BR102021003977A2

BR102021003977A2 - Composição para formar complexos com íons de metal pesado, e, processo para remover íons de metal pesado de uma solução de ácido fosfórico

Info

Publication number: BR102021003977A2
Application number: BR102021003977-9A
Authority: BR
Inventors: Lei Zhang; Ravi Rajshekar Hiremath; Kenan Tokmic
Original assignee: Cytec Industries Inc.
Priority date: 2021-03-02
Filing date: 2021-03-02
Publication date: 2022-09-06

Abstract

Composições e processos para remover/recuperar íons de metal pesado em soluções contendo ácido fosfórico adicionando reagentes tendo pelo menos um composto de organotiofósforo e pelo menos um composto de 2-mercaptobenzotiazol a uma solução ou pasta fluida de ácido fosfórico de processo úmido para formar complexos de íon de metal pesado, e separação dos complexos de íon de metal pesado da solução são providos aqui.

Description

COMPOSIÇÃO PARA FORMAR COMPLEXOS COM ÍONS DE METAL PESADO, E, PROCESSO PARA REMOVER ÍONS DE METAL PESADO DE UMA SOLUÇÃO DE ÁCIDO FOSFÓRICO

CONTEXTO DA INVENÇÃO CAMPO DA TECNOLOGIA

[001] O conceito tecnológico descrito aqui se refere no geral a purificação de correntes de processo industrial. Mais particularmente, o conceito descrito aqui se refere a remoção de íons de metal pesado, especialmente cádmio e arsênio, das correntes de processamento de ácido fosfórico.

DESCRIÇÃO DA TÉCNICA RELACIONADA

[002] Cerca de 90% do ácido fosfórico do mundo são produzidos de acordo com o processo úmido, que é convencionalmente preparado acidulando rocha de fosfato (que contém fosfato de cálcio) com ácido sulfúrico para produzir um ácido fosfórico de processo úmido bruto (WPA) e sulfato de cálcio insolúvel (gesso).

[003] A fabricação de ácido fosfórico é bem conhecida e é o objetivo de inúmeros livros-texto. Uma vista geral da fabricação de fosfatos e ácido fosfórico é tratada por Becker em Phosphates and Phosphoric Acids, Marcel Dekker, Inc. 1989; e por Stack em Phosphoric Acid, Part 1 e Part 2, Marcel Dekker, Inc. 1968. No processo, rochas de fosfato são limpas na usina de lavagem e moídas no moinho de Bola antes de ser alimentadas em uma série de reatores para digestão com ácido sulfúrico junto com ácido fosfórico reciclado do processo. Após digestão, a pasta fluida da reação é filtrada para separar ácido fosfórico de rochas não dissolvidas, do gesso recém-formado e das gangas. O WPA bruto filtrado é então enviado para clarificadores e evaporadores para purificação e concentração adicional. O ácido fosfórico purificado é tanto enviado como Ácido de Grau Comercial (MGA) quanto continuado para produzir 69% de Super Ácido fosfórico P2O5 (SPA), onde ele pode ser convertido em muitos produtos finais variando de um reagente químico, inibidor de ferrugem, aditivo alimentícios, agente de ataque dental e ortopédico, eletrólito, fluxo, agente de dispersão, agente de ataque industrial, carga de alimentação de adubo, e componente de produtos de limpeza doméstica. Por exemplo, ácido fosfórico bruto é concentrado a 54% de (P2O5) antes de enviar para produção de Fosfato de Monoamônio (MAP), Fosfato de Diamônio de (DAP), ou fosfato-sulfato de amônio (APS).

[004] Durante a produção de ácido fosfórico certas impurezas de metal na forma de íons de metal pesado, tais como cádmio, arsênio, chumbo, cobre, e mercúrio, estão presentes como minerais nas rochas de fosfato e são dissolvidas no ácido fosfórico. As impurezas de metal são consideradas inaceitáveis acima de um certo nível, dependendo da aplicação de ácido fosfórico, em virtude de sua toxicidade. Dessa maneira, as impurezas de metal têm de ser tanto completamente removidas quanto seus níveis têm de ser significativamente reduzidos.

[005] Por exemplo, cádmio (Cd) é tóxico e pode causar múltiplos problemas para a saúde de seres humanos. Estudos mostram que a principal exposição de Cd a população geral não fumante é através de ingestão de alimento contaminado. Adubos de fosfato foram identificados como uma fonte importante que introduz Cd no solo, que pode ser facilmente absorvido por plantas agrícolas e acumulado na cadeia alimentar (“Cádmium in phosphate fertilizers; ecological and economical aspects”, CHEMIK 2014, 68, 10, 837-842).

[006] Cd em adubo de fosfato vem de ácido fosfórico, a principal matéria prima usada para produzir adubo de fosfato. De fato, a maior parte da produção de ácido fosfórico é usada para produzir adubo. Cd em ácido fosfórico origina adicionalmente de minérios com teor de fosfato. Portanto, Cd pode ser removido tanto do minério de fosfato quanto da corrente de ácido fosfórico, com mesmo sendo o foco de pesquisa nas décadas passadas. Diversas categorias de tecnologias para remover Cd da corrente de ácido foram desenvolvidas, incluindo cocristalização com anidrido, precipitação com íons de sulfeto e compostos sulforosos orgânicos, remoção por extração de solvente, remoção por troca de íon, remoção por adsorventes, e separação por tecnologia de membrana (“Progress in the development of decadmiation of phosphorus fertilizers” Fertilizer Industry Federation of Australia, Inc., Conference “Fertilizers in Focus”, 2001, 101-106).

[007] A Patente dos Estados Unidos N° 4.378.340 (1983) descreve método para remover metais pesados, particularmente cádmio, de ácido fosfórico de processo úmido através de neutralização parcial de ácidos com álcali, seguido por precipitação com compostos de sulfeto. Patente dos Estados Unidos N° 5.431.895 (1995) também descreve o uso de solução alcalina e solução aquosa de sulfeto simultaneamente com mistura completa para remover chumbo e cádmio de ácido fosfórico.

