CA1243331A - Diphosphonic derivate applications to cation exchange, novel diphosphonic derivatives, and their manufacture - Google Patents

Diphosphonic derivate applications to cation exchange, novel diphosphonic derivatives, and their manufacture

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CA1243331A
CA1243331A CA000375993A CA375993A CA1243331A CA 1243331 A CA1243331 A CA 1243331A CA 000375993 A CA000375993 A CA 000375993A CA 375993 A CA375993 A CA 375993A CA 1243331 A CA1243331 A CA 1243331A
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CA
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resin
diphosphonic
carbon atoms
chosen
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CA000375993A
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Pierre Blanquet
Francois Ricalens
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Minemet Recherche SA
Societe Nationale des Poudres et Explosifs
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Minemet Recherche SA
Societe Nationale des Poudres et Explosifs
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Abstract

Précis de La Divulgation Application à l'échange de cations de dérivés diphosphoniques dont la forme acide est représentée par la formule générale G suivante: <IMG> où R est choisi dans le groupe constitué par les restes alcoyles comportant 1 à 12 atomes de carbone et au plus 2 ramifications sur la chaine principale et par l'hydrogène, ou A est un radical organique divalent choisi dans le groupe des éthylènes mono, di ou tri-substitués et desméthylénes mono or di-substitués.Summary of The Disclosure Application to the exchange of cations of diphosphonic derivatives, the acid form of which is represented by the following general formula G: <IMG> where R is chosen from the group consisting of alkyl radicals containing 1 to 12 carbon atoms and at most 2 branches on the main chain and with hydrogen, or A is a divalent organic radical chosen from the group of mono, di or tri-substituted ethylenes and mono or di-substituted ethylenes.

Description

4;333~

La présente invention a pour objet l'application de dérives diphosphoniques à l'échange de cations, des nouveaux derivés diphosphoniques et leur procédé de Fabrication.
Au cours des dernières annees~ la récupération des ions métalliques et l'epuration des solutions aqueuses ont fait de plus en plus appel aux échangeurs d'ions sous forme de resines ou sous -forme dlagents d'extraction li-quide-liquide.
Il existe dlores et dejà sur le marché de nom-breuses compositions extractrices. Toutefois` ces composi-tions ne permettent pas d'échanger certains cations métal-liques lorsque ces derniers sont dissous dans des solu-tions aqueuses très acides et/ou fortement complexantes.
Un des problèmes les plus delicats à traiter est la récupération des actinides et de certaines terres rares contenues dans des solutions d'acide phosphorique et plus particulièrement la récupération de l'uranium contenu dans les solutions d'acide phosphorique brut dont la teneur en 20 P205 varie de 10 à 50 % en poids.
C'est pourquoi l'un des buts de la presente in-vention est de fournir une co~position extractrice suscep-tible d'extraire certains cations métalliques présents dans certains milieux complexants ou tres acides.
Un autre but est de fournir une composition du type précédent susceptible d'extraire l'uranium dans de ~ l'acide phosphorique à une teneur en P20~ variant de 10 à
: ~ ~0 %.
~: ~ Un autre but enfin est de fournir un procédé de : 30 récupération de l'uranium par echange de cations dans le : milieu phosphorique ci-dessus en faisant appel auxdites compositions, la température pouvant varier de la tempéra ture ambiante a 70-80C.
:: Ces buts sont atteints.au moyen de l'application :: 35 a l'echange de cations de dérivés.diphosphoniques dont la H~ : ~ : forme acide est representee par la formule générale G
: suivante :
.: O~ O
R O - P - A - ~- O - R x o~ ~OH

`- ~2~333~
4; 333 ~

The subject of the present invention is the application diphosphonic drifts in the exchange of cations, new diphosphonic derivatives and their process Manufacturing.
In recent years ~ recovery metal ions and the purification of aqueous solutions have increasingly used ion exchangers under resin form or sub-form of liquid extracting agents quide-liquid.
There are already dlores and already on the market of name-brous extracting compositions. However, these compounds some metal cations cannot be exchanged when these are dissolved in solutions very acidic and / or highly complexing aqueous ions.
One of the most difficult issues to deal with is recovery of actinides and certain rare earths contained in phosphoric acid solutions and more particularly the recovery of uranium contained in solutions of crude phosphoric acid, the content of which P205 ranges from 10 to 50% by weight.
This is why one of the aims of this vention is to provide a co ~ position extractor suscep-tible to extract certain metallic cations present in certain complexing or very acidic media.
Another aim is to provide a composition of the previous type likely to extract uranium from ~ phosphoric acid with a P20 content ~ varying from 10 to : ~ ~ 0%.
~: ~ Another aim finally is to provide a method of : 30 uranium recovery by exchange of cations in the : phosphoric medium above by using said compositions, the temperature possibly varying from the temperature ambient temperature at 70-80C.
:: These goals are achieved by means of the application :: 35 for the exchange of ciphosphonic derivatives including the H ~: ~: acid form is represented by the general formula G
: next :
.: O ~ O
RO - P - A - ~ - O - R x o ~ ~ OH

`- ~ 2 ~ 333 ~

- 2 -où R est choisi dans le groupe constitué par les restes alcoyles comportant 1 à 12 atomes de carbone et au plus 2 ramifications sur la chaine principale et par l'hydrogène, ou A est un radical organique divalent choisi dans le 5 groupe des éthylenes mono, di ou tri-sushstitués et des méthylènes mono ou di-substitués.
Parmi les groupements diphosphoniques actifs, il convient de signaler un groupement qui a le mérite d'avoir d'excellentes capacités extractrlces tout en étant facile 10 d'accès. Il s'agit du groupement hydroxy-méthylène diphosphonique.
Un autre groupement également facile d'accès est le groupement amino-méthylène diphosphonique.
Toutefois, quoiqu'il soit plus difficile à syn-15 thétiser, le groupement méthylène diphosphonique sembleêtre celui qui presente la meilleure stabilité chimique avec d'excellentes caractéristiques d'extraction.
Les dérivés selon la présente invention peuvent être des agents d'extraction liquide-liquide dont le 20 nombre total de carbones est compris entre 7 et 50, qui sont eventuellement dilués dans un diluant hydrocarboné
choisi dans le groupe des hydrocarbures saturés et insaturés aliphatiques et aromatiques et leurs mélanges.
Le nombre total d'atomes de carbones de ces 25 dérivés est de préférence entre 15 et ~0, le domaine le plus satisfaisant étant entre 18 et 30.
Comme cela ressort des exemples, les propriétés extractrices de ces dérivés peuvent varier sensiblement suivant le~s caractéristiques des chaînes hydrocarbonés A
30 ou R. Ainsi une chaîne fortement ramifiée et/ou comportant des composes cyclaniques ou bicyclaniques confère aux com-poses issus de la synthèse une lipophilicité bien infé-rieure à celle donnée par les chaînes linéaires ayant le même nombre de carbones. Toutefois on ne s'écartera pas de 35 l'invention en considérant que lorsqu'il y a un cyclane dans une chaine, la chaine est equivalente à une chaine ;~ linéaire ou le cyclane est compté pour la moitié des carbones qu'il contient.
~ .
.
~;
~, :

, _ 3 ~ 333~

On peut comparer les composés hydroxy-diphosphones obtenus par l'action, décrite ci-après, du trichlorure de phosphore sur l'acide naphténique ayant en principe 23 atomes de carbone et très ramifié d'une part, 5 et sur les produits issus du résidu de papeterie connu sous le nom d'origine scandinave "Tallol" et qui est un mélange des acides oléique et linoléique, acides dont les chaînes linéaires ont 1~ atomes de carbone et qui presentent respectivement une et deux insaturations 10 d'autre part . Dans le premier cas la solubilite du dérivé
diphosphonique dans l'eau est très élevée, ce qui rend son emploi très coûteux. Dans le deuxieme cas la solubilité
dans la phase aqueuse est extrèmement faible, inférieure à
1/3000ème. La diestérification symetrique, ou 1~ disymetrique, joue un double rôle très important ; elle diminue considerablement la solubilité dans l'eau des acides ainsi obtenus et elle entraîne un accroissement très important de la sélectivité de l'extraction de l'uranium par rapport au fer dans les mileux 20 phosphoriques.
Compte tenu de ce qui précède et des données économiques, on peut.donner une definition d'un produit de synthèse peu couteuse et presentant d'excellentes qualites d'extraction. Un tel produit est derive d'un acide gras à
25 chaîne linéaire et ayant subi une diphosphonation à l'aide du trichlorure de phosphore et ayant subi une diesterifi-cation. Le produit ainsi obtenu doit presenter un radical A ayant au moins 8 atomes de carbone et de preference en-tre 15 et 25 et présentant au plus deux ramifications et 30 de préference aucune, le radical R ayant de 1 à 15 atomes de carbone, de préférence de 8 à 1~, et prêsentant au plus deux ramifications.
Ces produits presentent l'avantage remarquable que ne présentaient aucun autre produit pour l'extraction 35 de l'uranium à l'état d'oxydation IV contenu dans l'acide phosphorique, d'être insolubles en mileu basique, ce qui permet une réextraction à l'aide de solutions de carbonate alcalin ou d'ammonium et d'un oxydant permettant le passage de l'uranium de la valence IV à la valence VI.
:: :

~"z~333~

Les composés se10n l'invention peuvent éga1ement être des resines échangeuses d'ions dont les groupements actifs répondent à la formule G.
La présente invention a également pour but de fournir de nouveaux derives diphosphoniques de formule G' caractérises par le fait qu'ils répondent à la formule générale G ou A répond à la formule :
A' I

A = -G-I
z où R est choisi dans le groupe constitué par l'atome d'hydrogène et les restes hydrocarbyles de 1 à 15 atomes de carbone, où A' est choisi dans le groupe constitué par les radicaux hydrocarbyles ayant de 1 à 30 atomes de carbones et au plus deux ramifications par les chaines latérales d'une résine comportant d'autres chaines laterales porteuses de groupes du type G' et ayant un taux de phosphore d'au moins 5 ~ où Z est choisi dans le groupe onstitue par les radicaux hydrocarbyles ayant de 1 à 30 atomes de carbones et au plus deux ramifications, par les groupements aminés (NH2 non-, mono- ou di-substitués), par les groupements alcools (OH non- ou substitués) et par l'atome d'hydrogène.
Le radical R de la formule G ayant de préférence de 8 à 12 atomes de carbones et presentant au plus deux ramifications.
Le nombre total d'atomes de carbone étant avantageusement compris entre 10 et 50, de préférence entre 15 et 40, le domaine le plus satisfaisant etant entre 18 et 30.
Par rapport aux derives connus du phosphore . ~
susceptibles d'extraire l'uranium, tel l'OPPA, les derives selon l'invention presentent l'originalite de voir leur caractère lipophile lie à la longueur d'une chaine rattachee directement au phosphore par des liaisons carbone-phosphore et situee entre les deux atomes de ~333~L

phosphore. C'est pourquoi les contraintes au niveau du ~roupement A sont les plus strictes c'est-à-dire qu'il doit avantageusement avoir au moins 8 atomes de carbone et de préférence entre 15 et 25. Ces dérivés ont en outre d'avantage de présenter une grande stabilité vis-à-vis des réactifs acide notamment l'acide 1uorhydrique.
Enfin, il convient de signaler que lorsque Z est hydrophile, c'est-à-dire lorsqu'il est amino ou hydroxyle et lorsque ceci n'est pas compensé par une perte d'hydrophilicité par estérification partielle des groupements acide phosphonique, pour obtenir une lipophilicite satisfalsante il est nécessaire que le groupement A' ait au moins 14 atomes de carbone.
En ce qui concerne les dérivés nouveaux que constituent les résines échangeuses d'ions selon l'invention, ils sont de préférence caractérises par le fait que la résine est choisie dans le groupe constitué
par les résines acryliques et les polystyrènes réticules.
De préférence le taux de phosphore en poids de la resine est compris entre 10 et 25%.
Un but supplémentaire de l'invention est de lui fournir un procédé de synthèse des nouveaux dérivés ~elon l'invention.
L'invention prévoit un procédé de synthese de dérivés diphosphoniques de formula G' caractérisé en ce que le taux de phosphore en poids de la résine est compris entre 10 et 25%, et caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes:
(1) on acidifie une r~sine portant des groupes acide carboxylique ~ l'aide d'un acide minéral;
(2) on rince la résine acidifiee afin d'éliminer les traces d'acide min~ral;
- 2 -where R is chosen from the group consisting of the remains alkyls having 1 to 12 carbon atoms and at most 2 ramifications on the main chain and by hydrogen, or A is a divalent organic radical chosen from the 5 group of mono, di or tri-substituted ethylenes and mono or di-substituted methylenes.
Among the active diphosphonic groups, it should point out a group which has the merit of having excellent extractrlces capacities while being easy 10 access. It is the hydroxy-methylene group diphosphonic.
Another group that is also easily accessible is the amino-methylene diphosphonic group.
However, although it is more difficult to syn-15 thetiser, the methylene diphosphonic group seems to be the one with the best chemical stability with excellent extraction characteristics.
The derivatives according to the present invention can be liquid-liquid extracting agents whose 20 total number of carbons is between 7 and 50, which are optionally diluted in a hydrocarbon thinner chosen from the group of saturated hydrocarbons and aliphatic and aromatic unsaturated and mixtures thereof.
The total number of carbon atoms in these 25 derivatives is preferably between 15 and ~ 0, the domain the more satisfactory being between 18 and 30.
As can be seen from the examples, the properties extractors of these derivatives can vary significantly according to the characteristics of the hydrocarbon chains A
30 or R. Thus a highly branched chain and / or comprising cyclanic or bicyclic compounds gives the poses resulting from the synthesis a very weak lipophilicity lower than that given by the linear chains having the same number of carbons. However we will not depart from 35 the invention considering that when there is a cyclane in a chain, the chain is equivalent to a chain ; ~ linear or cyclane is counted for half of carbons it contains.
~.
.
~;
~,:

