DE2927624C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiedergewinnung von
Metallen aus Abfallmaterial, das Bimetall-Salzkomplexe der
allgemeinen Formeln MIMIIX n · Aromaten und/oder MIMIIX n · MIIOX -·
Aromaten enthält, in denen MI ein Metall der Gruppe IB des
Periodensystems, MII ein Metall der Gruppe IIIA des Periodensystems,
X ein Halogenatom, n die Summe der Valenzen von MI
und MII ist und Aromaten monocyclische oder halogenierte
aromatische Kohlenwasserstoffe mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen
bedeutet. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren
zur Wiedergewinnung von Kupfer und Aluminium aus Abfallmaterial,
das Kupfer(I)-aluminiumtetrachlorid-Komplexe enthält.
Bimetall-Salzkomplexe der allgemeinen Formel MIMIIX n · Aromaten
sind für die Abtrennung aus Gasgemischen von zur Komplexbildung
fähigen Liganden, wie Olefinen, Acetylen, Aromaten und
Kohlenmonoxid, sehr geeignet. So wird gemäß der US-PS
36 51 159 eine Lösung von Kupfer(I)-aluminiumtetrahalogenid
in Toluol für die Abtrennung von Äthylen, Propylen und anderen
komplexbildenden Liganden aus einem Gaseinspeisstrom verwendet.
Die im Komplex gebundenden Liganden werden durch Ligandenaustausch
mit Toluol wiedergewonnen. Die entstandene Lösung von
Kupfer(I)-aluminiumtetrahalogenid · Toluol in Toluol wird
zurückgeführt und zur Abtrennung weiterer Mengen kommplexbildender
Liganden aus dem Einspeisstrom verwendet. Gemäß
der US-PS 36 47 843 wird ein Gasstrom aus einer Kohlenwasserstoffpyrolyse
mit einer Lösung von Kupfer(I)-aluminiumtetrachlorid
in Toluol zur Abtrennung von Acetylen aus dem Gasstrom
verwendet. Man erhält eine Lösung des Komplexes der
Formel
HC ≡ CH · CuAlCl4
in Toluol. Das Acetylen wird aus diesem Komplex mit Toluol
abgestrippt, der Kupfer(I)-aluminiumtetrachlorid · Toluol-
Komplex wird zurückgeführt.
In diesen Verfahren, in denen das flüssige, den Bimetall-
Salzkomplex enthaltende Sorptionsmittel ohne Reinigung zurückgeführt
und über lange Zeit verwendet wird, nimmt die Menge
an Reaktionsnebenprodukten und anderen Verunreinigungen
allmählich zu, bis sich soviel Verunreinigungen angesammelt
haben, daß sie den wirkungsvollen Ablauf des Verfahrens
stören. Wird z. B. das Sorptionsmittel mit einem Gaseinspeisstrom
in Berührung gebracht, der ein Olefin mit 2 bis 4
Kohlenstoffatomen enthält, so reagiert ein Teil des Olefins
mit dem aromatischen Kohlenwasserstoff oder halogenierten
aromatischen Kohlenwasserstoff des Sorptionsmittels zu
alkylierten aromatischen Verbindungen, ein anderer Teil
wiederum polymerisiert zu Olefin-Oligomeren. Eventuell im
Gasstrom vorhandenes Wasser reagiert mit dem Bimetall-
Salzkomplex zu einem Komplex der Formel MIMIIX n · MIIOX · Aromaten,
der im flüssigen Sorptionsmittel nur begrenzt löslich ist.
Sind die Mengen an diesen oder anderen Verunreinigungen groß
genug, um Wärmeaustauscher zu überziehen, Leitungen zu
verstopfen oder auf andere Weise die Anlage zu verschmutzen,
muß das flüssige Sorptionsmittel gereinigt werden, z. B. durch
Abkühlen, um einen Schlamm auszufällen, der die mäßig löslichen
Bimetall-Salzkomplexe enthält, und Abtrennen dieses
Schlamms oder durch frisches Sorbens ersetzt werden.
