ES2304025T3

ES2304025T3 - Procedimiento para la purificacion de metales pesados de polimeros de cloruro de vinilo (pvc).

Info

Publication number: ES2304025T3
Application number: ES05813656T
Authority: ES
Inventors: Eric Fassiau; Murielle Manin
Original assignee: Solvay SA
Current assignee: Solvay SA
Priority date: 2004-11-22
Filing date: 2005-11-21
Publication date: 2008-09-01
Anticipated expiration: 2025-11-21
Also published as: DE602005005721D1; WO2006069856A1; US8053550B2; CN101061164A; EP1828292A1; US20090149619A1; FR2878249A1; JP2008520792A; EP1828292B1; CN101061164B; DE602005005721T2; PL1828292T3; FR2878249B1; ATE390456T1

Abstract

Procedimiento para la purificación de un polímero de cloruro de vinilo (PVC) que comprende al menos un compuesto de un metal pesado, de acuerdo con el cual: (a) el PVC se disuelve en un disolvente orgánico polar miscible en agua; (b) a una disolución orgánica se le añade una disolución acuosa que comprende un reactivo, que es tanto una base capaz de reaccionar con el compuesto del metal pesado (R1) o un agente dispersante capaz de estabilizar dicho compuesto (R2), introduciéndose el agua en una cantidad (Q) tal que dé lugar a la formación de un medio de dos fases, siendo la fase continua de la misma la fase orgánica; (c) el medio de dos fases se agita durante un tiempo suficiente para que el reactivo sea capaz de interaccionar con (ejercer su efecto sobre) el compuesto del metal pesado; (d) se lleva a cabo la separación por precipitación del PVC de este medio de dos fases.

Description

Procedimiento para la purificación de metales pesados de polímeros de cloruro de vinilo (PVC).

La presente invención se refiere a un procedimiento para la purificación de metales pesados (principalmente Pb y Cd) de los polímeros de cloruro de vinilo (PVC) y, más particularmente, a un procedimiento para el reciclaje de los artículos a base de PVC que comprende metales pesados.

Estos polímeros se utilizan ampliamente en la fabricación de diversos artículos rígidos o flexibles, tales como, por ejemplo, tela asfáltica, telas revestidas y otros componentes del acabado interior de los vehículos, tuberías, marcos de ventanas o cables eléctricos que comprenden aislamiento con polímeros.

Sin embargo, los metales pesados están siendo objeto de legislaciones medioambientales cada vez más estrictas dirigidas a limitar/prohibir el uso de los mismos en cada vez más aplicaciones. En cuanto al sector del plástico y, en particular el PVC, la legislación en constate cambio está dirigida a limitar el contenido de Cd y Pb del mismo. En realidad, la mayoría de los residuos actuales y anteriores del PVC tienen contenidos de Pb y Cd que, por lo general, están en el orden de (algunas decenas de) miles de ppm, lo que está más allá de lo deseado (al menos para el futuro). Para que se puedan reutilizar en una aplicación futura, las resinas de PVC reciclado que se obtienen de este residuo habrá que tratarlas de manera que se reduzca drásticamente el contenido de metales pesados de la misma.

La patente de los Estados Unidos 2 915 482 describe un procedimiento para la retirada de pigmentos (a base de metales pesados) presente en una disolución polimérica (preferiblemente a base de poliestireno y otros polímeros vinilaromáticos) mediante extracción líquido-líquido utilizando una fase acuosa que comprende una amina alifática hidrosoluble. Si embargo, en este procedimiento, la fase orgánica está separada de la acuosa antes de precipitar el polímero para evitar que los metales extraídos presentes en la fase acuosa precipiten junto con el polímero. Es así porque se acepta en general (véanse en particular las patentes europeas EP 0 945 481 y EP 1 232 204 a nombre de la Compañía Solicitante) que tal coprecipitación ocurre realmente.

No obstante, en el caso en el que el polímero es PVC y en el que el disolvente escogido es sólo ligeramente miscible con agua (lo que ocurre con los disolventes orgánicos polares que son, por lo general, lo más eficaz con el PVC), la separación de las fases orgánica y acuosa es difícil de realizar. De hecho, la Compañía Solicitante ha encontrado que, sorprendentemente, la coprecipitación antes mencionada no se producía en un medio de dos fases que surge de una extracción a condición de que el agente de extracción se elija correctamente.

