一種有機無機復(fù)合物及其在水處理中的應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種有機無機復(fù)合物及其在水處理中的應(yīng)用，將磷酸氫二鈉化合物、硅溶膠、十六烷基三甲基氯化銨加入水中，回流下反應(yīng)3小時；然后加入無機銨鹽，繼續(xù)反應(yīng)1小時得到混合液；然后調(diào)節(jié)混合液溫度為60℃；然后過濾混合液，將濾餅于105℃烘干，得到固體材料；然后將固體材料分散于乙醇中，再加入丙烯酸鈉水溶液，攪拌20分鐘；然后加入丙烯酸以及2?丙烯酰胺基?2?甲基丙磺酸，攪拌25分鐘；然后加入正硅酸甲酯與過硫酸銨，80℃反應(yīng)4小時；然后干燥反應(yīng)液即得到有機無機復(fù)合物，可有效的將廢水處理為符合排放標(biāo)準(zhǔn)的水體。
【專利說明】
一種有機無機復(fù)合物及其在水處理中的應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種廢水處理材料，具體涉及一種去除廢水中金屬的有機無機復(fù)合物 及其應(yīng)用，屬于環(huán)保領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 廢水污染是危害環(huán)境的主要方式之一。比如在工業(yè)中占比較大的電鍍，在含有預(yù) 鍍金屬的鹽類溶液中，以被鍍基體金屬為陰極，通過電解作用，使鍍液中預(yù)鍍金屬的陽離子 在基體金屬表面沉積出來，形成鍍層的一種表面加工方法。電鍍根據(jù)鍍種的不同，設(shè)置的電 鍍工藝槽也不盡相同，但一般電鍍件完成一個電鍍工藝槽的電鍍過程進(jìn)入下一個電鍍工藝 槽前，都要在水洗槽進(jìn)行水洗，水洗槽的作用在于把工件上面的殘留電鍍液洗干凈，不影響 下一道工藝進(jìn)行，不污染下一道電鍍槽內(nèi)電鍍液，從而保證電鍍的質(zhì)量。在電鍍處理過程 中，根據(jù)電鍍的生產(chǎn)，需要向電鍍設(shè)備的鈦籃中不斷地添加金屬并在槽內(nèi)添加藥水，透過藥 水電解金屬以分解出金屬離子，附著在電鍍件上。所添加的金屬比如銅球在分解出銅離子 時也會產(chǎn)生銅渣、銅絲等雜質(zhì)，這些金屬雜質(zhì)都會排放到水體中，造成各種問題。電鍍工廠 排出的廢水和廢液，如鍍件漂洗水、廢槽液、設(shè)備冷卻水和沖洗地面水等，其水質(zhì)因生產(chǎn)工 藝而異，往往含油多種金屬離子，一般來說，常含有〇 6+、0(12+、附2+、〇12+、211 2+及2+等重金屬； 電鍍廢水有毒，危害大。如氰可引起人畜急性中毒，致死，低濃度長期作用也能造成慢性中 毒。鎘可使腎臟發(fā)生病變，并會引起痛痛病。六價鉻可引起肺癌、腸胃道疾病和貧血，并會在 骨、脾和肝臟內(nèi)蓄積。因此，電鍍廢水必須嚴(yán)格控制，妥善處理。
[0003]另外還是金屬加工、架構(gòu)焊接等行業(yè)，也是產(chǎn)生金屬廢水的主要源頭?，F(xiàn)有技術(shù)主 要靠吸附處理金屬，但是效果甚微；因此很有必要研發(fā)一種可以有效去除廢水中金屬的材 料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種有機無機復(fù)合物，其可以有效吸除廢水中的重金屬，可 用于含重金屬廢水的高效處理。
[0005] 為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種有機無機復(fù)合物，由以下步 驟制備:將磷酸氫二鈉化合物、硅溶膠、十六烷基三甲基氯化銨加入水中，回流下反應(yīng)3小 時;然后加入無機銨鹽，繼續(xù)反應(yīng)1小時得到混合液;然后調(diào)節(jié)混合液溫度為60°C ;然后過濾 混合液，將濾餅于l〇5°C烘干，得到固體材料;然后將固體材料分散于乙醇中，再加入丙烯酸 鈉水溶液，攪拌20分鐘;然后加入丙烯酸以及2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，攪拌25分鐘;然 后加入正硅酸甲酯與過硫酸銨，80°C反應(yīng)4小時;然后干燥反應(yīng)液即得到有機無機復(fù)合物。
[0006] 本發(fā)明中，所述磷酸氫二鈉化合物為十二水磷酸氫二鈉、十水磷酸氫二鈉或者六 水磷酸氫二鈉;所述無機銨鹽為硫酸銨、氯化銨或者磷酸銨?？膳c二氧化硅形成復(fù)合物，增 加二氧化硅的活性。
