Способ получения неорганических ионитов

Союз СоветскихСоциалистическихавслублик Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКО ВИДЕТЕЛЬС 1) Дополни 2) Заяелвио льнов авт. 51)М. Кл 21) 2566289/23 ки Йо 060 178 ивм зея Ю 1/2 исовди Государственный комите СССР по деяаи изобретений н открытий(088.8) кованр та опубликов я описания 2 ЫИ г) А.ор изобретения ылов, К.П.Ла и В.Г.Питале 71) Заявител) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ИОНИТО бластнтов,с атов и цирко- или ар присутс натрия и продукклчается в руемых по н абай сорбци ношению к п вышение со тов на осн в металлов поливален тся опиеорганийствия ворамго реагго саедспольэу или ее й провведени вой кис соотноИзобретение относится к о и синтеза неорганических:сорбепреимущественно на основе фо Ф или арсенатов металлов 1 группы и может быть использовано для получения ионитов, обладающих селективностью по отношению к ионам, поливалентных металлов.Известен способ получения Фосфата циркония путем смешивания растворов оксихлорида циркония с 12-ной фосФорной кислотой в среде 4 н соляной кислоты, промывки 4 н соляной кислотой, водой до рН 4 и сушки. После сушки и гранулирования продукт вновь .обрабатывают Фосфорной кислотой при 50 фС. Полученный по данному способу ионообменник используют для поглоще" ния продуктов радиоактивного распада, содержащих поливалентные элементы (13Недостатком этого способа является его многостадийность, получаемые образцы сорбентов относительно слабо сорбируют тяжелые поливалентные элементы.Наиболее близким к описываемому, изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения сорбентов, заключаю щийся во взаимодействии солиия (1 ч) с раствором Фосфатсенатсодержащего реагента ввии 0,4 И раствора цитратапоследующим гранулированиемта (21,Недостаток способа затом, что образцы синтеэнму сорбентов обладают сланной способностью по отливалентным элементам.Цель изобретения - поционной способности ионнве фосфатов или арсенато1 Ч группы пО отношению кным элементам.Поставленная цельдостигасываемым способом полученияческих ионитов путем взаимодсоли металла 1 Ч группы с растФосфат- или арсенатсодержащета в присутствии органическонения, в качестве которого иют дигликолевую кислоту (ДГКсоли, и поспедующей грануляцидукта,Предпочтительным являетсяв реакционную смесь дигликоллоты или ее соли при мольномшении фосфор или мышьяк:металл ч группы:дигликолевая кислота; равном(0,1-5):1;(0,2-4),Технология способа состоит в следующем.Смешивают растворы фосфорной (илимышьяковой) и дигликолевой кислот.Полученный раствор вводят при интенсивном перемешивании в раствор солиметалла. Образующийся осадок отмывают от избытка реагентов и побочныхпродуктов реакции и гранулируют однимиэ известных в настоящее время способов (сушка, замораживание, формовкасо связующим и т.д.) . Количество основных компонентов реакционной смесипри синтезе выбирают, исходя из следующего соотношения в мольных доляхфосфор или мышьяк:металл ч группы:дигликолевая кислота или ее соль -(0,1-5):1:(0,2-4),Благодаря введению в реакционную 20смесь дигликолевой кислоты или,ее.солей йолучается сорбент со значительнобольшей емкостью по редкоземельнымэлементам,В состав сорбента дигликолевая 25кислота не входит (в отличие от способа прототипа, в котором цитрат частично входит в состав сорбента, чтоприводит к появлению новых, цитратных, функциональных групп). Это обес- Зрпечивает стабильность как химического состава, так и сорбционных характеристикфионита.П р и м е р 1. 1,5 л 0,133 М раствора оксихлорида циркония добавляютк 0,5 л 0,4 М фосфорной кислоты, содержащей 0,04-0,8 моль/г дигликолевой кислоты. Смесь интенсивно перемешивают, Образующийся осадок выдерживаютв течение 5-10 ч и отмывают до рН декантата. Отмытый гелеобразный осадок отделяют от маточного раствора фильтрацией с отсосом исушат на воздухе при 60 сС, Некоторые,свойства продукта приведены в таблице (образцы 1-5), 45П р и м е р 2. 1 л 0,15 М раствора оксинитрата циркония смешиваютс 1 л 0,3 М раствора 3-х эамещенногоарсената натрия, содержащего 0 (обраэей 6), 0,15 моль/л (образец 7) ДГК. 50.