[008] A Patente dos Estados Unidos N° 4.986.970 (1991) descreve o uso de sal de metal de ácido ditiocarbônico-O-ésteres para precipitar os metais pesados, especialmente cádmio, de ácido fosfórico parcialmente neutralizado (pH 1,4 a 2) e pré-resfriado (5-40°C). Posteriormente, os complexos podem ser separados de ácido usando métodos tipo flotação ou filtração.

[009] A Patente dos Estados Unidos N° 4.452.768 (1984), a Patente dos Estados Unidos N° 4.479.924 (1984), a Patente dos Estados Unidos N° 4.713.229 (1987), e Patente europeia N° EP0333489 B1 (1989) descrevem métodos para separar metais pesados, especialmente cádmio, mercúrio, e chumbo, de ácido fosfórico usando um éster de ácido diorganilditiofosfórico e um adsorvente, um composto de diorganilditiofósforo e um adsorvente, um ácido do éster diorganilditiofosfórico e um adsorvente e um agente de redução, e um reagente de tio-organofosfina e um agente de redução, respectivamente.

[0010] A Publicação de Patente dos Estados Unidos N° 2004/0179984 também descreve métodos para remover metais pesados de ácido fosfórico de processo úmido adicionando reagentes de mistura de ácido diorgano ditiofosfínico (ou sais de metal alcalino ou amônia dos mesmos), um primeiro ácido ditiofosfórico (ou sais de metal alcalino ou amônia dos mesmos) com frações alquila ou alquilarila ou aralquila e, opcionalmente, um segundo ácido diaril ditiofosfórico (ou sais de metal alcalino ou amônia dos mesmos).

[0011] Diversas publicações científicas (“Cadmium(II) extraction from phosphoric media by bis(2,4,4-trimethylpentyl) thiophosphinic acid (Cyanex 302)”,” Fluid Phase Equilibria 145 (1998) 301-310), e “Extraction of cadmium from phosphoric acid by trioctylphosphine oxide/kerosene solvent using factorial design ”,” Periodica Polytechnic Chemical Engineering 55/2 (2011) 45-48)) discutem a remoção de Cádmio de ácido fosfórico com base no método de extração de solvente usando reagentes tais como ácido bis(2,4,4-trimetilpentil) tiofosfínico/querosene, e óxido de trioctilfosfina/querosene, respectivamente.

[0012] Entretanto, embora os vários reagentes e abordagens discutidos anteriormente possam ter alguns méritos e aplicabilidade em produção de ácido fosfórico, o alto custo de investimento, alto custo de tratamento, e baixa eficácia estão limitando sua ampla aceitação em escala industrial (vide “Cadmium in phosphate fertilizers; ecological and economical aspects”, CHEMIK 2014, 68, 10, 837-842). Contaminação por metal pesado de alimento, especialmente cádmio que origina do uso de ácido fosfórico em produção de adubo, continua a ser uma preocupação com a saúde pública. O impacto econômico para o problema de metal pesado é substancial, e a indústria precisa de uma tecnologia mais eficaz e econômica do que a que existe atualmente. Adicionalmente, existe uma recente pressão regulatória para limitar ainda mais o nível de Cd em adubos de fosfato (Vide European Commission Fact Sheet. “Circular economy: New Regulation to boost the use of organic and waste-based fertilisers”EU MEMO-16-826, 17 March 2016, europa.eu/rapid/press-release_MEMO-16-826_en.htm).

[0013] Em um esforço de abordar tais barreiras reguladoras, a Patente dos Estados Unidos N° 10.865.110 (2020) do Requerente provê processos para remover íons de metal pesado tais como cádmio e arsênio das soluções de ácido fosfórico contendo tais íons de metal pesado adicionando uma quantidade eficaz de um reagente incluindo um composto de organotiofósforo e um tensoativo à solução de ácido fosfórico. Uma vez que o reagente forma um complexo de metal pesado, ele pode ser separado da solução de ácido fosfórico por qualquer meio conhecido pelos versados na técnica. Embora esse processo seja muito eficaz, ele tende a exigir uma dosagem alta de reagente organotiofósforo para soluções de ácido fosfórico contendo níveis aumentados de cádmio.

[0014] Dessa maneira, as composições e métodos atualmente disponíveis para remoção de metal pesado de ácido fosfórico no processo de produção exigem melhoria adicional e/ou contínua. Uma vez que muitos fatores (por exemplo, tipo de minério, temperatura, agitação, projeto de reator, produto químico ácido, íons estrangeiros, espécies orgânicas, e viscosidade de meio de ácido fosfórico) podem afetar o desempenho dos reagentes, é um grande desfio desenvolver reagentes de alta eficácia úteis para remover metais pesados do ácido fosfórico. Reagentes bem sucedidos para remover metais pesados em correntes do processo industrial, tal como ácido fosfórico de processo úmido, seriam um avanço útil na técnica e poderiam encontrar rápida aceitação na indústria.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0015] O exposto e objetivos adicionais são alcançados de acordo com os princípios da invenção em que os inventores detalham a descoberta surpreendente que os compostos de organotiofósforo e compostos de 2-mercaptobenzotiazol são eficazes como uma nova composição de reagente para remover íons de metal pesado de soluções aquosas contendo ácido fosfórico. Dessa maneira, os processos para remover ions de metal pesado de acordo com várias modalidades da presente invenção como descrito aqui a seguir são aplicáveis para uso com os vários estágios de produção de ácido fosfórico de processo úmido.

[0016] Dessa maneira, em um aspecto a presente invenção provê composições para complexar metais pesados em solução, em que a composição inclui uma quantidade eficaz de um composto de organotiofósforo e um composto de 2-mercaptobenzotiazol.

[0017] Em um outro aspecto, a invenção provê processos para remover íons de metal pesado de uma solução contendo ácido fosfórico adicionando uma quantidade eficaz de um reagente incluindo um composto de organotiofósforo e um composto de 2-mercaptobenzotiazol à solução para formar complexos de metal pesado e separar os complexos de metal pesado da solução.

[0018] Nas mesmas ou adicionais modalidades, o processo pode incluir adicionalmente adicionar uma quantidade eficaz de um agente de redução à solução contendo ácido fosfórico.

[0019] Nas mesmas ou adicionais modalidades, o processo pode incluir adicionalmente adicionar uma quantidade eficaz de um adsorvente à solução contendo ácido fosfórico.