, _ 3 ~ 333 ~

We can compare the hydroxy-diphosphones obtained by the action, described below, of phosphorus trichloride on naphthenic acid having in principle 23 carbon atoms and very branched on the one hand, 5 and on products from known stationery residue under the name of Scandinavian origin "Tallol" and which is a mixture of oleic and linoleic acids, acids whose linear chains have 1 ~ carbon atoms and which have one and two unsaturations respectively 10 on the other hand. In the first case, the solubility of the derivative diphosphonic in water is very high, which makes its very expensive job. In the second case the solubility in the aqueous phase is extremely weak, less than 1 / 3000th. Symmetrical diesterification, or 1 ~ asymmetrical, plays a very important dual role; she considerably reduces the water solubility of acids thus obtained and it leads to an increase very important to the selectivity of the extraction of uranium versus iron in backgrounds 20 phosphorics.
In view of the above and the data we can give a definition of a product of inexpensive synthesis and presenting excellent qualities extraction. Such a product is derived from a fatty acid to 25 linear chain and having undergone diphosphonation using phosphorus trichloride and having undergone a diesterification cation. The product thus obtained must have a radical A having at least 8 carbon atoms and preferably between-be 15 and 25 and have at most two ramifications and 30 preferably none, the radical R having from 1 to 15 atoms carbon, preferably from 8 to 1 ~, and presenting at most two ramifications.
These products have the remarkable advantage than any other extraction product 35 of the uranium in the oxidation state IV contained in the acid phosphoric, to be insoluble in basic medium, which allows re-extraction using carbonate solutions alkaline or ammonium and an oxidant allowing the passage of uranium from valence IV to valence VI.
:::

~ "z ~ 333 ~

The compounds according to the invention can also be ion exchange resins whose groupings active ingredients meet formula G.
The present invention also aims to provide new diphosphonic derivatives of formula G ' characterized by the fact that they meet the formula general G or A corresponds to the formula:
AT' I

A = -G-I
z where R is chosen from the group consisting of the atom of hydrogen and hydrocarbon residues of 1 to 15 atoms carbon, where A 'is selected from the group consisting of hydrocarbon radicals having from 1 to 30 atoms of carbon and at most two ramifications by chains side of a resin with other chains lateral carrying groups of type G 'and having a rate phosphorus of at least 5 ~ where Z is chosen from the group is formed by hydrocarbon radicals having from 1 to 30 carbon atoms and at most two ramifications, by the amino groups (NH2 non, mono- or di-substituted), by alcohol groups (non-substituted or substituted OH) and by the hydrogen atom.
The radical R of formula G preferably having from 8 to 12 carbon atoms and having at most two ramifications.
The total number of carbon atoms being advantageously between 10 and 50, preferably between 15 and 40, the most satisfactory area being between 18 and 30.
Compared to known phosphorus derivatives . ~
likely to extract uranium, such as OPPA, derivatives according to the invention have the originality of seeing their lipophilic nature is linked to the length of a chain directly attaches to phosphorus through bonds carbon-phosphorus and located between the two atoms of ~ 333 ~ L

phosphorus. This is why the constraints at the level of ~ group A are the strictest, i.e.
advantageously must have at least 8 carbon atoms and preferably between 15 and 25. These derivatives also have advantage of having great stability with respect to acid reagents, in particular hydrofluoric acid.
Finally, it should be noted that when Z is hydrophilic, i.e. when it is amino or hydroxyl and when this is not offset by a loss hydrophilicity by partial esterification of phosphonic acid groups, to obtain a satisfactory lipophilicity it is necessary that the group A 'has at least 14 carbon atoms.
With regard to the new derivatives that constitute the ion exchange resins according to the invention, they are preferably characterized by the the resin is chosen from the group by acrylic resins and cross-linked polystyrenes.
Preferably the phosphorus content by weight of the resin is between 10 and 25%.
An additional object of the invention is to him provide a process for the synthesis of new derivatives ~ elon the invention.
The invention provides a method for synthesizing diphosphonic derivatives of formula G 'characterized in that the phosphorus content by weight of the resin is understood between 10 and 25%, and characterized in that it includes the following steps:
(1) a resin carrying acid groups is acidified carboxylic ~ using a mineral acid;
(2) the acidified resin is rinsed in order to remove the traces of mineral acid;

(3) on amène la r~sine ~ un degré de siccite au moins égal ~ celui obtenu par entrainement azéotropi~ue au benzène;

~ .

- 5a ~ 333~
(3) we bring the r ~ sine ~ at least a degree of dryness equal ~ that obtained by azeotropi training ~ eu at benzene;

~.

- 5a ~ 333 ~

(4) on fai~ gonfler la r~sine séch~e à l'aide d'un solvant inerte comportant de préf~rence AU moins un pont éther et capable de dissoudra au moins 3% de son volume d'eau et au moins 8% de son volume de ~xichlorure de phosphore; (4) it is made to inflate the dried sine using a inert solvent preferably comprising at least one ether bridge and capable of dissolving at least 3% of its volume of water and at least 8% of its volume of ~ xichloride phosphorus;

(5) on aj~ute à la r~sine gonfl~e entre 5 et 50~ de son volume d'Pau et de trichlorure de phosphore, à raison de 1 ~ 2,5 mole d'eau par mole de trichlorure de phosphore;
lQ (6) on porte la température entre 90 et 140~ C pendant 0,5 à 10 heures;
(7) on réitère le~ opérations (5) et (6) au moins une fois et de preférence au moins deux fois, en abaissant ~ventuellement la température entre 20 et 80 C avant chaque nouvelle introduction;
(8) on rince à l'eau et on sèche la résine;
(9) on estérifie é~entuellement la résine, de manière connue en soit.
La synthèse des dérivés ci-dessus de formule G
qui sont liposolubles et qui donc peuvent être qualifiés de micro-molécules, peut être réalisée en faisant appel à
des réactions bien connues en phase unique homogène du spécialiste de chimie du phosphore. Ces réactions sont exposées ci-dessous par les équations suivantes où les radicaux R, R' et R" ~ont différents de cPux qui sont ~ ~ exposés dans la formule G et où X a la signification d'un ; atome d'halogène:

~ 30 ~: :

~ ~)7 ' : . ' ' ' - , :
.
' ~
(5) we add ~ ute to the r ~ sine inflated between 5 and 50 ~ sound volume of Pau and phosphorus trichloride, at a rate 1 ~ 2.5 mole of water per mole of trichloride phosphorus;
lQ (6) the temperature is brought to between 90 and 140 ~ C for 0.5 to 10 hours;
(7) repeating the ~ operations (5) and (6) at least one times and preferably at least twice, lowering ~ possibly the temperature between 20 and 80 C before each new introduction;
(8) rinsing with water and drying the resin;
(9) the resin is completely esterified so that known in itself.
Synthesis of the above derivatives of formula G
which are fat soluble and therefore can be qualified of micro-molecules, can be carried out using well-known homogeneous single phase reactions of the specialist in phosphorus chemistry. These reactions are exposed below by the following equations where the radicals R, R 'and R "~ have different from cPux which are ~ ~ exposed in formula G and where X has the meaning of a ; halogen atom:

~ 30 ~::

~ ~) 7 '' :. '''' -,:
.
'~

- 6 ~ 333~

~2 R - COOH + PC13 - ~ R - C tOH) (P03H2)2 R - C N + PC13 ~ R - C (N~2) (P03H2)2 1) Na CH2 - (PO) OR')2 - ~ ~ R - CH - (P03H2)2 2) R - X
2) HCl à 60C
R - CHX - C~ R' + NaP03R"~
R - CH (P03HR") - CEI (P03HR"~ - R' + NaX
La stoechiométrie de ces réactions n'est pas respectée.
En ce qui concerne l'estérification des solvants diphosphonés, elle peut etre effectuée par l'action de l'orthoformiate d'acoyle correspondant suivant un mode opératoire identique ~ celui suivi pour l'estérification des acides carboxyliques.
Tous les dérivés liposolubles selon la présente invention ont été réalisés suivant les techniques exposées ci-dessus.
Lorsque les dérivés diphosphoniques sont des résines, la méthode de synthèse préférée consiste à
greffer des groupes diphosp~oniques sur une résine porteuse de fonctions acide carboxylique, connue en soi.
Une autre méthode consiste à préparer des monomères diphosphosniques, à les polyméri~er et à
réticuler le polymère obtenu pour le transformer en une - résine.
Lorsqu'on utilise la méthode de greffage, on peut soit utiliser les réactions indiquees précédemment simplem2nt transposées au cas des résines, soit mettre en : ~
oeuvre un procédé spécialement conçu en vue de préparer des resines suivant l'invention. Dans le premier cas, on obtient généralement des résines faiblement chargées en ~ , ~3~3~

phosphore dans le second cas, on obtient des résines dont le taux de phosphore en poids est considérable, généralement co~pris entre 10 et 25%, ce qui conduit à des dérivés disphosphoniques particulièrement performants S vis-à-vis de l'échange de cation.
L'invention concerne donc également, un procédé
de synthèse de résines diphosphoniques à taux de phosphore en poids compris entre 10 et 25% en poids.
Ce procéde présente trois aspects essentiels. Le premier concerne le degré de siccité de la résine de départ. Il est a cet égard primordial de sécher la résine de manière approfondie: un entrainement azéotropique de l'humidité au benzène est une méthode suffisante. Vne méthode plus performante encore ou un traitemen~
complémentaire de dessication sont avantageux quoique non indispensa~les. Le second aspect important du procédé est la nature du solvant utilisé. Le solvant doit être inerte, permettra une réaction ultérieure en milieu homogène et présenter de préférence des ponts éther. La polarité du solvant n'est pas un point crucial.
Toutefois, l'utilisation d'un solvant dont la constante diélectrique est comprise entre 2 et 10 à 25C
~ est avantageuse. De même on préfère les solvants dont le point d'ébullition est supérieur à la température de 25 réaction située entre 90 et 140C~ Les solvants à point d'ébullition plus faible sont néanmoins utilisables, quitte à opérer la réaction sous pression. Enfin, le troisième aspect important du procédé est la température utilisée: on opère de préference entre 90 et 120C, sans dépasser 140C environ. On a constaté, en effet, qu'en dépit de la fragilité thermique des résines du type à
terminaisons carboxyliques, l'emploi de ces températures est un paramètr très favorable non seulement du point de la cinétique, mais aussi du point de vue du taux de su~stitution. La capacité des résines à subir plusieurs - 8 - ~333~

