專利名稱：：分離固體的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及通過結(jié)晶和浮選從液相中分離兩種不同組成的固相的方法。
背景技術(shù)：
：通過結(jié)晶從由至少兩種固態(tài)物質(zhì)組成的物質(zhì)混合物中分離或回收固態(tài)物質(zhì)是一種常用的方法。除非其已經(jīng)呈現(xiàn)為溶液，否則要將兩種固相的混合物溶解在溶劑或溶劑混合物中。在分離時，根據(jù)物質(zhì)的種類不同可能存在形成固溶體的系統(tǒng)或共晶系統(tǒng)或兩者的組合。在共晶系統(tǒng)的情形下，可通過結(jié)晶將固相彼此分離。在由兩種固體和溶劑(混合物)構(gòu)成的三元混合物的情形下，根據(jù)在相圖中的位置不同，對于共晶系統(tǒng)的情形一種固相或者另一種固相可以結(jié)晶出來。只有在共晶點兩種固相才一起同時結(jié)晶(無固溶體)。共晶點是隨溫度而變的。因此通過結(jié)晶常?？梢苑蛛x所述兩種物質(zhì)。僅通過結(jié)晶分離共晶混合物需要至少兩個結(jié)晶步驟來分離物質(zhì)和任選地進行濃縮。這在操作上非常復(fù)雜，而且伴隨著高能量消耗。相反，如果結(jié)晶可以形成其中兩種固相的晶體同時存在的混合物，則只需要一個結(jié)晶步驟，但所述晶體必須以某種方式彼此分離。如果兩種固相的密度與被所用固相飽和的溶劑的密度不同，則在一種固相的密度大于液相密度而另一種固相的密度小于液相密度時它們可以彼此分離。在這種情形下，比重較輕的固體將漂浮在液體上，而另一種固體將作為沉淀物沉積出來。如果兩種固體的比重都大于液體，則有時可以通過使氣體自下至上穿過液體而實現(xiàn)固體的分離。含氣體的固體沉積在液體上面，而另一種固體作為沉淀物沉積出來。這些方法(浮選；UllmannsEnzyklop汪diedertechnischenChemie,Band1,第666-678頁，VerlagUrban&Schwarzberg,Miinschen,Berlin1951)#皮用于例如選礦，其中所期望的含金屬化合物被從低金屬含量的大部分雜質(zhì)中分離出來。在選礦和其它通過浮選進行的工業(yè)分離例如洗煤中通常會使用不溶解所述固體的液體，并且所述液體包含能實現(xiàn)用氣體和液體對兩種固體的不同潤濕的洗滌劑。這些方法并不能提供純物質(zhì)，而只能產(chǎn)生期望組分的富集。由于較高的復(fù)雜性和特別是高能耗，已知工藝并不能令人滿意或不能提供純物質(zhì)，因此本發(fā)明的目的在于開發(fā)一種不具有一或多種所述缺陷的方法?，F(xiàn)在意外發(fā)現(xiàn)，可以從包含至少兩種其它組分的溶液中通過以下手段將所述組分彼此分離，即使得兩種組分作為彼此分離的固相一起結(jié)晶出來，并在有自下至上穿過液體的氣流存在的情況下通過浮選將所形成的懸浮液分離成浮在液體上的含氣體固相和聚集或沉淀在分離容器底部的固相，以及溶劑相(母液)。
發(fā)明內(nèi)容因此本發(fā)明涉及一種從含有至少一種溶劑和兩種溶解的固相的溶液中分離兩種不同組成的固相的方法，其特征在于包括結(jié)晶步驟a)，其中獲得所述至少兩種固相的晶體在所述溶劑中的懸浮液；浮選步驟b)，其在有自下至上流過所述懸浮液的分離氣體存在的情況下進行，其中所述固相被分離從而兩種固相中的至少一種作為含氣體的固相聚集在懸浮液的上部，而至少另一種固相聚集在懸浮液的下部；和至少一個分離步驟c),其中所述含氣體固相從懸浮液上部和/或所述固相從懸浮液下部分別進行分離。本發(fā)明方法的優(yōu)點在于進行浮選時可以不添加洗滌劑或其它添加劑，從而不會產(chǎn)生額外的材料費用且要分離的固相不會被其它物質(zhì)污染。由于在結(jié)晶和浮選中使用了相同的液體或相同的液體體系，所以省去了用于分離不同液體的整理步驟。此外，免除添加劑還使得可以完全或部分回收母液，從而使要分離的固相的產(chǎn)量得到提高。此外，本發(fā)明方法的優(yōu)點還在于其相對較低的能耗。由于在本發(fā)明的方法中理想狀態(tài)下只存在一個結(jié)晶步驟，所以總體上沖洗過程較少，由此整理使用過的洗滌液的工作量也較少。本發(fā)明的從含有至少一種溶劑和兩種溶解的固相的溶液中分離兩種不同組成的固相的方法的特征在于包括結(jié)晶步驟a),其中獲得所述至少兩種固相的晶體在所述溶劑中的懸浮液；浮選步驟b)，其在有自下至上流過所述懸浮液的分離氣體存在的情況下進行，其中固相被分離從而所述固相中的至少一種作為含氣體固相聚集在懸浮液的上部，而至少另一種固相聚集在懸浮液的下部；和至少一個分離步驟c),其中所述含氣體固相被從懸浮液上部和/或所述固相被從懸浮液下部分別分離。