Wird ein Halogenid eines Metalls der Gruppe IB des Periodensystems
mit einem Halogenid eines Metalls der Gruppe IIIA
des Periodensystems in Gegenwart eines aromatischen
Kohlenwasserstoffs zu einem flüssigen Sorptionsmittel umgesetzt,
so bildet sich auch eine geringe Menge Schlamm, der eine
größere Menge an Bimetall-Salzkomplexen der Formel MIMIIX n ·
MIIOX enthält und durch Reaktion von Verunreinigungen, wie
Verbindungen der Formel MIIOX, und Wasser in den
Reaktionsteilnehmern entstanden ist. Dieser Schlamm, der im flüssigen
Sorptionsmittel nur mäßig löslich ist, wird vor der
Verwendung des Sorbens zur Abtrennung von komplexbildenden
Liganden aus Gaseinspeisströmen entfernt.
Wegen ihres hohen Metallgehalts können die verbrauchten
flüssigen Sorptionsmittel, der aus dem Sorptionsmittel
abgetrennte Schlamm und der während der Herstellung des
flüssigen Sorptionsmittels anfallende Schlamm nicht in
Abwasserkanäle oder -teiche abgelassen werden, ohne schwere
Umweltverschmutzungsprobleme zu verursachen. Außerdem ist
es wirtschaftlich wünschenswert, die Metalle, im allgemeinen
Kupfer und Aluminium, aus diesem Abfallmaterial wiederzugewinnen.
Bisher wurden verschiedene Verfahren zur Abtrennung von
Metallen aus Schlamm und aus verbrauchten flüssigen Sorptionsmitteln,
die den Bimetall-Salzkomplex der Formel MIMIIX n ·
Aromaten enthalten, vorgeschlagen. Gemäß der US-PS 38 45 188
wird das im verbrauchten flüssigen Sorptionsmittel vorhandene
Metall der Gruppe IB des Periodensystems als Halogenid wiedergewonnen
durch Versetzen des Sorptionsmittels mit wasserfreiem
Ammoniak und Abtrennen des ausgefällten Metallhalogenids.
Es wurde auch vorgeschlagen, das Abfallmaterial zu verbrennen.
Da dieses Material aber etwa 30% Metallsalze enthält, bleibt
bei diesem Verfahren eine größere Menge an Metallasche zurück,
die auf umweltfreundliche Weise beseitigt werden muß.
Diese Verfahren sind im allgemeinen unwirtschaftlich und im
großtechnischen Maßstab nicht durchführbar, außerdem können
sie Umweltverschmutzung verursachen.
Der Anmeldung liegt die Aufgabe zu Grunde ein Verfahren zur Wiedergewinnung
von Metallen aus Abfallmaterial, das Bimetall-Salzkomplexe
der Formeln MIMIIX n · Aromaten und/oder MIMIIX n · MIIOX · Aromaten
-und als organische Komponente monocyclische oder halogenierte
aromatische Kohlenwasserstoffe mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen,
alkylierte aromatische Kohlenwasserstoffe, Olefin-
Oligomere und/oder Teere enthält, wobei MI ein Metall der
Gruppe IB des Periodensystems, MII ein Metall der
Gruppe IIIA des Periodensystems, X ein Halogenatom, n die Summe
der Valenzen von MI und MII ist und Aromaten monocyclische oder
halogenierte aromatische Kohlenwasserstoffe mit 6 bis
12 Kohlenstoffatomen bedeutet, bereitzustellen, das die aufgezeigten
Nachteile vermeidet.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man
- a) das Abfallmaterial mit genügend verdünnter Salzsäure versetzt, daß ein Hydrolysegemisch mit einem pH-Wert von 1,8 bis 2,3 entsteht,
- b) das Hydrolysegemisch in eine obere organische Phase und eine untere wäßrige Phase auftrennt, die eine wäßrige Lösung von MI-Chlorid und MII-Chlorid darstellt,
- c) die Organische Phase von der wäßrigen Phase abtrennt,
- d) die wäßrige Lösung zur Ausfällung des Metalls MI mit einer Menge an Aluminium, Eisen oder Magnesium versetzt, die der stöchiometrischen Menge des in der Lösung vorhandenen MI-Chlorids entspricht,
- e) das ausgefällte Metall MI von der wäßrigen MII-Chloridlösung abtrennt,
- f) diese Lösung mit genügend Alkalimetallhydroxid versetzt, um den pH-Wert auf 5 bis 7 einzustellen, und
- g) das auf diese Weise ausgefällte MII-Hydroxid aus der Alkalimetallchloridelösung isoliert.
