BR112012014356B1

BR112012014356B1 - Método de remoção de impurezas

Info

Publication number: BR112012014356B1
Application number: BR112012014356-5A
Authority: BR
Inventors: John LEAN; Scott Griffin; Matthew Taylor
Original assignee: Cytec Technology Corp
Priority date: 2009-12-15
Filing date: 2010-12-01
Publication date: 2023-11-14
Also published as: US8435411B2; AU2010337293B2; CA2784292C; BR112012014356A2; EA201290511A1; UA115646C2; US20110140037A1; AP2012006315A0; EP2512614A1; CA2784292A1; SA110320028B1; AU2010337293A1; JP2013513662A; WO2011081764A1; CN102655921A; EA022702B1; CN102655921B; JP5873438B2

Abstract

MÉTODO DE REMOÇÃO DE IMPUREZAS, E , COMPOSIÇÃO Métodos de remoção de impurezas a partir de uma solução de sal orgânico carregado com impurezas através da intermisturação da solução de sal orgânico carregado com impurezas com uma solução de extração, de um modo a formar uma mistura bifásica, em que a intermisturação reduz, de um modo efetivo, a concentração de impurezas no sal orgânico carregado com impurezas, deste modo removendo as impurezas a partir do sal orgânico e formando uma solução de sal orgânico com um teor de impurezas reduzido e uma fase de solução de extração são aqui providos.

Description

FUNDAMENTOS Campo

A matéria de estudo exposta refere-se, de um modo genérico, a métodos e a composições para o tratamento de correntes de processo industriais. De um modo mais particular, ela refere-se a métodos para a remoção de impurezas a partir de sal orgânico carregado com impurezas.

Arte Relacionada

Certos sais orgânicos, frequentemente referidos como a “líquidos iônicos”, estão crescentemente sendo investigados como solventes e reagentes reutilizáveis (isto é, “verdes”) em aplicações industriais, devido às propriedades únicas providas por estes sais orgânicos. No entanto, a reciclagem ou a regeneração destes sais orgânicos para uma forma utilizável em uma escala industrial não foi abordada. Embora estes sais orgânicos estejam sendo usados para a extração de produtos desejáveis, extração de impurezas, ou como solventes para reações, é amplamente aceito que as impurezas e/ ou os produtos serão acumulados no sistema e irão conduzir, finalmente, à falha do sistema.

Um exemplo de um processo, que utiliza um sal orgânico para extrair impurezas a partir de uma corrente de processo é o processo Bayer. Em um Processo Bayer comercial típico, a bauxita bruta é pulverizada para um estado finamente dividido. O minério pulverizado é então alimentado a um misturador de suspensão, em que uma suspensão é preparada usando um licor gasto e mediante a adição de um cáustico (hidróxido de sódio). Esta suspensão de bauxita é então diluída e enviada através de um série de digestores, em que cerca de 98% da alumina disponível total são extraído a partir do minério, que pode conter tanto as formas de triidrato, como de monoidrato de alumina. O efluente a partir dos digestores passa através de uma série de tanques de cintilação ou de explosão, em que o calor e o condensado são recuperados como a como a suspensão digerida, são resfriados, e são então conduzidos à pressão atmosférica. O licor de aluminato, que deixa a operação de cintilação, contém, de um modo típico, cerca de 1-20% de sólidos, que incluem os resíduos insolúveis, que permanecem, após a reação, entre o minério de bauxita e o material básico, usado para digerir o minério e os componentes insolúveis, que são precipitados durante a digestão.

As partículas de sólido mais grossas são removidas, de um modo geral, com um ciclone de “sifão de areia”. De um modo a separar as partículas sólidas a partir do licor, a suspensão é alimentada, de um modo típico, ao reservatório central do sedimentador de lama (também denominado de um “decantador”, um “espessante de resíduo” ou um “espessante de classificação”), onde ela é tratada com um floculante. À medida em que a lama é sedimentada, uma solução de aluminato de sódio clarificada, referida como a um licor “verde” ou “grávido”, transborda de um reservatório no topo do tanque de sedimentação e a lama é passada aos estágios de processamento subsequentes. Os sólidos sedimentados (comumente referidos como “lama vermelha”) são extraídos a partir do fundo do sedimentador de lama e passados através de um circuito de lavagem em contracorrente (denominado de “o trem de lavagem”) para a recuperação adicional de aluminato de sódio e de soda. O licor de aluminato que é extravasado a partir do sedimentador (extravamento de sedimentador ou de espessante) contém ainda várias impurezas, tanto dissolvidas, como não dissolvidas, incluindo, de um modo típico, de 50 a 200 mg de sólidos suspensos não dissolvidos por litro. Este licor é então adicionalmente clarificado, de um modo geral, para remover os sólidos suspensos não dissolvidos, de um modo a fornecer um filtrado com 10 mg, ou menos, de sólidos suspensos não dissolvidos por litro de licor. Alumina, em uma forma relativamente pura, é então precipitada a partir do filtrado como cristais de triidrato de alumina. A solução de sal orgânico aquosa remanescente ou o licor gasto podem ser concentrados para formar um licor “forte”, a partir do qual o triidrato de alumina adicional pode ser precipitado e a partir do qual o licor gasto pode ser gerado. As correntes de licor gasto são, de um modo típico, retornadas ao estágio de digestão inicial e empregadas como um digestor ou como um minério adicional, após serem reconstituídas com cáustico adicional.

O minério de bauxita contém, de um modo geral, impurezas orgânicas e inorgânicas, cujas quantidades são específicas para a fonte de bauxita. Durante os estágios precoces da digestão, o licor Bayer contém uma ampla variedade de compostos orgânicos, que incluem os ácidos polibásicos, ácidos poliidróxi, alcoóis e fenóis, ácido benzeno carboxílico, ácidos húmico e fúlvico, liginina, celulose, e outros carboidratos. Sob condições alcalinas, oxidativas, tais que aquelas que existem no sistema de Bayer, estas moléculas orgânicas complexas são rompidas, de um modo a formar outros compostos, tais que os sais de sódio de ácidos fórmico, succínico, acético, láctico e oxálico. Predominante entre estes é o oxalato de sódio.

O oxalato de sódio apresenta uma baixa solubilidade em soluções cáusticas e, deste modo, se não adequadamente controlado, tende a ser precipitado em uma forma acicular (fina, similar a agulha), nas regiões do circuito de Bayer, em que existe um aumento na causticidade ou um decréscimo na temperatura. Estas agulhas de oxalato de sódio finas podem nuclear triidrato de alumina e inibir a sua aglomeração, resultando em partículas de gibsita finas, indesejáveis, que são difíceis de serem classificadas e que são menos que o ideal para a calcinação. A geração excessiva de partículas finas pode conduzir ao bloqueio dos poros nos panos de filtro durante a filtração do líquido de extravasamento espessante, deste modo diminuindo, de uma forma indesejável, a taxa de filtração.

Durante o estágio de calcinação, o oxalato pode ser decomposto de um modo a deixar partículas de alumina frágeis, tendo um alto conteúdo de sódio, o que, por sua vez, pode aumentar o custo da produção de alumínio e subsequentemente produzir níveis indesejáveis de emissões de CO2 . De um modo adicional, devido à formação de oxalato de sódio: (1) o crescimento de incrustação pode ser aumentado; (2) pode haver um aumento no ponto de ebulição do licor (3) podem ser observadas perdas cáusticas no circuito (devido à formação de sais de sódio orgânicos); e/ou (4) a viscosidade e a densidade do licor de Bayer podem ser aumentadas, resultando em custos de transporte de material aumentados.

A presença de oxalato e/ ou de uma outra espécie orgânica, tal que glucoisossacarinato, gluconato, tartarato, e manitol, pode diminuir o rendimento de precipitação de gibsita. A presença de gluconato pode reduzir a taxa de crescimento de gibsita. A presença de substâncias húmicas no licor de Bayer é comum. Devido à sua natureza tensoativa, as substâncias húmicas de peso molecular médio e alto são, com frequência, responsáveis pela formação de espuma do licor e pela interferência com a floculação de lama vermelha. Os altos níveis de material orgânico no licor de Bayer podem também resultar em um decréscimo na eficiência de coagulação e na claridade do sobrenadante durante o circuito de lama vermelha. O triidrato de alumina contendo altos níveis de material orgânico também tende a produzir um produto final tendo um nível indesejavelmente alto de coloração e/ ou nível de impurezas.

Como o processo de Bayer é cíclico, a matéria orgânica, que é introduzida na corrente do processo, tende a ser acumulada com cada ciclo do processo, com uma concentração de impurezas em um estado constante, determinada através das correntes de entrada e de saída do processo. Tanto o circuito de lama vermelha, como o produto de gibsita são vias de saída para as impurezas orgânicas no processo de Bayer. Foi demonstrado que certos sais orgânicos, isto é “líquidos iônicos” podem ser utilizados para a remoção de impurezas a partir do processo de Bayer. Em um esforço para minimizar os custos, pode ser desejável reutilizar o sal orgânico utilizado para remover as impurezas.

Alguns poucos métodos foram relatados com referência ao reciclo ou à regeneração de sais orgânicos, isto é, de líquidos iônicos. Os sais orgânicos hidrofóbicos têm sido regenerados através da extração de impurezas a partir dos mesmos com um solvente, no qual o sal orgânico não é solúvel, mas as impurezas são. No entanto, o processo demonstrou ser completamente efetivo, pois os sais orgânicos perdem a atividade ao longo de múltiplos ciclos de regeneração.

Em ainda um outro método de regeneração, o cloreto de sódio foi demonstrado como sendo um extraente efetivo para o ácido láctico, coordenado a amônio quaternário em um solvente orgânico. Este método de regeneração opera em uma troca iônica simples. O método de regeneração adicional de certos sais orgânicos inclui, mas não está limitado, ao uso de dióxido de carbono supercrítico, pervaporação, destilação de impurezas, uso de soluções alcalinas, eletrólise e nanofiltração. No entanto, os processos conhecidos até o momento não possuem a escala necessária para as aplicações industriais de grande porte.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Um aspecto refere-se a um método para remover as impurezas a partir de um sal orgânico, o método compreendendo: prover uma solução de sal orgânico carregado com impurezas; e intermisturar a solução de sal orgânico carregado com impurezas com uma solução de extração, de um modo a formar uma mistura bifásica, em que a intermisturação é eficaz para reduzir a concentração de impurezas no sal orgânico carregado com impurezas, deste modo removendo as impurezas a partir do sal orgânico e formando uma fase de solução de sal orgânico com um teor de impurezas reduzido e primariamente uma fase de solução de extração.

Um outro aspecto refere-se a uma composição, que compreende: um sal orgânico lavado , tendo um cátion selecionado a partir do grupo, que consiste de fosfônio, amônio, sulfônio, piridínio, piridazínio, pirimidínio, pirazínio, pirazólio, imidazólio, tiazólio, oxazólio, pirrolidínio, quinolínio, isoquinolínio, guanidínio, piperidínio e metil morfolínio; e um ânion selecionado a partir do grupo, que consiste de fluoreto, cloreto, brometo, iodeto, hidroxila, sulfato de alquila, fosfato de dialquila, sulfato nitrato, fosfato, sulfito, fosfita, nitrito, hipoclorito, clorito, clorato, perclorato, carbonato, bicarbonato, carboxilato, bis (trifluorometilsulfonil) imida ([NTF2]-), tetrafluoroborato, e hexafluorofosfato. .

Um outro aspecto refere-se a um método de remoção de impurezas a partir de uma corrente de processo industrial, o método compreendendo: prover uma solução de sal orgânico, que compreende uma quantidade de extração de impurezas de um sal orgânico, em que a solução de sal orgânico é, pelo menos parcialmente, imiscível com uma corrente de processo industrial, que compreende impurezas; intermisturar a corrente de processo industrial com a solução de sal orgânico, de um modo a formar uma primeira mistura bifásica, em que a intermisturação é eficaz para reduzir a concentração de impurezas na corrente de processo industrial, de um modo a formar uma fase contendo uma solução de sal orgânico carregado com impurezas e uma fase contendo uma corrente de processo industrial com um teor de impurezas reduzido; intermisturar a solução de sal orgânico carregado com impurezas com uma solução de extração, de um modo a formar uma segunda mistura bifásica, em que a intermisturação da solução de sal orgânico carregado com impurezas e a solução de extração é eficaz para reduzir a concentração de impurezas na solução de sal orgânico carregado com impurezas e formar uma solução de sal orgânico com um teor de impurezas reduzido; e , de um modo opcional, intermisturar a solução de sal orgânico com um teor de impurezas reduzido com uma solução de lavagem, de um modo a formar uma terceira mistura bifásica, em que a intermisturação é eficaz para formar uma fase de sal orgânico lavada e uma fase de solução de lavagem.

Ainda um outro aspecto refere-se a um método de remoção de impurezas a partir de um sal orgânico, o método compreendendo: prover uma solução de sal orgânico carregado com impurezas, em que as impurezas na solução de sal orgânico carregado com impurezas são obtidas a partir de uma corrente de processo de Bayer; e intermisturar a solução de sal orgânico carregado com impurezas com uma solução de extração, de um modo a formar uma mistura bifásica, em que a intermisturação é eficaz para reduzir a concentração de impurezas no sal orgânico carregado com impurezas, deste modo removendo as impurezas a partir do sal orgânico e formando uma fase de solução de sal orgânico com um teor de impurezas reduzido e primariamente uma fase de solução de extração.

Um outro aspecto refere-se a um método de remoção de impurezas a partir de um sal orgânico, o método compreendendo: prover uma solução de sal orgânico carregado com impurezas, em que as impurezas são selecionadas a partir de um grupo que consiste de humatos, produtos de decomposição de humato, metais, oxalato, acetato, formiato, sulfato, cloreto, fluoreto, fosfato e combinações dos mesmos; e intermisturação da solução de sal orgânico carregado com impurezas com uma solução de extração, de um modo a formar uma mistura bifáscia, em que a intermisturação é eficaz para reduzir a concentração de impurezas no sal orgânico carregado com impurezas, deste modo removendo as impurezas a partir do sal orgânico e formando uma fase de solução de sal orgânico com um teor de impurezas reduzido e primariamente uma fase de solução de extração.