cycles dans les conditions précitées apparaît également comme étonnante et est attribuée a la sélection des conditions précises effectuées.
On peut ainsi modifier toute résine comportant des groupements carboxyliques telle que des résines acryliques ou des résines à groupes imino-diacétiques dérivés de polystyrène réticulés.
Un autre but de la présente invention est de fournir des co~positions nouvelles susceptibles de permettre l'extraction par solvants de différents cations métalliques.
~ n effet, les dérivés liposolubles selon l'invention sont difficiles à dissoudre dans les diluants hydrocarbonés classiquement utilisés dans l'industrie et notamment ceux qui per~ettent une utilisation jusqu'à
60-80C et ne ge dissolvent bien que dans certains carbures aromatiques, tel le toluène, dont la toxicité est importante et/ou dans des diluants polaires relativement inflammables comme l'éther et différents esters carboxyliques.
C'est la raison pour laquelle, au cours de l'étude qui a menée à la présente recherche, on a cherché
à mettre au point des diluants susceptibles de dissoudre ces composés dont le principal constituant est un hydrocarbure non aromatique.
C'est ainsi qu'il a pu être montré que l'addition dans des proportions variant de 1 à 20% d'un composé
lipophile polaire non miscible à l'eau permettait de dissoudre de manière satisfaisante les composes selon la présente invention.
Ces composés poIaires lipophiles et non miscibles à l'eau peuvent notamment être des alcools, des cétones, des triesters de l'acide phosphorique~ des sulfones, des sul~oxydes, des dérivés halogènés, des oxydes de trialcoyl~phosphine. Ils peuvent être aussi des acides ~ g ~Z~333~l carboxyliques à longue chaine tels que ceux qui eubissent l'hydroxydiphosphonation pour obtenir un des dérivés selon l'invention.
Toutefois, il est plus pratique d'utiliser des alcools primaires, secondaires ou tertiaires dont le nombre de carbones est compris entre 5 et 12 et de préférence entre 6 et lO.
L'Octanol-2, plus souvent appel~ alcool caprylique, et le dodécanol conviennent parfaitement et ce dan6 des proportions comprises entre 2 et 20%, de préference entre 3 et 10%.
Il eonvient ici de signaler que ces composés polaires lipophiles non miscibles à l'eau ne ~ont pas sans influence ~ur le comportement des dérivés ~elon~
l'invention et leur pui~ance extractrice a tendance à
diminuer quand l~ concentration en dit composé polaire augmente, la sélectivité respective entre les divers cations varie également. Dans le cas de l'extraction de 1'uranium par solvant, lesdits composés entraînent egalement une extraction de l'acide phosphori~ue surtout l~rsque ce dernier est très concentré.
C'e~t la raison pour laquelle les compositions ~elon l~ présente invention sont constituées par des s~lution ds 0,01 M à 0, 2 M d'~n dérivé répondant à la formule G di~s~us dans un diluant h~drocarboné, de préférence non aromatiqùe, et dans un composé polaire lipophile non miscible à l'eau choisi dans le groupe constitué par leg ~lcools, les cétones, les triesters de l'acide phosphorique, le~ ~ulfones, le~ sulfoxydes, les dérivés halogènés, les oxyde~ de trialcoyl-phosphine et les acides carboxylique~ à longue chaine (7 à 30 atomes de carbone, de préféxence de 15 à 25).
On peut choisir les diluant~ hydrocarbonés parmi ceux vendus indu triellement par leR sociéteq pétrolières. On peut citer notamment le produit vendu par la ~ociéte "ESSO" sou le no~ "EXSOL D lOO" ou ESC~ID 120.

~.2~333~

En ce qui concerne le procédé de récupération de l'uranium présent dans l'acide phosphorique, dans le cas d'emploi des solvants, il suffit d'utiliser les techniques de mise en contact mises au point dans le cas bien connu de l'acide octyl-pyrophosphorique, plus connu sous son sigle d'OPPA, l'élution étant alors réalisée par mise en contact avec de l'acide fluorhydrique.
Toutefois les techniques d'extraction sont beaucoup plus aisées dans le cas de l'utilisation des extractants suivant la présen~e invention et notamment dans le cas des composés diestérifiés selon l'invention.
On observe en effet, meme en présence d'assez fortes concentrations de fer ferrique, très peu d'émulsions. En outre, ces composés sont susceptibles d'extraire l'uranium meme a de très fortes concentrations de P2O5 telles que celui commercialis~ au titre de 50% en poidsO
En ce qui concerne la réextraction , il est possible de réextraire à l'aide de solutions sulfuriques de sulfate de fer. Toutefois la cinétique de ces réextractions est lente. Dans le cas des composés diestérifiés il es~ en revanche possible de réextraire l'uranium à l'aide de solutions de carbonates de sodium et/ou d'ammonium et d'un oxydant susceptible d'oxyder l'uranium IV dans le solvant e~ uranium VI. Ledit oxydant peut être l'eau oxygénée. La concentration en carbonate de sodiu~ peut varier entre 0,5 et la limite de olubilité
de ce carbonate. Pour les autres carbonates alcalins ou d'ammonium les mêmes limites sont applicables.
En ce qui con~erne les techniques de réextraction basiques et les solutions susceptibles de réextraire l'uranium contenu, on peut faire appel aux techniques décrites et/ou citées dans les demandes de brevets français dépo~ées par MINEMET RECHERCHE sous les numéros 77/25889, 78/25815, 79/04760 et 79/04761, respectivement 35 publiés sous les No. 2,423,545; 2,435,444; 2,449,728; et .

X

:Ll ~ 333~

2,449,652, les 16 Novembre 1979, 4 Avril 1980, 19 Septembre 1~80, et 19 Septembre 1980.
Dans le cas d'emploi des résines, on met en contact la résine avec l'acide phosphorique uranifère, chimiquement réduit ou non, pui~ on élue en milieu oxydant à l'aide de solutions de carbonate alcalin ou d'ammonium, de 10 à 200 grammes par litre.
Toutefois une telle reextraction, ~ans doute à
cause da la présence d'eau oxygenée, a une ~endance a alterer la résine et à réduire la quantité de groupements actifs au sein de cett résine. C'est la raison pour l~quelle ~1 est préférable d'utili~er d'autres techniques qui en outre présentent l'avantage de ne pas avoir neutraliser l'acidité i~prégnante de l'acide phosphorique~ Ainsi on a pu montrer ~ue l'on pouvait éluer les ré~ines à l'aide de solutions de 6ulfate ~errique concentré en présence d'un peu d'acide sulfurique (O,1 N a 1 ~) pour eviter la précipitation de ce ~elO
Les produit~ selon l'invention, resines ou solvant~ presentent d'excellentes qualités extractrices pour de nombreu~ ~étaux et p~ur lesquels peu d'extractant6 é aient connu6 en ~ilieu acide. Parmi le~ cation6 aisément extraits on peut citer l'ensemble des ~étaux présentant une 60us-cou~he f ain6i ~ue l'yttrium et par conséquent les lanthanides et le~ actinides. Ils préæentent une-capacité relativement élevée pour les alcalino-terreux et pour différents éléments de transmission tri- ou tétravalentsb En particulier le plomb est xtrait sélectivement par rappor~ au ~inc et au cuivre, ces deu~ derniers éléments étant extraits eux aussi mais à des acidités moins importantes.
Les dérivés selon l'invention s~traient aussi l'uranium ous ~a forme VI, bien que es coefficients de partage soient, pour les ~olvants en ~out cas, moins avorables que pour l'uranium IV. En revanche, en ce qui ~~
~ .

- 12 - ~Z~333~

concerne les résines selon l'invention, la fixation de l'uranium VI est excellente puisqu'il est possible de fixer des quantités non negligeables d'uranium VI en présence d'un très fort excès de fer ferrique. Ce phénomène pourrait être dû au ~ait que les ions métalliques dans la résine ne peuvent être ligandés qu'une fois, à l'extrême rigueur deux fois, tandis qu'en phase liquide les cations peuvent être aussi ligandés que nécessaire.
A titre purement indicatif l'uraniu~ IV semble lié dans les phénomènes d'extraction mettant en jeu les produitc liposolubles di-estérifiés selon l'invention à
deux molécules d'agent d'extraction. En d'autres termes il peut être consideré comme diligandé alors que le fer III formerait un complexe mettant en jeu deux ions ferriques et trois mol~cules d'agent d'extraction.
Les exemples qui suivent et qui ne présentent aucun caractère limitatif ont pour but de mettre les spécialistes à même de déterminer aisément les conditions opératoires qu'il convient d'utiliser dans chaque cas particulier~
Exemple 1: Preparation d'acide alcoyl-méthylène-diphos-phonique I - Préparation du dérivé sodé de l'ester (la~
On opère sur des quantités équimoléculaires d'ester et de sodium.

~a + H2C CP(0) (0C~(CH3)2)2]2 t Na CH [P(0) (OCH(CH3)2)2]2 Dans un ballon, muni d'un thermomètre, d'un agitateur métallique entraîné par un moteur électrique, d'une ampoule à brome et d'un réfrigérant, on disperse 1,6 g de ~a dans 15 ml de toluène anhydre chaufe à reflux, sous une vigoureuse agitation. On refroidit ensuite à
20C et on ajoute, par l'a~poule, 24,3 g de méthylène-disphosphonate d'isopropyle, la, en maintenant ~2~333~

le mélange réactionnel entre 20 et 30 au moyen d'un bain d~acétone-carboglace jusqu'a disparition totale du sodiumO
II - Alkylation du dérivé sodé. Préparation du benzyl-mé-thylène-disphophonate d'isopropyle, lb On ~joute, in ~itu, au dérivé sodé en solution dans le toluene, chauffé à 100, 11 ml d~ bromure de benzyle. On continue à chauffer à 60 pendant une heure.
On évapore ensuite le toluène SOU9 le vide de la trompe à
eau. On ajoute 50 ml d'hexane technique et 50 ml d'eau.
On transvase ce mélange dans une ampoule a décanter. On sépare la phase organique dans l'hexane de la phase aqueus~ par des portions de 50 ml d'hexane. La phase hexanique est ens~ite lavée à l'eau jusqu'à disparition de traces de dérivés bromés dans les eaux de lavage (test au N03Ag). On séche la phase organique sur sulfate de sodium anhydre. Puis on évapore le solvant SOU5 vide.
La distillation du produit brut permet de recueillir 14,6 g d'ester lb attendu. Le résidu contenu dans le ballon (3,4 g) est composé d'un mélange d'acides benzyl-méthylène-diphosphonique (diacides et triacides).
Rendement de l'alkylation de 1'ester lb = 60%. La formation des acides ben7yl-disphosphoniques peut s'expliquer par l'hydrolyse de l'ester lb au cours des extractions et des lavages de la phase organique.
III - Hydrolyse de l'ester lb. Préparation de l'acide benæyl-methylène-diphosphonique, 2b CH - ~P(0) (OCH(CH3)2)2]2 ~ IH - [P(0)(OH)2~2 ~6H5 ~6H5 1,5 g d'ester lb et 11 ml d'acide chlorhydrique concentré sont chauffés à reflux pendant 3 heures. On évapore ensuite sous vide l'acide et l'eau et on ajoute à
la masse pâteuse 15 ml d'alcool isopropylique et on distille sous vide pour entraîner l'eau acide.
L'opération est répétée 3 foisO On finit par sécher les " i : .
~. .

33;3~

cristaux dan~ un dessicateur sous vide. Le rendement en acide est quantitatif.
La mé~hode mise au point pour la synthese de l'ester lb, du dérivé sodé de l'ester la et de l'acide 2b a éte appliquée avec succès pour la synthèse des esters heptyl, dodecyl, hexadécyl, méthylène-diphosphonique ainsi que acides correspondants.
En ce qui concerne l'ester dialcoyle l7Hl5 I [P(0) (OCH - (CH3)2)2]2, nous l'avons obtenu aisément a partir du dérivé godé de l'ester monoheptylique. La dialcoylation est obtenue avec un rendement de 27%.
L'hydrolyse des esters isopropyliques des acides diphosphoniques en acides correspondants se fait avec de bons rendements et facilement; c'est la raison pour laquelle nous les avons choisis.
La méthode analyti~ue utilisée pour suivre ces synthèses a ét~ la spectrographie RMN du proton. Les spectres de routine ont été enregistrés sur un appareil Varian E.M. 360 V, ~ partir des solutions dans le tétrachlorure de carbone avec le T.M.S. comme référence interne.
Les signaux caracteristiques pour les esters scnt:

CH - [p(O) (OC~ - (c~3)2)2~2 CH2 ~ 2,1 ppm (triplet) CH - (CH3)2 - 4,7 ppm (7 raies déboublées) CH3 - CH - 1,2 ppm ~doublet J = 8 Hz) CH - ~P(0) (OCH - (CH3)2)~]2 C6H5 - 7,2 ppm C~ - tCh3)2 - 4,7 ppm (7 raies dédoubl~es) CH3 - 1,3 ppm ~333~

CH - [P(O) toCH - (CEI3)2)2]2 (CE~2)6 CH3 - (CH2)6 - 0,9 ppm CH - (CH3)2 - 4,65 ppm (7 raies deboubl8es (CH3) - CH - 1,3 ppm (doublet J = 6 EIz) C~ - [p(O) (OCH - (CH3)2)2]2 I (CH2)11 CH3 et C~ - ~p(O) (OCH ~ (CH3)2)2]2 (CH2)15 CH3 CH3 (CH2)n - O, 85 ppm CH - (CH3)2 - 4,7 ppm (7 raies déboublées (CH3) - CH - 1,3 ppm (doubet J = 8 Hz) (CH2)6 CH3 C - tP~O) (OCH - (C~3)232 I

(CH2)6 - CH3 CH3 (CH2)6 , pp CH - (CH3)2 - 4~75 ppm (multiplet) (CH3)2 ~ CH - 1,3 ppm (doùblet) ~` En ce qui concerne les acides méthylène-disphos-phoniques, on constate en RM~ la disparition des protons isopropyliques à 1,3 ppm doublet du méthyle et à 4,7 ppm massif ~u CH - CH et l'apparition des signaux ~ bas champs : dus aux protons acides - ce qui permet de contrôler l'hydrolyse partielle ou totale.

