RS63588B1 - Postupci za uklanjanje teških metala iz rastvora fosforne kiseline - Google Patents

Description

Opis

OSNOVA PRONALASKA

1. Oblast pronalaska

[0001] Predmetni pronalazak se uopšteno odnosi na prečišćavanje u industrijskim procesima. Konkretnije, predmetni pronalazak se odnosi na uklanjanje jona teških metala iz procesa dobijanja fosforne kiseline.

2. Opis stanja tehnike

[0002] Oko 90% fosforne kiseline u svetu se proizvodi prema vlažnom postupku, i klasično se dobija zakiseljavanjem fosfatne stene (koja sadrži kalcijum fosfat) sumpornom kiselinom, pri čemu se dobija sirova fosforna kiselina iz vlažnog postupka (wet-process phosphoric acid, WPA) i nerastvorni kalcijum sulfat (gips).

[0003] Proizvodnja fosforne kiseline je dobro poznata, i ona je predmet brojnih udžbenika. Ukupan pregled proizvodnje fosfata i fosforne kiseline dao je Becker u Phosphates and Phosphoric Acids, Marcel Dekker, Inc.1989; i Stack u Phosphoric Acid, deo 1 i deo 2, Marcel Dekker, Inc. 1968. U procesu, fosfatne stene se čiste u postrojenju za ispiranje i melju se u kugličnom mlinu pre nego što se ubace u niz reaktora za digestiju sumpornom kiselinom zajedno sa recikliranom fosfornom kiselinom iz procesa. Nakon digestije, reakciona suspenzija se filtrira da bi se fosforna kiselina razdvojila od nerastvorenih stena, nastalog gipsa i jalovine. Filtrirana, sirova WPA se zatim šalje u prečistače i isparivače na dalje prečišćavanje i koncentrovanje. Prečišćena fosforna kiselina se šalje ili kao kiselina trgovinske klase (Merchant Grade Acid, MGA) ili se prečišćavanje nastavlja do 69% P2O5super fosforne kiseline (Super Phosphoric Acid, SPA), kada može da se konvertuje u mnogo krajnjih proizvoda u rasponu od hemijskog reagensa, inhibitora rđe, aditiva za hranu, dentalnog i ortopedskog sredstva za nagrizanje, elektrolita, topiteljaa, dispergujućeg agensa, industrijskog sredstva za nagrizanje, sirovine za đubrivo i komponenata proizvoda za čišćenje domaćinstava. Na primer, sirova fosforna kiselina se koncentruje do 54% (P2O5) pre nego što se pošalje u proizvodnju monoamonijum fosfata (MAP), diamonijum fosfata (DAP) ili amonijum fosfatsulfata (APS).

[0004] Prilikom proizvodnje fosforne kiseline, određene metalne nečistoće u obliku jona teških metala, kao što su kadmijum, bakar, arsen, olovo i živa, prisutne su u vidu minerala u fosfatnim stenama i rastvaraju se u fosfornoj kiselini. Metalne nečistoće se smatraju neprihvatljivim iznad određenog nivoa, u zavisnosti od primene fosforne kiseline, zbog njihove toksičnosti. Shodno tome, metalne nečistoće moraju u potpunosti da se uklone ili njihova koncentracija moraju značajno da se smanji.

[0005] Na primer, kadmijum (Cd) je toksičan i može izazvati brojne probleme po zdravlje čoveka. Studije su pokazale da je glavni put izlaganja jonima Cd kod opšte populacije nepušača preko unosa kontaminirane hrane. Fosfatna đubriva su identifikovana kao značajan izvor koji uvodi Cd u zemljište, gde lako mogu da ga adsorbuju poljoprivredne biljke, i gde dolazi do njegove akumulacije u lanac ishrane ("Cadmium in phosphate fertilizers; ecological and economical aspects", CHEMIK 2014, 68, 10, 837-842).

[0006] Cd u fosfatnom đubrivu dolazi iz fosforne kiseline, glavne sirovine koja se koristi za proizvodnju fosfatnog đubriva. Zapravo, veći deo proizvodnje fosforne kiseline je usmeren na proizvodnju đubriva. Cd u fosfornoj kiselini može dalje biti iz ruda koje sadrže fosfat. Stoga, Cd može da se ukloni bilo iz rude fosfata ili iz toka fosforne kiseline, pri čemu se istraživanje u poslednjim decenijama fokusira na drugu varijantu. Razvijeno je nekoliko kategorija tehnologija za uklanjanje Cd iz toka kiseline, uključujući zajedničku kristalizaciju sa anhidritom, taloženje sa sulfidnim jonima i jedinjenjima organskog sumpora, uklanjanje ekstrakcijom pomoću rastvarača, uklanjanje jonskom izmenom, uklanjanje pomoću adsorbenata, i razdvajanje putem membranske tehnologije ("Progress in the development of decadmiation of phosphorus fertilizers" Fertilizer Industry Federation of Australia, Inc., Conference "Fertilizers in Focus", 2001, 101-106).

[0007] U.S. patent br. 4,378,340 (1983) opisuje postupak za uklanjanje teških metala, a naročito kadmijuma, iz fosforne kiseline iz vlažnog postupka putem parcijalne neutralizacije kiseline alkalijama, nakon čega se vrši taloženje sa sulfidnim jedinjenjima. U.S. patent br.

5,431,895 (1995) takođe otkriva upotrebu rastvora alkalija i vodenog rastvora sulfida istovremeno uz temeljno mešanje da bi se uklonili olovo i gvožđe iz fosforne kiseline.

[0008] U.S. patent br. 4,986,970 (1991) otkriva upotrebu soli metala O-estara ditio ugljene kiseline za taloženje teških metala, a naročito kadmijuma, iz delimično neutralisane (pH 1,4-2) i prethodno ohlađene (5-40 °C) fosforne kiseline. Nakon toga, kompleksi mogu da se odvoje od kiseline koristeći postupke kao što su flotacija i filtracija.

[0009] U.S. patent br. 4,452,768 (1984), U.S. patent br. 4,479,924 (1984), U.S. patent br.

4,713,229 (1987) i Evropski patent br. EP0333489 B1 (1989) opisuju postupke odvajanja teških metala, a naročito kadmijuma, žive i olova, iz fosforne kiseline koristeći estar diorganil ditiofosforne kiseline i adsorbent, diorganil ditiofosforno jedinjenje i adsorbent, estar diorganil ditiofosforne kiseline i adsorbent i redukujući agens, odnosno tioorganofosfinski reagens i redukujući agens. U.S. patentna publikacija br. 2004/0179984 takođe otkriva postupke za uklanjanje teških metala iz fosforne kiseline iz vlažnog postupka putem dodavanja smeše reagensa diorgano ditiofosfinske kiseline (ili njenih soli sa alkalnim metalima ili amonijakom), prve ditiofosforne kiseline (ili njenih soli sa alkalnim metalima ili amonijakom) sa alkil ili alkilaril ili aralkil ostacima, i opciono druge diaril ditiofosforne kiseline (ili njenih soli sa alkalnim metalima ili amonijakom). EP 0482160 A1 otkriva postupak za uklanjanje kadmijuma iz fosforne kiseline upotrebom postupka permeacije kroz tečnu membranu.

