[发明专利]一种酸性溶液条件下的硫化氢缓释剂及其制备方法和应用

说明书

本发明属于缓释剂技术领域，具体涉及一种酸性溶液条件下的硫化氢缓释剂及其制备方法和应用。该制备方法包括以下步骤：1)以硫脲和含氧有机硅烷为原料，以硫酸铵为催化剂，在150℃‑200℃的条件下反应3h‑8h，制备得到有机硅基质；2)将硫化氢供体加入到步骤1)得到的所述有机硅基质中，硫化氢供体与所述有机硅基质的摩尔比为(0.5‑1):(0.1‑2)；3)混合完全后，向混合液中加入水，然后在60℃‑100℃的条件下反应1h‑6h，即得所述的硫化氢缓释剂，水和所述有机硅基质的摩尔比为(1‑9):1。该硫化氢缓释剂在强酸性条件下能够缓慢释放硫化氢。

技术领域

本发明属于缓释剂技术领域，具体涉及一种酸性溶液条件下的硫化氢缓释剂及其制备方法和应用。

背景技术

有色金属冶炼、硫酸生产、选矿工业等会产生大量含有砷和铜的强酸性废水(pH1)，若直接排放会严重破坏生态环境。石灰中和被用于处理此类废水，然而，中和方法导致酸的不可逆损失和大量危险固体废物的产生。

现阶段工业上最常用的去除强酸性废水中砷和铜的方法为硫化法，即通过砷或铜与硫离子(S^2-)反应生成溶度积极小的硫化物沉淀。硫化渣中重金属品位通常高于25％，而中和渣中重金属品位通常低于1％，因此硫化沉淀具有极高的回收价值。另外，在砷或铜等金属离子去除过后，得到的废水可以作为稀硫酸回收且避免产生大量的固体废物。但是，目前使用的传统硫化试剂，如硫化钠，硫氢化钠，硫化钙，硫化铵在强酸性条件下会快速水解迅速释放硫化氢，一方面会造成硫化氢逸散污染，另一方面由于大量的硫化氢逸出而不与重金属进行反应导致硫化试剂利用率低，需要投加的硫化试剂量为理论值的2倍以上。

因此，急需开发一种适用于强酸性条件下的硫化氢缓释剂，消除硫化氢逸散问题的同时提高硫化试剂的利用率。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种酸性溶液条件下的硫化氢缓释剂及其制备方法和应用。

本发明所提供的技术方案如下:

一种酸性溶液条件下的硫化氢缓释剂的制备方法，包括以下步骤：

1)以硫脲和含氧有机硅烷为原料，以硫酸铵为催化剂，在150℃-200℃的条件下反应3h-8h，制备得到有机硅基质；

2)将硫化氢供体加入到步骤1)得到的所述有机硅基质中，硫化氢供体与所述有机硅基质的摩尔比为(0.5-1):(0.1-2)；

3)混合完全后，向混合液中加入水，然后在60℃-100℃的条件下反应1h-6h，即得所述的硫化氢缓释剂，水和所述有机硅基质的摩尔比为(1-9):1。

上述技术方案中：

步骤1)制备有机硅基质的技术手段，可参考CN202010159181.8；

步骤3)中，加水后，有机硅基质水解后缩聚，可在硫化氢供体表面形成网络状的包覆层。该包覆层具有一定的疏水性，从而可以减缓水与硫化氢供体的接触，从而控制硫化氢供体反应生成硫化氢的速率，从而起到缓释的作用；

步骤3)中，60℃-100℃的温度内进行缓释剂的合成是因为该温度有利于有机硅的水解和缩聚，促进有机硅聚合物的生成。

具体的，所述的硫化氢供体选自硫化钠、硫氢化钠、硫化钙或硫化亚铁中的任意一种或多种的混合。

具体的，所述的含氧有机硅烷选自三甲氧基二氯硅烷、甲氧基三氯硅烷、甲氧基硅烷、乙氧基硅烷、y-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷或N-(β一氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷中的任意一种或多种的混合。

本发明还提供了上述制备方法制备得到的酸性溶液条件下的硫化氢缓释剂。

本发明所提供的硫化氢缓释剂，可以用于去除砷和/或铜废水。