Estas e outras modalidades são descritas em maiores detalhes abaixo.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

Com referência agora às Figuras, que são modalidades exemplares: A FIG. 1 é um gráfico, que ilustra as alterações de remoção de impurezas, tal 5 que o nível de alterações de hidróxido na fase contendo o sal orgânico; e A FIG. 2 é um gráfico, que ilustra a divisão do Carbono Orgânico Total.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE CERTAS MODALIDADES DA INVENÇÃO

Várias modalidades aqui descritas referem-se a composições e 10 a métodos de regeneração de certos sais orgânicos, que são usados para a remoção de certos compostos, por exemplo, impurezas, a partir de correntes de processo industriais. Exemplos de sais orgânicos adequados são aqui descritos e incluem os assim denominados “líquidos iônicos”.

Os sais orgânicos não estão limitados a conter certos cátions ou ânions. No 15 entanto, em uma modalidade, o sal orgânico inclui um cátion orgânico quaternário. Exemplos de cátions orgânicos quaternários incluem fosfônio, amônio, sulfônio, piridínio, piridazínio, pirimidínio, pirazínio, pirazólio, imidazólio, tiazólio, oxazólio, pirrolidínio, quinolínio, isoquinolínio, guanidínio, piperidínio e metil morfolínio. Aqueles versados na arte irão entender que os exemplos precedentes de cátions orgânicos quaternários abrangem versões substituídas dos mesmos, incluindo as que se seguem: RD, RE, RF, são, cada qual independentemente, selecionados a partir de um hidrogênio, ou de um grupo alquila C1-C50 opcionalmente substituído, em que os substituintes opcionais incluem um ou mais selecionados a partir de funcionalidades alquila, cicloalquila, alquenila, cicloalquinila, alquinila, alcóxi, alcoxialquila, aldeído, éster, éter, cetona, ácido carboxílico, álcool, carboxilato, hidroxila, nitro, silila, arila e halogeneto. RA a RF , cada qual individualmente, compreendem de cerca de 1 a cerca de 50 átomos de carbono, por exemplo, de cerca de 1 a cerca de 20 átomos de carbono. Será apreciado que dois ou mais de RA a RF podem formar uma estrutura em anel.

R1 a R7 são, cada qual independentemente, selecionados a partir de um hidrogênio, ou um grupo alquila C1-C50 opcionalmente substituído, em que os substituintes opcionais incluem um ou mais selecionados a partir de funcionalidades alquila, cicloalquila, alquenila, cicloalquinila, alquinila, alcóxi, alcoxialquila, aldeído, éster, éter, cetona, ácido carboxílico, álcool, carboxilato, hidroxila, nitro, silila, arila e halogeneto. R1 a R7 , cada qual individualmente, compreende de cerca de 1 a cerca de 50 átomos de carbono, por exemplo, de cerca de 1 a cerca de 20 átomos de carbono. Deverá ser apreciado que dois ou mais de R1 a R7 podem formar uma estrutura em anel.

O termo “alquila”, como aqui usado, pode ser um grupo hidrocarboneto ramificado ou não- ramificado, que compreende de 1 a 50 átomos de carbono (isto é, metila, etila, n- propila, isopropila, n-butila, isobutila, t-butila, pentila, hexila, heptila, octila, nonila, decila, dodecila, tetradecila, hexadecila, etc.). O grupo alquila pode ser não- substituído ou substituído por um ou mais substituintes incluindo, mas não limitados a, alquila, alcóxi, alquenila, alquila halogenada, alquinila, arila, heteroarila, aldeído, cetona, amino, hidroxila, ácido carboxílico, éter, éster, tiol, sulfo-oxo, silila, sulfóxido, sulfonila, sulfona, halogeneto, ou nitro, tal como abaixo descrito. O termo “alquila" é usado, de um modo geral, para referir-se tanto a grupos alquila não substituídos ,como a grupos alquila substituídos; os grupos alquila substituídos aqui usados são descritos por referência a um substituinte ou a substituintes específicos. Por exemplo, “alquilamino” descreve um grupo alquila, que é substituído por um ou mais grupos amino, tal como descrito abaixo. O termo “alquila halogenada” descreve um grupo alquila , que é substituído por um ou mais halogenetos (por exemplo, flúor, cloro, bromo, ou iodo). Quando “alquila" é usado em um caso e um termo específico , tal que “álcool alquílico” é usado em outro, não se deseja sugerir que o termo “alquila” não ser refira a termos específicos , tais que “álcool alquílico” e os similares. Quando do uso de um termo geral, tal que “alquila” e um termo específico , tal que “álcool alquílico”, não está implicado que o termo geral não inclua também o termo específico. Esta prática é também usada para outros termos aqui descritos.

O termo "alcóxi" denota um grupo alquila ligado através de uma ligação terminal éter única; ou seja, um grupo “alcóxi” pode ser definido como -OR, em que R é alquila, tal como acima definido.

O termo “alquenila” é um grupo hidrocarboneto substituído ou não substituído compreendendo de 2 a 50 átomos de carbono, que contém pelo menos uma ligação dupla carbono- carbono. O termo “alquenila” inclui quaisquer isômeros, nos quais o composto possa existir. O grupo alquenila pode ser substituído por um ou mais grupos, que incluem, mas não são limitados a, alquila, alcóxi, alquenila, alquila halogenada, alquinila, arila, heteroarila, aldeído, cetona, amino, hidroxila, ácido carboxílico, éter , éster, tiol, sulfo-oxo, silila, sulfóxido, sulfonila, sulfona, halogeneto, ou nitro, tal como abaixo descrito.

O termo “alquina halogenado” como aqui usado, é um grupo alquila, que é substituído por pelo menos um halogênio (por exemplo, fluoreto, cloreto, brometo, iodeto). O alquila halogenado pode ser também não-substituído, ou substituído por um ou mais grupos, que incluem, mas não limitados a, alquila, alcóxi, alquenila, alquila halogenado, alquinila, arila, heteroarila, aldeído, cetona, amino, hidroxila, ácido carboxílico, éter, éster, tiol, sulfoxo, silila, sulfóxido, sulfonila, sulfona, halogeneto, ou nitro, tal como descrito abaixo.

O termo “alquinila” denota um grupo hidrocarboneto substituído ou não-substituído, que compreende de 2 a 50 átomos de carbono, que contém pelo menos uma ligação tripla carbono- carbono. O grupo alquinila pode ser substituído por um ou mais grupos, que incluem, mas não estão limitados a, alquila, alcóxi, alquenila, alquila halogenado, alquinila, arila, heteroarila, aldeído , cetona, amino, hidroxila, ácido carboxílico, éter, éster, tiol, sulfo-oxo, silila, sulfóxido, sulfonila, sulfona, halogeneto, ou nitro, tal como descrito abaixo.

O termo “arila” é um grupo hidrocarboneto, que compreende um ou mais anéis aromáticos, que incluem, mas não estão limitados a, fenila, naftila, bifenila, e os similares. O termo inclui “heteroarila”, que é um grupo aromático, que contém pelo menos um heteroátomo dentro do anel aromático. Um heteroátomo pode ser, mas não está limitado a, oxigênio, nitrogênio, enxofre e fósforo. O grupo arila pode ser não substituído, ou substituído por um ou mais grupos, que incluem, mas não estão limitados a, alquila, alcóxi, alquenila, alquila halogenado, alquinila, arila, heteroarila, aldeído, cetona, amino, hidroxila, ácido carboxílico, éter, éster, tiol, sulfo- oxo, silila, sulfóxido, sulfonila, sulfona, halogeneto, ou nitro.

O termo “aldeído” refere-se a um grupo -(CO)H ( em que (CO) representa C=O). O termo “ácido carboxílico” refere-se a um grupo - C(O)OH . Um “carboxilato” refere-se à fórmula -C(O)O-. O termo “éster” refere-se à fórmula -OC(O)R ou -C(O)OR, em que R pode ser alquila, alquila halogenado, alcóxi alquenila, alquinila, arila, heteroarila, cicloalquila, cicloalquenila, heterocicloalquila, ou heterocicloalquenila. O termo “éter” refere-se à fórmula R1OR2, em que R1 e R2 podem ser, independentemente, um alquila, alquila halogenado, alcóxi, alquenila, alquinila, arila, heteroarila, cicloalquila, cicloalquenila, heterocicloalquila, ou heterocicloalquenila. O termo éter também inclui poliéter, em que “poliéter” refere-se à fórmula X- (OR)n-Y. O termo “cetona” refere-se a um grupo Rx(CO)Ry , em que Rx e Ry, cada qual independentemente, pode ser alquila, alquila halogenado, alcóxi, alquenila, alquinila, arila, heteroarila, cicloalquila, cicloalquenila, heterocicloalquila, ou heterocicloalquenila, ligado ao grupo (CO) através de ligações carbono- carbono. O termo “amina” ou “amino” refere-se a um grupo NRaRbRc, em que Ra, Rb, e Rc podem, cada qual independentemente, ser hidrogênio, alquila, alquila halogenado, alcóxi, alquenila, alquinila, arila, heteroarila, cicloalquila, cicloalquenila, heterocicloalquila, ou 13 heterocicloalquenila.

O termo “hidroxila” refere-se a um grupo -OH. O termo “ácido carboxílico” refere-se a um grupo -(CO)OH. O termo halogeneto “halogeneto” refere-se aos halogênios flúor, cloro, bromo, e iodo. O termo “nitro” refere-se à fórmula -NO2. O termo “silila” refere-se à fórmula - SiR1R2R3, em que R1, R2, e R3 podem ser, independentemente, hidrogênio, alquila, alquila halogenado, alcóxi, alquenila, alquinila, arila, heteroarila, cicloalquila, cicloalquenila, heterocicloalquila, ou heterocicloalquenila.

Exemplos específicos de cátions orgânicos quaternários incluem, mas não estão limitados a tributil(metil)fosfônio, tetrabutilfosfônio, tributil-8-hidroxioctilfosfônio, tetrapentilfosfônio, tetraexilfosônio, tetraoctilfosfônio, octil(tributil)fosfônio, tetradecil(tributil)fosfônio, tetradecil(triexil)fosfônio, tributil(metil)amônio, tetrabutilamônio, tetrapeniylamônio, tetraexilamônio, tetraoctilamônio, tetradecil(tributil)amônio, tetradecil(triexil)amônio, dimetil dicoco amônio quaternário, estearamidopropildimetil-2-hidroxietilamônio, etil(tetradecildiundecil)amônio, seboalquiltrimetil ammônio, N,N,N-trimetil- 1-dodecanamônio, benzildimetilcocoalquilamônio, N,N-dimetil-N- dodecilglicina, butilmetilpirrolidínio, 1-octil-2,3-dimetilimidazólio, 1-butil-3- metilimidazólio, sulfônio e guanidínio. É observado que o termo “coco” refere-se ao grupo alquila derivado a partir da mistura de ácidos graxos encontrada no óleo de coco, que são, de um modo geral, gorduras saturadas com cerca de 12 átomos de carbono. Os cátions preferidos são fosfônio, amônio pirrolidínio e imidazólio.

O cátion do sal orgânico está, de um modo típico, associado com um contraíon aniônico ou ânion. Aquele de habilidade ordinária na arte irá reconhecer que aquele ânion pode ser utilizado no sal orgânico aqui descrito. Exemplos de ânions adequados incluem os ânions inorgânicos e os ânions orgânicos. O ânion pode ser um ânion caotrópico ou um ânion cosmotrópico. De um modo geral, os ânions caotrópicos são ânions “desestruturantes de água “, significando que as moléculas de água não são dispostas em uma ordem particular em torno do sal, enquanto que os ânions cosmotrópicos são ânions de “estruturação de água “ , significando que as moléculas de água irão se ordenar em torno do sal de um modo particular.

Exemplos de ânions adequados incluem, mas não estão limitados a, halogeneto (por exemplo, fluoreto, cloreto, brometo, iodeto), hidroxila, sulfato de alquila (por exemplo, sulfato de metila, sulfato de etila, sulfato de octila), fosfato de dialquila, sulfato, nitrato, fosfato, sulfita, fosfita, nitrita, hipoclorito, clorito, clorato, perclorato, carbonato, bicarbonato, carboxilato ( por exemplo, formiato, acetato, propionato, butirato, hexanoato, fumarato, maleato, lactato, oxalato, piruvato), bis(trifluorometilsulfonil)imida ([NTF2]-), tetrafluoroborato, e hexafluorofosfato, CN-, SCN-, OCN-, assim como qualquer um dos ânions descritos aqui a seguir.

O grupo de compostos compreendendo halogenetos e halogênio incluem, mas não estão limitados a: F-, Cl-, Br-, I-, BF4-, ClO3-, ClO4-, BrO3-, BrO4-,IO3-, IO4-, PF6-, AlCl4-, Al2Cl7-, Al3Cl10-, AlBr4-, FeCl4-, BCl4-, SbF6-, AsF6-, ZnCl3-, SnCl3-, CuCl2-, CF3SO3-, (CF3SO3)2N-, CF3CO2-, CCl3CO2- .

A seguir, são incluídas definições de vários ânions. Quando as fórmulas são providas, os grupos “R” possuem a mesma definição que dada acima. O grupo de sulfatos, sulfitos e sulfonatos inclui, mas não está limitado a: SO42-, HSO4-, SO32-, HSO3-, R1OSO3-, R1SO3-. O grupo de nitratos e de nitritos inclui: NO3-, NO2-. O grupo de fosfatos inclui, mas não está limitado a: PO43-, HPO42-, H2PO4-, R1PO42-, HR1PO4-, R1R2PO4-. O grupo de fosfonatos e de fosfinatos inclui, mas não está limitado a: R1HPO3-, R1R2PO2-, R1R2PO3-. O grupo de fosfitas inclui, mas não está limitado a: PO33-, HPO32-, H2PO3-, R1PO32-, RHPO3-, R1R2PO3-.