[0010] Nekoliko naučnih publikacija ("Cadmium(II) extraction from phosphoric media by bis(2,4,4-trimethylpentyl) thiophosphinic acid (Cyanex 302)," Fluid Phase Equilibria 145 (1998) 301-310), i "Extraction of cadmium from phosphoric acid by trioctylphosphine oxide/kerosene solvent using factorial design," Periodica Polytechnic Chemical Engineering 55/2 (2011) 45-48)) razmatra uklanjanje kadmijuma iz fosforne kiseline na osnovu postupka ekstrakcije pomoću rastvarača koristeći reagense kao što su bis(2,4,4-trimetilpentil) tiofosfinska kiselina/kerozin, odnosno trioktilfosfin oksid/kerozin.

[0011] Međutim, mada različiti reagensi i pristupi koji su prethodno razmotreni mogu imati određene prednosti i primenljivost u proizvodnji fosforne kiseline, veliki troškovi investiranja, veliki troškovi obrade i mala efikasnost ograničavaju njihovu široku primenu na nivou postrojenja (vidite "Cadmium in phosphate fertilizers; ecological and economical aspects", CHEMIK 2014, 68, 10, 837-842). Kontaminacija hrane teškim metalima, posebno kadmijumom, koja je posledica korišćenja fosforne kiseline u proizvodnji đubriva, i dalje je opasnost po javno zdravlje. Ekonomski uticaj problema sa teškim metalima je značajan, i industriji je potrebna efikasnija i ekonomičnija tehnologija od one koja trenutno postoji. Pored toga, nedavno je došlo do pritiska regulatornih organa da se nivo Cd u fosfatnim đubrivima dodatno ograniči (vidite European Commission Fact Sheet. "Circular economy: New Regulation to boost the use of organic and waste-based fertilisers." EU MEMO-16-826, 17 March 2016, europa.eu/rapid/press-release_MEMO-16-826_en.htm).

[0012] Shodno tome, kompozicije i postupci koji su trenutno dostupni za uklanjanje teških metala iz fosforne kiseline u procesu proizvodnje moraju se dodatno poboljšati. Pošto brojni faktori (npr. vrsta rude, temperatura, mešanje, dizajn reaktora, hemija kiseline, strani joni, organske vrste i viskoznost medijuma fosforne kiseline) mogu da utiču na učinak reagensa, veliki je izazov razviti visokoefikasne reagense korisne za uklanjanje teških metala iz fosforne kiseline. Uspešni reagensi za uklanjanje teških metala u industrijskim procesima kao što je vlažni postupak za fosfornu kiselinu mogu biti koristan pomak u struci i mogu biti brzo prihvaćeni u industriji.

SAŽETAK PRONALASKA

[0013] Prethodni i dodatni ciljevi se ostvaruju prema principima pronalaska u kome pronalazači detaljno opisuju iznenađujuće otkriće da su organotiofosforna jedinjenja i surfaktanti, kao što su sulfosukcinatna jedinjenja i polietilen glikol estri, delotvorni za uklanjanje jona teških metala iz vodenih rastvora koji sadrže fosfornu kiselinu. Shodno tome, procesi za uklanjanje jona teških metala prema različitim otelotvorenjima predmetnog pronalaska, koja su opisana ovde u nastavku, mogu da se koriste za upotrebu u različitim fazama vlažnog postupka za proizvodnju fosforne kiseline. Predmetni pronalazak se odnosi na predmet iz zahteva 1 do 14.

[0014] Shodno tome, u jednom aspektu, predmetni pronalazak obezbeđuje proces za uklanjanje jona teških metala iz rastvora fosforne kiseline koji sadrži pomenute jone teških metala, pri čemu taj postupak obuhvata:

dodavanje delotvorne količine reagensa u rastvor fosforne kiseline radi nastanka kompleksa teških metala, i

razdvajanje kompleksa teških metala iz rastvora fosforne kiseline, pri čemu pomenuti reagens sadrži:

organotiofosforno jedinjenje izabrano iz grupe koja se sastoji od organoditiofosfinske kiseline, organoditiofosfonske kiseline, organoditiofosforne kiseline, organomonotiofosfinske kiseline, organomonotiofosfonske kiseline, organomonotiofosforne kiseline, soli bilo kog prethodnog organotiofosfornog jedinjenja u obliku natrijumove, amonijumove ili kalijumove soli, i njihove smeše; i

surfaktant izabran iz grupe koja se sastoji od sulfosukcinata, aril sulfonata, alkiaril sulfonata, difenil sulfonata, olefin sulfonata, sulfonata etoksilovanih alkohola, petrolej sulfonata, sulfosukcinamata, alkoksilovanih surfaktanata, estarskih/amidnih surfaktanata, EO/PO blok kopolimera, i njihovih smeša.

[0015] U istom otelotvorenju ili dodatnim otelotvorenjima, proces može dalje da obuhvata dodavanje delotvorne količine redukujućeg agensa u rastvor koji sadrži fosfornu kiselinu.

[0016] U istom ili dodatnim otelotvorenjima, proces može dalje da obuhvata dodavanje delotvorne količine adsorbensa u rastvor koji sadrži fosfornu kiselinu.

[0017] Ovaj sažetak pronalaska ne navodi sve neophodne karakteristike, te stoga potkombinacije ovih karakteristika ili elemenata takođe mogu činiti pronalazak. Shodno tome, ovi i drugi ciljevi, svojstva i prednosti ovog pronalaska postaće jasni iz sledećeg detaljnog opisa različitih otelotvorenja pronalaska zajedno sa pratećim slikama i primerima.

KRATAK OPIS SLIKA

[0018] SL. 1 je grafik koji ilustruje rezultate komparativnih Primera 3B-1 i 3B-2 u poređenju sa Primerom 3C-1 i 3C-2, pri čemu je odnos teškog metala uklonjenog iz suspenzije za digestiju fosforne kiseline na ~ 60 °C sa dozom reagensa na nivou ~ 1 kg/t P2O5.

DETALJAN OPIS ODREĐENIH OTELOTVORENJA PRONALASKA

[0019] Predmetni pronalazak se uopšteno odnosi na prečišćavanje rastvora u industrijskim procesima. Konkretnije, pronalazači ovde opisuju nove procese za uklanjanje i/ili rekuperaciju jona teških metala iz rastvora koji sadrže fosfornu kiselinu, dodavanjem delotvorne količine organotiofosfornog jedinjenja i surfaktanta u taj rastvor kako bi nastali kompleksi teških metala, i razdvajanjem kompleksa iz rastvora. Kompozicije i procesi koji su ovde opisani obezbeđuju poboljšanje i/ili neočekivanu prednost u poređenju sa procesima i kompozicijama iz prethodnog stanja struke.

