钝化剂的制备

概述^[1]

金属钝化剂尤其是能够同时钝化多种污染金属的钝化剂的合成及应用有了很大的发展，从最初的锑基、铋基以及锡基钝化剂为主，发展为现今多种无毒高效的钝化剂的普遍应用。金属钝化剂技术是通过有钝化作用的金属化合物与催化剂一起注入反应-再生系统，并沉积在催化剂表面与污染金属作用，从而降低或抑制重金属给催化裂化催化剂带来的污染。这种方法是通过钝化剂与有害金属作用形成新物相或晶格取代等方式，来改变有害金属的物相或存在形式，使其变为稳定无污染的金属化合物，进而起到钝化作用。在减少有害金属污染的众多方法中，使用金属钝化剂技术最为成熟且成本低，操作方便，使用效果好，因而被各大炼厂采用。

相关研究^[2]

近些年，很多研究都致力于土壤重金属的去除，大量实验使用材料吸附土壤中重金属，但技术上仍然存在很多问题；还有研究使用钝化剂钝化土壤中Pb、Cd等重金属毒性，采用钝化剂通过多种行为来降低重金属的可交换态从而降低重金属毒性，这是一种可实施性很强的方法。如使用腐殖化秸秆、粉碎秸秆、粉煤灰、粘土矿物作为材料钝化重金属毒性。其中，秸秆腐殖化过程释放DOM于土壤并与可交换态重金属结合，形成有机结合态的重金属，从而降低了重金属的毒性；而粉煤灰主要作为重金属的主要结合物。

但目前的研究中，对于钝化剂的使用并没有考虑到钝化剂本身对土壤的二次污染，钝化剂的材料是否对土壤引入了新的污染物，是否有环境风险，这些问题在目前的研究中都没有被广泛的关注。实验证明，钝化剂中的重要材料粉煤灰对土壤特别是对土壤中的作物会产生二次污染。具有不能忽视的环境风险，关注到这个问题的研究也还没有对此问题有更有效的解决方法；因此，减缓钝化剂二次污染的方法至今还未有重大研究进展，使用钝化剂降低重金属毒性的方法仍然存在着比较大的环境风险。

制备^[2]

双功能催化裂化金属钝化剂:首先将三氧化二锑30wt％、水45wt％、酒石酸5wt％、六亚甲基四胺10wt％通过反应釜进行混合，混合好后向反应釜内滴加10wt％的双氧水进行反应，控制反应温度不高于90℃，双氧水滴加完后继续反应30分钟，降至室温后装于初品桶内，制得钝化剂A；然后将碳酸镧10wt％、水33wt％、苹果酸12wt％、二甲胺45wt％加入乳化机进行反应，通入不超过0.2MPa的低压蒸汽进行加热，反应温度不高于95℃，反应结束以混合物澄清透明为准，反应后的初产品直接加入除盐水中稀释备用，稀释比例5:5，制得钝化剂B；将钝化剂A与钝化剂B按质量比80:20混合均匀，制得催化裂化金属钝化剂1。

锑系钝化剂：加入27质量份的水到四口烧瓶中，开启搅拌装置，转速控制在240～250r/min，继续加入10质量份的柠檬酸和8质量份的乙醇胺，搅拌30min，检测pH值在4～6，加入30质量份的三氧化二锑，继续搅拌30min，称取25质量份浓度为27wt％的双氧水，开始常温滴加，滴加速率控制在1～3g/min，待反应温度升至75℃时，开始降低滴加速率。观察反应体系温度，控制滴加速率在0～3g/min，调节反应温度。滴加完毕后，放入提前加热至85～90℃的水浴锅中，继续搅拌2h，得到锑含量为25wt％的淡黄绿色透亮产品。

镧系钝化剂：加21质量份的水到四口瓶中，水浴加热至50～65℃，加入20质量份的柠檬酸、搅拌30min，继续加入12质量份的碳酸镧，加入7质量份的乙醇胺，反应2h，继续加入40质量份的水，继续搅拌10min，得到氧化镧含量为6wt％的无色透亮产品。

双金属钝化剂(8+2)：本实施例上述制备的锑系钝化剂、镧系钝化剂和水按比例混合，常温搅拌10min，得到锑含量为8wt％、氧化镧含量为2wt％的淡黄绿色的双金属钝化剂产品。

主要参考资料

[1] 朱佳文, 邹冬生, 向言词, 王晖, & 刘文祥. (2012). 钝化剂对铅锌尾矿砂中重金属的固化作用. 农业环境科学学报, 31(5), 920-925.

[2] 辛星. (2010). 复合型无毒金属钝化剂的研究. (Doctoral dissertation, 西安石油大学).

[3] 黎大荣, 吴丽香, 宁晓君, 冯增赟, 王英辉, & 陈建华. . 不同钝化剂对土壤有效态铅和镉含量的影响. 环境保护科学(03), 50-53.