0, 0-дибутилдецоксипропиламидофосфатэкстрагент для извлечения редкоземельных и актинидных элементов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(ц 576322 Союз Советских Социалистических Респубпик) Заявлено 22.04,76 (21) 2351003/04 С 07 Г 9/24В 010 11/02 М. Кл ением заявкис присо Государственныи иомите Совета йини,"тров ССС по делам изоЬретений и открытий(71) Заявитель Г, Ф. Бебих, Л, М. Троицкая и Е. П. Бучихинковский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знаме государственный университет им, М. В. Ломоносова 54) О,О-ДИ БУТИЛДЕЦОКСИ П РОП ИЛАМ ИДОФОСФАТвЭКСТРАГЕНТ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХИ АКТИНИДНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ сится к области амидоэфиа, конкретно к новому хинию - О,О-дибутилдецокситу формулы Изобретение отн ров кислот фосфо мическому соедин пропиламидофосф(С 4 Н,О)РХНСН,СН,СН,ОС 1 оНСоединение является эффективным экстрагентом и может быть использовано для экст ракционного разделения редкоземельных (РЗЭ) и актинидных элементов.Известно применение азотсодержащих фосфорорганических соединений в качестве экстрагентов. Так, отмечалась возможность 15 использования три- (циклоалкиламидо) фосфатов для экстракции тяжелых металлов 11.Известно применение тетраэтилдиамида гептилфосфорной кислоты для экстр акции скандия, тория и циркония из растворов хлор ной кислоты 2. Для извлечения лантанидов это соединение не использовалось.Целью изобретения является обнаружение новых амидоэфиров фосфорной кислоты, обладающих свойствами экстрагентов для ред коземельных и актинидных элементов.Эта цель достигается получением нового О,О-дибутилдецоксипропиламидофосфата, который может быть использован в качестве высокоэффективного комплексообразователя для 30 экстракционного извлечения редкоземельных и актинидных элементов. Это соединение позволяет проводить экстракцию элементов в нитрато-фосфатных системах сложного солевого состава, а также в азотнокпслых и фосфорнокислых средах в отличие от известных экстрагентов этого класса, что также является большим преимуществом при широком использовании азотнокислых и фосфорнокислыхсред,Экстракционная способность О,О-дибутилдецоксипропиламидофосфата при экстракции суммы редкоземельных элементов и при экстракции урана в несколько раз больше, чем экстракционная способность промышленного экстрагента - трпбутплфосфата. О,О-Дибутилдецоксипропиламидофосфат получают взаимодействием дибутилхлорфосфата с децоксипропиламином в присутствии акцептора хлористого водорода, например триэтиламина, пиридина. Реакцию проводят в среде органического растворителя при нагревании эквимолекулярных количеств исходных веществ.К раствору б,5 г (0,5 моль) дпбутилхлорфосфата в 200 мл петролейного эфира приливают 51 г (0,5 моль) триэтиламина. Реакционную смесь охлаждают до 10 С и осторожно при перемешпванпи и охлаждении приливаютРавновесная концентрация ТР 20 з г/и Коэффициент распределения 0 Экстрагент водная органическая фаза ТР,Оз НХ 03 фаза 4,00 25 4,0, 50%-ньш растворв керосинеТЬчч 100%-ный 0,38 1,40 2,96 3,61 1,85 1,04 9,40 1,32 0,34 4,0 1,62 2,38 1,47 Т аблица 2 Экстрагент 1 я 1(н.;о 1 я 1(.1 й 1 45- 0,82 - 1,71 ПредлагаемыйТ 1 эФ 2,83- 0,30 раствор 107,5 г (0,5 моль) децоксипропиламина в 100 мл петролейного эфира.После прибавления рассчитанного количества децоксипропиламина реакционную смесь нагревают до 35 - 40 С и выдеряивают при этой температуре 2 ч. Затем отделяют осадок хлоргидрата триэтиламина. Фпльтрат очищают от примесей промыванием разбавленной (10%) соляной кислотой, водным раствором бикарбоната натрия (10%) и водой до нейтральной реакции. Сушат, отгоняют раствори- тель, а остаток (технический продукт) перегоняют в вакууме. Выход технического продукта 160 г (76%), т. кип. 160 - 170 С (3 10 -м м рт. ст,),(з 11 14 зП Р 0 4.Найдено, %: С 61,89; Н 11,59; 1 М 3,28, ИК-спектры 0,0-дибутилдецоксипропиламидофосфата в растворе четыреххлористого углерода подтверждают его строение, так как наблюдается характеристическая полоса в обО,О-Дибутилдецоксипропиламидофосфат какэкстрагент имеет значительные преимуществаперед промышленным трибутилфосфатом.Соединение может быть использовано дляэкстракции РЗЭ и актинидных элементов изнитратно-фосфатных систем слояного солевого состава, что имеет большое значение длярешения задачи промышленной переработкифосфоритных руд,Предлагаемый экстрагент обладает большей эффективностью при экстракции суммыРЗЭ по сравнению с ТБФ: Р твч = 1,47;продукта = 9,40,Новый экстрагент может применяться в виде раствора в тетрахлорэтилене, имея болеевысокую эффективность, чем чистый ТБФ,Экстракция 100%-ным ТБФ очень трудоемкав связи с большой вязкостью системы, что затрудняет разделение фаз, способствует образованию эмульсий, кроме того, ТБФ горюч.Результаты испытания экстракционной способности О,О-дибутилдецоксипропиламидофосфата в случае извлечения актинидныхэлементов приведены в табл. 2. ласти 3380 - 3420 см - , которая может быть отнесена к урн овободн и полоса валентных колебаний фосфорильной группы Р=О 1220 - 1230 см - .5 Полученный 0,0-дибутилдецоксипропиламидофосфат был применен для экстракционного извлечения редкоземельных элементов из нитратно-фосфатных растворов сложного солевого состава. Ниже приведен состав мо дельных растворов, г/л:ХТРзОз 3,0 - 4,0 Са(ХОз) з 2001 е(МОз)з 10НзР 04 100НМО, 30 - 40 В качестве разбавителей при экстракцииприменяли сульфированный керосин и тетрахлорэтилен (ТХЭ). Реэкстракцию РЗЭ прово дили слабокислыми растворами азотной кислоты (0,05 - 0,1 н.). Сравнительные данные по экстракции РЗЭ из модельных растворов ,О-диоутиддсцоснн 1 зоппазп 4 дофосфатом и трибутилфосфатом (ТБФ) приведены в табл. 1. Экстракцию проводили при оргкв = 1: 150георг - объем органической фазы, Чн - объем водной фазы, т= 5 мин, тотот = 2 ч(том - время смешения, т - время отстаивания). Растворитель - хлороформ, Диапазон концентраций НИОз 1 - 4 М (для опреде 55ления константы экстракции Кнко,) Диапазон концентраций экстрагента 0,01 - 0,1 М,При извлечении урана экстракционная способность 0,0-дибутилдецоксипропиламидофосфата в 9 раз больше, чем трибутилфосфата,Формула изобретения О,О-Дибутилдецоксипропиламидофосфат -экстрагент для извлечения редкоземельных и 65 актинидных элементов.Корректор т. Добровольская Редактор Е. Хорина Подписное Заказ 2279/17 Изд. М 837 Тираж 563 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР215982,кл. С 07 Р 9/22, 1967,б2. Литвинчева А. С. и др. Экстракция скандия, тория и циркония тетраэтилдиамидом гептилфосфорной кислоты в присутствии роданид-иона, Изв. АН СССР, ОХН, 1970, 5 с. 1935 - 1940.