~' .. ~

.
, :~LZ~333~L

Exemple 3: ~ydroxy-phosphonisation de l'acide vendu par la Société SHELL sous le nom d'acide naphténique Sept molécules d'acide naphténique pour deux molécules de chlorure de phosphore (PC13) sont mises en réaction selon les techniques décrites dans le brevet belge 619.600. Le produit réactionnel est ensuite dilué à
30% dans du kérosène puis le mélange ainsi obtenu est mis en contact avec une solution d'acids phosphorique à 30% de P205 contenant 100 mg/litre d'uranium. La plus grande partie de l'uranium est extrait que la solution soit réduite ou non.
Exemple 4: Essai de diphosphonation du produit connu sous la dénomination "Tallol"
On procède comme dans l'exemple précédent.
Exemple 5: Diestérification des produits obtenus suivant les exemples 3 et 4 Ces produits sont mélangés avec un très large excès (2 fois la quantité stoechiométrique) d'orthoformiate d'éthyl ou de méthyl suivant l'ester que l'on désire faire. Au cours de cette opéra~ion deux fonctions des acides hydroxy-diphosphoniques et la fonction acide du tallol ou de l'acide naphténique sont estérifiées. On procède suivant les techniques classiques en chimie organique pour l'estérification à l'aide d'orthoformiate d'alcoyle. Une foiR la réaction faite, on évapore les solvants à l'aide d'un appareil communement appelé "rotavapor", pUi8 en tirant sous vide à l'aide d'une pompe à palet. Comme les études de résonnance magnétique nucléaire le montrent, le culot est constitué
de produits hydroxy-diphosphoniques diestérifiés pratiquement purs.
On a préparé ainsi le dérivé méthyle de l'acide naphténique et éthylé du produit provenant du Tallol.
Exemple 6: ~Iydroxy-diphosphonisation de la résine vendue sous le nom commercial C 464 DIAPROSIM*.
*~arque de co~merce -``?~
.~.

- 17 ~ 333~

On a cherché à se débarasser de l'excès d'eau c~ntenue dans la résine soit en la pré-traitant par le dioxane anhydre, soit en utilisant un excès important de PC13.
Mode opératoire.
- Résine: 5 ml - Dioxane anhydre: 50 ml Chauffage 30 minutes vers 100C.
- Filtration sur fritté, à chaudO Séchage par maintien de l'aspira~ion pendant 5 mintes.
- Transfert du produit sec en ~be à essa1. Addition de:
Dioxane: 2 ml P~13 : 0,9 ml - Chauffage au bain d'eau boullante pendant 2 heures.
Reprise par H2O, filtration, lavage, sechage.
Plusieurs échantillons de résine ont été traités de cette façon et les résines obtenues ont été mises au contact avec des solutions d'acide phosphorique à 30~
contenant 100 mg d'uranium sous forme réduite (90% du fer sous forme Fe ). Ramenée à une concentration par kilo de resine de une mole de groupement hydro~y-m éthylène-disphosphonique, la résine présente un coefficient de partage entre la phase résine et la phase aqueuse de 80 environ et la capacité en saturation de l'ordre de 70 g/kg de résine.
Par ailleurs, tous les composés décrits dans les exemples 1 et 2 ont été testés sur la même solution et tous ont présenté une activité extractrice de l'uranium très élevée.

~ iF
, ~

333~

D'autres tests ont mis en évidence la possibilité
d'extraire outre l'uranium d'autres métaux divalents, notamment dans le groupe~ent des actinides et des lanthanides.
Exem~le 7: Extraction par le dérivé obtenu dans l'exemple 3 d'éléments autres que l'uranium.
Com~osition des phases aqueuses et forme sous layuelle les éléments ont été introduits.
Les él8ments sélectionnés sont répartis dans deux solution à pH 1, Sl, et S2 contenant environ 100 mg/l de chacun d'eux.

~ l S2 ¦ Pb -- p~C12 ¦ V - V2~5 Zn - ZnCl 2 ¦ Mo MoO3 Cu _ CuCl 2 ¦ In _ InCl 3 Ni ~_. NiC12 ¦ Bi -- BiC13 20 . I Co _ CoCl 2 ~ Sn _ SnCl 2 Cr _ CrCl 3 ¦ Tl Tl C03 Sb _ . SbC13 ¦ Ca -- CaC12 Ga _ GaCl 3 ¦ Cd _ CdC03 - 19 ~333~

¦ initiale ¦ contact ¦ initiale ¦ contact I Cu 1100 ~ 75 1 100 100 ¦ Fe ¦ND ND
¦ Ga ¦100 ¦ ND
¦ Zn ¦100 ¦ 100 I Co I100 1 50 1 l l ¦ Ni 100 ¦ 75 l l ¦
¦ ~r 100 ¦ 100 ¦100 ~ ND
¦ La 100 ~ ND
I V I ~ I100 ~ 50 ¦ Cd ¦ l l100 ~ 80 - 90 ¦ In ¦ ¦ ¦100 ¦ ND
¦ Mo ~ I100 ¦ ND
¦ Tl ¦ ¦100 ¦ 50 Hg I ¦100 1 lO0 ¦ Sn l lND ¦ ND
¦ Bi l lTP ~ ND
2~ ¦ Th ¦ l lTP ¦ ND
l Ca l ¦ ¦100 ~90 - 100 ~ .
:: TP = traces possibles ND - n~n decel e.

omposition de la ~hase organique dérivé diphosphonique 0,1 M dans Exsol D100 octanol 5% en volume Conditions~e~ mode opératoire des essais ~: Les contacts phase organique et phase aqueuse ~1 sont effectués en ampoules ~ décanter avec:
/A = 1/15 ~: - Temps de contact: 10 mn ~: ~ 35 - Tsmpérature ambiante.
::~

~2~333~

Ré~ultats Les éléments sont dosés semi-quantitativement.
par fluorescence X, dans les phases aqueuses avant et après contact avec la phase oxganique.
Le tableau ci-avant exprime la quantité d'élément présent en pourcentage par rapport aux solutions initiales (base 100 %).
Remarque: la phase oxganique vierge contiendrait des traces de cuivre et de fer (probablement des mg/l).
Exe~le 8: Essai d'extraction de l'uranium en milieu phosphorique à l'aide de composés hydroxy-diphosphoniques issus de la reaction du trichlorure de phosphore sur le Tallol Des phases organiques contenant 0,1 mole par litre de réactif dissous dans le solvant vendu par ESSo 80US la dénomination commerciale ESCAID*120, (* marque de commerce) additionnées de 5~ d'Octanol, sont mises en contact avec des solutions d'uranium et de fer dissous dans de l'acide phosphorique à 30% de P2O5. Le fer est introduit ~ous forme de sel de Mohr et l'uranium sous forme d'uranium IV dissous dans une solution 1 N d'acide sulfurique.
La durée du contact, choi~ie de 30 minutes, est très largement supérieure à celle nécessaire pour atteindre l'équilibre ~5 minutes).
Dans ces expériences, on fait varier la concentration en uranium dans la phase aqueuse dP départ.
Le premier tableau correspona au produit issu du ~allol ans modification et contenant en outre du Tallol résiduel (environ la même quantité exprimée en moles que celle du réactif hydroxy-diphosphoné) (cf exemple 4). Le deuxième tableau correspond au réactif obtenu ;a partir du Tallol et ayant subi une réaction d'estériication, ce qui conduit à un ester dièthylé de l'acide hydroxy-diphogphonique. Ce produits ne comporte que peu ou pas de Tallol résiduel. (cf exemple 5).

,~

~.æ~333~
~ 21 -Tableau 1 ¦ Phase ~queuse ¦Phase organique¦ ¦
- ~ Kd ~FeII/Fe tot.¦U introduit¦U equil~- ¦ R IU equilibre¦ î
(mg/l~ ¦bre ~g~ (mg/l) 100 - I 20 1 ~10 IL8 1200 ~ >20 ~ 5~0 1 ~10 1 " I5000 1>~
1 ~ 11000 1 260 1 ' 17400 l 2 Tableau 2 ~ T--Phase aqueuse ~Phase organique¦ l Kd ¦
FeII/Fe tot. U intro~uit U equili- R U équilibre (X) (mg/l)bre (mg/l~ I~g/l) ., - , . , 1100 - ~ 20 ~<10 1'9 1 ~ 1~ 20 500 1~ 10 . I " I5000 17~
750 1 75 ~ 6860 1 9I
1000 1180 1 u 1823~ l 4 ~ 2000 11470 1 u 18440 1 6 1~0 ~ I 100 1 30 1 u 1700 1 23 Exem~ 9 - Etude de 1 ' inf luence de l ' Octanol et du taux .

de réduction sur 1 ' extraction de 1 ' uranium par le composé
30 hydroxy-diphosphoné diestéri&é issus du Tallol.
L'acide phosphorique utilisé est le ~ême que celui décrit dans l'exemple précedent. Toutefois, le fer a été introduit sous forme de sel de Mohr et de sulfate ferrique et ce de manière que la ~uantité de fer total 35 dis&ous reste con~tante et de ~anière à obtenir le taux de réduction ~pécifié dan~ les tableaux suivant~.

~2~33~L

Le pre~ier tableau correspond a l'utili~ation d'un solvant contenant 0,1 M du compo~é dipho~phonique diestérifié. Le deuxième tableau correspond à une concentration 0,05 M du même composé.
On a fait varier la teneur en Octanol de la phase organique.
T~bl eau FeII ¦Octanol I Phase I Phase organ~que Fe tot. I S ¦aqueuse ~ KdU¦S U/Fe¦
X I ¦ UA 3 uo ¦ F~o ¦ p l ~ l (mg/l ~ I (mg/l ) I (mgtl 1 I ( g/l ) 3~ 65I 653~ I 680 I 7,19 24,6I 5~
IS I 325I 5890 I 930 I 6,g~ 18,1I ~8 100 _ 15 2056900 ~50 ~ ,84 33 ,7 I
9û 15 2806250 500 6 " 84 ¦ 22 D 3 ¦ 67 3155800 660 6~84 l lB~4 l 84 ~ _ Tabl eau 2 =~ ~rr~
~Fe tot.¦ X ¦aqueuse ¦ KdUls U/Fe¦
:~ ¦ X l ¦ UA ~ U0 ~ Feo ¦ P ¦
~ mg/l ) ¦ ~mg/l ) ¦ (mg/l ) ¦ (~

~0 I 5 I 160 I 2980 1 350 I 3,21I1896I 80 ~ I 190 2680 I 4~0 I 3,21I14,1 100- 1~ 1 12~ 3390 1 ~ 3,49127 ~ 30 9O 1~. I 165 3040 I ~90 3,46I1~,4I 9 .~ ~ ~ 80 15 I 18~ ~740 1 3~1 3,51I15,2I 120 ~ , :: 35 ~. , ~333~

dU coefficient de partage UO/UA
S U/Fe = coefficisnt de ~électivit~ de l'uranium par rapport au fer:
UA/Fe.a, UO/FeO

Exemple 10: Eg~ai de golubilité des ~olvants issus du Tallol.
Les phase~ organi~ues contenant 0,1 M des dérivés iS8US du Tallol, diéthyl~s ou non, modifiéeæ ont ét~ mises en contact avec de~ phaæes aquPuses constituées.par de l'acide pho~phorique à 30%, le rapport des deux phases étant égal à 1.
Les résultats pour les deux solvan$~ montrent une perte inférieure à I/3000ème.
E~sai de réextraction de l'uranium contenu dans les phases organiques ~ l'aide d'acide fluorhydri~ue.
Une phase organique contenant 0,05 M dP composé
diphosphonique i~su du Tallol et die&térifiée chargée ~
~; 4, 2 gramme8 par litre d ' uranium est mise en contact aYec ~ des quantités variables d'acide fluorhydrique ~ 50%. Avec -~: une O/A de 40, 80% de l'uranium est déjà precipité 80U8 ;~ ~ forme de son tétrafluorure~ Avec une 0/A de 3,99~ de :~; 25 :l'uranium es~ récupéré~.
Ce~ résultats devraient étre amélior~s 8i avant de faire la rsextraction on lavait la phase organi~ue pour la dêbarasser de l'acide phosphorique dissou~ par exemple ave~ de l'acide sulfurique concentré.
La pha~6e:organique ainsi régénérée a ~té mise à
; : nouveau en contact~avec une phaæe aqueuse contenant 30%
d'acide pho~phorique, 15 srammes par litre de fer totalement:réduit~ La charge obtenue au bout d'un contact permet d'at~eindre la saturation et de con tater que le produit diphosphQné, malgr~ un contact de pluæ d'une ~i ~

333:L

journée a~ec de l'acide fluorhydrique à 50~, n'a pas vu 6es caractéri~tiqueæ d'extraction altérées.
Exemple 12: Es~ai comparatif des produits e~térifies et non estérifiés.
Des solutions d'acide phosphorique à 30~ de P205 sont mi~es en contact avec une phase organique contenant de l'acide naphténique après hydroxy-diphosph~nation et le produit provenant de l'e~téri~ication du premier produit. Le~ ~eneurs ~ont indiqu~es dans le ableau suivant ainæi qu~ les ré6ultats de l'~xtraction.

