專利名稱：用于純化硫酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的主題在于用含有螯合官能團(tuán)的單分散離子交換劑來純化硫酸，尤其是純化含金屬的硫酸的方法。
近來從硫酸中、尤其是從含硫酸銅電解液中去除雜質(zhì)變得日益重要。在電解工藝中這種過程例如在陰極銅沉積之前進(jìn)行，該電解工藝在銅提煉或精煉工藝中進(jìn)行。在此，本發(fā)明的任務(wù)在于在于除去可能出現(xiàn)+III氧化價(jià)態(tài)的金屬。
在US-A 4559216中記載了一種用于從硫酸銅電解液中去除銻、鉍或鐵的方法，其中使用了具有特定螯合氨基亞甲基磷酸基團(tuán)的雜分散離子交換劑。其中示例性提及了UnicellexUR 3300。在US-A 5366715中記載了一種借助雜分散的氨基亞甲基膦酸官能化的離子交換劑、優(yōu)選DuoliteTMC-467從硫酸銅電解液中去除銻、鉍或鐵的方法，其中首先將鐵(III)還原成鐵(II)。在US-A 6153081中，上述由鐵(III)到鐵(II)的還原在硫酸中用銅和氯化鈉進(jìn)行，隨后負(fù)載雜質(zhì)后的離子交換劑經(jīng)受特殊的洗脫，以選擇性分離鉍和接著分離銻。其中使用的仍然是雜分散的螯合交換劑，優(yōu)選Miyoshi Oil Co.公司的EpolasMX-2、DuoliteTMC-467和UnicellexUR 3300。
所有這些方法的共同點(diǎn)在于所用離子交換劑的低動(dòng)力學(xué)、選擇性和穩(wěn)定性。因此，本發(fā)明的任務(wù)在于提供用于純化硫酸、優(yōu)選用于純化含金屬的硫酸的新方法，該方法可以在銅提煉或精煉工藝中選擇性去除例如鐵、銻或鉍等雜質(zhì)，而其中所用的離子交換劑不會被過快地耗盡。出人意料的是，現(xiàn)已證實(shí)，當(dāng)使用具有均勻粒度(在下文中稱為“單分散”)的離子交換劑時(shí)，能夠改善上述性能。
本發(fā)明的離子交換劑的粒度為5-500μm、優(yōu)選10-400μm、尤其優(yōu)選20-300μm。在發(fā)明中，單分散離子交換劑是指具有窄粒度分布寬度的離子交換劑。為了測定平均粒度和粒度分布，適用常規(guī)方法例如篩網(wǎng)分析和圖像分析。作為本發(fā)明的離子交換劑的粒度分布寬度的量度是體積分布的90％值((90)和10％值((10)的之比。所述90％值((90)給出了90％的微粒的直徑低于該值的直徑。以對應(yīng)的方式，10％的微粒直徑低于10％值((10)的直徑。在本發(fā)明范圍內(nèi)單分散粒度分布是指((90)/(10)≤1.50、優(yōu)選((90)/(10)≤1.25、更特別優(yōu)選((90)/(10)≤1.20。
單分散離子交換劑可以通過使單分散珠粒聚合物官能化而獲得。一種制備單分散珠粒聚合物的可能方法在于通過特殊的噴霧工藝產(chǎn)生單分散的單體微滴且通過聚合反應(yīng)硬化該單體微滴。均勻的微滴大小的形成可以通過如在EP-A 0051210中記載的振動(dòng)激勵(lì)進(jìn)行。如果需要在聚合反應(yīng)中保持得到單體微滴的單分散度，則必須確保防止附聚、取結(jié)和新形成微滴。用于防止附聚、聚結(jié)和新形成微滴的特別有效的方法是根據(jù)EP-A 0046535的微囊包封法。