Als Abfallmaterial kann im erfindungsgemäßen Verfahren
verbrauchtes Sorptionsmittel eingesetzt werden, das zur
Entfernung von komplexbildenden Liganden aus Gaseinspeisströmen
verwendet worden ist, oder Schlamm, der aus frisch
hergestellten flüssigen Sorptionsmitteln oder aus verbrauchten
Sorptionsmitteln abgetrennt worden ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist wirkungsvoller und
wirtschaftlicher als das in der US-PS 38 45 188 beschriebene
Verfahren, es vermeidet die oben beschriebenen Verschmutzungsprobleme,
gestattet eine umweltfreundliche Beseitigung des
Bimetall-Salzkomplexe enthaltenden Abfallmaterials und
die wirkungsvolle Entfernung von Metallen aus diesem Abfallmaterial.
Nach dem Versetzen des Bimetall-Salzkomplexe enthaltenden
Abfallmaterials mit der Salzsäure zu einem Hydrolysegemisch
mit einem pH-Wert von 1,8 bis 2,3 und dem Auftrennen der
Phasen, wird die untere saure wäßrige Phase abgezogen.
Die organische Phase kann man destillieren, um daraus aromatische
Kohlenwasserstoffe abzutrennen, oder, ohne
Verschmutzungsprobleme zu verursachen, verbrennen.
Die saure wäßrige Phase wird dann mit einem Metall behandelt,
das das in Lösung vorhandene Metallion der Gruppe IB des
Periodensystems in das freie Metall umwandelt. Nach dem
Entfernen des ausgefällten Metalls wird die wäßrige saure
Lösung durch Zugabe von Alkalimetallhydroxid auf einen
pH-Wert von 5 bis 7 eingestellt. Dabei bildet sich das
unlösliche Hydroxid des Metalls der Gruppe IIIA des Periodensystems,
das man durch Absetzenlassen und Dekantieren oder
Filtrieren wiedergewinnt. Der Überstand oder das Filtrat,
die das lösliche Alkalimetallsalz enthalten, können ohne
Gefahr verworfen werden.
Das verbrauchte flüssige Sorptionsmittel, aus dem die Metalle
im erfindungsgemäßen Verfahren entfernt werden sollen, sind
Lösungen von Bimetall-Salzkomplexen in einem aromatischen
oder halogenierten aromatischen Kohlenwasserstoff, der außerdem
noch alkylierte aromatische Kohlenwasserstoffe, alkylierte
halogenierte aromatische Kohlenwasserstoffe, Olefin-Oligomere
oder andere Bimetall-Salzkomplexe und/oder Teer enthalten
kann. In den Formeln MIMIIX n · Aromaten und/oder MIMIIX n · MIIOX -·
Aromaten bedeutet MI Kupfer, Silber oder Gold, wobei Kupfer(I)-
bevorzugt ist. MII steht für Bor, Aluminium, Gallium,
Indium oder Tallium, wobei Bor und Aluminium bevorzugt sind,
Aluminium besonders bevorzugt ist. X bedeutet ein Fluor-,
Chlor-, Brom- oder Jodatom, wobei Chlor oder Brom bevorzugt
sind. Die monocyclischen oder halogenierten aromatischen
Kohlenwasserstoffe für "Aromaten" haben vorzugsweise 6 bis
9 Kohlenstoffatome, z. B. Benzol, Toluol, Äthylbenzol, Xylol,
Mesitylen, Chlorbenzol, Brombenzol, Jodbenzol, Dichlorbenzol,
Dibrombenzol, Chlortoluol, Bromtoluol, Jodtoluol oder Chlorxylol,
wobei Benzol oder Toluol bevorzugt sind.
Spezielle Beispiele für Bimetall-Salzkomplexe sind
CuBF4 · Benzol, CuBCl4 · Benzol, AgBF4 · Mesitylen, AgBCl4 · Xylol,
AgAlCl4 · Xylol, AgAlBr4 · Brombenzol, CuGaCl4 · Toluol, CuInJ4 ·
1,2-Dichlorbenzol und CuTlJ4 · p-Chlortoluol. Im Abfallmaterial
befinden sich im allgemeinen CuAlCl4 · Benzol, CuAlCl4 · Toluol
oder CuAlBr4 · Benzol.