[0020] Esse sumário da invenção não lista todas as caracteristicas necessárias e, portanto, subcombinações dessas características ou elementos podem também constituir uma invenção. Dessa maneira, esses e outros objetivos, recursos e vantagens dessa invenção ficarão aparentes pela descrição detalhada seguinte dos vários aspectos da invenção tomados em combinação com os Figuras e Exemplos anexos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0021] A FIG. 1 é um gráfico correspondendo aos resultados dos Exemplos 3B-2, 3C-1 e 3D-4, em que a razão de Cd removido do ácido fosfórico da usina concentrado a ~ 70°C com dosagens de reagente Na-MBT e Na-DTPi sozinhos e juntos, é ilustrado.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE CERTAS MODALIDADES DA INVENÇÃO

[0022] A presente descrição no geral se refere a purificação de soluções em correntes do processo industrial. Mais particularmente, os inventores descrevem aqui pela primeira vez reagentes e processos para remover e/ou recuperar íons de metal pesado de soluções contendo ácido fosfórico adicionando uma quantidade eficaz de 2-mercaptobenzotiazol ou sais do mesmo, e um composto de organotiofósforo para formar um complexo de metal pesado, e separar o complexo da solução. As composições e processos descritos aqui proveem melhoria e/ou uma vantagem inesperada quando comparados com os processos e composições da técnica anterior.

[0023] Como empregado em toda a presente descrição, os termos a seguir são providos para ajudar o leitor. A menos que de outra forma definida, todos os termos de técnica, notações e outros termos ou terminologia científicos ou industriais usados aqui são destinados a ter os significados comumente entendidos pelos versados na química e/ou técnicas de produção de ácido fosfórico. Em alguns casos, termos com significados comumente entendidos são definidos aqui para clareza e/ou para pronta referência, e a inclusão de tais definições aqui não deve necessariamente ser considerada representar uma diferença substancial em relação à definição do termo como geralmente entendido na técnica a menos que de outra forma indicado. Como usado aqui e nas reivindicações anexas, as formas singulares incluem referentes plurais a menos que o contexto dite claramente de outra forma. Por todo esse relatório descritivo, os termos retêm suas definições.

[0024] Como usado aqui com referência à presente invenção, a expressão “metal pesado” ou “metal” deve se referir aos elementos da tabela periódica tendo uma densidade de mais que 5 g/cm3 e um estado de oxidação maior que 0, (isto é, íons de metal pesado). Tais íons de metal pesado incluem, por exemplo, um ou mais dentre cádmio, arsênio, níquel, mercúrio, zinco, manganês, cobre e chumbo. Em qualquer ou todas as modalidades, íons de cádmio são removidos das soluções contendo ácido fosfórico.

[0025] O conceito de “complexo de metal pesado” se refere a compostos formados reagindo íons de metal pesado com agentes quelantes. Complexos de metal pesado podem ser sólidos, cerosos, ou oleosos nas soluções de ácido fosfórico. Eles podem precipitar, flutuar, ou suspender nas soluções de ácido fosfórico.

[0026] Os versados na técnica entenderão que referência a “soluções de ácido fosfórico”, ou “soluções contendo ácido fosfórico”. No contexto da invenção inclui qualquer solução acídica aquosa contendo ácido fosfórico bruto, pastas fluidas de digestão de ácido fosfórico, ácido fosfórico filtrado, e/ou ácido fosfórico concentrado. Tais soluções de ácido fosfórico são tipicamente obtidas de correntes de usina de produção de ácido fosfórico industrial.

[0027] “Quantidade eficaz’” significa a dosagem de quaisquer reagentes em uma base ativa (tais como as composições incluindo compostos de de 2-mercaptobenzotiazol e organotiofósforo descritos aqui) necessária para prover o desempenho desejado no sistema ou circuito de ácido fosfórico sendo tratado (tal como a formação de complexos de metal pesado) quando comparados a um sistema de controle não tratado ou sistema usando um produto reagente da técnica anterior.

[0028] Como usado aqui, o termo “alquila” visa incluir estruturas de hidrocarboneto linear, ramificado, ou cíclico e combinações das mesmas. Grupos alquila preferidos são os de C30 ou inferiores. Alquila inferior se refere a grupos alquila de 1 a 6 átomos de carbono. Exemplos de grupos alquila inferior incluem metila, etila, propila, isopropila, butila, s-e t-butila, pentila, hexila e similares. Cicloalquila é um subconjunto de alquila e inclui grupos hidrocarboneto cíclico tendo de 3 a 30 átomos de carbono, preferivelmente de 3 a 8 átomos de carbono bem como hidrocarbonetos policíclicos tendo 7 a 10 átomos de carbono.

[0029] O termo “arila” como usado aqui se refere a hidrocarbonetos aromáticos cíclicos que não contêm heteroátomos no anel. Em qualquer ou todas as modalidades, grupos arila contêm cerca de 6 a cerca de 14 carbonos nas porções de anel dos grupos. Assim, grupos arila incluem, não se limitando a grupos fenila, azulenila, heptalenila, bifenila, indacenila, fluorenila, fenantrenila, trifenilenila, pirenila, naftacenila, crisenila, bifenilenila, antracenila e naftila. Os grupos arila podem ser insubstituídos ou substituídos, como definido aqui. Grupos arila substituídos representativos podem ser monossubstituídos ou substituídos mais que uma vez, tais como, mas não se limitando a, 2-, 3-, 4-, 5-, ou 6- grupos fenila substituídos ou 2-8 naftila substituídos, que podem ser substituídos com grupos carbono ou não carbono tais como os conhecidos pelos versados na técnica. Os grupos arila de C6-C12 são preferidos.

[0030] O termo “alquiarila” como usado aqui é um termo amplo e é usado em seu sentido ordinário, incluindo, sem limitação, para se referir a uma arila tendo pelo menos um átomo de hidrogênio de arila substituído com uma fração alquila. O termo “aralquila” como usado aqui é um termo amplo e é usado em seu sentido ordinário, incluindo, sem limitação, para se referir a uma alquila tendo pelo menos uma átomo de hidrogênio de alquila substituído com uma fração arila, tais como benzila, -CH2(1 ou 2-naftil), -(CH2)2fenila, -(CH2)3fenila, -CH(fenil)2, e similares. Particularmente preferidos são grupos aralquila C7-20.

