Способ получения катионита

РЕТЕНИЯ ТЕЛЬСТВУ ческих наук Е,Ж.Менли ,Т.Токмур (088.8) детельств С 16/00, тельство С 59/14, ЛУЧЕНИЯ К ази СССР1975ССР 1973ТИОНИТо тсополи,ФХЕфъ 11, СВОЗ СОВЕТСКих Ф"сСООИАЛИСТИЧЕСН 1РЕСПУБЛИК ОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕН АВТОРСНОМУ СВИ(71) Институт химАН КазССР(54)(57) СПОСОБ Пфосфорилированием Данное изобретение относится к синтезу Фосфорнокислотных катионитов которые могут быть использованы для извлечения:, ионов металлов в гидро- металлургии и переработки промышленных стоков, а также для выделения и очистки антибиотиков, витаминов и Ферментов.Известен способ получения Фосфор- содержащего катионита конденсацией фениламинометилфосфиновой кислоты с формальдегидом, фенолом или резорцином при 100-170 С. Получают катионит с обменной емкостью 6,17 мгэкв/г, содержанием фосфора 4, азота - 1,5. Смола стабильна при нагревании до 150-200 С. Емкость по кобальту 2,1 ммоль/г, по меди 3,7 ммоль/г при рН 6,5.Недостатком способа является труд ность синтеза исходных Фосфорсодержащих мономеров и проведение процесса при высоких температурах. С 08 О 59/14; С 08 .1 5/ 2л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения сорбционной способности катионита к ионам тяжелых ме.таллов, в качестве сополимера исполь зуют эпоксидированный ФеноланилиноФормальдегидный полимер, содержащий 3-3,53 эпоксидных групп, и фосфорилирование осуществляют треххлористым Фосфором в присутствии хлористого алюминия при молном соотношении сополимер:треххлористый фосфор: :хлористый алюминий, равном 1:1-4: :0,02-0,1, при 40-50 Г в течение 1-1,5 ч. Наиболее близким к предлагаемому является способ получения катионита на основе продукта поликонденсации эпихлоргидрина и гидразина, отвержденного полиэтиленпопиамином фосфорилированием смесью формальдегида, Фосфористой и соляной кислот при 90-950 С в течение 4-5 ч.Полученный ионит селективен к е ионам железа.Целью данного изобретения является .повышение сорбционной способности катионита к ионам тяжелых металлов.Поставленная цель достигается гем, что в способе получения катионита Фосфорилированием сополимера в качестве сополимера используют эпоксидированный Феноланилиноформальдегидный полимер, содержащий 3-3,54 эпоксидных групп, и Фосфорилирование осуществляют треххлористым Фосфоромв присутствии хлористого алюминия примольном соотношении сополимер:трех3 108хлористый фосфор:хлористый алюминий,равном 1;1-4:0,02-0,0 1 при 40-50 С втечение 1-1,5 ц.В присутствии 4 молей РС 1 до-стигается наиболее высокая обменнаяемкость, равная 7 у 0 мг-экв/г, содержание Фосфора 14-154.В ИК-спектрах фосфорсодержащегокатионита присутствуют полосы поглощения, характерные для валентных коле.баний Р. 0 групп в области 1140 смпри 1075 и 970 см ,вызванные антисимметрицными и симметрицными колебаниями НО-Р-ОН. Кривые потенциометрицеского титрования катионитов показали, цто они являются двуосновнымикислотами со слабо- и среднекислотными группами,Сорбционные свойства катионита исследовали по 0,05 н, растворам нит-ратов меди, никеля, уранила, по раствору метаванадата натрия с концентрацией 6 г Ч 05/л, по раствору молибдатанатрия с концентрацией 3 г Мо/л. Обменная емкость по ионам металлов:. СОЕ Ч О -- .283,5 мг/г,г 05Синтезированный катионит термицески и химически стабилен в растворахкислот и щелоцей, Термическая устойцивость = 97-983, химическая устойчивость 95-991, Способ осуществлялиследующим образом.