SU1213038A1

SU1213038A1 - Способ получени фосфорсодержащего катионита

Info

Publication number: SU1213038A1
Application number: SU843813095A
Authority: SU
Inventors: Юрий Алексеевич Лейкин; Татьяна Александровна Черкасова; Андрей Александрович Ильинский; Ариадна Ивановна Зорина; Марина Николаевна Расторгуева; Николай Павлович Величко; Валерий Федорович Додатко; Игорь Михайлович Владычкин; Юрий Иванович Кузовов
Original assignee: Предприятие П/Я А-1997; Предприятие П/Я В-8172
Priority date: 1984-08-22
Filing date: 1984-08-22
Publication date: 1986-02-23

Description

Изобретение относитс к области получени ионообменных смол дл гидрометаллургии .

Одним из перспективных направлений в синтезе селективных ионообмен- ных смол вл етс синтез фосфоросодержащих комплексообразующих иони- тов, про вл к цих большую специфику в процессах сорбции.

Цель изобретени - упрощение тех- нологии получени фосфорсодержащего катионита при сокращении количества стадий процесса, создание малоотходной технологии, а также улучшение качества катионита.

Достижение указанной цели обеспечивает проведение фосфорилирова- ни в присутствии элементарной серы в количестве 0,3-2,0 молей на 1 моль сополимера и проведение гидролиза в среде фосфорной кислоты.

Проведение фосфорилировани в присутствии менее 0,3 молей серы не

дает удовлетворительной емкости катионита: обменна емкость остаетс на уровне прототипа (пор дка 7,5 мг- -экв/г). Увеличение количества серы более 2,0 молей также не создает зффекта приращени емкости и способствует -перерасходу реагента.

Объем жидкой фазы, достаточный дл теплосъема в процессе гидролиэ4« обусловливает необходимое количес -- во фосфорной кислоты (15-20 молей на 1 моль сополимера). При меньшем количестве фосфорной кислоты наблюдаетс заметный разогрев реакционной смеси, снижающий прочность сорбента.

Жидка фаза после гидролиза используетс дл приготовлени удобрений .

Схема получени фосфорсодержащего катионита по предлагаемому способу следунмца :

-сн-сн-СН2AlCh . S.fC

ш-СНо-СН .

1 ОН

П р и м е р 1. в реакционную колбу помещают 10 г (0,096 мол ) макропористого сополимера стирола 90 мае.% и дивинилбензола (ДВБ) 10 мас.%, диамет|з гранул 1,0-1,2 мм, ввод т 80 мл (1,023 мол ) PCt,, 12,83 г (0,096 мол ) Aid,, 3,08 г (0,096 мол ) элементарной серы. Реакционную смесь нагревают при перемешивании до кипени (70-75 С) и выдерживают при этой температуре 6ч Затем колбу охлаждают до комнатной температуры, жидкую фазу удал ют фильтрацией, а образовавшийс ди- хлорангидрид полистиролтиофосфино- вой кислоты промьгаают фосфорной кислотой. После удалени промывного раствора в колбу ввод т ТОО мл (20 молей) фосфорной кислоты и при перемешивании 50 мл воды. Гидролиз проходит м гко, без разогрева в течение 40 мин. На фильтре Шотта отдел ют сорбент от маточника гидролиза , который передают на синтез удобрений . Анализ жидкой фазы показал отсутствие серы. Промывку сорбента провод т перекисью водорода и водой

Объединенные промывные растворы разбавл ют водой, высажива реру, которую повторно используют. После

этой операции промывные воды не содержат А1 , Р и S и их возвращают дл повторного использовани .

Обменна емкость фосфорсодержащего катионита по 0,1 н. NaOH

10 мг-экв/г, механическа прочность 99%.

Пример 2. .В реакционную колбу помеп ают 10 г (0,096 мол ) макропористого сополимера стирола и

ДВВ, ввод т 80 мл (1,23 мол ) PCI, 12,83 г (0,096 мол ) А1СЦ и 0,925 г (0,03 мол ) элементарной серы. Далее процесс фосфорилироваш гидролиза и обработку сорбента про-

вод т в соответствии с примером 1.

Обменна емкость фосфорсодержащц го катионита по 0,1 н. NaOH 8,8 мгч экв/г, механическа прочность 100Z. П р и м е р 3. В реакционную

колбу помещают 10 г (0,096 мол ) сополимера стирола и ДВБ, ввод т 80 мл (1,23 мол ) РС1з, 12,93 г (0,096 мол )A1C1.j и 6,17 г (0,192, мол ) э емёнтарной серы. Далее процесс провод т в соответствии с методикой примера 1.

Обменна емкость фосфорсодержащего катионита по 0,1 н. NaOH 9,75 мг-экв/г, механическа прочность 98%.

В таблице приведены физико-химические характеристики фосфорсодержащих катионитов, полученных по пред-, лагаемому и известному способам.

Предлагаемый способ по звол ет значительно снизить токсичность вод- ньпс стоков и газовых выбросов ввиду отсутстви в промывных растворах со- , единений трехвалентного фосфора,так как уже на стадии фосфорилировани фосфор переходит в й тивалентную нетоксичную форму. Кроме того, за {Счет отсутстви стадии окислени полностью исключаетс возможность за- газованности окружающей среды окислами азота и загр знени водных стоков продуктами деструкции полимера , наблюдаемыми при окислении азот- ,ной кислотой, т.е. с точки зрени экологии способ предусматривает максимальное использование сырь и минимальное поступление токсичных веществ в окружающую среду и не оказывает на нее вредного воздействи .

Составитель Г.Русских Редактор С.Лыжова Техред 3.Палий Корректор О.Лугова

Заказ 725/36 Тираж 471Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектна , 4

Дримечание.

Высока токсичность промывных вод не оказывает вредного воздействи на, окружающую сре- х.

Claims

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРСОДЕРЖАЩЕГО КАТИОНИТА фосфорилированием сополимера стирола с дивинилбензолом треххлористым фосфором в присутствии треххлористого алюминия и последующим гидролизом в кислой среде, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, создания малоотходной технологии, а также улучшения качества катионита, фосфорилирование проводят в присутствии элементарной серы в количестве 0,32,0 молей на 1 моль сополимера и гидролиз проводят в присутствии фосфорной кислоты в количестве 1520 молей на 1 моль сополимера.