Способ получения фосфорнокислого катионита

(51) 08 8/40 (2006.01) 10 3/00 (2006.01) 08 220/00 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ извлечении тяжелых металлов - кобальта и цинка. В результате фосфорнокислого катионита на основе доступного природного сырья битума месторождения Каражамбасской нефти путем ее химической модификации ортофосфорной кислотой и эпоксисодержащим сополимером эфиров метакриловой кислоты глицидилметакрилата(ГМА) и метилметакрилата (ММА) при массовым соотношении битумсополимерортофосфорная кислота равным 123 и при температуре 70-75 С в течение 4-4,5 часов сорбционная емкость по отношению к ионам кобальта (Со 2) 132.8-412,8 мг/г а цинка (2) 150,4-261,6 мг/г при статической обменной емкости катионита по 0,1 н раствору 4,10-7,33 мг-экв/г.(72) Ергожин Едил Ергожаевич Бектенов Несипхан Абжапарович Абдралиева Гульжан Ендихановна Садыков Канат Амиркулович Байдуллаева Айнаш Кайратовна(73) Акционерное общество Институт химических наук им. А.Б. Бектурова(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРНОКИСЛОГО КАТИОНИТА(57) Изобретение относится к области получения ионообменных материалов, а именно к способам получение фосфорнокислых катионитов, и может быть использовано в гидрометаллургии при Изобретение относится к области получения ионообменных материалов, а именно к способам получения фосфорнокислых катионитов, и может быть использовано в гидрометаллургии при извлечении тяжелых металлов - кобальта и свинца. Известен способ получения фосфорнокислого катионита КФ-7 сополимеризацией ди-,хлорэтилового эфира винилфосфоновой кислоты,винилацетата и дивинилбензола с последующим омылением в присутствии азотной кислоты(Меквабишвили Т.В., Копылова В.Д., Слабкая Л.Д.,Салдадзе К.М. О сорбционных свойствах фосфорнокислого катионита КФ-7 //Иониты и ионный обмен. Сб. статей под ред. проф. Самсонова Г.В. Л. Наука. Ленингр. отд., 1975. С. 62-65). Статическая обменная емкость (СОЕ) катионита КФ-7 по 0,1 н растворуравна 4,6 мг-экв/г, его сорбционная емкость по ионам меди составляет 4,3 мг-экв/г. Недостатком является невысокие обменные и сорбционные емкости. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является способ получения фосфорнокислого катионита,путем хлорметилирования асфальтита Добен-процесса нефтепереработки и последующего фосфорилирования в присутствии катализаторов Фриделя-Крафтса(471025 СССР. 1978). Хлорметилирование асфальтита проводят раствором 3 в а-хлорметиловом эфире в течение 1,5 ч при 57 С, затем в запаянной ампуле осуществляют фосфорилирование хлорметилированного асфальтита с помощью РС 3 в присутствии АС 3 в течение 30 мин при 50 С, ампулы перед вскрытием охлаждают в ледяной бане и отмывают продукт до нейтральной реакции. После чего полученный катионит окисляют при 60 С в течение 4 ч 20-ной 3. СОЕ полученного фосфорнокислого катионита по 0,1 н растворусоставляет 0,84,4 мг-экв/г. Недостатком данного способа является сложность и многостадийность синтеза, низкая обменная емкость. Задачей изобретения состоит в разработке способа получения фосфорнокислого катионита на основе доступного природного сырья - битума месторождения Каражамбасской нефти путем ее химической модификации ортофосфорной кислотой и эпоксисодержащим сополимером эфиров метакриловой кислоты глицидилметакрилата Технический результат заключается в упрощении способа получения фосфорнокислого катионита, повышении обменной и сорбционной емкости по отношению к ионам цинкаи кобальта . Технический результат достигается использованием для получения фосфорнокислого катионита битума месторождения Каражамбасской нефти и сополимера на основе глицидилметакрилата(ГМА) и метилметакрилата (ММА). Фосфорнокислый катионит синтезируют путем фосфолированием 85-ной ортофосфорной кислотой смеси битума и сополимера ГМА и ММА при массовом соотношении битумсополимерортофосфорная кислота равном (1-21-21-3),нагревая их смесь при температуре 75 С в течение 4 ч. При этом образуются фосфорнокислые катиониты с выходом 74-79 и высокой статической обменной емкостью по 0,1 н раствору(4,10-7,33 мгэкв/г). Существенным отличительным признаком является использование для получения фосфорнокислого катионита битума месторождения Каражамбасской нефти и сополимера ГМА-ММА,что позволяет за счет исключения стадий хлорметилировании и окислении упростить синтез и приводит к повышению обменной емкости. Пример В трехгорлую колбу с мешалкой,контактным термометром и капельной воронкой загружают битума 5 г в растворителе 646, 10 г сополимера ГМА-ММА в диоксане и добавляют 15 г 85-ной ортофосфорной кислоты при массовым соотношении битумсополимерортофосфорная кислота равным 123. Смесь нагревают при температуре 75 С в течение 4 ч.,затем образовавшийся продукт выгружают и отмывают дистиллированной водой до нейтральной среды. Полученный катионит высушивают при комнатной температуре до постоянной массы, после чего обрабатывают его 5-ными растворами гидроксида натрияи соляный кислоты для перевода из -формы в Н-форму и отмывают дистиллированной водой до нейтральной реакции фильтрата. Выход катионита составляет 79, статическая обменная емкость (СОЕ) по 0,1 н растворудостигает 7,3 мг-экв/г, сорбционный емкость (СЕ) по отношению к ионам кобальта (Со 2) 412,8 мг/г и цинка (2) 261,6 мг/г соответственно. Остальное примеры приведены в таблице. Соотношение исходных веществ битум сополимер Н 3 РО 4 масс.ч. 123 111 213 Катиониты по примерам 1-5 Как видно из таблицы, полученные на основе битума и сополимера ГМА- ММА, фосфорнокислые катиониты по статической обменной емкости превосходят прототип в два раза. Кроме того фосфорнокислые катиониты сорбируют ионы цинка и кобальта. Таким образом, предлагаемые новые фосфорнокислые катиониты на основе битума месторождения Каражамбасской нефти и сополимера ГМА-ММА обладают повышенной обменной емкостью,проявляют высокие сорбционные свойства по отношению к ионам кобальта и цинка. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ получения фосфорнокислого катионита путем фосфолирования, отличающийся тем, что для его синтеза используют битум месторождения Каражамбасской нефти,сополимер глицидилметакрилата (ГМА) и метилметакрилата(ММА) и фосфолирование проводят ортофосфорной кислотой при их массовом соотношении 1-21-213 при температуре 75 С в течение 4 ч.