CN1386114A - 氟化合物的处理方法 - Google Patents
氟化合物的处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1386114A CN1386114A CN01802168A CN01802168A CN1386114A CN 1386114 A CN1386114 A CN 1386114A CN 01802168 A CN01802168 A CN 01802168A CN 01802168 A CN01802168 A CN 01802168A CN 1386114 A CN1386114 A CN 1386114A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fluorine cpd
- solution
- fluoropolymer
- hydroxide
- layered double
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/42—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
- C07C51/47—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by solid-liquid treatment; by chemisorption
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
- C02F1/5236—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
- C02F1/5236—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
- C02F1/5245—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents using basic salts, e.g. of aluminium and iron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
- C02F1/5236—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
- C02F1/5254—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents using magnesium compounds and phosphoric acid for removing ammonia
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/58—Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds
- C02F1/583—Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds by removing fluoride or fluorine compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/66—Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/12—Halogens or halogen-containing compounds
- C02F2101/14—Fluorine or fluorine-containing compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
- Paper (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
将二价金属盐和三价金属盐加入含有氟化合物和含氟聚合物的溶液中以沉淀出氢氧化层状复合材料,在所述复合材料的层间含有所述氟化合物,同时凝结和沉淀出悬浮在所述溶液中的含氟聚合物。由此,大部分的氟化合物和含氟聚合物一起被固定并从所述溶液中分离出。根据要求将它们回收。通过这种处理方法,可容易地将在污水等中所含的氟化合物和含氟聚合物分离出,从而可减轻附加于环境或生态系统上的负担。
Description
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,
往所述溶液中加入二价和三价金属盐,和
沉淀出在层间含有所述氟化合物的层状双氢氧化物和含氟聚合物。
[5]上述方法[1]至[4]中任一种处理含有氟化合物和含氟聚合物的溶液的方法,其中所述二价金属盐为镁、钙、锌、镍、铜、锰(二价)或钴(二价)的盐,和所述三价金属盐为铝、铁、铬、锰(三价)、钴(三价)、镓、镧或钪的盐。
[6]上述方法[1]至[5]中任一种处理含有氟化合物和含氟聚合物的溶液的方法,其中所述二价和三价金属盐为氯化物。
[7]上述方法[1]至[6]中任一种处理含有氟化合物和含氟聚合物的溶液的方法,其中所述氟化合物为含有碳氟化合物链的羧酸或磺酸,其中所述碳原子的数目多于5。
[8]上述方法[1]至[7]中任一种处理含有氟化合物和含氟聚合物的溶液的方法,其中所述含氟聚合物为聚四氟乙烯。
[9]上述方法[1]至[8]中任一种处理含有氟化合物和含氟聚合物的溶液的方法,其中所述在层间含有所述氟化合物的层状双氢氧化物如下式[1]所示:
M(II)1-XM(III)X(OH)2YX/m·nH2O……[1]式中Y为含有所述碳氟化合物链的氟化合物的具有m价的阴离子,M(II)为二价金属离子,M(III)为三价金属离子,X为0.1至0.5,n为0或正整数。
[10]一种回收所述氟化合物及其盐的处理方法,所述方法包括:
通过上述方法[1]至[9]中任一种处理方法沉淀出所述层状双氢氧化物和含氟聚合物,
通过固液分离回收所述固体部分,
将所述回收的固体部分溶解在无机酸中以回收所述分离出的氟化合物或其盐,或
加热所述溶解所回收的固体部分的无机酸,
静置以使油层分层,并
提取出油层以回收所述氟化合物及其盐。
[11]一种回收所述氟化合物及其盐的处理方法,所述方法包括:
通过上述方法[1]至[9]中任一种处理方法沉淀出所述层状双氢氧化物和含氟聚合物,
通过固液分离回收所述固体部分,
使所述分离出的固体部分与碳酸钠水溶液接触,
通过固液分离回收所述固体部分,
将所回收的固体部分分散在有机溶剂中,并
从所述溶剂中过滤出不溶的固体部分。
根据上述本发明的方法,通过往含有所述氟化合物(如含有全氟化碳链的表面活性剂)和所述含氟聚合物的溶液中加入二价和三价金属盐可将所述氟化合物稳定地固定,从而形成在层间含有所述氟化合物的层状双氢氧化物(LDH)的沉淀。此外,由于采用所述LDH同时将含氟聚合物沉淀出,可采用LDH,通过固液分离将所述含氟聚合物从所述溶液中除去。
另外,根据本发明的处理方法,即使当所述含有全氟化碳链的表面活性剂阴离子水溶液的浓度低于几个重量百分数,例如大约0.01%重量的非常低的浓度时,也可将所述氟化合物以大于90%的非常高的比率固定。另外,作为所述加入的金属盐可使用对环境安全的盐,并且所回收的层状双氢氧化物为固体,这样在运输或贮存中通过干燥可很好地处理。
以下将对本发明作出具体的解释。(A)制备层状双氢氧化物
本发明是包括以下步骤的处理方法:其中往含具有碳氟化合物链的有机氟化合物(氟化合物)的阴离子(如羧酸离子或磺酸离子等)和含氟聚合物(如PTFE)的水溶液中加入二价和三价金属盐,形成在层间含有所述阴离子的LDH。通过所述方法,将上述阴离子固定在所述LDH层之间,同时沉淀出所述含氟聚合物。另外,通过固液分离从所述溶液中回收所述沉淀物。具体地讲,例如,本发明的处理方法可有效应用于其中含有氟表面活性剂(如羧酸)作为具有碳氟化合物链的氟化合物和含有聚四氟乙烯作为含氟聚合物的溶液。此外,作为所述含有氟化合物和含氟聚合物的溶液,可提及的有聚四氟乙烯树脂的乳液聚合后的凝结废水。