Дальнейшие операции как в примере 1.П р и м е р 3. К 1 л 0,2 М раствора Т 1 С 1 4 в 0,1 М НС 1 при интенсивном перемешивании добавляют 0,5 л1,4 М фосфорной кислоты, содержащей0,08 моль/л дигликолята натрия (образец 10) . При синтезе образца 9 ре. акцонная смесь не содержала соединений"дигликолевой кислоты. Дальнейшие операции проводятся как в примере 1. бОП р и м е р 4. К 1 л 0,2 М раствора Т 1 С 14 в 0,1 М НС 1 добавляютпри перемЕшивании 1 л 1 М растворамышьяковой кислоты, содержащей 0 (образец 12) или 0,1 моль/л (образец 13) 65 ДГК. Дальнейшие операции как в примере 1.П р и м е р 5. Сливают вместепри интенсивном перемешивании равныеобъемы 0,4 М раствора оксибромида гафния и 0,4 М раствора ДГК, содержащего 1,6 (образец 15) моль/л фосфорнойкислоты, Дальнейшие операции те же,что и в примере 1.П р и м е р б. К 2 л 0,1 Мраствора 3-х замещенного араената натрия,содержащего 0,025 (образец 17) моль/лдиРликолята натрия, приливают приперемешивании 1 л 0,1 М раствора оксибромида гафния. Дальше, как в примере 1,П р и м е р 7. Проводят одновременный (параллельный) слив двух растворов. Раствор 1 содержит О,б М фосфорной и 0,6 М дигликолевой кислот.Раствор 2 содержит 0,15 М БпС 14. Соотношение объемов растворов 1 и 2составляет 0,5 1 (образец 19,). Полученный гелеобразный осадок выдерживают 4 ч, промывают водой до рН декантатаи гранулируют методом замораживания геля.П р и м е р 8, Проводят параллельный слив 1 М раствора мышьяковой кислоты, содержащего 0,5 М ДГК, с 0,5 Мраствором ЯпС 14. Соотношение объемоврастворов составляет 3:2 (образец 21).Дальнейшие операции как в примере 7,Испытывают сорбционные свойства синтезируемых сорбентов по отношению к америцию (Ш ). Определение коэффициентов распределения проводят в статических условиях при использовании 0,01 М раствора НИО с содержанием америция - 241, равным 4106 г-йон/л Обработанный сорбент подвергается многоцикличным испытаниям в колонке, включающим сорбцию америцияиз 0,01 Мраствора НИО и десорбцию его 4 М раствором НИО при 60 С.Результаты испытанийприведены в таблице. Анализ экспериментальных данных,приведенных в таблице, показываЕт,что введение ДГК в реакционную смесьсущественно улучшает свойства сорбента. Так, коэффициенты распределенияамерицияв 0,01 М ННОЕ возрастают на 2 порядка, В то же время этотэффект стабилен. Многоцикличная обработка сорбента растворами азотнойкислоты приводит лишь к незначительным изменениям сорбционных показателей,Вводимую в синтез ДГК можно испольэовать неоднократно, так как. она легко выделяется (например упаркой) иэматочного раствора и первых промывных вод. При этом невозвратимые потери составляют примерно 5.Таким образом, предложенный способ позволяет существенно повысить710611 селективность и воспроизводимость тов и может найти применение в техсорбционных характеристик сорбента нологии переработки ядерного горючепри поглощении поливалентных элемен- ,го. тав р си (А 3,1 101,610 г 1,8 10 е:1:2 Прототип3:1:1,5 2 ротот- фосфор и - металл 1 ч мышьяк ы способностик поливалентнтвие осуществгликолевой ки рмула изобреоб полученияв путем вэаим ч группы с р и арсенатсоде тствии органи следующей гращ и й с я тем тличаликолевую к т в реакцио едиод кихлифостаненл и Спос ионито еталла ат- ил прису й с по чаю тениянеорганичесодействия со- бастворомржащего реагенческих, соединуляцией, о тчто, с целью б 2,0 ф 10 8,9103,104 2,410 6,7 110 8,1 10 ния сорбционнов по отношениютам, взаимодейприсутствии дили ее соли.Способ по п.1с я тем, чтоли ее соль вв повыше ионито элемен ляют в лоты и2. щий лоту иЗаказ 8566/3 Тираж 809 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по .делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ную смесь при мольном соотношениифосфор или мышьяк:металл ч группы;дигликолевая кислота, равном (0,15)ф 1:(0,2-4).Источники информацин,принятые во внимание при экспертизе 1 УСа 1, О. Са 1. Ргос ПЧ цпегпсопй.оп реасеГц 1 цзезоЬ а 1 ов 1 сепег 9 у апй Сопг,Сепеча 28, 69, 1958.