En consecuencia, la presente invención se refiere a un procedimiento para la purificación de un polímero de cloruro de vinilo (PVC) que comprende al menos un compuesto de un metal pesado, según el cual:

(a): el PVC se disuelve en un disolvente orgánico polar miscible en agua;

(b): a la disolución orgánica se le añade una disolución acuosa que comprende un reactivo, que es tanto una base capaz de reaccionar con el compuesto del metal pesado (R1) o un agente dispersante capaz de estabilizar dicho compuesto en el agua (R2), introduciendo el agua en una cantidad (Q) tal que dé lugar a la formación de un medio de dos fases, siendo la fase continua de la misma la fase orgánica;

(c): el medio de dos fases se agita durante un tiempo suficiente para que el reactivo sea capaz de interaccionar con (ejercer su efecto sobre) el compuesto del metal pesado;

(d): se lleva a cabo la separación por precipitación del PVC de este medio de dos fases.

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El PVC que se puede tratar con el procedimiento según la presente invención puede proceder de artículos que cualquier naturaleza, con tal de que comprendan PVC y compuestos de metales pesados.

Estos artículos pueden existir en cualquier forma, por ejemplo en la forma de gránulos, de polvo, de tuberías rígidas o flexibles, de contenedores, de planchas para cubrir el suelo, de telas asfálticas, de marcos de ventanas, de manguitos aislantes para los cables eléctricos, y similares. Podrían haber sido fabricados por cualquier técnica conocida: extrusión, revestimiento, moldeado por inyección, y similares.

Los artículos no tienen que existir necesariamente en forma de objetos que presenten una forma bien definida; el procedimiento también se aplica a artículos en estado líquido o pastoso, en particular a los sedimentos residuales recogidos durante la limpieza de las plantas utilizadas para la fabricación de artículos a partir de plastisoles de vinilo. Además de uno o más polímeros de cloruro de polivinilo, estos artículos en estado líquido o pastoso también pueden comprender uno o más disolventes, por ejemplo white spirit.

Una etapa preliminar del procedimiento según la invención consiste, si fuera necesario, en desmenuzar los artículos, de manera que se queden reducidos a fragmentos de pequeño tamaño (por ejemplo, de menos de 2 cm) que se pueden manejar con facilidad. Este desmenuzamiento se puede llevar a cabo utilizando cualquier dispositivo adecuado, por ejemplo usando un molino rotatorio de cuchillas o un molino de cizalla. Es evidente que, si el artículo ya existe en forma de fragmentos de las dimensiones apropiadas, la etapa de desmenuzamiento es superflua. En algunos casos, puede ser útil someter los fragmentos de los artículos así obtenidos a una etapa separadora intermedia que permita retirar, mediante técnicas convencionales, tales como flotación o separación electrostática, los posibles constituyentes que no sean PVC.

De acuerdo con la invención, el PVC resultante de estos artículos se somete a la acción de un disolvente adecuado capaz de disolverlo. Esta disolución se puede realizar en cualquier dispositivo adecuado, teniendo en cuenta la seguridad particular y los requisitos medioambientales, por ejemplo en un reactor cerrado que presente una resistencia química satisfactoria. Preferiblemente, el medio de reacción estará en agitación. Para prevenir que los posibles componentes/contaminantes de refuerzo (por ejemplo los metales en el caso de residuos de cables) se peguen a los medios de agitación y que interfieran con el funcionamiento de los mismos, una forma alternativa ventajosa consiste en realizar la disolución en un recipiente en el que se coloca un tambor rotatorio perforado, rotando el tambor a una velocidad moderada (preferiblemente a menos de 100 rpm), y/o retirando dichos componentes/contaminantes de refuerzo por filtración u otro medio adecuado antes del tratamiento de retirada de los metales pesados de la solución. Estas técnicas también se pueden aplicar en el caso en el que se trataran directamente los artículos que comprenden polímero(s) que no son PVC que es(son) insoluble(s) en el disolvente escogido.

La terminología "PVC" se ha escogido para que denomine cualquier homo- o copolímero que comprende al menos un 50% en peso de cloruro de vinilo (VC). Generalmente se utiliza para designar el poli(cloruro de vinilo) (homopolímero de PVC) o un copolímero con acetato de vinilo u otro monómero adecuado. Además de uno o más polímeros de VC, estos artículos pueden comprender uno o más aditivos convencionales, tales como, por ejemplo, plastificantes, antioxidantes, retardantes de la combustión, pigmentos, cargas, y similares, entre ellos las fibras de refuerzo, por ejemplo fibra de vidrio o un plástico adecuado, tal como poliéster.