[0031] As expressões “compreendido de”, “compreendendo”, ou “compreende” como usadas aqui incluem modalidades “que consistem essencialmente em” ou “que consistem em” os elementos listados, e os termos “incluindo” ou “tendo” em contexto de descrição da invenção devem ser equiparados a “compreendendo”.

[0032] Os versados na técnica perceberão que, embora modalidades preferidas sejam discutidas em mais detalhes a seguir, múltiplas modalidades do sistema de reagente e processos descritos aqui são contemplados como no escopo da presente invenção. Assim, deve-se notar que qualquer recurso descrito com respeito a um aspecto ou uma modalidade da invenção é intercambiável e/ou combinável com um outro aspecto ou modalidade da invenção a menos que de outra forma declarado. Os versados na técnica também entenderão que qualquer descrição da invenção, ainda embora descrita em relação a uma modalidade ou desenho específico é aplicável e intercambiável com outras modalidades da invenção.

[0033] Além do mais, para propósitos de descrever a presente invenção, onde é dito que um elemento, componente, ou recurso está incluído e/ou selecionado de uma lista de elementos, componentes ou recursos citados, os versados na técnica perceberão que, nas modalidades relacionadas da invenção descritas aqui, o elemento, componente, ou recurso pode também ser qualquer um dos elementos, componentes, ou recursos citados individuais, ou pode também ser selecionado dentre um grupo que consiste em qualquer dois ou mais dos elementos, componentes, ou recursos listados explicitamente. Adicionalmente, qualquer elemento, componente, ou recurso citados em uma lista como essa podem também ser omitidos de tal lista.

[0034] Os versados na técnica entenderão adicionalmente que qualquer citação aqui de uma faixa numérica por pontos finais inclui todos os números englobados na faixa citada (incluindo frações), quer explicitamente citados ou não, bem como os pontos finais da faixa e equivalentes. A expressão “et seq.” é algumas vezes usada para denotar os números englobados na faixa citada sem citar explicitamente todos os números, e deve ser considerada uma descrição completa de todos os números na faixa. Descrição de uma faixa mais estreita ou grupo mais específico além de uma faixa mais ampla ou grupo maior não é uma desaprovação da faixa mais ampla ou grupo maior.

[0035] Compostos de organotiofósforo descritos aqui para qualquer ou todas as modalidades incluem qualquer composto de organofósforo em que pelo menos um dos átomos de oxigênio na fração de fosfato/fosfonato/fosfinato é substituído por um átomo de enxofre. Nas mesmas alternativas modalidades, os compostos de organotiofósforo são selecionados a partir do grupo que consiste em ácido organoditiofosfínico; ácido organoditiofosfônico; ácido organoditiofosfórico; ácido organomonotiofosfínico; ácido organomonotiofosfínico; ácido organomonotiofosfórico; e seus sais de metal alcalino/alcalino terroso correspondentes (por exemplo, cálcio, magnésio, potássio, sódio, lítio) ou amônio; e misturas dos mesmos.

[0036] Nas mesmas alternativas modalidades o composto de organoditiofósforo é selecionado a partir do grupo que consiste em ácido di-isobutil ditiofosfínico; ácido bis(2,4,4-trimetilpentil) ditiofosfínico; ácido di-isobutil ditiofosfórico; ácido dicresil ditiofosfórico; ácido dicresil monotiofosfórico; di(sec-butil) ácido ditiofosfórico; seus sais de metal alcalino ou amônio correspondentes; e misturas dos mesmos. Preferivelmente os compostos de organotiofósforo incluem misturas de ácido organoditiofosfínico, ácido organoditiofosfórico, e seus sais de metal alcalino ou amônio. Nas mesmas alternativas modalidades, o composto de organoditiofosfinato é um sal de metal alcalino correspondente e é di-isobutil ditiofosfinato de sódio; e o composto de organoditiofosfato é um sal de metal alcalino correspondente e é di-isobutil ditiofosfato de sódio.

[0037] 2-mercaptobenzotiazol é um composto bem conhecido pelos versados na técnica e tem muitos usos industriais. Como usada juntamente na descrição e reivindicações, referência a “2-mercaptobenzotiazol”, ou “compostos de 2-mercaptobenzotiazol” deve incluir o próprio composto, qualquer de seus sais de metal alcalino/alcalino terroso correspondentes (por exemplo, cálcio, magnésio, potássio, sódio, lítio), ou sais de amônio, ou misturas de qualquer um dos anteriores.

[0038] Em qualquer ou todas as modalidades da invenção, o composto de organotiofósforo e o composto de 2-mercaptobenzotiazol podem ser adicionados tanto ao ácido fosfórico bruto ou pastas fluidas de digestão antes da filtração de gesso, quanto ao ácido fosfórico filtrado ou ao ácido fosfórico concentrado para complexar os íons de metal pesado. Posteriormente, complexos de metal pesado assim formados podem ser separados de ácido fosfórico ou pasta fluida. Em qualquer ou todas as modalidades, os métodos de separação incluem, não se limitando a filtração, centrifugação, sedimentação, formação de creme, floculação, adsorção e/ou flotação.

[0039] Em qualquer ou todas as modalidades da invenção, o composto de organotiofósforo e o composto de 2-mercaptobenzotiazol podem ser adicionados à solução contendo ácido fosfórico todos em um estágio ou adicionados em diversos estágios. Nas mesmas ou outras modalidades, o composto de organotiofósforo e o composto de 2-mercaptobenzotiazol podem ser adicionados como uma blenda, ou separadamente em qualquer ordem tais como simultaneamente juntos ou sequencialmente. Os tempos de tratamento em qualquer ou todas as modalidades da invenção podem ser de alguns segundos (isto é, 5 a 10 segundos) a 60 minutos. Nos casos onde o reagente complexa os metais pesados muito rapidamente, os tempos de tratamento preferidos são de cerca de 5 segundos a 5 minutos. Mais tipicamente, os tempos de tratamento são de 10 segundos a 60 segundos ou 120 segundos.

