о about
4 КОН Изобретение относитс к способа получени двойного фосфата циркони и щелочного металла, используемого в качестве сорбента дл концентриро вани микрЬколичеств элементов. Известен способ получени фосфа та циркони путем обработки твердо . го цирконийсодержащего соединени раствором фосфорной кислоты с расходом фосфора 1,5-2,0-моль на моль циркони 1 . Однако рпособ позвол ет получит фосфат циркони только в Н-форме,, что требует дл перевода в соедине ни с удовлетворительными сорбционн ми свойствами на основе двойного соединени дополнительных операций по замещению протонов на ионы кали или натри . Известен также способ получени двойных фосфатов циркони и аделочного металла путем нагревани при 620-820 С смеси хлоридов циркони и щелочных металлов с последующей обработкой смеси фосфатом щелочного металла в мольном отношении к хлоРИДУ щелочного металла, равном 2:3 - 3:4 2 . Однако способ многостадиен и тре бует использовани высоких температур . : Наиболее близким по технической сущности и получаемому результату к предлагаемому изобретению вл етс способ получени двойного фосфата циркони и натри путем обработки основного карбоната или основного сульфа.та циркони раствором фосфата натри зЗ . Полученный продукт имеет мольное соотношение P/Zr 1,8, что не позвол ет с достаточной эффективностью сорбировать на нем из раст-. воров т желые металлы. Степень извлечени ртути и кадми из.растворов , содержащих по 10 мкг/л этих элементов составл ет соответственно 73 и 38%. Цель изобретени - повышение сорбционной 1 мкости продукта. Поставленна цель достигаетс тем, что осуществл ют обработку твердого оксихлорида циркони раствором фосфата кали с мольным отношением К/Р 1,5-2,5 и концентраци ей фрсфат-ионов в растворе, равной 1,35-1,8 г.ион/л. Попытки синтезировать указанные фосфаты на основз других кристаллических соединений цирцони (китрат, дисульфат) привод т к образованию известных замещенных дифосфатов циркони . Другие ацидосоединени / не обладающие кристаллической струк турой (основной сульфат, основной , карбонат), вл ютс сферически непригодными дл внедрени большого числа фосфато-групп в координационную сферу циркони . Соединени с соотношением P./Zn 2,33 ,6 получены только при использовании калийных солей и не образуютс , например, при использовании натриевых . На чертеже приведена зaвиcи юcть образовани фосфатов с соотношением P/2t 2,3-3,.6. Наличи.е максимума на кривой отражает экстремальный характер в изменении состава образующегос фосфата циркони , причём соотношению P/Zr 2,3-3,6 отвечает соотношение К/Р от 1,5-2,5. Синтезы привод т к получению указанных фосфатов циркони лишь при использовании растворов в узком диапазоне концентраций . фосфата и концентрации фосфат-иона от 1,35-1,8 г.ион/л. Синтезируемые фосфаты чувствительны к локальному ввделению.сол ной кислоты по реакции синтеза в такой мере, что буферные свойства раствора фосфата кали не обладают достаточными , компенсаторными свойствами при выходе, за оптимальное содержание фосфат-ионов в растворе.. При содержании фосфат-ионов в растворе менее 1,35 г-ион/л отношение Р/2г не достигает значени 2,3 с одновременным возрастанием содержани в твердой фазе И-формы фосфата циркони . При использовании раство- ров с концентрацией фосфат-иона свыше 1,8 м/л происходит освобождение значительных количеств сол ной кислоты, уменьшение рН раствора и как следствие, быстрое снижение соотношени P/Zr в конечном продукте. При м е р 1. Навеску оксихлорида циркони в.количестве 10 г обрабатывают при перемешивании и комнатной температуре 150 мл раствора .с концентрацией фосфат-иона,равной 1,35 Г.ИОН/Л, и отнетиеНием К/Р 1,5, врем контактировани 1ч. Раствор приготавливают введе нием КОН в НцРО , причем количество иелочи отвечает нейтрализации 1,5г-экв иона водорода, что обеспег чивает состав Полученный Фосфат циркоии отфильтровывают и прокывают дистиллированной водой Анализ готового продукта: Р/2 2,3 K/Zf 1,5, а в пересчете на формы, %: ZP Orj 37,3; 46,8 KjO 9,4. При использовании получеиногю прог дукта в качестве сорбента из растворов , содержащих по 10 мкг/л ртути . и кадми , степень извлечени составл ет соответственно 79 к 78%. П р и, м е р ы 2-5. Процессы провод т по аналогии с: примером 1о Результаты представлены в таблице, где также приведены данные по сорбции ртути и кадми , полученные на образцах двойного фосфата циркони .4 KOH The invention relates to a process for the preparation of double zirconium phosphate and an alkali metal used as a sorbent for concentrating microbial amounts of elements. A known method for producing phosphate of zirconium by treatment is solid. zirconium-containing compound with a solution of phosphoric acid with a consumption of phosphorus 1.5-2.0-mol per mol of zirconium 1. However, the method allows zirconium