在本发明中,在层间含有所述氟化合物的层状双氢氧化物为例如在下式[1]中所示的化合物。另外,无论该化合物是否含有水都是可用的。
M(II)1-XM(III)X(OH)2YX/m·nH2O……[1]式中Y为含有所述碳氟化合物链的氟化合物的具有m价的阴离子,M(II)为二价金属离子,M(III)为三价金属离子,X为0.1至0.4,n为0或正整数。
上式[1]的在层间含有所述氟化合物的层状双氢氧化物为例如在下式[2]的化合物中的阴离子A被含有碳氟化合物链的氟化合物Y代替的化合物。
M(II)1-XM(III)X(OH)2AX/m·nH2O……[2]式中A为具有m价的阴离子,M(II)、M(III)、X和n与式[1]相同的。
所述二价金属离子为镁、钙、锌、镍、铜、锰(二价)或钴(二价)各自的离子。另外,所述三价金属离子为铝、铁、铬、锰(三价)、钴(三价)、镓、镧或钪各自的离子。氯化物、硫酸盐或硝酸盐等可用作这些离子的来源。在这些化合物中,由于氯化物容易得到并且其反应效果也好,因而优选使用。另外,这些金属盐分别为含有两种或多种类型的离子的混合化合物也是可行的。作为具有m价的阴离子,可使用羧酸根离子、磺酸根离子、氯离子和硝酸根离子等。
可通过将pH值调节至大于4、优选5至8,并往所述含有碳氟化合物链的氟化合物的水溶液中加入上述二价和三价金属盐来制备上式[1]所示的层状双氢氧化物。另外,优选在调节pH值之后或同时加入所述金属盐。具体地讲,上述层状双氢氧化物通过例如以下方式来发生沉淀:将所述与上述二价和三价金属盐混合的水溶液逐滴加入所述含有碳氟化合物链的氟化合物的水溶液中,直到摩尔比符合式[1],同时逐滴加入碱以调节所述溶液的pH值至大于4、优选5至8。另外,作为碱,可使用常规的氢氧化钠、氢氧化钾等。另外,当所述二价金属离子为钙或镁时,所述水溶液的pH为5至12是可取的。就加入二价和三价金属盐而言,优选在上式[1]的摩尔比X值为0.1至0.5。通常在室温下所分离的物质的自然沉淀需要大约3小时。另外,优选将所述溶液搅拌。可将形成的沉淀过滤以回收。
在上述层状双氢氧化物中,所述式[1]的X值为大约0.33的层状双氢氧化物不但具有较大的接受容量(吸收本领),而且还在所吸附的阴离子及其之间产生了稳定的化合物。因此,最优选将所述层状双氢氧化物用于固定和回收所吸附的阴离子。另外,可形成层状双氢氧化物的锌或镁的二价金属离子和铝或铁的三价金属离子均对环境安全和无害。另外用于形成所述层状双氢氧化物的氯离子和Na离子对于环境也是安全和无害的。另外,通过控制水溶液的pH值接近中性,也可基本上消除所述污水对环境的影响。
另外,如上所述,当形成层间含有氟化合物的层状双氢氧化物的沉淀物时,在调节所述溶液的pH值和加入所述金属盐之前或同时,优选首先对含有所述氟化合物和含氟聚合物的溶液进行惰性气体鼓泡以驱赶出在所述溶液中所含的碳酸。如果所述碳酸仍残留于溶液中时,所述金属盐和所述碱将与碳酸反应,因此不是优选的。
根据上述形成层状双氢氧化物的方法,可以高于60%、优选高于90%的高效率将含有所述碳氟化合物链的目标氟化合物阴离子固定。另外,根据本发明的处理方法,在所述溶液中的含氟聚合物与所述层状双氢氧化物发生凝结而沉淀。由所述方法可见上述层状双氢氧化物是作为凝结剂进行反应的。
另外,所形成的含有所述层状双氢氧化物的沉淀物可通过常规的固液分离方法进行分离。作为所述混凝物(concrete)的分离设备或方法的例子,可使用的有过滤、倾析、离心、增稠器、压滤机、预涂和body field等。另外,并不限于此。(B)氟化合物的回收
从所回收的式[1]所示的层状双氢氧化物中分离出所述氟化合物的方法如下。将所述层状双氢氧化物的沉淀物溶解在pH值小于1的无机酸中。此时,由于所述氟化合物停留在强酸中而没有发生溶解,因而通过固液分离将所停留的氟化合物回收。另一方面,当所述溶液的液体温度高于所述氟化合物或其盐的熔融温度时,由于所述氟化合物是液化的,因此可通过静置使油层分层而将所述氟化合物或其盐回收。另外,由于所述含氟聚合物(其将与所述层状双氢氧化物一起凝结沉淀)仍停留在强酸中没有发生溶解,因此可通过设置所述液体温度至高于所述氟化合物或其盐的熔融温度以将所述氟化合物液化,从而将所述含氟聚合物作为固体部分分离。
具体地讲,例如,所沉淀的层状双氢氧化物和含氟聚合物的凝结沉淀物通过固液分离回收,将所回收的物质溶解在pH值小于1的硫酸等中。此时,在所述层状双氢氧化物中的二价和三价金属组分发生溶解。另外,当所述液体温度高于所述氟化合物或其盐的熔融温度时,所述氟化合物或其盐将被液化。另一方面,由于所述沉淀物中所含的含氟聚合物的凝结物在强酸中不溶解,可通过对所述溶液进行固液分离,同时使所述液体温度高于熔融温度而将作为固体部分的凝结的含氟聚合物分离出。因此,通过在高于熔融温度下静置所述溶液,可将含有所述二价和三价金属离子的水层和含有所述氟化合物或其盐的油层分离以提取出油层。根据这种液体和液体间的分离,可容易地将所述含氟聚合物和氟化合物分离。可通过蒸馏等提纯所述油层而以高纯度和高产率回收到所述氟化合物(如羧酸)。
另外,当将所沉淀的层状双氢氧化物和所述含氟聚合物的凝结沉淀物与pH值小于1的硫酸等混合时,所述溶液的温度通过逐渐的稀释加热而快速地升高。由于这个原因,当所述液体温度变得高于所述氟化合物或其盐的熔融温度时,优选可通过固液分离将含有所述液化的氟化合物和所述凝结的含氟聚合物(为固体部分)的滤液分离而保持所述温度。另外,当所述液体温度较低时,优选将所述液体加热,这样将其升高至高于熔融温度。
还可用的另一种方法是通过对所述溶液进行固液分离而将所述氟化合物和所述含氟聚合物作为固体部分分离出,其中在低于所述熔融温度的液体温度下,将所述沉淀物溶解在强酸中。随后,将回收的固体部分加热至高于熔融温度以将所述氟化合物液化,从而将仍为固体部分的凝结的含氟聚合物从溶液中分离出。
除了上述将所述沉淀物溶解在强酸中的方法外,还可使用离子交换的回收方法。即是,将通过固液分离的含层状双氢氧化物的沉淀物分散在如碳酸钠的碳酸盐水溶液中。此时,已固定在所述层状双氢氧化物的二价和三价金属离子与碳酸根离子发生离子交换,并在液体中洗脱出。随后,通过对所述溶液进行固液分离将所述固体部分回收并溶解在醇中。将在所述醇中不溶的固体部分过滤出,这样可将所述氟化合物或其盐回收。
当所回收的固体部分与所述醇接触时,虽然所述氟化合物(如羧酸)溶解在所述醇中,但所述凝结的含氟聚合物仍没溶解而作为固体部分保留。通过蒸馏等将所述氟化合物的醇溶液精练,这样可以高纯度和高产率将所述氟化合物(如羧酸)回收。另一方面,可通过常规的固液分离方法回收所述含氟聚合物的凝结沉淀物。作为所述分离设备或方法的例子,可使用的有过滤、倾析、离心、增稠器、压滤机、预涂和body field等。另外,并不限于此。(C)应用
如上所述,根据本发明的处理方法可通过形成在层间含有所述氟化合物的层状双氢氧化物而将所述氟化合物固定,并且悬浮在所述溶液中的含氟聚合物也可与所形成的氟化合物的沉淀物一起凝结而沉淀出。另外,当废水含有易于形成LDH的阴离子(如碳酸根离子和硫酸根离子)作为内层物质时,可通过往所述溶液中加入比所述内层阴离子更多过量的金属盐而有效地实施本发明的方法。
另外,根据本发明的处理方法,可将其发展到各种方法,如离子交换法,其中所述氟化合物被吸收和固定在预形成的上式[2]所示的具有良好离子交换能力的层状双氢氧化物中;再水化法,其中将已吸收和固定有氟化合物的化合物焙烤以再生吸收能力,从而可重复使用等。
