[发明专利]用于处理重金属络合物废水的双巯基型螯合剂的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于处理重金属络合物废水的双巯基型螯合剂即4-甲基-2-巯基苯硫酚的合成方法，属于精细化工生产技术领域。

背景技术

近年来，随着金属材料使用量的增大，金属矿山废水，矿冶废水排放量日渐增大。重金属废水不经处理，直接外排，将使自由水体重金属离子严重超标，由于金属离子具有不可降解性，其通过生物富集作用，使人体重金属含量严重超标，对人们身体健康产生严重的威胁。

目前，重金属废水处理办法主要有沉淀法、电解法、膜法、电解法、离子交换法、生物法等。其中沉淀法不论是在投放成本还是运行成本上都比其它方法具有优越性，是目前最常用的重金属处理方法。但传统的沉淀法，在处理选矿废水和电镀废水时，由于其重金属离子以络合物形式存在，处理效果不明显。研究表明硫原子由于其电负性少，极化能力强特点，容易与重金属离子空轨道配对，形成螯合常数很大的螯合沉淀物，其螯合物能够深度处理重金属络合废水，一次性进行投放处理，废水就能达到排放标准。

发明内容

本发明提供一种用于处理重金属络合物废水双巯基巯基型螯合剂的合成方法，由对甲基苯硫酚在适当的有机溶剂中氯磺酰化，得到5-甲基-2-巯基-苯磺酰氯，然后利用还原剂还原，得到4-甲基-2-巯基苯硫酚。

反应路线为：

所述有机溶剂是二氯甲烷，三氯甲烷，1,2二氯乙烷中的一种或几种，优选为1,2二氯乙烷。

所述有机溶剂的用量为对甲基苯硫酚的2-4倍，优选为2.5倍。

所述氯磺酰化采用磺酰氯法，其中，氯磺酸的用量为对甲基苯硫酚物质的量的1.2-1.5倍，优选为1.3倍。

所述氯磺酰化的反应温度为50-80℃，反应时间为2-6h。

所述还原剂采用锌粉或铁粉，在盐酸条件下还原。

所述锌粉或铁粉的用量为4-甲基-2巯基苯磺酰氯物质的量的6-8倍，优选为6倍

所述盐酸用量为4-甲基-2巯基苯磺酰氯质量的3-5倍，优选为3.5倍。

用本发明的方法制备得到的螯合剂存在两个巯基，能够有效的结合重金属离子，形成六元环的稳定螯合物，在重金属络合物废水中生成黑色固体，液固分离后，上层水完全可以达到排放标准。

本发明所提供的合成方法简单易行，收率高，将所得的螯合剂用于重金属废水处理，比传统碱中和法相比，具有沉淀速率快，沉底颗粒大，一次性处理重金属络合废水就能达到排放标准的优点（GB8978-1996）。

具体实施方式

本发明通过下面的实例来对本发明做进一步说明，但并不表示实施例对本发明的限制。

实施例1：在25g1,2-二氯乙烷中，加入10.0g的对甲基苯硫酚，氯磺酸11.3g，60℃下，反应4小时，加入20mL水，分液，水洗至中性，干燥，蒸干，得到黄色固体5-甲基-2-巯基-苯磺酰氯16.8g，纯度95%。将5-甲基-2-巯基-苯磺酰氯17.0g、锌粉21.4g，加入到20mL、0℃的水中，搅拌30min，加入浓盐酸59.0g，加热回流2h，水蒸气蒸馏，得到白色4-甲基-2-巯基苯硫酚11.8g，熔点25-28℃，收率98%。

实施例2：在25g氯仿中，加入10.0g的对甲基苯硫酚，氯磺酸11.3g，70℃下，反应3小时，加入20mL水，分液，水洗至中性，干燥，蒸干，得到黄色固体5-甲基-2-巯基-苯磺酰氯17.0g，纯度98%。将5-甲基-2-巯基-苯磺酰氯17.0g、铁粉21.9g，加入到20mL、0℃的水中，搅拌30min，加入浓盐酸59.0g，加热回流2.5h，水蒸气蒸馏，得到白色4-甲基-2-巯基苯硫酚11.8g，熔点25-28℃，收率98%。

实施例3：在25g1二氯甲烷中，加入10.0g的对甲基苯硫酚，氯磺酸13.8g，60℃下，反应3.5小时，加入20mL水，分液，水洗至中性，干燥，蒸干，得到黄色固体5-甲基-2-巯基-苯磺酰氯16.5g，纯度96%。将5-甲基-2-巯基-苯磺酰氯17.0g、锌粉21.4g，加入到20mL、0℃的水中，搅拌30min，加入浓盐酸59.0g，加热回流2h，水蒸气蒸馏，得到白色4-甲基-2-巯基苯硫酚11.8g，熔点25-28℃，收率98%。

将上述所得的螯合剂用于重金属络合废水处理，处理方法如下：