[0040] A dosagem do reagente para complexar metais pesados e eficiência de remoção para os vários metais pesados dependerão da quantidade de impurezas de metal pesado presentes no minério e/ou solução contendo ácido fosfórico. Geralmente, quanto maior o número de metais pesados presentes e maior suas concentrações, maior será a dosagem geral do reagente. Os versados na técnica poderão determinar e estabelecer facilmente a dosagem ideal de compostos de organotiofósforo e compostos de 2-mercaptobenzotiazol exigidos usando não mais que experimentação de rotina. Geralmente, as dosagens podem ser na faixa de 0,11 a 50 kg (por exemplo, 0,11, 0,12, 0,13, 0,14, 0,15, et seq. a 0,10, 0,15, 0,20, 0,25, 0,30, et seq. a 1,0, 1,5, 2,0, 2,0, 3,0, 3,5, 4,0, 4,5, 5,0, et seq. a 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50 kg) reagente por tonelada de P2O5 da solução de ácido fosfórico, baseado no tipo de íons de metal pesado a ser removido. Mais tipicamente, as dosagens podem ser de 0,1 kg a 10 kg (por exemplo, 0,10, 0,15, 0,20, 0,25, 0,30, et seq. a 1,0, 1,5, 2,0, 2,0, 3,0, 3,5, 4,0, 4,5, 5,0, 5,5, 6,0, 6,5, 7,0, 7,5, 8,0, 8,5, 9,0, 9,5, e 10 kg) de reagente por tonelada de P2O5. Os versados na técnica entenderão que qualquer uma das dosagens citadas (exceto o ponto de dosagem mais baixa) pode também ser citada como “menor que” uma dosagem particular, por exemplo, menos que 50 kg; ou que qualquer uma das dosagens citadas (exceto o ponto de dosagem mais alta) pode também ser citada como “maior que” uma dosagem particular, por exemplo, mais que 0,10 kg.

[0041] A razão de composto de organoditiofósforo para compostos de 2-mercaptobenzotiazol é de 1 a 99 a 99 a 1. Em qualquer ou todas as modalidades, a razão de composto de organoditiofósforo para compostos de 2-mercaptobenzotiazol é de 1:9 ou de 9:1. Nas mesmas alternativas modalidades, a razão de uma mistura de dois ou mais compostos de organoditiofósforo é 1:1. Dessa maneira, a razão de compostos de organoditiofósforo para compostos de 2-mercaptobenzotiazol pode ser de 1:1:18 a 9:9:1.

[0042] Em qualquer ou todas as modalidades, a solução contendo ácido fosfórico tem uma concentração de P2O5 de 20% em peso a 60% em peso. Concentração específica de P2O5 contemplada para uso com a invenção inclui 28% em peso, 30% em peso, 42% em peso, 44% em peso, 52% em peso, e 56% em peso.

[0043] As composições e processos descritos juntamente com a presente invenção podem ser usados em uma ampla faixa de temperatura. Em qualquer ou todas as modalidades, por exemplo, os processos de acordo com a invenção podem ser realizados a uma temperatura de 0°C a 120°C. Preferivelmente, a temperatura é na faixa de 20°C a 80°C.

[0044] Em qualquer ou todas as modalidades de acordo com a presente invenção, o processo pode incluir adicionalmente adicionar uma quantidade eficaz de um agente de redução e/ou um adsorvente à solução contendo ácido fosfórico. Sabe-se que tais agentes são conhecidos são úteis no campo. Em certas circunstâncias um ou ambos desses agentes podem intensificar a atividade do reagente incluindo o composto de organoditiofósforo e compostos de 2-mercaptobenzotiazol. Nas mesmas alternativas modalidades, o agente de redução e/ou adsorvente pode ser adicionado à solução contendo ácido fosfórico todo em um estágio ou adicionado em diversos estágios. Nas mesmas ou outras modalidades, o agente de redução e/ou adsorvente pode ser adicionado junto como uma blenda com o reagente incluindo o composto de organotiofósforo e compostos de 2-mercaptobenzotiazol, ou separadamente em qualquer ordem com o composto de organotiofósforo e compostos de 2-mercaptobenzotiazol tal como simultaneamente junto ou sequencialmente. Embora a natureza e quantidade dos agentes de redução e/ou adsorvente usados dependa da composição particular do ácido fosfórico na solução, e das especificações de pureza, os versados na técnica poderão determinar a faixa de dosagem ideal usando não mais que experimentação de rotina.

[0045] Os agentes de redução úteis em qualquer ou todos os processos de acordo com a invenção incluem, não se limitando a pó de ferro, zinco, fósforo vermelho, sulfato de ferro (II), hipofosfito de sódio, hidrazina, sulfonato de hidroximetano e misturas dos mesmos. Em modalidades preferidas, o agente de redução inclui hipofosfito de sódio. Em qualquer ou todas as modalidades, o agente de redução é usado em uma quantidade de 0,11 kg a 50 kg de reagente por tonelada de P2O5, baseado no tipo e quantidade dos oxidantes na solução de ácido fosfórico, que podem ser facilmente determinados pelos versados na técnica usando não mais que métodos de rotina. Em modalidades preferidas, a quantidade de agente de redução é de 0,1 kg a 5 kg de reagente por tonelada de P2O5 da solução de ácido fosfórico.

[0046] Agentes adsorventes podem ser úteis em qualquer ou todas as modalidades de acordo com a invenção e incluem, não se limitando a carvão vegetal ativo/carbono, negro-de-fumo, lignita moída, adsorventes contendo silicato (por exemplo, ácidos silicílicos sintéticos, zeolitas, silicato de cálcio, bentonita, perlita, terra diatomácea, e fluorossilicato), sulfato de cálcio (incluindo gesso, hemi-hidrato, e anidrido) e misturas dos mesmos. Em qualquer ou todas as modalidades, o adsorvente está presente em uma quantidade de 0,15% em peso a 50% em peso, e preferivelmente de 0,1% em peso a 30% em peso, com base na quantidade de ácido fosfórico na solução.

[0047] Embora várias modalidades tenham sido descritas aqui no modo singular, os versados na técnica reconhecerão que qualquer uma das modalidades descritas aqui pode ser combinada no coletivo. De fato, a invenção pode ser concebida em muitas formas diferentes e não deve ser considerada limitada às modalidades apresentadas aqui. Certamente, essas modalidades são providas de maneira tal que essa descrição satisfaça as exigências legais aplicáveis.

