[发明专利]一种处理焚烧飞灰的高分子有机-无机复合药剂及其应用

权利要求书

1. 一种高分子有机-无机复合药剂，其特征在于：其制备方法包括以下步骤：

1）将丙烯酰胺和羟基丙烯酸单体在自由基引发剂的作用下发生聚合反应，生成分子量为5000～20000的聚羟基丙烯酰胺；

2）在酸性条件下，将上述获得的聚羟基丙烯酰胺溶液中加入醚化剂进行醚化反应，使羟基基团醚化；

3）往步骤2）的反应体系中入有机胺进行胺化反应，使聚羟基丙烯酰胺的羟基在醚化后再连接上胺基；

4）在碱性条件下，往步骤3）的反应体系中加入扩链剂，发生先取代后加成的扩链反应；

5）最后往步骤4）的反应体系中加入硫化剂，在碱性条件下发生硫化剂与氨基的亲核加成反应，反应完全后可获得高分子螯合剂溶液；

6）把无机磷酸盐加入上述高分子螯合剂溶液中，混合均匀，所得溶液即为高分子有机-无机复合药剂。 

2.根据权利要求1所述的一种高分子有机-无机复合药剂，其特征在于：其制备方法包括以下步骤：

1）将丙烯酰胺、羟基丙烯酸单体和自由基引发剂混匀，在不断搅拌的情况下把该混合液滴加到装有95～100℃水的反应釜中，滴加完后再恒温搅拌1.5～2.5h，使反应完全，获得分子量为5000～20000的聚羟基丙烯酰胺的水溶液； 

2）将上述聚羟基丙烯酰胺溶液温度控制在45～65℃，调节pH值为1～3后，边搅拌边滴加醚化剂卤代环氧烷进行醚化反应，滴加完后，恒温搅拌1～3h，使反应完全，其中醚化剂的物质的量为羟基丙烯酸单体所有羟基的0.5～2倍；

3）往步骤2）的反应体系中滴加有机胺进行胺化反应，同时搅拌，滴加完后再搅拌1～3h，使反应完全，整个过程的温度为30～80℃，其中有机胺的物质的量为醚化剂的1～4倍；

4）往步骤3）的反应体系中加入碱，混合均匀形成碱性环境，在搅拌下加入扩链剂，加完后继续搅拌反应1～2h，整个过程的温度为30～80℃，其中碱的物质的量为有机胺所有氨基的0.5～1.5倍，扩链剂的物质的量为有机胺的0.1～0.5倍；

5）往步骤4）的反应体系中搅拌滴加硫化剂进行亲核加成反应，加完后继续搅拌反应5.5～6.5 h，整个过程的温度为5～40℃，所得产物为以丙烯酰胺、羟基丙烯酸为基链的高分子螯合剂溶液，其中硫化剂的物质的量为有机胺所有氨基的0.5～1倍；

6）把无机磷酸盐投入到上述高分子螯合剂溶液中，混合均匀，所得溶液就为高分子有机-无机复合药剂，其中，无机磷酸盐与高分子螯合剂溶液的质量比为（0.3～0.6）：1。

3.根据权利要求2所述的一种高分子有机-无机复合药剂，其特征在于：步骤1）中所述丙烯酰胺和羟基丙烯酸单体的物质的量比为1：（5～9），引发剂的用量为羟基丙烯酸酯单体与丙烯酰胺总质量的0.5～2%，水的用量为羟基丙烯酸酯单体与丙烯酰胺总质量的1.5～3.5倍。

4.根据权利要求1～3任意所述的一种高分子有机-无机复合药剂，其特征在于：所述的羟基丙烯酸单体选自丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯中至少一种。

5.根据权利要求1～3任意所述的一种高分子有机-无机复合药剂，其特征在于：所述的引发剂选自偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化物、叔戊基过氧化物中至少一种。

6.根据权利要求1或2所述的一种高分子有机-无机复合药剂，其特征在于：所述的醚化剂选自环氧氯丙烷。

7.根据权利要求1或2所述的一种高分子有机-无机复合药剂，其特征在于：所述的有机胺选自乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中至少一种。

8.根据权利要求1或2所述的一种高分子有机-无机复合药剂，其特征在于：所述的扩链剂选自环氧氯丙烷、环氧氯乙烷、环氧溴丙烷中至少一种。

9.根据权利要求1或2所述的一种高分子有机-无机复合药剂，其特征在于：所述的硫化剂选自二硫化碳。

10.权利要求1～3任意所述的高分子有机-无机复合药剂在处理焚烧飞灰中的应用。