已知用來制備具有螯合官能團(tuán)的單分散離子交換劑(在下文中稱為“單分散螯合樹脂”)的各種路徑。在US-A 4444961中記載了一種制備單分散大孔螯合樹脂的方法。其中使鹵代烷基化的聚合物胺化，并使所述經(jīng)胺化的聚合物和氯乙酸反應(yīng)得到亞氨基二乙酸類型的螯合樹脂。可供選擇的方法路徑記載了經(jīng)鄰苯二甲酰亞胺階段進(jìn)行官能化，這在EP-A 4444961中對于單分散螯合樹脂有述。在此將US-A4444961和EP-A 1078690的內(nèi)容都引入到本說明書中。
本發(fā)明的主題從而所述任務(wù)的解決方案在于提供用于純化硫酸、優(yōu)選含金屬的硫酸溶液、尤其優(yōu)選硫酸銅電解液的方法，其特征在于，用具有螯合官能團(tuán)的單分散離子交換劑、優(yōu)選氨基甲基膦酸型的離子交換劑或者其官能化經(jīng)鄰苯二甲酰亞胺階段進(jìn)行的離子交換劑處理金屬、尤其優(yōu)選可以陰離子或陽離子存在的金屬、特別優(yōu)選可以+III氧化價(jià)態(tài)存在的金屬。
根據(jù)本發(fā)明，如在工業(yè)生產(chǎn)工藝中獲得的、含雜質(zhì)的硫酸，優(yōu)選含金屬的硫酸，尤其優(yōu)選除了銅之外還含有例如鐵、銻或鉍等其他金屬的硫酸銅電解液可以這種方式進(jìn)行后處理和再次進(jìn)給到工業(yè)生產(chǎn)過程中。
在提煉銅的情況下，可以考慮各種用于制備含金屬的硫酸的可能方法。一方面，含銅的經(jīng)研磨的礦石用硫酸浸出和隨后通過添加堿而提高pH值。借助一種或多種浸出介質(zhì)由這種礦石-硫酸漿體浸出銅和其他金屬。分離所述浸出介質(zhì)相并通過向硫酸相中添加硫酸再次浸出金屬。然后這種硫酸作為含金屬的硫酸用于根據(jù)本發(fā)明的方法中。
在按照這些方法制備用于根據(jù)本發(fā)明的純化方法的硫酸時(shí)，也可以使用浸出介質(zhì)或由硫酸和多種浸出介質(zhì)的混合物。適合作為浸出介質(zhì)的是在硫酸存在下能夠形成一個(gè)或多個(gè)相并優(yōu)選溶解離子形式或配合結(jié)合形式的金屬(在提煉銅的情況下為銅)的物質(zhì)。優(yōu)選的浸出介質(zhì)是脂族或者芳族或者脂族和芳族混合的具有官能團(tuán)的有機(jī)化合物。優(yōu)選的官能團(tuán)例如是磷酸酯(例如磷酸三烷基酯中的)、醛肟、酮肟、醇、酮、β-二酮、酯和磺酰胺。
在另一個(gè)可供選擇的實(shí)施方式中，單質(zhì)銅與可能出現(xiàn)+III氧化態(tài)的金屬雜質(zhì)在硫酸存在的條件下在電場中通過陽極氧化進(jìn)入溶液。這種類型的硫酸也可以作為合乎用途的含金屬的硫酸用于本發(fā)明的方法中。
這種硫酸的濃度可以在寬范圍內(nèi)變動(dòng)。對于本發(fā)明方法優(yōu)選的硫酸濃度為50-500g/l，尤其優(yōu)選75-400g/l、更優(yōu)選125-275g/l。
在本發(fā)明所用的硫酸中的金屬含量、尤其是銅含量和其他金屬含量可以在寬范圍內(nèi)波動(dòng)并取決于礦石質(zhì)量和萃取方法。在提煉銅的情況下，硫酸中的優(yōu)選銅含量為5-100g/l、尤其優(yōu)選為20-50g/l、特別優(yōu)選25-35g/l。
