一种锡污染建筑废物用洗涤剂技术领域
本发明涉及一种洗涤剂，具体涉及一种锡污染建筑废物用洗涤剂。
背景技术
锡污染是指锡在环境中造成的污染。锡主要用于制作马口铁、锡合金，另外还制造各种锡化物杀虫剂、杀菌剂和药品等。锡和锡的无机化合物毒性较小，锡的有机化合物毒性很大。常见的锡化合物为二价和四价。二价锡是强还原剂，在天然水体中不多见。四价锡化合物在酸性和碱性水体中溶解度较大，但在pH值为6～9的天然水体中溶解度很小。甲基锡较易挥发，往往从水、土壤和生物体中逸入大气。在缺氧条件下锡可在细菌作用下甲基化。土壤中含量差别很大，这与土壤的污染状况、母岩中锡含量等因素有关。自然风化过程和锡冶炼加工等都向大气输送锡，使大气受到锡污染。
锡在自然界以化合物状态存在，常与硫化铁、砷、镉、铜、钴、镍等共生。锡石是制取锡的主要矿物。地壳中锡的平均丰度为2ppm；玄武岩中为1ppm，花岗岩中为3.5ppm，沉积岩中为4.6ppm，石灰岩和砂岩中含量很低。据估计，全世界每年岩石风化的锡为8800吨，由河流输入海洋的锡为1900吨,人工开采的锡为178000吨,人工开采量大大超过自然循环量。法国某地一家医院用一种活性组分为二碘二乙基锡的药物治疗各种感染，因药中含有杂质单乙基锡和三乙基锡，造成217人中毒，其中100人死亡。镀锡罐头盒可使所装食物的含锡量增加，例如盛于聚乙烯容器内的牛奶含锡量为0.19ppm,而镀锡罐头中的牛奶含锡量则为0.68ppm，镀锡罐头内的炼乳含锡量可达40ppm。但至今尚未发现食用罐头食品的锡中毒事件。
锡元素对大气的污染，自然风化过程和锡冶炼加工等都向大气输送锡，使大气特别是城市上空的大气受到锡污染。据测定，大气锡含量,欧洲为0.0015～0.8微克/米^3,美国22个城市为0.003～0.3微克/米^3，其中6个主要工业城市为0.03～0.3微克/米^3。
锡元素对水体的污染，常见的锡化合物有二价和四价的。溶解的锡常以含氧和羟基的离子形式存在，在海水中则主要以SnO(OH)婣的形式存在。在缺氧条件下，锡可在细菌作用下甲基化。甲基锡较易挥发，往往从水、土壤和生物体中逸入大气。天然水体中淡水的含锡量为0.004～0.09微克/升，海水为0.002～0.81微克/升。海洋浮游生物中含锡量从小于1ppm直到90ppm。浮游植物和褐藻类能从海水中富集锡,富集倍数达7000～30000。
锡元素对土壤的污染，土壤中锡含量差别很大，这与土壤的污染状况、母岩中锡含量等因素有关。土壤含锡量为1～200ppm，一般小于10ppm，平均值为4ppm。植物摄取的锡，约为0.1～2ppm,茶树叶片中可达3ppm。有些植物也能积累一定量的锡，灰分的含锡量有的可达46ppm。
国内外对锡污染土壤的治理已经有一段时间，并已有多篇公开技术文献报道。常用的清洗剂包括水、酸、盐溶液、螯合剂、表面活性剂等。但目前针对锡污染建筑废物的处置应用鲜有报道,出于对环境的保护，有必要研究一种针对锡污染建筑废物用的清洗效果高的洗涤剂。
发明内容
本发明的目的在于解决现有重金属污染土壤清洗剂对锡元素清洗效果不明显的不足，提供一种有效清除建筑废物上锡元素的锡污染建筑废物用洗涤剂。
