[发明专利]氟化合物的处理方法

说明书

                     发明领域

本发明涉及一种减轻含有具有以全氟化碳链作为主要组分的分子阴离子和含氟聚合物的溶液对环境和生态系统的负担的处理方法。另外，优选所述处理方法回收上述阴离子以有效地使用。具体地讲，本发明涉及一种在溶液中形成层状双氢氧化物，以固定具有全氟化碳链为主要组分的分子阴离子和含氟聚合物，并优选回收以再生出这些阴离子的技术。

发明背景

含有全氟化碳链作为主要组分的阴离子表面活性剂在许多领域中，如在PTFE(聚四氟乙烯)的乳液聚合方法和电子部件工业的生产方法中用作生产方法的必不可少的材料。此外，所述阴离子表面活性剂还广泛用作各种油漆、涂层剂和灭火剂等。但是，在这些生产方法中，上述阴离子表面活性剂是以稀溶液，如几个重量百分点到0.01个重量百分点的稀溶液使用的。特别是如在PTFE的乳液聚合中，许多PTFE树脂的细颗粒与氟阴离子表面活性剂一起悬浮在溶液中，因此在工业规模中难于有效地固定和回收。另外，由于溶液太稀，所述固定和回收的问题也没得到普遍的考虑。另外，氟化合物(如所述阴离子表面活性剂)是在活性污泥处理法处理中稳定的物质，该方法广泛用于废水处理中。但是，近年来强烈需求对环境或生态系统和谐的化学品，并且还对所述氟化合物具有强烈的需求，这就表明对于通过固定、回收和再生的闭路系统(closing system)技术的需求得到强烈的关注。

根据对所述阴离子表面活性剂的固定和回收，使用所述层状双氢氧化物的技术在实践中已被证实可用于磷酸根阴离子或有机阴离子，作为阴离子的清除剂或去除剂。但是，对于含有所述全氟化碳链为主要组分的分子阴离子而言，以前没有进行过这种检验。另外，已提出的使用有机溶剂(如二氯甲烷或三氯甲烷)萃取氟代烷烃酸的铵盐以进行回收的方法作为一种常规的技术是已知的(日本专利公开号Shou 61-215346)，但是由于这种方法使用含氯的有机溶剂，这样不能充分减轻对环境造成的负担。另外，采用这种方法必须除去悬浮在溶液中的PTFE细颗粒，因此所述方法费时又费力。还有，虽然已提出的其它方法，即通过离子交换回收氟代烷烃酸的方法也是已知的(WO99/62858，UK1314607)，但这种方法还是必须预先除去PTFE细颗粒。

另外，本发明人已报导了在高浓度的全氟辛酸铵(大约8.6％重量)水溶液中，用于合成物质的在层(Zn₂Al(OH)₆C₇F₁₅CO₂)间含有阴离子的层状双氢氧化物(日本化学学会第76次春季年会)。但是，该报导与本发明不同，不是出于从含有广泛浓度范围的溶液，包括0.1％重量的稀溶液中固定和回收阴离子的目的。因此，并没有进行过有关吸收或固定这类氟化合物方法的报导。

本发明的公开

本发明提供关于含具有全氟化碳链的氟化合物和含氟聚合物的溶液的处理技术，其中形成了含有所述氟化合物的层状双氢氧化物以和所述含氟的聚合物同时沉淀出。另外，优选所述处理技术从含有广泛浓度范围的水溶液，包括0.1％重量的稀水溶液中固定以有效地回收含有全氟化碳链作为主要组分的阴离子，如羧酸离子、磺酸离子等。

即是，本发明提供的方法包括以下部分：

[1]一种处理含具有碳氟化合物链的有机化合物(以下称为氟化合物)和含氟聚合物的溶液的方法，所述方法包括：

往所述溶液中加入二价和三价金属盐，

形成在层间含有所述氟化合物的层状双氢氧化物，以固定所述氟化合物，和

将所述层状双氢氧化物与所述含氟聚合物一起沉淀出。

[2]一种处理含有氟化合物和含氟聚合物的溶液的方法，所述方法包括：

往所述溶液中加入二价和三价金属盐，

形成在层间含有所述氟化合物的层状双氢氧化物，以固定所述氟化合物，

将所述在层间含有所述氟化合物的层状双氢氧化物和所述含氟聚合物沉淀出，

通过固液分离回收固体部分，

将所述回收的固体部分溶解在酸中，并

分离出氟化合物或其盐。

[3]上述方法[1]或[2]的处理含有氟化合物和含氟聚合物的溶液的方法，所述方法还包括：

调节所述溶液的pH值至大于4，

沉淀出在层间含有所述氟化合物的层状双氢氧化物和含有氟化合物的聚合物。

[4]上述方法[1]或[2]的处理含有氟化合物和含氟聚合物的溶液的方法，所述方法还包括：

往所述溶液中加入碱以调节所述溶液的pH值为4至12，