一种络合镍去除剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种络合镍去除剂及其制备方法与应用，属于环境保护中污水处理技术领域。所述络合镍去除剂的合成步骤如下：取水、三聚硫氰酸和乙二胺在25‑30℃条件下进行反应，反应一段时间后加入二硫化碳，再将温度升至80‑85℃，添加丙烯酸和硫酸铁，以三萜皂苷稳定反应体系，反应15min后再添加氢氧化钠和过硫酸钾，接着反应2‑2.5h，随后降低反应温度至30‑35℃，添加硫化碱和水，并分三次添加二硫化碳，反应50‑60min后，得到高浓度络合镍去除剂。所述络合镍去除剂较为稳定，不会析出沉淀，相比于其他方法，除镍效率较高，并且在应用过程中无需添加硫酸亚铁即可去除络合镍，可减少泥量。

【技术实现步骤摘要】
一种络合镍去除剂及其制备方法与应用
本专利技术属于废水处理
，具体涉及一种络合镍去除剂及其制备方法与应用。
技术介绍
镍是应用最广泛的镀种之一。但在镀镍的同时，会产生大量的含镍废水。而镍作为一种重金属，它会在环境及动植物体内累积,影响动植物的生长发育；并且世界卫生组织(WHO)将其列为致癌物质之一，会对人体健康造成严重威胁。因此，为了保证工业的可持续发展，我国对含镍废水的排放标准作出了规定。根据2008年《电镀行业污染物国家排放标准》(GB21900-2008)规定，含镍废水的排放标准为镍含量低于0.5mg/L，部分环境敏感地区则是0.1mg/L。若要达到该排放标准，难度较大，现有技术处理效率相对较低，并且现有技术中处理含镍废水常用的硫酸亚铁，增加其用量会导致泥量增大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种可高效去除络合镍，并且不会产生过高泥量的络合镍去除剂及其制备方法与应用。为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案为：一种络合镍去除剂，所述络合镍去除剂的制备原料中包含丙烯酸和硫酸铁。添加丙烯酸后，可使本络合镍去除剂在去除络合镍时，效果明显，推测的原因为：添加丙烯酸后，产物中含有聚丙烯基团，具备一定的螯合作用，与废水中其他络合剂可产生竞争关系，此外产物基团上带有-S和-C-S键，可与络合镍反应直接形成不溶于水的沉淀。添加硫酸铁后，铁与废水中的EDTA的络合稳定常数更大，可促进EDTA与镍的解离，具有较强的破络作用。同时本专利技术还提供一种上述络合镍去除剂的制备方法，包括以下步骤：(1)取水和三聚硫氰酸于反应容器中，添加乙二胺，在25-30℃条件下搅拌均匀，然后添加二硫化碳；(2)待步骤(1)反应完成后，升温至80-85℃后，添加丙烯酸、硫酸铁和三萜皂苷进行反应；(3)待步骤(2)反应完成后，添加氢氧化钠和过硫酸钾，继续反应2-2.5h；(4)待步骤(3)反应完成后，降低反应温度至30-35℃后，添加硫化碱、水和二硫化碳，继续反应50-60min，得到所述络合镍去除剂。优选地，相对于每40g三聚硫氰酸，丙烯酸的添加量为8-12mL，硫酸铁的添加量为2-3g。丙烯酸的用量过多或者过少都会导致反应中残留少许反应物。优选地，所述步骤(1)中，所述水、乙二胺和二硫化碳的体积比为40：(14-16)：(36-38)，所述三聚硫氰酸的质量与水的体积比为(0.8-1.2):1g/mL。二硫化碳与乙二胺反应生成二硫代氨基甲酸钠的中间产物，而三聚硫氰酸本身含有硫元素，它们均为优良的重金属捕获剂。优选地，相对于每40g三聚硫氰酸，三萜皂苷的添加量为0.1-0.2g。三萜皂苷用于稳定产品，不会使硫酸铁与含硫物质形成沉淀。优选地，相对于每40g三聚硫氰酸，氢氧化钠的添加量为6-7g，过硫酸钾的添加量为0.01-0.03g。优选地，相对于每40g三聚硫氰酸，所述步骤(3)中硫化碱的用量为5-7g，所述步骤(3)中二硫化碳的用量为4-6mL，所述水的添加量为11-13mL。硫化碱的添加可以避免二硫化碳参与反应时产生类似固体的物质，可以使反应顺利进行。在以三聚硫氰酸、乙二胺和二硫化碳合成二硫代氨基甲酸盐的过程中，会导致体系溶质浓度偏高，形成许多悬浮颗粒，加入硫化碱和水进一步反应，可形成悬浊液。优选地，所述步骤(3)中，二硫化碳分三次添加，初始加入后，每反应15min后再次添加，所述二硫化碳在反应的前30min内添加完成。二硫化碳添加过快，会产生不溶于水的中间产物，所以分批次加入。优选地，相对于每40g三聚硫氰酸，丙烯酸的添加量为10mL，硫酸铁的添加量为2.5g。此外，本专利技术还公开了一种所述络合镍去除剂在电镀废水中的应用。