O grupo de fosfonitas e de fosfinitas inclui, mas não está limitado a: R1R2PO2-, R1HPO2-, R1R2PO-, R1HPO-. O grupo de ácidos carboxílicos pertence à fórmula geral R1COO-, por exemplo, formiato, acetato, propionato, butilato, hexanoato, fumerato, malato, lactato, oxalato, piruvato. O grupo de boratos inclui, mas não está limitado a: BO33-, HBO32-, H2BO3-, R1R2BO3-, R1HBO3-, R1BO32-, B(OR1)(OR2)(OR3)(OR4), B(HSO4)-, B(R1SO4)-. O grupo de boronatos inclui, mas não está limitado a: R1BO22-, R1R2BO-. O grupo de carbonatos e de ésteres carbônicos inclui, mas não está limitado a: HCO3-, CO32-, R1CO3-. O grupo de silicatos e de ésteres salicílicos inclui, mas não está limitado a: SiO44-, HSiO43-, H2SiO42-, H3SiO4-, R1SiO43-, R1R2SiO42-, R1R2R3SiO4-, HR1SiO42-, H2R1SiO4-, HR1R2SiO4-. O grupo de alquil silano e de aril silano, inclui, mas não está limitado a : R1SiO33-, R1R2SiO22-, R1R2R3SiO-, R1R2R3SiO3-, R1R2R3SiO2-, R1R2SiO3-.

O grupo de carboximidas, bis(sulfonil)imidas e sulfonilimidas inclui, mas não está limitado a:

Carboximida bis(sulfonil)imida Sulfonil imida

O grupo de alcóxidos e de arilóxidos das fórmulas gerais: R1O-. O grupo de íons metálicos complexos, tais que Fe(CN)63-, Fe(CN)64-, MnO4-, Fe(CO)4-.

O sal inorgânico pode incluir qualquer par de qualquer dos cátions orgânicos quaternários e ânions aqui descritos ou geralmente conhecidos na arte. Exemplos de sais orgânicos adequados incluem, mas não estão limitados a, AMMOENG 101®, AMMOENG 110® manufaturado por Solvent Innovation, Cologne, Alemanha, cloreto de tetradecil(triexil)fosfônio (Cyphos IL 101®, Cytec Industries, Inc. Woodland Park, NJ), cloreto de tetrabutil fosfônio (Cyphos IL 164®, Cytec Industries, Inc. Woodland Park, NJ), cloreto de tetradecil(tributil)fosfônio (Cyphos IL 167®), cloreto de 1- butil-3-metilimidazólio ([C4mim]Cl), hidróxido de tetrabutil amônio ([(C4)4N][OH]), cloreto de tetrabutil amônium ([(C4)4N]Cl), hidróxido de tributil metil amônio ([(C4)3(C1)N][OH]), hidróxido de tetrapentil amônio ([(C5)4N][OH]), Adogen 462® (dimetil dicoco cloreto de amônio quaternário), oferecido por Sherex Chemical Company, Dublin OH, Cyastat SN® ( nitrato de estearamido propil dimetil-2-hidroxietilamônio) manufaturado por Cytec Industries, Inc. W. Paterson, NJ, cloreto de etil tetradecil diundecil amônio, Arquad T-50® (cloreto de seboalquil trimetil amônium), manufaturado por Akzo Nobel, Chicago, IL, brometo de tetraexil amônio, butil metil pirrolidínio bis(trifluorometil sulfonil)imida, Arquad 12-50H® (cloreto de N,N,N- Trimetil-1-dodecanamínio chloride), Arquad DMCB-80® (cloreto de benzil dimetilcocoalquil amônio ),detergente EMPIGEN BB® (N,N-dimetil-N- dodecilglicina) manufaturado por Albright and Wilson, UK, cloreto de 1-octil- 2,3-dimetil imidazólio, 10 %, em peso de hidróxido de tetrabutil amônio dissolvido em PEG 900, Aliquat® HTA-1 manufaturado por Cognis Corp. Tucson, AZ, cloreto de tributil-8-hidroxioctil fosfônio, cloreto de octil(tributil)fosfônio, hidróxido de octil(tributil)fosfônio, e hidróxido de tetrabutil fosfônio. AMMOENG 101® é representado pela fórmula que se segue: AMMOENG 110® é representado pela fórmula que se segue: ADOGEN 462® é representado pela fórmula que se segue:

Os sais orgânicos aqui descritos podem ser utilizados como um agente de extração para remover, ou de um outro modo extrair, impurezas a partir de uma corrente de processo industrial. O termo “ impurezas”, tal como aqui usado, refere-se a compostos de interesse para um usuário ou a compostos que podem contaminar uma corrente de processo industrial. As impurezas incluem, mas não estão limitadas a, espécies orgânicas e /ou espécies inorgânicas. As impurezas específicas incluem, mas não estão limitadas a, oxalato, formiato, acetato, humatos, e produtos de decomposição de humato, fluoreto, cloreto, brometo, fosfato, metais, sulfato, óxidos de gálio e/ ou hidróxidos de gálio, e combinações dos mesmos.

Exemplos de correntes de processo industrial, nas quais os sais orgânicos podem ser usados, incluem, mas não estão limitadas a, uma corrente de processo de Bayer, uma corrente de rejeito nuclear, sistemas de alta resistência iônica, tais que salmouras, efluentes a partir de operações de mineração, e os similares.

Em termos gerais, os métodos aqui descritos são extrações de líquido/ líquido, que envolvem a extração de impurezas a partir de uma corrente de processo industrial através da intermisturação com um agente de extração, que é, pelo menos parcialmente, imiscível com a corrente de processo industrial, e então separação das fases resultantes. Em uma modalidade, as impurezas são extraídas a partir de uma corrente de processo de Bayer. Uma corrente de processo de Bayer é uma corrente líquida, gerada durante o processo de Bayer, e que inclui as várias correntes de processo acima mencionadas, incluindo correntes de extravasamento de espessante, licor grávido, licor gasto e correntes de licor fortes. Embora a remoção de impurezas a partir de uma corrente de processo de Bayer seja aqui discutida em detalhes, deve ser apreciado que o(s) método(s) aqui discutido(s) pode(m) ser aplicado(s) e utilizado(s) com outras correntes de processo industrial.

Foi descoberto que uma solução de sal orgânico, que inclui uma quantidade de extração de impurezas de um sal orgânico, tal como discutido em detalhes acima, pode ser altamente eficaz para a remoção de impurezas a partir de uma corrente de processo industrial. Em uma modalidade específica, quando empregados no processo de Bayer, os métodos aqui descritos podem ser implementados sob a forma de uma operação unitária de remoção de impurezas, que é adicionada ao processo de Bayer em qualquer ponto após o espessante, por meio de digestão, com a localização preferida sendo diretamente após o estágio de precipitação de triidrato de alumina final.

Em uma modalidade, quando uma solução de sal orgânico, que inclui uma quantidade de extração de impurezas de um sal orgânico é intermisturada com uma corrente do processo de Bayer, as impurezas são removidas a partir da corrente do processo de Bayer e a concentração cáustica (OH-) pode ser aumentada no licor de Bayer através de troca aniônica durante a extração de impureza, o que cria um benefício econômico adicional para o usuário final. Por exemplo, a água pode ser removida a partir da corrente do processo de Bayer e pode ser extraída ao interior da fase contendo o sal orgânico, de um modo particular quanto o sal orgânico está associado com quantidades significativas de ânions de hidróxido. As fases podem ser então separadas, deste modo reduzindo o nível de água na corrente do processo de Bayer.

Uma modalidade inclui um método de purificação de uma corrente de processo industrial através do provimento de uma solução de sal orgânico, que inclui uma quantidade de extração de impurezas de um sal orgânico e a intermisturação da corrente de processo industrial com a solução de sal orgânico para formar uma mistura bifásica. A solução de sal orgânico é, pelo menos parcialmente, imiscível com a corrente de processo industrial.

A mistura bifásica resultante pode ser uma mistura bifásica de líquido/ líquido ou uma mistura bifásica de sólido/ líquido dependendo do sal orgânico e das impurezas presentes na corrente de processo industrial. Em uma modalidade, a mistura bifásica contém primariamente uma fase de corrente de processo industrial e primariamente uma solução de sal orgânico.

A intermisturação da solução de sal orgânico com a corrente d e processo industrial é eficaz para reduzir a concentração de impurezas presentes na corrente de processo industrial. A redução da concentração de impurezas presentes na corrente de processo industrial resulta na formação de uma fase contendo uma solução de sal orgânico carregado com impurezas e uma fase contendo uma corrente de processo industrial com um teor de impurezas reduzido.

Por exemplo, em uma modalidade, na qual o sal orgânico é o hidróxido de tetrabutil amônio, cerca de 48,2 por cento, em peso, de oxalato/ succinato e cerca de 85,6, 91,7 e 96, 1 por cento, em peso, de acetato, formiato e íons de cloreto, respectivamente, podem ser removidos a partir de um licor de Bayer. O conteúdo de carbono orgânico total (TOC) pode ser reduzido em cerca de 63,0 por cento, em peso, no licor de Bayer. Além disso, uma forte redução visual na cor do licor de Bayer após o contato com a solução de sal orgânico tendo uma quantidade de extração de impurezas de um sal orgânico pode ser observada. Em ainda uma outra modalidade, na qual o sal orgânico é o hidróxido de tetrabutil fosfônio, cerca de 53, 48 por cento, em peso, de oxalato/ succinato, e 83,93, 91,93, 96, 48 por cento, em peso, de acetato, formiato e íons de cloreto, respectivamente, podem ser removidos a partir do licor de Bayer. O conteúdo de TOC no licor de Bayer pode ser reduzido em cerca de 67, 7 por cento, em peso.

Esta invenção não está limitada pela teoria de operação, mas acredita-se que a remoção (extração) de impurezas (tais que o oxalato) a partir da corrente de processo industrial ao interior da solução de sal orgânico, com a qual ela é misturada, é facilitada através das condições de misturação e da presença do sal orgânico na solução de sal orgânico. É contemplado que a intermisturação da corrente de processo industrial com a solução de sal orgânico pode remover uma ou mais impurezas presentes na corrente de processo industrial. As impurezas removidas a partir da corrente de processo industrial irão depender de uma variedade de fatores, incluindo, mas não limitados, às impurezas presentes na corrente de processo industrial, ao sal orgânico presente na solução de sal orgânico, à razão da solução de sal para a corrente de processo industrial, e os similares.

Em uma modalidade, a solução de sal orgânico inclui uma quantidade de extração de impurezas de um sal orgânico. Em um exemplo específico, a quantidade de extração de impurezas é a quantidade de extração de oxalato de um sal orgânico. A quantidade de extração de impurezas do sal orgânico pode ser determinada através de experimentação de rotina, informada pelas orientações aqui providas. A quantidade de extração de impurezas de sal orgânico presentes na solução de sal orgânico pode variar a partir de aplicação para aplicação. Em um exemplo, o sal orgânico está presente na solução de sal orgânico em uma quantidade de cerca de 2 %, ou mais, em peso, com base no peso total da solução de sal orgânico. Em ainda um outro exemplo, o sal orgânico está presente na solução de sal orgânico em uma quantidade de cerca de 3 %, ou mais, em peso, com base no peso total da solução de sal orgânico. Em ainda um outro exemplo, o sal orgânico está presente na solução de sal orgânico em uma quantidade de a partir de cerca de 5 %, ou mais, em peso, com base no peso total da solução de sal orgânico. Em ainda um outro exemplo, o sal orgânico está presente na solução de sal orgânico em uma quantidade de a partir de cerca de 3 % a cerca de 100%, em peso, com base no peso total da solução de sal orgânico. Quando o método de acordo com a invenção é aplicado ao processo de Bayer, a quantidade de extração de impurezas do sal orgânico é, de um modo preferido, de pelo menos cerca de 1 %, em peso, e de um modo ainda mais preferido de pelo menos 10%, em peso, com base no peso da corrente do processo de Bayer.

Em uma modalidade, a solução de sal orgânico pode ser uma solução aquosa contendo uma certa quantidade de água. Quando a solução de sal orgânico é uma solução aquosa, o sal orgânico está presente, de um modo preferido, na solução de sal orgânico em uma quantidade de 30%, ou mais, em peso, com base no peso total da solução de sal orgânico. Em ainda uma outra modalidade, quando a solução de sal orgânico é uma solução aquosa, o sal orgânico está, de um modo mais preferido, presente na solução de sal orgânico em uma quantidade de 50%, ou maior, em peso, com base no peso total da solução de sal orgânico aquosa. A quantidade de água presente na solução de sal orgânico aquosa irá variar, dependendo da aplicação, e pode ser determinada através de experimentação de rotina informada através das orientações aqui providas. Por exemplo, em uma modalidade, a solução de sal orgânico aquosa compreende de cerca de 20% a cerca de 80% de água, em peso, com base no peso total da solução de sal orgânico aquosa.

Em uma modalidade, a solução de sal orgânico pode conter diluentes, tais que alcoóis (por exemplo, isopropanol), polióis e/ou óxido de polietileno. Tais diluentes podem facilitar a separação de fase. A quantidade de diluentes presentes na solução de sal orgânico varia a partir de aplicação para aplicação. Em um exemplo, a solução de sal orgânico inclui de cerca de zero (0) a cerca de 90%, em peso, de diluentes, com base no peso total da solução de sal orgânico. Em ainda um outro exemplo, a solução de sal orgânico inclui de cerca de zero (0) a cerca de 70 %, em peso, de diluentes, com base no peso total da solução de sal orgânico.

