[发明专利]回收重金属离子的方法

说明书

本发明提供了一种从废料流回收重金属的方法，所述废料流从通过芳香族进料化合物在重金属催化剂存在下的液相氧化生产芳香族羧酸的过程产生。所述方法包括：(a)通过将金属离子与碳酸根或碳酸氢根离子的源添加到所述废料流中，产生所述重金属的碳酸盐沉淀物；(b)从所述废料流分离出所述沉淀物；(c)用其中具有金属离子的碱溶液洗涤所述沉淀物，其中所述碱溶液中的至少一部分金属离子与所述金属离子与碳酸根或碳酸氢根离子的源中的至少一部分金属离子相同；以及(d)回收洗涤过的沉淀物，其中所述洗涤过的沉淀物包含所述重金属离子。在一个实施方式中，所述芳香族羧酸包含对苯二甲酸。

与相关申请的交叉引用

本申请要求2015年12月31日提交的美国临时申请号62/273,588的利益，所述临时申请为所有目的通过引用以整体并入本文。

技术领域

本发明总的来说涉及重金属回收领域。

背景技术

重金属在许多工业过程中可用作催化剂。在许多这些过程中，一部分重金属可能进入废料流例如废水料流。从这些废料流回收所述重金属通常是合乎需要的，以便可以将所述重金属重新用作催化剂。在其他应用中，可能希望在将废料流排放到环境之前从所述废料流中除去所述重金属。

在一个特定的已知工业过程中，通过芳香族进料在空气和重金属催化剂存在下，在水性乙酸溶剂中的液相氧化来制造芳香族羧酸。所述重金属催化剂可以是例如包含钴和锰的溴助催的催化剂。所述氧化产生芳香族羧酸以及副产物，包括所述芳香族进料的部分和中间氧化产物以及乙酸反应产物。在所述反应中，也产生水作为副产物。

在所述氧化过程中产生的芳香族羧酸作为晶体在母液中的浆液从所述反应器取出，所述浆液主要包含芳香族羧酸以及水、有机物和溶解的催化剂组分(采取乙酸盐形式的钴和锰)。在典型的已知过程中，在从所述浆液的母液中分离出所述芳香族羧酸产物之后，将母液及其催化剂重金属内含物的主要部分再循环到所述氧化反应器，并将次要部分从所述系统中清出，以避免有机污染物在所述反应系统中的过度积累。对所述母液清出物进行处理以回收乙酸用于再循环到所述氧化反应，留下高熔点且粘稠的残留物，其含有所述重金属和溴催化剂组分以及有机酸性污染物。

为了从所述残留物回收催化剂重金属，将所述残留物与水相接触，使得所述金属催化剂组分溶解而所述有机污染物保持大部分未溶。在将所述溶液与所述未溶解的组分分离后，将所述溶液与碱金属碳酸盐或碳酸氢盐相接触，以将所述催化剂金属沉淀为碳酸盐或碳酸氢盐，使得随后可以回收它们用于进一步处理，如有必要，并再循环到所述氧化反应器。

因此，对于更高效地回收重金属以在大量工业过程中再使用，总是存在着需求。

发明内容

根据本发明的一种情况，提供了一种从废料流回收重金属的方法，所述废料流从通过芳香族进料化合物在重金属催化剂存在下的液相氧化生产芳香族羧酸的过程产生。所述方法包括：(a)通过将金属离子与碳酸根或碳酸氢根离子的源添加到所述废料流中，产生所述重金属的碳酸盐沉淀物；(b)从所述废料流分离出所述沉淀物；(c)用其中具有金属离子的碱溶液洗涤所述沉淀物，其中所述碱溶液中的至少一部分金属离子与所述金属离子与碳酸根或碳酸氢根离子的源中的至少一部分金属离子相同；以及(d)回收洗涤过的沉淀物，其中所述洗涤过的沉淀物包含所述重金属离子。

根据本发明的另一种情况，提供了一种从含有碱性钴盐的液体介质回收钴的方法。所述方法包括：(a)通过将金属离子与碳酸根或碳酸氢根离子的源添加到所述液体介质中，产生碳酸钴沉淀物；(b)从所述液体介质分离出所述碳酸钴沉淀物；(c)用其中具有金属离子的碱溶液洗涤所述碳酸钴沉淀物，其中所述碱溶液中的金属离子与所述金属离子与碳酸根或碳酸氢根离子的源中的金属离子相同，所述洗涤在不重悬浮所述沉淀物的情况下进行；以及d)以碳酸钴的形式从洗涤过的沉淀物回收钴。

根据下面的描述，本领域技术人员将会认识到本发明的其他情况。

附图说明