.... ,, _ ~, 15Deri ve Déri ve non esterif~e esterifié

¦U 911 ¦Fe g/l ¦P 9/1 ¦U 9/1 ¦Fe 9/l ~P 9/1 ¦

¦ Phase aqueuse ¦0,15 ¦ 14,2 ¦ - ¦0,15 ¦ 14,2 ¦ - ¦
~'ni t~ al e ~Phase organ~quel ¦ 13,67 1 ~ 12,70 v l e rg e -- ~ ~
¦Phase nrgan~que¦l,30 ~ 1,01¦3,38 11"3 1 0,55¦2,7D ¦
c h a r ge e ~ ~~
¦ Phase aqueuse ¦ ~50 ~ 14,2 ¦ ¦ ~0 ¦ 14,5 ¦ ~ ¦
30 ~
:

~'-~2~333~L

Exemple 13: Essai de fixation d'uranium par percolation sur un lit de résine Une résine préparée comme décrite dans l'exemple 6 contenant après des cycles de mise en forme acido-basiques 9~ de phosphore en poids est placé dans une colonne et une solution d'acide phosphorique à 30% de P205 ayant la composition 6uivante Fe total 2 q/l, taux de réduction du Fe 50~ teneur en Uranium ~(a 124 mg/l est percolé à une vitesse de 6 bv (volume du lit de résine par heure). Puis la résine est rincée à contre courant et enfin est éluée à co-courant par une olution de 100 g/l de sulfate ferrique à raison d'un bv par heure.
Toutes ces opérations sont réalisées à une temperature de 60 degrés Celsius.
Au cours des 20 premiers bv, il n'y a aucune trace d'uranium décelable à l'analyse. Ensuite la teneur en uranium de la solution phosphorique après percolation augmente lentement.
Une fois la concentration initiale atteinte (120 bv environ), on calcule la quantité totale d'uraniu~ fixée qui est égale à 10 g/l environ.
A la suite de la percolation, l'élution permet de récupérer 95% de l'uranium fixé.
Toutefois, la teneur de l'éluat ne dépasse pas 0,7 g/l, cela egt sans doute du à la lenteur de l'échange entre la résine et la solution et la lenteur de réalisation de l'oxydation de l'uranium IV en uranium Vl.
Exem~e 14: Esgai de fixation d'uranium ~ differentes teneurs de P205 et à différents taux d'oxydatisn.
Ces essais ont été menés sur la résine fabriquée comme décrit dans l'exemple no 15.
2 ml de résine gonflée ayant subi des cycles acido-basiques d'activation et de mise en forme, sont mis dans des ~échers en contact avec 40 ml de solution phofiphorique contenant de l'uranium et du fer à un état d'oxydation ~pécifié dans le tableau ~uivant.

\~

. ~_ __ . ,.. ~
t des cations Fe U U mg/l Fe g/l SO4 g/l P205 g/l S.I. FeII UIV 410 S.F. FeII uIV 100 S.I. FeII UIV 505 24,1 77,8 632 S.F. FeII uIV 190 23,3 78,5 635 5.I. FeIII UVI 405 S.F. FeIII uVI 240 S.I. FeIII u~I 495 26,7 99,0 694 S.F. FeIII UYI 380 26,7 101 713 l _ , Exemple 15~ Exemple de synthèse On fait passer 50 g de résine DUOLITE ES 466, commercialisée par la Sté "DIAPROSIM", placés dans une colonne, 80U~ forme acide par percolation à l'aide de 2 litres d'acide chlorhydrique l N. On rince abondamment la resine par entrainement a~éotropique au benzène. On a fait gonfler 250 ~1 de DIOXA~E, 30 g de résine sèche. On a alors versé sur la résine gonflée sous agitation, 11,2 ml d'eau (soit 0,63 mole) et, lentement, 34 ml PCL3 (soit 0,4 mole). On a porté la température ~ 95C et on a maintenu le milieu dans ces conditions pendant 3 heures.
Au bout de ce temps, on a laissé refroidir le mélange à
environ 60C et on a ajouté à nouveau 11,2 ml d'eau et 34 ml de PCL3, puis on a chaufé 3 heures à 95C. On a prelevé un échantillon de l~ résine obtenue, qu'on a lavé
à l'eau déminé~ali~ée et éché par distillation azéotropique au ben~ène. Cette résine possédait déjà un taux de phosphore de 10~ en poids. Sur le reste du mélange on a réiteré 2 fois le cycle précédent après quoi on a obtenu, aprQs rinçage et sechage comme indiqué
précédemmen~, 42 g de résine montrant un taux de phosphore de 16,5 % en poids, 60U~ forme de sites hydroxydiphosphoniques.

.

~333~

La résine de départ est une résine du type poly~tyrène porteur de groupes imino-diacétique, réticulé
à l'aide de divinylbenzène.
Exemple 16: Essai d'extration d'éléments divers par résine hydroxydiphosphon~e et sol~ant apres hydroxy-diphosphonation et di-esterification du Tallol.

El~t Element Re~d~t d' extraction Sol AE~:0, 3e3 Sol B/H~ 2N P~sine L8 ,lM Lg 0,lM

V(IV) 1~0%100% 100%
MnII 50% 100% 100%
Co(II) ~ 0 ~ 50% ~ 50%
Ni(II) ~ 0 ~ 0 ~ 0 CU(II) 50% 75% 75%
Zn(II) 10 à 15%40% 60%
Ga(III) 100%100% 100%
Ge(II~ 85% 100% 100%
Cd(II) 50%~ 80% 50%
In(III) 100%100% 100%
Mo(VI) 100% 100%
H~(II) 90%* 30%
Pb(II) 100% 100%
. Bi(III) , ._ 100% 1 100%

*douteux Resine = resine de l'exemple ~5 après diphosphonation L8 = acide hydroxydiphosphonique derive' du Tallol Lg = estex diéthylique de L8 L8 et Ls sont dissous dans de l'ESCAID 120 contenant 5%
d'octanol , ~
.
- 6 ~ 333 ~

~ 2 R - COOH + PC13 - ~ R - C tOH) (P03H2) 2 R - CN + PC13 ~ R - C (N ~ 2) (P03H2) 2 1) Na CH2 - (PO) OR ') 2 - ~ ~ R - CH - (P03H2) 2 2) R - X
2) HCl at 60C
R - CHX - C ~ R '+ NaP03R "~
R - CH (P03HR ") - CEI (P03HR" ~ - R '+ NaX
The stoichiometry of these reactions is not respected.
Regarding the esterification of solvents diphosphonated, it can be effected by the action of the corresponding acyl orthoformate according to a mode identical operating procedure ~ that followed for esterification carboxylic acids.
All fat-soluble derivatives according to the present invention were made using the techniques described above.
When the diphosphonic derivatives are resins, the preferred method of synthesis is to graft diphosp ~ onic groups on a resin carrier of carboxylic acid functions, known per se.
Another method is to prepare diphosphosnic monomers, to polymers and crosslink the polymer obtained to transform it into a - resin.
When using the grafting method, we can either use the reactions indicated above simply transposed to the case of resins, or : ~
implements a process specially designed to prepare resins according to the invention. In the first case, we generally obtains weakly charged resins ~, ~ 3 ~ 3 ~

phosphorus in the second case, resins are obtained, the phosphorus content by weight is considerable, generally cost between 10 and 25%, which leads to particularly efficient disphosphonic derivatives S vis-à-vis the cation exchange.
The invention therefore also relates to a method for the synthesis of phosphorus-containing diphosphonic resins by weight between 10 and 25% by weight.
This procedure has three essential aspects. The first concerns the degree of dryness of the resin departure. In this respect, it is essential to dry the resin in depth: an azeotropic training of benzene humidity is a sufficient method. Vne even more efficient method or treatment ~
additional desiccation are beneficial although not essential. The second important aspect of the process is the nature of the solvent used. The solvent must be inert, will allow a later reaction in medium homogeneous and preferably have ether bridges. The polarity of the solvent is not a crucial point.
However, the use of a solvent whose dielectric constant is between 2 and 10 to 25C
~ is advantageous. Likewise, solvents are preferred, the boiling point is higher than the temperature of 25 reaction between 90 and 140C ~ Point solvents of lower boiling point are nevertheless usable, even if it means operating the reaction under pressure. Finally, the third important aspect of the process is the temperature used: we operate preferably between 90 and 120C, without exceed about 140C. It has been found, in fact, that despite the thermal brittleness of type resins carboxylic terminations, the use of these temperatures is a very favorable parameter not only from the point of kinetics, but also from the point of view of the rate of su ~ stitution. The capacity of resins to undergo several - 8 - ~ 333 ~

cycles under the above conditions also appears as astonishing and is attributed to the selection of precise conditions performed.
It is thus possible to modify any resin comprising carboxylic groups such as resins acrylic or resins with imino-diacetic groups crosslinked polystyrene derivatives.
Another object of the present invention is to supply new positions likely to allow the extraction by solvents of different cations metallic.
~ n effect, the fat-soluble derivatives according to the invention are difficult to dissolve in diluents hydrocarbons conventionally used in industry and especially those who per ~ ettent use up 60-80C and does not dissolve although in some aromatic carbides, such as toluene, the toxicity of which is important and / or in relatively polar diluents flammable like ether and various esters carboxylic.
This is the reason why, during the study that led to this research, we sought to develop diluents capable of dissolving these compounds whose main constituent is a non-aromatic hydrocarbon.
This is how it could be shown that the addition in proportions varying from 1 to 20% of a compound polar water-immiscible lipophile allowed dissolve the compounds satisfactorily according to the present invention.
These lipophilic and immiscible poI compounds with water can in particular be alcohols, ketones, phosphoric acid triesters ~ sulfones, sul ~ oxides, halogenated derivatives, oxides of trialcoyl ~ phosphine. They can also be acids ~ g ~ Z ~ 333 ~ l long chain carboxylic acids such as those hydroxydiphosphonation to obtain one of the derivatives according to the invention.
However, it is more practical to use primary, secondary or tertiary alcohols, the number of carbons is between 5 and 12 and preferably between 6 and 10.
Octanol-2, more often called ~ alcohol caprylic, and dodecanol are ideal in proportions between 2 and 20%, from preference between 3 and 10%.
It should be noted here that these compounds water-immiscible lipophilic fleeces do not have without influence ~ ur behavior of derivatives ~ elon ~
the invention and their pui ~ extractor ance tends to decrease when the concentration of said polar compound increases, the respective selectivity between the various cations also varies. In the case of the extraction of Uranium by solvent, said compounds cause also an extraction of phosphori acid ~ ue especially l ~ rsque the latter is very concentrated.
This is the reason why the compositions ~ According to the present invention are constituted by s ~ lution from 0.01 M to 0.2 M of derivative ~ n corresponding to the formula G di ~ s ~ us in a diluent h ~ drocarbon, preferably non-aromatic, and in a polar compound water-immiscible lipophilic chosen from the group consisting of leg ~ liquors, ketones, triesters of phosphoric acid, ~ ~ ulfones, ~ sulfoxides, halogenated derivatives, the trialkyl phosphine oxides and carboxylic acids ~ long chain (7 to 30 atoms of carbon, preferably 15 to 25).
You can choose the diluent ~ hydrocarbon from those sold industrially by societeR
oil. Mention may in particular be made of the product sold by the ~ ESSO company under the no ~ "EXSOL D lOO" or ESC ~ ID 120.

~ .2 ~ 333 ~

Regarding the recovery process the uranium present in phosphoric acid, in the case use of solvents, just use the techniques of contacting developed in the well known case octyl-pyrophosphoric acid, better known by its acronym of OPPA, the elution then being carried out by contact with hydrofluoric acid.
However the extraction techniques are much easier in the case of the use of extractants according to the present invention and in particular in the case of the diesterified compounds according to the invention.
We observe indeed, even in the presence of fairly strong ferric iron concentrations, very few emulsions. In in addition, these compounds are capable of extracting uranium even at very high concentrations of P2O5 such than that marketed as 50% by weight With regard to re-extraction, it is possible to re-extract using sulfuric solutions iron sulfate. However the kinetics of these re-extractions is slow. In the case of compounds diesterified it is ~ however possible to re-extract uranium using sodium carbonate solutions and / or ammonium and an oxidant capable of oxidizing uranium IV in the solvent e ~ uranium VI. Said oxidant maybe hydrogen peroxide. Carbonate concentration of sodiu ~ can vary between 0.5 and the limit of olubility of this carbonate. For other alkali carbonates or the same limits apply.
With regard to re-extraction techniques basics and solutions likely to re-extract uranium content, we can use techniques described and / or cited in patent applications French posted by MINEMET RECHERCHE under the numbers 77/25889, 78/25815, 79/04760 and 79/04761, respectively 35 published under No. 2,423,545; 2,435,444; 2,449,728; and .

