Способ получения гранулированных неорганических сорбентов на основе фосфатов металлов iy группы

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 1980808(23) Приоритет -Опубликовано 151282,бюллетень йо 46Дата опубликования описания 15,12,82 ф 1 М Кд 3 В 01 ) 20/06 Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННЫХ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОРБЕНТОВ НА ОСНОВЕ ФОСФАТОВ МЕТАЛЛОВ ГРУППЫИзобретение относится к химической технологии, конкретно к синтезу неорганических.сорбентов, и может быть использовано при получении селективно поглощающих радиоцезий ионообменников.Известен способ получения неорганических сорбентов на основе ме- таллов 4-ой группы, в частности титана, циркония, тория, аннонный остаток которых состоит из фосфора (У), ванадия (У), вольфрама У) или мышьяка (у) ЯНедостатком данного способа является его относительно малая селективность по отношению к ионам тяже. лых щелочных металлов.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения гранулированных неорганических сорбвнтов на основе Фосфатов металлов 1 У группы, включаюций обработку свежеосажденных сферических гранул геля гидроксидов этих металлов водорастворимыми фосфатами с. последующей отмывкой и сушкой полученного продукта, По данному способу получают неорганические фосфорсо" держащие катиониты, обладающие спо, собностью поглощать ионы металлов из кислых растворов (21.Недостаток данного способа заключается в том, что полученные по нему сорбенты характеризуются относительно малой обменной емкостью по отношению к цеэию, особенно в кислых средах, а также гидролитической ус тойчивостью.Цель изобретения - создание способа получения гранулированных неорганических сорбентов на основе фосфатов металлов 37 группы, обладаюцих повышенной обменной емкостью по отношению к цезию, а также гидролитической устойчивостью,.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу получения гранулированных неорганических сорбентов на основе фосфатов металлов 1 У группы свежеосажденные сферические гранулы геля гидроксидов этих металлов предваоитеяьно обрабатывают растворами ферроцианидов щелочных металлов.Ферроцианиды целочных металловберут в количестве, обеспечиваюцем их содержание по отношению к Фосфо ру, равное 0,06-9,3 моль., затем ведут обработку водорастворимыми980808 Таблица 1 Покаэатели 3,0 1,0 0,1 3,0 0,81 2,3 19,3 0,232+0,002 ие( 49 фосфатами, отмывку и сушку полученного продукта.Технология способа состоит н сле дующем.Проводят получение сферических гранул окислов металлов 1 У группы 5 на основе аниондефицитных золей этих металлов. Затем свежеосажденные (содержащие 70-90 вес.Ъ воды) гранулы обрабатывают подкисленными растворами Ферроцианидов щелочных метал- (О лов. Обработку ведут в статических услониях при непрерывном перемешивании, Оптимальным является использование 0,4-0,5 моль/л растворов ферроцианидов (ФЦ) н 1 моль/л соляной кис-(5 лоте при соотношении Фаз Т:Ж:4-5 для обеспечения н дальнейшем оптимального содержания ФЦ в составе сорбентон по отношению к фосфору, Затем гранулы отделяют декантацией от раствора ФЦ, промывают дистиллированной водой и обрабатывают водо- растворимыми фосфатами, например 0,1- 0,3 моль/л растнором фосфорной кислоты, промывают водой от избытка Фосфат-иона до рН - 4, сушат при 100-110 С. Получают смешанный соробент, содержащий ферроцианиды и ФосФаты металлов (у грыппы при их соотношении в составе, равном 0,06- 9,3 моль,3.30Данное отношение является оптимальным, так как оно обеспечивает и повышение обменной емкости сорбентов по отношению к цезию, и повышение их гидролитической устойчивости, 35П р и м е р 1. Сферические гранулы гидроксида титана, полученные золь-гель методом, с содержанием воды 89 обрабатывают раствором 0,5 моль/л К 4 Ге(СН)6 в 1 моль/л со ляной кислоте при соотношении твердого к жидкому Т/Ж/4 в течение 24 ч (в статических условиях при периодическом перемешивании). Затем гранулы отделяют декантацией, промывают дистиллированной водой и заливают раствором Фосфорной кислоты 0,1-3 моль/л, спустя 24 ч гранулы отделяют от раствора и отмывают от фосфат-ионов водой до рН 4. Получен ные сорбентн высушивают при 110 С,СН,рб, при обработке, моль/л 1,0Мольное отношениеге(сн) / ев сорбенте, В 0Обменная емкостьв 1 моль/л нй 03, О, 295+0,006моль/кг получая сферические гранулы размером0,5-0,8 мм. Для сравнения синтезируют образцы фосфатов титана поспособу-прототипу, минуя стадию обработки ферроцианидами. Результатыпо сорбционным свойствам различныхобразцов фосфатов титана по отношению к цеэию приведены в табл. 1,П р и м е р 2, Проводят получение сферических гранул сорбентовна основе фосфата циркония, содержащих ФЦ в количестве 0,06-39,5 моль,%по отношению к фосфору. Сорбционныесвойства сорбентов на основе фосфора циркония, содержащих ФЦ поотношению к цезию приведены в табл. 2,П р и м е р 3. Определяют гидролитическую устойчивость сорбентана основе РТ( и полученного попредлагаемому способу (содержащего6,1 моль.Ъ ФЦ) н сравнении с аналогичным, но без ФЦ.Для этого навески сорбентов присоотношении фаз Т:Ж:40 контактируют с щелочными кислыми растворамиразной концентрации в течение 10 сути определяют равновесную концентрацию фосфора н растворах, Анализпоказывает, что фосфор вымываетсяиэ состава сорбента, содержащегоФЦ в 5-7 раэ менее интенсивно, чемиэ обычного РТ(.Как видно иэ представленных данных, предлагаемый способ позволяетполучать сорбенты, обладающие лучшими сорбционными характеристикамипо отношению к цеэию (в 1,5-1,7большей обменной емкостью, чем известные сорбенты), а также болеегидролитически устойчивыми в водныхрастворах щелочей и кислот.Техникоэкономический эффектпредложенного способа обусловлен понышением эффективности очисткисточных вод от радиоцезия при использовании смешанных сорбентовна осноне фосфатов металлов, содержащих ФЦ.Способ может быть использованв технологии получения селективныхнеорганических сорбентон для использования их в жестких режимах эксплутации,0,214+0004 0,356+0008 0428+0010980808 Формула изобретения Составитель Р. Пензин Техред, М.Тепер Корректор Н, Буряк Редактор И. Митровка Тираж 583 . ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 9541/9 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 1. Способ получения транулированных неорганических сорбЕнтов на основе Фосфатов металлов Д группы, включающий обработку свежеосажденных сферических гранул геля гидроксидов этих металлов водорастворимыми фосфатами, отмывку и сушку полученного продукта, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения обменной емкости по отношению к цезию, а также гидролитической устойчивости, гранулы геля гидроксидов предварительно обрабатывают растворами ферроцианидов щелочныхметаллов.2. Способ по и, 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что Ферроцианидыщелочных металлов берут в количестве, обеспечивающем их содержание поотношению к фосфору, равное 0,0693 моль.%.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе10 1. Патент США Р 3332737,кл. В 01 ,3 20/00, 1967.1. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2824594/23-26,кл. В 01 3 20/06, 1979 (прототип).