本發(fā)明方法的前提是結(jié)晶時并非所有固相都彼此形成固溶體。對于含兩種溶解固相A和B的溶液的情形，實際上在結(jié)晶時必須幾乎只形成A相的晶體和B相的晶體。對于三種溶解固相A、B和C的溶液的情形，至少有一個相必須單獨結(jié)晶。類似條件適用于含超過三種固體的物質(zhì)體系。本發(fā)明方法的另一前提是所要分離的固相對所述流動氣體具有不同的親合性從而既可以形成比重輕于液體的含氣體固相又可以獲得重于液體的至少一種固相。通常，所要分離的兩種固相無需含氣體其密度都大于所述溶劑或溶液。本發(fā)明的方法可用于分離溶解在相同溶劑或溶劑混合物中的晶體物質(zhì)。結(jié)晶步驟a)結(jié)晶步驟a)中執(zhí)行的結(jié)晶可以連續(xù)或分批進行，優(yōu)選地連續(xù)進行。在結(jié)晶步驟a),可以執(zhí)行任何已知的結(jié)晶方法。在結(jié)晶步驟a),優(yōu)選地進行蒸發(fā)結(jié)晶或冷卻結(jié)晶。蒸發(fā)結(jié)晶時，結(jié)晶是隨著一部分溶劑的蒸發(fā)等溫地進行的。冷卻結(jié)晶時，結(jié)晶是通過冷卻溶液實現(xiàn)的。在結(jié)晶步驟a)中優(yōu)選地結(jié)合進行冷卻和蒸發(fā)結(jié)晶。這可以例如通過進4亍冷卻并同時蒸發(fā)一部分溶劑，例如通過施加真空進行結(jié)晶來實現(xiàn)(例如真空結(jié)晶)。通過結(jié)合進行冷卻和蒸發(fā)結(jié)晶，可以加速結(jié)晶并可在數(shù)量上提高晶體的產(chǎn)量。在本發(fā)明的方法中，結(jié)晶步驟&)和特別是結(jié)晶本身優(yōu)選地在-40°030CTC,優(yōu)選地0-150'C和特別優(yōu)選地10-10(TC的溫度下進行。結(jié)晶步驟a)或結(jié)晶可以在所屬領(lǐng)域技術(shù)人員已知的所有結(jié)晶器例如簡單的攪拌容器、通風(fēng)管結(jié)晶器、FC結(jié)晶器、帶流動床或流化床的結(jié)晶器、冷卻盤結(jié)晶器(Gouda/^司)或刮板式結(jié)晶器(Armstrong公司)中進行。提供給本發(fā)明結(jié)晶步驟a)的包含至少一種溶劑和溶解的固相的溶液可任選地具有少量，優(yōu)選地小于0.5質(zhì)量％，更優(yōu)選地0.0001-0.1質(zhì)量°/0的懸浮在溶液中的固體。所述固體優(yōu)選地具有所迷溶解在溶液中至少兩種固相中的至少一種，特別優(yōu)選兩種。所述在溶液中少量存在的固體可以充當(dāng)籽晶并促進結(jié)晶步驟a)中的結(jié)晶，特別是加速晶體生長。用于本發(fā)明的結(jié)晶步驟a)中的溶液優(yōu)選地是具有一或多種極性液體作溶劑的溶液。這些極性液體可以是例如醚、S旨、醇，優(yōu)選地甲醇、乙醇或異丙醇，酮，優(yōu)選地丙酮或異佛爾酮，酰胺，例如二甲基曱酰胺，腈，例如乙腈，或水。如有可能，優(yōu)選地用水作本發(fā)明方法中的溶劑。可以使用含有兩或多種組分，特別是上述極性液體中的兩或多種，或由它們組成的混合物作為溶劑，只要這些組分可以彼此完全混溶即可。根據(jù)所要分離的固相的不同，可以使用不同的溶劑。所屬領(lǐng)域技術(shù)人員通過簡單的初步試驗很容易確定適合的溶劑。如果所要分離的固相有一種是無機鹽，則優(yōu)選地使用水或含水溶劑或水與另一種極性溶劑，例如曱醇或乙醇。在供應(yīng)給結(jié)晶步驟的溶液中溶劑的質(zhì)量比優(yōu)選地為10-99%，更優(yōu)選地30-90%并特別優(yōu)選地50-75%。優(yōu)選地，選擇溶劑占溶液的比例以使所述溶解在溶液中的固相被完全溶解或溶解的量至少可以使溶液中存在上述的少量固體。供應(yīng)給本發(fā)明的結(jié)晶步驟a)的包含至少一種溶劑和溶解的固相的溶液可以例如直接作為反應(yīng)的產(chǎn)物排出液獲得。不過，也可以通過將至少兩種固相的固體混合物溶解在溶劑中來制備用于結(jié)晶步驟a)的溶液。溶解在溶液中的固相的比例可以在很寬范圍內(nèi)變化。如果在用于結(jié)晶步驟的溶液中只溶有兩種固相，則所述兩相的質(zhì)量比優(yōu)選地為1:100-100:1、特別優(yōu)選地1:10-10:1并更特別優(yōu)選地1:5-5:1。如果例如一個化學(xué)反應(yīng)(如下面所示的復(fù)分解反應(yīng))的產(chǎn)品混合物被用作本發(fā)明的結(jié)晶步驟a)中的溶液，EF+GH—EH+FG則兩種物質(zhì)EH和FG的比通過化學(xué)計量比基本上預(yù)先確定?