[0048] Por exemplo, em um aspecto, a invenção concebe composições para formar complexos com íons de metal pesado em uma solução tendo ácido fosfórico, em que as composições incluem uma quantidade eficaz de:
um composto de organotiofósforo; e
um composto de 2-mercaptobenzotiazol.

[0049] Nas mesmas ou outras modalidades, o composto de organotiofósforo é selecionado a partir do grupo que consiste em ácido organoditiofosfínico; ácido organoditiofosfônico; ácido organoditiofosfórico; ácido organomonotiofosfínico; ácido organomonotiofosfônico; ácido organomonotiofosfórico; sais de qualquer um dos compostos de organotiofósforo anteriores na forma de sódio, potássio, magnésio, lítio ou amônio; e misturas de qualquer um dos anteriores.

[0050] Em qualquer uma das anteriores ou todas as modalidades, o composto de ácido organoditiofosfínico inclui di-isobutil ditiofosfinato de sódio.

[0051] Em qualquer uma das modalidades anteriores ou adicionais, o composto de 2-mercaptobenzotiazol inclui 2-mercaptobenzotiazol de sódio.

[0052] Em qualquer uma das modalidades anteriores ou adicionais, a razão do composto de organotiofósforo para o composto de 2-mercaptobenzotiazol é de 1:99 a 99:1; preferivelmente de 1:9 a 9:1.

[0053] Em um outro aspecto, a invenção concebe processos para remover íons de metal pesado de uma solução de ácido fosfórico, em que tais processos incluem:
adicionar uma quantidade eficaz de um reagente, incluindo uma composição para formar complexos com íons de metal pesado como descrito e concebido aqui, à solução de ácido fosfórico para formar complexos de íon de metal pesado, e
separar os complexos de íon de metal pesado da solução de ácido fosfórico.

[0054] Na mesma ou outra modalidade, o processo é realizado a uma temperatura de 0°C a 120°C; preferivelmente de 10°C a 100°C.

[0055] Em qualquer uma das modalidades anteriores ou adicionais, a solução tem uma concentração de P2O5 de 20% a 64%; tipicamente de 28% a 56% de P2O5 concentrado.

[0056] Em qualquer uma das modalidades anteriores ou adicionais do processo, o processo pode incluir adicionalmente adicionar uma quantidade eficaz de um agente de redução à solução de ácido fosfórico.

[0057] Nas mesmas ou outras modalidades, o agente de redução é selecionado a partir do grupo que consiste em hipofosfito de sódio, hidrazina, sulfato de ferro (II), pó de ferro, e misturas de qualquer um dos anteriores. Em uma modalidade preferida, o agente de redução é hipofosfito de sódio.

[0058] Em qualquer ou todas as modalidades do processo, o agente de redução pode ser adicionado antes, ou junto com, o reagente.

[0059] Em qualquer uma das modalidades anteriores ou adicionais do processo, o processo pode incluir adicionalmente adicionar uma quantidade eficaz de um adsorvente à solução de ácido fosfórico.

[0060] Nas mesmas ou outras modalidades, o adsorvente é selecionado a partir do grupo que consiste em sulfato de cálcio, fluorsilicato, carbono ativado, e misturas de qualquer um dos anteriores.

[0061] Em qualquer uma das modalidades anteriores ou adicionais do processo, o processo pode incluir a etapa de filtrar a solução de ácido fosfórico antes de adicionar o reagente.

[0062] Em qualquer uma das modalidades anteriores ou adicionais do processo, o composto de organotiofósforo e composto de 2-mercaptobenzotiazol do reagente são adicionados sequencialmente à solução de ácido fosfórico. Nas mesmas ou outras modalidades, o composto de 2-mercaptobenzotiazol é adicionado antes ao composto de organotiofósforo. Ainda em outras modalidades, os compostos podem ser adicionados simultaneamente.

[0063] Em qualquer uma das modalidades anteriores ou adicionais, os íons de metal pesado que são complexados pelo reagente e removidos por separação são selecionados a partir do grupo que consiste em cádmio, arsênio, mercúrio, cobre, chumbo, e misturas de qualquer um dos anteriores. Em uma modalidade preferida, os íons de metal pesado removido da solução de ácido fosfórico incluem cádmio e/ou arsênio.

Exemplos

[0064] Os exemplos seguintes são providos para ajudar um versado na técnica a entender ainda mais certais modalidades da presente invenção. Esses exemplos são destinados a propósitos de ilustração e não devem ser considerados limitantes do escopo das várias modalidades da presente invenção, como definido pelas reivindicações.

[0065] Os desempenhos de 2-mercaptotiazolina ou seus derivados e compostos de organotiofósforo para remover metais pesados são avaliados com ácido fosfórico e pastas fluidas de ácido fosfórico. Os ácidos fosfóricos com diferentes níveis de P2O5 são obtidos de usinas de processamento industrial. As pastas fluidas de ácido fosfórico são geradas com um processo de digestão de escala de laboratório. Para separar os precipitados de metal pesado do ácido, tanto um filtro de seringa quanto uma filtração a vácuo é usado. Posteriormente, os ácidos filtrados são analisados com ICP (Inductively Coupled Plasma) para determinar o nível de vários elementos de metal pesado. O procedimento geral para o teste e exemplos experimentais são esboçados a seguir.

[0066] 2-mercapto-2-tiazolina (“MT”), e 3-metilbenzotiazol-2-tiona (“MBTT”) são adquiridos da Sigma Aldrich, St. Louis, MO. 2-mercaptobenzotiazol de sódio (“Na-MBT”), di-isobutil ditiofosfinato de sódio (“Na-DTPi”), e di-isobutil ditiofosfato de sódio (“Na-DTP”) são obtidos da Solvay SA, Bruxelas, Bélgica.

[0067] Soluções de alguns reagentes de interesse são primeiro preparadas antes de ser dosadas em ácido fosfórico/pasta fluida. Uma solução de 10% em peso de MT em solução básica de hidróxido de sódio é preparada antes de ser dosada em ácido. Uma solução de 10% em peso de MBTT em acetona é preparada antes de ser dosada em ácido. Uma solução de 5% em peso de Na-MBT, Na-DTPi, e Na-DTP é preparada, respectivamente, antes de ser dosada em ácido. Por exemplo 1J-3, uma solução de 3% de NaMBT e 2% de Na-DTPi é preparada antes de ser dosada em ácido. Para Exemplos 3D-4 e 3H, uma solução de 3,75% de NaMBT e 1,25% de Na-DTPi é preparada antes de ser dosada em ácido. As dosagens mostradas nas tabelas são calculadas com base na quantidade de reagentes secos em relação à quantidade de P2O5 em ácido fosfórico/pasta fluida.

