專利名稱：從含水工藝溶液中除去金屬離子的組合物及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明描述了一種組合物，以及用這種組合物來從含水工藝溶液中除去金屬離子的方法。
背景技術(shù)：
有各種金屬被使用于許多工業(yè)過程中。例如，銀被用于許多成像工業(yè)工藝諸如照相、溫度記錄法、光熱敏感像等。然而，這類工藝方法令產(chǎn)生含有金屬離子的廢棄溶液，其金屬離子的濃度為環(huán)境所不能接受。此外，現(xiàn)在許多國家已經(jīng)制訂法律來控制向環(huán)境排放的一些金屬離子的濃度。因為以工業(yè)規(guī)模來處理大量未經(jīng)處理的廢棄溶液可能是費用很高的，因此已經(jīng)對以經(jīng)濟有效的方法來處理廢棄溶液作出了協(xié)同一致的努力。進一步，這些金屬可能證實對它們的回收是有充分價值的。
已經(jīng)利用諸如離子交換、電解和沉積等方法來從水溶液廢棄溶液中除去金屬。然而這些已知的方法都有它們的限制。離子交換法是費錢、緩慢并且不實用的。離子交換樹脂是昂貴的，因為它們需要復(fù)雜和精細的制造工藝。這些費用中有一些可通過再生離子交換樹脂而得到補償。然而，在再生過程中產(chǎn)生的廢棄溶液一般還必須處理。相似地，由于維持費用、所需的電源和能量輸入等，電解法也是很費錢的。電解對污染物也是很敏感的并且一般提供的金屬回收的濃度也不夠有效。
沉降方法典型地要用一種或多種試劑，把金屬轉(zhuǎn)移成不再溶解于體系中的材料并沉降到反應(yīng)罐的底部。然而，流行的已知沉降工藝有以下的限制，比如可能形成不希望有的大量不能再生的淤渣。有些沉降工藝需要加熱到很高的溫度，例如高于80℃，以提供有用的結(jié)果。還有其它一些沉降方法需要使用變化的pH值，以便使金屬轉(zhuǎn)化成不溶的物質(zhì)。
按此，對于從水溶液廢棄溶液(此后稱之為含水工藝溶液)中有效地回收金屬離子的方法仍存在著需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是致力于一種能有效地從含水工藝溶液中除去金屬離子的方法。
這種方法包括(i)把含有潤濕劑的在含水工藝溶液中的金屬離子與含有一種非金屬化合物的處理組合物進行反應(yīng)，以形成一種有機金屬絡(luò)合物沉淀，以及(ii)，從含水工藝溶液中分離有機金屬絡(luò)合物沉淀。進行反應(yīng)的一步優(yōu)選在低于或等于大約50℃的溫度條件下實施。這種方法優(yōu)選在pH值大于或等于約3.0的條件下實施。在一個具體實施方案中，處理組合物中包含的非金屬化合物是秋蘭姆。在另一個實施方案中，處理組合物中還進一步含有一種另外的非金屬化合物，后者是一種二硫代氨基甲酸鹽。
本發(fā)明也致力于由上述方法所獲得的產(chǎn)物。
具體實施例方式
本發(fā)明提供一種從含水工藝溶液中除去金屬離子的方法。術(shù)語“含水工藝溶液”像這里所使用的，是意指任何含有大約1ppm至大約15,000ppm金屬離子濃度的液體。術(shù)語“大約”像這里所使用的，是意指所參照數(shù)值的正或負10％。術(shù)語“水溶液”像這里所使用的，是意指按溶液重量計算含有多于約50％的水或可與水相混溶的溶劑。在這里用于含水工藝溶液的方法也可以用于適宜的氣體工藝混合物。含水工藝溶液的非限制性的實例包括由以下技術(shù)中得到的工藝溶液照相、光熱敏成像、溫度記錄法、石印術(shù)、冶金學(xué)、半導(dǎo)體拋光和X射線成像等。術(shù)語“金屬離子”像這里所使用的，是意指在周期表(按CRC化學(xué)和物理手冊，第62版，1981-1982年所載)第IB族至VIIB和VIII族中的任何金屬的可溶解的形式，包括原子序數(shù)58-71和90-103的元素如鋁、鎵、銦、鉈、鍺、錫、鉛、銻、鉍、它們的混合物以及它們的合金。特別感興趣的金屬離子是那些在“資源保護回收行動”(Resource Conservation Recovery Act(RCRA))中指定的金屬離子。這些金屬離子優(yōu)選地選自砷、鋇、鎘、鉻、銫、銅、鐵、鉛、汞、鎳、硒、銀、锝、鉈、鋅、錒系元素、鑭系元素、它們的混合物以及它們的合金。
