申请日2005.11.30
公开(公告)日2006.05.24
IPC分类号C02F9/00; C07C327/36
摘要
本发明提供了一种用木屑生产的黄原酸酯及其用于处理重金属废水的方法，属于药剂制备和重金属废水处理技术领域。生产木屑黄原酸酯的方法为：用孔径为1mm～0.8 mm的筛子筛分干燥的木屑;取筛下木屑放在质量浓度为10～30%的氢氧化钠溶液中浸泡，压滤抽干得到碱化纤维;向溶液中加入二硫化碳反应;以可溶性镁盐进行转型反应，向溶液中加入稀镁盐溶液、酒精和丙酮，抽滤、压干、、烘干，得到木屑黄原酸酯。处理重金属废水的方法为：取含有重金属离子的废水;调节废水的pH值，向废水加入木屑黄原酸酯，搅拌、过滤，出水。本发明的优点在于：经过木屑黄原酸酯处理后，重金属的去除率达到95%以上。
权利要求书
1、一种用木屑生产木屑黄原酸酯的方法，其特征在于：具体工艺为：
a、用孔径为1mm～0.8mm的筛子筛分干燥的木屑;
b、取筛下木屑放在质量浓度为10～30%的氢氧化钠溶液中浸泡，浸泡 时间为15～30小时;
c、压滤抽干得到碱化纤维;
d、将碱化纤维置于质量浓度为5～25%的氢氧化钠溶液中，搅拌;
e、向d中的溶液中加入二硫化碳0.2～0.8ml/g，恒定温度为15～50℃， 反应1～4小时;
f、以可溶性镁盐进行转型反应，转型反应过程为：碱化后为木屑黄原 酸酯钠盐，利用镁盐进行转型，镁离子替换木屑黄原酸酯钠盐中的钠离子， 生成稳定的木屑黄原酸酯镁盐;
g、向溶液中加入3～7%的稀镁盐溶液、酒精和丙酮，使滤液的pH值 为6～8;
h、抽滤、压干湿品，置于烘干箱烘干，得到木屑黄原酸酯。
2、一种使用权利要求1方法所制备的木屑黄原酸酯处理重金属废水的方 法，其特征在于：具体处理工艺为：
a、取含有重金属离子的废水;
b、调节废水的pH值为4～10;
c、向废水加入木屑黄原酸酯，投加量为0.5～0.1kg/T;
d、搅拌废水与木屑黄原酸酯的混合液，搅拌时间为15～35分钟;
e、过滤，出水;以中速定量滤纸进行真空抽滤，滤液进行重金属离子浓 度测定;铜、镍离子浓度用721分光光度计测定，锌离子浓度用原子吸收法 测定;重金属废水经过黄原酸酯处理后，重金属的去除率达到95%以上。
说明书
用木屑生产木屑黄原酸酯及其用于处理重金属废水的方法
技术领域
本发明属于药剂制备和重金属废水处理技术领域，特别是提供了一种用木屑生 产的黄原酸酯及其用于处理重金属废水的方法。利用木屑黄原酸酯的吸附性能，来 达到重金属废水无害治理。
背景技术
重金属废水的传统处理方法主要有中和法、硫化法、离子交换法、还原法、吸 附法、反渗透法、溶剂萃取法、生物法和浮选法等。鉴于重金属离子废水的浓度差 较大，成分复杂，处理达标要求有非常严格这些特点，传统的废水处理技术表现出 处理剂使用量大、价格昂贵、反应不易控制、反应较慢且效果不理想、水质差、残 渣不稳定、回收贵金属难等缺点。
纤维素、木质素、淀粉、壳聚糖等天然高分子材料具有来源广泛、可再生、无 毒、易生物降解等特点。用不溶性淀粉黄原酸酯处理重金属废水已有报道，但其处 理及制造成本偏高。用稻草代替淀粉制成稻草黄原酸酯，不用交联剂，用于处理重 金属废水，也取得了较好效果。