；厥站哂腥芜x地濃縮了的其它次要組分的母液(從中分離結(jié)晶固相的溶液)可能會導(dǎo)致偏離此比例。此外，在這種混合物中也一般存在少量的起始材料(EF和/或GH)。根據(jù)所選溶劑和所選工藝條件例如壓力、溫度、停留時間等等，在結(jié)晶之前要預(yù)先確定接觸角,，即輸入的氣泡粘附到所形成的晶體上的趨勢。氣泡與固相接觸時所形成的角，即所謂的接觸角，描述了氣泡在固體表面的潤濕性，此濕潤性受界面張力影響。根據(jù)材料系統(tǒng)的不同，接觸角可能呈現(xiàn)0-180°的值。為形成氣-固聚集體可以考慮以下范圍0o<<900隨著接觸角的減小，液體圍繞的氣泡被從越來越親水性的固體表面推開。氣-體聚集體只能在一定條件下形成。90。<0<1800氣泡越來越聚集在固體表面。粘附強度隨著接觸角的增大而提高。表面為疏水性。這使得可以確保氣泡能聚集在比重高于周圍液體的固體顆粒上?？諝?液體聚集體的平均密度由此可變得低于周圍母液，從而可以實現(xiàn)目標性浮選。因此下式必須適用于浮選_m*-'f%s.+mB^.p困體二w空氣.w左'p空氣+w困休'm,g.p困體P聚集體_mg氣+m西體w空氣.附名十w爾體.w總母其中m-質(zhì)量，p-比重，m-質(zhì)量，^組分在氣/固混合物中的質(zhì)量分數(shù)。因此存在一個臨界接觸角，由此臨界接觸角開始，最小量的氣泡可得以聚集，使得氣-固聚集體的比重小于母液。因此，在90。的過渡區(qū)，完全可能甚至接觸角<卯°的物質(zhì)系統(tǒng)中的晶體也能形成足夠輕的氣-固聚集體。所要分離的固體的接觸角之差優(yōu)選地為至少25°、優(yōu)選地至少30。、優(yōu)選地30。-100°并特別優(yōu)選地50°-75°。執(zhí)行結(jié)晶步驟a)中的結(jié)晶的方式是優(yōu)選地使將在浮選步驟b)中應(yīng)表現(xiàn)為含氣體固相的那部分晶體的中值粒徑d5o為0.01mm-25mm,優(yōu)選地0.05-15mm并特別優(yōu)選地0.1-5mm。期望的晶體大小或晶體大小分布對于每種要分離的固相體系可以通過選擇結(jié)晶溫度、籽晶、平均結(jié)晶時間(停留時間)和所用溶劑有目的地建立，并可通過簡單的初步試驗來確定。中值粒徑d5o和相應(yīng)的顆粒分布的測量可以通過已知方法例如使用LasenTec探頭(聚集光束反射測量(FBRM);測量儀器來自Giessen的Mettler-Toledo公司的Lasentec)進行。在例如PaulBarrett的論文"SelectingIn-ProcessParticle-SizeAnalyzers",ChemicalEngineeringProgress,2003年8月，第99巻，第8期，第26-32頁中有對測量方法的描述。執(zhí)行結(jié)晶步驟a)以優(yōu)選地獲得一種固體含量為l-40質(zhì)量Q/c、優(yōu)選地3-20質(zhì)量％并特別優(yōu)選地5-10質(zhì)量％的懸浮液。浮選步驟b)在浮選步驟b),優(yōu)選地在浮選裝置中，來自結(jié)晶步驟a)的包含至少兩種固相的懸浮液借助于分離氣體被分離成聚集在懸浮液上部的含氣體固相和聚集在懸浮液下部或沉淀出來的至少一種第二固相。在浮選步驟b)，優(yōu)選地使用固體含量為1-40質(zhì)量％、優(yōu)選地3-20質(zhì)量°/。并特別優(yōu)選地5-10質(zhì)量％的懸浮液。在結(jié)晶步驟&)中獲得的懸浮液優(yōu)選地被直接用于浮選步驟b)。不過，也可以向固體含量超過期望值的懸浮液中加入一定量的溶劑、洗滌溶液或起始溶液以獲得固體含量為l-40質(zhì)量％,優(yōu)選地3-20質(zhì)量％并特別優(yōu)選地5-10質(zhì)量％的懸浮液。在浮選條件下對懸浮液的所有成分盡可能呈惰性的氣體或氣體混合物都可被用作本發(fā)明的浮選步驟b)中的分離氣體。優(yōu)選使用的分離氣體是以下氣體、氣體混合物或它們的混合物空氣、氮氣、惰性氣體、氳氣、一氧化碳、二氧化碳、合成氣體、甲烷?？諝饣虻獨馐莾?yōu)選的分離氣體，氮氣是極特別優(yōu)選的分離氣體。在本發(fā)明的方法中，分離氣體優(yōu)選地在浮選步驟b)中以一定的量輸入從而使輸入的分離氣體與在同一時間單元內(nèi)輸入浮選容器中的懸浮液的體積比(N1/1)為0.01-100N1/1,優(yōu)選地O.l-lONl/l并特別優(yōu)選地0.2-2雨l。本發(fā)明的方法優(yōu)選地以使在浮選步驟b)中引入懸浮液中的分離氣體的平均氣泡大小為O.l)Lim-10mm的方式實施，優(yōu)選地lpm-5mm并特別優(yōu)選地10ym-lmm。氣泡大小可以通過目測照片確定。