本發(fā)明是致力于這樣一種方法或工藝，它將含有潤濕劑的含水工藝溶液中的金屬離子與一種含有非金屬化合物的處理組合物進行反應(yīng)以形成一種有機金屬絡(luò)合物沉淀，并從含水工藝溶液中分離這種有機金屬絡(luò)合物沉淀。這種有機金屬絡(luò)合物可通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何技術(shù)或工藝來分離，例如可通過沉降、過濾、離心、等。經(jīng)處理過的含水工藝溶液中殘留的金屬離子濃度可低于約100ppm，優(yōu)選低于約20ppm，更優(yōu)選低于約5ppm。
已經(jīng)令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的這種方法可以有效地除去金屬離子達到上述這樣低的濃度，甚至在有高濃度螯合劑存在的條件下也是一樣。通常螯合劑是用來維持工藝溶液中的金屬離子濃度的，因而會阻礙金屬離子被除去。本發(fā)明可被用來有效地除去這樣的工藝溶液中的金屬離子，該溶液中螯合劑對金屬離子的數(shù)值比例可大于大約500∶1。事實上，本發(fā)明方法也可有效地用于下列情況中的任何一種當(dāng)中其中螯合劑對金屬離子的數(shù)值比例為由大約1,250,000∶1至大約10∶1；由大約500,000∶1至大約20∶1；以及由大約100,000∶1至大約100∶1。
本發(fā)明的這種處理組合物中，包含一種合適的載體，其量按組合物的重量計算約1.0％至100％、優(yōu)選約50％至99.99％的非金屬化合物(它可與金屬離子締合)以及按組合物的重量計算約0.0％至約99％、優(yōu)選約0.01至約50％。這種非金屬化合物最好不是聚合物。處理組合物可以干燥的或液體的形式提供。按此，載體可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何液體或固體材料，只要它或者在效果方面是中性的，或者是能增進非金屬化合物及其應(yīng)用方面的一種或多種性能，例如能增進其儲存和操作方面的性能。合適載體的一個實例是礦物油。
在本發(fā)明的一個實施方案中，本發(fā)明的處理組合物包括的非金屬化合物是秋蘭姆，它也可被稱為二硫化四甲秋蘭姆(商品名)。秋蘭姆只能輕微溶解于含水工藝溶液中。像這里所用的術(shù)語“輕微溶解”是意指按材料的重量計只有不到0.1％能溶于含水工藝溶液中。不想被任何一種理論所限制，相信本發(fā)明的非金屬化合物能和金屬離子形成一種有機金屬絡(luò)合物。這種有機金屬絡(luò)合物成為一種沉淀物，后者可通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的分離技術(shù)或方法從水溶液中分離。非限制性的分離技術(shù)或方法包括過濾、重力沉降、離心、絮凝、濾餅過濾、膜濾以及浮選(液體/空氣過濾)。
一組秋蘭姆的特征為具有如下面說明的一般化學(xué)式(I) 其中m是1或2的整數(shù)；R1、R2、R3和R4各別地是選自C1-C10線型烷基、C3-C10帶叉鏈的烷基、C3-C10環(huán)烷基以及取代和未取代的芳基。像本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的那樣，在每個上述R基團中的任何碳原子或氫原子都可以用化學(xué)部分取代，后者可以修飾非金屬化合物的性能而不會明顯影響所需要的溶解度性質(zhì)。
具有式(I)的有用的非金屬化合物的實例包括、但不限于，四甲基秋蘭姆一硫化物(CAS#97-74-5)；雙(二甲基二硫代氨基甲酰基)二硫化物(CAS#137-26-8)；四芐基秋蘭姆二硫化物(CAS#10591-85-2)；四乙基秋蘭姆二硫化物(CAS#97-77-8)；四丁基秋蘭姆二硫化物(CAS#1634-02-2)；雙五亞甲基秋蘭姆四硫化物(CAS#120-54-7)以及它們的混合物。