П р и м е р 1. В термостатируемыйтрехгорлый реактор, снабженный механической мешалкой, термометром и обратным холодильником загружают 300 гсшитого эпоксидного Феноланилиноформальдегидного полимера (содержаниеэпоксидных групп 3) . Соотношение сополимер:РС 1.А 1 С 1 равно 1:2:0 1. Реационную смесь нагревают до 40 С, добавляют 880 мл треххлористого Фосфора и 79 г треххлористого алюминия иперемешивают а тецение 1,5 ц. Затем гсмесь охлаждаю 1, гидролизуют и окисляют 253-ным водным раствором азотной кислоты в течение 4 ц. Полученный ионит обрабатывают 54-ным раствором гидроксида натрия, 53-ным раствором соляной кислоты и отмывают водой до нейтральной реакции фильтрата. Определяют элементный состав, СОЕ ц, = 3,3 мг-экв/г,СОЕц 02+ = 5,4 мг-экв/г,гСОЕч = 370,72 мг/г;СОЕЧ 0 = 250,22 мг/г.152 5П р и и е р 2. Способ осуществляют по примеру 1 при мольном соотношении сополимер:РС 1.А 1 С 1 = 1,0::3,0:0.1. Реакцию ведут в течение20 1 ц при 50 С. Полуценный продуктобрабатывают по примеру 1. Содержание фосфора з: полимере 153, М,27. СОЕ 11 01 в - 6,8 мг-экв/г,25 СОЕ ц -- 4,5 мг-эка/г,СОЕ 1 = 3,5 мг-экв/г,СОГО 2+= 5 9 мг-эка/г,гСОЕА = 540,5 мг/г,СОЕЧ 0 == 283,5 мг/г.Ч,О 5П р и м е р 3. В трехгорлый ре-актор загружают 300 г эпоксидногофеноланилинформальдегидного поли 35 мера и при 50 С добавляют 43,5 гА 1 С 1 и 1320 мл РС 1, перемешиваютв течение 1 ч при 50 С. Реакцию проводят при мольном соотношении сополимер: РС 1.А 1 С 1 = 1, О: 4, 0: О, 07.40 Обработку продукта осуществляют попримеру 1, Содержание фосфора вионите 14,М, И=5,07.,СОЕ 1 0 - 7,0 МГ Экв/Г,45 СОЕ Сц = 43 мг-экв/гСОЕ й, = 3,3 мг-экв/г,30 СОЕ 02 = 6,2 мг-экв/г,2СОЕ Ч, = 528,2 мг/г,50СОЕЧ О = 245,3 мг/г,5П р и м е р 4. Способ осуществляют по примеру 1 при мольном соотношении сополимер: РС 1:А 1 С 1= 1, О:55 :1,0:0,02. Реакцию проводят в течение 1 ц при 50 С, Полуценный продукт обрабатывают по примеру 1. Содержание Фосфора в полимере 1 й,И=5,7,. 6758 4снимают ИК-спектры, СОЕ по 0,1 н раствору ИаОН потенциометрицеским методом и сорбционную емкость по ионам различных металлов, Содержание Фосфора я полимере 143, И,5 Ф,.СОЕ 1 дОН -- 6,5 мг-экв/г;СОЕсц -- 4,4 мг-экв/г;1086758 Как видно из таблицы, при обработке растворами кислот и щелочей катионит теряет 1-5 обменной емкости. СОЕ 110 Ц = 6,5 СОЕ Св = 4,0 СОЕ 1, = 3,1 мг-экв/Гмг-экв/г;мг-экв/г Способ прост в осуществлении, непродолжителен, не требует деФицитных реагентов. СОЕ после обработки растворами, мг-экв/г СОЕ Катионит сополимер:.Редактор Е,Гиринская Заказ 1308 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент , г.ужгород, ул. Гагари11 ае Гага ина 101 СОЕ 10 гф = 5,8 мг-экв/г;гСОЕ г 05 = 228,4 мг/г;СОЕ = 368,2 мг/г.Синтезированные иониты эффективно сорбируют из растворов ионы меди, никеля, уранила, молибдена, ванадия.Физико-химические свойства синтезированного катионита представлены в таблице. Использование промышленно-доступных исходньх продуктов я мягких условиях позволяет синтезировать ФосФорнокислотный катионит, который может найти применение я гидрометаллургии 15 тяжелых металлов.3