phosphate to be obtained only in the H-form, which requires additional operations to replace protons with potassium or sodium ions for conversion into compounds with satisfactory sorption properties based on the double compound. There is also known a method of producing double zirconium phosphates and adelic metal phosphates by heating at 620-820 ° C a mixture of zirconium and alkali metal chlorides followed by treating the mixture of alkali metal phosphate in a molar ratio to an alkali metal chloride of 2: 3 - 3: 4 2. However, the method is multistage and requires the use of high temperatures. : The closest in technical essence and result to the proposed invention is a method for producing double zirconium and sodium phosphate by treating basic carbonate or basic sulfate. With zirconium sodium phosphate solution SZ. The resulting product has a molar ratio of P / Zr of 1.8, which does not allow to adsorb it from vegetable plants with sufficient efficiency. thieves heavy metals. The degree of extraction of mercury and cadmium from solutions containing 10 µg / L each of these elements is 73 and 38%, respectively. The purpose of the invention is to increase the sorption capacity of 1 product. The goal is achieved by treating solid zirconium oxychloride with a solution of potassium phosphate with a molar ratio of K / P of 1.5-2.5 and a concentration of frsfat ions in the solution equal to 1.35-1.8 gion / l . Attempts to synthesize these phosphates on the basis of other crystalline compounds of zirconium (nitrate, disulfate) lead to the formation of known substituted zirconium diphosphates. Other acid compounds / non-crystalline structures (basic sulphate, basic, carbonate) are spherically unsuitable for introducing a large number of phosphate groups into the zirconium coordination sphere. Compounds with a P./Zn ratio of 2.33, 6 are obtained only with the use of potassium salts and are not formed, for example, with the use of sodium. The drawing shows the variation of phosphate formation with a P / 2t ratio of 2.3-3, .6. The presence of a maximum on the curve reflects an extreme character in the change in the composition of the zirconium phosphate formed, and the P / Zr ratio of 2.3-3.6 corresponds to the K / P ratio from 1.5-2.5. Syntheses result in the indicated zirconium phosphates only when solutions are used in a narrow range of concentrations. phosphate and phosphate ion concentration from 1.35-1.8 g. ion / l. Synthesized phosphates are sensitive to local absorption of hydrochloric acid by the synthesis reaction to such an extent that the buffer properties of potassium phosphate solution do not have sufficient compensatory properties at the output, for the optimum content of phosphate ions in the solution .. The 1.35 g-ion / L P / 2g ratio does not reach a value of 2.3, with a simultaneous increase in the content in the solid phase of the Zirconium phosphate And-form. When using solutions with a phosphate ion concentration in excess of 1.8 m / l, significant quantities of hydrochloric acid are released, the pH of the solution decreases and, as a consequence, the P / Zr ratio in the final product decreases rapidly. Example 1. A portion of 10 g of zirconium oxychloride with a quantity of 10 g is treated with stirring at room temperature with 150 ml of a solution with a phosphate ion concentration of 1.35 G. ION / L, and the removal of K / P 1.5, contacting 1h. The solution is prepared by introducing KOH into NcRO, and the amount of acid corresponds to neutralization with 1.5 g-eq of hydrogen ion, which ensures the composition. The resulting zirconium phosphate is filtered off and dusted with distilled water. and in terms of form,%: ZP Orj 37.3; 46.8 KjO 9.4. When using the new product as a sorbent from solutions containing 10 µg / l of mercury. and cadmium, the recovery rate is respectively 79 to 78%. PRI, meR s 2-5. The processes are carried out by analogy with: Example 1. The results are presented in the table, which also presents data on the sorption of mercury and cadmium, obtained on samples of zirconium double phosphate.
синтезированного предлагаемом способом .synthesized by the proposed method.
Таким образом, осуществление изобретени позвол ет получить фосфат циркони и щелочного металда с мольным отношениемsP/Zr 2,3-3,6, и тем самым повысить сорбционную емкость продукта, 20 обеспечив . -увеличение извлечени из раствора ртути с 73 до . ,80-95% и кадми с 38 до , 78-94%,Thus, the implementation of the invention allows to obtain zirconium phosphate and alkali metald with a molar ratio sP / Zr of 2.3-3.6, and thereby increase the sorption capacity of the product, 20 providing. -increase recovery from mercury from 73 to. , 80-95% and cadmium from 38 to 78-94%,