[发明专利]一种新型单宁基重金属絮凝剂、制备方法及其应用

说明书

本发明提供一种新型单宁基重金属絮凝剂，涉及絮凝剂的技术领域，包括植物单宁与氨基硫脲和甲醛通过胺甲基化反应制得；合成路线如下：

技术领域

本发明涉及絮凝剂的技术领域，具体而言，涉及一种新型单宁基重金属絮凝剂、制备方法及其应用。

背景技术

随着金属电镀、冶金工程、电池制造等工业的快速发展，将会产生大量含重金属离子的废水。重金属离子不仅无法通过自净作用消失，而且可通过富集作用进入生物食物链，严重威胁人类健康。因此，废水排放引起的重金属污染引起了全社会的高度关注。

现在对重金属废水的治理主要存在多种方法，如吸附、化学沉淀、电化学法、絮凝法等。絮凝法作为重金属废水处理的一种重要的方法，具有简便、廉价和高效的优点。在絮凝中，絮凝剂作为絮凝技术的核心，主要是依靠螯合沉淀、电中和、吸附架桥、压缩双电层等作用去除废水中的重金属。絮凝剂按组成可分为有机絮凝剂和无机絮凝剂，无机絮凝剂主要以铝盐和铁盐为主，无机絮凝剂具有絮凝效果好、价格低廉等优点，但也存在缺点。如铁盐酸性强，对设备腐蚀严重，且铁离子可能与水中杂质形成络合物使出水偏黄等；铝离子通过各种途径进入人体后，会导致人体出现铝贫血，铝骨质等症状，危害人体的生命健康。有机高分子絮凝剂具有分子量大、官能团多，用量少，形成絮体尺寸大等优点，但也存在价格昂贵，不易降解、残留单体具有毒性等缺点。

因此很有必要设计一种来源广、无毒、废水重金属去除率高、且易于生物降解的絮凝剂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型单宁基重金属絮凝剂、制备方法以及应用，用以实现废水重金属去除效率高、无毒且易于降解的技术效果。

本发明通过以下技术方案实现：包括植物单宁与氨基硫脲和甲醛通过胺甲基化反应制得；

合成路线如下：

上述氨基硫脲也可以用硫脲代替，甲醛也可以使用多聚甲醛代替。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述植物单宁选择为黑荆树皮单宁、落叶松单宁、马占相思树皮单宁和/或杨梅单宁

一种新型单宁基重金属絮凝剂的制备方法，包括以下制备方法：

S1：将植物单宁溶于蒸馏水中，调节pH值为7.5-10.0，得到植物单宁水溶液；

S2：向植物单宁水溶液中加入氨基硫脲，升温反应，随后并加入甲醛溶液继续反应，得到新型单宁基重金属絮凝剂。

本反应在碱性条件下进行，若是在酸性条件下进行反应，得到的产物会出现颗粒沉淀物，不利于反应的进行。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述步骤S1中，选用NaOH溶液进行pH值的调节，pH值为8。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述步骤S2中，向植物单宁水溶液中加入氨基硫脲，升温至60～90℃，并加入甲醛溶液，继续反应2～5h，冷却至室温，得到新型单宁基重金属絮凝剂。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述步骤S2中，向植物单宁水溶液中加入氨基硫脲，升温到85℃，并加入甲醛溶液，反应3h，冷却至室温，得到新型单宁基重金属絮凝剂。

根据上述方法制得新型单宁基重金属絮凝剂。

一种新型单宁基重金属絮凝剂的应用，所述的新型单宁基重金属絮凝剂应用在去除废水中金属的工艺中。

反应机理：

本发明的有益效果是：