在本發(fā)明方法中，優(yōu)選地由硫酸中除去可以+III氧化態(tài)存在的金屬。優(yōu)選的金屬是一種或多種選自銻、鉍、砷、鈷、鎳、鉬或鐵的金屬。尤其優(yōu)選的金屬是一種或多種選自銻、鉍或鉬的金屬，特別優(yōu)選銻或鉍。優(yōu)選的銻濃度為0-5g/l、尤其優(yōu)選0-2g/l、特別優(yōu)選0.1-1g/l。優(yōu)選的鉍濃度為0-5g/l、尤其優(yōu)選0-2g/l、特別優(yōu)選0.1-1g/l。
本發(fā)明方法可以連續(xù)或者不連續(xù)地進(jìn)行。優(yōu)選的是連續(xù)方法。在此，所述樹脂在具有通孔板的柱中運(yùn)行。其中，通過該柱的待純化的硫酸的速度以下面的方式選擇，即以高的體積流通過該柱而不讓增高濃度的待去除金屬通過。優(yōu)選的通流速度為每小時(shí)離子交換劑床體積的5-30倍(在下文中其大小以床體積/小時(shí)(BV/h)計(jì)算)，尤其優(yōu)選10-20BV/h。
待去除的金屬通過根據(jù)本發(fā)明的離子交換樹脂操作在離子交換樹脂中富集。這些金屬可以通過設(shè)定使金屬對離子交換樹脂的化學(xué)親和力降低的條件而進(jìn)行洗脫。洗脫離子交換劑的有效方法是使用濃度優(yōu)選為0.1-10當(dāng)量/升的無機(jī)酸或者有機(jī)酸進(jìn)行處理。洗脫通常以1-10倍床體積(BV)、優(yōu)選以2-5BV進(jìn)行。優(yōu)選的無機(jī)酸是鹽酸或硫酸，優(yōu)選的有機(jī)酸是乙酸、甲酸或酒石酸。在洗脫時(shí)還可以存在有機(jī)鹽(例如酒石酸鹽)或者無機(jī)鹽(例如氯化鈉)。
借助單分散螯合交換劑純化的硫酸可以隨后直接用于在電鍍工藝中通過在陰極進(jìn)行還原而產(chǎn)生單質(zhì)銅。
對于本發(fā)明所用的單分散螯合交換劑，可以考慮所有形成螯合物的官能團(tuán)作為官能團(tuán)。優(yōu)選的是下述類型的官能團(tuán)-(CH2)n-NR1R2其中，R1表示氫或基團(tuán)CH2-COOH或CH2-P(O)(OH)2，和R2表示基團(tuán)CH2-COOH或CH2-P(O)(OH)2，和n表示1到4的整數(shù)。
尤其優(yōu)選的-(CH2)n-NR1R2類型的官能團(tuán)中，R1表示氫或者CH2P(O)(OH)2基團(tuán)，R2表示CH2P(O)(OH)2，和n表示1、2、3或4。
同樣優(yōu)選的是所有+I和+II氧化態(tài)的金屬的陰離子形式或鹽，其通過官能團(tuán)的酸性氫的去除或者取代形成。
作為本發(fā)明所用的單分散螯合交換劑的聚合物基礎(chǔ)的是各種已知的基體。通常是基于交聯(lián)的乙烯基芳族聚合物以及基于由羥基芳族化合物和甲醛產(chǎn)生的縮聚產(chǎn)物的離子交換樹脂。但是還已知基于脂族聚胺、聚酯或天然材料例如纖維素或木材的離子交換劑。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的是基于交聯(lián)乙烯基芳族聚合物的單分散螯合交換劑。
單分散的交聯(lián)乙烯基芳族基礎(chǔ)聚合物可以根據(jù)文獻(xiàn)中已知的方法制備。這些方法在例如US-A 4444961、EP-A 0046535、US-A 4419245、WO 93/12167中有述。
在本發(fā)明范圍內(nèi)作為聚合物可以考慮例如具有單乙烯基芳族化合物和多乙烯基芳族化合物的共聚物。
