N,N-二乙基-N’-間氟取代苯甲酰基硫脲在鎳廢水處理中的應用制造技術

本發明專利技術公開了一種N,N?二乙基?N’?間氟取代苯甲酰基硫脲在鎳廢水處理中的應用，利用N,N?二乙基?N’?間氟取代苯甲酰基硫脲的強配位性對廢水中鎳離子的處理作用，并利用火焰原子吸收法對殘留鎳離子含量進行測定。結果表明于含Ni(II)500mg/L的模擬廢水，在絮凝劑聚合氯化鋁與聚丙烯酰胺存在下，酰基硫脲可在pH?7～8范圍內將Ni(II)離子沉淀完全，殘留鎳含量遠低于國家排放標準。本發明專利技術的優點在于：在接近中性的條件下可將鎳離子沉淀完全，處理后的廢液可不經調節pH直接排放；生成的酰基硫脲Ni(II)絡合物沉淀經過濾、酸化可重新釋放出鎳離子和硫脲沉淀，快速實現Ni(II)的富集和沉淀劑的回收，沉淀劑回收率達72.1％，降低廢水處理成本。

Application of N, N-diethyl-N'-m-fluorine substituted benzoyl thiourea in nickel wastewater treatment

The invention discloses the application of N, N diethyl N'm fluorine substituted benzoyl thiourea in the treatment of nickel wastewater. The strong coordination of N, N diethyl N' m fluorine substituted benzoyl thiourea is used to treat nickel ion in wastewater, and the residual nickel ion content is determined by flame atomic absorption spectrometry. The results show that in the presence of flocculant polyaluminium chloride and polyacrylamide in simulated wastewater containing 500 mg/L of Ni (II), the nickel ion can be precipitated completely by acyl thiourea in the range of pH 7-8, and the residual nickel content is far below the national discharge standard. The advantages of the present invention are as follows: nickel ion can be precipitated completely under near neutral conditions, and the treated waste liquid can be discharged directly without adjusting pH; nickel ion and thiourea precipitation can be re-released after filtration and acidification of the precipitation of the acyl thiourea nickel (II) complex, and the enrichment of nickel (II) and the recovery of precipitator can be realized quickly, with the recovery rate of precipitator reaching 72.1%, and the cost of wastewater treatment can be reduced.

