[发明专利]一种采用硫化钠破络重金属-EDTA络合物并回收EDTA的方法

说明书

本发明涉及一种采用硫化钠破络重金属‑EDTA络合物并回收EDTA的方法，具体为：在含有重金属‑EDTA络合物的水体中加入硫化钠，充分反应后沉降，去除沉淀，回收含有EDTA的溶液；所述水体中重金属‑EDTA络合物与加入硫化钠的摩尔比为1:(1.5～2)。本发明提供的方法可以在几十分钟内使水体中重金属‑EDTA络合物的残留量低于离子色谱测定的检出限，且重金属的去除率达到99.9％以上，并将EDTA以三钠EDTA的形式完全回收。本发明提供的方法反应速率快，沉降性能好，处理过程简单，使用pH范围广，有利于循环利用EDTA，为大规模开展EDTA淋洗重金属污染土壤提供便利，节约时间和经济成本。

技术领域

本发明属于异位土壤洗涤修复技术中洗涤液处理回用领域，具体地提供一种采用硫化钠破络重金属-EDTA络合物并回收EDTA的方法。

背景技术

近几十年来，土壤重金属污染已成为严重的环境问题之一。用乙二胺四乙酸(EDTA)淋洗重金属污染土壤被广泛地看作修复土壤一种有效的和环境友好技术，这是因为EDTA对土壤中重金属提取率高，与重金属离子形成络合物稳定性高和溶解度大。然而，大量研究表明，在用EDTA淋洗重金属污染土壤过程中，EDTA会形成难以生物降解和有毒的重金属-EDTA络合物，如果这些络合物溶液直接排放会对环境造成二次污染，另外考虑到EDTA价格较昂贵，当处理大量受重金属污染土壤时，所需成本较高。

当前曾有研究提出把从重金属-EDTA络合物溶液中回收循环利用EDTA作为一种新型的绿色方法。大多数方法从重金属-EDTA络合物溶液中回收利用EDTA的各有千秋。例如，电化学还原法通过电解重金属-EDTA络合物溶液，在阴极表面分离重金属，然后在阳极通过阳离子交换膜分离回收EDTA。零价金属置换法对金属-EDTA络合物溶液进行置换金属反应，并从溶液中释放EDTA。然而，这两种方法由于离子交换膜易受污染和成本高等问题而在实际应用中受到限制。另一种常见方法在强酸性条件下回收EDTA，该方法利用无机酸(H₂SO₄或HNO₃)在强酸环境下对重金属-EDTA络合物进行破络，产生可溶解的金属硫酸盐或硝酸盐溶液和难溶的H₄EDTA，然后再通过沉淀过滤回收EDTA。但是破络过程需要5-6小时才能完成，并且在pH＝1时，大约80％的EDTA能通过质子化和酸性沉淀(H₄EDTA)得到回收。此外，在破络过程需要消耗大量无机酸来维持强酸性的环境。因此，非常必要寻找一种能够简单高效处理重金属EDTA络合物溶液并回收EDTA方法。

基于金属硫化沉淀法反应速率快，生成硫化沉淀物的溶解度较低，沉降性能较好等特点，因此用硫化钠破络重金属-EDTA络合物和回收EDTA是非常高效的。然而，对用Na₂S破络重金属-EDTA络合物和回收EDTA的可行性优化条件研究鲜有报道。

发明内容

本发明目的是克服现有技术的缺陷，提供一种利用硫化钠作为破络剂高效处理含有重金属-EDTA络合物水体回收EDTA的方法，以解决在重金属-EDTA络合物溶液中EDTA回收效率低、费时间和耗酸多等问题。

具体而言，本发明提供了一种采用硫化钠破络重金属-EDTA络合物并回收EDTA的方法，该方法在含有重金属-EDTA络合物的水体中加入硫化钠，充分反应后沉降，去除沉淀，回收含有EDTA的溶液；其中，所述水体中重金属-EDTA络合物与加入硫化钠的摩尔比为1:(1.5～2)，优选为1：2。

本发明针对的水体主要是指用含有EDTA的溶液淋洗重金属污染土壤后所得的淋洗液；其中含有大量难以生物降解和有毒的重金属-EDTA络合物以及少量土壤中其它可以与EDTA络合的物质形成的络合物。当待测水体中络合物的摩尔浓度在1mM～100mM、更优选为5mM～20mM范围内时，本发明提供的方法具有最佳的处理效果。

本发明提供的方法针对的重金属优选为镉。