A solução de sal orgânico pode incluir um solvente. Os solventes úteis na solução de sal orgânico incluem, mas não estão limitados a, hidrocarbonetos aromáticos, alguns exemplos dos quais incluem tolueno, benzeno e derivados dos mesmos e um óleo de hidrocarboneto aromático leve (SX-12); alcoóis alifáticos, alguns exemplos dos quais incluem 1-hexanol, 1- heptanol, 1-octanol e os seus respectivos derivados; alcoóis aromáticos, exemplos dos quais incluem o fenol e derivados; e hidrocarboentos halogenados, exemplos dos quais incluem o cloreto de metileno e o clorofórmio. A solução de sal orgânico pode também incluir os óxidos de fosfina. A quantidade de solventes presentes na solução de sal orgânico varia de aplicação para aplicação. Em um exemplo, a solução de sal orgânico inclui de cerca de zero (0) e cerca de 90%, em peso, de solventes, com base no peso total da solução de sal orgânico. Em ainda um outro exemplo, a solução de sal orgânico inclui de cerca de zero (0) a cerca de 70%, em peso, de solventes, com base no peso total da solução de sal orgânico.

Em algumas modalidades, o sal orgânico presente na solução de sal orgânico pode ser submetido a um tratamento de pré-extração, com frequência referido como a calibração. Uma variedade de métodos podem ser utilizados de um modo a alcançar este tratamento, que resulta em que pelo menos uma porção da porção catiônica do sal orgânico tenha um contra ânion preferido, por exemplo, o hidróxido como um contra ânion. A Figura 1 ilustra como a remoção de impurezas é alterada à medida em que o nível de hidróxido é alterado na fase contendo o sal orgânico, Por exemplo, a remoção de cloreto aumenta, à medida em que o nível de hidróxido presente no sal orgânico aumenta.

Por exemplo, um método 1 de pré-extração pode sr conduzido através da misturação vigorosa de uma solução de NaOH, por exemplo uma solução de 26 % de NaOH , com o sal orgânico em uma razão em uma faixa de 1 parte de sal orgânico para 4 a 5 partes de solução de NaOH, em peso. A mistura resultante é então deixada para a separação de fase durante 20 minutos. A fase superior contendo o sal orgânico é então separada e novamente contatada com a solução de NaOH fresca em uma razão em massa de [1:4]. Este processo pode ser repetido até 4 ou 5 vezes. Este procedimento efetua a troca da maioria dos contra ânions para OH- e pré- equilibra o potencial de água, de um modo a minimizar qualquer tansferência de água entre a solução de sal orgânico aquosa contendo o sal orgânico e a corrente de processo industrial.

O método de pré-extração 2 é conduzido de um modo similar ao Método 1, exceto que a razão de sal orgânico para a solução de NaOH é de cerca de [1:2], em peso. O método de pré-extração 3 é similar ao Método 2, exceto que o sal orgânico é dissolvido no polietileno glicol, antes da misturação com a solução de NaoH e o processo c'repetido 2 vezes, em vez de 4-5. O método de pré-extração 4 é similar ao Método 2, exceto que o sal orgânico é dissolvido em um solventes, antes da misturação com a solução de NaOH, e o processo é repetido 2 vezes, em vez de 4-5.

No Método de Pré-extração 5, o sal orgânico pode ser usado para a separação de impurezas a partir da corrente de processo industrial, diretamente como recebido, sem o seu contato com NaOH. Durante este processo, pode ocorrer algum transporte de água entre as duas fases, que foram observadas por último. Além disso, alguma troca iônica ocorre, de um modo típico, entre a espécie aniônica na corrente de processo industrial e o contra ânion do cátion orgânico quaternário, cuja taxa e extensão irão depender do tipo de ânion em competição para a troca.

O Método de Pré-extração 6 é conduzido equilibrando um sal orgânico com uma suspensão de NaHCO3. Neste método, partes iguais de uma solução de sal orgânico e uma suspensão de NaHCO3, por exemplo, uma suspensão de 20% de NaHCO3, é agitada rapidamente a 60°C. A mistura é deixada para a separação de fase. A fase de NHCO3 inferior é drenada e uma quantidade fresca de 15% de NaHCO3 é adicionada. A mistura é então agitada e as fases são deixadas se separarem. A fase de NaHCO3 inferior é drenada e a solução de sal orgânico equilibrada superior é poupada para o uso posterior.

A quantidade da solução de sal orgânico intermisturada com a corrente de processo industrial é, de um modo típico, uma quantidade que é eficaz para formar uma mistura bifásica. Em uma modalidade, a mistura bifásica inclui uma fase contendo uma solução de sal orgânico carregado com impurezas e uma fase contendo uma corrente de processo industrial com um teor de impurezas reduzido. Por “carregado com impurezas” é compreendido que o sal orgânico possui uma impureza complexada ou associada com o mesmo. A “complexação” ou a associação” da impureza ao sal orgânico ocorre durante a intermisturação da solução de sal orgânico e a corrente de processo industrial e a interação entre as mesmas.

Embora a solução de sal orgânico seja, pelo menos parcialmente, imiscível com a corrente de processo industrial, a grande miscibilidade pode variar e, deste modo, as quantidades relativas de solução de sal orgânico e da corrente de processo industrial, que são intermisturadas, podem variar em uma faixa relativamente ampla. Os fatores, que tendem a influenciar a miscibilidade, incluem, mas não estão limitados, à temperatura , ao conteúdo de sal da corrente de processo industrial, ao conteúdo de sal orgânico da solução de sal orgânico, e às várias características do sal orgânico em si mesmo, tais que o peso molecular e a estrutura química.

As razões de massa úteis de solução de sal orgânico para corrente de processo industrial, que são eficazes para formar as misturas bifásicas, estão, de um modo típico, em uma faixa de cerca de [1:100] a cerca de [1: 0,01] em peso. Em ainda uma outra modalidade, a razão , em peso, de solução de sal orgânico para a corrente de processo industrial está entre cerca de [1: 10] a cerca de 1:0,1]. Em ainda uma outra modalidade, a razão, em peso, de solução de sal orgânico para a corrente de processo industrial está entre cerca de [1: 4] a cerca de [1: 0,15]. Em ainda uma outra modalidade, a razão, em peso, de solução de sal orgânico para a corrente de processo industrial é de cerca de [1:2] a cerca de [1: 0,25]. A experimentação de rotina, informada pelas orientações aqui providas, pode ser usada para identificar as quantidades relativas de solução de sal orgânico e de corrente de processo industrial, que são eficazes para formar misturas bifásicas.

A corrente de processo industrial e a solução de sal orgânico podem ser intermisturadas de vários modos, por exemplo, através de métodos em batelada, semi-contínuos ou contínuos. Em uma modalidade, o processo é um processo contínuo.

A intermisturação pode ser efetuada através da alimentação da corrente de processo industrial e da solução de sal orgânico ao interior de qualquer equipamento adequado, que possa ser usado para a misturação e separação de fase ou sedimentação. Exemplos de equipamento de misturação e separação de fase ou sedimentação, que podem ser adequados em situações particulares podem incluir, mas não estão limitados a, unidades de misturador/ sedimentador, misturadores estáticos, misturadores em linha, colunas, centrífugas, e hidrociclones. A experimentação de rotina informada pelas orientações aqui providas pode ser suada para identificar e selecionar o equipamento adequado e as condições operacionais para situações particulares.

Na presente invenção, a extração e a remoção podem ser executadas em sedimentadores misturadores, colunas, centrífugas, misturadores estáticos, reatores e outros equipamentos de contatação/ separação adequados. O fluxograma pode conter um ou mais estágios de extração, um ou mais estágios de remoção, e pode, ou não, incluir estágios de lavagem/ purificação para remover as impurezas e reduzir a contaminação de arraste. A planta de extração pode ser configurada para a operação em série, em série modificada, em paralelo em série, em paralelo em série modificada, em paralelo, ou em paralelo em série interlaçada, para cada seção do circuito de extração de solvente (isto é, seção de extração, seção de purificação /lavagem, e seção de remoção). De um modo alternativo, os estágios de extração, purificação e remoção podem ser executados em uma base em batelada.

A mistura bifásica, formada através da intermisturação da solução de sal orgânico com a corrente de processo industrial, inclui uma fase contendo uma solução de sal orgânico carregado com impurezas e uma fase contendo uma corrente de processo industrial com um teor de impurezas reduzido. Embora a corrente de processo industrial e a solução de sal orgânico possam ser mutuamente solúveis em alguma extensão (e possam, deste modo, cada qual conter pequenas quantidades da outra após a intermisturação), as duas fases são pelo menos parcialmente imiscíveis uma com a outra e, deste modo, a fase resultante contendo a corrente de processo industrial irá, de um modo típico, se assemelhar ao vapor do processo industrial de origem, embora ela deva conter, de um modo geral, quantidades mais baixas de impurezas (tal que o conteúdo orgânico (referido como a TOC), oxalato, e os similares) e/ ou água, tal como aqui descrito. De um modo similar, a fase contendo um sal orgânico carregados com impurezas irá, de um modo típico, se assemelhar à solução de sal orgânico do origem, embora ela deva conter, de um modo geral, quantidades mais altas de impurezas ( tal que o oxalato e os similares ) e/ ou água, tal como aqui descrito.

A solução de sal orgânico, carregado com impurezas, contém, dentre outras coisas, um sal orgânico carregado com impurezas. A quantidade de sal orgânico carregado com impurezas, presente na solução de sal orgânico carregado com impurezas, irá variar dependendo da aplicação, assim como a quantidade de impurezas removidas a partir da corrente de processo industrial. Em um exemplo, a quantidade de sal orgânico carregado com impurezas, presente na solução de sal orgânico carregado com impurezas é de 1 %, em peso, ou maior, com base no peso da solução de sal orgânico carregado com impurezas.

Em uma modalidade, como um resultado dos métodos de extração aqui descritos, a corrente de processo industrial com um teor de impurezas reduzido possui um nível reduzido de pelo menos uma impureza presente na corrente de processo industrial de origem. Em uma modalidade, a fase da corrente do processo industrial com um teor de impurezas reduzido possui um nível mais baixo de pelo menos uma impureza, selecionada a partir de oxalato, formiato, acetato, carbono orgânico, e cloreto, quando comparada à corrente de processo industrial de origem. Em ainda uma outra modalidade, a fase de corrente de processo industrial com um teor de impurezas reduzido possui um nível de água mais baixo, quando comparada com a corrente de processo industrial de origem.

A corrente de processo industrial com um teor de impurezas reduzido e a solução de sal orgânico carregado com impurezas podem ser utilizadas em diferentes modos. Por exemplo, a corrente de processo industrial com um teor de impurezas reduzido pode ser introduzida no processo industrial, a partir do qual ela foi originalmente extraída, ou ela pode ser descartada. De um modo alternativo, a corrente de processo industrial com um teor de impurezas reduzido pode ser submetida a um processamento adicional.

A solução de sal orgânico carregado com impurezas pode ser submetida a um processamento adicional, de um modo a regenerar e a subsequentemente reutilizar o sal orgânico presente na mesma. De um modo alternativo, a solução de sal orgânico carregado com impurezas pode ser intermisturada com uma outra corrente de processo industrial, de um modo a que as impurezas a partir da mesma sejam removidas.

De um modo a utilizar a solução de sal orgânico carregado com impurezas ou a corrente de processo industrial com um teor de impurezas reduzido, a separação das fases pode ser necessária. A separação da solução de sal orgânico carregado com impurezas a partir da corrente de processo industrial com um teor de impurezas reduzido forma uma solução de sal orgânico carregado com impurezas separada e uma corrente de processo industrial com um teor de impurezas reduzido separado.

A separação pode ser conduzida em uma variedade de modos. Por exemplo, o aparelho de misturação pode ser configurado de um modo a permitir prontamente a formação da mistura bifásica ( isto é, a separação de fases), assim como que seja alcançada a separação de fases. Por exemplo, a mistura bifásica pode ser formada em um tanque de misturação tendo válvulas de remoção no topo e no fundo. Após a misturação ter sido interrompida, a solução de sal orgânico carregado com impurezas é separada a partir da corrente de processo industrial com um teor de impurezas reduzido e cada uma das camadas é extraída a partir do tanque de misturação através das respectivas válvulas de topo e de fundo. Não é necessário que a misturação seja inteiramente interrompida, pois cada uma das fases tende a ser formada nas respectivas áreas do tanque, mesmo durante a misturação.

Em uma modalidade, a taxa de separação de fase da corrente de processo industrial com um teor de impurezas reduzido a partir da solução de sal orgânico carregado com impurezas pode ser aumentada. Por exemplo, a taxa de separação pode ser aumentada através de aquecimento. O aquecimento pode ser efetuado de vários modos. Por exemplo, a mistura bifásica pode ser aquecida no tanque de misturação em si mesmo, e transferida a um outro tanque para o aquecimento (e opcionalmente para a separação). Os métodos de aquecimento incluem os trocadores de calor, que podem ser usados para capturar, de um modo vantajoso, o calor excessivo a partir de outras fontes. Exemplos de trocadores de calor incluem os trocadores de calor de casca e tubo, trocadores de calor de placa, trocadores de calor regenerativos, trocadores de calor de roda adiabática, trocadores de calor de fluido e trocadores de calor de superfície raspada dinâmicos.

O uso de um trocador de calor pode permitir com que a temperatura da mistura bifásica seja mantida em uma temperatura particular, ou elevada a uma temperatura desejada, por exemplo, através de aquecimento, de um modo a elevar a temperatura a um máximo de cerca de 100°. A taxa de separação pode ser controlada através da regulação da mistura bifásica, à medida em que ela é submetida à separação. Isto pode aumentar a efetividade da remoção de impurezas a partir da corrente de processo industrial.