通过以下的实施例对本发明的处理方法作具体的解释。另外,这些实施例按以下条件进行测量。通过比色法,使用LC/MS分析或亚甲蓝测量在所述水溶液中的负离子浓度。通过以下方法制作校正曲线。制备5种标准物溶液,其中含有1至5ppm重量的上述负离子的铵盐,分别提取30ml所述标准物溶液至独立的漏斗中,各加入10ml氯仿和10ml亚甲蓝溶液。充分振荡后,将所述溶液静置10分钟,通过使用可见/紫外分光计测量这些溶液各自的吸光度,制作出校正曲线。测量波长固定在635nm。在这种浓度范围的吸光度值为0至1,校正曲线呈现出较好的线性。实施例的条件和结果显示于表1中。
实施例1(Al-Zn体系)
对于聚四氟乙烯树脂经过乳液聚合后的凝结废水,其中所述PTFE的浓度为2300ppm,测得全氟辛酸铵(C7F15COONH4)的浓度为148ppm。往所述废水中加入0.2N的氢氧化钠水溶液调节pH值至7。所述液体温度为26℃。接着,在3小时内往1L所述废水中滴加大约10mL氯化铝和氯化锌的混合水溶液,其中在所述混合的水溶液中Al3+离子为0.378mmol(为所述废水中APFO摩尔数的1.1倍),Zn2+离子为0.755mmol(为所述废水中APFO摩尔数的2.2倍)。另外,在滴加过程中,使用锚式搅拌桨,以50rpm的速率搅拌所述水溶液。另外,在滴加过程中,适当地滴加入0.2N的氢氧化钠水溶液以调节pH值为大于6.5至小于7.5。在滴加所述氯化铝和氯化锌的混合水溶液后,所述非常稀的乳白色液体立即开始凝结,形成白色沉淀物。从开始滴加所述混合的水溶液起至在3小时内完成形成所述沉淀物。当停止搅拌时,所形成的沉淀物在大约5分钟内很快完全沉降。上层清液是透明和无色的。通过3μm的膜过滤器将所述沉淀物过滤。将所述沉淀物与滤纸一起在70℃下干燥15小时。经过干燥的沉淀物重2.50g。当通过微分热重分析(DTA)、红外吸收光谱(IR)和XRD分析所述经过干燥的沉淀物时,检测到属于所述聚四氟乙烯树脂、所述负离子表面活性剂(即全氟辛酸)和层状双氢氧化物的峰。由这些结果可确证所述沉淀物含有所述聚四氟乙烯树脂、负离子表面活性剂与所述层状双氢氧化物一起沉淀的物质。当分析所述上层清液时,所述全氟辛酸铵的浓度为2ppm。因此,在所述层状双氢氧化物中所含的全氟辛酸的固定比为98.6%。另外,在所述上层清液中的聚四氟乙烯的浓度小于50ppm,因此所述沉淀比大于98%。
实施例2(Al-Mg体系)
对于聚四氟乙烯树脂经过乳液聚合后的凝结废水,其中所述PTFE的浓度为2300ppm,测得全氟辛酸铵(C7F15COONH4)的浓度为200ppm。往所述废水中加入0.2N的氢氧化钠水溶液调节pH值至10。所述液体温度为26℃。接着,在3小时内往1L所述废水中滴加大约10mL氯化铝和氯化镁的混合水溶液,其中在所述混合的水溶液中Al3+离子为0.603mmol(为所述废水中APFO摩尔数的1.3倍),Mg2+离子为1.21mmol(为所述废水中APFO摩尔数的2.6倍)。另外,在滴加过程中,使用锚式搅拌桨,以100rpm的速率搅拌所述水溶液。另外,在滴加过程中,适当地滴加入0.2N的氢氧化钠水溶液以调节pH值为大于9至小于10。在滴加所述氯化铝和氯化镁的混合水溶液后,所述非常稀的乳白色液体立即开始凝结,形成白色沉淀物。从开始滴加所述混合的水溶液起至在3小时内完成形成所述沉淀物。当停止搅拌时,所形成的沉淀物在大约5分钟内很快完全沉降。上层清液是透明和无色的。通过3μm的膜过滤器将所述沉淀物过滤。将所述沉淀物与滤纸一起在70℃下干燥15小时。经过干燥的沉淀物重2.54g。当通过微分热重分析(DTA)、红外吸收光谱(IR)和XRD分析所述经过干燥的沉淀物时,检测到属于所述聚四氟乙烯树脂、所述负离子表面活性剂(即全氟辛酸)和层状双氢氧化物的峰。由这些结果可确证所述沉淀物含有所述聚四氟乙烯树脂、负离子表面活性剂与所述层状双氢氧化物一起沉淀的物质。当分析所述上层清液时,所述全氟辛酸铵的浓度为8ppm。因此,在所述层状双氢氧化物中所含的全氟辛酸的固定比为95.9%。另外,在所述上层清液中的聚四氟乙烯的浓度小于50ppm,因此所述沉淀比大于98%。实施例3(Al-Mg体系,过量滴加)
对于聚四氟乙烯树脂经过乳液聚合后的凝结废水,其中所述PTFE的浓度为2300ppm,测得全氟辛酸铵(C7F15COONH4)的浓度为148ppm。往所述废水中加入0.2N的氢氧化钠水溶液调节pH值至7。所述液体温度为26℃。接着,在3小时内往1L所述废水中滴加大约10mL氯化铝和氯化镁的混合水溶液,其中在所述混合的水溶液中Al3+离子为4.46mmol(为所述废水中APFO摩尔数的13倍),Mg2+离子为8.92mmol(为所述废水中APFO摩尔数的26倍)。另外,在滴加过程中,使用锚式搅拌桨,以100rpm的速率搅拌所述水溶液。另外,在滴加过程中,适当地滴加入0.2N的氢氧化钠水溶液以调节pH值为大于10至小于11。在滴加所述氯化铝和氯化镁的混合水溶液后,所述非常稀的乳白色液体立即开始凝结,形成白色沉淀物。从开始滴加所述混合的水溶液起至在3小时内完成形成所述沉淀物。当停止搅拌时,所形成的沉淀物在大约5分钟内很快完全沉降。上层清液是透明和无色的。通过3μm的膜过滤器将所述沉淀物过滤。将所述沉淀物与滤纸一起在70℃下干燥15小时。经过干燥的沉淀物重3.56g。当通过微分热重分析(DTA)、红外吸收光谱(IR)和XRD分析所述经过干燥的沉淀物时,检测到属于所述聚四氟乙烯树脂、所述负离子表面活性剂(即全氟辛酸)和层状双氢氧化物的峰。由这些结果可确证所述沉淀物含有所述聚四氟乙烯树脂、负离子表面活性剂与所述层状双氢氧化物一起沉淀的物质。当分析所述上层清液时,所述全氟辛酸铵的浓度为2ppm。因此,在所述层状双氢氧化物中所含的全氟辛酸的固定比为98.6%。另外,在所述上层清液中的聚四氟乙烯的浓度小于50ppm,因此所述沉淀比大于98%。实施例4(Al-Zn体系,采用硫酸回收)
对于聚四氟乙烯树脂经过乳液聚合后的凝结废水,其中所述PTFE的浓度为2300ppm,测得全氟辛酸铵(C7F15COONH4)的浓度为500ppm。往所述废水中加入0.2N的氢氧化钠水溶液调节pH值至7。所述液体温度为26℃。接着,在3小时内往20L所述废水中滴加大约100mL氯化铝和氯化锌的混合水溶液,其中在所述混合的水溶液中Al3+离子为30.2mmol(为所述废水中APFO摩尔数的1.3倍),Zn2+离子为69.6mmol(为所述废水中APFO摩尔数的3.0倍)。另外,在滴加过程中,使用锚式搅拌桨,以75rpm的速率搅拌所述水溶液。另外,在滴加过程中,适当地滴加入0.2N的氢氧化钠水溶液以调节pH值为大于6.5至小于7.5。在滴加所述氯化铝和氯化锌的混合水溶液后,所述非常稀的乳白色液体立即开始凝结,形成白色沉淀物。从开始滴加所述混合的水溶液起至在3小时内完成形成所述沉淀物。当停止搅拌时,所形成的沉淀物在大约5分钟内很快完全沉降。上层清液是透明和无色的。通过3μm的膜过滤器将所述沉淀物过滤。将所述沉淀物与滤纸一起在70℃下干燥15小时。经过干燥的沉淀物重65.2g。当通过微分热重分析(DTA)、红外吸收光谱(IR)和XRD分析所述经过干燥的沉淀物时,检测到属于所述聚四氟乙烯树脂、所述负离子表面活性剂(即全氟辛酸)和层状双氢氧化物的峰。由这些结果可确证所述沉淀物含有所述聚四氟乙烯树脂、负离子表面活性剂与所述层状双氢氧化物一起沉淀的物质。当分析所述上层清液时,所述全氟辛酸铵的浓度为3ppm。因此,在所述层状双氢氧化物中所含的全氟辛酸的固定比为99.4%。另外,在所述上层清液中的聚四氟乙烯的浓度小于50ppm,因此所述沉淀比大于98%。
另外,将40g所述经过干燥的沉淀物加入到120g稀硫酸中,其中浓度为10%,在室温下搅拌所述水溶液3小时。经过这样处理后,在70℃下加热所述溶液以过滤出不溶的固体部分。滤出的固体部分经过干燥后重27.6g。当通过DTA和IR分析所述经过过滤的固体部分时,检测到属于所述聚四氟乙烯树脂的峰。另外,在70℃下静置所述滤液以分离出含Zn离子和Al离子的上层水溶液以及下层油层。随后提取出油层以进行蒸馏,得到4.0g全氟辛酸。实施例5(Al-Mg体系,采用硫酸回收)