[0020] Kako se koriste u otkrićima pronalaska, sledeći termini su dati kao pomoć čitaocima. Osim ako nije drugačije definisano, svi termini iz struke, napomene i drugi naučni ili industrijski termini ili terminologija koji se ovde koriste treba da imaju značenje koje je uobičajeno poznato stručnjacima za oblast proizvodnje hemikalija i/ili fosforne kiseline. U nekim slučajevima, termini sa uobičajeno poznatim značenjem su ovde definisani radi jasnoće i/ili jednostavnog uvida, i uključivanje takvih definicija u ovaj tekst ne treba nužno tumačiti kao postojanje značajne razlike u odnosu na definiciju termina koja je uopšteno poznata u struci, osim ako nije drugačije naznačeno. Kako se koriste ovde i u priloženim zahtevima, oblici za jedninu uključuju i množinu, osim ako kontekst jasno ne nalaže drugačije. U celoj ovoj specifikaciji, termini zadržavaju svoje definicije.

[0021] Kako se koristi u pogledu predmetnog pronalaska, termin „teški metal“ ili „metal“ odnosiće se na one elemente periodnog sistema koji imaju gustinu veću od 5 g/cm<3>i oksidaciono stanje veće od 0 (tj. na jone teških metala). Takvi joni teških metala uključuju, na primer, jedan ili više od bakra, kadmijuma, nikla, žive, cinka, arsena, mangana i olova. U bilo kom ili u svim otelotvorenjima, joni kadmijuma se uklanjaju iz rastvora koji sadrže fosfornu kiselinu.

[0022] Koncept „kompleksa teških metala“ odnosi se na jedinjenja nastala reakcijom jona teških metala sa helatorima. Kompleksi teških metala mogu biti čvrsti, voskasti ili uljasti u rastvorima fosforne kiseline. Mogu da se talože, plutaju ili suspenduju u rastvorima fosforne kiseline.

[0023] Stručnjacima za ovu oblast će biti jasno da referenca na „rastvore fosforne kiseline“ ili „rastvore koji sadrže fosfornu kiselinu“ u kontekstu predmetnog pronalaska uključuje bilo koji kiseli vodeni rastvor koji sadrži sirovu fosfornu kiselinu, suspenzije za digestiju, filtriranu kiselinu i/ili koncentrovanu kiselinu.

[0024] „Delotvorna količina“ označava dozu bilo kog reagensa na aktivnoj bazi (kao što su kompozicije koje sadrže organotiofosforna jedinjenja i surfaktante, koje su ovde opisane) koja je neophodna za dobijanje željenog učinka u sistemu ili kolu fosforne kiseline koji se tretiraju (kao što je nastanak kompleksa teških metala) u poređenju sa netretiranim kontrolnim sistemom ili sistemom koji koristi reagens iz prethodnog stanja struke.

[0025] Kako se ovde koristi, termin „alkil“ treba da obuhvata linearne, razgranate ili ciklične ugljovodonične strukture i njihove kombinacije. Poželjne alkil grupe su one sa C30ili manje. Niži alkil odnosi se na alkil grupe koje imaju od 1 do 6 atoma ugljenika. Primeri za niže alkil grupe uključuju metil, etil, propil, izopropil, butil, s- i t-butil, pentil, heksil, i slično. Cikloalkil je podskup alkila, i obuhvata ciklične ugljovodonične grupe sa 3 do 30 atoma ugljenika, poželjno od 3 do 8 atoma ugljenika, kao i policiklične ugljovodonike koji imaju od 7 do 10 atoma ugljenika.

[0026] Termin „aril“, kako se ovde koristi, odnosi se na ciklične aromatične ugljovodonike koji ne sadrže heteroatome u prstenu. U bilo kom ili u svim otelotvorenjima, aril grupe sadrže oko 6 do oko 14 ugljenika u delu prstena grupa. Tako aril grupe uključuju, ali nisu ograničene na, fenil, azulenil, heptalenil, bifenil, indacenil, fluorenil, fenantrenil, trifenilenil, pirenil, naftacenil, krisenil, bifenilenil, antracenil i naftil grupe. Aril grupe mogu biti nesupstituisane ili supstituisane, kako je ovde definisano. Reprezentativne supstituisane aril grupe mogu biti monosupstituisane ili supstituisane više od jednom, kao što su, bez ograničenja, 2-, 3-, 4-, 5-, ili 6-supstituisane fenil ili 2-8 supstituisane naftil grupe, koje mogu biti supstituisane ugljeničnim ili neugljeničnim grupama, kao što su one poznate stručnjacima za oblast. Poželjne su aril grupe C6-C12.

[0027] Termin „alkaril“, kako se ovde koristi, uopšten je termin i koristi se u svom uobičajenom smislu, uključujući, bez ograničenja, ukazivanje na aril koji ima najmanje jedan aril atom vodonika zamenjen alkil ostatkom. Termin „aralkil“, kako se ovde koristi, uopšten je termin i koristi se u svom uobičajenom smislu, uključujući, bez ograničenja, ukazivanje na alkil koji ima najmanje jedan alkil atom vodonika zamenjen aril ostatkom, kao što je benzil, -CH2(1 ili 2-naftil), -(CH2)2fenil, -(CH2)3fenil, -CH(fenil)2, i slično. Posebno su poželjne C7-20aralkil grupe.

[0028] Termini „sastoji se od“, „koji sadrži“ ili „sadrži“, kako se ovde koriste, obuhvataju otelotvorenja koja se „suštinski sastoje“ ili „sastoje“ od navedenih elemenata, a termini „uključuje“ ili „ima“ u kontekstu opisivanja pronalaska sinonimi su za „sadrži“.

[0029] Stručnjacima za oblast će biti jasno da, mada su poželjna otelotvorenja detaljnije razmotrena u nastavku, razmatrano je više otelotvorenja sistema reagenasa i procesa koji su ovde opisani u okviru predmetnog pronalaska. Tako, treba napomenuti da je bilo koje svojstvo opisano u pogledu jednog aspekta ili jednog otelotvorenja pronalaska zamenljivo i/ili može da se kombinuje sa drugim aspektom ili otelotvorenjem pronalaska, osim ako nije drugačije naznačeno.

[0030] Nadalje, za svrhe opisivanja predmetnog pronalaska, kada se kaže da je element, komponenta ili svojstvo uključeno i/ili izabrano iz spiska navedenih elemenata, komponenata ili svojstava, stručnjacima za oblast će biti jasno da u povezanim otelotvorenjima pronalaska koji je ovde opisan, element, komponenta ili svojstvo takođe mogu biti bilo koji od pojedinačno navedenih elemenata, komponenata ili svojstava, ili takođe mogu biti izabrani iz grupe koja se sastoji od bilo koja dva ili više izričito navedenih elemenata, komponenata ili svojstava. Pored toga, bilo koji element, komponenta ili svojstvo navedeni u takvom spisku mogu se izostaviti iz takvog spiska.