A fase da corrente de processo industrial com um teor de impurezas reduzido, separada, pode ser introduzida no processo, a partir do qual ela foi tomada. Em uma modalidade, a fase da corrente de processo industrial com um teor de impurezas reduzido, separada, pode ser intermisturada com uma segunda corrente de processo industrial. Isto pode ser efetuado por várias razões, por exemplo, quando utilizada no processo de Bayer ela pode maximizar a eficiência do processo em geral, que é geralmente contínuo. Deste modo, os métodos aqui descritos podem ser aplicados, de um modo a purificar uma porção selecionada de uma corente de processo industrial de origem e então a corrente do processo industrial com um teor de impurezas reduzido pode ser reintroduzida de volta na corrente do processo industrial de origem, deste modo reduzindo o nível de impurezas na corrente do processo industrial de origem através de diluição.

Em ainda uma outra modalidade, quando as impurezas são removidas a partir de uma corrente de processo de Bayer, a corrente de processo industrial com um teor de impurezas reduzido pode ser resfriada, de um modo a precipitar pelo menos uma porção do hidróxido de alumínio e/ ou do oxalato dissolvidos na mesma. O resfriamento da corrente do processo industrial com um teor de impurezas reduzido separada pode ser efetuado em uma variedade de modos. Por exemplo, os trocadores de calor acima mencionados no contexto do aquecimento da mistura bifásica podem ser também usados para remover o calor a partir da corrente do processo industrial com um teor de impurezas reduzido separada e/ou da corrente de processo industrial, ao interior da qual ela é introduzida, deste modo resfriando o licor. Os trocadores de calor podem ser colocados em qualquer local na planta, em que seja desejado resfriar o licor do processo de Bayer.

A solução de sal orgânico carregado com impurezas, isto é, a solução de sal orgânico carregado com impurezas separada, pode ser submetida a um processamento adicional, de um modo a regenerar o sal orgânico, ou pode ser submetida a testes, de um modo a determinar a quantidade e o tipo de impurezas presentes na mesma; ou ela pode ainda ser reutilizada como um agente de extração em uma outra corrente de processo industrial, ou uma combinação das mesmas.

Em uma modalidade, a solução de sal orgânico carregado com impurezas inclui um cátion orgânico quaternário e pelo menos uma impureza orgânica, selecionada a partir de oxalato, formiato, acetato e carbono orgânico. A quantidade de impurezas orgânicas pode variar em uma ampla faixa, por exemplo, a quantidade de impurezas orgânicas pode estar em uma faixa de cerca de 0,0001% a cerca de 5%, em peso, com base no peso total da solução de sal orgânico carregado com impurezas. A quantidade de sal orgânico presente na solução de sal orgânico carregado com impurezas pode ser similar àquela descrita aqui em um outro local para o uso nos métodos aqui descritos. Mesmo que a solução de sal orgânico carregado com impurezas contenha uma ou mais impurezas, ela pode ainda ser útil como um agente de extração, em situações, nas quais ela contenha um nível mais baixo de impurezas.

Em uma modalidade, a solução de sal orgânico carregado com impurezas pode ser uma fase separada, que contenha uma impureza orgânica, uma impureza inorgânica e/ ou água adicional, como um resultado a partir da extração a partir da corrente do processo de Bayer, tal como aqui descrito. Por exemplo, em uma modalidade, a solução de sal orgânico carregado com impurezas contém oxalato e pelo menos uma impureza orgânica, selecionada a partir de formiato, acetato, carbono orgânico, fluoreto, cloreto, brometo, sulfato, fosfato, e outros íons metálicos. A solução de sal orgânico carregado com impurezas pode conter várias quantidades de impurezas, dependendo da extensão da extração e do nível de impurezas na corrente de processo industrial. Em alguns casos, o nível de impurezas na solução de sal orgânico carregado com impurezas é relativamente baixo, de um modo tal que a solução de sal orgânico carregado com impurezas possa ser usada como um agente de extração, no modo aqui descrito.

As quantidades de impurezas aniônicas, presentes na solução de sal orgânico carregado com impurezas, pode ser determinada usando métodos de cromatografia de troca iônica, com detecção de condutividade. Dois métodos de cromatografia iônica (IC) alternativos podem ser usados, o método isocrático e o método de gradiente, tal como se segue : Cromatografia iônica para a quantificação de oxalato (“método isocrático”): As amostras são diluídas 125 vezes com água deionizada (DI) e então filtradas com um filtro de seringa PALL Acrodisc 0,2 μm x 13 mm PVDF ao interior de frascos Agilent PP com tampas herméticas para a separação cromatográfica. O oxalato nas amostras é separado a partir de sua matriz como um pico cromatográfico único usando uma coluna Dionex IonPac AS4A-SC (250 x 4,0 mm, parte #043174), uma coluna de proteção (Dionex IonPac AG4A-SC parte #043175), fase móvel de NaCO3 3,5 mM e NaHCO3 1,7 mM, um supressor auto-regenerado de ânion Dionex ASRS- ULTRAII 4 mm, e detecção de condutividade. As condições do instrumento detalhadas são as que se seguem. Sistema: Sistema de bomba de gradiente Dionex ICS-3000 (sistema 1) Coluna: Coluna Dionex Ionpac AS4A-SC, 250 x 4,0 mm, parte #043174 Coluna de proteção: Dionex IonPac AG4A-SC parte #043175. Fase móvel: NaCO3 3,5 mM e NaHCO31,7 mM Taxa de fluxo: 1,5 ml/min Run time: 20 min Injection volume: 25 μL Temperatura de coluna: 35 0C em DX-500; 30 0C no sistema 1 ICS-3000. Corrente de ASRS: 50 mA com modo de reciclo Detetor de condutividade:35 0C com compensação de temp. De 1,7% 0C Taxa de coleta de dados: 5,0 Hz Software: software Dionex Chromeleon, versão 6.70 Resultados quantitativos para o método isocrático são obtidos através da comparação dos tamanhos de pico de oxalato a partir da amostra e da solução padrão de oxalato. O material padrão de oxalato de Acros Organic é dissolvido em água DI e é diluído a vários níveis de concentração. As respostas de detecção das soluções convencionais analisadas em paralelo às amostras são representadas graficamente contra as suas concentrações. Uma faixa de concentração de linearidade desta representação gráfica é estabelecida como uma faixa operacional A quantificação da amostra é baseada no declive da linha linear. O método possui um desvio padrão relativo (RSD) de cerca de 1,7% e a precisão do instrumento é de cerca de 0,4% . O limite de detecção é de 0,2 ppm de oxalato de sódio.

O “método de gradiente” é usado para as análises de ânions de acetato, formiato, cloreto, sulfato, fosfato e oxalato/ succinato. Deve ser observado que os ânions de oxalato e de succinato são coeluídos neste método. As amostras são diluídas 125 vezes com água de DI e são então filtradas com um filtro de seringa PALL Acrodisc de 0,2 μm x 13 mm PVDF, ao interior de frascos Agilent PP com tampas herméticas para a separação cromatográfica. Os ânions especificados são separados e detectados usando o sistema de Cromatografia Iônica Livre de Reagente ( RFIC) ICS-3000 com uma coluna Dionex IonPac AS19, gradiente de hidróxido de potássio como o eluente, um supressor auto-regenerado de ânion Dinoex ASRS-ULTRAII 4 mm, e um detector de condutividade. Para determinar, de um modo quantitativo, os conteúdos de ânion nas amostras, padrões externos com concentrações variáveis são usados para estabelecer a correlação entre a concentração e a resposta do detector. O material de oxalato padrão é obtido a partir de Acros Organic e os outros são adquiridos de Inorganic Ventures. A relação de correlação para os ânions orgânicos se orna não-linear (curva) quando a concentração é superior a 50 ppm (mg/L) e quando o acetato possui a faixa linear mais estreita. Deste modo, as concentrações dos padrões externos orgânicos, usados para a quantificação, são calibradas com relação às concentrações de ânions nas amostras, de um modo a que seja considerado o efeito não-linear, de um modo especial para a obtenção de dados acurados no equilíbrio de massa entre o licor de Bayer e o agente de extração de remoção.

As condições do instrumento detalhadas são as que se seguem. Sistema 2 DIONEX ICS-3000 com Gerador de Eluente KOH Coluna: DIONEX IonPacAS19, 250X4,0 mm Coluna de proteção: DIONEX IonPacAG19 Temperatura de coluna: 30 °C Supressor de Íon: DIONEX ASRS-ULTRA II, 4mm; re-ciclos; 114mA. Detecção: Detetor de condutividade com uma compensação de temperatura de 1,7% 0C Taxa de Coleta: 5,0 Hz Injeção: 25 μL Taxa de fluxo: 1,0 mL/min. Tempos de Corrida: 30 minutos incluindo os tempos pós. Fase móvel: gradiente de KOH Software: software Dionex Chromeleon, versão 6.70

A precisão do instrumento é de 0,7% de desvio padrão relativo (RSD) ou melhor para todos os analitos. A precisão do método é de 0,7% de RSD ou melhor para todos os analitos, com a exceção de fosfato. Para o fosfato, em 6 determinações individuais, a sua concentração foi verificada como sendo inferior a 1 ppm e a precisão do método é de 5,8% de RSD. Finalmente, o Limite de Detecção é de 0,2 ppm (mg/L) ou melhor, para todos os ânions.

Para ambos os métodos, as colunas são limpadas após as análises de 20 a 40 amostras, de um modo a que sejam liberadas de contaminações a partir de espécies polianiônicas acumuladas e de metais a partir das matrizes de amostra. Este procedimento de limpeza é estabelecido em uma unidade IC , com estágios de limpeza programados de hidróxido de sódio 0,5 M, água, e ácido clorídrico 2 N.

A solução de sal orgânico carregado com impurezas pode ser descartada ou submetida a um processamento adicional, após uma quantidade de impurezas, presentes na solução de sal orgânico carregado com impurezas, ter sido determinada. Em uma modalidade, a solução de sal orgânico carregado com impurezas pode ser usada como um agente de extração em uma outra corrente de processo industrial. Aquele de habilidade ordinária na arte irá reconhecer que a introdução de uma solução de sal orgânico carregado com impurezas em uma outra corrente de processo industrial pode ocorrer sem a análise das impurezas na mesma.

Em ainda uma outra modalidade, o sal orgânico presente na solução de sal orgânico carregado com impurezas pode ser regenerado, isto é, as impurezas são removidas a partir do sal orgânico, de um modo a reutilizar o sal orgânico como parte de um agente de extração. A regeneração do sal orgânico presente na referida solução de sal orgânico carregado com impurezas envolve a remoção de impurezas a partir do sal orgânico carregado com impurezas. A regeneração do sal orgânico inclui a intermisturação da solução de sal orgânico carregado com impurezas com uma solução de extração. Embora apenas um estágio de extração seja aqui discutido, o processo não está limitado a este respeito, pois mais do que um estágio de extração podem ser empregados. De um modo adicional, é contemplado que mais do que um estágio de extração sejam realizados, a solução de extração usada durante o estágio subsequente podendo ser a mesma ou diferente daquela solução de extração usada no primeiro estágio.

Em uma modalidade para a remoção de impurezas a partir de um sal orgânico, a solução de sal orgânico carregado com impurezas é intermisturada com uma solução de extração, de um modo a formar uma mistura bifásica. De um modo geral, a solução de extração facilita a remoção de uma impureza a partir do sal orgânico carregado com impurezas. Por exemplo, a solução de extração pode conter um composto tendo um ânion selecionado a partir de um halogeneto (por exemplo, fluoreto, cloreto, brometo, iodeto), hidroxila, sulfato de alquila ( por exemplo, sulfato de metila, sulfato de etila, sulfato de octila), fosfato de dialquila, sulfato, nitrato, fosfato, sulfito, nitrito, hipoclorito, clorito, perclorato, carbonato, bicarbonato, carboxilato ( por exemplo, formiato, acetato , proponato, butirato, hexanoato, maleato de fumarato, lactato, oxalato, piruvato), bis (trifluoroemtilsulfonil)imida ([NTF2]), tetrafluoroborato e hexafluorofosfato.

Em um exemplo específico, a solução de extração inclui um composto tendo um ânion de hidroxila (OH-). Em ainda um outro exemplo, a solução de extração inclui um composto tendo um anion de bicarbonato (HCO3-). Em ainda um outro exemplo, a solução de extração inclui um composto tendo um anion de cloreto (CI-).

É contemplado que o composto presente na solução de extração pode incluir qualquer cátion capaz de ser ligado com os ânions antes mencionados. O(s) composto (s) presente(s) na solução de extração pode(m) incluir, mas não está(ão) limitado(s) a: cloreto de sódio, brometo de potássio, bissulfato de sódio, hidróxido de sódio, nitrato de sódio, bicarbonato de sódio, nitrito de sódio, e os similares.

Um exemplo específico de uma solução de extração, capaz de ser intermisturado com uma solução de sal orgânico carregado com impurezas aquosa é uma solução contendo 25% (em peso) de cloreto de sódio (25% de NaCl). Um outro exemplo de uma solução de extração é uma solução contendo 15% (em peso) de bicarbonato de sódio (15% de NaHCO3). Ainda um outro exemplo de uma solução de extração é uma solução contendo 7,5 % (em peso) de hidróxido de sódio (7,5% de NaOH). Um outro exemplo de uma solução de extração é uma solução contendo 10% (em peso) de hidróxido de sódio (10% de NaOH). Em ainda um outro exemplo, a solução de extração inclui 12,5% ( em peso) de hidróxido de sódio ( 12,5% de NaOH).

Embora a solução de sal orgânico carregado com impurezas possa ser, pelo menos parcialmente, imiscível com a solução de extração, o grau de imiscibilidade pode variar, e, deste modo, as quantidades relativas de solução de sal orgânico carregado com impurezas e da solução de extração podem variar em uma faixa relativamente ampla. Fatores, que tendem a influenciar a imiscibilidade, incluem a temperatura, o conteúdo de sal inorgânico, por exemplo, o conteúdo de OH- , o conteúdo de sal orgânico, e várias características do sal orgânico em sim mesmo, tais que o peso molecular e a estrutura química.