对于聚四氟乙烯树脂经过乳液聚合后的凝结废水,其中所述PTFE的浓度为2300ppm,测得全氟辛酸铵(C7F15COONH4)的浓度为500ppm。往所述废水中加入0.2N的氢氧化钠水溶液调节pH值至7。所述液体温度为26℃。接着,在3小时内往20L所述废水中滴加大约1000mL氯化铝和氯化镁的混合水溶液,其中在所述混合的水溶液中Al3+离子为46.4mmol(为所述废水中APFO摩尔数的2.0倍),Mg2+离子为92.8mmol(为所述废水中APFO摩尔数的4.0倍)。另外,在滴加过程中,使用锚式搅拌桨,以50rpm的速率搅拌所述水溶液。另外,在滴加过程中,适当地滴加入0.2N的氢氧化钠水溶液以调节pH值为大于9至小于10。在滴加所述氯化铝和氯化镁的混合水溶液后,所述非常稀的乳白色液体立即开始凝结,形成白色沉淀物。从开始滴加所述混合的水溶液起至在3小时内完成形成所述沉淀物。当停止搅拌时,所形成的沉淀物在大约5分钟内很快完全沉降。上层清液是透明和无色的。通过3μm的膜过滤器将所述沉淀物过滤。将所述沉淀物与滤纸一起在70℃下干燥直至恒重。经过干燥的沉淀物重66.6g。当通过微分热重分析(DTA)、红外吸收光谱(IR)和XRD分析所述经过干燥的沉淀物时,检测到属于所述聚四氟乙烯树脂、所述负离子表面活性剂(即全氟辛酸)和层状双氢氧化物的峰。由这些结果可确证所述沉淀物含有所述聚四氟乙烯树脂、负离子表面活性剂与所述层状双氢氧化物一起沉淀的物质。当分析所述上层清液时,所述全氟辛酸铵的浓度为3ppm。因此,在所述层状双氢氧化物中所含的全氟辛酸的固定比为99.4%。另外,在所述上层清液中的聚四氟乙烯的浓度小于50ppm,因此所述沉淀比大于98%。
另外,将40g所述经过干燥的沉淀物加入到120g稀硫酸中,其中浓度为10%,在室温下搅拌所述水溶液3小时。经过这样处理后,在70℃下加热所述溶液以过滤出不溶的固体部分。滤出的固体部分经过干燥后重27.0g。当通过DTA和IR分析所述经过过滤的固体部分时,检测到属于所述聚四氟乙烯树脂的峰。另外,在70℃下静置所述滤液以分离出含Al离子和Mg离子的上层水溶液以及下层油层。随后提取出油层以进行蒸馏,得到4.0g全氟辛酸。实施例6(Al-Zn体系,采用盐酸回收)
对于聚四氟乙烯树脂经过乳液聚合后的凝结废水,其中所述PTFE的浓度为2300ppm,测得全氟辛酸铵(C7F15COONH4)的浓度为500ppm。往所述废水中加入0.2N的氢氧化钠水溶液调节pH值至7。所述液体温度为26℃。接着,在3小时内往20L所述废水中滴加大约100mL氯化铝和氯化锌的混合水溶液,其中在所述混合的水溶液中Al3+离子为30.2mmol(为所述废水中APFO摩尔数的1.3倍),Zn2+离子为69.6mmol(为所述废水中APFO摩尔数的3.0倍)。另外,在滴加过程中,使用锚式搅拌桨,以75rpm的速率搅拌所述水溶液。另外,在滴加过程中,适当地滴加入0.2N的氢氧化钠水溶液以调节pH值为大于6.5至小于7.5。在滴加所述氯化铝和氯化锌的混合水溶液后,所述非常稀的乳白色液体立即开始凝结,形成白色沉淀物。从开始滴加所述混合的水溶液起至在3小时内完成形成所述沉淀物。当停止搅拌时,所形成的沉淀物在大约5分钟内很快完全沉降。上层清液是透明和无色的。通过3μm的膜过滤器将所述沉淀物过滤。将所述沉淀物与滤纸一起在70℃下干燥15小时。经过干燥的沉淀物重65.0g。当通过微分热重分析(DTA)、红外吸收光谱(IR)和XRD分析所述经过干燥的沉淀物时,检测到属于所述聚四氟乙烯树脂、所述负离子表面活性剂(即全氟辛酸)和层状双氢氧化物的峰。由这些结果可确证所述沉淀物含有所述聚四氟乙烯树脂、负离子表面活性剂与所述层状双氢氧化物一起沉淀的物质。当分析所述上层清液时,所述全氟辛酸铵的浓度为3ppm。因此,在所述层状双氢氧化物中所含的全氟辛酸的固定比为99.4%。另外,在所述上层清液中的聚四氟乙烯的浓度小于50ppm,因此所述沉淀比大于98%。
另外,将40g所述经过干燥的沉淀物加入到120g浓盐酸中,在室温下搅拌所述水溶液3小时。随后,在70℃下加热所述溶液以过滤出不溶的固体部分。滤出的固体部分经过干燥后重27.8g。当通过DTA和IR分析所述经过过滤的固体部分时,检测到属于所述聚四氟乙烯树脂的峰。另外,在70℃下静置所述滤液以分离出含Zn离子和Al离子的上层水溶液以及下层油层。随后提取出油层以进行蒸馏,得到3.9g全氟辛酸。实施例7(Al-Mg体系,将不溶固体部分静置,没有进行分离)
对于聚四氟乙烯树脂经过乳液聚合后的凝结废水,其中所述PTFE的浓度为2300ppm,测得全氟辛酸铵(C7F15COONH4)的浓度为500ppm。往所述废水中加入0.2N的氢氧化钠水溶液调节pH值至7。所述液体温度为26℃。接着,在3小时内往20L所述废水中滴加大约100mL氯化铝和氯化镁的混合水溶液,其中在所述混合的水溶液中Al3+离子为46.4mmol(为所述废水中APFO摩尔数的2.0倍),Mg2+离子为92.8mmol(为所述废水中APFO摩尔数的4.0倍)。另外,在滴加过程中,使用锚式搅拌桨,以50rpm的速率搅拌所述水溶液。另外,在滴加过程中,适当地滴加入0.2N的氢氧化钠水溶液以调节pH值为大于9至小于10。在滴加所述氯化铝和氯化镁的混合水溶液后,所述非常稀的乳白色液体立即开始凝结,形成白色沉淀物。从开始滴加所述混合的水溶液起至在3小时内完成形成所述沉淀物。当停止搅拌时,所形成的沉淀物在大约5分钟内很快完全沉降。上层清液是透明和无色的。通过3μm的膜过滤器将所述沉淀物过滤。将所述沉淀物与滤纸一起在70℃下干燥直至恒重。经过干燥的沉淀物重66.6g。当通过微分热重分析(DTA)、红外吸收光谱(IR)和XRD分析所述经过干燥的沉淀物时,检测到属于所述聚四氟乙烯树脂、所述负离子表面活性剂(即全氟辛酸)和层状双氢氧化物的峰。由这些结果可确证所述沉淀物含有所述聚四氟乙烯树脂、负离子表面活性剂与所述层状双氢氧化物一起沉淀的物质。当分析所述上层清液时,所述全氟辛酸铵的浓度为3ppm。因此,在所述层状双氢氧化物中所含的全氟辛酸的固定比为99.4%。另外,在所述上层清液中的聚四氟乙烯的浓度小于50ppm,因此所述沉淀比大于98%。
另外,将40g所述经过干燥的沉淀物加入到120g稀硫酸中,其中浓度为10%,在室温下搅拌所述水溶液3小时。随后,在70℃下加热所述溶液,并在所述温度下静置而没有过滤出不溶的固体部分,这样分离出含Al离子和Mg离子的上层水溶液以及下层油层。随后提取出油层以进行蒸馏,得到4.1g全氟辛酸。
实施例8(Al-Ca体系)
对于聚四氟乙烯树脂经过乳液聚合后的凝结废水,其中所述PTFE的浓度为2300ppm,测得全氟辛酸铵(C7F15COONH4)的浓度为1000ppm。另外,经过预处理除去所述聚四氟乙烯树脂颗粒(保留在所述废水中)的影响后,测量吸光度。往所述废水中加入0.2N的氢氧化钠水溶液调节pH值至7。所述液体温度为26℃。接着,在3小时内往1L所述废水中滴加大约10mL氯化铝和氯化钙的混合水溶液,其中在所述混合的水溶液中Al3+离子为2.32mmol(为所述废水中APFO摩尔数的1.0倍),Ca2+离子为4.64mmol(为所述废水中APFO摩尔数的2.0倍)。另外,在滴加过程中,使用锚式搅拌桨,以50rpm的速率搅拌所述水溶液。另外,在滴加过程中,适当地滴加入0.2N的氢氧化钠水溶液以调节pH值为大于9至小于10。在滴加所述氯化铝和氯化钙的混合水溶液后,所述非常稀的乳白色液体立即开始凝结,形成白色沉淀物。从开始滴加所述混合的水溶液起至在3小时内完成形成所述沉淀物。当停止搅拌时,所形成的沉淀物在大约5分钟内很快完全沉降。上层清液是透明和无色的。通过3μm的膜过滤器将所述沉淀物过滤。将所述沉淀物与滤纸一起在70℃下干燥15小时。经过干燥的沉淀物重3.22g。当通过微分热重分析(DTA)、红外吸收光谱(IR)和XRD分析所述经过干燥的沉淀物时,检测到属于所述聚四氟乙烯树脂、所述负离子表面活性剂(即全氟辛酸)和层状双氢氧化物的峰。由这些结果可确证所述沉淀物含有所述聚四氟乙烯树脂、负离子表面活性剂与所述层状双氢氧化物一起沉淀的物质。当分析所述上层清液时,所述全氟辛酸铵的浓度为344ppm。因此,在所述层状双氢氧化物中所含的全氟辛酸的固定比为65.6%。另外,在所述上层清液中的聚四氟乙烯的浓度小于50ppm,因此所述沉淀比大于98%。实施例9(Al-Mg体系/C9F19COONH4)
