Способ получения неорганических ионитов

,80669692 В 01 1 20 ГОСУДАРСТВЕНКЬЙ КОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ У0,25 мм), а т прочности сорбент осуществляют в пр ской кислоты (или ной иэ ряда пирид2. Способ по п ю щ и й с я тем, вую кислоту (или реакционную смесь шенин фосфор или группы : пиридинк равном (0,5-6) акже механической ов, взаимодейств 3. Сп й сп.1, о тличто в качесили ее солиидинкарбонововую кислоту обте чаю тве оргаЭвыбран- йФых кислот,или ее еской слоть ной иэ ряда пир берут с-пиколи сол(56) Авторское свидетельство СССР У 570389, кл. В 01 д 1/22, 1977.Селеш. апй 1 пй. 47, 9, 292, 1959, (54)(57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ИОНИТОВ путем взаимодействия соли металла Ч группы с раствором фосфат- или арсенатсодержащего реагента в присутствии органических соединений с последующей грануляцией высушиванием при повьппенной температуре, о т л и ч а ю щ и й с я тем, .что, с целью повьппения выхода готового продукта и доли крупной фракции исутствии органичеее соли), выбранинкарбоновых кислот .1 и 2;о тлича что пиридинкарбоно ее соль) вводят в при мольном соотно мьппьяк : металл ТЧ арбоновая кислота, (0,3-5).Изобретение относится к области синтеза неорганических сорбентов, главным образом, на основе фосфатов или арсенатов металлов 1 Ч группы и5 может быть использовано для получения ионитов, обладающих хорошими эксплуатационными характеристиками.Известен способ получения неорганических сорбентов на основе фосфатов олова или циркония, по которому с целью повышения механической проч ности сорбентов, гранулированных методом замораживания, гранулы после размораживания обрабатывают полярной органической жидкостью, преимущест-. венно спиртом или ацетоном.Недостатком способа является то, что увеличения механической прочности гранул по этому способу можно дос тигнуть только в случае гранулирования сорбентов методом замораживания, в то время как его использование для образцов, гранулированных высушиванием при повышенной температуре, не при носит какого-либо положительного эффекта.Наиболее .близким по описываемомуизобретению по технической сущностии достигаемому результату является 30способ получения сорбента на основефосфата или арсената циркония, в соответствии с которым смешивание солициркония с фосфат-или арсенатсодержащим реагентом проводят в присутствии0,4 М раствора цитрата натрия, Затемгелеобразный осадок промывают водойи гранулируют высушиванием при повышенной температуре.К недостаткам указанного способа 40относятся: малый выход продукта и рабочей (крупнее 0,25 мм) Фракции сорбента, а также недостаточно высокаямеханическая прочность гранул сорбента.4Целью изобретения является повышение выхода готового продукта и доликрупной фракции0,25 мм), а такжемеханической прочности сорбентов наоснове фосфатов или арсенитов металлов 1 Ч группы.Поставленная цель достигается описываемым способом получения неорганических ионитов путем взаимодействиясоли металла 1 Ч группы с растворомфосфат или арсенат-содержащего реагента в присутствии органического соединения, в качестве которого используют кислоту (или ее соли), выбранные из ряда пиридинкарбоновых кислот, например Ы -пиколиновую кислоту илиее соль, с последующей грануляциейпродукта высушиванием при повышеннойтемпературе,Предпочтительным является введениев реакционную смесь пиридинкарбоновойкислоты или ее соли при мольном соотношении Фосфор или мышьяк: металл 1 Чпиридинкарбоновая кислота, равном(0,5-6):1;(0,3-5)Отличительным признаком способаявляется проведение взаимодействияисходных реагентов в присутствии органической кислоты (или ее соли),выбранной иэ ряда пиридинкарбоновыхкислот. При этом в качестве последнейберут 3 -пиколиновую кислоту или еесоли,Другое отличие способа состоит втом, что пиридинкарбоновую кислотуили ее соль вводят в реакционную смесьпри мольном соотношении Фосфор илимышьяк: металл 1 Ч группы: пиридинкарбоновая кислота, равном (0,5-6):1::(0,3-5).Технология способа состоит в следующем. При интенсивном перемешиваниисливают вместе раствор соли металла1 Ч группы и раствор, содержащий фосФат (или арсенат) или пиридинкарбоновую кислоту, например о -пиколиновуюкислоту. Фосфат (или арсенат) вводят в реакционную смесь в виде соответствующей кислоты (ортофосфорнойили ортомышьяковой) или растворимойсоли.Вместо а-пиколиновой кислоты также можно использовать ее растворимыесоли, пиколинаты щелочных металлов.Мольное соотношение,основных компонентов при синтезе должно находитьсяв пределах А:Ме:ПК = (0,5-6):1:(0,3-5), где А - фосфор или мышьяк, Ме -металл 1 Ч группы, ПК - пиколиноваякислота или ее.