平均氣泡大小應(yīng)當(dāng)優(yōu)選地比所要充氣的存在于懸浮液中的顆粒的中值粒徑d5o小2倍，優(yōu)選地小5倍并特別優(yōu)選地小10倍。氣泡大小可以通過選擇向浮選裝置中引入氣流的裝置的孔徑大小和通過體積流速來確立。優(yōu)選地，分離氣體經(jīng)由適合的裝置例如燒結(jié)金屬或經(jīng)由位于浮選裝置下面三分之一、優(yōu)選下面十分之一并特別優(yōu)選地浮選裝置底部的噴嘴引入。在本發(fā)明的方法中，浮選步驟b)或浮選優(yōu)選地在-40-30(TC，優(yōu)選地0-15(TC和特別優(yōu)選地10-10(TC的溫度下進行。浮選步驟b)或浮選優(yōu)選地在與結(jié)晶步驟的溫度或與來自結(jié)晶步驟a)的懸浮液的排出溫度相應(yīng)的溫度下進行。這樣，可以避免晶體的再溶解或不受控制的后結(jié)晶，該后結(jié)晶可能在浮選步驟所用裝置的表面結(jié)殼。浮選步驟b)可以在超壓、常壓或低壓下進行。浮選優(yōu)選地在常壓(在液體上面的氣相中測量)下實施。優(yōu)選地執(zhí)行本發(fā)明方法的浮選步驟b)從而使浮選步驟b)中所要分離的固體的平均停留時間為5秒-10小時，優(yōu)選地60秒-5小時并特別優(yōu)選地600秒-1小時。浮選步驟b)中的浮選可以分批或連續(xù)進行，優(yōu)選地連續(xù)進行。對于浮選，可以使用適于進行浮選的所有已知工業(yè)裝置(浮選裝置)，例如溶氣浮選裝置、電浮選裝置、泡沫浮選裝置、具有內(nèi)和/或外充氣的浮選柱、攪拌浮選裝置、離心力場浮選裝置、浮選旋流分離器或分類離心機。在本發(fā)明的方法中，優(yōu)選地使用具有外和任選地內(nèi)充氣的氣動浮選柱。優(yōu)選用于浮選步驟b)的浮選柱優(yōu)選地由不銹鋼管構(gòu)成。用于連接原料輸送管和清洗運轉(zhuǎn)管線(Klarlaufleitung)的接頭和一個清洗裝置優(yōu)選地安裝在所述不銹鋼管的頂上。在下部區(qū)域，所述管優(yōu)選地逐漸變細形成一個在底部具有排出單元的圓錐體。在所述管之內(nèi)安裝了一個頂部具有開孔錐且底部具有漸細錐的流入容器。懸浮液的供給可以例如通過在所述流入容器中進入上下錐之間區(qū)域的一或多個開孔成切線地實現(xiàn)。所述原料可以使用通常的充氣裝置例如充氣反應(yīng)器(具有購自Mott充氣。在流入容器之上可以安裝用于穩(wěn)定氣流的薄片。在流入容器之下可以存在一或多個進一步的充氣單元。薄片的布置可以有不同選擇。優(yōu)選地，薄片以與水平面為ot的夾角(參照圖4)設(shè)置，選擇此夾角足夠小以防止顆粒直接進一步上升，也要選擇足夠大以使沉淀中的顆粒不會在向下滑離薄片。a角優(yōu)選地為大于或等于20。到小于或等于80。，優(yōu)選地大于或等于60°到小于或等于75°。薄片的優(yōu)選長度可以由中值粒徑d和薄片相互之間的距離s計算。優(yōu)選地，距離s應(yīng)為中值粒徑d的10-200倍，優(yōu)選地50-150倍(比例系數(shù)F)(s=d*F)。由此計算出薄片的優(yōu)選長度l為卜s/cosa(參照圖4)。分離步驟c)在分離步驟c),所述含氣體固相被從浮選步驟得到的懸浮液的上部分離出來和/或(優(yōu)選地和)所述固相被從所述懸浮液的下部分別與所述懸浮液分離。根據(jù)所要分離的固相的特性不同，在浮選步驟之后固相的分布可能不同。在懸浮液上部富集的含氣體相可能例如漂浮在懸浮液表面上、聚集在表面上或聚集在懸浮液上部，該上部優(yōu)選地占懸浮液總高度的不到10%，優(yōu)選地不到5%并特別優(yōu)選地不到1%。優(yōu)選地，含氣體相的顆粒漂浮在懸浮液表面上。聚集在懸浮液下部的非含氣體相可能沉積在懸浮液底部或聚集在懸浮液下部，該下部優(yōu)選地占懸浮液總高度的不到10%，優(yōu)選地不到5%并特別優(yōu)選地不到1%。優(yōu)選地，非含氣體相的顆粒沉積在懸浮液底部。浮選步驟b)中獲得的上部固相可以在分離步驟c)用粘附溶液(母液)移出或作為與溶液(母液)的混合物移出。晶體可以借助于已知的工業(yè)固/液分離單元例如過濾壓機或過濾離心機與大部分母液分離。通過用溶劑洗滌，可以方便地使用與制備起始溶液時所用相同的溶劑除去剩余的雜質(zhì)。在蒸發(fā)結(jié)晶中獲得的蒸氣冷凝液可優(yōu)選地用作洗滌液。此外可以優(yōu)選地使用另一種例如更易揮發(fā)的未用于結(jié)晶的溶劑進行洗滌，以使洗滌可以置換洗滌的方式進行和能夠在干燥中實現(xiàn)更短的干燥時間。聚集或沉積在懸浮液底部、當(dāng)使用浮選容器時聚集或沉積在所述容器的底部的固相被從懸浮液/容器中機械輸出，適宜作為懸浮液(固相/母液)排出或泵出。