对于聚四氟乙烯树脂经过乳液聚合后的凝结废水,其中所述PTFE的浓度为2300ppm,测得全氟癸酸铵(C9F19COONH4)的浓度为500ppm。往所述废水中加入0.2N的氢氧化钠水溶液调节pH值至10。所述液体温度为26℃。接着,在3小时内往1L所述废水中滴加大约100mL氯化铝和氯化镁的混合水溶液,其中在所述混合的水溶液中Al3+离子为1.88mmol(为所述废水中APFO摩尔数的2.0倍),Mg2+离子为3.77mmol(为所述废水中APFO摩尔数的4.0倍)。另外,在滴加过程中,使用锚式搅拌桨,以50rpm的速率搅拌所述水溶液。另外,在滴加过程中,适当地滴加入0.2N的氢氧化钠水溶液以调节pH值为大于9至小于10。在滴加所述氯化铝和氯化镁的混合水溶液后,所述非常稀的乳白色液体立即开始凝结,形成白色沉淀物。从开始滴加所述混合的水溶液起至在3小时内完成形成所述沉淀物。当停止搅拌时,所形成的沉淀物在大约5分钟内很快完全沉降。上层清液是透明和无色的。通过3μm的膜过滤器将所述沉淀物过滤。将所述沉淀物与滤纸一起在70℃下干燥直至恒重。经过干燥的沉淀物重2.82g。当通过微分热重分析(DTA)、红外吸收光谱(IR)和XRD分析所述经过干燥的沉淀物时,检测到属于所述聚四氟乙烯树脂、所述负离子表面活性剂(即全氟癸酸)和层状双氢氧化物的峰。由这些结果可确证所述沉淀物含有所述聚四氟乙烯树脂、负离子表面活性剂与所述层状双氢氧化物一起沉淀的物质。当分析所述上层清液时,所述全氟癸酸铵的浓度为3ppm。因此,在所述层状双氢氧化物中所含的全氟癸酸的固定比为99.4%。另外,在所述上层清液中的聚四氟乙烯的浓度小于50ppm,因此所述沉淀比大于98%。实施例10(Al-Zn体系/LHD的形成温度为60℃)
对于聚四氟乙烯树脂经过乳液聚合后的凝结废水,其中所述PTFE的浓度为2300ppm,测得全氟辛酸铵(C7F15COONH4)的浓度为148ppm。往所述废水中加入0.2N的氢氧化钠水溶液调节pH值至7。另外,将所述水溶液加热并保持在60℃至70℃。接着,在3小时内往1L所述废水中滴加大约10mL氯化铝和氯化锌的混合水溶液,其中在所述混合的水溶液中Al3+离子为0.378mmol(为所述废水中APFO摩尔数的1.1倍),Zn2+离子为0.755mmol(为所述废水中APFO摩尔数的2.2倍)。另外,在滴加过程中,使用锚式搅拌桨,以50rpm的速率搅拌所述水溶液。另外,在滴加过程中,适当地滴加入0.2N的氢氧化钠水溶液以调节pH值为大于6.5至小于7.5。在滴加所述氯化铝和氯化锌的混合水溶液后,所述非常稀的乳白色液体立即开始凝结,形成白色沉淀物。从开始滴加所述混合的水溶液起至在3小时内完成形成所述沉淀物。当停止搅拌时,所形成的沉淀物在大约5分钟内很快完全沉降。上层清液是透明和无色的。通过3μm的膜过滤器将所述沉淀物过滤。将所述沉淀物与滤纸一起在70℃下干燥15小时。经过干燥的沉淀物重2.62g。当通过微分热重分析(DTA)、红外吸收光谱(IR)和XRD分析所述经过干燥的沉淀物时,检测到属于所述聚四氟乙烯树脂、所述负离子表面活性剂(即全氟辛酸)和层状双氢氧化物的峰。由这些结果可确证所述沉淀物含有所述聚四氟乙烯树脂、负离子表面活性剂与所述层状双氢氧化物一起沉淀的物质。当分析所述上层清液时,所述全氟辛酸铵的浓度为13ppm。因此,在所述层状双氢氧化物中所含的全氟辛酸的固定比为91.2%。另外,在所述上层清液中的聚四氟乙烯的浓度小于50ppm,因此所述沉淀比大于98%。
实施例11
对于聚四氟乙烯树脂经过乳液聚合后的凝结废水,其中所述PTFE的浓度为2300ppm,测得全氟辛酸铵(C7F15COONH4)的浓度为500ppm。往所述废水中加入0.2N的氢氧化钠水溶液调节pH值至7。所述液体温度为26℃。接着,在3小时内往所述废水中滴加大约10mL氯化铝、氯化锌和氯化镁的混合水溶液,其中在所述混合的水溶液中Al3+离子为0.232mmol(为所述废水中APFO摩尔数的1.0倍),Zn2+离子为0.232mmol(为所述废水中APFO摩尔数的1.0倍)和Mg+离子为0.232mmol(为所述废水中APFO摩尔数的1.0倍)。随后,以实施例1相同的方法形成沉淀物,不同之处在于将溶液的pH值调节为8至9。经过干燥的沉淀物重为2.32g。另外,对于所述沉淀物,通过如实施例1相同的方法,可确证所述沉淀物含有所述聚四氟乙烯树脂、负离子表面活性剂与所述层状双氢氧化物一起沉淀的物质。当分析所述上层清液时,所述全氟辛酸铵的浓度为4ppm。因此,在所述层状双氢氧化物中所含的全氟辛酸的固定比为96%。另外,在所述上层清液中的聚四氟乙烯的浓度小于50ppm,因此所述沉淀比大于98%。
表1
(注)括号内的金属盐浓度值为摩尔比。沉淀物重量为干重(g)。阴离子的固定比为与初始氟化合物浓度比较的百分比。聚合物的沉淀比为与初始含氟聚合物浓度比较的沉淀重量百分比。上层清液中的阴离子为氟化合物。除编号10外,其余的液体温度为26℃。
| 编号 | 溶液中的氟化合物 | 溶液的含氟聚合物 | 加入的金属盐mmol | 调节的pH | 沉淀物重量(g) | 阴离子的固定比% | 聚合物的沉淀比% | 上层清液的浓度 | |||
| 类型 | 浓度 | 三价 | 二价 | 阴离子 | 聚合物 | ||||||
| 1 | 全氟辛酸铵(C7F15COONH4) | 148ppm1L | PTFE2300ppm | Al0.378(1.1) | Zn0.755(2.2) | 6.5~7.5 | 2.50 | 98.6 | 98% | 2ppm | <50ppm |
| 2 | Ditto | 200ppm1L | PTFE2300ppm | Al0.603(1.3) | Mg1.21(2.6) | 9~10 | 2.54 | 95.9 | 98% | 8ppm | <50ppm |
| 3 | Ditto | 148ppm1L | PTFE2300ppm | Al4.46(1.3) | Mg8.92(2.6) | 10~11 | 3.56 | 98.6 | 98% | 2ppm | <50ppm |
| 4 | Ditto | 500ppm20L | PTFE2300ppm | Al30.2(1.3) | Zn69.6(3.0) | 6.5~7.5 | 65.2 | 99.4 | 98% | 3ppm | <50ppm |
| 5 | Ditto | 500ppm20L | PTFE2300ppm | Al46.4(2.0) | Mg92.8(4.0) | 9~10 | 66.6 | 99.4 | 98% | 3ppm | <50ppm |
| 6 | 如编号4形成沉淀物的相同条件,将回收的沉淀物溶解在浓盐酸中以回收全氟辛酸 | ||||||||||
| 7 | 如编号5形成沉淀物的相同条件,将回收的沉淀物溶解在稀硫酸中,以在没有过滤去不溶物下提取出回收全氟辛酸的油层 | ||||||||||
| 8 | Ditto | 1000ppm1L | PTFE2300ppm | Al2.32(1.0) | Ca4.64(2.0) | 9~10 | 3.22 | 65.6 | 98% | 344ppm | <50ppm |
