Способ получения селективного ионита Советский патент 1978 года по МПК C08G8/20 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕЛЕКТИВНОГО ИОНИТА

нию к 1,27-4-триацетоксибенэолу, одновременно скоррелированным,с концентрацией кислоты в реакционной среде.

Образование мономеров флуоронового типа и способность к превращению в трехмерную структуру реализуются при проведении первой стешии взаимодействия 1,2, 4-триацетоксибензола с формальдегидом в водно-спиртовой смеси при мольном соотношении формальдегида и 1,2,4-триацетоксибензола 2:1-4:1 и кониентоаиии сеоной кислоты в реакционной смеси 0,7-1,8 моль/л. При меньших относительных содержаниях 1)ормальдегида и серной кислоты образуется олигомерная система, обладающая флуороновой активностью, но не способная к последующему образованию трехмерной полимерной структуры. При больших относительных содержаниях формальдегида происходит расслоение формирующейся полимерной системы с образованием смолообразных продуктов, не проявляющих характерной для флуороновых соединений комплексообразующей способности.

На второй стадии осуществляется переход образовавшейся на первой стадии олйгомерной флуороновой системы в нерастворимое состояние - в трехмерную структуру. Для получения комплексообразуюиего полимера с оптимальными сорб ционными и кинетическими характеристиками необходимо на этой стадии реакции сохранить и включить в трехмерную полимерную фазу практически всю загруженную первоначально водно-спиртовую смесь. При этом получается неплавкий, прочный, ограниченно набухающий полимер, содержащий доступные к обмену три оксифлуороновые группировки. Sto обеспечивает повышенную cejgeKTHBHocTb синтезированных полимеров по отношению к металлам у и У1 групп периодической системы.

Разработанный способ обеспечивает получение полимера с обменной емкостью по металлам V и vi групп периодической системы, значительно превьнцгиощую емкость известных полимеров. Например, предлагаемым способом получают ионит, сорбирующий более 300 мг/г сурьмы и более 700 мг/г молибдена.

П р им е р 1. В трехгорлый реактор, снабженный водяной баней, мешал,гкой и обратным холодильником, загружают 1 кг 1,2,4-триацетоксибензола, 6 л вода и 6 л этилового спирта и перемеши вают при до полного растворения. Затем порциями прибавляют 0,54 л концентрированной с рной кислоты (уд.вес 1,836) и продолжгиот перемешивание в течение 1 час при .В охлажденную до смесь прибавляют 0,89 л формалина (концентрация 46,5%,уд.вес 1,094) и процесс продолжают в течение 3 час при бОС. Полученный форконденсат переносят в герметично закрывающийся сосуд и выдерживают при 80С в течение 35 час, получают механически прочный гидрофильный блок.

Полученный полимер измельчают и проЬеивают с отбором фракции 0,2-0,8 мм, которую обрабатывают 10 удельными объемами 15%-ной серной кислоты и отмывают дистиллированной водой до отсутствия окисляемости по перманганату калия. П р и м е р 2. В трехгорлый реактор, снабженный водяной баней, мешалкой и обратным холодильником, загружают 1 кг 1,2,4-триацетоксибензола, 6 л воды и 4,5 л этилового спирта, смесь перемешиBcUOT при до полного растворения. Затем порциями прибавляют 0,81 л концентрированной серной кислоты (уд.вес 1,836) и продолжают перемешивание в течение 1 час при . В охлажденную до смесь прибавляют 0,60 л формалина (концентрация 36,5%, уд. вес 1,094) и процесс продолжают в течение 2 час при . Полученный форконденсат переносят в герметично закрывающийся сосуд и выдерживают при в течение 45 час Получают механически прочный гидрофильный .блок.

Полученный полимер измельчают и просеивают с отбором фракции 0,2 0,8 мм, которую обрабатывают 10 удельными объемами (уд.об.) 15%-ной серной кислоты и отмывают дистиллированной водой до отсутствия окисляемости по перманганату калия.

С использованием сорбента, полученного по примеру 1, проводили извлечение сурьмы из медного электролита электролизного цеха Балхашского горнометаллургического комбината. Состав электролита, г/л: сурьма 0,4, медь 52, никель 22, серная кислота 160. Этот электролит пропускали через колонку, загруженную 0,5 кг синтезированного ионита, со скоростью 10 уд.об/час. При этом емкость ионита по сурьме составила до проскока 50 мг/г полная динамическая обменная емкость 320 мг/г. Другие компоненты данного раствора на синтезированном ионите не сорбировались . Емкость по сурьме известного иоСи S& нитй составляет 38 мг/г. К

равен

58.

Аналогично изложенному с помощью сорбента по примеру 1 проводят очистку промывной серной кислоты сернокислотного цеха Балхашского горно-метал.лургического комбината от мышьяка.Состав промывной серной кислоты, г/л: №лшьяк 1,1, медь 0,2, цинк 4,4, серная кислота 108. Этот электролит пропускали через колонку, загруженную 0,5 кг синтезированного ионита, со скоростью 10 уд.об/час. При этом емкость ионита по мышьяку составила до проскока 30 мг/г и полная динамическая обменная емкость 85 мг/г. Другие компоненты данного раствора на синтезированном ионите не сорбировались.

Емкость по мышьяку известного ионита составляет 34 мг/г.

С использованием сорбента, полученного по примеру 2, проводили извлечение молибдена из сернокислых растворов электрофильтров молибденовой фабрики Балхашского горно-металлургического комбината. Состав электролита, г/л: молибден 2,0, рений 0,41, серная кислота 51. Этот электролит пропускали через колонку, загруженную 0,5 кг синтезированного (см. пример 2) ионит со скоростью 10 уд. об/час. При этом емкость ионита по молибдену составила до проскока 250 мг/г и полная динамическая обменная емкость 750 мг/г.

Известный ионит сорбирует молибден в количестве 19 мг/г.

На этом же сорбенте проводили извлечение ванадия из сернокислотного раствора, содержащего 1,0 г/л ванадия ( в виде ванадат-иона) и имеющего рН1 Этот раствор пропускали через колонку загруженную 0,5 кг синтезированного ионита, со скоростью 10 уд,об/час. При этом емкость ионита по ванадию составила до проскока 110 мг/г и полная динамическая обменная емкость 996 мг/г. Известный ионит сорбирует ванадий в количестве 7 мг/г.

Формула Haoeperei-iKfl

Способ получения селективного ионита на основе формальдегида и 1,2,4-триацетоксибензола, отличающийся тем, что, с целью получения ионита с повьлаенной селективностью и сорбционной активностью по отношению к металлам У и vi групп периодической системы, 1,2,4-триацетоксибензол подвергают форконденсации с формальдегидом при молярном соотношении компонентов соответственно 1:2-4 в среде водного раствора этилового спирта 3350%-ной концентрации в присутствии серной кислоты с концентрацией в реакционной смеси 0,7-1,8 моль/л при перемешивании в течение 1-4 час и температуре 50-80С с последующей трехмерной поликонденсацией форконденсата в статических условиях при 70-90°С в течение 30-70 час.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.. Apt. СНетп., 1962, 12, р. 500-505.

2.Авторское свидетельство СССР 395417,кл. С 08 & 79/00, 1971.