La terminología "compuestos de metales pesados" se entiende que significa los compuestos de metales que son objeto de regulaciones, en particular con respecto a su liberación al medio ambiente: As, Cd, Cr, Hg, Pb, y similares. En el contexto de la invención, los compuestos orgánicos e inorgánicos de Pb y Cd son los que más se utilizan en las formulaciones de PVC. Se pueden utilizar en el PVC como pigmentos, estabilizadores, y similares, y otros aditivos convencionales. La presente invención proporciona excelentes resultados con los compuestos de Pb.

Los disolventes orgánicos polares capaces de disolver el PVC se escogen con preferencia de entre los que tienen un parámetro de solubilidad (una definición del mismo y los valores experimentales del mismo aparecen en "Properties of Polymers", D.W. Van Krevelen, edición de 1990, pp. 200-202, y en "Polymer Handbook", J. Brandrup y E. H. Immergut, Editores, Segunda Edición, página IV-337 a IV-359) cercano al del PVC y/o que presentan interacciones fuertes con éste último. La terminología "cercano" es equivalente por lo general a "que no difiere en más de 6 unidades". Es preferible un disolvente elegido entre ciclohexanona, metil-etil-cetona (MEK), metil-isobutil-cetona y tetrahidrofurano, disolventes capaces de formar azeótropo con agua. Se da preferencia a la utilización de la MEK, que forma un azeótropo con agua que comprende (a presión atmosférica) 11% de agua y 89% de MEK (en peso).

La disolución del PVC se lleva a cabo a una presión determinada por la temperatura. Por lo general, es preferible operar en condiciones calientes y a presión, es decir a una temperatura y una presión que son mayores que los valores ambientales. La temperatura puede alcanzar, de hecho incluso exceder, los 100ºC, de hecho incluso 120ºC. En general, la presión asociada es al menos de 2 bar, de hecho incluso al menos 4 bar. Ventajosamente, la presión no sobrepasa los 10 bar.

Además, es ventajoso operar en una atmósfera inerte, por ejemplo en nitrógeno, para evitar cualquier riesgo de explosión y de descomposición del disolvente.

La cantidad de disolvente a usar se debe escoger para evitar que el aumento de la viscosidad ocasionada por la disolución del PVC interfiera con la progresión satisfactoria del procedimiento (filtración, extracción y similares). En el procedimiento de acuerdo con la invención, se puede trabajar con concentraciones de polímero mayores o iguales que 100 g/l de disolvente, incluso hasta 250 g/l e incluso, 300 g/l. No obstante, el contenido en polímero no supera de forma típica 500 g/l, incluso 400 g/l. Se ha observado que los contenidos de metales pesados de los residuos descienden cuando se tratan disoluciones de PVC más diluidas.

De acuerdo con una forma alternativa de la invención, se añade un agente separador de fases a la disolución orgánica, siendo el propósito del agente separador de fases hacerla más hidrófoba (tanto antes como después de la disolución) [es decir, para conseguir que la disolución orgánica tolere menos agua (esto es, por ejemplo, no más del 8%, de hecho incluso el 7% e incluso el 6%) antes de que las fases se separen]. Esta forma alternativa da buenos resultados con la MEK (metil-etil- cetona) como disolvente y un hidrocarburo alifático que tiene de 5 a 7 átomos de carbono como agente separador de fases. Se han obtenido excelentes resultados al escoger el n-hexano o el isohexano como agente separador de fases.

De acuerdo con la invención, se añade una disolución acuosa a la disolución orgánica (hecha o no más hidrófoba), mediante lo cual el agua de la disolución acuosa se introduce en una cantidad, descrita como "Q" más adelante, de tal manera que da lugar a la formación de un medio de dos fases sin dar lugar a una inversión de fases. Esto es así porque, durante la adición del agua a la disolución orgánica de PVC, primero se observa, después de haber añadido una cierta cantidad de agua, la formación de un medio de dos fases en el que la fase continua es la fase orgánica y la fase dispersa en la fase acuosa. Después de haber añadido una cierta cantidad adicional de agua, se produce la inversión de fases, es decir, que la fase continua ahora es la fase acuosa (y la fase dispersa es ahora la fase orgánica). En consecuencia, de acuerdo con la invención, el agua no se puede introducir en una cantidad demasiado grande que haga temer que se produzca la inversión de fases y, al hacerlo, que interfiera con la extracción.