相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：本专利技术在合成络合镍去除剂的过程中使用三聚硫氢酸、乙二胺与二硫化碳合成二硫代氨基甲酸盐重金属捕捉剂，另外添加少量丙烯酸和硫酸铁，可显著增强络合镍去除剂的破络作用，使有机络合物中的镍以游离的金属离子形态存在，易于沉淀。本专利技术通过选用合适的药剂，制备出了稳定的络合镍去除剂。可以方便工厂直接使用，一步去除废水中的络合镍；并且所述络合镍在硫酸亚铁存在的情况下，仅需少量即可去除络合镍；另外，在无硫酸亚铁的环境中仍然能够使用，可使电镀废水中的镍含量低于0.1mg/L，并能有效减少泥量。具体实施方式为更好地说明本专利技术的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1本专利技术所述络合镍去除剂的一种实施例，本实施例所述络合镍去除剂的制备方法如下：取40mL水和40g的三聚氯氰酸于三口烧瓶中，添加15mL的乙二胺，保持反应温度28℃条件，逐渐添加37mL的二硫化碳，将温度升至83℃，添加10mL丙烯酸，2.5g硫酸铁，0.15g三萜皂苷用于稳定反应体系，反应15min，然后添加6.5g氢氧化钠(逐步添加)和0.02g过硫酸钾，反应持续2.2h，反应状态持续为带颗粒浑浊液体，降低反应温度至33℃，添加6g硫化碱和12mL水，并分三次添加5.4mL的二硫化碳(每隔15min添加一次)，在反应的前30min内添加完成，反应55min，得到高浓度悬浊除镍剂。实施例2本专利技术所述络合镍去除剂的一种实施例，本实施例所述络合镍去除剂的制备方法如下：取50mL水和40g的三聚硫氰酸于三口烧瓶中，添加17.5mL的乙二胺，保持反应温度25℃条件，逐渐添加47.5mL的二硫化碳，将温度升至80℃，添加8mL丙烯酸，3g硫酸铁，0.1g三萜皂苷用于稳定反应体系，反应15min，然后添加7g氢氧化钠(逐步添加)和0.01g过硫酸钾，反应持续2.5h，反应状态持续为带颗粒浑浊液体，降低反应温度至30℃，添加5g硫化碱和11mL水，并分三次添加6mL的二硫化碳(每隔15min添加一次)，在反应的前30min内添加完成，反应50min，得到高浓度悬浊除镍剂。实施例3本专利技术所述络合镍去除剂的一种实施例，本实施例所述络合镍去除剂的制备方法如下：取33.5mL水和40g的三聚硫氰酸于三口烧瓶中，添加13.4mL的乙二胺，保持反应温度30℃条件，逐渐添加30.15mL的二硫化碳，将温度升至85℃，添加12mL丙烯酸，2g硫酸铁，0.2g三萜皂苷用于稳定反应体系，反应15min，然后添加6g氢氧化钠(逐步添加)和0.03g过硫酸钾，反应持续2h，反应状态持续为带颗粒浑浊液体，降低反应温度至35℃，添加7g硫化碱和13mL水，并分三次添加4mL的二硫化碳(每隔15min添加一次)，在反应的前30min内添加完成，反应60min，得到高浓度悬浊除镍剂。对比例1取40mL水和40g的三聚硫氰酸于三口烧瓶中，添加15mL的乙二胺，保持反应温度28℃条件，逐渐添加37mL的二硫化碳，将温度升至83℃，添本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种络合镍去除剂，其特征在于，所述络合镍去除剂的制备原料包含丙烯酸和硫酸铁。/n

【技术特征摘要】
1.一种络合镍去除剂，其特征在于，所述络合镍去除剂的制备原料包含丙烯酸和硫酸铁。


2.一种如权利要求1所述的络合镍去除剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取水和三聚硫氰酸于反应容器中，添加乙二胺，在25-30℃条件下搅拌均匀，然后添加二硫化碳；
(2)待步骤(1)反应完成后，升温至80-85℃后，添加丙烯酸、硫酸铁和三萜皂苷进行反应；
(3)待步骤(2)反应完成后，添加氢氧化钠和过硫酸钾，继续反应2-2.5h；
(4)待步骤(3)反应完成后，降低反应温度至30-35℃，添加硫化碱、水和二硫化碳，继续反应50-60min，得到所述络合镍去除剂。


3.如权利要求2所述的络合镍去除剂的制备方法，其特征在于，相对于每40g三聚硫氰酸，丙烯酸的添加量为8-12mL，硫酸铁的添加量为2-3g。


4.如权利要求2所述的络合镍去除剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述水、乙二胺和二硫化碳的体积比为40：(14-16)：(36-38)，所述三聚硫氰酸的质量与水的体积比为(0.8-1...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴春丽，石宗武，
申请(专利权)人：深圳市点石源水处理技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44