在本發(fā)明的另一個實施方案中，本發(fā)明的處理組合物中還進一步含有水溶性的非金屬化合物，它是一種二硫代氨基甲酸鹽。一類二硫代氨基甲酸鹽其特征為具有如下面要說明的一般化學(xué)式(II) 其中n是1或2的整數(shù)；0是1或2的整數(shù)；R5和R6各自地選自C1-C10線型烷基，C3-C10帶叉鏈的烷基，C3-C10環(huán)烷基以及取代和未取代的芳基；Y是選自周期表第IA族和IIA族的元素。如本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的那樣，上述每個R基團中的碳原子或氫原子都可被其它部分取代以增進這種非金屬化合物的性能。
具有式(II)的有用的非金屬化合物的實例包括、但不限于，二甲基二硫代氨基甲酸鈉(CAS#128-04-1)；二乙基二硫代氨基甲酸鈉(CAS#148-18-5)；二芐基二硫代氨基甲酸鈉(CAS#55310-46-8)；二丁基二硫代氨基甲酸鈉(CAS#136-30-1)；以及它們的混合物。
這種含水工藝溶液中也含有濃度為約0.01至10摩爾、更優(yōu)選約0.025至0.5摩爾、最優(yōu)選約0.05至0.25摩爾的潤濕劑。某些工藝溶液作為廢液流的組份可能已經(jīng)含有潤濕劑。例如，照相廢溶液中一般含有足夠濃度的潤濕劑。如果含水工藝溶液中不含潤濕劑，則應(yīng)加入適當(dāng)數(shù)量的潤濕劑。潤濕劑，也被稱為表面活性劑，是降低液體的表面張力、或降低兩個液體或一種液體和一種固體之間的界面張力的化合物。這樣，相信潤濕劑能幫助降低反應(yīng)的勢壘。潤濕劑可以溶解于有機溶液和水溶液二者之中。然而，優(yōu)選這里使用的潤濕劑至少可以在使用的濃度下溶解于水溶液中。有用的濕潤劑的一般類別包括、但不限于，非離子表面活性劑，陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、羧酸類、醇類和胺類。兩性離子和兩性表面活性劑可能也是有用的。有用的潤濕劑的實例已被公開于KirK.Othmer所著的化工大全(Ercyclopedia of Chemical Technologh)(John Wiley & Sons，紐約，出版)，2002年6月4日授權(quán)給Labude等人的美國專利No.6,399,676以及2000年7月11日授權(quán)給Masotti等人的美國專利No.6,087,312等文獻中，所有這些文獻均以其整體在此引入作為參考。有用的潤濕劑的實例包括、但不限于，醋酸、丙酸、甲醇、乙醇、丙醇、四乙基氫氧化銨、脂肪酸及其鹽類、烷基芳基磺酸鹽類以及它們的混合物。
本發(fā)明方法可以在廣泛的反應(yīng)變量條件下實施，這些變量可按照任何特定的工藝被修飾優(yōu)化。像在任何化學(xué)反應(yīng)中那樣，增加反應(yīng)停留時間，即延長非金屬化合物的含水工藝溶液的物理接觸，對于增加沉淀的有機金屬絡(luò)合物的數(shù)量和/或大小是有益的。按此，只要結(jié)合考慮其它工藝和經(jīng)濟變量，應(yīng)盡可能最大程度地延長反應(yīng)或停留時間。典型地，反應(yīng)或停留時間至少為0.1小時，優(yōu)選約0.5小時至約125小時，更優(yōu)選約1小時至約10小時。像本領(lǐng)域的技術(shù)人員都很了解的那樣，在較高的反應(yīng)溫度條件下可能需要降低反應(yīng)或停留時間。
所述反應(yīng)可以在范圍寬廣的溫度條件下實施。最好是，反應(yīng)溫度低于或等于約50℃，更優(yōu)選低于或等于約45℃，最優(yōu)選在室溫進行。室溫，像這里所使用的那樣，是意指周圍環(huán)境的通常溫度，典型地在大約5℃至大約40℃范圍內(nèi)。這樣，本發(fā)明的方法可在無需加熱或稍為加熱的條件下實施，從而降低了輸入體系的熱量方面的費用。然而，為達到最佳的工藝結(jié)果，稍為加熱使系統(tǒng)達到上述反應(yīng)溫度范圍內(nèi)還是需要的。