【技術實現步驟摘要】
N，N-二乙基-N’-間氟取代苯甲酰基硫脲在鎳廢水處理中的應用
本專利技術屬于廢水處理
，具體涉及N,N-二乙基-N’-間氟取代苯甲酰基硫脲在鎳廢水處理中的應用。
技術介紹
重金屬離子的毒性具有長期累積又難以降解和破壞的特點，只能通過價態和化合物種類的改變將其濃縮富集處理。Ni2+是常見的重金屬污染物之一，目前已報道的鎳廢水處理方法主要有化學沉淀法、離子交換法、氧化法、電解法等。傳統的氫氧化物沉淀法：處理后的廢水往往pH值高，需加酸中和才可排放，而且對于Ni這樣的弱兩性金屬，pH值偏高，沉淀物可能會再溶解，因此pH值控制要非常嚴格，此法處理后水中鎳殘余濃度可小于1mg/L；硫化物沉淀法：由于硫化物的溶解度比氫氧化物的溶解度小，處理效果比氫氧化物中和沉淀法更好，且便于金屬回收，但硫化劑價格高，處理費用較高且硫化物沉淀顆粒比較細小，容易形成膠體，沉淀比較困難，且在處理過程中易生成硫化氫氣體，造成二次污染；離子交換法：既可以除去廢水中的金屬陽離子，也可以除去陰離子，并且廢水處理后殘余鎳離子濃度低，處理效果好，但離子交換樹脂造價比較高，且樹脂再生時需要酸、堿或食鹽，因而運行費用比較高，再生液需要進一步處理；鐵氧體法：經改良的鐵氧體法，去除率好，沉渣沉降時間短，處理效果較好，成本也較低，但硫酸亞鐵和氫氧化鈉投加量較大，出水硫酸鈉含量較多，工序復雜，能耗較高，運行費用較高，不適用于大量廢水處理；電解法處理效率較高，也便于控制管理，但設備損耗嚴重，且耗電多，廢水處理效果不夠理想和穩定，因而未能廣泛應用。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種利用N,N-二乙基-N’-間氟取代苯甲酰基硫脲處理鎳廢水的新方法。本專利技術涉及N,N-二乙基-N’-間氟取代苯甲酰基硫脲在鎳廢水處理中的應用，具體處理方式為：將N,N-二乙基-N’-間氟取代苯甲酰基硫脲用NaOH水溶液完全溶解后，加入到鎳廢水中，攪拌20～40min使反應充分進行，然后加入絮凝劑聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺，再攪拌20～40min使反應完全；隨后將反應液靜置10～20小時，過濾，濾液直接排放，濾渣用酸調節pH至1.5～2.5后將重新解離為鎳離子和N,N-二乙基-N’-間氟取代苯甲酰基硫脲，解離出的鎳離子回收，解離出的N,N-二乙基-N’-間氟取代苯甲酰基硫脲難溶于水而以沉淀析出，過濾后進行重復使用。本專利技術的N,N-二乙基-N’-間氟取代苯甲酰基硫脲的結構式如下所示：上述處理方式中，所述鎳廢水中鎳離子的質量與加入的N,N-二乙基-N’-氟取代苯甲酰基硫脲的質量比為1:7～15，優選鎳廢水中鎳離子的質量與加入的N,N-二乙基-N’-間氟取代苯甲酰基硫脲的質量比為1:9～12。上述處理方式中，優選鎳廢水中鎳離子的質量與加入的聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺的總質量之比為1:1×10-5～3×10-5，其中聚合氯化鋁與聚丙烯酰胺的質量比為1:0.5～2。上述處理方式中，所述的酸為鹽酸。本專利技術以N,N-二乙基-N’-間氟取代苯甲酰基硫脲為沉淀劑，利用酰基硫脲的強配位性去絡合廢水中的鎳離子，可在中性條件下將鎳離子沉淀完全，生成的沉淀加酸后又可達到鎳離子的富集及N,N-二乙基-N’-間氟取代苯甲酰基硫脲的回收，從而建立了一種操作簡便、成本相對比較低廉，排污效果更佳的處理含鎳廢水的新方法。相對于其他鎳廢水的處理方法，本專利技術具體以下幾個優點：1、去除鎳離子效果顯著，處理后的廢水中鎳離子濃度在0.01mg/L以下，遠低于國家鎳排放標準1mg/L；2、去除鎳離子后的濾液pH值在7～8之間，可直接排放，避免了后處理的繁雜程序；3、將濾渣用酸處理后，可以釋放出鎳離子，便于鎳離子回收，同時因為解離出的N,N-二乙基-N’-間氟取代苯甲酰基硫脲在酸性條件下難溶于水而沉淀析出，可反復利用，從而大大降低了廢水處理成本。附圖說明圖1是吸光度隨鎳離子濃度變化的標準曲線圖。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本專利技術進一步詳細說明，但本專利技術的保護范圍不僅限于這些實施例。實施例11、繪制標準曲線取1000μg/mL的Ni標準溶液用去離子水配制成系列濃度梯度的標準溶液，采用TAS-990原子吸收分光光度計對不同濃度標準溶液依次進行測試，記錄試驗數據，繪制吸光度隨鎳離子濃度變化的標準曲線，結果如表1及圖1所示。表1鎳離子標準濃度2、鎳離子去除效果檢測將8.8706gN,N-二乙基-N’-間氟取代苯甲酰基硫脲結晶用1mol/LNaOH水溶液完全溶解后，轉移到100mL的容量瓶中定容，得到硫脲配體溶液。取7個干凈的250mL錐形瓶，依次編號1、2、3、4、5、6、7，按表2分別加入100mL鎳離子濃度為500mg/L的鎳廢水，用移液管依次按照標號加入3、4、5、6、7、8、9mL硫脲配體溶液，不足9mL硫脲配體溶液的用蒸餾水補足，震蕩錐形瓶30min使得反應充分進行，然后分別加入0.5mL1mg/L的聚合氯化鋁水溶液以及0.5mL1mg/L的聚丙烯酰胺水溶液，再震蕩30min使反應完全。隨后，將反應液靜置10小時，之后依次按序過濾，濾渣和濾液按對應編號分別保存，濾液進行鎳離子去除效果測定，測定結果見表3。表2廢水組成及沉淀劑用量表3廢液中殘留鎳離子含量由表3實驗測量結果知，N,N-二乙基-N’-間氟取代苯甲酰基硫脲與鎳離子的質量比在7:1～14:1左右時，鎳離子的沉淀效果均為良好，在10.6:1時濾液中殘留鎳離子濃度最低。這主要是因為N,N-二乙基-N’-間氟取代苯甲酰基硫脲與鎳離子形成絡合物，當加入硫脲衍生物的量不足時，絡合結果不是很好；但當加入硫脲衍生物過量時由于NaOH的量也增加了，溶液的堿性反而影響到配合物的穩定性，從而殘液中鎳離子含量開始升高。所以本專利技術選擇N,N-二乙基-N’-間氟取代苯甲酰基硫脲與鎳離子的絡合過程中，加入N,N-二乙基-N’-間氟取代苯甲酰基硫脲的質量與鎳離子質量之比為7～15:1，優選9～12:1。3、N,N-二乙基-N’-間氟取代苯甲酰基硫脲回收率的測定將試驗2中所得的濾渣中依次加入6mol/L鹽酸，當溶液pH低于2.5時配合物基本完全解離，解離后的鎳離子進入溶液，可進一步濃縮回收鎳。而N,N-二乙基-N’-間氟取代苯甲酰基硫脲沉淀劑則因在酸性條件下難溶于水而重新沉淀析出，將其進行過濾、烘干、稱量，計算沉淀劑的回收率：回收率＝(回收酰基硫脲質量/加入酰基硫脲質量)×100％結果見表4。表4酰基硫脲回收率從表4酰基硫脲的回收數據可以看出，各組實驗中N,N-二乙基-N’-間氟取代苯甲酰基硫脲的回收率均比較理想，最高可達76.6％，最低也達到61.8％，綜合考慮沉淀劑用量，去除效果，處理后廢液的酸堿性，3、4、5組實驗配比較優，其酰基硫脲沉淀劑的回收率基本穩定在70％左右，說明此方法不僅可很好的處理含鎳廢水，而且可實現鎳與沉淀劑的很好分離，可大大降低運行成本。4、酸度的影響由于N,N-二乙基-N’-氟取代苯甲酰基硫脲易溶于堿，pH較高，在與鎳廢水混合后，溶液被稀釋以及與鎳絡合時硫脲基團上N-H質子的變化都會使混合液pH相對降低，這一點在表3已有體現，且從表3數據可以看出：酰基硫脲與鎳離子的用量比在7～14:1范圍內濾液中殘留鎳離子濃度均遠低于國家排放標準，而此時混合液的pH在7.0～8.5之間本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.N,N?二乙基?N’?間氟取代苯甲酰基硫脲在鎳廢水處理中的應用，所述N,N?二乙基?N’?間氟取代苯甲酰基硫脲的結構式為：

