[发明专利]从废水中除去叠氮化物的方法

说明书

本发明涉及一种从水性液体，尤其从废水中去除叠氮离子的新方法。

叠氮化物，例如叠氮化钠、叠氮化钾经常用在化学合成中。例如在专利 US-5629331和专利申请WO-2006/023889中描述了此类合成，其中通过在 碱性水溶液中施用叠氮化钠来形成四唑环。

叠氮离子以相当高的浓度留在反应混合物的水相中。由于水溶液中的叠 氮离子浓度即使为50mg/l也是有毒的，所以当这些水相作为废水处理时， 将叠氮离子浓度降到非常低的水平是非常重要的。因此，对从碱性水溶液， 尤其是从废水中除去叠氮离子的适当方法存在相当大的需求。

我们发现通过在碱性pH下，用一种或多种在碱性条件下可溶的金属， 在镍催化剂存在下，或用氢气在镍催化剂存在下处理含有叠氮离子的水性 液体，则存在于溶液中的叠氮离子在所得氢气作用下减少，在产生氢氧根 离子的过程中生成氨和氮气。其反应式如下：

以此方式可以将有毒的叠氮离子从水性液体，尤其是从废水中除去。

在本发明的方法中，我们使用例如铝或锌作为碱溶性金属，使用镍作为 催化剂。优选地使用这些金属的合金或混合物，其比率和颗粒分布不是任 意的。通常，含有细颗粒的金属粉末是有利的(例如，阮内镍)。如果含 有叠氮化物的液体的pH是非碱性的，则必须用碱将其变为碱性的，优选 地使用无机碱，例如氢氧化钠或氢氧化钾。

本方法在低于待纯化液体沸点的温度下操作，优选+5℃至+40℃。本方 法的一个优选的实施方案是在氢气气氛中在镍存在下的催化反应。优选施 用的压力为大气压至60巴。

根据本发明的方法可以非常有效地用于从碱性或碱化废水中除去叠氮 离子，由于其仅产生好回收的金属离子、氮气和氨，这些都是容易处理的 产物，因此能确保本方法是一种环保提纯方法。本方法可以大规模应用。 所用金属也可以是废料或金属加工或金属冶金过程中的副产品(粉末、碎 片或铸造废料)。

通过本发明的方法，叠氮离子的浓度可以被降到低于5ppm。在实施本 发明的方法时，叠氮离子的浓度通过下面所述的离子色谱分析法测定。通 过该方法，我们可以追踪在各种废水中叠氮离子浓度的降低。 样品准备

由于预计待研究的样品具有高的有机物质浓度和高的叠氮化物含量，因 此在测量前用0.1N的氢氧化钠溶液将待研究的样品稀释至其体积的50 倍。

测量条件

待研究的部分：叠氮化物含量

仪器：DIONEX 600型离子色谱系统，配备电导检测器

柱：lONPAC AS 10.长度250mm，内径4mm，乙基乙烯基苯/二乙烯基苯

阴离子交换剂

前置柱：IONPAC AG 10DIONEX

洗脱液：0.1N的氢氧化钠溶液

流速：1.0ml/min

中和洗脱液：自再生的“阴离子自再生抑制器”

注入体积：25μl

通过该方法，我们能够以5ppm的水平测定叠氮离子浓度。

本发明的进一步细节将在以下的实施例中说明，但权利要求并不限于这 些实施例。

实施例

实施例1

称取15g含有50质量％的镍和50质量％的铝的合金粉末(粒度小于 100微米)。称取600g含有9000ppm浓度的叠氮离子的27质量％氢氧 化钠水溶液(按照美国专利US 5629331实施例1步骤a)中描述的反应获 得)至锥形瓶内，并将其置于冷水浴中。在持续搅拌下，将15g的合金粉 末少量分批地，经4小时加入该溶液中，同时保持混合物温度为20℃。添 加后，在20℃下将混合物再搅拌5小时。反应时间结束时，气体的释放停 止。

由如上所述离子色谱法测定，所得水溶液中叠氮离子的浓度＜5ppm。

实施例2