由载有杂质的有机盐中除去杂质的方法和组合物技术

本发明专利技术涉及通过使载有杂质的有机盐溶液与提取溶液混合以形成两相混合物而从载有杂质的有机盐溶液中除去杂质的方法，其中所述有效混合使载有杂质的有机盐中的杂质浓度得以下降，因此从有机盐中除去了杂质并形成了杂质下降的有机盐溶液相和提取溶液相。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】由载有杂质的有机盐中除去杂质的方法和组合物背景领域本公开的主题主要涉及用于处理工业方法料流的方法及组合物。更具体而言，其涉及用于由载有杂质的有机盐中去除杂质的方法。相关技术通常被称为“离子液体”的某些有机盐，因为这些有机盐具有的独特性质，在エ业应用中正越来越多地作为可重复使用(即“緑色”)的溶剂和试剂而研究。然而，以エ业级 别将这些有机盐回收或再生为可用形式还没有得以解决。无论这些有机盐是用于提取所希望的产物、提取杂质、或是作为反应溶剂，广泛认可的是杂质和/或产物会在系统中积累并最終造成系统失效。利用有机盐来从生产料流(process stream)中提取杂质的ー个方法实例为Bayer法。在典型的商用Bayer法中，将粗铝土矿研磨成很细的分散态。然后将粉化的矿石加入浆液混合机中，在这里使用废液和加入的苛性钠(氢氧化钠)制备浆液。然后将该铝土矿浆液稀释并送至一系列蒸煮器，在所述蒸煮器中所有氧化铝的约98 %由可含有三水合及一水合形式的氧化铝的矿石中提取出。从蒸煮器中出来的流出物流经一系列的闪蒸器或吹卸槽，在这里回收热量和冷凝物，而蒸馏浆液则被冷却并达到大气压。离开闪蒸操作的铝酸盐液体通常含有约1-20%的固体，其包括在铝土矿矿石和用于蒸煮矿石的碱性材料之间反应后留下的不溶残留物以及在蒸煮期间沉淀的不溶组分。较粗的固体颗粒通常使用“砂槽”旋风分离器除去。为了从液体中分离较细的固体颗粒，通常将浆液加入沉渣机(也称为“倾析器”、“残渣增稠机”或“倾料增稠机”)的中央井中，在此用絮凝剂进行处理。当沉浆沉降后，称为“绿色”或“母液”液体的澄清铝酸钠溶液溢出沉渣机槽上部的挡流板，并流入随后的处理步骤。沉降的固体(通常称作“红色沉浆”)从沉渣机的底部离开并流经ー个逆流的洗涤回路(称为洗涤列车)以进一歩回收铝酸钠和苏打。溢出沉渣机(沉渣机或增稠机溢流)的铝酸盐液体仍含有多种溶解的或不溶解的杂质，通常每升包括50-200mg不溶解的悬浮固体。然后通常通过过滤除去不溶解的悬浮固体以进一歩纯化该液体，得到每升液体具有约IOmg或更少不溶解悬浮固体的滤液。然后将较纯形式的氧化铝由滤液中作为氧化铝三水合物的晶体而沉淀出。可以将剩余的有机盐水溶液或废液浓缩形成“浓”液体，其他的氧化铝三水合物可以从其中沉淀出并可以产生其他的废液。所述废液流通常回到初始的蒸煮步骤并在与额外的苛性碱组合后用作其他矿石的蒸煮剂。铝土矿矿石通常含有有机和无机杂质，数量依赖于铝土矿源。在蒸煮的早期阶段，Bayer液体含有许多种有机化合物，包括多元酸、多羟基酸、醇类和苯酚类、苯羧酸、腐殖酸和灰黄霉酸、木质素、纤维素和其他碳水化合物。在诸如那些存在于Bayer体系的碱性氧化条件下，这些复杂的有机分子断裂形成其他化合物，例如甲酸、琥珀酸、こ酸、乳酸和草酸的钠盐。在这些之中主要为草酸钠。草酸钠在碱性溶液中的溶解性低，因此若没有足够控制，趋于以针状形式(像微细的针)在Bayer回路区中沉淀，在所述Bayer回路区中碱性增加或温度下降。这些微细的草酸钠针可以使氧化铝的三水合物成核并抑制其凝聚，导致微细的不希望的三水铝石颗粒，其难以分级且对于煅烧而言较小。形成过量的微细颗粒可以在过滤增稠机溢出液体的过程中导致滤布中的细孔堵塞，因此过滤速度不希望地下降。在煅烧阶段中，草酸盐可以分解以使微细的氧化铝颗粒具有高的钠含量，进而可能増加铝生产的成本且随后形成不希望水平的ニ氧化碳排放。此外，由于草酸钠的形成(I)可能提高规模成长；(2)可能提高液体的沸点；(3)可能在回路中观察到碱性损失(由于形成有机钠盐)；和/或(4)Bayer液体粘度和密度可能増加，导致材料运送成本的増加。