一种锡污染建筑废物用洗涤剂，特殊之处在于由以下重量份配比的原料制备而成：5,5-二甲基噁唑烷-2,4-二酮18-26份，2,2,4,4,6,6-六甲基-1,3,5-三噻烷30-38份，4-喹啉基(5-乙烯基-1-氮杂双环[2.2.2]辛烷-2-基)甲醇12-16份，1-(2-羟乙基)-2-硫代咪唑烷酮13-19份，1,6-己二醇二缩水甘油醚37-43份，1,4-丁二醇二乙酸酯22-28份，1-(2-羟乙基)-2-咪唑啉酮34-40份，3-胺基-1-金刚烷醇6-12份，N-(3,7,12-三羟基-24-羰基胆烷-24-基)-甘氨酸40-48份。
优选地，采用以下重量份配比的原料制备的锡污染建筑废物用洗涤剂具有更好的洗涤效果，5,5-二甲基噁唑烷-2,4-二酮22份，2,2,4,4,6,6-六甲基-1,3,5-三噻烷38份，4-喹啉基(5-乙烯基-1-氮杂双环[2.2.2]辛烷-2-基)甲醇12份，1-(2-羟乙基)-2-硫代咪唑烷酮16份，1,6-己二醇二缩水甘油醚43份，1,4-丁二醇二乙酸酯22份，1-(2-羟乙基)-2-咪唑啉酮37份，3-胺基-1-金刚烷醇12份，N-(3,7,12-三羟基-24-羰基胆烷-24-基)-甘氨酸40份。
进一步，为了获得清洁效率更高的锡污染建筑废物用洗涤剂，所述锡污染建筑废物用洗涤剂还包括以下重量份配比的原料：9-甲基-9-氮杂双环[3.3.1]壬烷-3-酮肟27-33份，N-氯甲酰基-2-咪唑烷酮33-39份，1-甲基环丙烷甲醇14-18份。
优选地，锡污染建筑废物用洗涤剂，其原料重量份配比为：9-甲基-9-氮杂双环[3.3.1]壬烷-3-酮肟30份，N-氯甲酰基-2-咪唑烷酮39份，1-甲基环丙烷甲醇14份。
此外，本发明的洗涤剂优选含有表面活性剂和/或螯合剂，由此提高洗涤效果。
再优选的是，所述表面活性剂和/或螯合剂重量份配比为2-6份。其含量多时极易起泡，少时洗涤效果降低。
本发明的制备方法：将去离子水、5,5-二甲基噁唑烷-2,4-二酮、2,2,4,4,6,6-六甲基-1,3,5-三噻烷、4-喹啉基(5-乙烯基-1-氮杂双环[2.2.2]辛烷-2-基)甲醇、1-(2-羟乙基)-2-硫代咪唑烷酮、1,6-己二醇二缩水甘油醚加入反应器1中于60-85℃下搅拌溶解，将1,4-丁二醇二乙酸酯、1-(2-羟乙基)-2-咪唑啉酮、3-胺基-1-金刚烷醇、N-(3,7,12-三羟基-24-羰基胆烷-24-基)-甘氨酸在反应器2中于45-60℃下搅拌溶解，将反应器2中的混合物逐渐加入到反应器1中，45℃恒温水浴中充分搅拌15-25分钟，静置1.5-2小时，即得到所需的锡污染建筑废物用洗涤剂。
该锡污染建筑废物用洗涤剂，对建筑废物可直接清洗使用，且对于锡污染建筑废物中的锡元素具有极高的去除效果，清洗效率高，去除效果好，适于在锡污染建筑废物环保领域中广泛推广应用。
具体实施方式
以下给出本发明的具体实施方式，用来对本发明进行进一步说明。本发明中，如无特别说明，各原料均以有效物含量为100%计。
以下实施例中，原料介绍：
5,5-二甲基噁唑烷-2,4-二酮，CAS登录号为：695-53-4；
2,2,4,4,6,6-六甲基-1,3,5-三噻烷，CAS登录号为：828-26-2；
4-喹啉基(5-乙烯基-1-氮杂双环[2.2.2]辛烷-2-基)甲醇，CAS登录号为：118-10-5；
1-(2-羟乙基)-2-硫代咪唑烷酮，CAS登录号为：932-49-0；
1,6-己二醇二缩水甘油醚，CAS登录号为：16096-31-4；
1,4-丁二醇二乙酸酯，CAS登录号为：33934-62-2；
1-(2-羟乙基)-2-咪唑啉酮，CAS登录号为：3699-54-5；