【技術特征摘要】
1.N,N-二乙基-N’-間氟取代苯甲酰基硫脲在鎳廢水處理中的應用，所述N,N-二乙基-N’-間氟取代苯甲酰基硫脲的結構式為：2.根據權利要求1所述的N,N-二乙基-N’-間氟取代苯甲酰基硫脲在鎳廢水處理中的應用，其特征在于：將N,N-二乙基-N’-間氟取代苯甲酰基硫脲用NaOH水溶液完全溶解后，加入到鎳廢水中，攪拌20～40min，然后加入聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺，再攪拌20～40min；隨后將反應液靜置10～20小時，過濾，濾液直接排放，濾渣用酸調節pH至1.5～2.5后將重新解離為鎳離子和N,N-二乙基-N’-間氟取代苯甲酰基硫脲，解離出的鎳離子回收，解離出的N,N-二乙基-N’-間氟取代苯甲酰基硫脲難溶于水而沉淀析出，過濾后進行重復使用。3.根據權利要求2所述的N,N-二乙基-N’-間氟取代苯甲酰基硫脲在鎳廢水處理中的應用，其特征在于：所述鎳廢水...

【專利技術屬性】
技術研發人員：龐海霞，熊納納，史娟，姜敏，葛紅光，劉存芳，田光輝，
申請(專利權)人：陜西理工大學，
類型：發明
國別省市：陜西,61