соль. Полученный осадок отмывают водой до рН 3 и отделяют от маточного раствора фильтрациейс отсосом, после чего гранулируютвысушиванием при повышенной температуреВведение 1-пиколиновой кислоты вреакционную смесь позволяет получатьсорбент со значительно большей долейрабочей фракции.Кроме того, увеличивается общийвыход продукта, а также механическаяпрочность гранул сорбента. Об этом669692 112 5 Механи- ческая 270 Выход Долясор- рабобента чейна 1 кг фракметалциила, ( 5 УУ Режим полупп чения об 720 прочность г/зер- О разцов 240 мг 0,2 мм 15 обавок 2 Описываемый Прототи 42 вок 2, 42 200 добавок 2,4 4 6 О Описываемый 3 51 Протот 6 60 2 Прото авок ,7 35 3 Б 4 Описываемый 1 0 20,1 37 21 Протот всвидетельствуют данные нижеследующихпримеров, приведенные в таблице,Описываемый 2,3 58 Прототип 2,1 "40 10 Без добавок 2,6 46 11 Описываемый 2,8 63 9 Беэ добавок 2,3 37 0 Описываемый 2,5 41 22 Без добавок 2,4 43 23 Описываемый 2,7 69 24 Прототип 2,3 51 П р и м е р 11 л. 0,25 М раствора Т 1 С 1 в 0,1 М НС 1 смешивают приинтенсивном перемешивании с 1 л 0,2 МНзРО, содержащей 0,025 моль/с спиколиновой кислоты. Осадок промываютводой, отделяют от раствора и высушиовают при 60 С. Свойства сорбента приведены в таблице 1 (образец 2). Длясравнения приведен синтез в отсутствии Ы -пиколиновой кислоты в реакционной смеси (образец 1) и по способупрототипу (образец 3),П р и м е р 2. 2 М раствор мышьяковой кислоты, содержащей 0,5 М -пиколиновой кислоты, смешивают приэнергичном перемешивании с равнымобъемом 1 И раствора ТьС 1 в 0,1 МНС 1 (образец 5). Дальнейшие операции выполнялись как в примере 1,Образец 4 был синтезирован без введения Ы-пиколиновой кислоты, а образец 6 - по способу " прототипу.П р и м е р 3, Проводят парал.-:лельный (одновременный) слив 0,5 Мраствора однозамещенного фосфата натрия, содержащего 0,16 М пиколинатанатрия, с раствором, содержащим0,5 моль/л оксихлорида циркония. Смесьинтенсивно перемешивают. Соотношениеобъемов растворов 3:1 (образец 8).В отсутствии пиколината получен обра"зец 7, а по способу прототипу - обра"зец 9. Дальнейшие операции, как впримере 1.П р и м е р 4. Проводят параллельный слив 0,5 М раствора оксихлоридациркония с 0,5 М раствором арсенатанатрия, содержащего 0 (образец 10)или 0,1 моль/л (образец 11),пиколината натрия. Соотношение объемов растворов 1:2. Дальнейшие операции - какв примере 1. По способу - прототипусинтезировался образец 12.Пример 5содержащей 0 (обр0,4 моль/л (образ новой кислоты при и а5 .66 ляют 2 л. 0,5 М раствора оксибромида гафния. Дальнейшие операции - как в примере . Образец 15 получен по способу-прототипу.П р и м е р 6. К 1 О л 0,3 М раствора арсената натрия, содержащего 0 (образец 16) или 0,25 моль/л (образец 17) пиколината натрия, добавляют при еремешивании 1 л 0,5 М раствора оксибромида гафния. Дальше - как в примере 1. Образец 18 получен по способу - прототипу. Редактор Н.Сильнягина Техред М. Ходанич Корректор М.Васильева Заказ 7101 Тираж 519 Подписное ВНК 1 ПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-долиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 П р и м е р 7. К 2 л 0,05 М раствора при перемешивании добавляют 1 л.0,4 М фосфорной кислоты, содержащей 0 (образец 1 ) или 0,3 (образец 20 ) моль/л с-пиколиновой кислоты. Полученные осадки отмывают водой до рН = = 2,5-3 и гранулируют методом замораживания геля. Образец 21 получен по способу прототипу.П р и м е р 8. К 2 л 0,05 М раствора ЗпС 1 при перемешивании добавляют 1 л 0,4 М мышьяковой кислоты, содержащей 0 (образец 22) или0,3 моль/л (образец 23) Ы-пиколиновой кислоты. Далее - как в примере 7. 9692 6Образец 24 получен по способу - прототипу.Характеристики сорбентов, получен.5ных предложенным и известным способами, приведены в таблице,Сопоставление данных, приведенныхв таблице, показывают, что предлагаемый способ синтеза позволяет получать образцы сорбентов, .механическаяпрочность гранул которых в 2-3 разавьппе, чем у сорбента, синтезированного по способу-прототипу. Повьппаетсятакже существенно общий выход продукта и доля крупной (рабочей) фракции,то-есть значительно уменьшаются потери сорбционного материала.Вводимую в синтез о(-пиколиновуюкислоту можно использовать неоднократно, так как она легко вьщеляется из маточного раствора и первых промывных вод; о(-пиколиновую кислоту леглегко выделить, например упаркой.Таким образом, предложенный способ25 может найти применение в области син- .теза неорганических сорбентов, применя-.емых в жестких режимах эксплуатации,например при очистке сточных вод отпримесей тяжелых металлов.