Entre los reactivos de tipo R1 (bases), los mejores resultados se obtienen con hidróxido de sodio y hidróxido de potasio. En el caso particular del Pb, el NaOH proporciona buenos resultados.

Entre los reactivos de tipo R2 (agentes dispersantes/agentes quelantes), hay que mencionar el EDTA (ácido etilenodiaminotetraacético) y sus sales de sodio (Na_{4}EDTA, Na_{3}EDTA, Na_{2}EDTA, NaEDTA), y también los polifosfatos de sodio (NaPP) (hexametafosfato, politrifosfato de sodio [NaPTP]). Éste último proporciona buenos resultados tanto con compuestos de Pb como con compuestos de Cd.

Hay que ajustar la temperatura de la fase acuosa y la cantidad de reactivo, en particular según la cantidad de PVC a purificar, de manera que se optimice el resultado obtenido. Generalmente, con contenidos iguales de PVC en disolución se obtienen contenidos mayores de reactivo, y a temperaturas más altas se favorece la reacción (estabilización) con (los) metales pesados. Al igual que con la disolución, la presión del tratamiento con la fase acuosa está generalmente condicionada por la temperatura. La duración de la reacción (estabilización) tiene que ser suficiente para que ésta última sea esencialmente completa. En general, es de al menos unos pocos minutos, de hecho incluso al menos media hora.

De acuerdo con la invención, durante la reacción (estabilización), se está agitando el medio de dos fases para dar lugar a la interacción entre el reactivo presente en la fase acuosa y los metales pesados presentes en la fase orgánica. Esta agitación se mantiene preferiblemente hasta el final de la reacción. Se puede llevar a cabo mediante los medios adecuados. Se han obtenido buenos resultados con un agitador de tipo impulsor en un reactor equipado con deflectores (de 2 a 4) que rotan a varios cientos de revoluciones por minuto (rpm) (por lo general, a más de 300 rpm, de hecho incluso a más de 400 rpm e incluso 500 rpm) y que da lugar a condiciones turbulentas por todo el reactor.

Antes de dar lugar a la precipitación del PVC, se puede probar si es ventajoso dejar reposando el medio de dos fases durante al menos unos pocos minutos a temperatura ambiente o ligeramente por encima de la temperatura ambiente (entre 40 y 60ºC, por ejemplo). No obstante, en este caso, el medio se volverá a homogeneizar preferiblemente mediante agitación antes de precipitar el PVC.

En el caso de un disolvente capaz de formar un azeótropo con el agua, la precipitación puede llevarse a cabo por la adición de vapor (de vapor puro o de composición azeotrópica) al medio de dos fases (para dar lugar a la destilación azeotrópica del solvente), haciéndolo tal y como se describe en las patentes europeas EP 0 945 481 y EP 1 232 204 a nombre de la Compañía Solicitante. Se pueden aplicar diferentes mejoras a este procedimiento, también patentado por la Compañía Solicitante (recurriendo a una mezcla de agentes dispersantes: solicitud de patente FR 03/08690; adición previa de agua líquida para conseguir la inversión de fases: FR 03/08691; retirada del agente separador de fases antes de la precipitación: FR 04101559.5). Al concluir la destilación azeotrópica, las partículas de polímero (aglomerados) se pueden recoger con facilidad, por ejemplo por filtración de la mezcla agua/partículas, y secar opcionalmente antes de ser almacenadas y reutilizadas. El agua residual se purifica ventajosamente para retirar de ella los constituyentes disueltos, tales como emulsionantes y otros.

Alternativamente a la destilación azeotrópica, el PVC se puede recuperar por atomización del medio de dos fases, como se reivindica en la solicitud de patente EP 1 456 281, también a nombre de la Compañía Solicitante. En este caso, es preferible, tal y como se describe en la solicitud de patente, precipitar el PVC mediante la adición de agua antes de realizar la atomización del medio.

El contenido técnico de todas las solicitudes de patente mencionadas anteriormente se incorpora por referencia en la presente solicitud de patente. La destilación azeotrópica del disolvente proporciona buenos resultados.