這些晶體如上所迷同樣通過適合的固液分離進行分離、洗滌和任選地進行干燥。在兩類晶體的分離中所獲得的兩種母液和兩種洗滌液可任選地在濃縮之后再循環(huán)到工藝中。這些溶液可用于制備起始溶液或可直接輸入結(jié)晶步驟a)或浮選步驟b)。為分離副產(chǎn)物可以排出一部分母液和/或洗滌液。副產(chǎn)物的排出優(yōu)選地通過部分地排出母液、特別優(yōu)選地通過排出被預(yù)先濃縮的母液從而使具有最高次要組分濃度的母液被排出來實現(xiàn)。被分離的兩種固體在千燥之后可被用作易流動晶體或在溶解于溶劑中之后用作溶液。干燥可以通過已知的方法例如流化床層干燥法或槳式干燥來實現(xiàn)。在本發(fā)明的方法中，方法步驟a)、b)和c)可以在空間和/或時間上分別或同時進行。特別地，結(jié)晶步驟a)和浮選步驟b)可以在空間和/或時間上分別或同時進行。不過，結(jié)晶步驟a)和浮選步驟b)在同一容器中進行可能是有利的。這樣，特別是可以降低裝置的復(fù)雜度。在這種優(yōu)選實施方案中，可例如在浮選柱中將內(nèi)管(即所述流入容器)設(shè)計成雙夾套。此流入容器被冷卻時，可以在浮選裝置內(nèi)部產(chǎn)生懸浮液。也可以蒸發(fā)一部分溶劑，例如在真空中，所形成的蒸發(fā)氣泡能進一步提高浮選效果。如果在結(jié)晶過程中晶體沉積在流入容器壁上，則可能有利的是沉積在壁上的晶體例如通過緩慢旋轉(zhuǎn)的刀片而被除去。浮選步驟b)和分離步驟c)和任選地結(jié)晶步驟a)也可以在一個裝置內(nèi)、特別是容器內(nèi)進行。本發(fā)明方法的這種實施方案的好處在于只需使用一個容器。此外，還避免了在將懸浮液從一個容器轉(zhuǎn)移到另一個容器時由于固體沉積所導(dǎo)致的堵塞或熱損耗。在上述前提下，本發(fā)明的方法可用于例如以下分離-將兩種固體A和B的混合物或溶液分離成兩種單獨組分A和B，-將包含三種固體A、B和C的溶液分離成A和BC混合物，或分離成B和AC混合物，或分離成C和AB混合物，-將包含四種固體A、B、C和D的溶液分別分離成一種純組分和包含其它三種組分的部分或分別分離成兩個兩組分的混合物。也可類似地分離包含超過四種組分的系統(tǒng)。特別地，本發(fā)明的方法可用于分離反應(yīng)混合物。例如，可用于-從羧酸鹽中分離無機鹽-從磺酸鹽中分離無機鹽-從膦酸鹽中分離無機鹽-分離不同的無機鹽-分離不同的有機鹽-從有機鹽中分離有機酸-從無機鹽中分離有機酸。此外，本發(fā)明的方法可用于提純(除去次要組分)例如以下物質(zhì)蛋氨酸、蘇氨酸、十二烷二酸、硼酸、檸檬酸、苯曱酸、水楊酸、馬來酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、酒石酸、葡萄糖或蔗糖。極特別優(yōu)選地，本發(fā)明的方法可用于從水溶液中分離甲代烯丙基磺酸鈉(MAS)和氯化鈉(NaCl)。本發(fā)明方法的一個優(yōu)選實施方案如下，其中曱代烯丙基磺酸鈉和氯化鈉被用作至少兩種固相。為了從例如甲基烯丙基氯與亞疏酸鈉在水中反應(yīng)荻得的水溶液中得到純的固體曱代烯丙基磺酸鈉和固體氯化鈉，優(yōu)選地以下述方式執(zhí)行本發(fā)明的方法在結(jié)晶步驟a),氯化鈉(NaCl)和曱代烯丙基磺酸鈉(MAS)被從溫度為約80-100。C的MAS和NaCl的飽和或幾乎飽和的熱溶液中通過將溶液冷卻到優(yōu)選地10-30'C并同時蒸發(fā)一部分水，例如在20-40毫巴的壓力下結(jié)晶出來。由此獲得的懸浮液優(yōu)選地具有65-70質(zhì)量％的水、19-21質(zhì)量Q/o的NaCl和10-15質(zhì)量。/o的MAS。結(jié)晶出來的NaCl優(yōu)選地中值粒徑d5o(中心弦長度)根據(jù)FBRM測定為200-:750(Lim，且優(yōu)選地在于25。C吸附氮氣時接觸角小于45。，優(yōu)選地小于40°。結(jié)晶出來的MAS優(yōu)選地中值粒徑d5Q為250-750nm,且優(yōu)選地在于25'C吸附氮氣時接觸角大于70°，優(yōu)選地大于75°。兩個接觸角之間的巨大差異使得可以通過浮選、方便地使用室溫的空氣或氮氣，實現(xiàn)兩種類型晶體的極好分離。MAS為漂浮的固體。MAS可以優(yōu)選地機械除去、水洗和干燥。NaCl可以作為NaCl與母液的懸浮液脫除，從此懸浮液中可以濾出NaCl,水洗并任選地干燥。參考附圖l、2、3和4對本發(fā)明進行了舉例說明，但不存在任何將本發(fā)明局限于這些實施方案的意圖。圖l顯示了一個可執(zhí)行本發(fā)明方法的設(shè)備的方框圖。