吸着剂处理中供重复使用的废磷酸锆的再生方法_3

文档序号:9892756阅读:来源:国知局
。在实例中,酸性 溶液包含矿物酸,例如HC1。酸可选择为具有阳离子除去能力和对除去废憐酸错上吸附的至 少一部分阳离子有效的在酸性溶液中的浓度。酸处理之前,废憐酸错可含有大于约0-120mg 总阳离子/g憐酸错,并且用酸性溶液处理消毒的憐酸错可提供总阳离子含量不超过约0-5mg/g憐酸错或其它量的处理的憐酸错。运些阳离子含量值可适用于废憐酸错的总钢、儀、 巧和钟离子含量。酸性溶液可除去例如吸附在废憐酸错上的阳离子原始量的至少约10%、 或至少约20%、或至少约30%、或至少约40%、或至少约50%、或至少约60%、或至少约 70 %、或至少约80 %、或至少约90 % W上直至100 %,或约10 %至100 %、或约20 %至约90 %、 或约30%至约80 %、或约40%至约70 %、或其它量(均W重量计)。吸附阳离子从废憐酸错的 减少可通过例如比较废憐酸错中的原始水平和酸处理后的水平而确定。酸剥离前废憐酸错 上的吸附阳离子水平可从添加至酸溶液的阳离子水平和材料的理论阳离子负载容量确定。
[0042] 酸处理步骤之后,处理的憐酸错可被中和,例如用碱性含钢离子溶液滴定来恢复 并调节材料上的钢(化+)/氨化+)离子平衡。例如对于在吸着剂透析盒中的重复使用,处理的 憐酸错可滴定到目标抑。运些离子的相对含量例如可通过可用例如化OH水溶液等碱溶液滴 定酸性化P(或r化P)的pH来控制。对于吸着剂透析盒用途,例如可将处理的憐酸错滴定到 约5.5至约8.5的pH来提供滴定或中和的憐酸错。
[0043] 如上所述,再生憐酸错可为化+和/或化形式的滴定的ZP。化+和化的混合物可存在 于ZP中。滴定的(或中和的)再生憐酸错例如可具有下列特征的一种或多种:
[0044] H+含量约1.4至约2.0重量%;
[0045] Na+含量约4至约6重量%;
[0046] Zr〇2含量约34至约37重量%;
[0047] P〇4-含量约41至约43重量%;和
[004引出0含量约14至约18重量%,W憐酸错的重量计。可使用对于各种特征的其它含 量。
[0049] 本发明的滴定或中和的再生憐酸错可具有对氨的吸附容量。当暴露于锭-氮 (ammonium-ni1:;rogen,NH4-N)时,再生ZP(regenerated ZP)的吸附容量可为例如大致约 IOmg NH4-N/g ZP至约50mgW上NH4-N/g ZP。对于此发明的目标,"透析液溶液"意指可用于 血液透析或腹膜透析的溶液,并且例如氯化钢浓度为约105mEq,且碳酸氨钢浓度为约 35mEq。透析液溶液的钢浓度可影响ZP氨容量,和ZP颗粒在纯水中的氨容量可大于在透析液 溶液中的氨容量。
[0050] 如上所述,消毒的材料、酸处理的材料和任何滴定的材料可为液态水相可过滤或 倾倒W分离含憐酸错固体的湿饼的浆料形式,可在进一步的处理之前洗涂湿饼W除去不希 望的杂质或残渣例如至预选的阔值。例如,可调控洗涂的次数、各次洗涂的体积或运二者。 消毒的憐酸错的洗涂可例如包括用例如去离子水化I水)等水溶液洗涂消毒的憐酸错,W获 得洗涂流出液中约化pm的面素卵m水平。
[0051] 将洗涂、处理或滴定的憐酸错干燥W提供干燥的再生憐酸错可W任意便利的方式 进行。例如,处理/滴定的颗粒的湿饼可在室溫下施加或不施加真空而风干,烘干,福射灯干 燥,或通过使用其它干燥或加热方法。如上所述,可按例如浆料形式等其它形式获得并重新 使用再生憐酸错。
[0052] 在本发明的方法的实例中,例如用过的或废的憐酸错可用漂白剂溶液(例如约1至 约25重量%漂白剂,约0.5-10重量%氯含量)消毒,并用HCl水溶液(例如约1至约25重量% HC1)酸处理。在进一步的实例中,从废吸着剂盒回收的用过的或废的憐酸错(ZP)可首先用 漂白剂水溶液(例如约8-12重量%纯漂白剂或约10重量%纯漂白剂、约5-6重量%氯含量) 处理W除去可能的微生物污染。然后,可过滤憐酸错并用水(例如去离子水)洗涂,直至流出 液(effluent)的总氯水平达到约化pm(例如 < 约化pm)。然后憐酸错可用肥1水溶液(例如约 9重量%至约13重量%肥1或约11重量%HC1)处理,W便剥离来自用盒纯化并再生废透析液 的先前透析处理的吸附在材料上的阳离子。