、KH
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602、KH
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792、KH
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793和KH
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902中的一种或多种组合。3.根据权利要求1所述的矿物相包覆剂的制备方法，其特征在于，所述碱剂为氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、乙醇钠和乙醇钾中的一种或多种组合。4.根据权利要求1所述的矿物相包覆剂的制备方法，其特征在于，所述反应介质为水、乙醇、异丙醇、乙二醇和丙二醇中的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹海琳，翁履谦，刘海涛，李绍彬，
申请(专利权)人：深圳市航天新材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：