[0031] Stručnjacima za oblast će dalje biti jasno da bilo koje navođenje numeričkog raspona u ovom tekstu sa krajnjim tačkama obuhvata sve brojeve unutar navedenog raspona (uključujući decimale), bilo da su izričito navedeni ili ne, kao i krajnje tačke raspona i ekvivalente. Termin „et seq.“ se ponekad koristi da se označe brojevi unutar navedenog raspona bez izričitog navođenja svih brojeva, i treba ga smatrati kompletnim objavljivanjem svih brojeva u rasponu.

Otkriće užeg raspona ili specifičnije grupe pored šireg raspona ili veće grupe nije poricanje šireg raspona ili veće grupe.

[0032] Organotiofosforna jedinjenja prema predmetnom pronalasku izabrana su iz grupe koja se sastoji od organoditiofosfinske kiseline; organoditiofosfonske kiseline; organoditiofosforne kiseline; organomonotiofosfinske kiseline; organomonotiofosfonske kiseline; organomonotiofosforne kiseline; soli bilo kog prethodnog organotiofosfornog jedinjenja u obliku natrijumove, amonijumove ili kalijumove soli, i njihove smeše.

[0033] U istom otelotvorenju ili u alternativnim otelotvorenjima, organoditiofosforno jedinjenje je izabrano iz grupe koja se sastoji od diizobutil ditiofosfinata; bis(2,4,4-trimetilpentil) ditiofosfinske kiseline; diizobutil ditiofosfata; dikrezil ditiofosforne kiseline; dikrezil monotiofosfata; di(sek-butil) ditiofosfata; njihovih odgovarajućih soli alkalnih metala ili amonijumovih soli; i njihovih smeša. Poželjno, organotiofosforna jedinjenja uključuju smeše organoditiofosfinske kiseline, organoditiofosforne kiseline i njihovih soli alkalnih metala ili amonijuma. U istim ili u alternativnim otelotvorenjima, organoditiofosfinska kiselina je so odgovarajućeg alkalnog metala, i to je natrijum diizobutil ditiofosfinat; a organoditiofosforna kiselina je so odgovarajućeg alkalnog metala, i to je natrijum diizobutil ditiofosfat.

[0034] U svim otelotvorenjima, surfaktantsko jedinjenje je izabrano iz grupe koja se sastoji od sulfosukcinata; arilsulfonata; alkaril sulfonata; difenil sulfonata; olefin sulfonata; sulfonata etoksilovanih alkohola; petrolej sulfonata; sulfosukcinamata; alkoksilovanih surfaktanata; estarskih/amidnih surfaktanata; EO/PO blok kopolimera; i njihovih smeša. U poželjnom otelotvorenju, surfaktant može biti sulfosukcinat. U istom ili u alternativnom otelotvorenju, sulfosukcinat može biti natrijum dioktil sulfosukcinat. Pogodna jedinjenja natrijum dioktil sulfosukcinata uključuju, ali nisu ograničena na, AEROSOL<®>OT-70 i DHAYSULF<®>70B dostupne od kompanije Solvay S.A. Pogodni alkoksilovani surfaktanti mogu da uključuju, ali nisu ograničeni na, polietilen glikol sorbitan monooleat (kao što je TWEEN<®>80 dostupan od kompanije Croda), i polietilen glikol sorbitol heksaoleat (kao što je ATLAS<®>G1086 dostupan od kompanije Croda).

[0035] U bilo kom ili u svim otelotvorenjima pronalaska, organotiofosforno jedinjenje i surfaktant se mogu dodati u sirovu kiselinu ili suspenzije za digestiju pre filtracije gipsa, ili u filtriranu kiselinu ili koncentrovanu kiselinu za kompleksiranje teških metala. Nakon toga, kompleksi teških metala se mogu razdvojiti iz kiseline ili suspenzije. U bilo kom otelotvorenju ili u svim otelotvorenjima, postupci za razdvajanje uključuju, ali nisu ograničeni na, filtraciju, centrifugiranje, taloženje, kremiranje, flokulaciju, adsorpciju i/ili flotaciju.

[0036] U bilo kom otelotvorenju ili u svim otelotvorenjima pronalaska, organotiofosforno jedinjenje i surfaktant mogu da se dodaju u rastvor koji sadrži fosfornu kiselinu u celosti u jednoj fazi, ili se dodaju u nekoliko faza. U istom otelotvorenju ili u drugim otelotvorenjima, organotiofosforno jedinjenje i surfaktant mogu da se dodaju kao mešavina, ili zasebno bilo kojim redosledom, recimo istovremeno ili redno. Vreme tretiranja u bilo kom otelotvorenju ili u svim otelotvorenjima iz pronalaska može biti od nekoliko sekundi (tj.5 do 10 sekundi) do 60 minuta. U slučajevima kada reagens veoma brzo gradi kompleks sa teškim metalima, poželjno vreme tretiranja je od oko 5 sekundi do 5 minuta. Najčešće, vreme tretiranja je od 10 sekundi do 60 sekundi ili 120 sekundi.

[0037] Doza reagensa za građenje kompleksa teških metala i delotvornost uklanjanja različitih teških metala zavisiće od količine nečistoća teških metala koje su prisutne u rudi i/ili rastvoru koji sadrži fosfornu kiselinu. Uopšteno, što je veći broj prisutnih teških metala i što je veća njihova koncentracija, veća će biti ukupna doza reagensa. Stručnjaci za ovu oblast će lako moći da odrede i utvrde potrebnu optimalnu dozu organotiofosfornih jedinjenja i surfaktanata koristeći samo rutinsko eksperimentisanje. Uopšteno, doze mogu biti u rasponu od 0,01 do 50 kg (npr.0,01, 0,02, 0,03, 0,04, 0,05, et seq. do 0,10, 0,15, 0,20, 0,25, 0,30, et seq. do 1,0, 1,5, 2,0, 2,5, 3,0, 3,5, 4,0, 4,5, 5,0, et seq. do 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50 kg) reagensa po toni P2O5rastvora fosforne kiseline, na osnovu vrste jona teških metala koji treba da se uklone. Najčešće, doze mogu biti od 0,1 kg do 10 kg (npr.0,10, 0,15, 0,20, 0,25, 0,30, et seq. do 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 4.5, 5.0, 5.5, 6.0, 6.5, 7.0, 7.5, 8.0, 8.5, 9.0, 9.5, i 10 kg) reagensa po toni P2O5. Osobama sa uobičajenim znanjem i veštinama u struci će biti jasno da bilo koja od navedenih doza (osim najmanje doze) takođe može da se navede kao „manje od“ konkretne doze, npr. manje od 50 kg; ili da bilo koja od navedenih doza (osim najveće doze) takođe može da se navede kao „veća od“ konkretne doze, npr. veća od 0,10 kg.