草酸盐和/或其它有机物，诸如葡糖异己酸盐、葡糖酸盐、酒石酸盐和甘露醇的存在可以降低三水铝石的沉淀率。葡糖酸盐的存在可以降低三水铝石的成长速率。在Bayer液体中存在腐殖物质很常见。由于其表面活性剂的性质，中等和高分子量的腐殖物质通常 是液体起泡沫的原因并且干扰红色沉浆的絮凝。Bayer液体中具有高含量的有机材料还可以导致凝聚效率和红色沉浆回路中上层清液澄清的下降。含有高含量有机物质的氧化铝三水合物还可能生产出具有不希望的顔色和/或杂质水平高的最终产物。由于Bayer方法是循环的，进入方法料流的有机物质随着方法的每个循环而积累，由方法的输入和输出流体而决定稳定状态下的杂质浓度。在Bayer方法中，红色沉衆回路和三水铝石产品均为有机杂质的排出路径。已经显示可以使用某些有机盐(即“离子液体”)以从Bayer方法中除去杂质。为了使成本最小化，可能希望重复使用所用的有机盐来除去杂质。关于有机盐(即“离子液体”)的回收或再生，已经报导了几种方法。疏水性有机盐已经通过使用有机盐不溶而杂质溶解于其中的溶剂来从中萃取杂质而再生。然而，该方法显示并不完全有效，这是由于多个再生循环之后有机盐会失去活性。在另ー个再生方法中，显示氯化钠为有机溶剂中与季铵盐络合的乳酸的有效萃取齐U。该再生方法为简单的离子交換操作。某些有机盐的其他再生方法包括但并不限于使用超临界的ニ氧化碳、全蒸发、蒸馏杂质、使用碱性溶液、电解和纳米过滤。然而，迄今所知的方法还没有用于大的エ业应用所需的規模。专利技术概述本专利技术的ー个方面涉及从有机盐中除去杂质的方法，所述方法包括提供载有杂质的有机盐溶液；并且将载有杂质的有机盐溶液与提取溶液混合以形成两相混合物，其中进行有效混合以降低在载有杂质的有机盐中杂质的浓度，从而由有机盐中除去了杂质并且形成了杂质下降的有机盐溶液相和提取溶液相。本专利技术的另一方面涉及组合物，其包含含有阳离子和阴离子的洗涤过的有机盐，其中所述阳离子选自鱗离子、铵离子、锍离子、吡啶鎗离子、哒嗪鎗离子、嘧啶鎗离子、吡嗪鎗离子、吡唑鎗离子、咪唑鎗离子、噻唑鎗离子、噁唑鎗离子、吡咯烷鎗离子、喹啉鎗离子、异喹啉鎗离子、胍鎗离子、哌啶鎗离子和甲基吗啉鎗离子，其中所述阴离子选自氟离子、氯离子、溴离子、碘离子、氢氧根、烷基硫酸根、ニ烷基磷酸根、硫酸根、硝酸根、磷酸根、亚硫酸根、亚磷酸根、亚硝酸根、次氯酸根、亚氯酸根、氯酸根、高氯酸根、碳酸根、碳酸氢根、羧酸根、ニ(三氟甲磺酰基)亚氨基([NTF2D、四氟硼酸根和六氟磷酸根。本专利技术的另ー个方面涉及从エ业方法料流中除去杂质的方法，所述方法包括提供有机盐溶液，所述有机盐溶液含有杂质萃取量的有机盐，其中所述有机盐溶液与包含杂质的エ业方法料流至少部分不互溶；并且将エ业方法料流与有机盐溶液混合以形成第一个两相混合物，其中进行有效混合以降低杂质在エ业方法料流中的浓度，形成含有载有杂质的有机盐溶液的相和含有减少杂质的エ业方法料流的相；将所述载有杂质的有机盐溶液与提取溶液混合以形成第二个两相混合物 ，其中将载有杂质的有机盐溶液与提取溶液有效混合以降低杂质在载有杂质的有机盐溶液中的浓度并形成了杂质下降的有机盐溶液；并且任选将杂质下降的有机盐溶液与洗涤溶液混合以形成第三个两相混合物，其中进行有效混合以形成洗涤过的有机盐相和洗涤溶液相。本专利技术的另ー个方面涉及从有机盐中除去杂质的方法，所述方法包括提供载有杂质的有机盐溶液，其中在载有杂质的有机盐溶液中的杂质由Bayer方法料流得到；并且将载有杂质的有机盐溶液与提取溶液混合以形成两相混合物，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.15 US 61/286,4301.一种从有机盐中除去杂质的方法，所述方法包括 提供载有杂质的有机盐溶液； 以及将所述载有杂质的有机盐溶液与提取溶液混合以形成两相混合物， 其中进行有效混合以降低载有杂质的有机盐中杂质的浓度，从而由有机盐中除去杂质，并且形成杂质下降的有机盐溶液相和主提取溶液相。