3-胺基-1-金刚烷醇，CAS登录号为：702-82-9；
N-(3,7,12-三羟基-24-羰基胆烷-24-基)-甘氨酸，CAS登录号为：475-31-0；
9-甲基-9-氮杂双环[3.3.1]壬烷-3-酮肟，CAS登录号为：6164-67-6；
N-氯甲酰基-2-咪唑烷酮，CAS登录号为：13214-53-4；
1-甲基环丙烷甲醇，CAS登录号为：2746-14-7。
作为本发明的洗涤剂中优选使用的表面活性剂，优选阴离子系表面活性剂，可举出羧酸型、磺酸型、硫酸酯型、磷酸酯型等，优选有C11-20左右的烷基（优选直链状）的表面活性剂，特优选磺酸型的表面活性剂。
这种场合，也可以是烷基的碳原子数不同的表面活性剂的混合物。另外，作为磺酸的平衡离子没有特殊限制，但优选铵离子等。
例如，优选使用是混合有C11-16范围的烷基直链的磺酸型的阴离子系表面活性剂、铵离子是平衡离子的表面活性剂等。
表面活性剂可以只使用1种，也可以2种或者更多种并用。
作为本发明使用的螯合剂，优选乙二胺四乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、三亚乙基四胺六乙酸、羟乙基乙二胺三乙酸、氨三乙酸等的含氮羧酸类，乙二胺四（亚甲基膦酸）、丙二胺四（亚甲基膦酸）等的含氮膦酸类，乙二胺二邻羟基苯基乙酸及其衍生物，N,N‘-双（2-羟基苄基）乙二胺-N,N‘-二乙酸等。
这些螯合剂可以酸的形式使用，也可以铵盐等的盐形式使用。
螯合剂可以只使用1种，也可以2种或者更多种并用。
实施例1
称量以下重量份配比的原料：5,5-二甲基噁唑烷-2,4-二酮18kg，2,2,4,4,6,6-六甲基-1,3,5-三噻烷34kg，4-喹啉基(5-乙烯基-1-氮杂双环[2.2.2]辛烷-2-基)甲醇16kg，1-(2-羟乙基)-2-硫代咪唑烷酮13kg，1,6-己二醇二缩水甘油醚40kg，1,4-丁二醇二乙酸酯28kg，1-(2-羟乙基)-2-咪唑啉酮34kg，3-胺基-1-金刚烷醇9kg，N-(3,7,12-三羟基-24-羰基胆烷-24-基)-甘氨酸48kg。
本实施例锡污染建筑废物用洗涤剂的制备方法：将去离子水、5,5-二甲基噁唑烷-2,4-二酮、2,2,4,4,6,6-六甲基-1,3,5-三噻烷、4-喹啉基(5-乙烯基-1-氮杂双环[2.2.2]辛烷-2-基)甲醇、1-(2-羟乙基)-2-硫代咪唑烷酮、1,6-己二醇二缩水甘油醚加入反应器1中于60-85℃下搅拌溶解，将1,4-丁二醇二乙酸酯、1-(2-羟乙基)-2-咪唑啉酮、3-胺基-1-金刚烷醇、N-(3,7,12-三羟基-24-羰基胆烷-24-基)-甘氨酸在反应器2中于45-60℃下搅拌溶解，将反应器2中的混合物逐渐加入到反应器1中，45℃恒温水浴中充分搅拌15-25分钟，静置1.5-2小时，即得到所需的锡污染建筑废物用洗涤剂。
实施例2
称量以下重量份配比的原料：5,5-二甲基噁唑烷-2,4-二酮22kg，2,2,4,4,6,6-六甲基-1,3,5-三噻烷38kg，4-喹啉基(5-乙烯基-1-氮杂双环[2.2.2]辛烷-2-基)甲醇12kg，1-(2-羟乙基)-2-硫代咪唑烷酮16kg，1,6-己二醇二缩水甘油醚43kg，1,4-丁二醇二乙酸酯22kg，1-(2-羟乙基)-2-咪唑啉酮37kg，3-胺基-1-金刚烷醇12kg，N-(3,7,12-三羟基-24-羰基胆烷-24-基)-甘氨酸40kg。
