СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИОНИТОВ Советский патент 1973 года по МПК C08G14/73 C08G79/00 C08G79/00 

1

Изобретение относится ,к способа м получения ИОНИТОВ для выделения, разделения и очиспюи металлов, IB частности для очистки медного электролита от приатеси мышьяка и для очксткИ мьишьяксодержащих сточных вод.

Известен способ получения ионитов путем поликонденсации полиа.миносоединений, например полйэтиленполиаминов, иолиэтиленполиамииополиу.ксуоных Кислот, фенолов, нап.ример смеси монофеиола и Т риацетата пирсгаллоиа, и формальдегида.

Цель изоб|ретения состоит в разработке способа 1получен1ия иоиитов для сорбции мы1ШЬяка из промстоков или медного электролита с концентрацией серной кислоты 120 г/л. Для достижения этой цели предлагается в коидансационную смесь пол1иэтиленполиа1минов, фенола и фармальдегида в кислой среде В1воаить соединения титана, еалример четыреххлористый титан или титановые эфиры феиола. Это позволяет увеличить изби рательную сорбцию к мышьяку. С целью придания иониту селективных свойств одновременно и к сурьме в избытке ионов .меди и сериой «ислоты, в ка1чесрве фенола применяют смесь монофэнола и TipiH ацетат а пирогаллола (пирогаллол А). Для улучшения комнлексообразующих свойств полиэтиленполиамины эдож-но предварительно обработать монохлору.ксусной кислотой с таким расчетом, чтобы количество

карбоксильных групп составляло 30-бО /о от количества aiMHHorpyinn.

ЧетыреххлорИстый титан для уменьшения гидролиза в (Процессе конденсации вводят в смеси с концентрированной соляной кислотой илн в :В1Иде продукта взаимодействия с феноЛОМ, или в свободно состоянии, но после прибавления « шолиэтиленполиаминам концентрированной соляной кислоты. В случае недопуст1И1МОсти выделения из сорбента в кислых средах микроколичеств титана в состав сорбента (Вводят хромотроповую кислоту и.ти ее соль, саконденсирувмую посредством формальдегида с основным скелетом ионита.

ТехнКко-эконамический эффект предлагаемого способа состоит в создании ионита, сорбирующего мышьяк в присутствии большого количества других ионов и нри конце)1траци;1 серной кислоты ..

Притер 1. В реактор, снабженный устройствами для перемешивания н замера температуры, загружают 100 г нолиэтиленпол.иаминов, к ним при перемешивании и охлаждении (допустим разогрев до 60°С) постепенно добавляют 100 мл 28 /о-ной соляной кислоты, а затем небольшими порциями - раствор 96 г четыреххло|ристого титана в 70 мл 28 /о-ной соляной кислоты. После этого при температуре около 50° С вводят 49 г фенола, 21 г пирогаллола А н 200 мл 37%-ного формалина.

Конденсацию ведут при 60+ 5° С. При увеличении вязкости реакционную массу выллвают в нротивень и отверждают нри 70 С, нОСле чего дробят до размера кусочков 20- 30 мм и подвергают термообработке при 100° С ,в течение 15 час. Выход иоиита с разMepaiMH зерен 0,3-2,0 мм 320 г. Емкость по сурьме из медного элакт1ролита (38,9 г1л меди, 26,7 г/л никеля, 0,292 г/л сурьмы, 0,33 г/л МЫ,шья1ка, 120 г/л сериой кислоты) 10 мг/г, по мышьяку 41 мгг.

П р ИМ eip 2. Синтез со рбента для нронесса, в котором не требуется наряду с удалением мышьяка удаления сурьмы, нро-изводят также, как и в примере 1, только 21 г пирогаллола А заменяют фенолам и общая загрузка фенола становитСя 70 г.

Пр1И мер 3. В peaiKTQp с мешалкой и термометром загружают 100 г полиэтиленпол.иаминов, к ним при охлаждении небольшими ПОрдиям1И добавляют раствор 77 г моноллоруксусной кислоты в 80 Л1Л ,воды (степень карбоксиметилирования аминогрупп ). После этого при охлаждении постепенно приливают раствор 48 г четыреххлористого титана в 82 мл Зб /о-ной соляной кислоты, не да1вая температуре подниматься выше 60° С. Затем температуру реакциоиной смеси понижают до 50°С, IB нее доба.вляют 41 г пирогаллола А и овдельно приготовленный продукт взанмчдействия 46 г фенола и 24 г четыреххлористото титана, растворенный в 20 мл 37Vo-iHOiro формалина. Температуру массы устанавлиозают 65° С и проводят конденсацию в течение 30- 40 мин. После отверждения (70° С, 3 час), измельчения, термообработки (100° С, 15 час) получают 400 г ионита с ам1костью из медного электролита по мышьяку 67 мг/г и по сурьме 19 лз/г.

Пример 4. Для процессов, в которых недоаустимо выделение микроколичеот1в титана в фильт1рат, получают ионит соконденсацией с ко1мплексообразавателем - xpoiMOтроповой кислотой.

В реактор с мешалкой и термометром залружают 100 г полиэтилвнполиами.нов, к ним при охлаждении небольшими порциями добавляют раствор 83 г мо юхлору1К5сусной кислоты в 70 мл воды (степень кароокси.метилир01ва|Н Ия амино:Гру1пп ). После этого при охлаждении постепенно приливают 102 мл 20/с-ной соляной 1КИСЛОТЫ и затем вводят 23 г

четыреххлористого титана, не давая температуре смеси подниматися выше 60° С. После добавки четыреххлОристохо титана при 50° С последовательно вводят 44 г динатриевой соли хромотр01ПОВой кислоты, 46 г фенола, 21 г триацетата пирогаллола и 220 мл 37%-ного фор,малнна. 0|бразО|вание геля происходит после 30 мин конденсации при 65-70° С. После отверждения, 1И31мельчения и термообработки получают 430 г ионита с емкостью из медного электролита но сурьме 11 л-гг/г, по мышьяку 42 мг/г.

Предмет и з о б р е т е .н и я

1. Способ получения ионитов путем поликонденсации полиа,миносоединенИЙ, фенолов и формальдегида ,в кислой среде, отличающийся тем, что, с целью увеличения избирательной сорбцин к мышьяку, в конденсационную смесь

вводят четыреххлористый титан или титановые эфиры фенола.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве полиами1носоед нения применяют полпэтиленполиамины или полиэтиленполиаминополиуксусные кислоты со степенью карбоксиметилировання а1миногрупп 30-50/о.

3.Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью одно временпой изби рателыной сорбции мышьяка т сурьмы, в качестве феноло,в применяют смесь монофенола и триацетата пирогаллола.

4.Способ по ггп. 1, 2 и 3, отличающийся тем, что, с целью снижения гидролиза и выделения титана из ионита, в конденсационную

смесь дополнительно вводят ко.мплексообразователь, например х.ро.мотроповую кислоту или ее соли.