A quantidade de solução de sal orgânico carregado com impurezas da solução de extração, que é intermisturada de um modo a formar a mistura bifásica, varia a partir de aplicação para aplicação, e depende de um ou mais fatores. Os fatores que influenciam a quantidade de solução de extração e da solução de sal orgânico carregado de impurezas incluem, mas não estão limitados, ao tipo e/ ou quantidade do sal orgânico e/ ou impurezas presentes na solução de sal orgânico carregado com impurezas, do ânion presente na solução de extração, e os similares.

Em uma modalidade, a razão em massa da solução de sal orgânico carregado com impurezas para a solução de extração é de [1:100] a [1:0.01]. Em ainda uma outra modalidade, a razão, em peso, de solução de sal orgânico carregado de impurezas para a solução de extração é de [1:10] a [1:0.1]. Em ainda uma outra modalidade, a razão, em peso, da solução de sal orgânico carregado de impurezas para a solução de extração é de [1:4] a [1:0.15]. Em ainda uma outra modalidade, a razão, em peso, da solução de sal orgânico carregado de impurezas para a solução de extração é de [1:2] a [1:0.25].

A intermisturação da solução de sal orgânico carregado com impurezas e da solução de extração forma uma mistura bifásica. Cada uma das fases da mistura bifásica pode ser uma fase líquida. De um modo alternativo, uma das fases da mistura bifásica pode incluir um sólido. A mistura bifásica inclui primariamente um sal orgânico carregado com impurezas e primariamente uma fase de solução de extração.

A solução de sal orgânico carregado com impurezas e a solução de extração podem ser intermisturadas de vários modos, por exemplo, por métodos em batelada, semi- contínuos, ou contínuos. De um modo similar à intermisturação da solução de sal orgânico com a corrente de processo industrial, a intermisturação da solução de sal orgânico carregado de impurezas e a solução de extração pode ser efetuada através da alimentação da solução de sal orgânico carregado de impurezas e da solução de extração ao interior de qualquer equipamento adequado, que possa ser usado para a mistura e separação de fase ou sedimentação. Em ainda uma modalidade, a intermisturação compreende alimentar a solução de sal orgânico carregado com impurezas e a solução de extração a um misturador em linha. Em ainda uma outra modalidade, a intermisturação compreende alimentar a solução de sal orgânico carregado com impurezas e a solução de extração a uma unidade de misturador /sedimentador contínua.

A intermisturação da solução de sal orgânico carregado com impurezas e da solução de extração é eficaz para remover as impurezas a partir de um sal orgânico carregado com impurezas, que, deste modo, reduz a concentração de impurezas na solução de sal orgânico carregado com impurezas. A remoção de impurezas a partir do sal orgânico carregado com impurezas forma uma solução de sal orgânico carregado com impurezas e primariamente uma fase de solução de extração.

De um modo geral, a solução de sal orgânico com um teor de impurezas reduzido inclui o sal orgânico com as impurezas removidas a partir do mesmo. A solução de sal orgânico com um teor de impurezas reduzido pode ainda incluir algum sal orgânico carregado com impurezas.

Após a intermisturação da solução de sal carregado com impurezas com a solução de extração, as fases resultantes são separadas e utilizadas individualmente. Por exemplo, a fase de solução de extração primariamente resultante pode ser descartada ou reutilizada como uma solução de extração. De um modo alternativo, a primariamente solução de extração pode ser submetida a um processamento adicional, antes de descartada ou reutilizada. Será apreciado que a formação da mistura bifásica e a separação física de uma fase da outra pode ser conduzida de um modo similar à formação e separação da mistura bifásica acima discutida.

A solução de sal orgânico com um teor de impurezas reduzido resultante pode ser provida como uma corrente de processo industrial, a ser utilizada como um agente de extração, isto é, de um modo a extrair impurezas a partir de uma corrente de processo industrial. De um modo alternativo, a solução de sal orgânico com um teor de impurezas reduzido pode ser submetida a um processamento adicional, por exemplo, a uma intermisturação com uma solução de lavagem.

Em uma modalidade, por exemplo, quando uma corrente do processo de Bayer é empregada como a corrente do processo industrial, em que as impurezas são removidas a partir do sal orgânico através da intermisturação da solução de sal orgânico carregado com impurezas com uma solução de extração contendo um composto tendo um ânion hidroxila (OH-) , a solução de sal orgânico com um teor de impurezas reduzido contendo o sal orgânico livre de impurezas pode ser provida a uma corrente de processo industrial para que seja usada como um agente de extração. De um modo alternativo, a solução de extração contém um composto tendo um outro ânion, que o hidroxila (OH-), a solução de sal orgânico com um teor de impurezas reduzido pode ser submetida a um processamento adicional, tal que a intermisturação com uma solução de lavagem, antes da reutilização do sal orgânico livre de impurezas como um agente de extração em uma corrente do processo industrial.

A intermisturação da solução de sal orgânico com um teor de impurezas reduzido com uma solução de lavagem facilita a remoção de ânions a partir do sal orgânico , o que pode proibir ou evitar a capacidade de que o sal orgânico seja usado como um agente de extração em uma corrente de processo industrial. Embora pelo menos um estágio de lavagem seja aqui discutido, o processo não está limitado a este respeito, pois mais do que um estágio de lavagem podem ser empregados. De um modo adicional, é contemplado que, se mais do que um estágio de lavagem for executado, a solução de lavagem usada durante o estágio de lavagem subsequente pode ser a mesma ou diferente da solução de lavagem utilizada no primeiro estágio de lavagem.

Em uma modalidade, a solução de lavagem inclui um composto tendo um ânion. Exemplos de ânions adequados incluem, mas não estão limitados a, halogeneto (por exemplo, fluoreto, cloreto, brometo, iodeto), hidroxila, sulfato de alquila (por exemplo, sulfato de metila, sulfato de etila, sulfato de octila), fosfato de dialquila, sulfato, nitrato, fosfato, sulfito, fosfito, nitrito, hipoclorito, clorito, clorato, perclorato, carbonato, bicarbonato, carboxilato (por exemplo, formiato, acetato, propionato, butirato, hexanoato, fumarato, maleato, lactato, oxalato, piruvato), bis (trifluorometilsulfonil)imida [NTF2]-), tetrafluoroborato, e hexafluorofosfato.

Em um exemplo específico, a solução de lavagem inclui um composto tendo um ânion hidroxila (OH-). Um exemplo particular de um composto presente na solução de lavagem é o hidróxido de sódio (NaOH). Um exemplo específico de uma solução de lavagem contém 7,5% de NaOH. Ainda um outro exemplo específico de uma solução de lavagem contém 10% de NaOH. Um outro exemplo de uma solução de lavagem contém 12,5 % de NaOH.

A solução de sal orgânico com um teor de impurezas reduzido é intermisturada com a solução de lavagem, de um modo a formar uma mistura bifásica. Em uma modalidade, a mistura bifásica inclui uma fase contendo um sal orgânico lavado e uma fase contendo uma solução de lavagem. O sal orgânico lavado inclui, de um modo geral, um sal orgânico livre de impurezas. A fase da solução de lavagem inclui a solução de lavagem.

A solução de sal orgânico com um teor de impurezas reduzido é intermisturada com a solução de lavagem, em uma quantidade, que é eficaz para formar a mistura bifásica. A quantidade de solução de sal orgânico com um teor de impurezas reduzido e de solução de lavagem, que são intermisturadas, irá variar de uma aplicação para outra aplicação. Em um exemplo, a razão em massa de solução de sal orgânico com um teor de impurezas reduzido para a solução de lavagem é de [1:100] a [1:0,01], em peso. Em ainda uma outra modalidade, a razão, em peso, de solução de sal orgânico com um teor de impurezas reduzido para a solução de lavagem é de [1:10] a [1:0,1] em peso. Em ainda uma outra modalidade, a razão, em peso, de solução de sal orgânico com um teor de impurezas reduzido para a solução de lavagem é de [1:4] a [1:0.15] em peso. Em ainda uma outra modalidade, a razão, em peso, de solução de sal orgânico com um teor de impurezas reduzido para a solução de lavagem é de [1:2] a [1:0,25].

A intermisturação da solução de sal orgânico com um teor de impurezas reduzido com a solução de lavagem é eficaz para formar uma fase contendo um sal orgânico lavado. A fase, que inclui o sal orgânico lavado, inclui, de um modo geral, um sal orgânico regenerado, que pode ser provido a uma corrente de processo industrial, para o uso como um agente de extração. Deverá ser apreciado que o sal orgânico lavado pode ser provido ao processo, a partir do qual a solução de sal orgânico aquosa de origem foi adicionada, para que as impurezas fossem removidas. De um modo alternativo, o sal orgânico lavado pode ser provido a uma corrente industrial, em um outro processo, de um modo a remover as impurezas a partir do mesmo.

A solução de lavagem remanescente pode ou ser descartada ou ser reutilizada como uma solução de lavagem.

Em uma modalidade, o sal orgânico lavado inclui um cátion orgânico quaternário e um contraíon. De um modo específico, o sal orgânico lavado inclui um cátion selecionado a partir do grupo, que consiste de fosfônio, amônio, imidazólio, pirrolidínio, quinolínio, pirazólio, oxazólio, tiazólio, isoquinolínio e piperidínio. O contraíon é um ânion selecionado a partir do grupo, que consiste de fluoreto, cloreto, brometo, iodeto, hidroxila, sulfato de alquila, fosfato de dialquila, sulfato, nitrato, fosfato, sulfito, fosfito, nitrito, hipoclorito, clorito, clorato, perclorato, carbonato, bicarbonato, carboxilato, bis (trifluorometilsulfonil)imida ([NTF2]-), tetrafluoroborato, o hexafluorofosfato.

Os exemplos que se seguem ilustram certos aspectos da invenção, tal como aqui exposto e discutido. Os exemplos destinam-se apenas a propósitos ilustrativos e não têm a intenção de limitar a invenção ou qualquer das modalidade, de nenhum modo.

EXEMPLOS Exemplo 1: Remoção de Impurezas a partir de uma Solução de Sal Orgânico carregado com Impurezas Utilizando uma Solução de Extração Contendo Cloreto de Sódio

Uma solução de sal orgânico tendo 62 % de cloreto de octil(tributil) fosfônio e 38% de água foi colocada em contato com 10% de hidróxido de sódio, em uma razão em massa de [1:1] em uma unidade de misturador- sedimentador em contracorrente de dois estágios. Uma mistura bifásica é formada. O processo resulta em uma concentração de hidróxido de cerca de 0,35 mmol/ g na solução de sal orgânico.

A solução de sal orgânico acima mencionada é intermisturada com um licor de processo de Bayer em uma razão em massa de [1:1] (Licor de processamento de para solução de sal orgânico). Um fluxograma em contracorrente é simulado através do uso de pequenas bateladas em funis separadores laboratoriais , tal como descrito em “Mass-Transfer Operations” 3 Edition, Robert E. Treybal, McGraw-Hill Book Company, New York, 1980 (Chapter 10). É formado um sistema bifásico e as impurezas são dividas entre as duas fases, baseadas em valores de equilíbrio, deste modo formando uma fase contendo uma solução de sal orgânico carregado com impurezas e uma fase contendo um licor de processo de Bayer.

A solução de sal orgânico carregado com impurezas é então colocada em contato com uma solução de extração em uma razão em massa de [1:0,33] (solução de sal orgânico carregado com impurezas para solução de extração) em um fluxograma em contracorrente simulado através do uso de pequenas bateladas em funis separadores laboratoriais. A solução de extração contém 25% de cloreto de sódio. As impurezas presentes na solução de sal orgânico carregado com impurezas são removidas pelo cloreto de sódio. A Figura 2 mostra a divisão do Carbono Orgânico Total (TOC) em cada uma da duas fases, em que diferentes pontos de dados representam diferentes razões de massa da solução de sal orgânico para a fase de NaCl.

a.Equilíbrio do sal orgânico:

Uma solução de sal orgânico contendo um sal orgânico, tal que o cloreto de cetil(tributil) fosfônio, por exemplo, é equilibrada ou com 10% ou 26% de uma solução de NaOH usando o método que se segue: Para os sais orgânicos completamente miscíveis em água, o sal orgânico é primeiramente dissolvido em água deionizada (DI), de um modo a que seja obtida uma solução de cerca de 70 % p/p. Uma massa igual de solução de sal orgânico e solução de NaOH são colocadas em contato em um funil laboratorial. O funil laboratorial é hermeticamente vedado e é colocado em um forno a 60°C, durante 2 horas. O funil é então sacudido (manualmente), durante 2 minutos, e então é colocado no forno durante 30 minutos. O funil é então novamente agitado durante 2 minutos e novamente colocado no forno, durante 1 hora, de um modo a assegurar que as fases tenham sido inteiramente desengatadas. Após 1 hora, o fundo da camada de NaOH é drenado e o NaOH de topo é equilibrado em uma fase de sal orgânico, isto é, a solução de sal orgânico é reservada para o uso posterior.

b. Intermisturação da Solução de Sal Orgânico com um Licor de Bayer

A solução de sal orgânico é intermisturada com o Licor de Bayer, usando o método que se segue: massas iguais da solução de sal orgânico e do licor de Bayer são adicionadas a um funil separador e são colocadas em um forno a 60°C, durante 2 horas. O funil é então agitado (manualmente) durante 2 minutos e é então colocado no forno durante 30 minutos. O funil é então novamente agitado durante 2 minutos e colocado de volta no forno durante hora, de um modo a assegurar que as fases tenham sido inteiramente desengatadas. Após 1 hora, a fase de licor de Bayer é drenada e a solução de sal orgânico carregado com impurezas de topo é coletada para o uso posterior.

c. Impurezas de Extração a partir da Solução de Sal Orgânico Carregado com Impurezas usando uma Solução de Extração Contendo 25% de NaCl

A solução de sal orgânico carregado com impurezas acima é colocada em contato com uma solução de extração contendo 25% de NaCl. Massa iguais são colocadas em um funil separador laboratorial, agitadas durante 2 minutos, e então colocadas em um forno a 60°C durante 2 horas. O funil é então agitado durante 2 minutos e então é colocado no forno durante 30 minutos. O funil é então agitado durante 2 minutos e colocado de volta no forno durante 1 hora, de um modo a assegurar que as fases tenham sido inteiramente desengatadas. As fases são então separadas e analisadas. As concentrações de oxalato/ succinato, acetato, e formiato são determinadas usando cromatografia iônica (IC) ( método de gradiente) e providas na Tabela 1 abaixo. Tabela 1: Percentual Médio (% med.) de impurezas removidas a partir da 15 solução de sal orgânico carregado com impurezas, usando uma solução de extração de 25% de NaCl. * Impurezas abaixo do limite de deteção do instrumento na fase de sal orgânico, assumido 100% de remoção

Exemplo 2: Remoção de Impurezas a partir de uma Solução de Sal Orgânico Carregado com Impurezas Utilizando uma Solução de Extração Contendo Bissulfato de Sódio, Nitrato de Sódio, ou Nitrito de Sódio a. Equilíbrio do Sal Orgânico

Uma solução de sal orgânico contendo um sal orgânico, tal que o cloreto de octil (tributil) fosfônio como um exemplo, é equilibrada ou com 10% ou com 26% de solução de NaOH, usando o método que se segue: para os sais orgânicos completamente miscíveis em água, o sal orgânico é primeiramente dissolvido em água deionizada (DI), de um modo a que seja obtida uma solução de sal orgânico de cerca de 70% de sal orgânico.