本实施例锡污染建筑废物用洗涤剂的制备方法同实施例1。
实施例3
称量以下重量份配比的原料：5,5-二甲基噁唑烷-2,4-二酮26kg，2,2,4,4,6,6-六甲基-1,3,5-三噻烷30kg，4-喹啉基(5-乙烯基-1-氮杂双环[2.2.2]辛烷-2-基)甲醇14kg，1-(2-羟乙基)-2-硫代咪唑烷酮19kg，1,6-己二醇二缩水甘油醚37kg，1,4-丁二醇二乙酸酯25kg，1-(2-羟乙基)-2-咪唑啉酮40kg，3-胺基-1-金刚烷醇6kg，N-(3,7,12-三羟基-24-羰基胆烷-24-基)-甘氨酸44kg。
本实施例锡污染建筑废物用洗涤剂的制备方法同实施例1。
实施例4
称量以下重量份配比的原料：5,5-二甲基噁唑烷-2,4-二酮22kg，2,2,4,4,6,6-六甲基-1,3,5-三噻烷38kg，4-喹啉基(5-乙烯基-1-氮杂双环[2.2.2]辛烷-2-基)甲醇12kg，1-(2-羟乙基)-2-硫代咪唑烷酮16kg，1,6-己二醇二缩水甘油醚43kg，1,4-丁二醇二乙酸酯22kg，1-(2-羟乙基)-2-咪唑啉酮37kg，3-胺基-1-金刚烷醇12kg，N-(3,7,12-三羟基-24-羰基胆烷-24-基)-甘氨酸40k，9-甲基-9-氮杂双环[3.3.1]壬烷-3-酮肟27kg，N-氯甲酰基-2-咪唑烷酮36kg，1-甲基环丙烷甲醇18kg。
本实施例锡污染建筑废物用洗涤剂的制备方法：将去离子水、5,5-二甲基噁唑烷-2,4-二酮、2,2,4,4,6,6-六甲基-1,3,5-三噻烷、4-喹啉基(5-乙烯基-1-氮杂双环[2.2.2]辛烷-2-基)甲醇、1-(2-羟乙基)-2-硫代咪唑烷酮、1,6-己二醇二缩水甘油醚加入反应器1中于60-85℃下搅拌溶解，将1,4-丁二醇二乙酸酯、1-(2-羟乙基)-2-咪唑啉酮、3-胺基-1-金刚烷醇、N-(3,7,12-三羟基-24-羰基胆烷-24-基)-甘氨酸、9-甲基-9-氮杂双环[3.3.1]壬烷-3-酮肟、N-氯甲酰基-2-咪唑烷酮、1-甲基环丙烷甲醇在反应器2中于45-60℃下搅拌溶解，将反应器2中的混合物逐渐加入到反应器1中，45℃恒温水浴中充分搅拌15-25分钟，静置1.5-2小时，即得到所需的锡污染建筑废物用洗涤剂。
实施例5
称量以下重量份配比的原料：5,5-二甲基噁唑烷-2,4-二酮22kg，2,2,4,4,6,6-六甲基-1,3,5-三噻烷38kg，4-喹啉基(5-乙烯基-1-氮杂双环[2.2.2]辛烷-2-基)甲醇12kg，1-(2-羟乙基)-2-硫代咪唑烷酮16kg，1,6-己二醇二缩水甘油醚43kg，1,4-丁二醇二乙酸酯22kg，1-(2-羟乙基)-2-咪唑啉酮37kg，3-胺基-1-金刚烷醇12kg，N-(3,7,12-三羟基-24-羰基胆烷-24-基)-甘氨酸40k，9-甲基-9-氮杂双环[3.3.1]壬烷-3-酮肟30kg，N-氯甲酰基-2-咪唑烷酮39kg，1-甲基环丙烷甲醇14kg。
本实施例锡污染建筑废物用洗涤剂的制备方法同实施例4。
实施例6