| 9 | 全氟癸酸铵(C9F19COONH4) | 500ppm1L | PTFE2300ppm | Al1.88(2.0) | Mg3.77(4.0) | 9~10 | 2.82 | 99.4 | 98% | 3ppm | <50ppm |
| 10 | 全氟辛酸铵(液体温度50-60℃) | 148ppm1L | PTFE2300ppm | Al0.378(1.1) | Zn0.755(2.2) | 6.5~7.5 | 2.62 | 91.2 | 98% | 13ppm | <50ppm |
| 11 | 全氟辛酸铵(C7F15COONH4) | 100ppm1L | PTFE2300ppm | Al0.232 | Zn:0.232Mg:0.232 | 8~9 | 2.32 | 96.0 | 98% | 4ppm | <50ppm |
[工业应用性]
根据本发明的方法,以下将是可能的:可将所述氟化合物(如具有全氟化碳链的表面活性剂)稳定地吸收和固定在所述层状双氢氧化物的层间,并且在所述溶液中的含氟聚合物(如PTFE)可同时被凝结和沉淀。在所述溶液中层状双氢氧化物的形成和氟化合物的吸收是同时进行的,并且所述层状双氢氧化物可通过加入二价和三价金属盐容易地形成,因此上述氟化合物可容易地被吸收和固定。另外,在适合的实施方案中,当所述含有全氟化碳链的表面活性剂阴离子水溶液的浓度低于几个重量百分数,例如大约0.01%重量的非常低的浓度时,也可将所述氟化合物以大于90%的非常高的比率固定。另外,作为所述加入的金属盐,可使用对环境安全的盐。另外,由于所述层状双氢氧化物可作为固体回收,有利于运输或贮存。另外,根据本发明的处理方法,所述固定在层状双氢氧化物的氟化合物可通过分离而有效地回收,以供重复使用。因此可降低所述氟化合物对环境和生态体系的负担,并可将所述氟化合物作为资源重复使用。另外,由于在所述溶液中的含氟聚合物(如PTFE)可通过固定所述氟化合物而被凝结和沉淀,因此可有效地处理所述含氟聚合物的凝结废水,其中在生产方法(如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,这种废水是被排出的。
Claims (11)
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.权利要求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.权利要求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pH值为4至12,
往所述溶液中加入二价和三价金属盐,和
沉淀出在层间含有所述氟化合物的层状双氢氧化物和含氟聚合物。
5.权利要求1至4中任一项的处理含有氟化合物和含氟聚合物的溶液的方法,其中所述二价金属盐为镁、钙、锌、镍、铜、锰(二价)或钴(二价)的盐,和所述三价金属盐为铝、铁、铬、锰(三价)、钴(三价)、镓、镧或钪的盐。
6.权利要求1至5中任一项的处理含有氟化合物和含氟聚合物的溶液的方法,其中所述二价和三价金属盐为氯化物。
7.权利要求1至6中任一项的处理含有氟化合物和含氟聚合物的溶液的方法,其中所述氟化合物为含有碳氟化合物链的羧酸或磺酸,其中所述碳原子的数目多于5。
8.权利要求1至7中任一项的处理含有氟化合物和含氟聚合物的溶液的方法,其中所述含氟聚合物为聚四氟乙烯。
9.权利要求1至8中任一项的处理含有氟化合物和含氟聚合物的溶液的方法,其中所述在层间含有所述氟化合物的层状双氢氧化物如下式[1]所示:
M(II)1-XM(III)X(OH)2YX/m·nH2O……[1]式中Y为含有所述碳氟化合物链的氟化合物的具有m价的阴离子,M(II)为二价金属离子,M(III)为三价金属离子,X为0.1至0.5,n为0或正整数。
10.一种回收所述氟化合物及其盐的处理方法,所述方法包括:
通过权利要求1至9中任一项的处理方法沉淀出所述层状双氢氧化物和含氟聚合物,
通过固液分离回收所述固体部分,
将所述回收的固体部分溶解在无机酸中以回收所述分离出的氟化合物或其盐,或
加热所述溶解所回收的固体部分的无机酸,
静置以使油层分层,并
提取出油层以回收所述氟化合物及其盐。
11.一种回收所述氟化合物及其盐的处理方法,所述方法包括:
通过权利要求1至9中任一项的处理方法沉淀出所述层状双氢氧化物和含氟聚合物,
通过固液分离回收所述固体部分,
使所述分离出的固体部分与碳酸钠水溶液接触,
通过固液分离回收所述固体部分,
将所回收的固体部分分散在有机溶剂中,并
从所述溶剂中过滤出不溶的固体部分。
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000227191 | 2000-07-27 | ||
| JP227191/2000 | 2000-07-27 | ||
| JP227191/00 | 2000-07-27 | ||
| JP206241/01 | 2001-07-06 | ||
| JP206241/2001 | 2001-07-06 | ||
| JP2001206241 | 2001-07-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1386114A true CN1386114A (zh) | 2002-12-18 |
| CN1217909C CN1217909C (zh) | 2005-09-07 |
Family
ID=26596820
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN018021689A Expired - Fee Related CN1217909C (zh) | 2000-07-27 | 2001-07-26 | 氟化合物的处理方法 |
| CNB018021697A Expired - Fee Related CN1232495C (zh) | 2000-07-27 | 2001-07-26 | 氟化合物的处理方法和处理物质 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB018021697A Expired - Fee Related CN1232495C (zh) | 2000-07-27 | 2001-07-26 | 氟化合物的处理方法和处理物质 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (3) | US6897344B2 (zh) |
| EP (2) | EP1251117B1 (zh) |
| JP (2) | JP5288428B2 (zh) |
| CN (2) | CN1217909C (zh) |
| RU (2) | RU2285668C2 (zh) |
| WO (2) | WO2002010104A1 (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1300013C (zh) * | 2004-09-21 | 2007-02-14 | 华南理工大学 | 水溶性无机金属盐的固定化方法 |
| CN103153874A (zh) * | 2010-09-16 | 2013-06-12 | 朗盛德国有限责任公司 | 电镀工业排放液的处理 |
| CN108137470A (zh) * | 2015-10-19 | 2018-06-08 | 大金工业株式会社 | 含有碳原子数2~7的含氟有机酸和杂质的组合物的处理方法 |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002010104A1 (en) * | 2000-07-27 | 2002-02-07 | Jemco Inc. | Method of treating fluorine compound |