Uma massa igual da solução de sal orgânico e da solução de NaOH são colocadas em contato em um funil separador de 500 ml (200 g cada). O funil separador é hermeticamente vedado e colocado em um forno a 60°C, durante 2 horas. O funil é então agitado (manualmente) durante 2 minutos e é então colocado no forno durante 30 minutos. O funil é então novamente agitado durante 2 minutos e novamente colocado no forno durante 1 hora, de um modo a que seja assegurado que as fases foram inteiramente desengatadas. Após 1 hora, a camada de NaOH de fundo é drenada e a fase de sal orgânico equilibrada com NaOH, isto é, a solução de sal orgânico, é reservada para o uso posterior.

b. Intermisturação da Solução de Sal Orgânico Aquosa com um Licor de Bayer

A solução de sal orgânico é intermisturada com um licor de Bayer usando o método que se segue: massas iguais (200g) da solução de sal orgânico e do licor de Bayer são adicionadas a um funil separador de 500 ml e colocadas em um forno a 60°C durante 2 horas. O funil é então agitado (manualmente) durante 2 minutos, e é então colocado no forno durante 30 minutos. O funil é então novamente agitado durante 2 minutos e colocado de volta no forno durante hora, de um modo a assegurar que as fases tenham sido inteiramente desengatadas. Após 1 hora, a fase de licor de Bayer de fundo é drenada e a solução de sal orgânico carregado com impurezas de topo é coletada para o uso posterior.

As concentrações e as impurezas presentes no licor de Bayer antes da intermisturação com a solução de sal orgânico são determinadas e providas na Tabela 2 abaixo. As concentrações de oxalato/ succinato, acetato, formiato e cloreto são então determinadas com o uso de cromatografia iônica (IC) (método de gradiente), ao mesmo tempo em que a concentração de Carbono Orgânico Não-Purgável (NPOC) é determinada usando um analisador de TOC, tal que, por exemplo, o Analisador de Carbono Orgânico Total Modelo Shimadzu TOC- 5050A . Tabela 2: Impurezas Presentes no Licor de Bayer Inicial:

c. Intermisturação da Solução de Sal Orgânico Carregada com Impurezas com uma Solução de Extração Contendo Bissulfato de Sódio (NaHSO4)

Uma solução de sal orgânico carregado com impurezas contendo o cloreto de octil(tribuitl) fosfônio como o sal orgânico é intermisturada com uma solução de extração contendo o bissulfato de sódio (NaHSO4).

A solução de sal orgânico carregado com impurezas é preparada, tal como discutido nos estágios a. e b., acima. A solução de sal orgânico carregado com impurezas é intermisturada com 30% e 50% de soluções de NaHSO4 em razões em massa de 1, 2, 5, e 10 para 1, usando o mesmo procedimento que para a extração com o licor de Bayer mencionado no estágio b., acima. A concentração de impurezas extraídas a partir do sal orgânico carregado com impurezas, presente na solução de sal orgânico carregado com impurezas, é apresentada nas Tabelas 3a e 3b abaixo e determinada através de IC (método de gradiente e/ ou de um analisador de TOC; Tabela 3a: Concentração de Impurezas Presentes na Solução de Sal Orgânico Carregado com Imi purezas: Tabela 3b: Eficiência de Solução de Extração Contendo NaHSO4 na Remoção de Impurezas a partir do Sal Orgânico Carregado com Impurezas:

d. Intermisturação da Solução de Sal Orgânico Carregado com Impurezas com uma Solução de Extração Contendo Nitrato de Sódio (NaNO3)

Uma solução de sal orgânico carregado com impurezas contendo cloreto de octil(tributil) fosfônio como o sal orgânico é intermisturada com uma solução de extração contendo o nitrato de sódio (NaNO3).

A solução de sal orgânico carregado com impurezas é preparada tal como discutido nos estágios a e b. Acima. A solução de sal orgânico carregado com impurezas é intermisturada com massas iguais (10 g cada) de uma solução de extração contendo 12,5%, 25% e 50 % de soluções de NaNO3 usando o mesmo procedimento para a extração de Bayer que descrito no estágio b. acima. A quantidade de impurezas extraída a partir do sal orgânico carregado com impurezas presente na solução de sal orgânico carregado com impurezas é mostrada nas Tabelas 4a e 4b abaixo e é determinada por IC (método de gradiente ) e/ ou por um analisador de TOC. Tabela 4a: Concentração de Impurezas Presentes na Solução de Sal Orgânico carregado com Impurezas: Tabela 4b: Eficiência de solução de extração contendo NaNO3 na remoção de impurezas do sal orgânico carregado com impureza

e. Intermisturação da Solução de Sal Orgânico Carregado com Impurezas Aquosa com uma Solução de Extração Contendo Nitrito de Sódio (NaNO2)

Uma solução de sal orgânico carregado com impurezas contendo cloreto de octil (tributil) fosfônio como o sal orgânico é intermisturada com uma solução de extração contento nitrito de sódio (NaNO2).

A solução de sal orgânico carregado com impurezas é preparada, tal como descrito nos exemplos a. e b. Acima. A solução de sal orgânico carregada com impurezas é intermisturada com massas iguais (10 g cada) de uma solução de extração contendo 25% de solução de NaNO2, usando o mesmo procedimento que para a extração de Bayer, mencionado no estágio b acima. A quantidade de impurezas extraídas a partir do sal orgânico carregado com impurezas, presentes na solução de sal orgânico carregado com impurezas, é mostrada nas Tabelas 5a e 5b abaixo e é determinada por IC (método de gradiente) e/ ou por um analisador de TOC. Tabela 5a: Concentração de Impurezas Presentes na Solução de Sal Orgânico Carregado com Impurezas: Tabela 5b: Eficiência de Solução de Extração Contendo NaNO2 na Remoção de Impurezas a partir de Sal Orgânico Carregado com Impurezas:

Exemplo 3: Remoção de Impurezas a partir de uma Solução de Sal Carregado com Impurezas Utilizando uma Solução de Extração Contendo Bicarbonato de Sódio a. Equilíbrio do Sal Orgânico

Uma solução de sal orgânico, contendo um sal orgânico, tal que octil (tributil) fosfônio é equilibrado com uma solução de NaHCO3 usando o método que se segue: Uma suspensão de 250 g de 20% de NaHCO3 (em água deionizada) é agitada rapidamente a 60 °C em um vaso de reação de 500 ml. Uma massa igual (250 g) da solução de sal orgânico (74% de sal orgânico em água deionizada) é adicionada com agitação rápida. Após a adição da solução de sal orgânico, a misturação é interrompida e a solução é deixada alcançar 60 °C. A mistura é então agitada durante 2 minutos e então as fases são deixadas se separar. A fase de NaHCO3 inferior é drenada e 250 g de 15% de NaHCO3 fresco (a 60 °C) são adicionados. A mistura é agitada durante 2 minutos e então as fases são deixadas se separar. A fase de NaHCO3 inferior é drenada e a solução de sal orgânico equilibrada superior é reservada para o uso posterior.

b. Intermisturação da Solução de Sal Orgânico com um Licor de Bayer

A solução de sal orgânico é intermisturada com um licor de Bayer usando o método que se segue: massas iguais ( 200 g) de uma solução de sal orgânico aquosa equilibrada e de licor de Bayer são adicionados a um funil separador de 500 ml e colocados em um forno a 60°C durante 2 horas. O funil é então agitado (manualmente) durante 2 minutos e é então colocado no forno durante 30 minutos. O funil é então novamente agitado durante 2 minutos e é colocado de volta no forno durante 1 hora, de um modo a assegurar que as fases tenham sido inteiramente desengatadas. Após 1 hora, a fase do licor de Bayer é drenada e a solução de sal orgânico é coletada para o uso posterior.

As concentrações de impurezas, presentes no licor de Bayer antes da misturação com a solução de sal orgânico aquosa, são determinadas usando IC (método de gradiente) e /ou um analisador de TOC e são providas na Tabela 6 abaixo. Tabela 6: Impurezas Presentes no Licor de Bayer Inicial:

c. Intermisturação da Solução de Sal Orgânico Carregado com Impurezas com uma Solução de Extração Contendo Bicarbonato de Sódio (NaHCO3)

Uma solução de sal orgânico carregado com impurezas contendo cloreto de octil(tributil) fosfônio como o sal orgânico é intermisturada com uma solução de extração contendo 15% de bicarbonato de sódio.

Uma solução de sal orgânico carregado com impurezas contendo cloreto de octil(tribuitl) fosfônio como o sal orgânico é preparada de acordo com os estágios a. e b. acima descritos. A solução de sal orgânico carregado com impurezas é colocada em contato com 15% de uma solução de NaHCO3 em uma solução de sal orgânico carregado com impurezas: razões de massa de NaHCO3 de 1 a 0,5, 1, 1,5, 2, 2,5, 3, e 4, usando o mesmo procedimento que para a extração do licor de Bayer no estágio b. Acima mencionado. A quantidade de impurezas extraídas a partir do sal orgânico carregado com impurezas presente na solução de sal orgânico carregado com impurezas é mostrada nas Tabelas 7a e 7b abaixo e determinada por IC (método de gradiente) e/ ou analisador de TOC. Tabela 7a: Concentração de Sal Orgânico Carregado com Impurezas Presente na Solução de Sal Orgânico Carregado com Impurezas Aquosa: Tabela 7b: Eficiência da Solução de Extração Contendo NaHCO3 na Remoção de Impurezas a partir do Sal Orgânico Carregado com Impurezas: # Observe-se que um número negativo indica um aumento de uma concentração de espécie na fase de sal orgânico

Exemplo 4: Remoção de Impurezas a partir de uma Solução de Sal Orgânico Carregado com Impurezas Utilizando uma Solução de Extração Contendo Cloreto de Sódio e uma Solução de Lavagem Contendo Hidróxido de Sódio

Um sal orgânico carregado com impurezas é regenerado pela intermisturação com uma solução de extração contendo 25% de NaCl em uma razão em massa de [1:1], seguido por um estágio de lavagem utilizando uma solução de lavagem contendo 10% de NaOH em uma razão em massa de [1:1]. O procedimento que se segue é conduzido a 60°C.

a. Equilíbrio do Sal Orgânico

Uma solução de 74% de sal orgânico contendo cloreto de octil(tributil) fosfônio é primeiramente condicionada através do contato da solução com uma solução de 10% de NaOH em uma razão em massa de [1:1] de sal orgânico: 10% de NaOH. A fase de 10% de NaOH é drenada e uma solução de 10% de NaOH fresca em uma razão em massa de [1:1] de 10% de NaOH é adicionada. A fase de 10% de NaOH ( fase de fundo) é removida e o sal orgânico é preparado, de um modo a remover as impurezas a partir de uma corrente de processo industrial.

b. Extração de Impurezas a partir de uma Corrente de Processo Industrial

O sal orgânico condicionado é intermisturado com uma solução com uma massa igual de licor de Bayer gasto em um funil separador. A mistura é agitada durante 2 minutos e as fases são deixadas se separar. A mistura é agitada durante 2 minutos uma segunda vez e as fases são deixadas se desengatar para a separação final. As fases são fisicamente separadas e analisadas através do método de cromatografia iônica e/ou de um analisador de TOC, de um modo a determinar a concentração de impurezas presentes em cada fase. A concentração de impurezas, presentes na fase contendo o sal orgânico carregado com impurezas, é apresentada na Tabela 8 abaixo.

c. Intermisturação do Sal Orgânico Carregado com Impurezas com uma Solução de Extração

A fase contendo o sal orgânico carregado com impurezas, isto é, a solução de sal orgânico carregada com impurezas, é intermisturada com uma massa igual de 25% de solução de extração de NaCl. A mistura é agitada durante 2 minutos, duas vezes, e as fases são então deixadas se desengatar. As fases são separadas e a concentração de impurezas, presentes em ambas as fases, é apresentada na Tabela 8.

d. Intermisturação do Sal Orgânico com um Teor de Impurezas Reduzido com uma Solução de Lavagem