以木材加工行业所产木屑为原材料制取木屑黄原酸酯，并利用其对重金属离子 的吸附性能，处理后的废水中Cu2+、Ni2+、Zn2+的含量达到国家排放标准。该工艺用 于重金属废水的治理，具有操作简单易行，金属离子去除率高的特点，在技术上和 经济上都是处理重金属离子废水的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用木屑生产的木屑黄原酸酯及其用于处理重金属废 水的方法。使含重金属废水的企业的水排放达到国家排放标准甚至达到“零”排放。 并利用木屑黄原酸酯的强吸附与重金属发生强烈交换反应的性能来达到治理重金属 废水的目的。
本发明用木屑生产木屑黄原酸酯的方法具体工艺为：
a、用孔径为1mm～0.8mm的筛子筛分干燥的木屑;
b、取筛下木屑放在质量浓度为10～30%的氢氧化钠溶液中浸泡，浸泡时间为 15～30小时;
c、压滤抽干得到碱化纤维;
d、将碱化纤维置于质量浓度为5～25%的氢氧化钠溶液中，搅拌;
e、向d中的溶液中加入二硫化碳0.2～0.8ml/g，恒定温度为15～50℃，反应1～ 4小时;
f、以可溶性镁盐进行转型反应，转型反应过程为：碱化后为木屑黄原酸酯钠盐， 利用镁盐进行转型，镁离子替换木屑黄原酸酯钠盐中的钠离子，生成稳定的木屑 黄原酸酯镁盐;
g、向溶液中加入3～7%的稀镁盐溶液、酒精和丙酮，使滤液的pH值为6～8;
h、抽滤、压干湿品，置于烘干箱烘干，得到木屑黄原酸酯。本发明中的木屑黄 原酸酯的制备工艺如图1所示。
大量木材加工厂生产过程中产生大量的木屑，这些木屑常年堆积，给环境和安 全造成很大的隐患，同时也是制备木屑黄原酸酯的重大原料源。木屑中的纤维素和 淀粉相似，也是葡萄糖基，同样可以合成不溶性黄原酸酯。而且木屑是天然高聚物， 不需要再聚合或交联，且成本低。
利用本发明中制备的黄原酸酯治理重金属废水的具体处理工艺为：
a、取含有重金属离子的废水;
b、调节废水的pH值为4～10;
c、向废水加入木屑黄原酸酯，投加量为0.5～0.1kg/T;
d、搅拌废水与木屑黄原酸酯的混合液，搅拌时间为15～35分钟;
e、过滤，出水。以中速定量滤纸进行真空抽滤，滤液进行重金属离子浓度测定; 铜、镍离子浓度用721分光光度计测定，锌离子浓度用原子吸收法测定;重金属废 水经过黄原酸酯处理后，重金属的去除率达到95%以上。
本发明处理重金属废水的机理为：木屑黄原酸酯钠盐、镁盐将钠、镁离子位置 让给溶液中的重金属离子(键和离子转移)形成稳定的沉淀，沉淀物的溶度积(Ksp) 远小于重金属离子形成的其他沉淀物溶度积，从而重金属离子以沉淀的形式从废水 中分离出来而达到脱出的目的。
本发明适合于一切木屑制备木屑黄原酸酯，利用木屑黄原酸酯处理重金属废水， 从而脱除废水中的重金属离子。
本发明的优点在于
1、用木屑制取木屑黄原酸酯，利用木屑黄原酸酯的高强吸附性能和强离子交换 性能，来达到处理重金属废水的目的;木屑来源广，而且本发明中的制备黄原酸酯 所用的木屑适合于一切木屑。处理后所得废渣木屑黄原酸酯盐的稳定性很好，完全 能满足处理重金属废水的要求。本工艺比使用常规重金属处理工艺成本低，在技术 上、经济上是可行的。因此本工艺的推广和使用将会取得良好的经济、环境和社会 效益。
2、处理后的废水清澈、透明、无异味，pH值在5～10之间，达国家要求的排 放标准，不造成二次污染。
3、由于黄原酸盐残渣稳定性好，也可用本工艺实现重金属的回收，达到资源综 合利用的目的。
4、木屑合成木屑黄原酸酯用于重金属废水治理具有净化效率高、成本低、以废 制废的特点，是企业首选的重金属废水治理方案。