[0038] Odnos organoditiofosfornog jedinjenja prema surfaktantu je od 1 prema 2 do 99 prema 1. U bilo kom otelotvorenju ili u svim otelotvorenjima, odnos organoditiofosfornog jedinjenja prema surfaktantu je od 2:1 do 20:1. U istom otelotvorenju ili u alternativnim otelotvorenjima, odnos smeše dva ili više organoditiofosfornih jedinjenja je 1:1. Shodno tome, odnos organoditiofosfornih jedinjenja prema surfaktantu može biti od 1:1:4 do 50:50:1.

[0039] U bilo kom otelotvorenju ili u svim otelotvorenjima, rastvor koji sadrži fosfornu kiselinu ima koncentraciju P2O5od 20 mas. % do 60 mas. %. Specifična koncentracija P2O5koja je razmatrana za upotrebu sa pronalaskom uključuje 28 mas. %, 30 mas. %, 42 mas. %, 44 mas. %, 52 mas. % i 56 mas. %.

[0040] Kompozicije i procesi koji su ovim putem opisani kao predmetni pronalazak mogu da se koriste u širokom rasponu temperatura. U bilo kom otelotvorenju ili u svim otelotvorenjima, na primer, procesi prema pronalasku mogu da se obavljaju na temperaturi od 0 °C do 120 °C. Poželjno, temperatura je u rasponu od 20 °C do 80 °C.

[0041] U bilo kom otelotvorenju ili u svim otelotvorenjima prema predmetnom pronalasku, proces dalje može da obuhvata dodavanje delotvorne količine redukcionog agensa i/ili adsorbenta u rastvor koji sadrži fosfornu kiselinu. Poznato je da su takvi agensi korisni u oblasti. U određenim okolnostima, jedan ili oba ova agensa mogu poboljšati aktivnost reagensa koji sadrži organotiofosforno jedinjenje i surfaktant. U istom otelotvorenju ili u alternativnim otelotvorenjima, redukcioni i/ili adsorpcioni agens može da se doda u rastvor koji sadrži fosfornu kiselinu u celini u jednoj fazi, ili može da se doda u nekoliko faza. U istom otelotvorenju ili u drugim otelotvorenjima, redukcioni i/ili adsorpcioni agens mogu da se dodaju zajedno kao mešavina sa reagensom koji sadrži organotiofosforno jedinjenje i surfaktant, ili zasebno bilo kojim redosledom sa organotiofosfornim jedinjenjem i surfaktantom, recimo istovremeno zajedno ili redom. Mada priroda i količina redukcionog i/ili adsorpcionog agensa koji se koristi zavisi od konkretnog sastava fosforne kiseline u rastvoru i od specifikacija čistoće, stručnjaci za ovu oblast će moći da odrede optimalni raspon doze koristeći samo rutinsko eksperimentisanje.

[0042] Redukujući agensi koji su korisni u bilo kom ili u svim procesima prema pronalasku uključuju, ali nisu ograničeni na, gvožđe u prahu, cink, crveni fosfor, gvožđe (II) sulfat, natrijum hipofosfit, hidrazin, hidroksimetan sulfonat i njihove smeše. U poželjnim otelotvorenjima, redukcioni agens uključuje natrijum hipofosfit. U bilo kom otelotvorenju ili u svim otelotvorenjima, redukcioni agens se koristi u količini od 0,01 kg do 50 kg reagensa po toni P2O5, na osnovu vrste i količine oksidanasa u rastvoru fosforne kiseline, što stručnjaci za ovu oblast lako mogu da odrede koristeći samo rutinske postupke. U poželjnim otelotvorenjima, količina redukcionog agensa je od 0,1 kg do 5 kg reagensa po toni P2O5rastvora fosforne kiseline.

[0043] Adsorpcioni agensi korisni u bilo kom ili u svim otelotvorenjima prema pronalasku uključuju one supstance koje su sposobne da na svojoj površini adsorbuju dovoljno veliku količinu organotiofosfornih jedinjenja tako da količina reagensa zadržanog u fosfornoj kiselini nakon uklanjanja/rekuperovanja teških metala iz nje bude praktično nula. Takva jedinjenja uključuju, ali nisu ograničena na, aktivni ugalj/ugljenik, čađ, mleveni lignit, adsorbense koji sadrže silikat (npr. sintetičke silicijumske kiseline, zeolite, kalcijum silikat, bentonit, perlit, dijatomejsku zemlju, i fluorosilikat), kalcijum sulfat (uključujući gips, hemihidrat i anhidrid) i njihove smeše. U bilo kom ili u svim otelotvorenjima, adsorbent je prisutan u količini od oko 0,05 mas. % do 50 mas. %, a poželjno od 0,1 mas. % do 5 mas. % na osnovu količine fosforne kiseline u rastvoru.

[0044] Mada su različita otelotvorenja ovde opisana na pojedinačni način, stručnjacima za ovuoblast će biti jasno da bilo koja ovde opisana otelotvorenja mogu da se kombinuju u zbirna otelotvorenja. Pronalazak obuhvata barem sledeća otelotvorenja:

U jednom otelotvorenju predmetnog pronalaska, proces za uklanjanje jona teških metala iz rastvora fosforne kiseline koji sadrži pomenute jone teških metala, pri čemu taj postupak obuhvata:

dodavanje delotvorne količine reagensa u rastvor fosforne kiseline radi nastanka kompleksa teških metala, i

odvajanje kompleksa teških metala iz rastvora fosforne kiseline,

pri čemu pomenuti reagens sadrži:

organotiofosforno jedinjenje izabrano iz grupe koja se sastoji od organoditiofosfinske kiseline, organoditiofosfonske kiseline, organoditiofosforne kiseline, organomonotiofosfinske kiseline, organomonotiofosfonske kiseline, organomonotiofosforne kiseline, soli bilo kog prethodnog organotiofosfornog jedinjenja u obliku natrijumove, amonijumove ili kalijumove soli, i njihove smeše; i

surfaktant izabran iz grupe koja se sastoji od sulfosukcinata, aril sulfonata, alkiaril sulfonata, difenil sulfonata, olefin sulfonata, sulfonata etoksilovanih alkohola, petrolej sulfonata, sulfosukcinamata, alkoksilovanih surfaktanata, estarskih/amidnih surfaktanata, EO/PO blok kopolimera, i njihovih smeša,

poželjno, pri čemu su pomenuti joni teških metala izabrani iz grupe koja se sastoji od kadmijuma, bakra, arsena, žive, olova i njihovih smeša;

poželjno, pri čemu je pomenuti jon teškog metala kadmijum;