在本發(fā)明范圍內(nèi)，作為單乙烯基芳族化合物優(yōu)選使用單烯屬不飽和化合物，例如苯乙烯、乙烯基甲苯、乙基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯苯乙烯、氯甲基苯乙烯、丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸烷基酯。
尤其優(yōu)選的是苯乙烯或者由苯乙烯和上述單體組成的混合物。
在本發(fā)明范圍內(nèi)，優(yōu)選的多乙烯基芳族化合物是多官能烯屬不飽和化合物例如二乙烯基苯、二乙烯基甲苯、三乙烯基苯、二乙烯基萘、三乙烯基萘、1，7-辛二烯、1，5-己二烯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯或者甲基丙烯酸烯丙酯。
所述多乙烯基芳族化合物通常以1-20重量％、優(yōu)選2-12重量％、尤其優(yōu)選4-10重量％的量使用，以所述單體或者該單體與其他單體的混合物計(jì)。所述多乙烯基芳族化合物(交聯(lián)劑)的類型根據(jù)球狀聚合物的之后用途進(jìn)行選擇。二乙烯基苯在許多情況下是適用的。對于大多數(shù)應(yīng)用而言，除了二乙烯基苯異構(gòu)體外還包括乙基乙烯基苯的商業(yè)二乙烯基苯的品質(zhì)就已足夠了。
在本發(fā)明所用的單分散螯合交換劑的一個(gè)優(yōu)選制備變型方案中，使用微囊包封的單體微滴作為珠粒聚合物。對于微囊包封單體微粒可以考慮已知用作復(fù)合凝聚層的材料，特別是聚酯、天然和合成聚酰胺、聚氨酯、聚脲。
作為天然聚酰胺特別合適的是例如明膠類。明膠類特別可以用作凝聚層和復(fù)合凝聚層。在本發(fā)明范圍內(nèi)術(shù)語含明膠的復(fù)合凝聚層首先理解為明膠和合成聚電解質(zhì)的組合。合適的合成聚電解質(zhì)是具有引入的例如馬來酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺單元的共聚物。尤其優(yōu)選使用丙烯酸和丙烯酰胺。含明膠的囊可以用常規(guī)硬化劑例如甲醛或戊二醛進(jìn)行硬化。用明膠、含明膠的凝聚層和含明膠的復(fù)合凝聚層包封單體微滴在EP-A 0046535中有詳細(xì)描述。用合成聚合物包封的方法是已知的。非常合適的是例如相界面縮合，在相界面縮合時(shí)溶解在單體微滴中的反應(yīng)性組分(例如異氰酸酯或者酰氯)和第二種溶解在水相中的反應(yīng)性組分(例如胺)反應(yīng)。
所述視需要經(jīng)微囊包封的單體微滴必要時(shí)包含用于引發(fā)聚合反應(yīng)的引發(fā)劑或者引發(fā)劑的混合物。對于本發(fā)明所用的螯合交換劑的制備，優(yōu)選使用用于制備珠粒聚合物的引發(fā)劑，例如過氧化合物例如過氧化二苯甲酰、過氧化二月桂酰、雙(對氯苯甲酰過氧化物)、過氧化二碳酸二環(huán)己酯、過辛酸叔丁酯、叔丁基過氧化-2-乙基己酸酯、2，5-雙(2-乙基己酰過氧基)-2，5-二甲基己烷或者叔戊基過氧化-2-乙基己烷以及偶氮化合物例如2，2’-偶氮-雙(異丁腈)或者2，2’-偶氮雙(2-甲基異丁腈)。
以單體混合物計(jì)，所述引發(fā)劑通常以0.05-2.5重量％、優(yōu)選0.1-1.5重量％的用量使用。
在視需要經(jīng)微囊包封的單體微滴中作為其他添加劑可以視需要使用成孔劑，以制得具有大孔結(jié)構(gòu)的球形珠粒聚合物(用于制備單分散螯合交換劑的原料)。對此合適的是難于溶解或溶漲所產(chǎn)生的珠粒聚合物的有機(jī)溶劑?？梢允纠蕴峒凹和?、辛烷、異辛烷、異十二烷、甲基乙基酮、丁醇或辛醇及它們的異構(gòu)體。