Der aromatische oder halogenierte aromatische Kohlenwasserstoff,
in dem der Bimetall-Salzkomplex gelöst ist, ist
im allgemeinen und vorzugsweise der gleiche, wie der im
Bimetall-Salzkomplex; er kann aber auch ein anderer sein.
Die Gesamtmenge an aromatischem oder halogeniertem
aromatischen Kohlenwasserstoff im Sorptionsmittel, d. h. die
Menge im Bimetall-Salzkomplex und die als Lösungsmittel
verwendete Menge, beträgt mindstens 10 Molprozent der
Menge des vorhandenen Bimetallsalzes der Formel MIMIIX n .
Vorzugsweise beträgt die Menge an aromatischem oder
halogeniertem aromatischen Kohlenwasserstoff 100 bis 450
Molprozent der Menge des Bimetallsalzes. Besonders bevorzugte
flüssige Sorptionsmittel enthalten 25 bis 75 Gewichtsprozent
CuAlCl4 · Benzol in Benzol oder CuAlCl4 · Toluol in Toluol.
Die Schlämme, aus denen im erfindungsgemäßen Verfahren
Metalle wiedergewonnen werden können, enthalten eine größere
Menge an Bimetall-Salzkomplex der Formel MIMIIX n · MIIOX ·
Aromaten, d. h. im allgemeinen CuAlCl4 · AlOCl · Toluol, und geringere
Mengen an einem aromatischen Kohlenwasserstoff, wie Benzol
oder Toluol. Sie können aber auch andere Bimetall-Salzkomplexe
enthalten, wie Verbindungen der Formel MIMIIX n · Aromaten,
d. h., im allgemeinen CuAlCl4 · Toluol oder CuAlCl4 · Benzol,
und organische Nebenprodukte sowie Teere.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist das Bimetall-Salzkomplexe enthaltende Abfallmaterial
entweder
- 1. ein flüssiges Sorptionsmittel, wie eine Lösung von Kupfer(I)-aluminiumtetrachlorid in Benzol oder Toluol, die für die Entfernung von Kohlenmonoxid, Äthylen oder von anderen komplexbildenden Liganden aus einem Gaseinspeisstrom so lange verwendet worden ist, bis die Lösung eine Menge von Verunreinigungen, wie alkylierte aromatische Verbindungen, Olefin-Oligomere, Teere, CuAlCl4 · AlOCl und andere im Sorptionsmittel unlösliche Bimetall-Salzkomplexe enthält, die die wirkungsvolle Abtrennung der Liganden stört und durch frisches Sorptionsmittel ersetzt werden muß, oder
- 2. ein Schlamm, der Bimetall-Salzkomplexe enthält, die durch Reaktion von Kupfer(I)-aluminiumtetrachlorid mit geringen Mengen an im Einspeisstrom vorhandenen Verunreinigungen, wie Wasser, Hydrogensulfid, Aminen oder Alkoholen, entstanden ist, und der aus dem kalten flüssigen Sorptionsmittel abgetrennt worden ist, oder
- 3. ein Schlamm, der während der Herstellung des flüssigen Sorptionsmittels entsteht und eine größere Menge an CuAlCl4 · AlOCl und geringere Mengen an CuAlCl4 und entweder Benzol oder Toluol enthält.
Enthält das Abfallmaterial größere Mengen an Teeren,
alkylierten aromatischen Kohlenwasserstoffen und/oder
Olefin-Oligomeren, so kann es vor der Behandlung im erfindungsgemäßen
Verfahren um die halbe bis doppelte Menge
seines Volumens mit einem aromatischen Kohlenwasserstoff
verdünnt werden, um seine Handhabung und die Pumpeigenschaften
zu verbessern. Vorzugsweise wird das Abfallmaterial
mit einem gleichen Volumen an Toluol verdünnt.
In Stufe a) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das
Abfallmaterial mit genügend Salzsäure versetzt, daß das
gesamte Kupfer und Aluminium in den Bimetall-Salzkomplexen
in ihre wasserlöslichen Chloride umgewandelt werden. In den
meisten Fällen werden 2 bis 50 Volumenteile 2- bis 20prozentige
Salzsäure je Volumenteil Abfallmaterial verwendet.