poželjno, pri čemu pomenuto organotiofosforno jedinjenje sadrži smeše organoditiofosfinske kiseline, organoditiofosforne kiseline i njihovih soli u obliku natrijumove, amonijumove ili kalijumove soli;

poželjno, organoditiofosfinsko jedinjenje je natrijum diizobutil ditiofosfinat ili natrijum diizobutil ditiofosfat;

poželjno, pomenuti surfaktant je sulfosukcinat;

poželjno, pomenuto sulfosukcinatno jedinjenje je natrijum dioktilsulfosukcinat;

poželjno, surfaktant je polietilen glikol estar;

poželjno, surfaktant polietilen glikol estar je izabran od polietilen glikol sorbitan monooleata ili polietilen glikol sorbitol heksaoleata;

poželjno, postupak se vrši na temperaturi od 0 °C do 120 °C;

poželjno, rastvor koji sadrži fosfornu kiselinu ima koncentraciju od 20% do 64% P2O5; poželjno, postupak dalje obuhvata dodavanje delotvorne količine redukcionog agensa u rastvor;

poželjno, pomenuti redukcioni agens se dodaje pre dodavanja reagensa ili zajedno sa njim;

poželjno, pomenuti redukcioni agens je izabran iz grupe koja se sastoji od hipofosfita, hidrazina, gvožđe (II) sulfata, gvožđa u prahu i njihovih smeša;

poželjno, pomenuti redukcioni agens je natrijum hipofosfit;

poželjno, postupak dalje obuhvata dodavanje delotvorne količine adsorbensa u rastvor;

poželjno, pomenuti adsorbens je izabran iz grupe koja se sastoji od kalcijum sulfata, fluorosilikata, aktivnog uglja i njihovih smeša;

poželjno, pri čemu su pomenuti adsorbens čestice kalcijum sulfata;

poželjno, proces dalje obuhvata korak filtracije rastvora koji sadrži fosfornu kiselinu pre dodavanja reagensa.

[0045] Sledeći primeri su obezbeđeni kako bi stručnjaku za ovu oblast pomogli da bolje razume određena otelotvorenja predmetnog pronalaska. Ovi primeri su predviđeni samo za svrhe ilustracije, i ne treba ih tumačiti kao ograničenje opsega predmetnog pronalaska.

[0046] Procenjuje se učinak različitih mešavina organotiofosfornih jedinjenja i surfaktanata, kao što su dialkil sulfoksi sukcinatna jedinjenja i polietilen glikol estri, za kompleksiranje teških metala radi uklanjanja kod fosforne kiseline i suspenzija fosforne kiseline. Fosforne kiseline sa različitim nivoima P2O5dobijaju se iz postojenja. Suspenzije fosforne kiseline se dobijaju procesom digestije u malom obimu. Za razdvajanje kompleksa teških metala iz kiseline, koristi se ili filter za špric ili vakuum filtracija. Nakon toga, filtrirane kiseline se analiziraju putem ICP (induktivno spregnuta plazma) da bi se odredio nivo različitih elemenata teških metala. Opšti postupak za testiranje i eksperimentalni primeri prikazani su u nastavku.

Primer 1 - Postupak za uklanjanje teških metala iz fosforne kiseline iz postrojenja (~ 30% P2O5) na sobnoj temperaturi (~ 20 °C).

[0047] 60 g fosforne kiseline iz postrojenja (~ 30% P2O5, sakupljeno iz rezervoara za bistrenje nakon filtracije) preneto je u staklenu posudu sa magnetnom šipkom za mešanje. Delotvorna količina (kao što je navedeno u Tabeli 1) reagensa od interesa dozirana je u suspenziju uz mešanje na 600 o/min. Nakon 10 minuta mešanja, kiselina je preneta u špric i filtrirana kroz najlonski filter za špric od 0,2 µm. Filtrat je sakupljen i zatim poslat na elementarnu analizu pomoću ICP. Rezultati su prikazani u Tabeli 1.

Tabela 1. (Primeri 1A, 1B, 1C-1, 1D-1, 1E-1, 1F-1, 1G-1 i 1H-1 služe za poređenje)

[0048] Kao što je prikazano u Tabeli 1, dok dialkil sulfosukcinatna jedinjenja (Primer 1B) pokazuju malu ili nepostojeću delotvornost u uklanjanju teških metala iz fosforne kiseline ili suspenzije fosforne kiseline, a organotiofosforna jedinjenja (Primeri 1C-1; 1D-1; 1E-1; 1F-1; 1G-1; i 1H-1) imaju određeni učinak, delotvornost uklanjanja teških metala iz rastvora koji sadrže fosfornu kiselinu je značajno poboljšana dodavanjem reagensa prema pronalasku (Primeri 1C-2; 1C-3; 1D-2; 1E-2; 1F-2; 1G-2; i 1H-2) koji imaju najmanje jedno organotiofosforno jedinjenje i najmanje jedan surfaktant (dialkil sulfosukcinatno jedinjenje). Pored toga, doza reagensa može da se smanji i postupak može da se učini ekonomičnijim.

[0049] Neočekivano, pokazalo se da je selektivnost uklanjanja određenog metala, posebno Cd i Cu, značajno poboljšana. Superiorni učinak u selektivnosti uklanjanja Cd je prilično neobičan, i bio bi u velikoj meri poželjan od strane proizvođača fosforne kiseline imajući u vidu skorašnje propise koji su prvenstveno fokusirani na smanjenje koncentracije Cd.

Primer 2 - Postupak za uklanjanje teških metala iz fosforne kiseline iz postrojenja (~ 30% P2O5) na povišenoj temperaturi (~ 70 °C do 80 °C).

[0050] 30 g fosforne kiseline iz postrojenja br.1, br.2, br.3 ili br.4 (~ 30% P2O5, sakupljeno iz rezervoara za bistrenje nakon filtracije) preneto je u staklenu posudu sa magnetnom šipkom za mešanje. Kiselina je zagrejana na 70 °C do 80 °C na vreloj ploči. Delotvorna količina (kao što je navedeno u Tabeli 2) reagensa od interesa dozirana je u suspenziju uz mešanje na 600 o/min. Nakon 1 minuta mešanja, kiselina je preneta u špric i filtrirana kroz najlonski filter za špric od 0,2 µm. Filtrat je sakupljen i zatim poslat na elementarnu analizu pomoću ICP. Rezultati su prikazani u Tabeli 2.

