[發明專利]用于金屬離子的絡合鍵合的方法和組合物

無效

• 申請號: 201080055350.8
• 申請日: 2010-12-10
• 公開（公告）號: CN102652116A
• 公開（公告）日: 2012-08-29
• 發明（設計）人: 漢斯·馬格納斯·諾格倫;斯特恩·埃里克·赫登斯特倫;謝爾·哈坎·埃德倫德;尼爾斯·弗雷德里克·安德森;艾達·海倫娜·霍格貝里
• 申請（專利權）人: 凱姆斯奇國際公司
• 主分類號: C02F1/24
• 分類號: C02F1/24;C02F1/68
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 武晶晶;鄭霞

發明的技術領域

本公開涉及用于通過利用與金屬離子形成絡合物的螯合劑來減少液體材料中和被液體包圍的多孔固體材料中的所述金屬離子的量的方法，以及用于移除絡合物和可選擇地從絡合物回收所述金屬離子的方法。此外，提供新穎的螯合劑以及包含本公開的螯合劑的組合物。

背景

金屬離子在水中的存在在若干工業過程中是非期望的。一種這樣的過程是使用不同類型的漂白化學品例如過氧化氫漂白纖維素紙漿。來源于工藝用水或來自已經由其生產纖維素紙漿的木質纖維素材料的金屬離子可以催化過氧化物的降解并且因此以不利的方式影響漂白。因此，在纖維素紙漿的漂白中以及在諸如涂漆、上漆、鍍鋅和包覆的工藝中，期望的是用于從工藝用水除去金屬離子的方法。“此外，在填埋場或在過去已經進行不同的工業制造或采礦的地方，金屬離子例如鎘、鈷、鉻、汞、錳、銅、鋅和鎳的釋放也是非期望的，因為這些金屬是環境上有害的。此外，在采礦和表面處理過程中，金屬離子經常出現在剩余產品和液體剩余部分中。這樣的金屬離子可以是環境上有害的和/或具有顯著的經濟利益，由此移除和回收將由于若干原因而是有益的。此外，在個人護理產品例如皮膚調節劑、身體乳液、毛發護理產品和毛發上色產品中，某些金屬離子，例如銅、鈣、鎂和鐵，可以是對于個人護理產品性能有害的。”

一種普遍的用于螯合工藝用水中的金屬離子的方法是借助于特別的螯合(sequestering)(或螯合(chelating))劑。最普遍的螯合劑包括EDTA(乙二胺四乙酸)、DTPA(二乙三胺五乙酸)和NTA(次氮基三乙酸)。這些螯合劑與不同的金屬離子形成絡合物(螯合物)并且這些絡合物通常在螯合之后最終是在某個類型的容器中。絡合物通常被儲存很長時間，因為這樣的絡合物以及螯合劑(通常被過量地加入)是幾乎不可降解的。因此，在本領域中具有對于改進的方法和改進的螯合劑的需要。

發明概述

發明人已經認識到，在現今的實踐中使用的通用的用于減少液體材料中和被液體包圍的多孔固體材料中的金屬離子的量的螯合方法通常使得所使用的螯合劑既不是可分離的也不是可回收的。因此，本發明的一個目的是提供其中與金屬離子絡合的螯合劑是可分離的和可回收的的方法。

為了滿足該目的，提供用于減少液體材料中以及被液體包圍的多孔固體材料中的至少一種金屬離子的量的方法，該方法包括以下步驟：

a)將所述液體材料或被液體包圍的多孔固體材料與至少一種螯合劑接觸，使得所述螯合劑與所述金屬離子形成至少一種絡合物；

b)從所述液體材料除去所述絡合物；以及可選擇地

c)從所述絡合物回收所述螯合劑和/或所述金屬離子。

此外，提供在這樣的過程中有用的螯合劑。還提供包含本公開的螯合劑的組合物。還提供本公開的新穎的螯合劑。

發明的詳細描述

在本發明的第一方面，提供用于減少液體材料或被液體包圍的多孔固體材料中的至少一種金屬離子的量的方法，該方法包括以下步驟：

a)將所述液體材料或被液體包圍的多孔固體材料與至少一種螯合劑接觸，使得所述螯合劑與所述金屬離子形成至少一種絡合物；

b)從所述液體材料或被液體包圍的多孔固體材料除去所述絡合物；以及可選擇地

c)從所述絡合物回收所述螯合劑和/或所述金屬離子。

在本方面的第一配置中，所述液體材料或被液體包圍的多孔固體材料選自水性液體、土壤、包含沉積物或淤泥的液體、漿料和瀝出液。

在本公開的上下文中，螯合(sequestering)是指螯合(chelating)，其是在配體和中心原子之間的兩個或更多個單獨的鍵合的形成。因此，螯合可以是絡合鍵合。因此，螯合至少一種金屬離子，包括使所述至少一種金屬離子與至少一種螯合劑接觸，可以代表在螯合劑和金屬原子之間的兩個或更多個單獨的鍵合的形成，即將螯合劑與金屬離子絡合鍵合。金屬離子可以是在液體或漿料中或在土壤中的金屬離子。如果金屬離子在土壤中，那么土壤可能需要被預處理，使得其在將土壤與螯合劑接觸之前形成可使用的液體材料。此外，瀝出液是指例如從填埋場排放的或來源于采礦過程的液體。瀝出液可以在組成上變化，取決于填埋場的存在時間以及被容納在填埋場中的廢物的類型。瀝出液可以含有溶解物質和懸浮物質二者。因此，液體材料或被液體包圍的多孔固體材料可以是液體或包含懸浮固體例如懸浮的纖維素材料的液體。此外，液體材料或被液體包圍的多孔固體材料可以包含不同類型的沉積物或淤泥。