Además, la Compañía Solicitante ha encontrado que recurrir a los reactivos de tipo R1 y R2 utilizados en cascada (es decir, el hecho de someter la solución de PVC resultante de la etapa (a) a la acción consecutiva de un reactivo de tipo R1 y luego a un reactivo de tipo R2, o viceversa) proporciona excelentes resultados, en particular cuando se aplica la inversión de fases (y preferiblemente incluso precipitación intermedia del PVC). En particular, el uso de la pareja NaOH/NaPTP proporciona buenos resultados con los compuestos de Pb. El uso conjunto de los dos reactivos proporciona resultados peores que su uso en cascada, probablemente debido a una interacción (reacción) entre los reactivos.

Por lo tanto, de acuerdo con una primera forma alternativa, las siguientes etapas se insertan entre las etapas (c) y (d) del procedimiento descrito anteriormente:

(c1): se añade a éste una cantidad de agua suficiente para dar lugar a la inversión de fases del medio de dos fases y se deja que se produzca la separación por asentamiento;

(c2): se recoge la fase orgánica (disolución de PVC) y se ajusta la concentración de PVC de ésta por la adición del disolvente;

(c3): a la disolución de PVC se le añade una disolución acuosa que comprende tanto un reactivo del tipo R1 si se ha utilizado un reactivo de tipo R2 en la etapa (c), o un reactivo del tipo R2 si se ha utilizado un reactivo de tipo R1 en la etapa (c), introduciéndose el agua en una cantidad (Q) que se definió anteriormente;

(c4): el medio de dos fases se agita durante un tiempo suficiente para que el reactivo sea capaz de interaccionar con (ejercer su efecto sobre) los compuestos de metales pesados;

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De acuerdo con esta forma alternativa, es específicamente necesario añadir más disolvente a la fase orgánica ya que se extraerá una cantidad determinada de disolvente en la fase acuosa descartada.

De acuerdo con una segunda forma alternativa que es particularmente ventajosa, las etapas (c1) y (c2) anteriores se reemplazan por la siguientes etapas:

(c1'): se añade una cantidad de agua suficiente para precipitar el PVC;

(c1''): el PVC precipitado se separa del medio y se enjuaga;

(c2'): el PVC enjuagado se vuelve a disolver en un disolvente.

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En esta forma alternativa, el enjuagado se realiza preferiblemente en agua caliente (llevada a la temperatura de 70 a 100ºC) y con agitación, al menos durante unos pocos minutos (aproximadamente diez minutos, de hecho incluso de 1/4 a 1/2 hora).

En cada una de estas dos formas alternativas, el agua (para dar lugar a, respectivamente, la inversión de fases o la precipitación del PVC) se añade preferiblemente en forma de vapor (tanto de agua pura como de azeótropo agua/disolvente) y, en este caso, es capaz de dar lugar a un cambio en la composición del medio que puede necesitar una contribución extra de disolvente.

En el caso en el que el PVC comprende compuestos orgánicos de metales pesados y, en particular, de Pb, se pueden tener mejores resultados utilizando primero (en la etapa (b)) un reactivo de tipo R1 y luego (en la etapa (c3)) un reactivo de tipo R2.

Finalmente, hay que señalar que la disolución de la etapa (a) se puede someter a un tratamiento de purificación previo a la etapa (b) del procedimiento de acuerdo con la invención. Por lo tanto, de acuerdo con una forma alternativa, entre las etapas (a) y (b) se insertan las siguientes etapas:

(a1): se trata la disolución con al menos un aditivo capaz de adsorber o de formar complejos con los compuestos del metal pesado;

(a2): se centrifuga la disolución tratada, de manera que se precipita el compuesto del metal pesado adsorbido o en forma de complejo; y

(a3): se separa el precipitado de la disolución de PVC.

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Dado el coste del disolvente implicado en el procedimiento de acuerdo con la invención y las desventajas que podrían presentar por su liberación al medio ambiente, es deseable reciclarlo al concluir la etapa de precipitación/atomiza-
ción. La manera en que se realiza este reciclaje se describe en las solicitudes de patente correspondientes mencionadas más arriba.

El procedimiento de acuerdo con la invención se puede realizar de forma continua o por lotes, entendiéndose que una procedimiento continuo a menudo es más económico.

Una ventaja del procedimiento de acuerdo con la invención es que puede operar en un circuito cerrado, sin generar liberaciones contaminantes, dado que tanto el disolvente por un lado como el(los) reactivo(s) y los otros aditivos opcionales usados (agente separador de fases, por ejemplo) por otro lado, se pueden reciclar y reutilizar en el procedimiento. En este caso, en la práctica, el disolvente utilizado en la etapa de disolución es realmente puro; en particular, puede comprender una cierta cantidad partículas insolubles (preferiblemente, no obstante, insuficiente para dar lugar a la aparición de una segunda fase), de agente separador de fases y similares, o de algún otro reactivo/aditivo utilizado en el procedimiento. Igualmente, las partículas insolubles opcionalmente utilizadas para la precipitación (opcionalmente al menos parcialmente en forma de vapor) pueden comprender una pequeña cantidad de disolvente (y, por ejemplo, tener una composición cercana o idéntica a la de la composición azeotrópica).

El procedimiento de acuerdo con la invención se ilustra de forma no limitante mediante los ejemplos que vienen a continuación.

TABLA 1 Purificación de un grado de PVC que comprende 20 000 ppm de Pb

Los detalles experimentales y los resultados obtenidos para esta serie de pruebas aparece en la tabla 1 que viene a continuación.

Todas estas pruebas se realizaron según el mismo procedimiento, a saber:

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1. Disolución

Lo siguiente:

\bullet: PVC: 222,2 g de una formulación que comprende un estabilizador de Pb (presente en particular en la forma de sulfato de plomo tribásico y, opcionalmente, de estearato de plomo), plastificante (DOP o DIDP), cargas (CaCO_{3}), lubricantes, y similares,

\bullet: MEK: 1778 g, esto es, 2210 ml,

se mezcló durante 1 h 30 min a 75ºC en agitación con un agitador de tipo impulsor en un reactor equipado con deflectores (de 2 a 4) que giran a 600 rpm y que dan lugar a condiciones turbulentas por todo el reactor.

Después de la disolución, los materiales insolubles se recogieron por filtración a través de un filtro con tamaño de malla de 50 \mum.

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2. Adición de un agente separador de fases

Se introdujo lo siguiente, en condiciones de frío, en un reactor similar:

\bullet: solución de PVC: 1,78 kg,

\bullet: hexano: 310 g.

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3. Extracción

Después de homogeneizar y aumentar la temperatura (50ºC), la fase acuosa, en forma de:

\bullet: agua destilada: 725 ml,

\bullet: fase acuosa con el reactivo: 725 ml,

se introdujo con agitación enérgica, tal y como se describió más arriba (en el punto 1), y a presión (1, 1.5 bar) a una temperatura que variaba entre 45 y 52ºC (mantenida con una camisa) y durante suficiente tiempo como para llevar a cabo la extracción (véase la tabla de más abajo).

Si era necesario, el medio se dejaba reposar a una temperatura que variaba entre 40 y 50ºC.

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4. Precipitación

Antes de precipitar, el medio obtenido en la etapa anterior se volvió a homogeneizar por agitación tal y como se describió más arriba.

Posteriormente, se inyectó vapor a 2 bar, todavía con agitación.

En el caso de que se forme una espumación significativa, se añadió con una pipeta el agente antiespumante (Witco SAG 7133).

La inyección del vapor se detuvo cuando la temperatura del interior del reactor alcanzó los 100ºC (destilación del agua). El PVC que se precipitó mientras tanto se filtró a través de un filtro de 125 \mum y después se secó en un horno al vacío a 100ºC durante 3 a 4 horas.

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4'. Pruebas con 2 reactivos en cascada e inversión de fases intermedia

El medio obtenido en la etapa 3 se volvió a homogeneizar con agitación (todavía en las mismas condiciones).

Posteriormente, se inyectó vapor a 2 bar, todavía con agitación.

La inyección del vapor se detuvo en cuanto se observó la inversión de las fases (a aproximadamente el 55% en volumen de la fase acuosa).

Después de la separación por asentamiento y la retirada de la fase orgánica, se llevó a cabo el equilibro de material y se introdujo la cantidad de MEK perdido y todo el hexano para obtener una disolución similar a la de la etapa 2.

Las etapas 3 y 4 anteriores se repitieron con el agente adecuado.

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4''. Pruebas con 2 reactivos en cascada y precipitación intermedia

Antes de precipitar, el medio obtenido en la etapa anterior se volvió a homogeneizar por agitación (de nuevo como se describió más arriba).

Posteriormente, se inyectó vapor a 2 bar, todavía con agitación.