圖2顯示了一個可執(zhí)行本發(fā)明方法的替代設(shè)備的方框圖。圖3顯示了用于實施例1的浮選柱。圖4圖解顯示了用于計算薄片排列的尺寸。具體實施例方式圖l顯示了一個可執(zhí)行本發(fā)明方法的設(shè)備的方框圖。起始流(l)與母液，又稱循環(huán)流(IO)，以及洗滌液(14)和(19)一起被輸入結(jié)晶器(2)中，結(jié)晶步驟a)在所述結(jié)晶器(2)中進行。在其中，溶劑例如蒸發(fā)水的一部分(3)可被除去。所形成的供浮選的懸浮液(4)被輸入浮選容器(5),其中所述懸浮液(4)由溶劑和至少兩種不同的固相組成。向浮選容器(5)中通入作為分離氣體的氣體(6),例如空氣，且氣體(6)在容器(5)上端大部分作為排出氣流(7)逸出。此氣流在需要時可以再次作為流(6)的一部分再循環(huán)到容器中。如果氣體(7)沒有再循環(huán)到工藝中，則適宜從中分離出夾帶的溶劑(例如通過冷凝或吸附/吸收；裝置在方框圖中未顯示)。將浮選容器(5)中浮在溶液上的固相(8)，例如MAS，機械去除并在裝置(12)(例如過濾器或過濾離心機)中濾出，且用流(3)的一部分(13)或任選地用另一種適合的洗滌溶劑洗滌。存在于流(18)、例如MAS流中的固體可被直接使用，或在一未示出的裝置中被干燥和/或轉(zhuǎn)化。以沉淀物形式獲得的第二固相(9)，例如氯化鈉流，同樣被機械分離并在裝置(16)(例如過濾器或過濾離心機)中濾出，且用蒸氣的一部分(17)或任選地用另一種適合的洗滌溶劑洗滌。存在于流(15)、例如NaCl流中的固體(15)可被直接使用，或在一未示出的裝置中被干燥和/或轉(zhuǎn)化。從容器(5)中移去的母液(10)任選地在分離出一個用于排放副組分(U)的分流之后被再循環(huán)到結(jié)晶器(2)。由母液和洗滌液、例如來自MAS洗涂的母液和來自NaCl洗滌的洗滌液構(gòu)成的濾液(14)和(19)，被直接再循環(huán)到結(jié)晶器(2)中或用于制備起始溶液(l)。圖2顯示了一個可執(zhí)行本發(fā)明方法的替代設(shè)備的方框圖。在此方法變體中，結(jié)晶步驟和浮選步驟是在同一裝置(3')中同時實施的。起始材料溶液(l')與返回流(l5')—起，并任選地與來自裝置(3')的母液流(7')—起，被輸入裝置(3')。此外，使分離氣體(2')進入裝置(3')。由分離氣體和溶劑構(gòu)成的氣態(tài)流(4')在分離容器的上端逸出。從此流中可以例如通過冷凝(裝置部件未在圖2中顯示)回收大部分溶劑。此冷凝液可以單獨或作為與一或多種溶劑的混合物用于代替流(10')作洗滌液?；蛘撸摾淠嚎捎糜谥苽淦鹗既芤?l')。在分離了大部分溶劑之后，可以將分離氣體再循環(huán)到分離容器中?？諝饣虻獨獗挥米鞣蛛x氣體且水被用作溶劑時，并不需要/適宜對流(4')進行整理。裝置(3')內(nèi)漂浮在母液上的固相與部分母液被作為流(5')除去。在固-液分離裝置(8')中通過過濾和隨后用溶劑(10a')洗滌從此流中分離出固相(ll')。作為濾液(12')獲得母液與溶劑的混合物。所獲得的母液和洗滌液可以任選地分別收集和使用。從裝置(3')的下部取出了由另一種固體與母液構(gòu)成的懸浮液(6')。在固-液分離裝置(9')中通過過濾和隨后用溶劑(10b')洗滌從所述懸浮液流中分離出固相(13')。作為濾液(14')獲得了的母液與溶劑的混合物。所荻得的母液和洗滌液可以任選地分別收集和使用。所述兩種濾液提供了流(15')，其任選地在濃縮和/或排出分流(16')之后被直接再循環(huán)到裝置(3')中或被用于制備起始溶液(1')。在此方法中，可任選地將一部分母液通過管線(7')循環(huán)。圖3顯示了用于實施例1的浮選柱。已經(jīng)通入了氣泡的懸浮液SU通過進料輸入浮選柱中。該懸浮液進入流入漏斗E。借此，可以在浮選裝置內(nèi)部有目的地形成切向流。這種流可以與旋液分離器內(nèi)部的流相比。流入漏斗E上面有薄片金屬片L，通過它浮動固體F2可以上升到浮選柱頂部，并在此例如通過去除裝置而被除去。在流入漏斗之下，沉淀中的固體F1聚集在浮選柱底部，所述浮選柱底部優(yōu)選地是圓錐形的且由它可以例如通過未示出的螺旋輸送機除去固體F1，并從浮選柱中排出。流出口的入口優(yōu)選地位于流入漏斗E之下，而流出口本身設(shè)置在流入漏斗之上，優(yōu)選地在薄片金屬片之上。從浮選柱下部離開浮選柱的母液(液體F)必定經(jīng)由所述入口向上流向流出口，這樣使其不能與剩余浮選柱內(nèi)容物混合。這種布置保證了盡可能少的固體隨母液排出浮選柱。圖中的箭頭表示固體(F1和F2)、液體(F)和懸浮液(SU)的可能運動方向。圖4圖示了用于計算薄片排列的尺寸。其中，lmin表示薄片的最小長度，s表示薄片之間的距離，a表示薄片與水平面的夾角。