X

: Ll ~ 333 ~

2,449,652, November 16, 1979, April 4, 1980, 19 September 1 ~ 80, and September 19, 1980.
In the case of the use of resins, contact the resin with uranium phosphoric acid, chemically reduced or not, pui ~ eluted in an oxidizing medium using solutions of alkali carbonate or ammonium, from 10 to 200 grams per liter.
However such reextraction, ~ years doubt cause of the presence of oxygenated water, has a ~ endance to alter the resin and reduce the quantity of groupings active in this resin. This is the reason which ~ 1 ~ is better to use other techniques which also have the advantage of not having neutralize the acidity of the acid phosphoric ~ So we could show ~ ue we could elute the re ~ ines using 6ulfate solutions ~ errique concentrated in the presence of a little sulfuric acid (O, 1 N a 1 ~) to avoid the precipitation of this ~ elO
Products ~ according to the invention, resins or solvent ~ have excellent extracting qualities for many ~ vices and p ~ ur which little extractant6 é have known6 in ~ acid place. Among the ~ cation6 easily extracted we can cite all ~ vices presenting a 60us-neck ~ he f ain6i ~ ue the yttrium and by consequently the lanthanides and the actinides. They have relatively high capacity for alkaline earth and for different elements of Tri- or tetravalent transmissionb In particular the lead is selectively extracted by comparison with ~ inc and copper, these two ~ last elements being extracted them also but at lower acidities.
The derivatives according to the invention are also treated uranium or ~ has form VI, although the coefficients of sharing be, for ~ olvants in ~ out case, less lower than uranium IV. However, as far as ~~
~.

- 12 - ~ Z ~ 333 ~

relates to the resins according to the invention, the fixing of uranium VI is excellent since it is possible to fix non-negligible quantities of uranium VI in presence of a very strong excess of ferric iron. This phenomenon could be due to the ~ that the ions metallic in the resin can only be liganded times, in the extreme, twice, while in phase liquid the cations can be as liganded as necessary.
As a purely indicative uraniu ~ IV seems linked in the extraction phenomena involving the diesterified liposoluble product according to the invention to two molecules of extractant. In other words it can be considered diliganded while iron III would form a complex involving two ions ferric and three molecules of extractant.
The following examples which do not show no limiting nature are intended to put the specialists able to easily determine the conditions which should be used in each case particular ~
Example 1 Preparation of Alkyl Methylene Diphos Acid phonic I - Preparation of the sodium derivative of the ester (the ~
We operate on equimolecular quantities ester and sodium.

~ a + H2C CP (0) (0C ~ (CH3) 2) 2] 2 t Na CH [P (0) (OCH (CH3) 2) 2] 2 In a balloon, fitted with a thermometer, a metallic stirrer driven by an electric motor, of a dropping funnel and a coolant, 1.6 are dispersed g of ~ a in 15 ml of anhydrous toluene heated to reflux, under vigorous agitation. Then cooled to 20C and 24.3 g of isopropyl methylene disphosphonate, la, maintaining ~ 2 ~ 333 ~

the reaction mixture between 20 and 30 by means of a bath of acetone-dry ice until the sodiumO disappears completely II - Alkylation of the sodium derivative. Preparation of benzyl-me-isopropyl thylene disphophonate, lb On ~ joust, in ~ itu, to the soda derivative in solution in toluene, heated to 100, 11 ml of bromide benzyl. We continue to heat at 60 for one hour.
The toluene SOU9 is then evaporated off the vacuum of the tube at water. 50 ml of technical hexane and 50 ml of water are added.
This mixture is transferred to a separatory funnel. We separates the organic phase in hexane from the phase aqueus ~ with 50 ml portions of hexane. The sentence hexanic is ens ~ ite washed with water until disappearance of traces of brominated derivatives in washing water (test at N03Ag). The organic phase is dried over anhydrous sodium. Then evaporate the empty SOU5 solvent.
The distillation of the raw product allows collect 14.6 g of expected lb ester. The content residue in the flask (3.4 g) is composed of a mixture of acids benzyl-methylene-diphosphonic (diacids and triacids).
Yield of alkylation of 1 ester lb = 60%. The formation of ben7yl-disphosphonic acids can can be explained by the hydrolysis of the ester lb during the organic phase extractions and washes.
III - Hydrolysis of the ester lb. Acid preparation benæyl-methylene-diphosphonic, 2b CH - ~ P (0) (OCH (CH3) 2) 2] 2 ~ IH - [P (0) (OH) 2 ~ 2 ~ 6H5 ~ 6H5 1.5 g of lb ester and 11 ml of hydrochloric acid concentrate are heated at reflux for 3 hours. We the acid and water are then evaporated under vacuum and added to the pasty mass 15 ml of isopropyl alcohol and distills under vacuum to entrain acidic water.
The operation is repeated 3 times O We end up drying the "i :.
~. .

33; 3 ~

crystals in a vacuum desiccator. The yield in acid is quantitative.
The method developed for the synthesis of ester 1b, the sodium derivative of ester la and acid 2b has been successfully applied for the synthesis of esters heptyl, dodecyl, hexadecyl, methylene-diphosphonic as well as corresponding acids.
Regarding the dialkyl ester l7Hl5 I [P (0) (OCH - (CH3) 2) 2] 2, we got it easily C 7.15 am from the goded derivative of the monoheptyl ester. The dialcoylation is obtained with a yield of 27%.
Hydrolysis of isopropyl esters of acids diphosphonic acid corresponding is done with good yields and easily; that's the reason which we have chosen.
The analytical method used to follow these syntheses was ~ NMR spectrography of the proton. The routine spectra were recorded on a device Varian EM 360 V, ~ from solutions in the carbon tetrachloride with TMS as reference internal.
Characteristic signals for esters are:

CH - [p (O) (OC ~ - (c ~ 3) 2) 2 ~ 2 CH2 ~ 2.1 ppm (triplet) CH - (CH3) 2 - 4.7 ppm (7 open lines) CH3 - CH - 1.2 ppm ~ doublet J = 8 Hz) CH - ~ P (0) (OCH - (CH3) 2) ~] 2 C6H5 - 7.2 ppm C ~ - tCh3) 2 - 4.7 ppm (7 split lines) CH3 - 1.3 ppm ~ 333 ~

CH - [P (O) toCH - (CEI3) 2) 2] 2 (CE ~ 2) 6 CH3 - (CH2) 6 - 0.9 ppm CH - (CH3) 2 - 4.65 ppm (7 split lines (CH3) - CH - 1.3 ppm (doublet J = 6 EIz) C ~ - [p (O) (OCH - (CH3) 2) 2] 2 I (CH2) 11 CH3 and C ~ - ~ p (O) (OCH ~ (CH3) 2) 2] 2 (CH2) 15 CH3 CH3 (CH2) n - O, 85 ppm CH - (CH3) 2 - 4.7 ppm (7 open lines (CH3) - CH - 1.3 ppm (doubet J = 8 Hz) (CH2) 6 CH3 C - tP ~ O) (OCH - (C ~ 3) 232 I

(CH2) 6 - CH3 CH3 (CH2) 6, pp CH - (CH3) 2 - 4 ~ 75 ppm (multiplet) (CH3) 2 ~ CH - 1.3 ppm (doùblet) ~ `Regarding methylene disphos acids-phonic, we see in RM ~ the disappearance of the protons isopropyl at 1.3 ppm methyl doublet and 4.7 ppm massive ~ u CH - CH and the appearance of signals ~ low fields : due to acid protons - which helps control partial or total hydrolysis.

~ ' .. ~

.
, : ~ LZ ~ 333 ~ L

Example 3: ~ ydroxy-phosphonization of the acid sold by SHELL under the name naphthenic acid Seven molecules of naphthenic acid for two phosphorus chloride (PC13) molecules are put in reaction according to the techniques described in the patent Belgian 619,600. The reaction product is then diluted to 30% in kerosene then the mixture thus obtained is put in contact with a 30% phosphoric acid solution P205 containing 100 mg / liter of uranium. The biggest part of the uranium is extracted so that the solution is reduced or not.
Example 4 Diphosphonation test of the product known as the name "Tallol"
We proceed as in the previous example.
Example 5: Diesterification of the products obtained according to examples 3 and 4 These products are mixed with a very wide excess (2 times the stoichiometric amount) ethyl or methyl orthoformate depending on the ester we want to do. During this opera ~ ion two functions of hydroxy diphosphonic acids and the acid function of tall oil or naphthenic acid are esterified. We proceed according to classical techniques in organic chemistry for esterification using alkyl orthoformate. Once the reaction has been made, we evaporates solvents using a device commonly called "rotavapor", pUi8 by drawing under vacuum using a puck pump. Like resonance studies nuclear magnetic show, the base is made of diesterified hydroxy-diphosphonic products practically pure.
The methyl derivative of the acid was thus prepared naphthenic and ethylated from the product from Tallol.
Example 6: ~ Hydroxy-diphosphonization of the resin sold under the trade name C 464 DIAPROSIM *.
* ~ arque de co ~ merce -``? ~
. ~.

- 17 ~ 333 ~

We tried to get rid of excess water c ~ ntenue in the resin either by pre-treating it with anhydrous dioxane, either by using a large excess of PC13.
Procedure.
- Resin: 5 ml - Anhydrous dioxane: 50 ml Heating 30 minutes to 100C.
- Filtration on sintered, hot O Drying by holding aspira ~ ion for 5 minutes.
- Transfer of the dry product in ~ be to essa1. Addition of:
Dioxane: 2 ml P ~ 13: 0.9 ml - Heating in a hot water bath for 2 hours.
Resumption by H2O, filtration, washing, drying.
Several resin samples were processed in this way and the resins obtained were put in contact with 30 ~ phosphoric acid solutions containing 100 mg of uranium in reduced form (90% iron in Fe form). Reduced to a concentration per kilo resin of one mole of hydro group ~ ym ethylene disphosphonic, the resin has a partition coefficient between the resin phase and the phase aqueous of about 80 and the saturation capacity of around 70 g / kg of resin.
Furthermore, all of the compounds described in examples 1 and 2 were tested on the same solution and all exhibited uranium mining activity very high.

~ iF
, ~

333 ~

Other tests have shown the possibility to extract, in addition to uranium, other divalent metals, especially in the group ~ ent actinides and lanthanides.
Example 7: Extraction with the derivative obtained in Example 3 of elements other than uranium.
Com ~ osition of the aqueous phases and form under the elements have been introduced.
The selected elements are divided into two solution at pH 1, Sl, and S2 containing approximately 100 mg / l of each of them.

