Способ получения фосфорсодержащего катионита

(51)4 С 08 Л 5 2 САНИЕ ИЗОБРЕТРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ И В ССР979. СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Маловик В.В. и др. Технология получения фосфоновокислотного катионита СФ. - Химическая технология 1976, Р 4, с. 21-23.Авторское свидетельство С В 821444, кл. С 08 Р 8/12, 1(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРСОДЕРЖАЩЕГО КАТИОНИТА фосфорилированием сополимера стирола с дивинилбензолом треххлористым фосфором вприсутствии треххлористого алюминияи последующим гидролизом в кислойсреде, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью упрощения технологии процесса, создания малоотходной технологии, а также улучшениякачества катионита, фосфорилирование проводят в присутсгвии элементарной серы в количестве 0,32,0 молей на 1 моль сополимера игидролиз проводят в присутствиифосфорной кислоты в количестве 1520 молей на 1 моль сополимера.35 40 45 Изобретение относится к области получения ионообменных смол для гид-рометаллургии.Одним из перспективных направлений в синтезе селективных ионообменных смол является синтез фосфоросодержащих комплексообразующих ионитов, проявляющих большую специфику в процессах сорбции.Цель изобретения - упрощение технологии получения фосфорсодержащего катионита при сокращении количества стадий процесса, создание малоотходной технологии, а также улучшение качества катионита.Достижение укаэанной цели обеспечивает проведение фосфорилирования в присутствии элементарной серы в количестве 0,3-2,0 молей на 1 моль сополимера и проведение гидролиза в среде фосфорной кислоты.Проведение фосфорилирования в присутствии менее 0,3 молей серы не П р и м е р 1. В реакционную колбупомещают 10 г (0,096 моля) макропористого сополимера стирола 90 мас,Ж и дивинилбензола (ДВБ) 10 мас.Х, диаметр гранул 1,0-1,2 мм, вводят 80 мл (1,023 моля) РС, 12,83 г (0,096 моля) А 1 С 1, 3,08 г (0,096 моля) элементарной серы. Реакционную смесь нагревают при перео мешивании до кипения (70-75 С) и выдерживают при этой температуре 6 ч Затем колбу охлаждают до комнатной температуры, жидкую фазу удаляют фильтрацией, а образовавшийся дихлорангидрид полистиролтио 4 юсфиновой кислоты промьвают 4 юсфорной кислотой. После удаления промывного раствора в колбу вводят 100 мп (20 молей) фосфорной кислоты и при перемешивании 50 мл воды. Гидролиз проходит мягко, без разогрева в течение 40 мин. На фильтре Шотта отделяют сорбент от маточника гидроли. за, который передают на синтез удоб. рений. Анализ жидкой фазы показал отсутствие серы. Промывку сорбента проводят перекисью водорода и вьдой. 13038 1 дает удовлетворительной емкости катионита: обменная емкость остаетсяна уровне прототипа (порядка 7,5 мг.-экв/г). Увеличение количества серыболее 2,0 молей также не создаетэффекта приращения емкости и способствует перерасходу реагента. Объем жидкой фазы, достаточный для теплосъема в процессе гидролиэа, обусловливает необходимое количеств во фосфорной кислоты (15-20 молей на 1 моль сополимера). При меньшемколичестве фосфорной кислоты наблюдается заметный разогрев реакционной смеси, снижающий прочность сорбента.Жидкая фаза после гидролиза используйтся для приготовления удобрений.Схема получения фосфорсодержащего катионита по предлагаемому способу следующая:Объединенные промывные растворы раз.бавляют водой, высаживая серу, которую повторно исполвзуют. Послеэтой операции промывные воды не содержат А 1 З+, Р и Я и их возвращают для повторного использования. Обменная емкость фосфорсодержащего катионита по 0,1 н. БаОН 10 мг-экв/г, механическая прочность 993. П р и м е р .2 В реакционную колбу помеп 1 ают 10 г (0,096 моля)макропористого сополимера стирола и ДВБ, вводят 80 мл (1,23 моля) РС 1 з,12,83 г (0,096 моля) А 1 С 1 и 0,925 г (О,ОЭ моля) элементарной серы. Далее процесс фосфорилированцш гидролиэа и обработку сорбента про водят в соответствии с примером 1.Обменная емкость фосфорсодержащуго катионита по О, 1 н. ЯаОН 8,8 мг экв/г, механическая прочность 1003,П "р и м е р Э. В реакционную колбу помещают 10 г (0,096 моля) сополимера сткрола и ДВБ, вводят 80 мл (1,23 моля) РС 1, 1,2,93 г (0,096 моля) А 1 С 1 з и 6, 17 г (О, 192,моля) эде3 1213038 ментарной серы. Далее процесс проводят в соответствии с методикой примера 1,Обменная емкость фосфорсодержа щего катионита по 0,1 н. МаОН 9,75 мг-экв/г, механическая прочность 983.В таблице приведены физико-химические характеристики фосфорсодержащих катионитов, полученных по пред-. лагаемому и известному способам,Предлагаемый способ позволяет значительно снизить токсичность вод.:ных стоков и газовых выбросов ввиду отсутствия в промывных растворах соединений трехвалентного фосфора,так как уже на стадии фосфорилирования фосфор переходит.в пятивалентную нетоксичную форму. Кроме того, за ,счет отсутствия стадии окисления полностью исключается возможность за" газованности окружающей среды окислами азота и загрязнения водных стоков продуктамидеструкции полимера, наблюдаемыми при окислении азотной кислотой, т.е. с точки зрения .экологии. способ предусматривает максимальное использование сырья и минимальное поступление токсичных веществ в окружающую среду и не оказывает на нее вредного воздействия. 1 О И стый 94"96 Непреду смот рена Пред- лагаб емыйспоОки Пердачна и о 8 одит- я 100 водство удоб- рений,1 р и м е Высокая токси -ность промыв вод не оказывает вредного воздействия на, окружающую сре" ных Составитель Г.Русских Редактор С.Лыжова Техред З.Палий Корректор О.Луговаказ 725/36 Тираж 471 ВНИИПИ Государствени по делам изобрете 113035, Москва, 3-35