因為在處理組合物中至少有一些非金屬化合物是微溶于含水工藝溶液中的，所以在反應(yīng)期間和最初的反應(yīng)之后優(yōu)選使用任何已知的混合技術(shù)。然而，如本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所用知的那樣，如果在主要是親水性組份的體系中含有小量的憎水組份，則經(jīng)體系中引入空氣可能會導(dǎo)致形成乳液。這樣的乳液一般會在親水相的頂部形成一層。這種乳液層可用本領(lǐng)域已知的任何技術(shù)或方法除去，例如用撇取技術(shù)。如果像撇取這樣的技術(shù)不能使用于分離一步，則可通過盡量減少在處理組合物加入水溶液之后引入到體系中去的空氣的量來防止乳液層的形成。例如，可通過在罐底部中心位置以外放置漿片以控制混合操作，來防止旋渦的形成，旋渦可將空氣引入系統(tǒng)中。另外，反應(yīng)罐也可具有漂浮的頂部，它能有意義地減少反應(yīng)罐中混合物頂部空氣的量。
最后，本發(fā)明可以在寬廣范圍的pH條件下實施，特別是如果在基本無氧的環(huán)境中實施本發(fā)明工藝時。然而，由于在富氧環(huán)境下有機物質(zhì)被氧化的金屬離子所降解的增加的可能性(例如通過Fenton’s反應(yīng))，優(yōu)選在pH值大于或等于約3.0、更優(yōu)選在pH值在約4.0至12.0、最優(yōu)選在pH值約7.0至12.0的條件下實施本發(fā)明的工藝。也相信本發(fā)明方法在較低表面張力的條件下，例如在按重量計1％的醋酸在水中所形成溶液的表面張力條件下，能提供更好的金屬離子的分離。
在本發(fā)明的一個實施方案中，這種工藝包括把本發(fā)明的處理組合物引入到間歇式或連續(xù)式系統(tǒng)中的含水工藝溶液中。這類體系可以平行和/或串接的方式運行。這類體系典型地使用一種容器諸如一只罐體，它包含含水工藝溶液，并且這種容器適宜于提供混合操作，例如可使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何混合技術(shù)。加入的處理組合物的濃度比例于存在含水工藝溶液中的金屬離子；可用任何眾所周知的加料方法，例如，通過計量加入。在這種實施方案中，加入的處理組合物的濃度應(yīng)使得非金屬化合物對存在于含水工藝溶液中的金屬離子的摩爾比率為大約1.0∶1.0至約1.0∶4.0，優(yōu)選約1.0∶1.2至約1.0∶3.0，更優(yōu)選約1.0∶1.5至約1.0∶2.5。有些非金屬化合物即使在按含水工藝溶液和非金屬化合物總重量計算其濃度為至少2.5×10-3％時，仍然是有效的。在pH較低、例如pH值低于約4、在富氧的環(huán)境中，以及當(dāng)有較高濃度的污染物存在，例如污染物濃度大于約5ppm的條件下，可能需要更多的非金屬化合物。污染物可以是除金屬離子和水以外的任何化合物。此外，如果含水工藝溶液中不含所需的上述濃度的潤濕劑，則應(yīng)加入適當(dāng)數(shù)量的潤濕劑。
這一實施方案在完成反應(yīng)以后，或在適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)或停留時間以后，還包括分離步驟。本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何分離技術(shù)或方法都可用來從含水工藝溶液中分離有機金屬絡(luò)合物沉淀，例如，沉降法、離心法、過濾法等。在連續(xù)體系中，分離設(shè)備可與進行混合的容器串接安置。然后把得到的沉淀如后面描述的那樣作進一步的加工。