[0007] 本發(fā)明中，所述硅溶膠的質(zhì)量濃度為25%。較低濃度的二氧化硅溶膠，可以增加無 機物的分散性，避免團(tuán)聚。
[0008] 本發(fā)明中，所述磷酸氫二鈉化合物、硅溶膠、十六烷基三甲基氯化銨、無機銨鹽的 質(zhì)量比為(0.15~0.20): 1: (0.05~0.06): (0.15~0.18);所述固體材料、乙醇、丙烯酸鈉、 丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、正硅酸甲酯、過硫酸銨的質(zhì)量比為（0.18~0.20): (0.5~0.6):(0.4~0.5):1:(0.25~0.27):(0.15~0.17):(0.005~0.006)。
[0009] 本發(fā)明的有機無機復(fù)合物性質(zhì)穩(wěn)定，對廢水中的重金屬有較強的吸附性；因此本 發(fā)明還公開了上述有機無機復(fù)合物在水處理中的應(yīng)用。
[0010] 本發(fā)明首次以硅溶膠作為基礎(chǔ)物，經(jīng)過系列改性，在其表面覆蓋有機聚合物層，從 而得到性能穩(wěn)定的金屬吸附材料;用于含有金屬的廢水處理時，具有高效、易分離的優(yōu)點。
【具體實施方式】
[0011] 實施例一 一種有機無機復(fù)合物，由以下步驟制備：將15g十二水磷酸氫二鈉、100g硅溶膠 (25wt%)、5g十六烷基三甲基氯化銨加入水中，回流下反應(yīng)3小時;然后加入15g硫酸銨，繼續(xù) 反應(yīng)1小時得到混合液;然后調(diào)節(jié)混合液溫度為60°C;然后過濾混合液，將濾餅于105°C烘 干，得到固體材料；然后將18g固體材料分散于50g乙醇中，再加入400g丙烯酸鈉水溶液 (10wt%)，攪拌20分鐘;然后加入100g丙烯酸以及25g 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，攪拌25 分鐘;然后加入15g正硅酸甲酯與0.5g過硫酸銨，80°C反應(yīng)4小時;然后干燥反應(yīng)液即得到有 機無機復(fù)合物。
[0012]實施例二 一種有機無機復(fù)合物，由以下步驟制備:將15g十水磷酸氫二鈉、100g硅溶膠(25wt%)、 5g十六烷基三甲基氯化銨加入水中，回流下反應(yīng)3小時；然后加入15g氯化銨，繼續(xù)反應(yīng)1小 時得到混合液;然后調(diào)節(jié)混合液溫度為60°C ;然后過濾混合液，將濾餅于105°C烘干，得到固 體材料;然后將18g固體材料分散于50g乙醇中，再加入400g丙烯酸鈉水溶液（10wt%)，攪拌 20分鐘；然后加入100g丙烯酸以及25g 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，攪拌25分鐘;然后加 入15g正硅酸甲酯與0.5g過硫酸銨，80°C反應(yīng)4小時；然后干燥反應(yīng)液即得到有機無機復(fù)合 物。
[0013] 實施例三 一種有機無機復(fù)合物，由以下步驟制備:將15g六水磷酸氫二鈉、100g硅溶膠(25wt%)、 5g十六烷基三甲基氯化銨加入水中，回流下反應(yīng)3小時；然后加入15g磷酸銨，繼續(xù)反應(yīng)1小 時得到混合液;然后調(diào)節(jié)混合液溫度為60°C ;然后過濾混合液，將濾餅于105°C烘干，得到固 體材料;然后將18g固體材料分散于50g乙醇中，再加入400g丙烯酸鈉水溶液（10wt%)，攪拌 20分鐘；然后加入100g丙烯酸以及25g 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，攪拌25分鐘;然后加 入15g正硅酸甲酯與0.5g過硫酸銨，80°C反應(yīng)4小時；然后干燥反應(yīng)液即得到有機無機復(fù)合 物。