Besonders gute Ergebnisse erhält man mit 4 bis 10 Volumenteilen
5- bis 15prozentiger Salzsäure je Volumenteil Abfallmaterial.
Um eine vollständige Umwandlung der Metalle in ihre Chloride
zu erreichen, sollte der pH-Wert des Hydrolysegemisches
vorzugsweise 2,0 betragen.
Nach beendeter Hydrolyse wird das Hydrolysegemisch in eine
obere organische Phase, die hauptsächlich Toluol oder Benzol
enthält, und in eine untere wäßrige Phase getrennt, die Kupfer-
und Aluminiumchloride enthält.
Die organische Phase, die von der wäßrigen Phase z. B. durch
Dekantieren abgetrennt werden kann, kann zur Wiedergewinnung
des Toluols oder Benzols destilliert oder verbrannt werden.
Die saure wäßrige Phase wird mit einem Reduktionsmittel
versetzt, d. h. mit einem Metall, wie Aluminium, Eisen oder
Magnesium, in einer Menge, die der stöchiometrischen Menge
des in der Lösung vorhandenen Kupfers entspricht und das
gesamte Kupfer aus der Lösung ausfällt. Als Reduktionsmittel
bevorzugt ist wegen seines niedrigen Äquivalentgewichts
Aluminium. So benötigt man nur 4,1 kg Aluminium zur Herstellung
von 28,8 kg Kupfer, wogegen man für die gleiche Menge Kupfer
8,2 kg Eisen oder 5,4 kg Magnesium braucht. Außerdem ist
Aluminium billig und führt nicht noch andere Metalle in die
Produkte ein, die aus dem Metall-Wiedergewinnungsverfahren
zurückerhalten werden.
Das ausgefällte, aus der wäßrigen Lösung durch Dekantieren
oder Filtrieren wiedergewonnene Kupfer ist ziemlich rein
und kann in eine Anlage zur Kupferwiedergewinnung überführt
werden.
Das Filtrat, das Aluminiumchlorid und Salzsäure enthält,
kann, ohne Verschmutzungsprobleme zu verursachen, verworfen
werden. Vorzugsweise wird das Aluminium jedoch wiedergewonnen
durch Ausfällen als Aluminiumhydroxid, indem man
die Lösung mit genügend Alkalimetallhydroxid versetzt, um
den pH-Wert auf 5 bis 7 einzustellen. Man verwendet vorzugsweise
10- bis 20prozentige Natronlauge, um das Filtrat auf
einen pH-Wert von 5 bis 5,5 einzustellen. Beim Absetzen
der auf diese Weise entstandenen freifließenden
Aufschlämmung erhält man einen klaren Überstand, der eine
wäßrige Lösung des Alkalimetallchlorids ist, im allgemeinen
Natriumchlorid. Diese Lösung wird vom ausgefällten Aluminiumhydroxid
abgetrennt und verworfen. Das isolierte Aluminiumhydroxid
kann z. B. als Ausflockmittel bei der Behandlung von
Wasser verwendet werden.
Die Beispiele erläutern die Erfindung. Alle Teilangaben
beziehen sich, wenn nicht anders angegeben, auf das Volumen.
A. Durch Versetzen von 1 Mol wasserfreiem Aluminiumchlorid
in Toluol mit 1,1 Mol Kupfer(I)-chlorid wird ein flüssiges
Sorptionsmittel, das 28,6 Molprozent Kupfer(I)-aluminiumtetrachlorid
und 71,4 Molprozent Toluol enthält, hergestellt.
Diese Lösung wird filtriert, um nicht umgesetztes Kupfer(I)-
chlorid und unlösliche Verunreinigungen zu entfernen.