Exemplo 1 - Processo para remover metais pesados de ácido fosfórico das usinas de produção (~ 30% de P2O5) a temperatura elevada (75°C e 50°C).

[0068] 35 g de ácido fosfórico da usina de produção da usina de produção #1 e #2 (~ 30% de P2O5, coletados do tanque de clarificação após filtração) são transferidos para uma jarra de vidro e misturados com uma barra de agitação magnética. O ácido é aquecido a 80°C em um banho de água. Uma quantidade eficaz (como listado na Tabela 1) de um reagente de interesse é dosada em ácido fosfórico da usina de produção sob agitação a 600 rpm. Após agitação por 1 minuto e sedimentação por um outro minuto, o ácido é transferido para uma seringa e filtrado com um filtro de seringa de 0,2 μm de poli(difluoreto de vinilideno) (PVDF). O filtrado é coletado e então submetido a análise elementar de ICP.

[0069] Quando dois reagentes de interesse são dosados sequencialmente (como nos Exemplos 1D-1 a 1D-3, 1E-2, 1F-2, 1J-1, e 1J-2), o 1⍛ reagente é dosado em ácido fosfórico da usina de produção sob agitação de 600 rpm e agitado por 1 minuto, e então o 2⍛ reagente é dosado no mesmo ácido fosfórico da usina de produção sob agitação de 600 rpm e agitado por 1 minuto. Posteriormente, o ácido é decantado por um outro minuto e então transferido para uma seringa e filtrado com um filtro de seringa de 0,2 μm de poli(difluoreto de vinilideno) (PVDF). O filtrado é coletado e então submetido a análise elementar de ICP.

[0070] Os resultados são mostrados na Tabela 1.

[0071] Como indicado pelos resultados na Tabela 1, altas porcentagens de cádmio e/ou arsênio são removidas quando reagentes incluindo di-isobutil ditiofosfinato de sódio (“Na-DTPi”) e 2-mercaptobenzotiazol de sódio (“Na-MBT”) são usados de acordo com o processo descrito. Esses dados suportam efeito sinergístico quando os compostos são usados juntos.

Exemplo 2 - Processo para remover metais pesados de pastas fluidas de ácido fosfórico de digestão (~ 30% de P2O5) a ~ 80°C). Partículas sólidas de sulfato de cálcio na pasta fluida agem como adsorventes.

[0072] Pastas fluidas de ácido fosfórico são geradas por meio de digestão em escala de laboratório de minério de fosfato usando um reator encamisado de 500 ml conectado a um banho térmico para manter a temperatura em torno de 80°C. O reator é também conectado a um condensador de resfriamento para evitar evaporação de água durante a digestão. Ácido fosfórico e ácido sulfúrico são adicionados continuamente ao reator através de duas bombas peristálticas (MasterFlex L/S). Pó de rocha de fosfato/minério é manualmente adicionado de forma grosseira continuamente a uma taxa correspondente. A taxa de alimentação de ácido sulfúrico (52,4%) é 3,67 g/minuto; taxa de alimentação de ácido fosfórico (37,1%) é 7,67 g/minuto; e pó de minério de fosfato é 2 g/minuto. O tempo de alimentação é cerca de 30 minutos. Após alimentação de ácidos e minérios, a digestão continua por mais 2 a 3 horas para digerir completamente os minérios de fosfatos. Quando reagentes de interesse outros aditivos típicos para produção de ácido fosfórico de processo úmido são usados, quantidades eficazes de reagentes são primeiramente misturadas com o ácido fosfórico supramencionado e então continuamente bombeado no reator. Durante todo o processo, a pasta fluida de digestão é agitada com um agitador suspenso (Glas-Col Precision Speed Controlled Stirrer) e um conjunto de hélice tipo propulsor a 300 rpm.

[0073] 50 g de pasta fluida de ácido fosfórico (~ 30% de nível de sólido, ~ 30% de P2O5) pós-digestão são transferidos para uma jarra de vidro com uma barra de agitação magnética. As pastas fluidas contêm uma grande quantidade (~ 30% em peso) de partículas sólidas, com a maioria sendo sulfato de cálcio gerado durante a digestão de minério de fosfato. Uma quantidade eficaz (como listado na Tabela 3) de um reagente de interesse é dosada na pasta fluida sob agitação a 600 rpm. Após agitação por 1 minuto, a pasta fluida é transferida para um funil de filtração a vácuo (em uma configuração de filtração com um filtro de rede de polipropileno de 45 μm (Millipore PP4504700)) e a filtração a vácuo começa em ~15 segundos. O filtrado é coletado e então submetido a análise elementar de ICP.

[0074] Quando dois reagentes de interesse são adicionados sequencialmente como no Exemplo 2D), o 1⍛ reagente é dosado em pasta fluida sob agitação de 600 rpm e agitado por 1 minuto, e então o 2⍛ reagente é dosado em ácido sob agitação de 600 rpm e agitado por 1 minuto. Posteriormente, a pasta fluida é transferida para um funil de filtração a vácuo (em uma configuração de filtração com um filtro de rede de polipropileno de 45 μm (Millipore PP4504700)) e a filtração a vácuo começa em ~15 segundos. O filtrado é coletado e então submetido a análise elementar de ICP.

[0075] Os resultados são mostrados na Tabela 2.

[0076] A Tabela 2 mostra que altas porcentagens de cádmio e/ou arsênio são removidas quando um reagente incluindo di-isobutil ditiofosfinato de sódio (“Na-DTPi”) e 2-mercaptobenzotiazol de sódio (“Na-MBT”) é usado de acordo com o processo descrito. Esses dados novamente suportam efeito sinergístico para remoção de soluções de íons de metal pesado de ácido fosfórico quando os compostos são usados juntos.

Exemplo 3 - Processo para remover metais pesados de ácidos fosfóricos concentrados (~ 50% de P2O5) a temperatura elevada (70°C e 20°C).

