Способ получения полиамфолита

 

О П И С А Н И Е I»> 4g1g 11

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 29.01.! 4 (21)1 91294 о 3-5 (51) М Кл.

С 08) 7/Ои с присоединением заявки №вЂ”

{23) Приоритет

Государотвеиии!й комитет

Соввта 1йииистров СССР оо делам изооретеиий и открытий (5З) удК 61 183 123 (088.8) Опубликовано 25,08.75 Ьюллетеиь МР 1Дата опубликования описания 10. 10. 75

72) Авто ы В. М. Валакин, А. Г. 1эслер, С М. Балакин, С. 11. Ильичев изобретения (71) Занвнтель Уральский ордена Трудового Крас!!ого Зналлени по!титехнический институт им. С. М. Кирова (54) С110СОЬ 11О11У 11::11ИЯ 11ОЛ11АМФО11ИТА

11оии ы содержащие фосфориокисю!ые и амине! р j Hllû, п1л дст«!н!ык>т особь!Й инте1?ес для гидрометаллур! плоских процессов извлечения цвегнг!х, редких и тяжелых мегаллов.

Ь

Известен способ получения ионитов с фосфорнокислыми группами и амииогруппали! алиф«т!!!еского характера путем фосфорилироп!аиия аминополимеров, соде1?жащих группировки алифатических аминов, фосфо- 10 рнстой кислотой и формальдегидом в кислой о среде при 100-125 С. В качестве алшнаполимеров используют доступные продукты поликонденсации алифатических аллннов (альмима, зтилендиаМина, полизтиленцолиалигнов и т. д.) с знихлоргидрином. Использование иере цлсненн!.!х аэотсодержа!цих полимеров приводит к получению ионитов с повышеннъ|ми сорбцианцыми свойствами по отношени!о к катионам меди.

По этому методу на 1 вес. ч. аминополимера берут 1-2 вес. ч, фосфористой кислоты,0,52 вес.ч.воды,1-2 вес.ч.койцейтриI u рованной соляной кислоты ° 3-4 вес.ч. 37%ного форы;алина. 11родолжительность реакции составляет 4-7 час. Статическая обмениаи емкость Ilo катиону меди из 0,05 н.

Сgz ЯО при р11 3-4 1,6-2,8 мг экв С!.! г.

Однако иониты этого типа обладают низкой механической прочностью.

11ред!!агаел!ы!! способ получения полиамфолита путем обработки сшитого азотсодержащего полимера фосфористой кислотой и формалинол! в кислой среде отличается тем, что, с целью увеличения ллехани !еской прочности цолиаллфои!!!та и улучшения его селективиых сорбцио!лиых свойств, Е3 качестве азотсоц p?,:àIIIåãî полимера, используют продукгы амлюнолиза алифатнческил!и ди- и поли«минам!!, Иаприл!ер этилеидиамином, полиэтиленполиамином и другнми, сшитых сополимеров алкиловых эфиров акриловой или метакрпловой кислоты и дивинилбензола. Модифицирова!иле сополимера протекает по схеме:

481628

Н,Р04

) н ) эщ — з-g-кн-)ы )„— мн- н-го(он)2

1и20!

«до К вЂ” по шл1ернаая ыа1)лп(а. и пульп.

Со ис«о правд»«гаелюму способу д и фо:фо) и»1(ро««нпя на 1 l3Uc. ч. «л1«ноно шли ) >а берут 1, 5-2 вес„ч. фосфористой лйслопл J-1,5 «ес. ч. «оды, 0,5-1 вес. ч.

)1 концентрированной соляной кис»оты и

1-1.,5 «ес. ч. 37%-ного форл1алина.

Исходный аминонолнмер набухает 12 ы . в слiеси, содержашей указ«нное ко»инес lo во колгпонентов, при 20 (. Затем темнер«.-,0 туру реакционной массы доводят до 1()0110 С и при неремеши«анин выдерживаю« о

5.-8 час. После окончания реакции и охлаж-. дения реакционной лгассы ал|фолит отфи»ьт= ров ывают и про мывают последовательно

5%-ной соляной кислотой и водой до o I сутствия в промывных водах фосфора, Налиние в структуре синтезиро««нных иониОН тов фосфорнокислых групп .р — О под- S0

QH тверждается данными элементарного анализа, ИК-спектроскопии и опреде»епием статической обменной емкости по к«тионооб- 35 меиным группам. Механическая прочность синтезированных ионитов составляет 99,8%

Они обладают высокими сорбционными свойствами по отношению к ионам меди

2+ 40 (СЦ. ) из сульфатных растворов (СОЕ по СИ. из 0,05 н. Г:(А. Я Г) достигает

2+

4,0 мг экв Си/г). Предварительные испытания показа»и целесообразность испольI

З(эвапия синтезированных ионитов для се45 лективного извлечения индия из растворов