B. Ein bei der Pyrolyse von Erdgas erhaltenes Gasemisch der
folgenden Zusammensetzung:
Wasserstoff560 mm
Kohlenmonoxid280 mm
Acetylen 75 mm
Methan 60 mm
Kohlendioxid 25 mm
wird bei Raumtemperatur und einem absoluten Druck von 1,3 bar
in eine Absorptionssäule eingespeist, in der es mit dem
flüssigen Sorptionsmittel gemäß A in Berührung gebracht
wird. Das Sorptionsmittel enthält eine genügend große
Menge an Kupfer(I)-aluminiumtetrachlorid, um mit dem
gesamten in dem Einspeisgas vorhandenen Acetylen und
Kohlenmonoxid zu reagieren. Das Acetylen und das Kohlenmonoxid
im Gasgemisch reagiert beim Durchlaufen der Kolonne zu einer
Lösung, die einen Acetylen-Kupfer(I)-aluminiumtetrachlorid-
Komplex und einen Kohlenmonoxid-Kupfer(I)-aluminiumtetrachlorid-
Komplex enthält. Diese Lösung wird in eine Abstreifsäule
eingespeist, in der sie mit Benzoldampf von 80°C
in Berührung gebracht wird. Das die Säule verlassende
Gemisch von Benzoldampf und Kohlenmonoxid wird auf 25°C
abgekühlt, um das Kohlenmonoxid vom Benzol zu trennen. Das
Sorptionsmittel, das Kupfer(I)-aluminiumtetrachlorid und den
Acetylen-Kupfer(I)-aluminiumtetrachlorid-Komplex enthält,
wird in eine Abstreifsäule eingespeist, wo es mit Benzoldampf
von 95°C in Berührung gebracht wird. Der die Säule
verlassende Dampf wird abgekühlt, um das Benzol zu kondensieren
und es vom Acetylen zu trennen. Das gestrippte Sorptionsmittel
wird in die Absorptionssäule zurückgeführt, wo es
mit weiteren Mengen an Kohlenmonoxid und Acetylen im Gasstrom
reagiert.
C. Nach mehreren Monaten Betriebsdauer wird das flüssige
Sorptionsmittel gemäß B, das Verunreinigungen enthält, die
die Entfernung des Kohlenmonoxids und Acetylen aus dem
Gaseinspeisstrom stören, durch frisches flüssiges Sorptionsmittel
ersetzt.
D. 25 Teile des verbrauchten Sorptionsmittels, das eine
spezifische Dichte von 1,22 hat, werden zu einem Gemisch von
15 Teilen konzentrierter Salzsäure und 150 Teilen Wasser bei
Raumtemperatur gegeben. Das Reaktionsgemisch, das einen pH-
Wert von 2 hat, wird in eine obere Phase, die 25 Teile Toluol
enthält, und eine untere klare saure wäßrige Phase aufgetrennt.
Die Phasen werden getrennt, die Toluolphase wird dazu
verwendet, frisches Sorptionsmittel herzustellen.
Die saure wäßrige Phase wird mit 2 Gewichtsteilen gepulvertem
Aluminium versetzt. Das ausfallende Kupfer wird gesammelt und
bei 110°C getrocknet. Man erhält 4,5 Gewichtsteile Kupfer.
Das Filtrat, das 4 Gewichtsteile Kupfer je Million enthält,
wird auf 200 Teile mit Wasser verdünnt und durch Zugabe von
20 Teilen 15prozentiger Natronlauge auf pH 5 neutralisiert.
Aus dieser freifließenden Aufschlämmung, die man 1 Stunde
absetzen läßt, erhält man als klaren Überstand eine wäßrige
Natriumchloridlösung, die vom ausgefällten Aluminiumhydroxid
abgetrennt wird.
25 Teile eines Schlamms, der CuAlCl4 · AlOCl, CuAlCl4 · Toluol,
Toluol, alkylierte Toluole und Teere enthält, werden mit
25 Teilen Toluol verdünnt. Die Lösung wird langsam zu einem
Gemisch von 10 Teilen konzentrierter Salzsäure und 100 Teilen
Wasser gegeben. Das Gemisch trennt sich sofort in zwei Phasen.
Die obere Phase, die organische Verbindungen enthält, wird
abgetrennt und verbrannt.
Die saure wäßrige Phase wird in 2 Portionen mit einem
Gewichtsteil gepulvertem Aluminium versetzt. 30 Minuten nach
der Aluminiumzugabe wird das ausgefällte Kupfer von der
wäßrigen Lösung abgetrennt. Das Filtrat enthält 4 Gewichtsteile
Kupfer je Million.
Das Filtrat wird mit genügend 20prozentiger Natronlauge
versetzt, um den pH-Wert auf 5,5 einzustellen. Das
ausgefällte Aluminiumhydroxid läßt man absetzen, dann wird es
gesammelt. Der klare Überstand wird verworfen.