Tabela 2. (Primeri 2A, 2B-1, 2C, 2D-1, 2E, 2F-1, 2F-10, 2G, 2H, 2J, 2L, 2M-1, 2M-10, 2N, 20-1 i 2O-2 su primeri za poređenje)

[0051] I ovde je, kao što je prikazano u Tabeli 2, dok različita surfaktantska jedinjenja kao što je natrijum dioktil sulfosukcinat, TWEEN<®>80 i ATLAS<™>G-1086 (Primeri 2F-10, 2H, 2J, odnosno 2M-10) pokazuju malu ili nepostojeću delotvornost u uklanjanju teških metala iz fosforne kiseline ili suspenzije fosforne kiseline, a različita organotiofosforna jedinjenja (Primeri 2B-1; 2D-1; 2F-1; i 2G) pokazuju određeni učinak, uklanjanje teških metala iz rastvora koji sadrži fosfornu kiselinu u velikoj meri je poboljšano dodavanjem reagensa prema pronalasku (Primeri 2B-2; 2D-2; 2F-2 do 2F-9; 21-1 i 21-2; 2K-1 i 2K-2; 2M-2 do 2M-9; i 2P-1 i 2P-2) koji sadrži najmanje jedno organotiofosforno jedinjenje i najmanje jedno surfaktantsko jedinjenje, čak i kada je rastvor koji sadrži fosfornu kiselinu na povišenoj temperaturi. Pored toga, doza reagensa može da se smanji i postupak može da se učini ekonomičnijim.

[0052] Neočekivano, pokazalo se da je selektivnost uklanjanja određenog metala, posebno Cd i Cu, značajno poboljšana.

Primer 3 - Postupak za uklanjanje teških metala iz suspenzije za digestiju fosforne kiseline (~ 30% P2O5) na ~ 60 °C). Čvrste čestice kalcijum sulfata u suspenziji deluju kao adsorbensi.

[0053] Suspenzije fosforne kiseline se dobijaju digestijom u malom obimu rude fosfata, koristeći reaktor sa plaštom od 500 ml povezan sa termalnim kupatilom za održavanje temperature na oko 80 °C. Reaktor je takođe povezan sa kondenzatorom za hlađenje da bi se izbeglo isparavanje vode tokom digestije. Fosforna kiselina i sumporna kiselina se neprekidno dodaju u reaktor pomoću dve peristaltičke pumpe (MasterFlex L/S). Prah fosfatne stene/rude se dodaje ručno (otprilike kontinualno) odgovarajućom brzinom. Brzina dovođenja sumporne kiseline (52,4%) je 3,67 g/minuti; brzina dovođenja fosforne kiseline (37,1%) je 7,67 g/minuti; a brzina dovođenja rude fosfata u prahu je 2 g/minuti. Vreme dovođenja je oko 30 minuta. Nakon dovođenja kiselina i ruda, digestija je nastavljena još 2 do 3 sata radi potpune digestije ruda fosfata. Kada se koriste reagensi od interesa i drugi aditivi (kao što su antipenušavci), delotvorne količine reagensa se prvo mešaju sa prethodno pomenutom fosfornom kiselinom a zatim se neprekidno dovode u reaktor pomoću pumpe. Tokom celog procesa, suspenzija za digestiju se meša štapnom mešalicom (Glas-Col Precision Speed Controlled Stirrer) i impelerom nalik propeleru podešenim na 300 o/min.

[0054] 50 g suspenzije fosforne kiseline (nivo čvrstih supstanci ~ 30%, ~ 30% P2O5) nakon digestije prebačeno je u staklenu posudu sa magnetnom šipkom za mešanje. Suspenzije su sadržale veliku količinu (~ 30 mas. %) čvrstih čestica, pri čemu je najveći deo činio kalcijum sulfat dobijen tokom digestije rude fosfata. Delotvorna količina (kao što je navedeno u Tabeli 3) reagensa od interesa dozirana je u suspenziju uz mešanje na 600 o/min. Nakon 2 minuta mešanja, suspenzija je preneta u levak za vakuum filtraciju (aparatura za filtraciju sa filterom od polipropilenske mrežice od 45 µm (Millipore PP4504700)) i vakuum filtracija je smesta počela. Filtrat je sakupljen i zatim poslat na elementarnu analizu pomoću ICP. Rezultati su prikazani u Tabeli 3 i predstavljeni na Slici 1.

Tabela 3. (Primeri 3A, 3B-1 i 3B-2 su primeri koji služe za poređenje)

[0055] Podaci u Tabeli 3 takođe pokazuju dobar učinak reagensa prema pronalasku za uklanjanje teških metala iz rastvora koji sadrže fosfornu kiselinu na povišenoj temperaturi i sa čvrstim česticama kalcijum sulfata u suspenziji, koje deluju kao adsorbensi. Ponovo, reagensi prema pronalasku koji imaju najmanje jedno organotiofosforno jedinjenje i najmanje jedno surfaktantsko jedinjenje pokazuju poboljšani učinak u odnosu na reagense koji sadrže samo organotiofosforno jedinjenje.

[0056] Suspenzije su sadržale veliku količinu (~ 30 mas. %) čvrstih čestica, pri čemu su najveći deo činili kalcijum sulfati dobijeni tokom digestije rude fosfata. Što se tiče Slike 1, s leve strane su rezultati dva ponovljena eksperimenta sa doziranjem natrijum diizobutil ditiofosfinata (Primeri 3B-1 i 3B-2); s desne strane su rezultati dva ponovljena eksperimenta sa doziranjem reagensa prema pronalasku - natrijum diizobutil ditiofosfinata i natrijum dioktilsulfosukcinata (Primeri 3C-1 i 3C-2). Očito, više jona Cd je uklonjeno sa organotiofosfornim jedinjenjima i dialkil sulfosukcinatnim jedinjenjima nego samo sa organotiofosfornim jedinjenjima.

Primer 4 - Postupak za uklanjanje teških metala iz koncentrovane fosforne kiseline (~ 56% P2O5) na povišenoj temperaturi (~ 45 °C).

[0057] 60 g fosforne kiseline iz postrojenja (~ 56% P2O5, koncentrovano od kiseline iz postrojenja sa ~ 44% P2O5) preneto je u staklenu posudu sa magnetnom šipkom za mešanje. Delotvorna količina (kao što je navedeno u Tabeli 4) reagensa od interesa dozirana je u suspenziju uz mešanje na 600 o/min. Nakon 4 minuta mešanja, kiselina je preneta u špric i filtrirana kroz najlonski filter za špric od 0,2 µm. Filtrat je sakupljen i zatim poslat na elementarnu analizu pomoću ICP. Rezultati su prikazani u Tabeli 4.

Tabela 4. (Primeri 4A, 4B, 4C-1, 4D-1 i 4E-1 su primeri koji služe za poređenje)

[0058] Ponovo, kao što se može videti iz podataka u Tabeli 4, mada surfaktantska jedinjenja kao što je natrijum dioktil sulfosukcinat pokazuju malu ili nepostojeću delotvornost u uklanjanju teških metala iz fosforne kiseline ili suspenzije fosforne kiseline (Primer 4B), a organotiofosforna jedinjenja pokazuju određeni učinak (Primeri 4C-1; 4D-1; i 4E-1), uklanjanje teških metala je u velikoj meri poboljšano dodavanjem reagensa koji sadrži najmanje jedno organotiofosforno jedinjenje i najmanje jedan surfaktant kao što je natrijum dioktil sulfosukcinat, čak i iz rastvora koji sadrže koncentrovane količine fosforne kiseline na povišenoj temperaturi.

