一种采用螯合型树脂协同处理去除重金属离子的方法技术

本发明专利技术公开了一种采用螯合型树脂协同处理去除重金属离子的方法，其向需去除重金属离子的液体中加入至少二种的下述螯合型树脂，所述螯合型树脂包括选择性除砷树脂、选择性除汞树脂、选择性除铅树脂、选择性除铜／镍等二价金属离子树脂；本发明专利技术利用各种改性修饰后的螯合型树脂的功能基团对不同种类的重金属离子的特异性螯合作用，选择二种以上的专用于去除某种重金属离子的螯合性树脂，并将其有机结合后，获得高效、快速、便捷去除液体中重金属离子的效果。本方法简单易用，且见效快，尤其适用于现场去除中药提取液中的重金属离子。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种去除液体中重金属离子的方法，特别是涉及。
技术介绍
近30年来我国经济的迅猛发展给生态环境造成了很大的破坏。中药的栽培和种 植毫无疑问地受到了巨大影响，重金属残留、黄曲霉素、农药残留、微生物超标是目前中药 遇到的主要问题。同时随着人们生活水平的提高和“以人为本”观念的深入人心，食品和药 品的安全问题越来越引起人们的重视。在国际药用植物及传统医药产品的法律、法规制定 上，美国、欧盟、日本等发达国家已将产品的安全视为第一要素，重金属、农残、微生物及外 生毒素均为必检项目。我国作为植物药生产的大国，由于上述原因的影响，中药总出口额目 前仅占世界植物药销售量的左右。重金属残留、黄曲霉素、农药残留、微生物超标已成为 中药走向世界的“瓶颈”。20世纪90年代以来发生了多起中药中重金属超标事件，经媒体报道后成为国际 医药市场白勺热I、二i舌^h ((Screening Methods forDrugs and Heavy Metals in Chinese Patent Medicines》一文中，A. M. Au指出从1995年开始，他和他的助手们用Perkin Elmer Model 3100型原子吸收分光光度计对美国加利福尼亚州的近500个中药非处方药(如“安 宫牛黄丸”、“感冒清”胶囊、“黄连上清丸”、“六神丸”、“八宝清风散”、“牛黄解毒片”等)中 的铅、砷和汞等重金属含量进行了测定。结果表明“10%左右的被测试的中药中含有未经 标明的药物成份和/或含有足以使人中毒的铅、汞和砷等金属元素。其中“铅含量从Ippm 到 184ppm ；砷含量从 68ppm 到 114000ppm ；汞含量从 329ppm 到 5070ppm” (Bull. Environ. Contam. Toxicol.，2000，65，112-119)。由此可见，重金属的残留问题已经成了中药面临的 首要问题。过高的重金属残留严重损害了中药的形象，给我国造成了极大的经济损失。因 此，中药现代化必须解决重金属含量超标的问题。重金属对生物的危害已经引起世界各国的重视。当前，国际上进口中药材和中 成药的国家和地区对中药材、中成药的重金属含量都提出了严格要求。我国国家对外贸 易经济合作部出台和实施的《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》限量指标为重金属 总量应彡 20. 0mg/kg，铅(Pb) ( 5. 0mg/kg，镉(Cd) ( 0. 3mg/kg，汞(Hg) ( 0. 2mg/kg，铜 (Cu)彡20. 0mg/kg，砷(As)彡2. 0mg/kg。因此，在保证中药中的有效成分不被破坏、保持药 效的前提下尽可能地降低中药中的重金属含量已经成了中药研究领域的热点。目前一般用水将中药中的有效成份提取出，得到中药提取液。通过后续工艺可以 中药提取液制成片剂、丸剂、粉剂等各种剂型。重金属在中药提取液中一般以离子形式存 在。在保证中药的有效成分不被破坏、确保中药的质量和疗效的前提下，可以采用溶剂萃取 分离法、膜分离法、离子交换处理法和吸附法等方法来除去中药提取液中的重金属离子。这 些方法在去除电镀液等废水中的重金属离子方面的应用非常广泛，但在去除中药提取液中 的重金属离子方面的报道却比较少。溶剂萃取分离法的原理是采用选择性较高的络合剂将中药提取液中的重金属离 子络合，然后用有机溶剂将络合物萃取出来，再通过解络合使得络合剂和有机溶剂实现再 生。膜分离法是利用膜对混合物中各组份的选择渗透性能的差异，通过控制膜的孔径 大小，以外界能量或化学位差为推动力，使某些物质可以通过膜而某些物质被选择性截留， 从而达到分离混合物的目的。在应用膜分离法去除中药提取液中的重金属离子时，通常采 用电渗析法等来实现。离子交换处理法是利用离子交换剂去除重金属离子的方法。离子交换是靠交换剂 自身携带的能自由移动的离子与被处理的中药提取液中的重金属离子进行交换来实现的。 推动离子交换的动力是离子间的浓度差和交换剂上的功能基团对重金属离子的亲和能力。 