~ l S2 ¦ Pb - p ~ C12 ¦ V - V2 ~ 5 Zn - ZnCl 2 ¦ Mo MoO3 Cu _ CuCl 2 ¦ In _ InCl 3 Ni ~ _. NiC12 ¦ Bi - BiC13 20. I Co _ CoCl 2 ~ Sn _ SnCl 2 Cr _ CrCl 3 ¦ Tl Tl C03 Sb _. SbC13 ¦ Ca - CaC12 Ga _ GaCl 3 ¦ Cd _ CdC03 - 19 ~ 333 ~

¦ initial ¦ contact ¦ initial ¦ contact I Cu 1100 ~ 75 1 100 100 ¦ Fe ¦ND ND
¦ Ga ¦100 ¦ ND
¦ Zn ¦100 ¦ 100 I Co I100 1 50 1 ll ¦ Ni 100 ¦ 75 ll ¦
¦ ~ r 100 ¦ 100 ¦100 ~ ND
¦ The 100 ~ ND
IVI ~ I100 ~ 50 ¦ Cd ¦ l l100 ~ 80 - 90 ¦ In ¦ ¦ ¦100 ¦ ND
¦ MB ~ I100 ¦ ND
¦ Tl ¦ ¦100 ¦ 50 Hg I ¦100 1 lO0 ¦ Sn l lND ¦ ND
¦ Bi l lTP ~ ND
2 ~ ¦ Th ¦ l lTP ¦ ND
l Ca l ¦ ¦100 ~ 90 - 100 ~.
:: TP = possible traces ND - n ~ n detected.

omission of ~ organic hase 0.1 M diphosphonic derivative in Exsol D100 octanol 5% by volume Conditions ~ e ~ test procedure ~: Contacts organic phase and aqueous phase ~ 1 are carried out in ampoules ~ decant with:
/ A = 1/15 ~: - Contact time: 10 min ~: ~ 35 - Ambient temperature.
:: ~

~ 2 ~ 333 ~

Results The elements are dosed semi-quantitatively.
by X-ray fluorescence, in the aqueous phases before and after contact with the organic phase.
The table above expresses the quantity of element present as a percentage compared to the initial solutions (100% basis).
Note: the virgin organic phase would contain traces of copper and iron (probably mg / l).
Exe ~ le 8: Uranium extraction test in the environment phosphoric using hydroxy-diphosphonic compounds from the reaction of phosphorus trichloride on Tallol Organic phases containing 0.1 mole per liter of reagent dissolved in the solvent sold by ESSo 80US the trade name ESCAID * 120, (* brand of trade) added with 5 ~ of Octanol, are put in contact with uranium and dissolved iron solutions in phosphoric acid containing 30% P2O5. The iron is introduced ~ in the form of Mohr salt and uranium under form of uranium IV dissolved in a 1 N solution of acid sulfuric.
The duration of the contact, chosen 30 minutes, is very much higher than that necessary for reach equilibrium ~ 5 minutes).
In these experiments, we vary the uranium concentration in the starting aqueous phase dP.
The first table corresponds to the product from ~ allol years modified and additionally containing Tallol residual (approximately the same amount expressed in moles as that of the hydroxy-diphosphonated reagent) (see example 4). The second table corresponds to the reagent obtained; from Tallol and having undergone an esterification reaction, which leads to a diethyl ester of acid hydroxy-diphogphonic. This product contains only a few or no residual Tallol. (see example 5).

, ~

~ .æ ~ 333 ~
~ 21 -Table 1 ¦ Phase ~ queuse ¦ Organic phase¦ ¦
- ~ Kd ~ FeII / Fe tot.¦U introduced¦U equil ~ - ¦ R IU equilibrium¦ î
(mg / l ~ brebre ~ g ~ (mg / l) 100 - I 20 1 ~ 10 IL8 1200 ~> 20 ~ 5 ~ 0 1 ~ 10 1 "I5000 1> ~
1 ~ 11,000 1,260 1 '17,400 l 2 Table 2 ~ T--Aqueous phase ~ Organic phase¦ l Kd ¦
FeII / Fe tot. U intro ~ uit U equili- RU balance (X) (mg / l) bre (mg / l ~ I ~ g / l) ., -,. , 1100 - ~ 20 ~ <10 1'9 1 ~ 1 ~ 20 500 1 ~ 10. I "I5000 17 ~
750 1 75 ~ 6860 1 9I
1000 1180 1 u 1823 ~ l 4 ~ 2000 11470 1 u 18440 1 6 1 ~ 0 ~ I 100 1 30 1 u 1700 1 23 Example 9 - Study of the Influence of Octanol and the Rate .

reduction in the extraction of uranium by the compound 30 diesterized hydroxy diphosphonates from Tallol.
The phosphoric acid used is the same as the one described in the previous example. However, iron was introduced as Mohr salt and sulfate ferric so that the amount of total iron 35 dis & ous remains con ~ tante and of ~ ani to obtain the rate of reduction ~ specified in ~ the following tables ~.

~ 2 ~ 33 ~ L

The first table corresponds to the use of a solvent containing 0.1 M of the diphonic component diesterified. The second table corresponds to a 0.05 M concentration of the same compound.
The Octanol content of the phase was varied organic.
T ~ bl water FeII ¦Octanol I Phase I Organic phase Fe tot. IS euseaqueuse ~ KdU¦SU / Fe¦
XI ¦ UA 3 uo ¦ F ~ o ¦ pl ~ l (mg / l ~ I (mg / l) I (mgtl 1 I (g / l) 3 ~ 65I 653 ~ I 680 I 7.19 24.6I 5 ~
IS I 325I 5890 I 930 I 6, g ~ 18.1I ~ 8 100 _ 15 2056900 ~ 50 ~, 84 33, 7 I
9û 15 2806250 500 6 "84 ¦ 22 D 3 ¦ 67 3155800 660 6 ~ 84 l lB ~ 4 l 84 ~ _ Water table 2 = ~ ~ rr ~
~ Fe tot.¦ X ¦aqueuse ¦ KdUls U / Fe¦
: ~ ¦ X l ¦ UA ~ U0 ~ Feo ¦ P ¦
~ mg / l) ¦ ~ mg / l) ¦ (mg / l) ¦ (~

~ 0 I 5 I 160 I 2980 1 350 I 3.21I1896I 80 ~ I 190 2680 I 4 ~ 0 I 3.21 I 14.1 100- 1 ~ 1 12 ~ 3390 1 ~ 3.49127 ~ 30 9O 1 ~. I 165 3040 I ~ 90 3.46I1 ~, 4I 9 . ~ ~ ~ 80 15 I 18 ~ ~ 740 1 3 ~ 1 3.51I15.2I 120 ~, :: 35 ~. , ~ 333 ~

dU UO / UA partition coefficient SU / Fe = coeffectiveness of ~ electivity ~ of uranium by compared to iron:
UA / Fe.a, OU / FeO

Example 10: Eg ~ ai of golubility of ~ olvants from Tallol.
The phases ~ organi ~ ues containing 0.1 M of the derivatives Tallol iS8US, diethyl ~ s or not, modified in contact with ~ phaæes aquPuses constituted.by de pho ~ phoric acid at 30%, the ratio of the two phases being equal to 1.
The results for the two solvan $ ~ show a loss less than I / 3000th.
E ~ sai re-extraction of uranium content in the organic phases ~ using hydrofluoric acid ~ eu.
An organic phase containing 0.05 M dP compound diphosphonique i ~ su du Tallol and die & terrified loaded ~
~; 4.2 gram 8 per liter of uranium is brought into contact with AYec ~ varying amounts of hydrofluoric acid ~ 50%. With - ~: an O / A of 40, 80% of the uranium is already precipitated 80U8 ; ~ ~ form of its tetrafluoride ~ With a 0 / A of 3.99 ~
: ~; 25: the uranium is ~ recovered ~.
This ~ results should be improved 8i before to do the rextraction we washed the organi ~ ue phase for get rid of dissolved phosphoric acid ~ for example with concentrated sulfuric acid.
The pha ~ 6th: organic thus regenerated has been brought to ; : new in contact ~ with an aqueous phase containing 30%
pho ~ phoric acid, 15 srams per liter of iron totally: reduced ~ The charge obtained after a contact makes it possible to reach saturation and to note that the diphosphQné product, despite ~ a rain contact of a ~ i ~

333: L

day at ~ ec hydrofluoric acid at 50 ~, did not see 6th altered extraction characteristics.
Example 12: Comparative Es of Verified Products and not esterified.
Phosphoric acid solutions at 30 ~
P205 are mi ~ es in contact with an organic phase containing naphthenic acid after hydroxy-diphosph ~ nation and the product from e ~ téri ~ ication of the first product. The ~ ~ eneurs ~ have indicated in the following table as well as the results of the extraction.

.... ,, _ ~, 15 Derived non esterif ~ e esterified ¦U 911 ¦Fe g / l ¦P 9/1 ¦U 9/1 ¦Fe 9 / l ~ P 9/1 ¦

¦ Water phase ¦0.15 ¦ 14.2 ¦ - ¦0.15 ¦ 14.2 ¦ - ¦
~ 'ni t ~ al e ~ Organ phase ~ which ¦ 13.67 1 ~ 12.70 vle rg e - ~ ~
¦Phase nrgan ~ que¦l, 30 ~ 1,01¦3,38 11 "3 1 0,55¦2,7D ¦
load ~ ~~
¦ Aqueous phase ¦ ~ 50 ~ 14.2 ¦ ¦ ~ 0 ¦ 14.5 ¦ ~ ¦
30 ~
:

~ '-~ 2 ~ 333 ~ L

Example 13: Uranium fixation test by percolation on a resin bed A resin prepared as described in the example 6 container after shaping cycles acid-base 9 ~ phosphorus by weight is placed in a column and a 30% phosphoric acid solution of P205 having the following composition Fe total 2 q / l, reduction rate of Fe 50 ~ uranium content ~ (at 124 mg / l is percolated at a speed of 6 bv (volume of the resin bed per hour). Then the resin is rinsed against the current and finally is eluted co-current by an olution of 100 g / l ferric sulfate at a rate of one bv per hour.
All these operations are carried out at one temperature of 60 degrees Celsius.
During the first 20 bv, there is no trace of uranium detectable on analysis. Then the content uranium from the phosphoric solution after percolation increases slowly.
Once the initial concentration is reached (120 bv approximately), we calculate the total amount of uraniu ~ fixed which is approximately 10 g / l.
Following percolation, elution allows recover 95% of the fixed uranium.
However, the content of the eluate does not exceed 0.7 g / l, probably due to the slowness of the exchange between the resin and the solution and the slowness of oxidation of uranium IV to uranium Vl.
EXAMPLE 14: Different types of uranium fixation P205 contents and at different oxidization rates.
These tests were carried out on the resin produced as described in Example 15.
2 ml swollen resin that has undergone cycles acid-base activation and shaping, are put in ~ scales in contact with 40 ml of solution phofiphoric containing uranium and iron in a state oxidation ~ specified in the table ~ next.

\ ~

. ~ _ __. , .. ~
t of cations Fe UU mg / l Fe g / l SO4 g / l P205 g / l IF FeII UIV 410 SF FeII uIV 100 SI FeII UIV 505 24.1 77.8 632 SF FeII uIV 190 23.3 78.5 635 5.I. FeIII UVI 405 SF FeIII uVI 240 SI FeIII u ~ I 495 26.7 99.0 694 SF FeIII UYI 380 26.7 101 713 l _, Example 15 ~ Synthesis example We pass 50 g of DUOLITE ES 466 resin, marketed by "DIAPROSIM", placed in a column, 80U ~ acid form by percolation using 2 liters of hydrochloric acid l N. Rinse thoroughly resin by a ~ eotropic training with benzene. We have swells 250 ~ 1 of DIOXA ~ E, 30 g of dry resin. We then poured over the swollen resin with stirring, 11.2 ml of water (i.e. 0.63 mole) and slowly 34 ml PCL3 (i.e. 0.4 mole). We brought the temperature ~ 95C and we maintained the medium under these conditions for 3 hours.
After this time, the mixture was allowed to cool to about 60C and again added 11.2 ml of water and 34 ml of PCL3, then it was heated for 3 hours at 95C. We have taken a sample of the resin obtained, which was washed with demined water ~ ali ~ ée and expired by distillation azeotropic to ben ~ ene. This resin already had a phosphorus level of 10 ~ by weight. On the rest of the mixture we repeated the previous cycle twice, after which we obtained, after rinsing and drying as indicated previous ~, 42 g of resin showing a phosphorus level 16.5% by weight, 60U ~ form of sites hydroxydiphosphonic.

.

~ 333 ~

The starting resin is a resin of the type poly ~ tyrene carrying imino-diacetic groups, crosslinked using divinylbenzene.
Example 16: Trial of Extraction of Various Elements by hydroxydiphosphon resin ~ e and sol ~ ant after hydroxy-diphosphonation and di-esterification of Tallol.

El ~ t Element Re ~ d ~ t of extraction Sol AE ~: 0, 3e3 Sol B / H ~ 2N P ~ sine L8, lM Lg 0, lM

V (IV) 1 ~ 0% 100% 100%
MnII 50% 100% 100%
Co (II) ~ 0 ~ 50% ~ 50%
Ni (II) ~ 0 ~ 0 ~ 0 CU (II) 50% 75% 75%
Zn (II) 10 to 15% 40% 60%
Ga (III) 100% 100% 100%
Ge (II ~ 85% 100% 100%
Cd (II) 50% ~ 80% 50%
In (III) 100% 100% 100%
Mo (VI) 100% 100%
H ~ (II) 90% * 30%
Pb (II) 100% 100%
. Bi (III), ._ 100% 1 100%

* doubtful Resin = resin of example ~ 5 after diphosphonation L8 = hydroxydiphosphonic acid derived from Tallol Lg = diethyl ester of L8 L8 and Ls are dissolved in ESCAID 120 containing 5%
octanol , ~
.

