Способ очистки трибутилфосфата от бутилфосфорных кислот Советский патент 1982 года по МПК C07F9/11 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ТРИБУТИЛФОСФАТА ОТ БУТИЛФОСФОРНЫХ КИСЛОТ

Л

Изобретение относится .к химии фосфорорганических соединений, а именио к иовому способу очистки трибутилфосфата от бутилфосфорных кислот, который находит широкое использование в химической промышленности в качестве жидкого экстрагента.

Известен способ очистки трибутилфосфата от продуктов разложения путем обработки технического продукта щелочью и водой в одной колонне при одновременной подаче 42%-ного раствора едкого натра в среднюю часть колонны, технического трибутилфосфата-, в Ш1жн1бю часть и воды - в верхнюю часть.Перемешивание осуществляют пульсацией с частотой 1-4 Гц и амплитудой 2-20 мм tl.

Ближаршим по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу является способ о истки трибутилфосфата от бутилфос- форных кислот, основанный на вымывании из «технического продукта растворимых .в воде натриевых солей бутилфосфорных кислот. Очистку Осуществляют путем двух- или трехкратной обработки технического трибутилфосфата 5%-ным раствором соды при комнатной температуре, с последующим отделением трибутилфосфата от водной фазы, содержащей натриевые соли бутилфосфорных кислот 123.

Вследствие плохого разделения водной и органической фаз потери трибутилфосфата при таком способе очистки составляют, 30-40%, а при обработке содовым раствором трибутилфосфата, загрязненного твердыми взвесями

15 частицами .недовскрытого рудного кон-- центрата, осадками минеральных солей, механическими примесями) образуются плохо расслаивакяциеся змульсии и потери экстрагеита в этом случае дости20гают 80-90%.

Недостатками такого способа очистки являются относительно большие потери трибутилфосфата с водными растворами вследствие его сравнительно высокой растворимости в щелочных растворах (1-2 г/л); сброс на хвостохранилище водных растворов, содержащих соли бутилфосфорных кислот и растворенный трибутилфосфат, что при водит к загрязнению гидрографической сети вредными химическими веществами} невозможность применения этого способа для очистки трибутилфосфата, загрязненного не только продуктами разложения - бутйлфосфорными кислотами, но и твердыми примесями; необходимость двух-или трехкратной обработки технического трибутилфосфата. Целью изобретения является умень1аение потерь трибутилфосфата, упрощение технологии процесса и снижение загрязнения окружающей среды. Поставленная цель достигается тем что при осуществлении бчистки трибутилфосфата от бутилфосфорных кислот технический прод5гкт обрабатьша- ют водным раствором соли трехвалентного железа, содержащей 2,20-Г .3-20 Гэкв. железа на 1 моль бутилфосфорных кислот, и процесс проводят при рН среды 1,5-3,0 и комнатной тем пературе с последукяцим отделением образовавшихся железных солей бутилфосфорных кислот фильтрова1шем, отделением трибутилфосфата от водной фазы и возвращением последней в процесс. Отличительными признаками предлагаемого способа являются обработка технического продукта солеобразующнм агентом - солью трехвалентного железа, содержащего 2,20-3,20 . железа на 1 моль бутнлфосфорньгх кислот, при рН среды 1,5-3,0, отделение образовавшихся железных солей бутилфосфорных кислот фильтрованием, отделение трибутилфосфата. от водной фазы и возвращение последней в процесс. Такой способ позволяет снизить по тери трибутилфосфата до 27%, упростить технологию процесса за счет воз можности однократной обработки тех-, кического продукта солью трехззалентного железа и снизить загрязнение окружающей среды за счет исключения получения ямдких отходов. Проведенные исследования показали, что при уменьшении величины рН водного раствора менее 1,5 снижается Эффективность очистки экстрагента, так кгк в более кислых средах равнов сие бутилфосфорная кислота - соль бутилфосфорной кислоты сдвигается влево; при увеличении рН более 3,0 железо в водных растворах гидролизуется, вьшадает в осадок и зффектнвность очистки также снижается. Пример 1. 500 мл трибутилфосфата с содержанием бутилфосфорных кислот 0,28 моль/л в течение 1 ч при комнатной температуре и механическом перемешивании обрабатывают 500 мл водного раствора сернокислого железа с содержанием железа 3,20 г-зкв/ /моль бутилфосфорных кислот и рН 3,0; 1,0; ,2i,5 и 2,0 (требуемое значение рН среды создают за счет добавок в водный раствор определенного количества серной кислоты). Выпавшие в осадок соли бутилфосфорных кислот отфильтровывают и после отстоя разделяют органическую и водную фазы. В очищенном трибутилфосфате v определяют содержание бутилфосфорных кислрт. При рН водного раствора 3,0; 2,0; 1,2; 1,5 и 1,0 коэффициенты очистки трибутилфосфата составляют 94,79; 94,78; 89,52; 80,39 и 60,68% соответственно. П р и м . р 2. 500 мл трибутилфосфата с содержанием бутилфосфорных кислот 0,38 моль/л в течение 1 ч при механическом перемешивании и комнатной температуре обрабатывают 500 мл водного раствора сульфата железа с рН 2,5 и различным содержанием железа. Вьшавшие в осадок соли бутилфосфорных кислот отфильтровывают и в очищенном трибутилфосфате определяют содержа1Ше бутилфосфорных кислот. Установлено, что при содержании окиси железа в водном растворе 0,53; 0,83; 1,31; 1,69; 2,19; 3,19; 4,33 и 6,95 г-экв/моль бутилфосфорных кислот коэффициенты очистки трибу.тилфосфата составляют 27,5; 42,92; 55,30; 68,40; 80,20; 92,10; 93,94 и 97,75% соответственно Пример 3. 500 мл трибутилфосфата с содержанием бутилфосфор:ных кислот 0,53 моль/л при комнатной температуре и механическом перемешивании обрабатьшают водным раствором сернокислого железа с рН 2,5 и содержанием железа 3,20 г экв/ /моль ВФК в течение 15 мин; 30 мин; 1 ч; 3 ч и 24 ч. Установлено, что при времени контакта фаз 15 мин; 30 мин; 1 ч; 3 ч