A fase contendo o sal orgânico extraído, isto é, a solução de sal orgânico um teor de impurezas reduzido, é então intermisturada com uma massa igual de 10% da solução de lavagem de NaOH. Como acima, a mistura é agitada durante 2 minutos, duas vezes, e as fases são então deixadas se desengatar. As fases são separadas e a concentração de impurezas presentes em ambas as fases é mostrada na Figura 8.

e. Provimento do Sal Orgânico Lavado a uma Corrente de Processo Industrial

A fase contendo o sal orgânico lavado, isto é, a fase de sal orgânico lavado, é provida a uma massa igual de licor de Bayer gasto. Como acima, a mistura é agitada durante 2 minutos, duas vezes, e as fases são então deixadas se desengatar. As fases são separadas e a concentração de impurezas em ambas as fases para a segunda extração é mostrada na Tabela 8. Tabela 8: Percentual Médio de Impurezas Removidas a partir da Fase de Sal Orgânico ou da Fase de Corrente de Processo Industrial * Impurezas abaixo do limite de detecção do instrumento na fase de sal orgânico, assumido 100% de remoção # Observe-se que um número negativo indica um aumento de concentração de espécie na fase de sal orgânico

Exemplo 5: Remoção de Impurezas a partir de uma Solução de Sal Orgânico 10 Carregado com Impurezas Utilizando uma Solução de Extração Contendo Bicarbonato de Sódio e uma Solução de Lavagem Contendo Hidróxido de Sódio

Um sal orgânico carregado com impurezas é regenerado através de intermisturação com uma solução de extração contendo 15% de 15 NaHCO3 em uma razão em massa de [1:1], seguido por um estágio de lavagem utilizando uma solução de lavagem contendo 10% de NaOH em uma razão em massa de [1:1]. O procedimento que se segue é conduzido a 60 °C:

a. Equilíbrio do Sal Orgânico

Uma solução de 74% de sal orgânico contendo cloreto de octil(tributil) fosfônio é condicionada através da intermisturação da solução de sal orgânico com uma razão em massa de [1:1] de 15% de NaHCO3. A fase de 15% de NaHCO3 é drenada e 15% de NaHCO3 fresco, em uma razão em massa de 15% de NaHCO3 é adicionada. A fase contendo 15% de NaHCO3 é removida e o sal orgânico está pronto para remover as impurezas a partir de uma corrente de processo industrial.

b. Extração de Impurezas a partir de uma Corrente de Processo Industrial

O sal orgânico condicionado é intermisturado com uma massa igual de licor de Bayer gasto em um funil separador. A mistura é agitada durante 2 minutos e as fases são deixadas se separar. A mistura é agitada durante 2 minutos , uma segunda vez, e as fases são deixadas se desengatar para a separação final. As fases são fisicamente separadas e analisadas através de IC (método de gradiente) e/ ou de um analisador de TOC, de um modo a determinar a concentração de impurezas presente em cada fase. A concentração de impurezas é apresentada na Tabela 9 abaixo.

A fase contendo o sal orgânico carregado com impurezas, isto é, a solução de sal orgânico carregado com impurezas, é intermisturada com uma massa igual de solução de extração de 15% de NaHCO3. Tal como acima, a mistura é agitada durante 2 minutos, duas vezes, e as fases são então deixadas se desengatar. As fases são separadas e a concentração de impurezas, presentes em ambas as fases, é apresentada na Tabela 9.

A fase contendo o sal orgânico extraído, isto é, a solução de sal orgânico com um teor de impurezas reduzido, é então intermisturada com uma massa igual de solução de lavagem de 10% de NaOH. Como acima, a mistura é agitada durante 2 minutos, duas vezes, e as fases são então deixadas se desengatar. As fases são separadas e a concentração de impurezas, presentes em ambas as fases, é apresentada na Tabela 9.

e. Provendo o Sal Orgânico Lavado a uma Corrente de Processo Industrial

A fase contendo o sal orgânico lavado, isto é, a fase de sal orgânico lavado, é provida a uma massa igual de licor de Bayer gasto fresco. Tal como acima, a mistura é agitada durante 2 minutos, duas vezes, e as fases são então deixadas se desengatar. As fases são separadas e a concentração de impurezas, presentes em ambas as fases, é apresentada na Tabela 9. Tabela 9: Concentração de Impurezas Presentes na fase de sal orgânico ou na fase de corrente de processo industrial

Claims

1. Método de remoção de impurezas a partir de uma solução de sal orgânico, ditas impurezas compreendendo pelo menos oxalato e possivelmente outras impurezas, o método caracterizado pelo fato de que compreende: prover uma solução de sal orgânico carregada com impurezas compreendendo pelo menos oxalato e possivelmente outras impurezas; e intermisturar a solução de sal orgânico carregada com impurezas com uma solução de extração de modo a formar uma mistura bifásica, em que a intermisturação é eficaz para reduzir a concentração de oxalato e de possivelmente outras impurezas na solução de sal orgânico carregada com impurezas, removendo assim oxalato e possivelmente outras impurezas do sal orgânico e formando uma solução de sal orgânico com um teor de impurezas reduzido e uma primariamente fase de solução de extração; e separar, pelo menos parcialmente, a solução de sal orgânico carregada com impurezas da primariamente fase de solução de extração para formar uma solução de sal orgânico com um teor de impurezas reduzido e uma fase de solução de extração separada.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a solução de sal orgânico carregada com impurezas compreende de cerca de 1 % a cerca de 97% de água, em peso, com base no peso total da solução de sal orgânico carregada com impurezas.

3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a solução de extração compreende um composto tendo um ânion selecionado a partir do grupo, que consiste de fluoreto, cloreto, brometo, iodeto, hidroxila, sulfato de alquila, fosfato de dialquila, sulfato, nitrato, fosfato, sulfito, fosfito, nitrito, hipoclorito, clorito, clorato, perclorato, carbonato, bicarbonato, bis(trifluorometilsulfonil)imida ([NTF2]-), tetrafluoroborato, e hexafluorofosfato.

4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a solução de sal orgânico carregada com impurezas é intermisturada com a solução de extração, em uma razão, em massa, de solução de sal orgânico carregada com impurezas para uma solução de extração em uma faixa de [1:100] a [1:0,01].

5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: prover a solução de sal orgânico com um teor de impurezas reduzido a uma corrente de processo industrial, tal como: corrente de processo Bayer, uma corrente de rejeito nuclear, uma salmoura a partir de um sistema de alta concentração iônico, e um efluente a partir de uma operação de mineração.

6. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende, adicionalmente: intermisturar a solução de sal orgânico com um teor de impurezas reduzido com uma solução de lavagem em uma quantidade eficaz para formar uma mistura bifásica, em que a intermisturação é eficaz para formar uma fase de sal orgânico lavada e uma fase de solução de lavagem primariamente.

7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a solução de sal orgânico com um teor de impurezas reduzido é intermisturada com a solução de lavagem, em uma razão, em massa, de fase de concentração reduzida separada para solução de lavagem em uma faixa de [1:100] a [1:0,01].

8. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a solução de lavagem compreende um ânion, selecionado a partir do grupo, que consiste de fluoreto, cloreto, brometo, iodeto, hidroxila, sulfato de alquila, fosfato de dialquila, sulfato, nitrato, fosfato, sulfito, fosfito, nitrito, hipoclorito, clorito, clorato, perclorato, carbonato, bicarbonato, carboxilato, bis(trifluorometilsulfonil)imida ([NTF2]-), tetrafluoroborato, e hexafluorofosfato.

9. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sal orgânico, presente na solução de sal orgânico carregada com impurezas, compreende: um cátion selecionado a partir do grupo, que consiste de fosfônio, amônio, sulfônio, piridínio, piridazínio, pirimidínio, pirazínio, pirazólio, imidazólio, tiazólio, oxazólio, pirrolidínio, quinolínio, isoquinolínio, guanidínio, piperidínio e metil morfolínio; e um ânion selecionado a partir do grupo, que consiste de fluoreto, cloreto, brometo, iodeto, hidroxila, sulfato de alquila, fosfato de dialquila, sulfato, nitrato, fosfato, sulfito, fosfito, nitrito, hipoclorito, clorito, clorato, perclorato, carbonato, bicarbonato, carboxilato, bis(trifluorometilsulfonil)imida ([NTF2]-), tetrafluoroborato, e hexafluorofosfato.

10. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sal orgânico presente na solução de sal orgânico carregada com impurezas é selecionado a partir de um grupo, que consiste de: cloreto de octil(tributil)fosfônio, cloreto de 1-octil-2,3-dimetil imidazólio, cloreto de 1- butil-3-metilimidazólio, cloreto de 1-butil-2,3-dimetil imidazólio, butil metil pirolidínio, hidróxido de octil(tributil)fosfônio, hidróxido de tetrabutil fosfônio, hidrpoxido de tetrabutil amônio, cloreto de tetradecil(tributil)fosfônio, cloreto de octil(tributil)amônio, brometo de tetradecil(triexil)fosfônio, cloreto de tetraexilamônio, cloreto de tributil(hexil) fosfônio, cloreto de tetradecil(triexil)fosfônio, cloreto de tetrabutil fosfônio, cloreto de tetrabutil amônio, hidróxido de tributil metil amônio, hidróxido de tetrapentil amônio, cloreto de dimetil dicoco amônio quaternário, nitrato de estearamido propil dimetil-2-hidroxietil amônio, cloreto de etil tetradecil diundecil amônio, cloreto de seboalquil trimetil amônio, brometo de tetraexil amônio, butil metil pirrolidínio, bis(trifluorometilsulfonil)imida, cloreto de N,N,N-trimetil-1-dodecanamínio, cloreto de benzil dimetil cocoalquil amônio, N,N-dimetil-N-dodecil glicina betaína, cloreto de 1-octil-2,3-dimetil imidazólio, cloreto de tributil-8-hidroxioctil fosfônio, hidróxido de tetrapentil fosfônio, e combinações dos mesmos.

11. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sal orgânico, presente na solução de sal orgânico carregada com impurezas, compreende um cátion orgânico quaternário selecionado a partir do grupo, que consiste de fosfônio, amônio, sulfônio, piridínio, piridazínio, pirimidínio, pirazínio, pirazólio, imidazólio, tiazólio, oxazólio, pirrolidínio, quinolínio, isoquinolínio, guanidínio, piperidínio e metil morfolínio.

12. Método de acordo com a reivindicação 1 de remoção de impurezas a partir de uma corrente de processo industrial, o método caracterizado pelo fato de que compreende: prover a solução de sal orgânico que compreende uma quantidade de extração de impurezas de um sal orgânico compreendendo pelo menos oxalato e possivelmente outras impurezas, em que a solução de sal orgânico é, pelo menos parcialmente, imiscível com a corrente de processo industrial compreendendo impurezas; intermisturar a corrente de processo industrial com a solução de sal orgânico, de um modo a formar uma primeira mistura bifásica, em que a intermisturação é eficaz para reduzir uma concentração de oxalato e possivelmente outras impurezas na corrente de processo industrial de modo a formar uma fase contendo uma solução de sal orgânico carregada com impurezas e uma fase contendo uma corrente de processo industrial com um teor de impurezas reduzido; intermisturar a solução de sal orgânico carregada com impurezas, com uma solução de extração de modo a formar a mistura bifásica da reivindicação 1, doravante chamada “segunda mistura bifásica”; e o de extração é eficaz para reduzir a concentração de impurezas na solução de sal orgânico carregada com impurezas e formar uma solução de sal orgânico com um teor de impurezas reduzido; e opcionalmente intermisturar a solução de sal orgânico com um teor de impurezas reduzido com uma solução de lavagem para formar uma terceira mistura bifásica, em que a intermisturação é eficaz para formar uma fase de sal orgânico lavada e uma fase de solução de lavagem.

13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a solução de extração compreende um composto tendo um ânion, selecionado a partir do grupo, que consiste de fluoreto, cloreto, brometo, iodeto, hidroxila, sulfato de alquila, fosfato de dialquila, sulfato, nitrato, fosfato, sulfito, fosfito, nitrito, hipoclorito, clorito, clorato, perclorato, carbonato, bicarbonato, carboxilato, bis(trifluorometilsulfonil)imida ([NTF2]- ), tetrafluoroborato, e hexafluorofosfato.

14. Método de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que a solução de sal orgânico carregada com impurezas é intermisturada com a solução de extração, em uma razão, em massa, de solução de sal orgânico para a solução de extração em uma faixa de [1: 100] a [1: 0,01].

15. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a solução de lavagem compreende um ânion selecionado a partir do grupo, que consiste de fluoreto, cloreto, brometo, iodeto, hidroxila, sulfato de alquila, fosfato de dialquila, sulfato, nitrato, fosfato, sulfito, fosfito, nitrito, hipoclorito, clorito, clorato, perclorato, carbonato, bicarbonato, carboxilato, bis(trifluorometil sulfonil) imida ([NTF2]-), tetrafluoroborato, e hexafluorofosfato.

16. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a solução de sal orgânico com um teor de impurezas reduzido é intermisturada com a solução de lavagem em uma razão, em massa, de solução de sal orgânico com um teor de impurezas reduzido para a solução de 5 lavagem em uma faixa de entre [1:100] a [1: 0,01].

17. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a solução de lavagem compreende hidróxido de sódio.

18. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que as impurezas compreendem oxalato e outras impurezas, ditas 10 outras impurezas sendo selecionadas a partir de um grupo, que consiste de humatos, produtos de decomposição de humato, metais, acetato, formiato, sulfato, cloreto, fluoreto, fosfato e combinações dos mesmos.

19. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a corrente de processo industrial é selecionada a partir de um 15 grupo, que consiste de uma corrente de processo Bayer, uma corrente de rejeito nuclear, uma salmoura a partir de um sistema de alta concentração iônica, e um efluente a partir de uma operação de mineração.