2.根据权利要求I的方法,其中所述载有杂质的有机盐溶液包含基于载有杂质的有机盐溶液的总重量为约1-97重量％的水。3.根据权利要求I的方法，其中所述混合包括将所述载有杂质的有机盐溶液和提取溶液加入在线混合器中。4.根据权利要求I的方法，其中所述混合包括将所述载有杂质的有机盐溶液和提取溶液加入连续混合器/沉降器装置中。5.根据权利要求I的方法，其中所述提取溶液包含具有选自以下组中的阴离子的化合物氟离子、氯离子、溴离子、碘离子、氢氧根、烷基硫酸根、ニ烷基磷酸根、硫酸根、硝酸根、磷酸根、亚硫酸根、亚磷酸根、亚硝酸根、次氯酸根、亚氯酸根、氯酸根、高氯酸根、碳酸根、碳酸氢根、羧酸根、ニ(三氟甲磺酰基)亚胺([NTF2D、四氟硼酸根和六氟磷酸根。6.根据要求利用I的方法，其中所述载有杂质的有机盐溶液与提取溶液以[I 100]-[1 0.01]的载有杂质的有机盐溶液与提取溶液的质量比进行混合。7.根据权利要求I的方法，其还包括 从主提取溶液相中至少部分地分离杂质下降的有机盐溶液，以形成分离的杂质下降的有机盐溶液和分离的提取溶液相。8.根据权利要求7的方法，其还包括 将分离的杂质下降的有机盐溶液加入エ业方法料流中。9.根据权利要求8的方法，其中所述エ业方法料流选自Bayer方法料流、核废物料流、来自高离子強度体系的盐水、和来自采矿操作的洗脱液。10.根据权利要求7的方法，其还包括 将杂质下降的有机盐溶液与洗涤溶液以形成两相混合物的有效的量混合，其中所述混合有效进行以形成洗涤过的有机盐相和主洗涤溶液相。11.根据权利要求10的方法，其中所述分离的杂质下降的有机盐溶液与洗涤溶液以[I 100]-[1 0.01]的分开的浓度降低相与洗涤溶液的质量比进行混合。12.根据权利要求10的方法，其中所述洗涤溶液包括选自以下组中的阴离子氟离子、氯离子、溴离子、碘离子、氢氧根、烷基硫酸根、ニ烷基磷酸根、硫酸根、硝酸根、磷酸根、亚硫酸根、亚磷酸根、亚硝酸根、次氯酸根、亚氯酸根、氯酸根、高氯酸根、碳酸根、碳酸氢根、羧酸根、ニ(三氟甲磺酰基)亚胺([NTF2D、四氟硼酸根和六氟磷酸根。13.根据权利要求I的方法，其中所述杂质选自腐殖酸盐、腐殖酸盐的分解产物、金属、草酸盐、こ酸盐、甲酸盐、硫酸盐、氯化物、氟化物、磷酸盐及它们的组合。14.根据权利要求I的方法，其中存在于载有杂质的有机盐溶液中的有机盐包含选自以下组中的李盐有机阳尚子鱗、按、琉、批淀鐵、啦嚷鐵、喃淀鐵、批嚷鐵、批卩坐鐵、味卩坐鐵、唾卩坐鐵、惡卩坐鐵、卩比略烧鐵、喧琳鐵、异喧琳鐵、狐鐵、喊淀鐵和甲基吗琳鐵。15.根据权利要求I的方法，其中存在于载有杂质的有机盐溶液的有机盐包含选自以下组中的阳尚子鱗、按、琉、批淀鐵、啦嚷鐵、喃淀鐵、批嚷鐵、批卩坐鐵、味卩坐鐵、唾卩坐鐵、惡卩坐鐵、卩比略烧鐵、喧琳鐵、异喧琳鐵、狐鐵、喊淀鐵和甲基吗琳鐵；和 选自以下组中的阴离子氟离子、氯离子、溴离子、碘离子、氢氧根、烷基硫酸根、ニ烷基磷酸根、硫酸根、硝酸根、磷酸根、亚硫酸根、亚磷酸根、亚硝酸根、次氯酸根、亚氯酸根、氯酸根、高氯酸根、碳酸根、碳酸氢根、羧酸根、ニ(三氟甲磺酰基)亚胺([NTF2D、四氟硼酸根和六氟磷酸根。16.根据权利要求I的方法，其中存在于载有杂质的有机盐溶液中的有机盐选自辛基三丁基氯化鱗、I-辛基_2，3- ニ甲基咪唑鎗氯化物、I- 丁基-3-甲基咪唑鎗氯化物、I- 丁基-2，3-ニ甲基咪唑鎗氯化物、丁基甲基吡咯烷鎗、辛基(三丁基)氢氧化鱗、四丁基氢氧化鱗、四丁基氢氧化铵、四癸基(三丁基)氯化鱗、八(三丁基)氯化铵、四癸基(三己基)溴化鱗、四己基氯化铵、三丁基(己基)氯化鱗、四癸基(三己基)氯化鱗、四丁基氯化鱗、四丁基氯化铵、三丁基甲基氢氧化铵、四戊基氢氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·里恩，S·格里芬，M·泰勒，
申请(专利权)人：塞特克技术公司，
类型：发明
国别省市：