多数情况下被处理溶液中的重金属离子是先被吸附、再被交换。因此，离子交换剂具有吸 附、交换双重功效。常用的离子交换剂有离子交换树脂、沸石等。吸附法是利用吸附剂的独特结构，通过表面吸附、表面电相互作用或形成表面氢 键等形式将中药提取液中的重金属离子除去的方法。常用的吸附剂有活性炭、大孔吸附树 脂等。上述用来去除中药提取液中的重金属离子的方法都存在或多或少的缺点，这些缺 点限制了它们在实际生产中的推广和应用。对于溶剂萃取分离法来说，溶剂在萃取过程中容易发生流失以及在络合剂和溶剂 再生过程中大量的能源消耗使得该方法的应用受到了限制。同时，溶剂萃取分离法中必须 用到的有机溶剂会将中药提取液中的有效成份被萃取出而带走，这将严重影响中药的药 效。这些缺点使得溶剂萃取分离法的应用受到了很大的限制。对于膜分离法来说，由于其分离功能依靠膜来实现，在使用过程中总会发生膜的 污染和通量的衰减，因此需要经常清洗和维护，这大大限制了膜分离法的推广和应用。同时 中药提取液的异常复杂的成份增加了膜被污染的几率。对于离子交换处理法而言，离子交换剂一般都呈现出一定的酸碱性，这对中药提 取液中的有效成份具有一定的破坏作用；同时，离子交换剂本身携带的电荷也有可能对中 药提取液中的有效成份产生影响。这就限制了离子交换法在去除中药中的重金属离子方面 的应用。对于吸附法而言，中药提取液中的有效成份较易被吸附、重金属离子较难被吸附 等原因使得吸附法的应用受到了很大的限制。同时，吸附剂的再生循环不易实现。综上所述，发展具有工业化前景的新型、高效、迅速、便捷的脱除中药提取液中的 重金属离子的方法具有非常重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新型、高效、迅速、便捷的脱除液体中的重金属离子的方 法。为达到上述目的，所采用的技术方案是一种采用螯合型树脂协同处理去除重金 属离子的方法，其向需去除重金属离子的液体中加入至少二种的下述螯合型树脂，所述螯 合型树脂包括选择性除砷树脂、选择性除汞树脂、选择性除铅树脂、选择性除铜/镍等二价金属离子树脂；其中选择性除砷树脂为经过化学修饰后得到的负载有三价的铁离子或三价的镧离子的螯合型苄胺基亚甲基磷酸树脂；选择性除汞树脂为经过化学修饰后得到的螯合 型巯基树脂；选择性除铅树脂为经过化学修饰后得到的螯合型胺基树脂；选择性除铜/镍 二价金属离子树脂为经过化学修饰后得到的螯合型苄胺基亚甲基磷酸树脂或经过化学修 饰后得到的螯合型亚胺基二乙酸基树脂。利用螯合型树脂去除重金属离子，是利用了螯合作用的原理。我们通过各种各样 的化学修饰，可以将具有能与重金属离子形成配位键的官能团(例如巯基、亚胺基二乙酸 或其盐、苄胺基亚甲基磷酸或其盐)等引入到高分子树脂上，这些经过化学修饰的树脂就 被称为螯合型树脂。螯合型树脂上的官能团可以与重金属阳离子形成非常稳定的螯合物， 这就是利用螯合型树脂去除重金属阳离子的原理。对于选择性除汞的螯合树脂而言，其官能团为巯基。由于巯基和汞阳离子形成的 螯合物的稳定常数比与其他重金属阳离子形成的螯合物的稳定常数高很多倍，因此可以把 巯基树脂称为选择性除汞树脂。由此可以解释选择性除铜、除铅、除镉、除镍树脂的选择性。这些树本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用螯合型树脂协同处理去除重金属离子的方法，其特征在于，向需去除重金属离子的液体中加入至少二种的下述螯合型树脂，所述螯合型树脂包括选择性除砷树脂、选择性除汞树脂、选择性除铅树脂、选择性除铜／镍二价金属离子树脂；其中选择性除砷树脂为经过化学修饰后得到的负载有三价的铁离子或三价的镧离子的螯合型苄胺基亚甲基磷酸树脂；选择性除汞树脂为经过化学修饰后得到的螯合型巯基树脂；选择性除铅树脂为经过化学修饰后得到的螯合型胺基树脂；选择性除铜／镍二价金属离子树脂为经过化学修饰后得到的螯合型苄胺基亚甲基磷酸树脂或螯合型亚胺基二乙酸基树脂。

【技术特征摘要】
一种采用螯合型树脂协同处理去除重金属离子的方法，其特征在于，向需去除重金属离子的液体中加入至少二种的下述螯合型树脂，所述螯合型树脂包括选择性除砷树脂、选择性除汞树脂、选择性除铅树脂、选择性除铜/镍二价金属离子树脂；其中选择性除砷树脂为经过化学修饰后得到的负载有三价的铁离子或三价的镧离子的螯合型苄胺基亚甲基磷酸树脂；选择性除汞树脂为经过化学修饰后得到的螯合型巯基树脂；选择性除铅树脂为经过化学修饰后得到的螯合型胺基树脂；选择性除铜/镍二价金...

【专利技术属性】
技术研发人员：高源，许峰，
申请(专利权)人：北京欧凯纳斯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]