Пример 1. 10 г продукта аммонолиза эти»ендиамином сшитото пористого) 50 сополимера метилакрилата с дивинилбензолом с содержанием ди«инилбензол«(э%,«зяrого «

С1 -форме (с держание азота J 2,1%),цод«оргQloT набуханию В смеси> содержашей

12 г фосфористой кислоты, 10 мл воды, 15 м» 37%-ного форл а»ина и 15 мл конце«трированной соляной кислоты, в течение 12 час, Затем реакционную массу нао. гре«ают до 110 С и выдерживают при неремешивании «течение 7 час, После охлаждения реакционной смеси амфолит отфильтровывают и промывают последова I åëüío 5%-ной соляной кислотой и водой до отсучствия «промывных водах фосфора.

Синтезированный H0H?1 T содержит, %: фосфор 8,5; азот .5,7. Статическая обмен2+ ная емкость по катиону Си, из 0,05 и, Си.3 О составляет при рН 1,5 1,70 мг.экв Си./г, при рН 4,0 3,20 мг.экв

Сы. /г.

Пример 2. 10 г продукта аммонолиза этилендиамином сшитого пористогО сополимера метилакрилата с дивинилбензолом с содержанием дивинилбензола 7%, взятого в С1 — форме (содержание азота.

12,4) ), обрабатывают по примеру 1. Синтезированный ионит содержит, %: фосфор

10,0; азот 5,5. Статическая обменная емкость по катиону (.И- из 0,05 н.

2+

Сы. 8 O составляет при рН 1,5 1,85

4 мг. экв (..ц. /г, при рН 4,0, 4,05 ла ° экв

Сu, /г.

В табл. 1 приведены сравнительные свойства амфолитов, полученных по известному и предлагаел1ому способам (емкость ионитов дана в $0 — форме);

2А — «мфолит, по ученный фосфорилированием продукга поликонденсации эпихлоргидрина, ал л иака и полиэтпленполиал1ина;

Б — амфолит, полученный по примеру 1;

В - амфо»ит, полученный по примеру 2.

481628

Таблица 1

2+

Емкость по Си, из 0,5 н. Си8О4

Амфолит

Содержа- Содержание азота, ние фосфо% ра, %

Механическая прочность на тирание, 9 при рН 1,5 при рН 4,0

6,1

1,20

5,8

2,65

3,20

4,05

97,5

99,8

99,8

5,7

8,5

1,70

5,5

10,0

1,85

Сорбцию осуществляли 1,0 г амфолита сорбцни приведены в табл, 2

Таблица2

Ионит

Равновесная концентра мг/л

«циент распрея, мл/г

3+ 3+ G 4+ 2+ 3+ 3+ 4+ 2+ з3+ 3+ 4+ 2+ 11. а Си, 1К ЯСь (Е Со. 1т1, 6;О ..Е Си, 20,0 63,0

12,5 20,0

12,5 17,2

650„0 43,0 15,0 920,0 35,0 3,2 0,3 58,0 54 74

180,0 23,0 16,0 1250,0 82,0 5,2 0,2 25,0 455 226

100,0 15,0 16,0 1280,0 90,0 6,0 0,2 22,0 900 400

А

Б

Из таблицы видно, что ионит, полученный по предлагаемому способу обладает большими селективностью и сорбционной

40 емкостью к ионам Z, чем ионит, по3+ лученный по известному способу. Сочетание таких свойств, как высокая обменная

45 емкость, селективность и механическая прочность ионитов, полученных по предлагаемос му способу, позволяет использовать их для извлечения металлов в пульповых гидрометаллургических процессах. 50

Составитель В. Якртычан

Реда "тор О.Кузнецова Техред H. )(анеева КоРРектор Л Бр

Заказ g g gQ Иза. ЗЗ

""Раж 496 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4

Предприятие «Патент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24

3+

} Сорбцию р проводили ионитами в

280 — форме из раствора, содержащего э+ 3+

1000 мг/л 1т1, 75 мг/л Ga

18 мг/г Ge 1500 мг/л Са и

70 г/л 1!23О . из 100 мл раствора при времени контакта

24 час и температуре 20 С. Результаты о

Предмет изобретения

Способ получения полиамфолита путем обработки сшитого азотсодержащего полимера фосфористой кислотой и формалином в кислой среде, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью увеличения механической прочности и улучшения сорбционных свойств полиамфолита, в качестве азотсодержашего полимера используют продукты аммонолиза алифатическими ди- и полиаминами, например этилендиамином, сшитых сополимеров алкиловых эфиров акриловой или метакриловой кислот и дивинилбензола.