| JP2003284921A (ja) * | 2002-03-28 | 2003-10-07 | Asahi Glass Co Ltd | 含フッ素乳化剤の回収方法 |
| EP1692289B1 (en) | 2003-10-27 | 2012-01-25 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Rice and products thereof having starch with an increased proportion of amylose |
| US7989535B2 (en) * | 2005-06-24 | 2011-08-02 | Daikin Industries, Ltd. | Surface-modified nanofiller and polymer composite material |
| ES2843348T3 (es) * | 2006-04-06 | 2021-07-16 | Commonwealth Scient & Industrial Research Organisation C S I R O | Método de recuperación de agua subterránea |
| CN100376537C (zh) * | 2006-10-17 | 2008-03-26 | 山东东岳高分子材料有限公司 | 分散法聚四氟乙烯树脂生产中全氟辛酸铵的回收处理方法 |
| ATE544787T1 (de) * | 2006-11-24 | 2012-02-15 | Asahi Glass Co Ltd | Verfahren zur herstellung einer wässrigen dispersion von fluorhaltigem polymer mit verringertem gehalt an fluorhaltigem emulgator |
| CA2755868C (en) * | 2009-03-20 | 2021-07-13 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Treatment or remediation of natural or waste water |
| DE102009038125A1 (de) * | 2009-08-14 | 2011-02-17 | Hansgrohe Ag | Verfahren zur Aufarbeitung von tensidhaltigen Abfällen oder Abwässern |
| DE102009043699A1 (de) * | 2009-10-01 | 2011-04-07 | Infors Ag | Vorrichtung zur Probenahme |
| CN103084150B (zh) * | 2011-11-08 | 2016-04-06 | 中国地质大学(北京) | 一种深度去除水中氟离子用多孔材料的制备方法 |
| CN102992518A (zh) * | 2012-11-27 | 2013-03-27 | 常州大学 | 一种含氟废水的处理方法 |
| RU2570467C2 (ru) * | 2014-04-16 | 2015-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" | Способ очистки сточных вод от фтора |
| CN103990428A (zh) * | 2014-05-06 | 2014-08-20 | 上海大学 | 棒状多孔结构钴铝复氧化物除氟材料及其制备方法 |
| US12404195B2 (en) | 2017-09-08 | 2025-09-02 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Process for removing silica and reducing total hardness from water |
| EP3678997A4 (en) | 2017-09-08 | 2021-05-05 | Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation | WATER TREATMENT PROCESS |
| CN109354142A (zh) * | 2018-11-01 | 2019-02-19 | 江苏天染坊纺织科技有限公司 | 一种用于高效污水处理的无机复合混凝剂及其制备方法 |
| US12410071B1 (en) | 2020-10-19 | 2025-09-09 | Wm Intellectual Property Holdings, L.L.C. | System and method for removal of PFAS and other emerging contaminant micro-constituents from landfill leachate and other impacted liquids |
| CN118681533B (zh) * | 2024-08-23 | 2025-01-10 | 中铁四局集团有限公司 | 一种污水中氟化物处理用材料与应用 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2903981A1 (de) * | 1979-02-02 | 1980-08-07 | Hoechst Ag | Rueckgewinnung fluorierter emulgatorsaeuren aus basischen anionenaustauschern |
| US4867882A (en) * | 1987-11-09 | 1989-09-19 | Aluminum Company Of America | Method for reducing the amount of anionic metal ligand complex in a solution |
| RU2015954C1 (ru) * | 1991-07-08 | 1994-07-15 | Власов Геннадий Афанасьевич | Способ очистки фторхлоруглеродных жидкостей |
| JPH0648742A (ja) | 1992-07-27 | 1994-02-22 | Nitto Chem Ind Co Ltd | 層間化合物 |
| GB9223603D0 (en) * | 1992-11-11 | 1992-12-23 | Unilever Plc | Cosmetic composition |
| JP3995301B2 (ja) * | 1997-03-31 | 2007-10-24 | コープケミカル株式会社 | 層状複水酸化物と糖類の複合体及びその製造方法、並びに糖類の回収材 |
| JP2001522711A (ja) * | 1997-11-08 | 2001-11-20 | アイシス イノヴェイション リミテッド | 分離方法 |
| WO2002010104A1 (en) * | 2000-07-27 | 2002-02-07 | Jemco Inc. | Method of treating fluorine compound |
-
2001
- 2001-07-26 WO PCT/JP2001/006451 patent/WO2002010104A1/ja not_active Ceased