La inyección del vapor se detuvo cuando la temperatura del interior del reactor alcanzó los 100ºC (destilación del agua). El PVC que ha precipitado mientras tanto se lavó añadiendo al reactor, con agitación, de 4 l de agua caliente (70 a 100ºC) y se secó.

Las etapas 1 a 4 anteriores se repitieron posteriormente.

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5. Determinación cuantitativa del Pb

El contenido de Pb del PVC precipitado se analizó mediante ICP/OES (espectrometría de emisión con fuente de plasma).

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(Tabla pasa a página siguiente)

6. Resultados obtenidos y detalles experimentales TABLA 1

1

TABLA 2 Purificación de un grado de PVC que comprende 260 ppm de Cd y 110 ppm de Pb

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El siguió el siguiente procedimiento:

1.: se disolvió PVC que comprende 260 ppm de Cd y 110 ppm de Pb (que comprende también plastificante, carga y un estabilizador de BaZn) se disolvió en MEK pura en una proporción de 250 g en 2500 ml = 2011 g.

2.: El hexano se añadió opcionalmente a la disolución en una proporción de 538 ml = 354 g, si procede.

3.: A la disolución se le añadió agua que comprendía NaPTP (1,5 l, 0,1 M).

4.: Se llevó a cabo la extracción con agitación, tal y como se describe más arriba, durante 45 min.

5.: El PVC se precipitó mediante la inyección de vapor, durante lo cual se retiró en primer lugar el hexano, luego se produjo la inversión y, finalmente, se produjo la separación (destilación azeotrópica) de la MEK;

6.: El PVC se recuperó por filtración y se enjuagó.

7.: El contenido residual de Cd y Pb se determinó cuantitativamente mediante fluorescencia de rayos X.

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Se obtuvieron los siguientes resultados (tabla 2):

2

Claims

1. Procedimiento para la purificación de un polímero de cloruro de vinilo (PVC) que comprende al menos un compuesto de un metal pesado, de acuerdo con el cual:

(a): el PVC se disuelve en un disolvente orgánico polar miscible en agua;

(b): a una disolución orgánica se le añade una disolución acuosa que comprende un reactivo, que es tanto una base capaz de reaccionar con el compuesto del metal pesado (R1) o un agente dispersante capaz de estabilizar dicho compuesto (R2), introduciéndose el agua en una cantidad (Q) tal que dé lugar a la formación de un medio de dos fases, siendo la fase continua de la misma la fase orgánica;

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el se añade que un agente separador de fases a la disolución antes de la etapa (b).

3. Procedimiento según la reivindicación anterior, en el que el disolvente es MEK (metil-etil-cetona) y el agente separador de fases es el n-hexano.

4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el reactivo R1 es NaOH.

5. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el reactivo R2 es NaPTP (politrifosfato de sodio).

6. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el disolvente es capaz de formar un azeótropo con agua y en el que la precipitación del PVC en la etapa (d) tiene lugar por la inyección de vapor y destilación azeotrópica del disolvente.

7. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la precipitación del PVC en la etapa (d) se realiza por atomización.

8. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la disolución de PVC resultante de la etapa (a) se ha sometido a la acción consecutiva de un reactivo de tipo R1 y a continuación de un reactivo de tipo R2, o viceversa.

9. Procedimiento según la reivindicación precedente, en el que las siguientes etapas se insertan entre las etapas (c) y (d):

(c3): a la disolución de PVC se le añade una disolución acuosa que comprende tanto un reactivo del tipo R1 si se ha utilizado un reactivo de tipo R2 en la etapa (c), o un reactivo del tipo R2 si se ha utilizado un reactivo de tipo R1 en la etapa (c), introduciéndose el agua en una cantidad (Q);

10. Procedimiento según la reivindicación precedente, en el que las etapas (c1) y (c2) se reemplazan con las siguientes etapas:

(c1'): se añade una cantidad de agua suficiente para precipitar el PVC;

(c1''): el PVC precipitado se separa del medio y se enjuaga;

(c2'): el PVC enjuagado se vuelve a disolver en un disolvente.

11. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en el que se hace uso en primer lugar de un reactivo de tipo R1 y luego de un reactivo de tipo R2.

12. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que las siguientes etapas se insertan entre las etapas (a) y (b):

(a1): se trata la disolución con al menos un aditivo capaz de adsorber o de formar complejos con el compuesto del metal pesado;

(a3): se separa el precipitado de la disolución de PVC.