在本發(fā)明的另一種實施方案中，含有金屬離子的含水工藝溶液可被引入以粉末或珠粒形式存在的含有非金屬化合物的處理組合物的床中。如果工藝溶液中不含上述所需濃度的潤濕劑，則可加入適量的潤濕劑。在這一實施方案中，反應(yīng)床體是由處理組合物堆積而成，而含水工藝溶液的流動則經(jīng)由重力或正壓通過床體來控制，并根據(jù)其它工藝和經(jīng)濟變量等來優(yōu)化反應(yīng)或停留時間。反應(yīng)床體可以具有任何可以接受的幾何形狀。典型地，2摩爾金屬離子將需要約1摩爾非金屬化合物。在較低的pH條件下，例如pH低于大約4，或在富氧的環(huán)境中，或當(dāng)有較高濃度的污染物存在、例如污染物濃度大約5ppm時，可能需要更多的非金屬化合物。反應(yīng)床體中的處理組合物在除去金屬離子的能力已達到不可接受的程度時即應(yīng)加以置換。得到的沉淀如下面所述敘的那樣作進一步的處理。
本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的可供選擇的成份也可被用來協(xié)助或優(yōu)化上述任何工藝步驟。例如，絮凝劑可被用來幫助沉降工藝。絮凝劑的非限制性實例包括丙烯酸鹽類。還有，抗泡沫劑也可應(yīng)用于混合步驟中，假如攪拌的程度不改變的話。抗泡沫劑的非限制性實例包括硅油。
像本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的那樣，本發(fā)明的方法可以和普通已知的金屬離子回收系統(tǒng)結(jié)合起來使用，這些金屬離子回收系統(tǒng)包括光化學(xué)顯影劑、定影劑、利用金屬置換的漂白—定影工藝、電解質(zhì)回收、化學(xué)沉淀、離子交換和逆向滲透。例如，含水工藝溶液在使用本發(fā)明方法之前可以先經(jīng)電解處理。另外，本發(fā)明方法也可以在電解處理之前首先使用。
如上所述，相信本發(fā)明的非金屬化合物是和金屬離子反應(yīng)而形成了一種有機金屬絡(luò)合物。不想被任何一種理論所限制，相信金屬離子是經(jīng)由范德華力、離子力、δ鍵和/或σ鍵而和非金屬化合物上的一個或多個硫基團發(fā)生締合作用。這樣，回收的有機金屬絡(luò)合物即可以被進一步處理，即用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何方法來除去上述這些吸引力從而回收這些金屬離子使成為自然金屬。另外，這種絡(luò)合的非金屬化事物可以用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何方法簡單地除去。合適的除去技術(shù)的實例包括、但不限于，氧化、降解、酸化和火焰精制。
實施例實施例1通過進行混合來使用處理組合物含有金屬離子的含水工藝溶液，可以引入到配有混合裝置的容器中，如果工藝溶液中沒有包含所需濃度的上述潤濕劑，則可將潤濕劑加入。混合裝置可以是任何可以充分攪拌液體的設(shè)備。典型的實例包括、但不限于，混合器諸如Lightin系列10，以及泵，諸如Iwaki MD-70型式March IA-MD型。一旦液體已轉(zhuǎn)移進入容器中，即可加入處理組合物并將混合物攪拌。允許反應(yīng)進行，直到達到所需要的金屬離子濃度。完成所需的反應(yīng)時間被許多因素影響，包括溫度、pH值和溶液組成。
具體地，銀離子可從具有銀離子濃度為大約2000ppm的光化學(xué)定影劑溶液中被除去。反應(yīng)可如下所述在pH值為大約7和反應(yīng)溫度在大約25℃的條件下實施。用一只55加侖(208立升)的容器，它備有側(cè)面安裝的混合器。允許對反應(yīng)罐實施充分的混合，同時使引入體系的空氣量達到最低，加入50加侖(189立升)光化學(xué)定影劑溶液。定影劑溶液中的各別組份的濃度并不容易辨別，因為這種定影劑溶液實際上是從照相實驗室排出的廢液流。不過，由所用的起始組成來估算，這種定影劑廢液中應(yīng)包含大約0.01至0.1摩爾的醋酸鹽，后者是一種潤濕劑。在轉(zhuǎn)入混合器中之后，2磅(0.9公斤)的純雙(二甲基二硫代氨基甲?；?二硫化物(CAS#137-26-8)以粉狀形式被加入。讓反應(yīng)進行大約4小時以后，讓反應(yīng)混合物沉積30分鐘，以便在容器底部形成一層含有有機金屬絡(luò)合物的沉淀。用上清液水溶液來試驗銀離子濃度，這可用一臺Perkin-Elmer公司出產(chǎn)的火焰原子吸收光度計來實施。用這樣的原子吸收光度計來獲得金屬離子濃度的實驗操作在本領(lǐng)域中是眾所周知的。經(jīng)過濾后的水溶液中所含銀離子的濃度低于5ppm。
實施例2在柱中使用處理組合物本發(fā)明的處理組合物也可以在固定床反應(yīng)器、諸如一根柱子中使用，即通過把處理組合物壓縮形成丸狀或珠粒狀，其長度或直徑分別為大約2至大約6毫米，然后把它們放入固定床反應(yīng)器中。用柱子作為一個實例，柱室可以是管形的，兩端有合適的連接物，使含水工藝溶液可以進出柱體，同時保持柱中的處理組合物丸粒的原狀。開始時，如果工藝溶液中潤濕劑的濃度沒有達到上述所述水平，則可先加入適量潤濕劑。一旦處理組合物加入到柱中以后，含水工藝溶液即可被慢慢地泵入柱中。處理過的溶液離開柱體后可經(jīng)過濾以產(chǎn)生含有銀離子的有機金屬絡(luò)合物沉淀。這種實施方案所提供的經(jīng)過處理的溶液中所含銀離子的濃度通過調(diào)節(jié)進料流速可達到大約10ppm以下。流速的調(diào)節(jié)可以補償其它影響性能的因素，諸如初始的銀離子濃度、pH值和其它金屬離子等。
具體地，銀離子可以從含有銀離子濃度約為2000ppm的光化學(xué)定影劑溶液中被除去。實驗是在pH值約為7、反應(yīng)溫度約為25℃的條件下按下列操作來實施的。用一根足夠大的柱子，它足以容納約10磅(4.5公斤)丸粒形態(tài)的純的雙(二甲基二硫代氨基甲?；?二硫化物(CAS#137-26-8)，約200加侖(757立升)的光化學(xué)定影劑溶液以每小時一加侖(3.8立升)的速率被穩(wěn)定地泵入柱中，這樣，實驗約需200小時完成。停留時間約為5小時。從柱子出口的經(jīng)過處理的溶液用1微米的袋濾器過濾以產(chǎn)生包含銀離子的沉淀。袋濾器是從FilterSpecialist，Inc買來的。經(jīng)過濾的水溶液用一臺Perkin Elmer火焰原子吸收光度計來測量銀離子濃度。用這樣的原子吸收光度計來獲得金屬離子濃度的實驗操作在本領(lǐng)域中是眾所周知的。經(jīng)過濾的水溶液中包含的銀離子濃度低于約10ppm。
權(quán)利要求
1.一種從含水工藝溶液中除去金屬離子的方法，它包括把含有潤濕劑的含水工藝溶液中的金屬離子與一種含有包括一種秋蘭姆的、單體的非金屬化合物的處理組合物進行反應(yīng)，以形成一種有機金屬絡(luò)合物沉淀，其中反應(yīng)進行的溫度低于或等于50℃；并把有機金屬絡(luò)合物沉淀從含水工藝溶液中分離。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述反應(yīng)步驟是在pH值大于或等于大約3的條件下實施的。
3.權(quán)利要求1的方法，其中的非金屬化合物的特征為具有一般的化學(xué)通式(I) 其中m是1或2的整數(shù)；并且R1、R2、R3和R4各別地選自C1-C10線型烷基、C3-C10帶叉鏈的烷基、C3-C10環(huán)烷基以及取代和未取代的芳基。
4.權(quán)利要求3的方法，其中的非金屬化合物是選自四甲基秋蘭姆一硫化物、雙(二甲基二硫代氨基甲?；?二硫化物、四芐基秋蘭姆二硫化物、四乙基秋蘭姆二硫化物、四丁基秋蘭姆二硫化物、雙五亞甲基秋蘭姆四硫化物、以及它們的混合物。
5.權(quán)利要求1的方法，其中這種處理組合物中還進一步含有一種另外的非金屬化合物，它是二硫代氨基甲酸鹽。