在本發(fā)明中使用了以下試驗方法1.接觸角的測定接觸角是通過光學(xué)法測定的。為此，將適當(dāng)大的顆粒(X).5mm)夾在固定器中。將所述包括固體顆粒的固定器浸入相應(yīng)的測量液體中。然后借助于噴嘴向固體顆粒施加氣泡。利用光學(xué)單元對粘附的氣泡拍照。通過圖解測量照片確定接觸角。2.中值粒徑djg和相應(yīng)粒徑分布的測定晶體的中值粒徑d5o和相應(yīng)粒徑分布的測定是按照FBRM法(聚焦光束反射測量法)使用LasenTec探頭進行，其中Lasentec裝置購自Mettler-Toledo公司,Giessen。以下實施例用于更詳細地解釋本發(fā)明，并不限制由專利權(quán)利要求書和說明書給出的保護范圍。實施例l:實施例在一個包括如圖3所示浮選柱的中試裝置中進行氯化鈉與曱代烯丙基磺酸鈉的分離。浮選柱具有長度l為193.11mm、角度為75。的薄片，此薄片間隔500mm設(shè)置。為計算長度，假定中值粒徑為500jum且用于測定間距s的系數(shù)(F)為lOO。開始將在8(TC的反應(yīng)器出口溫度下具有共晶組成的合成起始溶液引入一容器中。所述合成起始溶液包含63.2質(zhì)量％的水、20質(zhì)量Q/o的MAS和16.6質(zhì)量。/。的NaCl。從此容器，母液與一個來自氣動浮選柱(如圖3所示)的返回流一起輸入裝有直徑200mm、高400mm的5l雙夾套容器并裝有直徑80mm的切向傳輸攪拌器(200rpm)(轉(zhuǎn)/分)的攪拌結(jié)晶器中。在結(jié)晶器之內(nèi)，起始溶液被冷卻到30'C的溫度。此外，還施加了20毫巴的真空并由此蒸發(fā)水。在2kg/h起始溶液和1.6kg/h返回流的輸入下，可以建立起0.36kg/h水的蒸餾液流。借助于緩和輸送泵(Mohno螺桿泵，來自Netzsch公司，型號MohnoNM15)將來自攪拌結(jié)晶器的懸浮液輸送到氣動浮選柱中。直接在氣動浮選柱的入口處，將具有100-1000Mm粒徑分布的規(guī)定氣泡形式的空氣經(jīng)由孔徑為5-50ium的多孔燒結(jié)金屬形式的充氣元件引入懸浮液中，所述氣泡粘附到MAS顆粒上。在進入氣動浮洗柱之后，空氣-MAS聚集體有選擇地漂浮在裝置的上部。未粘附空氣的NaCl晶體沉淀出來。在所有情況下，對沉淀物和漂浮物都取樣并利用實驗室吸濾機從粘附母液中分離和用軟化水以l:l對濕固體的比例洗滌。為測定水分殘余，將試樣在通常的干燥天平(來自Mettler-Toledo公司，Giessen的卣素濕度分析器)中干燥。進行兩次循環(huán)(試樣1和2)。在循環(huán)中對于漂浮物和沉淀物所獲得的結(jié)果如下表l所示。表l:循環(huán)1和2的結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>盡管用水洗滌并非最佳，仍獲得了高純度的曱代烯丙基磺酸鈉。實施例2:工業(yè)方法的計算實施例對于按本發(fā)明的工業(yè)方法，在實施例l中設(shè)定和獲得的質(zhì)量流的基礎(chǔ)上計算質(zhì)量流速，并利用Microsoft的Excel數(shù)據(jù)表程序由所用物質(zhì)的材料數(shù)據(jù)計算其化學(xué)組成。計算的結(jié)果如下表2a-2e所示。流的命名與圖l所示的框圖相同。當(dāng)數(shù)據(jù)以％表示且未特意另外指出時，在表中始終是指質(zhì)量％。表2a:計算的料流1和3<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>表2b:計算的料流4和10<table>complextableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>表2d:計算的料流18和14<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>表2f:計算的料流15和19<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>表2g:計算的料流ll、6和7<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>權(quán)利要求1.一種從含有至少一種溶劑和兩種溶解的不同組成的固相的溶液中分離所述兩種不同組成的固相的方法，其特征在于包括結(jié)晶步驟a)，其中獲得所述至少兩種固相的晶體在所述溶劑中的懸浮液，浮選步驟b)，其在有自下至上流過所述懸浮液的分離氣體存在的情況下進行，其中所述固相被分離從而使所述固相中的至少一種作為含氣體的固相聚集在懸浮液的上部，而至少另一種固相聚集在懸浮液的下部，和至少一個分離步驟c)，其中所述含氣體的固相被從懸浮液上部和/或所述固相被從懸浮液下部分別分離。