称量以下重量份配比的原料：5,5-二甲基噁唑烷-2,4-二酮22kg，2,2,4,4,6,6-六甲基-1,3,5-三噻烷38kg，4-喹啉基(5-乙烯基-1-氮杂双环[2.2.2]辛烷-2-基)甲醇12kg，1-(2-羟乙基)-2-硫代咪唑烷酮16kg，1,6-己二醇二缩水甘油醚43kg，1,4-丁二醇二乙酸酯22kg，1-(2-羟乙基)-2-咪唑啉酮37kg，3-胺基-1-金刚烷醇12kg，N-(3,7,12-三羟基-24-羰基胆烷-24-基)-甘氨酸40k，9-甲基-9-氮杂双环[3.3.1]壬烷-3-酮肟33kg，N-氯甲酰基-2-咪唑烷酮33kg，1-甲基环丙烷甲醇16kg。
本实施例锡污染建筑废物用洗涤剂的制备方法同实施例4。
实施例7
称量以下重量份配比的原料：5,5-二甲基噁唑烷-2,4-二酮22kg，2,2,4,4,6,6-六甲基-1,3,5-三噻烷38kg，4-喹啉基(5-乙烯基-1-氮杂双环[2.2.2]辛烷-2-基)甲醇12kg，1-(2-羟乙基)-2-硫代咪唑烷酮16kg，1,6-己二醇二缩水甘油醚43kg，1,4-丁二醇二乙酸酯22kg，1-(2-羟乙基)-2-咪唑啉酮37kg，3-胺基-1-金刚烷醇12kg，N-(3,7,12-三羟基-24-羰基胆烷-24-基)-甘氨酸40k，9-甲基-9-氮杂双环[3.3.1]壬烷-3-酮肟30kg，N-氯甲酰基-2-咪唑烷酮39kg，1-甲基环丙烷甲醇14kg，表面活性剂和螯合剂4kg。
本实施例锡污染建筑废物用洗涤剂的制备方法：将去离子水、5,5-二甲基噁唑烷-2,4-二酮、2,2,4,4,6,6-六甲基-1,3,5-三噻烷、4-喹啉基(5-乙烯基-1-氮杂双环[2.2.2]辛烷-2-基)甲醇、1-(2-羟乙基)-2-硫代咪唑烷酮、1,6-己二醇二缩水甘油醚加入反应器1中于60-85℃下搅拌溶解，将1,4-丁二醇二乙酸酯、1-(2-羟乙基)-2-咪唑啉酮、3-胺基-1-金刚烷醇、N-(3,7,12-三羟基-24-羰基胆烷-24-基)-甘氨酸、9-甲基-9-氮杂双环[3.3.1]壬烷-3-酮肟、N-氯甲酰基-2-咪唑烷酮、1-甲基环丙烷甲醇、表面活性剂和螯合剂在反应器2中于45-60℃下搅拌溶解，将反应器2中的混合物逐渐加入到反应器1中，45℃恒温水浴中充分搅拌15-25分钟，静置1.5-2小时，即得到所需的锡污染建筑废物用洗涤剂。
实施例8
称量以下重量份配比的原料：5,5-二甲基噁唑烷-2,4-二酮22kg，2,2,4,4,6,6-六甲基-1,3,5-三噻烷38kg，4-喹啉基(5-乙烯基-1-氮杂双环[2.2.2]辛烷-2-基)甲醇12kg，1-(2-羟乙基)-2-硫代咪唑烷酮16kg，1,6-己二醇二缩水甘油醚43kg，1,4-丁二醇二乙酸酯22kg，1-(2-羟乙基)-2-咪唑啉酮37kg，3-胺基-1-金刚烷醇12kg，N-(3,7,12-三羟基-24-羰基胆烷-24-基)-甘氨酸40k，9-甲基-9-氮杂双环[3.3.1]壬烷-3-酮肟30kg，N-氯甲酰基-2-咪唑烷酮39kg，1-甲基环丙烷甲醇14kg，表面活性剂2kg。
本实施例锡污染建筑废物用洗涤剂的制备方法：将去离子水、5,5-二甲基噁唑烷-2,4-二酮、2,2,4,4,6,6-六甲基-1,3,5-三噻烷、4-喹啉基(5-乙烯基-1-氮杂双环[2.2.2]辛烷-2-基)甲醇、1-(2-羟乙基)-2-硫代咪唑烷酮、1,6-己二醇二缩水甘油醚加入反应器1中于60-85℃下搅拌溶解，将1,4-丁二醇二乙酸酯、1-(2-羟乙基)-2-咪唑啉酮、3-胺基-1-金刚烷醇、N-(3,7,12-三羟基-24-羰基胆烷-24-基)-甘氨酸、9-甲基-9-氮杂双环[3.3.1]壬烷-3-酮肟、N-氯甲酰基-2-咪唑烷酮、1-甲基环丙烷甲醇、表面活性剂在反应器2中于45-60℃下搅拌溶解，将反应器2中的混合物逐渐加入到反应器1中，45℃恒温水浴中充分搅拌15-25分钟，静置1.5-2小时，即得到所需的锡污染建筑废物用洗涤剂。
