Способ получения полиамфолитов Советский патент 1975 года по МПК C10C3/02 

Изобретение относится к способу получения ионообменных материалов, в частности полиамфолитов, которые могут найти применение для процессов водоподготовки, обезвреживания сбросных вод химических и радиохимических предприятий, а также для извлечения ценных компонентов из отходов гидрометаллургической промышленности.

Известен способ получения полиамфолитов на основе органических продуктов, например хлорметилированных сополимеров стирола и дивинилбензола, путем сульфирования их 100%-ной серной кислотой в дихлорэтане при 5°С и обработки амином при 50°С.

К недостаткам известного способа относятся использование дорогостоящих дефицитных исходных продуктов и необходимость проведения сульфирования в мягких условиях.

Цель изобретения - получение полиамфолитов с повышенной радиационной стойкостью - достигается тем, что в качестве органических продуктов используют остаточные нефтепродукты и перед аминированием сульфированные продукты хлорируют.

В качестве остаточных нефтепродуктов чаще всего используют битумы, асфальтены, гудроны.

Хлорирование сульфированного продукта обычно ведут газообразным хлором при 20- 100°С, предпочтительно при , в течение 2-4 час.

Способность хлора к замещению на амин при замене хлорметнлирования на хлорирование обусловлена наличием в ароматических системах нефтепродуктов алкильных заместителей, к которым хлор может присоединяться в процессе хлорирования, и активирующим действием сульфогрупп, введенных в бензольное ядро на стадии сульфирования, на ароматически связанный галоид.

Пример. 0,25 кг битума марки БИ-IV расплавляют в реакторе с мешалкой и в течение 60 мин обрабатывают 1,0 кг олеума, содержащим 20% свободного серного ангидрида, при .

Полученный продукт отмывают от избытка серной кислоты, сущат, хлорируют 3 час газообразным хлором при 50°С и расходе хлора 25 . После хлорирования обрабатывают продукт 40%-ным водным раствором полиэтиленполиамина (весовое отношение 1:1) при 80°С в течение 10 час. Непрореагировавший полиэтиленполиамин отмывают водой, переводят амфолит в водородную или натриевую форму 1 М раствором соляной кислоты или едкого натра, отмывают водой, сушат на воздухе, рассеивают и получают полиамфолит с катионообменной и анионообменной емкостью по ГОСТ 10897-64, равной 1,8 и 1,7 мг-экв/г соответственно, и насыпным весом 0,65 г/см, содержащий 42% фракции 1,6-0,85 мм, 55,5% фракции 0,85-0,3 мм и 2,5% фракции 0,3 мм

3

Полиамфолиты на основе остаточных нефтепродуктов могут найти применение в схемах обезвреживання жидких радиоактивных отходов, образующихся в процессе ремонта и эксплуатации ядерных энергетических установок.

Дешевизна полученных полиамфолитов дает возможность использовать их однократно, что позволит исключить регенерацию сорбентов и, тем самым, дальнейшую переработку высокоактивных элюатов. Амфотерные свойства битумных сорбентов позволят за счет извлечения одним объемом сорбента радиоактивных катионов и анионов повысить эффективность очистки сбросных вод, что имеет особенно большое значение для дизактивационных растворов, которые содержат различные комплексообразующие вещества и моющие средства, способные переводить радиоактивные изотопы

4

в комплексные анионы. В таблице приведены результаты очистки различными сорбентами в динамических условиях радиоактивных растворов, образуюцд,ихся при дезактивации оборудования первого контура ядерных энергетических установок (йкоч 35 мм, /1кот 500 мм, ,5 м/час).

Как видно из приведенных данных, полиамфолиты на основе битумов позволяют одновременно извлекать из сбросных вод радиоактивные изотопы, находящиеся как в катионной (Csi3, Сг, ), так и анионной форме. Кроме того, они обеснечивают снижение содержания всей гаммы изотопов на 2-3 порядка,

благодаря чему они могут быть использованы в схемах обезвреживания жидких радиоактивных отходов с последующим захоронением отработанных сорбентов.

Предмет изобретения

ведут газообразным хлором при 20-100°С, предпочтительно при 50°С, в течение 2-4 час.