多硫化钙的应用

概述^[1]

多硫化钙（Calcium polysulfide,CaS₅ or CaSx）最开始应用于饮用水处理，其无毒，在好氧条件下被氧化成 Ca²⁺、SO₄^2-和 S₀。近些年，多硫化钙被用于铬污染修复领域，将 Cr(VI)还原成 Cr(III)的过程中，不改变水体 pH 值。多硫化钙中的 Sx^2-(x 一般为 4.7~5.4，x约为 5)为直链结构，一般多硫化钙采用“CaS₅”化学式。

应用^[2-3]

 近几年，多硫化钙也被用于废水处理和铬矿残渣处理，见有关被Cr(VI)污染的地下水的污染报道，但采用多硫化钙修复 Cr(VI)污染的地下水已有应用。

（1）将多硫化钙应用于铬、汞、镉、锌、铅、铜等重金属污染及复合重金属污染修复，对比硫化氢、硫化钠与多硫化钙对汞的去除效果，以及多硫化钙对各种重金属的处理效果。结果表明，多硫化钙与重金属可在如下条件下反应：p H 3~11，温度 10~85℃，搅拌速度 10HZ，可处理初始浓度为 250 mg.L-1的大多数重金属。出水重金属浓度在 50 mg.L-1以下，反应产物为金属硫化物或金属氢氧化物。

（2）研究多硫化钙还原水中 Cr(VI)的投加量及反应动力学特征。采用静态分析研究多硫化钙还原高石灰含量铬矿矿渣污染的地下水及尾矿的可行性，结果表明多硫化钙对 p H 值为 8 到 12.5 的尾矿具有较好的处理效果。

（3）采用实验室探究粒径、p H 值、修复时间和矿物成分对多硫化钙修复铬的影响，确定多硫化钙与铬的化学计量比为 2，修复周期为18 个月，铬毒理性监测结果小于 5mg.L-1，碱性提取浓度小于 9mg/Kg，但 XANES结果较高；p H 值小于 9，粒径小于 0.075 mm 时，Cr(VI)的检出浓度最低，为610.2mg/Kg，p H 值大于 9，不利于钙矾石的形成。

（4）采用微 X 射线衍射法测量水溶液中残留的 Cr(VI)的浓度，结果表明采用碱性消化法处理后，水溶液中 Cr(VI)的浓度小。

（5）多硫化钙在铬污染土壤或地下水修复中的用途和修复方法，采用多硫化钙进行铬污染修复，具体涉及两种修复方法：用多硫化钙修复铬污染土壤的修复方法；包括土壤铬污染程度调查、准备多硫化钙水剂、确定多硫化钙水剂的投加比、投加多硫化钙水剂、补充水分、修复反应、土壤养护及修复后土壤性质调节；用多硫化钙修复铬污染地下水的修复方法，包括布置注入点和确定修复药剂量、配制修复药剂、注入点定位、多硫化钙修复药剂的注入和调整注入点位置及注入点数量等。本发明操作过程简单，药剂来源稳定、反应速度快、修复效果好、修复后能保持长期稳定等优势，可用于大规模实施中，经济合理，是一种较理想的铬污染土壤或地下水的修复技术。

（6）制备一种纯中药制剂无毒农药，属于农药配制技术，该农药由中药汤剂和多硫化钙与硫代硫酸钙的混合物两者按1∶1.5比例混合制成，中药汤剂原料组份百分比是：桑白皮、苦参、土槿皮、苦楝皮、生百部、藜芦各8—11，木槿皮、海桐皮、半边莲各5—8，槟榔、贯众、使君子、蛇床子各4—6，松香3 —5，制取多硫化钙和硫代硫酸钙混合物的硫磺和生石灰的重量酸比是2∶1，本发明与现有技术相比，由于采用纯中药制剂，因此明显的优点是无毒，又由于各味中药具有不同的药理特性，因此决定了本发明是一种具杀虫、防病、治病、浸种、作为有机肥料等多种用途的广谱类农药。

主要参考资料

[1] 多硫化钙修复地下水铬污染研究

[2] CN201510159414.3一种用多硫化钙修复铬污染地下水的修复方法

[3] CN96120229.7包含多种中药的农药及其制备方法