Primer 5 - Postupak za uklanjanje teških metala iz fosforne kiseline (~ 28% P2O5) na povišenoj temperaturi (~ 75 °C). Natrijum hipofosfit je korišćen kao redukcioni agens.

[0059] 35 g fosforne kiseline iz postrojenja (~ 28 % P2O5, sakupljeno iz rezervoara za bistrenje nakon filtracije) preneto je u staklenu posudu sa magnetnom šipkom za mešanje. Kiselina je zagrejana na 75 °C na vreloj ploči. Delotvorna količina (navedena u Tabeli 5) reagensa od interesa zatim je dozirana u suspenziju uz mešanje na 600 o/min. Nakon 1 minuta mešanja, kiselina je preneta u špric i filtrirana kroz najlonski filter za špric od 0,2 µm. Filtrat je sakupljen i zatim poslat na elementarnu analizu pomoću ICP. Rezultati su prikazani u Tabeli 5.

Tabela 5. (Primeri 5A, 5B, 5C-1, 5D, 5E-1 i 5F-1 su primeri koji služe za poređenje)

[0060] Kao što je prikazano u Tabeli 5, delotvornost reagensa koji sadrži organotiofosforno jedinjenje i surfaktant za uklanjanje teških metala iz rastvora koji sadrže fosfornu kiselinu može dodatno da se poboljša dodatkom natrijum hipofosfita kao redukcionog agensa. Uporedite Primere 5E-2 i 5F-2 sa 5C-2

[0061] U ovoj prijavi navedene su reference na različite patente i/ili naučnu literaturu. Imajući u vidu prethodni opis i primere, osoba sa uobičajenim znanjem i veštinama u struci će moći da praimenjuje pronalazak prema zahtevima bez nepotrebnog eksperimentisanja.

[0062] Iako je prethodni opis pokazao, opisao i istakao fundamentalna nova svojstva određenih otelotvorenja predmetnog pronalaska, biće jasno da stručnjaci mogu praviti različita izostavljanja, zamene i promene u pogledu detalja pronalaska, kako su opisani, bez napuštanja opsega predmetnih razmatranja. Usled toga, opseg predmetnog pronalaska ne treba da bude ograničen na prethodni opis ili razmatranja, već treba da bude definisan priloženim zahtevima.

Claims (14)

Patentni zahtevi

1. Proces za uklanjanje jona teških metala iz rastvora fosforne kiseline koji sadrži pomenute jone teških metala, pri čemu taj postupak obuhvata:

dodavanje delotvorne količine reagensa u rastvor fosforne kiseline radi nastanka kompleksa teških metala, i

odvajanje kompleksa teških metala iz rastvora fosforne kiseline,

pri čemu pomenuti reagens sadrži:

organotiofosforno jedinjenje izabrano iz grupe koja se sastoji od organoditiofosfinske kiseline, organoditiofosfonske kiseline, organoditiofosforne kiseline, organomonotiofosfinske kiseline, organomonotiofosfonske kiseline, organomonotiofosforne kiseline, soli bilo kog prethodnog organotiofosfornog jedinjenja u obliku natrijumove, amonijumove ili kalijumove soli, i njihove smeše; i surfaktant izabran iz grupe koja se sastoji od sulfosukcinata, aril sulfonata, alkiaril sulfonata, difenil sulfonata, olefin sulfonata, sulfonata etoksilovanih alkohola, petrolej sulfonata, sulfosukcinamata, alkoksilovanih surfaktanata, estarskih/amidnih surfaktanata, EO/PO blok kopolimera, i njihovih smeša.

2. Proces prema zahtevu 1, pri čemu su joni teških metala izabrani iz grupe koja se sastoji od kadmijuma, bakra, arsena, žive, olova i njihovih smeša.

3. Proces prema zahtevu 1 ili zahtevu 2, pri čemu je pomenuti jon teškog metala kadmijum.

4. Proces prema bilo kom od zahteva 1 do 3, pri čemu pomenuto organotiofosforno jedinjenje sadrži smeše organoditiofosfinske kiseline, organoditiofosforne kiseline i njihovih soli u obliku natrijumove, amonijumove ili kalijumove soli.

5. Proces prema zahtevu 4, pri čemu, pomenuto organoditiofosfinsko jedinjenje je natrijum diizobutil ditiofosfinat.

6. Proces prema zahtevu 4, pri čemu, pomenuto organoditiofosforno jedinjenje je natrijum diizobutil ditiofosfat.

7. Proces prema bilo kom od zahteva 1 do 6, pri čemu, pomenuti sulfosukcinat je natrijum dioktil sulfosukcinat.

8. Proces prema bilo kom od zahteva 1 do 6, pri čemu, surfaktant je polietilen glikol estar izabran od polietilen glikol sorbitan monooleata ili polietilen glikol sorbitol heksaoleata.

9. Proces prema bilo kom od zahteva 1 do 8, pri čemu, proces se obavlja na temperaturi od 0 °C do 120 °C, poželjno od 20 °C do 80 °C.

10. Proces prema bilo kom od zahteva 1 do 9, pri čemu rastvor koji sadrži fosfornu kiselinu ima koncentraciju od 20% do 64% P2O5, recimo od 20% do 60%, a poželjna je bilo koja od koncentracija od 28 mas. %, 30 mas. %, 42 mas. %, 44 mas. %, 52 mas. % ili 56 mas. %.

11. Proces prema bilo kom od zahteva 1 do 10 koji dalje obuhvata dodavanje delotvorne količine redukcionog agensa u rastvor fosforne kiseline, pri čemu je pomenuti redukcioni agens izabran iz grupe koja se sastoji od natrijum hipofosfita, hidrazina, gvožđe (II) sulfata, gvožđa u prahu, i njihovih smeša, i pri čemu je pomenuti redukcioni agens dodat pre dodavanja reagensa ili zajedno sa njim.

12. Proces prema zahtevu 11, pri čemu, pomenuti redukcioni agens je natrijum hipofosfit.

13. Proces prema bilo kom od zahteva 1 do 12 koji dalje obuhvata dodavanje delotvorne količine adsorbensa u rastvor fosforne kiseline, pri čemu, pomenuti adsorbens je izabran iz grupe koja se sastoji od kalcijum sulfata, fluorosilikata, aktivnog uglja, i njihovih smeša, poželjno pri čemu, adsorbens su čestice kalcijum sulfata.

14. Proces prema bilo kom od zahteva 1 do 13, pri čemu proces dalje obuhvata korak filtracije rastvora fosforne kiseline pre dodavanja reagensa.