術(shù)語微孔或凝膠狀或大孔在專業(yè)文獻(xiàn)中已經(jīng)廣為記載。
視需要經(jīng)微囊包封的微滴也可以視需要包括高達(dá)30重量％(以所述單體計(jì))的交聯(lián)或者未經(jīng)交聯(lián)的聚合物。優(yōu)選的聚合物衍生自上述單體、尤其優(yōu)選苯乙烯。
用于制備珠粒聚合物(用于制備單分散螯合交換劑的進(jìn)料)所需的視需要經(jīng)包封的微滴的平均粒度為10-1000μm、優(yōu)選100-1000μm。
使所述珠粒聚合物官能化成為所需的根據(jù)本發(fā)明待使用的單分散螯合交換劑可以經(jīng)交聯(lián)聚合物的鹵烷基化并隨后轉(zhuǎn)化成所需的官能團(tuán)而進(jìn)行。用于鹵烷基化聚合物的方法由US-A 4444961中已知。優(yōu)選的鹵烷基化劑是氯甲基甲基醚。
氯甲基甲基醚可以未經(jīng)純化的形式使用，其可以包括例如甲醛或甲醇作為次要組分。所述氯甲基化反應(yīng)通過添加路易斯酸催化。合適的催化劑是例如氯化鐵(III)、氯化錫(IV)或氯化鋁。
具有螯合基團(tuán)的雜分散離子交換樹脂的常規(guī)制備記載于例如US-A2888441中，但是其也可以轉(zhuǎn)用于單分散離子交換劑。在此將鹵烷基化的珠粒聚合物胺化并使經(jīng)胺化的珠粒聚合物與合適的含羧基的化合物例如氯乙酸反應(yīng)。但是也可能的是，經(jīng)鹵烷基化的珠粒聚合物直接與合適的氨基酸例如氨基二乙酸、甘氨酸、2-吡啶甲基胺或者N-甲基-2-吡啶甲基胺進(jìn)行反應(yīng)。
在一個(gè)優(yōu)選的形式中，使珠粒聚合物官能化為所需的單分散螯合交換劑經(jīng)直接胺化而進(jìn)行。為此，首先制備酰胺甲基化試劑。對此將例如鄰苯二甲酰亞胺或者鄰苯二甲酰亞胺衍生物溶解在溶劑中并且與甲醛或者低聚甲醛混合。隨后在脫去水的條件下由此形成雙(鄰苯二甲酰亞氨基)醚。隨后使珠粒聚合物與鄰苯二甲酰亞胺衍生物縮合。在此使用發(fā)煙硫酸、硫酸或者三氧化硫作為催化劑。
脫去鄰苯二甲酸酯和由此暴露出氨甲基基團(tuán)通過在100-250℃、優(yōu)選120-190℃的溫度下用堿金屬氫氧化物的水溶液或者醇溶液處理經(jīng)鄰苯二甲酰亞氨甲基化的交聯(lián)珠粒聚合物而進(jìn)行，所述堿金屬氫氧化物是例如氫氧化鈉或者氫氧化鉀。氫氧化鈉水溶液的濃度為10-50重量％、優(yōu)選20-40重量％。這種方法可以制備芳核取代度大于1的含氨基烷基基團(tuán)的交聯(lián)珠粒聚合物。
隨后通過在懸浮液中使胺化的單分散交聯(lián)乙烯基芳族基礎(chǔ)聚合物與最后作為官能胺產(chǎn)生螯合性能的化合物反應(yīng)制備本發(fā)明待使用的離子交換劑。
作為優(yōu)選的反應(yīng)劑使用氯乙酸及其衍生物、甲醛與P-H酸性(經(jīng)改性的Mannich反應(yīng)后)化合物例如磷酸、單烷基磷酸酯或者二烷基磷酸酯的組合。
尤其優(yōu)選使用氯乙酸或者甲醛與P-H酸性化合物例如磷酸的組合。
本發(fā)明待使用的單分散螯合離子交換劑優(yōu)選具有大孔結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例實(shí)施例11a)基于苯乙烯、二乙烯基苯和乙基苯乙烯制備單分散大孔珠粒聚合物在10升玻璃反應(yīng)器中預(yù)先置入3000g去離子水并摻入由10ml明膠、16g十二水合磷酸氫二鈉和0.73g間苯二酚在320g去離子水中的溶液并均勻混合。將所述混合物溫度調(diào)節(jié)到25℃。在攪拌下隨后加入3200g具有窄粒度分布的由3.6重量％二乙烯基苯和0.9重量％的乙基苯乙烯(作為二乙烯基苯和乙基苯乙烯以及80％的二乙烯基苯的市售異構(gòu)體混合物使用)、0.5重量％過氧化二苯甲酰、56.2重量％苯乙烯和38.8重量％的異十二烷(具有高五甲基庚烷含量的工業(yè)異構(gòu)體混合物)制得的微囊包封的單體微滴組成的混合物，其中所述微囊由明膠和由丙烯酰胺和丙烯酸組成的共聚物的用甲醛硬化的復(fù)合凝聚層組成，并添加3200g pH值為12的水相。所述單體微滴的平均粒度為460μm。
所述反應(yīng)物在攪拌條件下通過按以25℃開始并以95℃結(jié)束進(jìn)行程序控溫來升溫進(jìn)行聚合。冷卻反應(yīng)物，在32μm篩上洗滌并隨后在80℃下真空干燥。得到1893g平均粒度為440μm、具有窄粒度分布和光滑表面的球狀聚合物。
所述聚合物外觀為蒼白色并具有約370g/l的堆密度。
1b)制備酰胺甲基化的珠粒聚合物在室溫下預(yù)先置入1149g二氯乙烷、341g鄰苯二甲酰亞胺和238g29.8重量％的甲醛溶液。所述懸浮液的pH值用氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)為5.5-6。隨后蒸餾除去水。然后計(jì)量加入24.8g硫酸。蒸餾除去所產(chǎn)生的水。冷卻反應(yīng)物。在30℃下計(jì)量添加91g 65重量％發(fā)煙硫酸和隨后計(jì)量添加424.8g根據(jù)方法步驟1a)中制備的單分散珠粒聚合物。將所述懸浮液加熱到70℃并在該溫度下繼續(xù)攪拌6小時(shí)。卸出液相，向其中計(jì)量添加去離子水并蒸餾除去殘余量的二氯乙烷。
酰胺甲基化珠粒聚合物的產(chǎn)量1480ml元素分析組成碳80.7重量％；氫5.6重量％；氮3.9重量％；其他氧。
1c)制備氨甲基化的珠粒聚合物在室溫下向1460ml酰胺甲基化的珠粒聚合物中計(jì)量添加492g 50重量％的氫氧化鈉水溶液和1006ml去離子水。將所述懸浮液加熱到180℃并在該溫度下攪拌8小時(shí)。
用去離子水洗滌所得的珠粒聚合物。
總產(chǎn)量為1399ml元素分析組成氮5.8重量％。
1d)制備具有氨基甲基膦酸基團(tuán)的離子交換劑將540ml由1c)得到的濕的氨甲基化珠粒聚合物預(yù)先加入到圓底燒瓶中并與281ml去離子水混合。在攪拌條件下在15分鐘內(nèi)滴加209g 99重量％的亞磷酸二甲酯并隨后繼續(xù)攪拌30分鐘。然后在四小時(shí)內(nèi)均勻地計(jì)量添加648g 98％的硫酸。在這段時(shí)間后加熱到100℃，在此溫度下在一小時(shí)內(nèi)計(jì)量添加291g 29.8重量％的甲醛溶液并在回流溫度下再攪拌六小時(shí)。
冷卻反應(yīng)混合物，放置到篩上用去離子水洗滌直到洗出液保持中性。隨后將樹脂轉(zhuǎn)入具有玻璃料底部的玻璃柱中并通過使3倍于床體積的4重量％的氫氧化鈉水溶液從上流入離子交換劑床而轉(zhuǎn)化為鈉形式。之后用5倍床體積的去離子水洗滌離子交換劑。得到1060ml濕的離子交換劑。
