巰基型螯合劑的合成及其對(duì)鎳廢水處理研究.pdf

1、鎳廣泛應(yīng)用于電鍍、印刷電路板、材料等行業(yè),而這些行業(yè)每天均會(huì)排放大量的含鎳廢水。鎳具有致癌性,《金屬污染綜合防治‘十二五規(guī)劃》文件中重點(diǎn)明確規(guī)定,鎳作為第二防控重金屬污染物,其排放的濃度必須含量少于1mg/L。目前‘多、小、散、亂’是國(guó)內(nèi)鎳廢水分布的主要特征,其嚴(yán)重危害人體健康。尋找一種操作簡(jiǎn)單、廉價(jià)、有效的鎳廢水處理方法,是解決此問(wèn)題的關(guān)鍵。
　　 目前處理鎳廢水的常規(guī)方法主要有沉淀法、萃取法、氧化還原法、吸附法、離子交換法和

2、生化法等。其中沉淀法具有操作簡(jiǎn)單,處理費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),是大多數(shù)中小企業(yè)采用的方法。但是傳統(tǒng)的沉淀法無(wú)法處理鎳絡(luò)合廢水,以至于多數(shù)企業(yè)排放的鎳廢水達(dá)不到國(guó)家環(huán)保要求。螯合沉淀法處理鎳廢水是目前的研究熱點(diǎn)之一,能去除鎳廢水中的絡(luò)合鎳。但是尋找廉價(jià)、無(wú)毒、高效的螯合劑是制約螯合沉淀法廣泛應(yīng)用的難題。目前研究最多的是雙硫型和硫氮型的螯合劑,然而雙硫型螯合劑在酸性條件下容易放出H2S氣體,在空氣中易氧化成砜而失活;硫氮型螯合劑在空氣也易被氧化成亞硝

3、基化而失活。
　　 本文針對(duì)上述螯合劑的缺陷,設(shè)計(jì)并合成了對(duì)空氣穩(wěn)定的,低毒的氧硫型螯合劑5-甲基-2-巰基芐醇(MSL)、5-甲基-2-巰基苯甲酸(MSD)和氯硫型螯合劑4-甲基-2-氯苯硫酚(MCP),考察其合成條件,處理鎳礦廢水的效果和解螯合的相關(guān)內(nèi)容。具體研究成果如下:
　　 (1)對(duì)甲基苯硫酚在堿性條件下,通過(guò)甲醛羥甲基化反應(yīng)下合成了MSL,并利用紅外光譜表征證明其結(jié)構(gòu);隨后對(duì)其合成反應(yīng)條件進(jìn)行了優(yōu)化,考察了p

4、H值、MSL和混合藥劑(反應(yīng)后不分離MSL的混合物)用量對(duì)鎳礦廢水處理的影響因素,以及MSL的解螯合情況。結(jié)果表明:對(duì)甲基苯硫酚與甲醛摩爾比為1:1.5、溫度為50℃、時(shí)間為12小時(shí),氫氧化鈉的用量為對(duì)甲基苯硫酚質(zhì)量的20%時(shí),MSL收率最高。在pH=9,MSL實(shí)際用量為理論用量的1.3倍;混合藥劑質(zhì)量用量為鎳的17.8倍時(shí),處理鎳礦廢水的效果最好。以8mol/L的鹽酸對(duì)其沉淀物解螯合,解螫合率達(dá)到97%。
　　 (2)對(duì)甲基苯

5、硫酚經(jīng)草酰氯羧化后,得到了MSD,并用紅外光譜表征證明其結(jié)構(gòu),隨后對(duì)其合成反應(yīng)條件進(jìn)行了優(yōu)化,考察了pH值、MSD的用量對(duì)鎳礦廢水處理的影響以及MSD的解螯合情況。結(jié)果表明:對(duì)甲基苯硫酚、草酰氯和無(wú)水三氯化鋁的摩爾比為1.1:1:2.2,反應(yīng)溫度為25℃,反應(yīng)時(shí)間為2h,收率最高。在pH=9,MSD實(shí)際用量為理論用量的1.2倍時(shí),處理鎳礦廢水的效果最好。以10mol/L鹽酸對(duì)其沉淀物進(jìn)行解螯合,解螯合率達(dá)到98%。
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