Diese Arbeitsweise kann entsprechend zur Entfernung von
Metallen aus anderen Bimetall-Salzkomplexe enthaltenden
Abfallmaterialien verwendet werden.
Claims (9)
1. Verfahren zur Wiedergewinnung von Metallen aus Abfallmaterial,
das Bimetall-Salzkomplexe der Formeln MIMIIX n ·
Aromaten und/oder MIMIIX n · MIIOX · Aromaten und als organische
Komponente monocyclische oder halogenierte aromatische
Kohlenwasserstoffe mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen, alkylierte
aromatische Kohlenwasserstoffe, Olefin-Oligomere und/oder
Teere enthält, wobei MI ein Metall der Gruppe IB des
Periodensystems, MII ein Metall der Gruppe IIIA des Periodensystems,
X ein Halogenatom, n die Summe der Valenzen von MI
und MII ist und Aromaten monocyclische oder halogenierte
aromatische Kohlenwasserstoffe mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen
bedeutet, dadurch gekennzeichnet,
daß man
- a) das Abfallmaterial mit genügend verdünnter Salzsäure versetzt, daß ein Hydrolysegemisch mit einem pH-Wert von 1,8 bis 2,3 entsteht,
- b) das Hydrolysegemisch in eine obere organische Phase und eine untere wäßrige Phase, die eine Lösung von MI-Chlorid und MII-Chlorid darstellt, auftrennt,
- c) die organische von der wäßrigen Phase abtrennt,
- d) die wäßrige Lösung zur Ausfällung des Metalls MI mit einer Menge an Aluminium, Eisen oder Magnesium versetzt, die der stöchiometrischen Menge des in der Lösung vorhandenen MI-Chlorids entspricht,
- e) das ausgefällte Metall MI von der wäßrigen MII-Chloridlösung abtrennt,
- f) diese Lösung mit genügend Alkalimetallhydroxid versetzt, um den pH-Wert auf 5 bis 7 einzustellen, und
- g) das auf diese Weise ausgefällte MII-Hydroxid aus der Alkalimetallchloridlösung isoliert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man ein Abfallmaterial einsetzt, das CuAlCl4 · Toluol, CuAlCl4 ·
Benzol, CuAlCl4 · AlOCl · Toluol und/oder CuAlCl4 · AlOCl · Benzol
enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2 zur Wiedergewinnung von
Kupfer und Aluminium, dadurch gekennzeichnet, daß man
Abfallmaterial einsetzt, das CuAlCl4 · Aromaten und/oder
CuAlCl4 · AlOX · Aromaten enthält, daß man in Stufe d) die
wäßrige Lösung mit einer Menge an Aluminium versetzt, die
der Menge des in der Lösung vorhandenen Kupfer(I)-chlorids
entspricht, in Stufe e) das in Stufe d) ausgefällte Kupfer
von der wäßrigen Aluminiumtrichloridlösung abtrennt, in
Stufe f) die wäßrige Aluminiumtrichloridlösung mit 10 bis 20prozentiger
Natronlauge versetzt, um den pH-Wert auf 5 bis 7
einzustellen, und daß man in Stufe g) das auf diese Weise
gefällte Aluminiumhydroxid aus der wäßrigen Natriumchloridlösung
abtrennt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
man in Stufe a) ein Hydrolysegemisch mit einem pH-Wert von
2 herstellt.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
man in Stufe a) 2 bis 50 Volumenteile 2- bis 20prozentiger
Salzsäure je Volumenteil Abfallmaterial verwendet.
6. Verfahren nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet,
daß man in Stufe a) 4 bis 10 Volumenteile 5- bis 15prozentiger
Salzsäure je Volumenteil Abfallmaterial verwendet.
7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
man in Stufe f) die wäßrige Aluminiumtrichloridlösung mit
genügend 10- bis 20prozentiger Natronlauge versetzt, um den
pH-Wert auf 5 bis 5,5 einzustellen.
8. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
man das Abfallmaterial mit der halben bis doppelten Menge
seines Volumens an einem aromatischen Kohlenwasserstoff
verdünnt, bevor man es in Stufe a) mit verdünnter Salzsäure
versetzt.
9. Verfahren nach Anspruch 3 und 8, dadurch gekennzeichnet,
daß man das Abfallmaterial mit dem gleichen Volumen an
Toluol verdünnt.
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
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