元素分析組成氮3.2重量％磷10.0重量％在合乎用途地使用前將離子交換劑重新轉(zhuǎn)入玻璃柱中并用2倍于床體積的10重量％硫酸從上面引入離子交換劑床而使之轉(zhuǎn)變?yōu)闅湫问?。隨后用5倍于床體積的去離子水洗滌離子交換劑并重新由玻璃柱中取出。
1e)制備示例性的待純化的硫酸組合物在5升玻璃燒杯中預(yù)先加入3升去離子水，向其中加入1000g 98％硫酸，并在攪拌下溶解3.28g氯化銻(III)和517.5g五水硫酸銅(II)。隨后向所述反應(yīng)物添加去離子水到5000g并冷卻到室溫。
得到具有30g/l銅和0.4g/l銻的符合用途的硫酸。
1f)根據(jù)本發(fā)明純化來自1e)的硫酸組合物將100ml來自1d)的單分散離子交換劑轉(zhuǎn)入到具有玻璃料底部的玻璃柱(內(nèi)直徑＝22mm)中。經(jīng)該玻璃柱以500m/h的流速以，使得在離子交換劑床上總是存在恒定的少量硫酸的方式引入來自1e)的硫酸。
分析由玻璃柱排出的硫酸并與來自1e)的流入的硫酸進(jìn)行對比。
流入的硫酸銻濃度0.4g/l10BV后流出的硫酸銻濃度0.02g/l令人吃驚的是，借助單分散螯合交換劑的待純化硫酸中的銻含量下降顯著優(yōu)于應(yīng)用由現(xiàn)有技術(shù)已知的上述雜分散離子交換劑。
權(quán)利要求
1.用于純化硫酸的方法，其特征在于使用單分散螯合交換劑。
2.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述待純化的硫酸是含金屬的硫酸溶液。
3.權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，所述硫酸溶液是銅電解液，由該銅電解液去除金屬鐵、銻或鉍。
4.權(quán)利要求2或3的方法，其特征在于，從硫酸中去除一種或多種選自銻、鉍、砷、鈷、鎳、鉬或者鐵的金屬。
5.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述單分散螯合交換劑載有-(CH2)n-NR1R2型官能團(tuán)，其中R1表示氫或者CH2-COOH或者CH2P(O)(OH)2基團(tuán)，和R2表示CH2COOH或者CH2P(O)(OH)2基團(tuán)，和n表示1-4的整數(shù)。
6.權(quán)利要求5的方法，其特征在于，所述單分散螯合交換劑具有大孔結(jié)構(gòu)。
7.單分散螯合交換劑用于凈化銅電解液的用途。
8.用于提煉單質(zhì)銅的方法，其特征在于，通過在電解工藝中在陰極進(jìn)行還原而直接由根據(jù)權(quán)利要求1而純化的硫酸獲得銅。
9.權(quán)利要求7的用途，其特征在于所述純化涉及元素Sb和Bi。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于純化硫酸的方法，尤其是純化含金屬的硫酸的方法，其特征在于，使用具有螯合官能團(tuán)的單分散離子交換劑。
文檔編號B01J41/00GK1878726SQ200480032757
公開日2006年12月13日 申請日期2004年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月4日
發(fā)明者O·哈勒, W·波斯尊, B·赫斯, R·克利佩爾, J·－M·韋塞勒, D·羅索尼 申請人:蘭愛克謝斯德國有限責(zé)任公司