2.權(quán)利要求l的方法，特征在于在結(jié)晶步驟a)中進行冷卻結(jié)晶或蒸發(fā)結(jié)晶。3.權(quán)利要求l的方法，特征在于在結(jié)晶步驟a)中結(jié)合進行冷卻結(jié)晶和蒸發(fā)結(jié)晶。4.權(quán)利要求l-3中至少一項的方法，特征在于結(jié)晶步驟a)是在-40℃-300℃的溫度下進行的。5.權(quán)利要求4的方法，特征在于所述結(jié)晶步驟a)是在l0℃-100℃的溫度下進行的。6.權(quán)利要求l-5中至少一項的方法，特征在于結(jié)晶步驟a)通過冷卻結(jié)晶、蒸發(fā)結(jié)晶或真空結(jié)晶進行以使應(yīng)在浮選步驟b)中表現(xiàn)為含氣體的固相的那部分晶體的中值粒徑為0.01mm-25mm。7.權(quán)利要求l-6中至少一項的方法，特征在于在浮選步驟b)中使用固體含量為1-40質(zhì)量％的懸浮液。8.權(quán)利要求7的方法，特征在于在浮選步驟b)中使用固體含量為5-15質(zhì)量％的懸浮液。9.權(quán)利要求7或8的方法，特征在于執(zhí)行結(jié)晶步驟a)以獲得固體含量為1-40質(zhì)量％，優(yōu)選5-10質(zhì)量％的懸浮液。10.權(quán)利要求7或8的方法，特征在于向固體含量超過期望值的懸浮液中加入足夠量的溶劑以獲得固體含量為1-40質(zhì)量％，優(yōu)選5-15質(zhì)量％的懸浮液。11.權(quán)利要求1-10中至少一項的方法，特征在于浮選步驟1))在-40-300'C的溫度下進行。12.權(quán)利要求ll的方法，特征在于浮選步驟b)在10-100。C的溫度下進行。13.權(quán)利要求12的方法，特征在于浮選步驟b)在與結(jié)晶步驟a)的溫度或與來自結(jié)晶步驟a)的懸浮液的排出溫度相應(yīng)的溫度下進行。14.權(quán)利要求1-13中至少一項的方法，特征在于實施浮選步驟b)以使物質(zhì)在浮選步驟b)中的平均停留時間為5秒-10小時。15.權(quán)利要求14的方法，特征在于物質(zhì)在浮選容器中的平均停留時間為600秒-l小時。16.權(quán)利要在1-15中至少一項的方法，特征在于在浮選步驟b)中引入懸浮液的分離氣體的平均氣泡大小為0.1nm-10mm。17.權(quán)利要求16的方法，特征在于在浮選步驟b)中引入懸浮液的分離氣體的平均氣泡大小為l(Him-lmm。18.權(quán)利要求1-17中至少一項的方法，特征在于分離氣體在浮選步驟b)中以使得輸入的分離氣體與輸入浮選容器的懸浮液的體積比(N1/1)為O.Ol-lOONl/1的量輸入。19.權(quán)利要求18的方法，特征在于分離氣體在浮選步驟b)中以使得輸入的分離氣體與輸入浮選容器的懸浮液的體積比(Nl/1)為0.1-2N1/1的量輸入。20.權(quán)利要求1-19中至少一項的方法，特征在于結(jié)晶步驟a)和浮選步驟b)在空間和/或時間上分別進行。21.權(quán)利要求1-19中至少一項的方法，特征在于結(jié)晶步驟a)和浮選步驟b)在同一容器中進行。22.權(quán)利要求1-21中至少一項的方法，特征在于浮選步驟b)和分離步驟c)以及任選地結(jié)晶步驟a)在一個裝置內(nèi)進行。23.權(quán)利要求1-21中至少一項的方法，特征在于曱代烯丙基磺酸鈉和氯化鈉被用作至少兩種固相。24.權(quán)利要求l-22中至少一項的方法，特征在于水被用作溶劑。25.權(quán)利要求l-22中至少一項的方法，特征在于將由至少兩種固相組成的固體混合物溶解在溶劑中以制備結(jié)晶步驟a)中所用的溶液。全文摘要本發(fā)明涉及一種從含有至少一種溶劑和兩種溶解的固相的溶液中分離所述兩種具有不同組成的固相的方法，其特征在于包括結(jié)晶步驟a)，其中獲得所述至少兩種固相的晶體在所述溶劑中的懸浮液，浮選步驟b)，其在有自下至上流過所述懸浮液的分離氣體存在的情況下進行，其中所述固相被分離從而兩種固相中的至少一種作為含氣體固相聚集在懸浮液的上部而至少另一種固相聚集在懸浮液的下部，和至少一個分離步驟c)，其中所述含氣體固相被從懸浮液上部和/或所述固相被從懸浮液下部分別分離。文檔編號B03B1/00GK101204680SQ20071016030公開日2008年6月25日申請日期2007年12月19日優(yōu)先權(quán)日2006年12月20日發(fā)明者A·亨斯特曼,A·霍夫,D·普龍卡,S·諾爾德霍夫申請人:奧克森諾奧勒芬化學(xué)股份有限公司