и 24 ч коэффициент очистки трибутилфосфата составляет 84,22; 94,93; 96,03; 97,12 и 98,77% соответственно,

П р и м е р 4. 500 мл трибутилфосфата с содержанием бутилфосфорных кислот 0,53 моль/л в течение 30 мин при комнатной температуре обрабатывают 500 мл раствора хлорного железа с содержанием железа 2,86 г экв/моль бутилфосфорных кислот и рН 2,2. Степень очистки 93,87%

Пример 5. 500 мл трибутилфосфата с содержанием 0,53 моль/л бутилфосфорных кислот 0,53 моль/л при комнатной температуре в течение Г ч обрабатывают 500 мл раствора азотнокислого железа с рН.2,4 и содержанием железа 3,15 г-экв/моль бутилфосфорных кислот. Степень очист ки 94,56%. Пример 6. 500 мл трибутилфосфата с содержанием бутилфосфорных кислот 0,53 моль/л и твердых взвесей (частицы недовскрытого рудного концентрата, осадки минеральных соле механические примеси и др.) 120 г/л в течение 1 ч при комнатной температуре и механическом перемешивании .обрабатывают 1000 мл сбросного технологического раствора с рН 2,5 и содержанием сернокислого железа 1,6 г-экв/моль бутилфосфорных кислот Сбросные технологические растворы кроме того содержат, г/л:НН 100120; TlOf 10-13; , SiO 5-10 Fe 20-30; Вьтавшие в осадок соли бутилфосфорных кислот и твердые взвеси отфильтровывают. После отста;ива ния и разделения фаз очищенный трибу тилфосфат возвращают в технологический процесс. Содержание твердых примесей в нем не превьшает 0,3 г/л,бутилфосфорных кислот 0,02-0,03 моль/л. Коэффициент очистки 94-96%.

Выход кека на 1 л технического трибутилфосфата 450-500 г, его влажность 18-20%. Кек легко отделяется от фильтров-альной ткани, его затаривают в полиэтишеновые мешки и захоранивают. Суммарные потери трибутилфосфата 27,5%.

Формула изобретения

Способ очистки трибутилфосфата от бутилфосфорных Кислот путем обработки технического продукта солеобраз1Ш)щим агентом в чодной среде при комнатной температуре, включающий отделение образовавшихся солей бутил- фосфорных кислот, отличаюЩ и и с я тем, что, с целью уменьшения потерь трибутилфосфата, упрощения технологии процесса и сйиже1шя загрязнения окружающей средь:, в качестве солеобразующего агента исполь-;зуют соль трехвалентного железа, содерлсащую 2,20-3,20 . жедеза на 1 моль бутилфосфорных кислот, и процесс проводят при рН среды 1,5-3,0 с последующим отделением образовав- шихся железных солей бутилфосфорных кислот фильтрованием, отделением трибутилфосфата от водной фазы и возвращением водной фазыв процесс. Истсчники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 662553, кл. С 07 F 9/09, 1977. 2.Фомин В.В. и др. Определение констант устойчивости ионов , CeCNO) при экстракции трибутилфосфатом. Журнал неорганической химии,т.З, вып.9, 1958, с, 2117 (про-. тотип).