[0014]實施例四 一種有機無機復(fù)合物，由以下步驟制備:將20g十水磷酸氫二鈉、100g硅溶膠(25wt%)、 6g十六烷基三甲基氯化銨加入水中，回流下反應(yīng)3小時；然后加入18g硫酸銨，繼續(xù)反應(yīng)1小 時得到混合液;然后調(diào)節(jié)混合液溫度為60°C ;然后過濾混合液，將濾餅于105°C烘干，得到固 體材料;然后將18g固體材料分散于50g乙醇中，再加入400g丙烯酸鈉水溶液（10wt%)，攪拌 20分鐘；然后加入100g丙烯酸以及25g 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，攪拌25分鐘;然后加 入15g正硅酸甲酯與0.5g過硫酸銨，80°C反應(yīng)4小時；然后干燥反應(yīng)液即得到有機無機復(fù)合 物。
[0015] 實施例五 一種有機無機復(fù)合物，由以下步驟制備:將15g十水磷酸氫二鈉、100g硅溶膠(25wt%)、 5g十六烷基三甲基氯化銨加入水中，回流下反應(yīng)3小時；然后加入15g硫酸銨，繼續(xù)反應(yīng)1小 時得到混合液;然后調(diào)節(jié)混合液溫度為60°C ;然后過濾混合液，將濾餅于105°C烘干，得到固 體材料;然后將20g固體材料分散于60g乙醇中，再加入500g丙烯酸鈉水溶液（10wt%)，攪拌 20分鐘；然后加入100g丙烯酸以及27g 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，攪拌25分鐘;然后加 入17g正硅酸甲酯與0.6g過硫酸銨，80°C反應(yīng)4小時；然后干燥反應(yīng)液即得到有機無機復(fù)合 物。
[0016] 實施例六 一種有機無機復(fù)合物，由以下步驟制備:將20g六水磷酸氫二鈉、100g硅溶膠(25wt%)、 6g十六烷基三甲基氯化銨加入水中，回流下反應(yīng)3小時；然后加入18g磷酸銨，繼續(xù)反應(yīng)1小 時得到混合液;然后調(diào)節(jié)混合液溫度為60°C ;然后過濾混合液，將濾餅于105°C烘干，得到固 體材料;然后將18g固體材料分散于50g乙醇中，再加入400g丙烯酸鈉水溶液（10wt%)，攪拌 20分鐘；然后加入100g丙烯酸以及25g 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，攪拌25分鐘;然后加 入15g正硅酸甲酯與0.5g過硫酸銨，80°C反應(yīng)4小時；然后干燥反應(yīng)液即得到有機無機復(fù)合 物。
[0017]實施例七 一種有機無機復(fù)合物，由以下步驟制備：將20g十二水磷酸氫二鈉、100g硅溶膠 (25wt%)、6g十六烷基三甲基氯化銨加入水中，回流下反應(yīng)3小時;然后加入18g氯化銨，繼續(xù) 反應(yīng)1小時得到混合液;然后調(diào)節(jié)混合液溫度為60°C;然后過濾混合液，將濾餅于105°C烘 干，得到固體材料；然后將18g固體材料分散于50g乙醇中，再加入400g丙烯酸鈉水溶液 (10wt%)，攪拌20分鐘;然后加入100g丙烯酸以及25g 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，攪拌25 分鐘;然后加入15g正硅酸甲酯與0.5g過硫酸銨，80°C反應(yīng)4小時;然后干燥反應(yīng)液即得到有 機無機復(fù)合物。
[0018] 實施例八 一種有機無機復(fù)合物，由以下步驟制備：將15g十二水磷酸氫二鈉、100g硅溶膠 (25wt%)、5g十六烷基三甲基氯化銨加入水中，回流下反應(yīng)3小時;然后加入15g氯化銨，繼續(xù) 反應(yīng)1小時得到混合液;然后調(diào)節(jié)混合液溫度為60°C;然后過濾混合液，將濾餅于105°C烘 干，得到固體材料；然后將20g固體材料分散于60g乙醇中，再加入500g丙烯酸鈉水溶液 (10wt%)，攪拌20分鐘;然后加入100g丙烯酸以及27g 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，攪拌25 分鐘;然后加入17g正硅酸甲酯與0.6g過硫酸銨，80°C反應(yīng)4小時;然后干燥反應(yīng)液即得到有 機無機復(fù)合物。