Claims (28)

Les réalisations de l'invention, au sujet des-quelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit: The embodiments of the invention, concerning the-what an exclusive property right or lien is claimed, are defined as follows: 1. Composition échangeuse de cations métalliques caractérisée par le fait qu'elle comporte comme groupement actif un dérive diphosphonique dont la forme acide est représentée par la formule générale G suivante:

G

où R est choisi dans le groupe constitué par les restes alcoyles comportant 1 à 12 atomes de carbone et au plus 2 ramifications sur la chaine principale et par l'hydrogène, où A est un radical organique divalent choisi dans le groupe des éthylènes mono, di ou tri-substitués et des méthylènes mono ou di-substitués.
1. Composition of metal cation exchange characterized by the fact that it comprises as a grouping active a diphosphonic drift whose acid form is represented by the following general formula G:

G

where R is chosen from the group consisting of the remains alkyls having 1 to 12 carbon atoms and at most 2 ramifications on the main chain and by hydrogen, where A is a divalent organic radical chosen from the group of mono, di or tri-substituted ethylenes and mono or di-substituted methylenes.
2. Composition selon la revendication 1, caractérisée par le fait que A est un radical hydroxy-méthylène. 2. Composition according to claim 1, characterized by the fact that A is a hydroxy-methylene radical. 3. Composition selon la revendication 1, caractérisée par le fait que A est un radical amino-méthylène. 3. Composition according to claim 1, characterized by the fact that A is an amino-methylene radical. 4. Composition selon les revendications 1 à 3 prises séparément, caractérisée par le fait que R = H. 4. Composition according to claims 1 to 3 taken separately, characterized in that R = H. 5. Composition selon les revendications 1 à 3 prises séparément, caractérisée par le fait que le nombre total d'atomes de carbone est compris entre 7 et 50. 5. Composition according to claims 1 to 3 taken separately, characterized in that the total number of carbon atoms is between 7 and 50. 6. Composition selon les revendications 1 à 3 prises séparément caractérisée par le fait que le nombre total d'atomes de carbone est compris entre 15 et 40. 6. Composition according to claims 1 to 3 taken separately characterized by the fact that the total number of carbon atoms is between 15 and 40. 7, Composition selon les revendications 1 à 3 prises séparément caractérisée par le fait que le nombre total d'atomes de carbone est compris entre 18 et 30. 7, Composition according to claims 1 to 3 taken separately characterized by the fact that the total number of carbon atoms is between 18 and 30. 8. Composition selon les revendications 1 à 3 prises séparément, caractérisée par le fait que le nombre total d'atomes de carbone du groupement A est compris entre 15 et 25. 8. Composition according to claims 1 to 3 taken separately, characterized in that the total number carbon atoms of group A is between 15 and 25. 9. Composition selon les revendications 1 à 3 prises séparément, caractérisée par le fait que le nombre d'atomes de carbone du groupement R est compris entre 1 et 15. 9. Composition according to claims 1 to 3 taken separately, characterized in that the number of carbon atoms of group R is between 1 and 15. 10. Composition selon les revendications 1 à 3 prises séparément, caractérisée par le fait que le dérivé est une résine dont le groupe actif répond à la formule géné-rale G. 10. Composition according to claims 1 to 3 taken separately, characterized in that the derivative is a resin whose active group corresponds to the general formula rale G. 11. Dérivés diphosphoniques de formule G', caractérisés par le fait qu'ils répondent à la formule générale G selon la revendication 1, où A répond à la formule:

où R est choisi dans le groupe constitué par l'atome d'hy-drogène et les restes hydrocarbyles de 1 à 15 atomes de carbone, où A' est choisi dans le groupe constitué par les radicaux hydrocarbyles ayant de 1 à 30 atomes de carbone et de zéro à deux ramifications, par les chaines latérales d'une résine comportant d'autres chaines latérales porteu-ses de groupes du type G' et ayant un taux de phosphore d'au moins 5% où Z est choisi dans le groupe constitué
par les radicaux hydrocarbyles ayant de 1 à 30 atomes de carbone et au plus deux ramifications, par les groupe-ments amins (NH2 non-, mono- ou di-substitués), par les groupements alcool (OH non- ou substitués) et par l'atome d'hydrogène.
11. Diphosphonic derivatives of formula G ', characterized by the fact that they correspond to the general formula G according to claim 1, where A has the formula:

where R is chosen from the group consisting of the atom of hy-drogen and hydrocarbon residues of 1 to 15 atoms of carbon, where A 'is chosen from the group consisting of hydrocarbon radicals having from 1 to 30 carbon atoms and from zero to two ramifications, by the side chains a resin comprising other supporting side chains group type G 'and having a phosphorus level at least 5% where Z is chosen from the group made up by hydrocarbon radicals having from 1 to 30 atoms of carbon and at most two ramifications, by the groups-amine elements (NH2 non, mono- or di-substituted), by alcohol groups (OH not or substituted) and by the hydrogen atom.
12. Dérivés diphosphoniques selon la revendication 11, caractérisés en ce que A'est choisi dans le groupe constitué par les radicaux hydrocarbyles linéaires ayant de 1 à 30 atomes de carbone et le nombre total de carbone desdits dérivés est compris entre 10 et 50. 12. Diphosphonic derivatives according to claim 11, characterized in that A is chosen from the group consisting of linear hydrocarbon radicals having from 1 to 30 carbon atoms and the total number of carbon of said derivatives is between 10 and 50. 13. Dérivés diphosphoniques selon la revendication 11, carctérisés en ce que A'est choisi dans le groupe constitué par les radicaux hydrocarbyles linéaires ayant de l à 30 atomes de carbone et le nombre total de carbone desdits dérivés est compris entre 15 et 40. 13. Diphosphonic derivatives according to claim 11, characterized in that A is chosen from the group consisting of linear hydrocarbon radicals having from 1 to 30 carbon atoms and the total number of carbon of said derivatives is between 15 and 40. 14. Dérives diphosphoniques selon la revendication 11, caractérisés en ce que A'est choisi dans le groupe constitué par les radicaux hydrocarbyles linéaires ayant de l à 30 atomes de carbone et le nombre total de carbone desdits dérivés est compris entre 18 et 30. 14. Diphosphonic derivatives according to claim 11, characterized in that A is chosen from the group consisting of linear hydrocarbon radicals having from 1 to 30 carbon atoms and the total number of carbon of said derivatives is between 18 and 30. 15. Dérivés diphosphoniques selon les revendications 11 à 13 prises séparément, caractérisés en ce que le grou-pement A comporte au moins 8 atomes de carbone. 15. Diphosphonic derivatives according to claims 11 with 13 sockets separately, characterized in that the group Pement A has at least 8 carbon atoms. 16. Dérivés diphosphoniques selon les revendications 11 à
13 prises séparement, caractérisés en ce que le groupement A comporte entre 15 et 25 atomes de carbone.
16. Diphosphonic derivatives according to claims 11 to 13 sockets separately, characterized in that the grouping A has between 15 and 25 carbon atoms.
17. Dérivés diphosphoniques selon les revendications 11 à 13 prises séparément, caractérisés en ce que Z est choisi dans le groupe des fonctions aminée et hydroxyle et en ce que le groupement A' comporte au moins 14 atomes de carbone. 17. Diphosphonic derivatives according to claims 11 with 13 sockets separately, characterized in that Z is chosen in the group of amino and hydroxyl functions and in that the group A 'has at least 14 atoms of carbon. 18. Dérivés diphosphoniques selon les revendications 11 à 13 prises séparément, caractérisés en ce que le radical R de la formule G est un radical alcoyle. 18. Diphosphonic derivatives according to claims 11 to 13 taken separately, characterized in that the radical R of formula G is an alkyl radical. 19. Dérivés diphosphoniques selon les revendications 11 à 13 prises séparément, caractérisés en ce que le radical R comporte de 8 à 12 atomes de carbone. 19. Diphosphonic derivatives according to claims 11 to 13 taken separately, characterized in that the radical R has 8 to 12 carbon atoms. 20. Dérivés diphosphoniques selon la revendication 11, caractérisés en ce que la résine est choisie dans le groupe constitué par les résines acryliques et les polystyrènes réticulés. 20. Diphosphonic derivatives according to claim 11, characterized in that the resin is chosen from the group made up of acrylic resins and polystyrenes crosslinked. 21. Dérivés diphosphoniques selon l'une quelconque des revendications 11 et 20, caractérisés en ce que le taux de phosphore en poids de la résine est compris entre 10 et 25%. 21. Diphosphonic derivatives according to any one of claims 11 and 20, characterized in that the rate of phosphorus by weight of the resin is between 10 and 25%. 22. Procédé de synthèse de dérivés diphosphoniques selon la revendication 11, caractérisé en ce que le taux de phosphore en poids de la résine est compris entre 10 et 25%, et caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes:
(1) on acidifie une résine portant des groupes acide carboxylique à l'aide d'un acide minéral;
(2) on rince la résine acidifiée afin d'éliminer les traces d'acide minéral;
(3) on amène la résine à un degré de siccite au moins égal à celui obtenu par entrainement azéotropique au benzène;
(4) on fait gonfler la résine séchée à l'aide d'un solvant inerte comportant de préférence au moins un pont éther et capable de dissoudre au moins 3% de son volume d'eau et au moins 8% de son volume de trichlorure de phosphore;
(5) on ajoute à la résine gonflée entre 5 et 50% de son volume d'eau et de trichlorure de phosphore, à raison de 1 à 2,5 mole d'eau par mole de trichlorure de phosphore;
(6) on porte la température entre 90 et 140° C pendant 0,5 à 10 heures;
(7) on réitère les opérations (5) et (6) au moins une fois et de préférence au moins deux fois, en abaissant éventuellement la température entre 20 et 80° C avant chaque nouvelle introduction;
(8) on rince à l'eau et on sèche la résine;
(9) on estérifie éventuellement la résine, de manière connue en soit.
22. Process for the synthesis of diphosphonic derivatives according to claim 11, characterized in that the rate of phosphorus by weight of the resin is between 10 and 25%, and characterized in that it comprises the stages following:
(1) acidifying a resin bearing acid groups carboxylic using a mineral acid;
(2) the acidified resin is rinsed in order to remove the traces of mineral acid;
(3) the resin is brought to at least a dryness degree equal to that obtained by azeotropic training at benzene;
(4) the dried resin is swollen using a inert solvent preferably comprising at least one ether bridge and capable of dissolving at least 3% of its volume of water and at least 8% of its volume of trichloride phosphorus;
(5) between 5 and 50% of its bran is added to the swollen resin volume of water and phosphorus trichloride, at a rate 1 to 2.5 moles of water per mole of trichloride phosphorus;
(6) the temperature is raised to between 90 and 140 ° C for 0.5 to 10 hours;
(7) repeating operations (5) and (6) at least one times and preferably at least twice, lowering possibly the temperature between 20 and 80 ° C before each new introduction;
(8) rinsing with water and drying the resin;
(9) the resin is optionally esterified, so known in itself.
23. Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce que le solvant à l'état (4) est choisi dans le groupe constitué par le dioxane et le tétrahydrofurane. 23. Method according to claim 22, characterized in that that the solvent in state (4) is chosen from the group consisting of dioxane and tetrahydrofuran. 24. Composition échangeuse de cations métalliques, caractérisée par le fait qu'elle est constituée par un dérivé répondant à la formule G selon la revendication 1, dissous dans un diluant hydrocarboné choisi dans le groupe des hydrocarbures saturés et insaturés et leurs mélanges. 24. Metallic cation exchange composition, characterized by the fact that it is constituted by a derivative corresponding to formula G according to claim 1, dissolved in a hydrocarbon diluent chosen from the group saturated and unsaturated hydrocarbons and their mixtures. 25. Composition selon la revendication 24, caractérisée par le fait qu'elle comporte en outre un composé polaire lipophile non miscible à l'eau dans une proportion comprise entre 1 et 20%. 25. Composition according to claim 24, characterized by the fact that it also comprises a polar compound lipophilic immiscible with water in a proportion included between 1 and 20%. 26. Composition selon la revendication 25, caractérisée par le fait que les composés polaires lipophiles non miscibles à l'eau sont choisis dans le groupe des alcools, des cétones, des triesters de l'acide phosphorique, des sulfones, des sulfoxydes, des dérivés halogènés et des oxydes de trialcoyl-phosphine. 26. Composition according to claim 25, characterized by the fact that the polar lipophilic compounds not miscible with water are chosen from the group of alcohols, ketones, phosphoric acid triesters, sulfones, sulfoxides, halogenated derivatives and trialkyl phosphine oxides. 27. Composition selon la revendication 26, caractérisée par le fait que le composé polaire lipophile non miscible à l'eau est un alcool primaire, secondaire ou tertiaire présentant de 4 à 12 atomes de carbone. 27. Composition according to claim 26, characterized by the fact that the non-lipophilic polar compound miscible with water is a primary, secondary or tertiary with 4 to 12 carbon atoms. 28. Composition selon la revendication 27, caractérisée par le fait que le composé polaire lipophile non miscible à l'eau est un alcool primaire, secondaire ou tertiaire présentant de 6 à 12 atomes de carbone. 28. Composition according to claim 27, characterized by the fact that the non-lipophilic polar compound miscible with water is a primary, secondary or tertiary with 6 to 12 carbon atoms.
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