可过滤憐酸错并用水(例如DI水)洗涂,直至流 出液的TDS水平小于或等于约1200ppm。为了使憐酸错返回与透析用的吸着剂盒中使用的材 料实质上相同的品质,例如可用化OH水溶液(例如约40至60重量%化地,例如约50 %重量% NaOH)将憐酸错滴定到约5.5至约8.5的目标pH(例如约5.5至7,或约5.75至6.5,或约5.75)。 然后可过滤憐酸错并用水(例如DI水)洗涂直至湿饼的TDS小于或等于约5(K)ppm。然后可干 燥憐酸错,例如干燥至约14重量%至约18重量%的水分水平。干燥的再生憐酸错已作好 (再)使用准备。
[0053] 图3示出可包含本发明的再生憐酸错的吸着剂盒设计的实例。图3示出吸着剂盒和 使用的透析液在作为流出液排出之前向盒中和经过盒流动的方向。盒可包括再生憐酸错、 碳层、氧化侣支持的尿素酶(例如固定化的刀豆粉)、氧化侣(A1203)支持层、和水合氧化错/ 错碳酸钢(sodium zirconium carbonate)层r'HZ0/SZC"),例如按图3所示的次序设置。盒 的附加特征和组件在例如美国专利号7,033,498中说明。再生憐酸错可在其它吸着剂盒设 计中使用,例如民EDY⑥盒或其它使用憐酸错的吸着剂盒设计。
[0054] 如上所述的含有本发明的再生憐酸错的盒可在各种分离系统中使用,并可用于透 析液(例如血液透析化D))或腹膜透析(PD)溶液的再生或纯化。在较不复杂的设计中,废的 或用过的透析液或PD溶液可简单地通过一个或多个盒,W纯化或再生废液。此类系统可在 设置上简单直接,并可设及仅使用柱型设置,其中废液从顶部通过至底部,其中重力使得废 液经过盒,或废液可在能从任意方向引入废液的压力下通过盒,例如如图3所示。在更具体 的系统中,图4示出的系统可适应于使用尤其如血液透析用的所述吸着剂盒;即可作为封闭 系统使用的系统。图4中示出的吸着剂透析系统可使用例如上述关于图3的盒,或包含本发 明的再生憐酸错的其它设计,其位置如图4所示。此类系统允许在透析处理期间再生的透析 物的连续重复使用。
[0055] 关于腹膜透析,有若干选择。首先,如同血液透析,废的腹膜透析液可直接通过一 个或多个盒来纯化或再生用过的腹膜透析液,W便除去废产物。可选地,用过的或废的腹膜 透析液可首先按照与血液透析时的血相同的方式通过透析器,其中透析物从腹膜透析液中 除去废产物等,然后透析物可通过将用过的或废的透析物通过盒而再生或纯化。任一系统 都可用于本发明。
[0056] 参照图4,75是指盒,其为本申请的盒。49是指电源,用于操作图4中示出的透析系 统。51表示加热器,53表示流量计,55表示电导仪,57表示溫度计,和59表示UF控制。运些部 件是本领域技术人员知晓的吸着剂透析系统中的常规部件,并可用于本发明,如图4所示。 61是输注累,用于累入将与再生的透析物混合的新鲜的浓缩物79,其最终进入可为6升储池 的储池77。63表示血泄漏检测器(当设及血液透析系统时),和65表示UF计,其为透析系统中 的常规部件,并可在此处使用。组件67表示透析器。如上所述,透析器是本领域技术人员公 知的,并通常是包含膜的组件,废产物通过所述膜传送至透析液。类似地,69表示离开透析 器的用过的透析液,和71表示进入透析器67的新鲜的透析液。组件73是用于将用过的透析 液从透析器累入盒75(其为本申请的盒)的累。
[0057] 如上所述,W本发明的再生憐酸错安装或改造的吸着剂盒可提供吸着剂透析系统 中的性能,所述性能对于通常的处理可接受,并实质上等同于使用全新憐酸错材料的盒。例 如,含本发明的再生憐酸错的吸着剂盒在使用约240分钟时的性质可包括下列性质的至少1 项、2项、3项、4项、5项、6项、7项、8项或全部:
[005引 i)畑3-脚世漏(mg% )小于约0.5,
[0059] ii)血侧尿素氮(blood side urea nitrogen,BUN)泄漏(mg%)小于约1.5,
[0060] iii)Na 释放为约140 至约160 血 q/1,
[0061 ] iv)总 C〇
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