[0019] 實施例九 一種有機無機復(fù)合物，由以下步驟制備:將15g六水磷酸氫二鈉、100g硅溶膠(25wt%)、 5g十六烷基三甲基氯化銨加入水中，回流下反應(yīng)3小時；然后加入15g磷酸銨，繼續(xù)反應(yīng)1小 時得到混合液;然后調(diào)節(jié)混合液溫度為60°C ;然后過濾混合液，將濾餅于105°C烘干，得到固 體材料;然后將20g固體材料分散于60g乙醇中，再加入500g丙烯酸鈉水溶液（10wt%)，攪拌 20分鐘；然后加入100g丙烯酸以及27g 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，攪拌25分鐘;然后加 入17g正硅酸甲酯與0.6g過硫酸銨，80°C反應(yīng)4小時；然后干燥反應(yīng)液即得到有機無機復(fù)合 物。
[0020] 實施例十 一種有機無機復(fù)合物，由以下步驟制備：將18g十二水磷酸氫二鈉、100g硅溶膠 (25wt%)、6g十六烷基三甲基氯化銨加入水中，回流下反應(yīng)3小時;然后加入15g硫酸銨，繼續(xù) 反應(yīng)1小時得到混合液;然后調(diào)節(jié)混合液溫度為60°C;然后過濾混合液，將濾餅于105°C烘 干，得到固體材料；然后將19g固體材料分散于50g乙醇中，再加入400g丙烯酸鈉水溶液 (10wt%)，攪拌20分鐘;然后加入100g丙烯酸以及26g 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，攪拌25 分鐘;然后加入15g正硅酸甲酯與0.5g過硫酸銨，80°C反應(yīng)4小時;然后干燥反應(yīng)液即得到有 機無機復(fù)合物。
[0021] 利用上述水處理劑進(jìn)行廢水處理，結(jié)果見表1，可以看出，本發(fā)明的水處理劑有效 的將廢水處理為符合排放標(biāo)準(zhǔn)的水體。
[0022] 表1水處理前后各物質(zhì)含量(mg/L)
【主權(quán)項】
1. 一種有機無機復(fù)合物，其特征在于，所述有機無機復(fù)合物由以下步驟制備:將磷酸氫 二鈉化合物、硅溶膠、十六烷基三甲基氯化銨加入水中，回流下反應(yīng)3小時;然后加入無機銨 鹽，繼續(xù)反應(yīng)1小時得到混合液;然后調(diào)節(jié)混合液溫度為60°C;然后過濾混合液，將濾餅于 105 °C烘干，得到固體材料;然后將固體材料分散于乙醇中，再加入丙烯酸鈉水溶液，攪拌20 分鐘；然后加入丙烯酸以及2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，攪拌25分鐘；然后加入正硅酸甲 酯與過硫酸銨，80°C反應(yīng)4小時;然后干燥反應(yīng)液即得到有機無機復(fù)合物。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述有機無機復(fù)合物，其特征在于:所述磷酸氫二鈉化合物為十二水 磷酸氫二鈉、十水磷酸氫二鈉或者六水磷酸氫二鈉。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述有機無機復(fù)合物，其特征在于:所述無機銨鹽為硫酸銨、氯化銨 或者磷酸銨。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述有機無機復(fù)合物，其特征在于:所述硅溶膠的質(zhì)量濃度為25%。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述有機無機復(fù)合物，其特征在于:所述磷酸氫二鈉化合物、硅溶膠、 十六烷基三甲基氯化銨、無機銨鹽的質(zhì)量比為（0.15~0.20): 1:(0.05~0.06): (0.15~ 0.18)〇6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述有機無機復(fù)合物，其特征在于:所述固體材料、乙醇、丙烯酸鈉、 丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、正硅酸甲酯、過硫酸銨的質(zhì)量比為（0.18~0.20): (0.5~0.6):(0.4~0.5):1:(0.25~0.27):(0.15~0.17):(0.005~0.006)。7. 權(quán)利要求1所述有機無機復(fù)合物在水處理中的應(yīng)用。
【文檔編號】B01J20/30GK105879840SQ201610249628
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月21日
【發(fā)明人】戴曉宸
【申請人】蘇州云舒新材料科技有限公司