CN105585092A - 一种从含水工艺溶液中除去金属离子的组合物及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种组合物以及用这种组合物来除去含水工艺溶液中的金属离子的方法。这些组合物包含一种非金属化合物和合适的载体。在一个实施方案中，非金属化合物是秋兰姆。在另一个实施方案中，非金属化合物可进一步包含二硫代氨基甲酸盐。这些组合物在含有润湿剂的含水工艺溶液中与金属离子接触并形成有机金属络合物沉淀。然后可将沉淀从水溶液中分离。

Description

一种从含水工艺溶液中除去金属离子的组合物及其使用方法

技术领域

本发明描述了一种组合物，以及用这种组合物来从含水工艺溶液中除去金属离子的方法。

背景技术

有各种金属被使用于许多工业过程中.例如，银被用于许多成像工业工艺诸如照相、温度记录法、光热敏感像等。然而，这类工艺方15法令产生含有金属离子的废弃溶液，其金属离子的浓度为环境所不能接受。此外，现在许多国家已经制订法律来控制向环境排放的一些金属离子的浓度。因为以工北规模来处理大量未经处理的废弃溶液可能是费用很高的，因此已经对以经济有效的方法来处理废弃溶液作出了协同一致的努力。进一步，这些金属可能证实对它们的回收是有充分20价值的。

已经利用诸如离子交换、电解和沉积等方法来从水溶液废弃溶液中除去金属。然而这些已知的方法都有它们的限制.离子交换法是费钱、缓慢并且不实用的。离子交换树脂是昂责的，因为它们需要复杂和精细的制造工艺。这些费用中有一些可通过再生离子交换树脂而得25到补偿。然而，在再生过程中产生的废弃溶液一般还必须处理·相似地，由于维持费用、所需的电源和能量输入等，电解法也是很费钱的。电解对污染物也是很敏感的并且一般提供的金属回收的浓度也不够有效_。

沉降方法典型地要用一种或多种试剂，把金属转移成不再溶解于30体系中的材料并沉降到反应罐的底部。然而，流行的已知沉降工艺有以下的限制，比如可能形成不希望有的大量不能再生的淤渣·有些沉降工艺需要加热到很高的温度，例如高于801：，以提供有用的结果还有其它一些沉降方法需要使用变化的pH值，以便使金属转化成不溶的物质。

按此，对于从水溶液废弃溶液（此后称之为含水工艺溶液）中有效地回收金属离子的方法仍存在着需求。

发明内容

本发明是致力于一种能有效地从含水工艺溶液中除去金属离子的方法。

这种方法包括：（i)把含有润湿剂的在含水工艺溶液中的金属离子与含有一种非金属化合物的处理组合物进行反应，以形成一种有机10金属络合物沉淀，以及（ii)，从含水工艺溶液中分离有机金属络合物沉淀。进行反应的一步优选在低于或等于大约50X：的温度条件下实施.这种方法优选在pH值大于或等于约3.0的条件下实施。在一个具体实施方案中，处理组合物中包含的非金属化合物是秋兰姆。在另一个实施方案中，处理组合物中还进一步舍有一种另外的非金属化合15物，后者是一种二硫代氨基甲酸盐。

本发明的这种处理组合物中，包含一种合适的载体，其量按组合20物的重量计算约1.0%至10054、优选约5卟至99.99X的非金属化合物(它可与金属离子缔合）以及按组合物的重量计算约0.054至约99、优选约0.01至约5G%。这种非金属化合物最好不是聚合物·处理组合物可以干燥的或液体的形式提供。按此，载体可以是本领域技术人员已知的任何液体或固体材料，只要它或者在效果方面是中性25的，或者是能增进非金属化合物及其应用方面的一种或多种性能，例如能增进其储存和操作方面的性能·合适载体的一个实例是矿物油。

在本发明的一个实施方案中，本发明的处理组合物包括的非金属化合物是秋兰姆，它也可被称为二硫化四甲秋兰姆（商品名）.秋兰30姆只能轻微溶解于含水工艺溶液中.像这里所用的术语“轻微溶解”是意指按材料的重量计只有不到0.14能溶于含水工艺溶液中。不想被任何一种理论所限制，相信本发明的非金属化合物能和金属离子形成一种有机金属络合物。这种有机金属络合物成为一种沉淀物，后者可通过本领域技术人負已知的分离技术或方法从水溶液中分离.非限制性的分离技术或方法包括过滤、重力沉降、离心、絮凝、滤饼过滤、膜滤以及浮选（液体/空气过滤）。