[0077] 50 g de ácido fosfórico da usina de produção (~ 50% de P2O5, concentrado de ácido de usina com ~ 30% de P2O5) são transferidos para uma jarra de vidro com uma barra de agitação magnética. Uma quantidade eficaz (como listado na Tabela 3) de um reagente de interesse é dosada em ácido sob agitação a 600 rpm. Após agitação por 2 minutos e sedimentação por mais 2 minutos, o ácido é transferido para uma seringa e filtrado com um filtro de seringa de 0,2 pm de poli(difluoreto de vinilideno) (PVDF). O filtrado é coletado e então submetido a análise elementar de ICP.

[0078] Quando dois reagentes de interesse são dosados sequencialmente (como nos Exemplos 3D-1 a 3D-3), o 1⍛ reagente é dosado em ácido sob agitação de 600 rpm e agitado por 1 minuto, e então o 2⍛ reagente é dosado em ácido sob agitação de 600 rpm e agitado por 1 minuto. Posteriormente, o ácido é decantado por mais 2 minutos e então transferido para uma seringa e filtrado com um filtro de seringa de 0,2 μm de poli(difluoreto de vinilideno) (PVDF). O filtrado é coletado e então submetido a análise elementar de ICP.

[0079] Os resultados são mostrados na Tabela 3 e colocados em gráfico na FIG 1.

[0080] Os Exemplos 3D-1, 3D-2, 3D-3, 3D-4, e 3H da Tabela 3 todos mostram, novamente, que altas porcentagens de cádmio e/ou arsênio são reagentes removidos incluindo di-isobutil ditiofosfinato de sódio (“Na-DTPi”) e 2-mercaptobenzotiazol de sódio (“Na-MBT”) são usados de acordo com o processo descrito. A Figura 1, que coloca em gráfico os dados de 3B-2, 3C-1, e 3D-4, ilustra adicionalmente o desempenho e efeito sinergístico superiores obtidos quando o reagente inclui di-isobutil ditiofosfinato de sódio (“Na-DTPi”) e 2-mercaptobenzotiazol de sódio (“Na-MBT”).

[0081] Várias referências na literatura de patente e/ou científica foram referidas em todo esse pedido. As descrições dessas publicações em sua íntegra estão por meio disso incorporadas por referência como se escritas aqui. Entretanto, se um termo no presente pedido entrar em contradição ou conflito com um termo na referência incorporada, o termo do presente pedido toma precedência sobre o termo conflitante pela referência incorporada. Em vista da descrição anterior e dos exemplos, um versado na técnica poderá praticar a descrição como reivindicada sem experimentação inadequada.

[0082] Embora modalidades típicas tenham sido apresentadas para o propósito de ilustrar os recursos inovadores fundamentais da presente invenção, as descrições anteriores não devem ser consideradas ser uma limitação no escopo aqui. Dessa maneira, várias modificações, adaptações e alternativas podem ocorrer a um versado na técnica sem fugir do espírito e escopo da invenção descrita aqui, e o escopo da invenção deve ser definido pelas reivindicações anexas.

Claims

Composição para formar complexos com íons de metal pesado em uma solução tendo ácido fosfórico, caracterizada pelo fato de que a composição compreende uma quantidade eficaz de:
um composto de organotiofósforo; e
um composto de 2-mercaptobenzotiazol.
Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dito composto de organotiofósforo é selecionado a partir do grupo que consiste em ácido organoditiofosfínico; ácido organoditiofosfônico; ácido organoditifosfórico; ácido organomonotiofosfínico; ácido organomonotiofosfônico; ácido organomonotiofosfórico; sais de quaisquer dos compostos de organotiofósforo anteriores na forma de sódio, potássio, magnésio, lítio ou amônio; e misturas de qualquer um dos anteriores.
Composição de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o dito ácido organoditiofosfínico composto é di-isobutil ditiofosfinato de sódio.
Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o composto de 2-mercaptobenzotiazol inclui 2-mercaptobenzotiazol de sódio.
Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que a razão do composto de organotiofósforo para o composto de 2-mercaptobenzotiazol é de 1:9 a 9:1.
Processo para remover íons de metal pesado de uma solução de ácido fosfórico, caracterizado pelo fato de que o dito processo compreende:
adicionar uma quantidade eficaz de um reagente compreendendo uma composição como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5 à solução de ácido fosfórico para formar complexos de íon de metal pesado, e
separar os complexos de íon de metal pesado da solução de ácido fosfórico.
Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o processo é realizado a uma temperatura de 0°C a 120°C.
Processo de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que a solução de ácido fosfórico tem uma concentração de 20% a 64% de P2O5.
Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a concentração de solução de ácido fosfórico é de 28% a 56% de P2O5.
Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 9, caracterizado pelo fato de que o processo compreende adicionalmente adicionar uma quantidade eficaz de um agente de redução à solução de ácido fosfórico, em que o dito agente de redução é selecionado a partir do grupo que consiste em hipofosfito de sódio, hidrazina, sulfato de ferro (II), ferro em pó, e misturas de qualquer um dos anteriores.
Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o dito agente de redução é hipofosfito de sódio e é adicionado antes, ou junto com, o reagente.
Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 11, caracterizado pelo fato de que o processo compreende adicionalmente adicionar uma quantidade eficaz de um adsorvente à solução de ácido fosfórico, em que o dito adsorvente é selecionado a partir do grupo que consiste em sulfato de cálcio, fluorossilicato, carbono ativado, e misturas de qualquer um dos anteriores.
Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 12, caracterizado pelo fato de que o processo compreende adicionalmente filtrar a solução de ácido fosfórico antes de adicionar o reagente.
Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 13, caracterizado pelo fato de que o composto de organotiofósforo e composto de 2-mercaptobenzotiazol são adicionados sequencialmente à solução de ácido fosfórico.
Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o composto de 2-mercaptobenzotiazol é adicionado antes do composto de organotiofósforo.
Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 15, caracterizado pelo fato de que os ditos íons de metal pesado removidos da solução de ácido fosfórico são selecionados a partir do grupo que consiste em cádmio, arsênio, mercúrio, cobre, chumbo, e misturas de qualquer um dos anteriores.
Processo de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que os íons de metal pesado removidos são arsênio e cádmio.