銅鎳合金電鍍汙泥脫水穩定劑的製備及應用的製作方法
2023-07-27 15:07:41 1
銅鎳合金電鍍汙泥脫水穩定劑的製備及應用的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種含銅鎳合金電鍍汙泥脫水穩定劑的製備及應用。以四甲基乙二胺為原料、KOH為引發劑、CS2為添加劑、超純水為溶劑，通過S-、K+置換反應製備銅鎳合金電鍍汙泥脫水過程中Cu2+、Ni2+穩定劑。所製備的穩定劑可解決當前含銅、鎳電鍍汙泥含水率高、脫水過程中大量Cu2+、Ni2+溶出帶來二次汙染問題，且製備工藝簡單、反應釜內無高溫高壓要求、無「三廢排放」等優點。當投加量大於8kg/m3，Cu2+、Ni2+穩定率分別高於90.80％、91.91％。
【專利說明】銅鎳合金電鍍汙泥脫水穩定劑的製備及應用
【技術領域】
[0001] 本發明屬於汙水處理【技術領域】，具體涉及銅鎳合金電鍍汙泥脫水穩定劑的製備及 應用。
【背景技術】
[0002] 針對銅鎳合金電鍍汙泥脫水過程中的Cu2+、Ni2+離子溶出難題，提出銅鎳合金汙泥 脫水穩定劑的製備及應用方法。銅鎳合金電鍍廢水採用物化法處理後產生的汙泥含水率在 90%以上，通常採用真空過濾、板框壓濾或離心脫水等方式使汙泥的含水率由90%以上分 別減小到60% -80%、45% -80%、65% -80%，但這些脫水方式均存在大量重金屬離子因機 械受力而流入濾液，造成汙泥雖然已脫水，而濾液中Cu2+、Ni 2+再次進入廢水中，使得汙水處 理總體效率較低。
[0003]目前尚未見有關提高銅鎳合金電鍍汙泥脫水效率、減少濾液重金屬含量相結合的 汙泥脫水穩定劑的研究報導。但中國發明專利CN1631940A報導了以多胺或聚乙烯亞胺構 成基本骨架，與二硫化碳在鹼性條件下反應合成一系列可用於液體、固體廢物中重金屬螯 合劑，其應用範圍僅為處理廢水和最終的汙泥，並非在脫水過程中添加的穩定重金屬離子 的藥劑；中國發明專利CN102092831A報導了將含有-C = S-、-C-NH-等官能團的物質接枝 在聚丙烯醯胺上，所製備的螯合劑化學性質穩定易於固化處理和回收重金屬，雖所含官能 團與本發明有類似之處，但原料種類、成本、合成、應用條件均不相同。本發明立足於此，制 備一種電鍍汙泥穩定劑預處理未脫水的電鍍汙泥，達到克服當前電鍍汙泥含水率高、脫水 過程中大量重金屬流失於濾液中帶來二次難處理問題。
[0004] 本發明依據銅鎳合金電鍍汙泥的物理形態及化學成分特點，添加基於s' K+的置 換配位多胺類化合物生成的硫代氨基類化合物，使其與鋅銅合金電鍍汙泥的Cu2+、Ni2+通過 化學沉澱作用和配位絡合作用，達到銅、鎳穩定於脫水汙泥之中。
【發明內容】
[0005] 本發明的主要目的在於克服當前銅鎳合金電鍍汙泥含水率高、脫水過程中大量 Cu 2+、Ni2+溶出流失於廢水中帶來二次難處理問題，提出了一種新型銅鎳合金電鍍汙泥脫水 穩定劑的製備及應用方法。
[0006] 本發明的脫水穩定劑合成原理是：
[0007] 基於四甲基乙二胺的分子結構，以氫氧化鉀為引發劑，二硫化碳為添加劑，通過 S' K+置換反應合成脫水穩定劑，反應方程式如下：
[0008] 基於四甲基乙二胺的分子結構，以氫氧化鉀為引發劑，二硫化碳為添加劑，通過 s' K+置換反應合成脫水穩定劑，反應方程式如下：
[0009]
【權利要求】
1. 銅鎳合金電鍍汙泥脫水穩定劑的製備及應用，其特徵是以四甲基乙二胺為原料、氫 氧化鉀為引發劑、二硫化碳為添加劑、超純水為溶劑，通過s'K+置換反應製備而成。
2. 根據權利要求1所述的銅鎳合金電鍍汙泥脫水穩定劑的製備及應用，其特徵在於採 用如下步驟進行： (1) 向裝有回流冷凝裝置和溫度計的反應釜中加入一定量四甲基乙二胺和超純水，升 溫至28°C，啟動攪拌器進行攪拌，攪拌轉速為300r/min ; (2) 向上述反應荃中加入一定量的氫氧化鉀，m(超純水）：m(氫氧化鉀）=4:1,待溶 液呈無色透明後，緩慢滴加一定量的二硫化碳，四甲基乙二胺、二硫化碳摩爾比為1:〇. 9-2， 〇. 5h內滴加完，升溫至44°C，回流反應6h ;放置冷卻，得到黃色、帶有粘稠性液體即為本發 明的脫水穩定劑； (3) 採用計量泵將配製的穩定劑溶液投加到未脫水電鍍汙泥中，混合攪拌反應 25-30min後，進行離心脫水。當投加量大於8kg/m3時，Cu2+、Ni2+穩定率分別高於90. 80%、 91. 91%。
3. 根據權利要求1所述的銅鎳合金電鍍汙泥脫水穩定劑的製備及應用，其特徵在於 其中步驟⑵中四甲基乙二胺、二硫化碳摩爾比為1:0.9-2 ;所述四甲基乙二胺分子量 116. 21、氫氧化鉀分子量56、二硫化碳分子量76. 14。
【文檔編號】C02F11/14GK104370434SQ201410730276
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年12月4日 優先權日:2014年12月4日
【發明者】張文藝, 劉芳, 馮國勇, 李文昱, 錢棟, 胡躍平 申請人:常州大學