实施例9
称量以下重量份配比的原料：5,5-二甲基噁唑烷-2,4-二酮22kg，2,2,4,4,6,6-六甲基-1,3,5-三噻烷38kg，4-喹啉基(5-乙烯基-1-氮杂双环[2.2.2]辛烷-2-基)甲醇12kg，1-(2-羟乙基)-2-硫代咪唑烷酮16kg，1,6-己二醇二缩水甘油醚43kg，1,4-丁二醇二乙酸酯22kg，1-(2-羟乙基)-2-咪唑啉酮37kg，3-胺基-1-金刚烷醇12kg，N-(3,7,12-三羟基-24-羰基胆烷-24-基)-甘氨酸40k，9-甲基-9-氮杂双环[3.3.1]壬烷-3-酮肟30kg，N-氯甲酰基-2-咪唑烷酮39kg，1-甲基环丙烷甲醇14kg，表面活性剂和螯合剂6kg。
本实施例锡污染建筑废物用洗涤剂的制备方法：将去离子水、5,5-二甲基噁唑烷-2,4-二酮、2,2,4,4,6,6-六甲基-1,3,5-三噻烷、4-喹啉基(5-乙烯基-1-氮杂双环[2.2.2]辛烷-2-基)甲醇、1-(2-羟乙基)-2-硫代咪唑烷酮、1,6-己二醇二缩水甘油醚加入反应器1中于60-85℃下搅拌溶解，将1,4-丁二醇二乙酸酯、1-(2-羟乙基)-2-咪唑啉酮、3-胺基-1-金刚烷醇、N-(3,7,12-三羟基-24-羰基胆烷-24-基)-甘氨酸、9-甲基-9-氮杂双环[3.3.1]壬烷-3-酮肟、N-氯甲酰基-2-咪唑烷酮、1-甲基环丙烷甲醇、表面活性剂和螯合剂在反应器2中于45-60℃下搅拌溶解，将反应器2中的混合物逐渐加入到反应器1中，45℃恒温水浴中充分搅拌15-25分钟，静置1.5-2小时，即得到所需的锡污染建筑废物用洗涤剂。
用实施例1-9所得成品进行锡残留去除率测试
以重金属污染土壤常用的洗涤剂作为对照组，0.1mol/L的EDTA-Na2(分析纯)、0.5mol/L的柠檬酸(优级纯)、0.5mol/L的HC1(优级纯)。
(1)锡污染样品准备
选取某化工厂锡盐生产车间厂房内地表铺设的被锡污染的混凝土块，以该混凝土块建筑废物为测试对象，将混凝土块粉碎到0.9mm，过筛，密封保存备用。
对照组中清洗剂首先采用去离子水洗涤，去除水溶态锡。准确称取100g样品于塑料水桶中，用去离子水按照固液比1：10进行洗涤40min，固液分离后将样品风干、保存备用。
准确称取5g一次洗涤后的样品于250ml锥形瓶中，按固液比1：10分别加入50ml对照组清洗剂，同时称取5g未洗涤样品于250ml锥形瓶中，按固液比1：10分别加入50ml实施例1-4洗涤剂，电磁搅拌清洗40min，抽滤，收集滤液和固体样品将清洗后样品风干、保存备用。
（2）样品锡残留计算
（3）结果分析
不同实施例洗涤剂及市售重金属污染土壤常用洗涤剂对锡污染建筑废物的清洗效果见下表。
由上表对比可知，本发明锡污染建筑废物用洗涤剂清洗效果明显优于市售的重金属污染土壤常用的洗涤剂，对化合态二价Sn去除率达到97.3%以上，化合态四价Sn去除率达到95.6%以上，其中，相较于市售的重金属污染土壤常用的洗涤剂，本发明洗涤剂对二价Sn的去除效果尤为明显，具有极高的市场价值。