实施例

实施例1

通过进行混合来使用处理组合物

含有金属离子的含水工艺溶液，可以引入到配有混合装置的容器中，如果工艺溶液中没有包含所需浓度的上述润湿剂，则可将润湿剂加入。混合装置可以是任何可以充分搅拌液体的设备.典型的实例包括、但不限于，混合器诸如Lightin系列10,以及泵，诸如IwakiMD-7030型式MarchIA-MD型。一旦液体已转移进入容器中，即可加入处理组合物并将混合物搅拌。允许反应进行，直到达到所需要的金属离子浓度。完成所需的反应时间被许多因素影响，包括温度、pH值和溶液组成。

具体地，银离子可从具有银离子浓度为大约2000ppm的光化学定影剂溶液中被除去。反应可如下所速在pH值为大约7和反应温度在大约25C的条件下实施·用一只55加仑（208立升）的容器，它备有侧5面安装的混合器。允许对反应罐实施充分的混合，同时使引入体系的空气量达到最低，加入50加仓（189立升）光化学定影剂溶液·定影剂溶液中的各别组份的浓度并不容易辨别，因为这种定影剂溶液实际上是从照相实验室排出的废液流。不过，由所用的起始组成来估算，这种定影剂废液中应包含大约0.01至0.1摩尔的醋酸盐，后者是一种10润湿剂。在转入混合器中之后，2磅（0.9公斤）的纯双（二甲基二硫代氨基曱统基）二硫化物（CAS，137-26-8)以粉状形式被加入让反应进行大约4小时以后，让反应混合物沉积30分钟，以便在容器底部形成一层含有有机金属络合物的沉淀.用上清液水溶液来试验银离子农度，这可用一台Perkin-Elmer公司出产的火焰原子吸收光度计来实15施。用这样的原子吸收光度计来获得金属离子浓度的实验搮作在本领域中是众所周知的·经过滤后的水溶液中所含银离子的浓度低于5.

实施例2

在柱中使用处理组合物

本发明的处理组合物也可以在固定床反应器、诸如一根柱子中使用，通过把处理组合物压缩形成丸状或珠粒状，其长度或直径分别为大约2至大约6毫米，然后把它扪放入固定床反应器中·用柱子作为一个实例，柱室可以是管形的，两端有合适的连接物，使含水工艺25溶液可以进出柱体，同时保持柱中的处理组合物丸粒的原状/开始时，如杲工艺溶液中润湿剂的涞度没有达到上述所述水平，则可先加入适量润湿剂。一旦处理组合物加入到柱中以后，含水工艺溶液即可被慢慢地泵入柱中，处理过的溶液离开柱体后可经过滤以产生含有银离子的有机金属络合物沉淀^这种实施方案所提供的经过处理的溶液中所30含银离于的浓度通过调节进料流速可达到大约10ppm以下·流速的调节可以补偿其它影响性能的因素，诸如初始的银离子來度、PH值和其它金属离子等。

具体地，银离子可以从含有银离子浓度约为2000ppm的光化学定影剂溶液中被除去。实验是在pH值约为7、反应温度约为2⁵1C的条件下按下列操作来实施的。用一根足够大的柱子，它足以容纳约10场（4.5公斤）丸粒形态的纯的双（二曱基二硫代氨基甲酰基）二破化物（CAS'5137-26-8)，约200加仑（757立升）的光化学定影剂溶液以每小时一加仑（3.8立升）的速率被稳定地泵入柱中，这样，实验约需200小时完成。停留时间约为5小时。从柱子出口的经过处理的溶液用1微米的袋滤器过滤以产生包含银离子的沉淀。袋滤器是从FilterSpecialist,Inc买来的。经过滤的水溶液用一台PerkinElmer火焰io原子吸收光度计来测量银离子浓度。用这样的原子吸收光度计来获得金属离子浓度的实验操作在本领域中是众所周知的。经过滤的水溶液中包含的银离子浓度低于约10ppm。

Claims (5)

1.一种从含水工艺溶液中除去金属离子的方法，它包括：把含有润湿剂的含水工艺溶液中的金属离子与一种含有非金属化合物的处理组合物进行反应，以形成一种有机金属络合物沉淀，其中5反应进行的温度低于或等于501;并把有机金属络合物沉淀从含水工艺溶液中分离。

2.权利要求1的方法，其中所述反应步骒是在ph值大于或等于大约3的条件下实施的。

3.权利要求1的方法，其中的非金属化合物是一种秋兰姆。

4.权利要求3的方法，其中的非金属化合物的特征为具有一般的化学通式其中m是1或2的整数；并且15Ri>R2、R3和R4各别地选自Ci-Ci。

5.线型燒基、C3-Ci。