6.權(quán)利要求5的方法，其中這種另外的非金屬化合物的特征為具有以下一般的化學(xué)通式(II) 其中n為1或2的整數(shù)；0為1或2的整數(shù)；R5和R6各別地選自C1-C10線型烷基、C3-C10帶叉鏈的烷基、C3-C10環(huán)烷基，以及取代和未取代的芳基；以及Y是選自周期表中第IA族和第IIA族中的元素。
7.權(quán)利要求6的方法，其中這種另外的非金屬化合物是選自二甲基二硫代氨基甲酸鈉、二乙基二硫代氨基甲酸鈉、二芐基二硫代氨基甲酸鈉、二丁基二硫代氨基甲酸鈉以及它們的混合物。
8.權(quán)利要求1或5的方法，其中的金屬離子是選自砷、鋇、鎘、鉻、銫、銅、鐵、鉛、汞、鎳、硒、銀、锝、鉈、鋅、錒系元素、鑭系元素、它們的混合物以及它們的合金。
9.權(quán)利要求1或5的方法，其中的非金屬化合物存在的濃度按非金屬化合物對含水工藝溶液中的金屬離子的摩爾比計算，為大約1.0∶1.0至大約1.0∶4.0。
10.一種由工藝中獲得的產(chǎn)物，它包括把含有潤濕劑的含水工藝溶液中的金屬離子與一種含有包括一種秋蘭姆的、單體的非金屬化合物的處理組合物進行反應(yīng)，以形成有機金屬絡(luò)合物沉淀，其中反應(yīng)進行的溫度為低于或等于50℃；并且從含水工藝溶液中分離這種有機金屬絡(luò)合物沉淀。
11.權(quán)利要求10的產(chǎn)物，其中進行反應(yīng)的一步是在pH值大于或等于大約3.0的條件下實施的。
12.權(quán)利要求10的產(chǎn)物，其中的非金屬化合物特征為具有下列一般通式(I) 其中m值為1或2的整數(shù)；并且R1、R2、R3和R4各別地選自C1-C10線型烷基、C3-C10帶叉鏈的烷基、C3-C10環(huán)烷基以及取代和未取代的芳基。
13.權(quán)利要求12的產(chǎn)物，其中非金屬化合物是選自四甲基秋蘭姆一硫化物、雙(二甲基二硫代氨基甲酰基)二硫化物、四芐基秋蘭姆二硫化物、四乙基秋蘭姆二硫化物、四丁基秋蘭姆二硫化物、雙五亞甲基秋蘭姆四硫化物，以及它們的混合物。
14.權(quán)利要求10的產(chǎn)物，其中的處理組合物還進一步含有一種另外的非金屬化合物，它是二硫代氨基甲酸鹽。
15.權(quán)利要求14的產(chǎn)物，其中另外的非金屬化合物的特征為具有下列一般的化學(xué)通式(II) 其中n是1或2的整數(shù)；0是1或2的整數(shù)；R5和R6各別地選自C1-C10線型烷基、C3-C10帶叉鏈的烷基、C3-C10環(huán)烷基以及取代和未取代的芳基；并且Y是選自周期表中第IA族和第IIA族的元素。
16.權(quán)利要求15的產(chǎn)物，其中另外的非金屬化合物是選自二甲基二硫代氨基甲酸鈉、二乙基二硫代氨基甲酸鈉、二芐基二硫代氨基甲酸鈉、二丁基二硫代氨基甲酸鈉、以及它們的混合物。
17.權(quán)利要求10或14的產(chǎn)物，其中的金屬離子是選自砷、鋇、鎘、鉻、銫、銅、鐵、鉛、汞、鎳、硒、銀、锝、鉈、鋅、錒系元素、鑭系元素、它們的混合物以及它們的合金。
18.權(quán)利要求10或14的產(chǎn)物，其中的非金屬化合物存在的濃度，以非金屬化合物對含水工藝溶液中的金屬離子的摩爾比計算，為大約1.0∶1.0至大約1.0∶4.0。
全文摘要
本發(fā)明提供一種組合物以及用這種組合物來除去含水工藝溶液中的金屬離子的方法。這些組合物包含一種非金屬化合物和合適的載體。在一個實施方案中，非金屬化合物是秋蘭姆。在另一個實施方案中，非金屬化合物可進一步包含二硫代氨基甲酸鹽。這些組合物在含有潤濕劑的含水工藝溶液中與金屬離子接觸并形成有機金屬絡(luò)合物沉淀。然后可將沉淀從水溶液中分離。
文檔編號C11D1/00GK1775938SQ200510119400
公開日2006年5月24日 申請日期2002年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月3日
發(fā)明者彼得·莫頓 申請人:卡納杜斯科技有限責(zé)任公司