- 2001-07-26 CN CN018021689A patent/CN1217909C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2001-07-26 RU RU2002111358/15A patent/RU2285668C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2001-07-26 RU RU2002111359/04A patent/RU2002111359A/ru not_active Application Discontinuation
- 2001-07-26 JP JP2002516238A patent/JP5288428B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2001-07-26 WO PCT/JP2001/006452 patent/WO2002010105A1/ja not_active Ceased
- 2001-07-26 US US10/088,073 patent/US6897344B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-07-26 EP EP01955538A patent/EP1251117B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-07-26 EP EP01955537A patent/EP1251116A4/en not_active Withdrawn
- 2001-07-26 CN CNB018021697A patent/CN1232495C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2001-07-26 US US10/070,756 patent/US6743957B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-07-26 JP JP2002516237A patent/JP5007965B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2004
- 2004-03-26 US US10/809,354 patent/US7135430B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1300013C (zh) * | 2004-09-21 | 2007-02-14 | 华南理工大学 | 水溶性无机金属盐的固定化方法 |
| CN103153874A (zh) * | 2010-09-16 | 2013-06-12 | 朗盛德国有限责任公司 | 电镀工业排放液的处理 |
| CN108137470A (zh) * | 2015-10-19 | 2018-06-08 | 大金工业株式会社 | 含有碳原子数2~7的含氟有机酸和杂质的组合物的处理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6743957B2 (en) | 2004-06-01 |
| US6897344B2 (en) | 2005-05-24 |
| EP1251116A1 (en) | 2002-10-23 |
| EP1251117A4 (en) | 2005-02-16 |
| WO2002010105A1 (en) | 2002-02-07 |
| US20050004410A1 (en) | 2005-01-06 |
| CN1232495C (zh) | 2005-12-21 |
| EP1251117B1 (en) | 2011-07-13 |
| US20020183570A1 (en) | 2002-12-05 |
| CN1386115A (zh) | 2002-12-18 |
| RU2285668C2 (ru) | 2006-10-20 |
| US20030006195A1 (en) | 2003-01-09 |
| US7135430B2 (en) | 2006-11-14 |
| EP1251117A1 (en) | 2002-10-23 |
| WO2002010104A1 (en) | 2002-02-07 |
| EP1251116A4 (en) | 2005-04-13 |
| JP5288428B2 (ja) | 2013-09-11 |
| JP5007965B2 (ja) | 2012-08-22 |
| RU2002111358A (ru) | 2004-02-20 |
| RU2002111359A (ru) | 2003-10-27 |
| CN1217909C (zh) | 2005-09-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1386114A (zh) | 氟化合物的处理方法 | |
| CN1289413C (zh) | 印刷电子线路板工业废水回用处理工艺 | |
| CN101555053B (zh) | 一种可用于处理稀土高浓度氨氮废水回收工业级氯化铵的复合混凝剂及处理方法 | |
| US10662075B2 (en) | Method and apparatus for the recovery and deep treatment of polluted acid | |
| CN102107978B (zh) | 电路板行业含铜蚀刻废液资源化利用及无害化处理的方法 | |
| CN1070536C (zh) | 从含稀土-镍的合金中回收有用元素的方法 | |
| CN101045591A (zh) | 垃圾渗滤液中腐殖酸回收利用的综合治理方法 | |
| US8663480B2 (en) | Heavy metal removal from waste streams | |
| CN104128080A (zh) | 高Cl高CO2焚烧烟气处理垃圾焚烧飞灰水洗液回收钙盐的方法 | |
| CN1382106A (zh) | 降低盐水溶液中金属离子浓度的方法 | |
| JPWO2002010104A1 (ja) | フッ素系化合物の処理方法 | |
| CN1311759A (zh) | 含氟废水的处理方法及设备 | |
| CN1328482A (zh) | 从含碘化有机化合物的水溶液中回收碘的方法 | |
| CN1156345C (zh) | 油田含盐钻井废弃泥浆无害化处理和资源化利用的一种方法 | |
| CN1173768C (zh) | 处理废液的方法 | |
| CN1233975A (zh) | 催化剂的回收 | |
| CN1906131A (zh) | 含有有害物质的强酸性废水的处理方法 | |
| CN106145493A (zh) | 一种处理烟气湿法脱硫废水的方法 | |
| CN1069221C (zh) | 酸性废气的处理方法 | |
| CN112898113A (zh) | 回收利用聚烯烃催化剂废液的方法 | |
| JP3642977B2 (ja) | 廃油の精製方法 | |
| CN117756313A (zh) | 一种氟化工高含氟废水深度处理及资源化回收方法 | |
| CN1039002C (zh) | 一种水处理用复合镁盐混凝剂的制备方法 | |
| CN1020588C (zh) | 高温氯化反应器底部排出物的解毒方法 | |
| CN1948439A (zh) | 废弃油可再生成为燃料油之制程 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |