Способ получения фосфорнокислого катионита

(51) 08 220/32 (2006.01) 08 8/40 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ получение фосфорнокислых катионитов, и может быть использовано в гидрометаллургии при извлечении ионов тяжелых и благородных металлов. В результате фосфорилирования концентрированной ортофосфорной (85) кислотой сополимера на основе глицидилметакрилата (ГМА) и трипропиленгликольдиакрилата (ТПГДА) при массовым соотношении сополимерортофосфорная кислота, равным 13 и при температуре 75-80 С в течение 4 часов выход катионита 80, статической обменной емкости катионита по 0,1 н раствору 5,71-7,09 мг-экв/г.(72) Ергожин Едил Ергожаевич Бектенов Несипхан Абжапарович Садыков Канат Амиркулович Абдралиева Гульжан Ендихановна Ашимова Салтанат(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 Изобретение относится к области получения ионообменных материалов, а именно к способам получение фосфорнокислых катионитов, и может быть использовано в гидрометаллургии при извлечении ионов тяжелых и благородных металлов. 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 низкая статическая обменная емкость. Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ получения фосфорнокислотного катионита путем поликонденсации фенола с фурфуролом с последующим фосфорилированием полимера треххлористым фосфором в присутствии хлористого алюминия в качестве катализатора при 70-75 в течение 6 ч. с последующим гидролизом и окислением полученного продукта. Обменная емкость катионита по 0,1 н.3,8 мг-экв/г. Химическая устойчивость СОЕ в 5 н 3,6 мг-экв/г, в 1 н 3 3, мг-экв/г, термическая устойчивость СОЕ после кипячения в воде в течение 10 ч 3,8 мг-экв/г (А СССР 431190. кл. С 08 С 8/10, 1972). Недостатком данного способа является сложность получения конечного продукта и низкая обменная емкость. Задачей настоящего изобретения является в разработке способа получения фосфорнокислого катионита на основе сополимера глицидилметакрилата(ТПГДА) с улучшенными обменными емкостями и химической устойчивостью. Технический результат заключается в повышении статический обменной емкости. Технический результат достигается способом,включающим сополимеризацию глицидилметакрилата (ГМА) и трипропиленгликольдиакрилата (ТПГДА) методом радикальной полимеризации в растворе в присутствии инициатора пероксида бензоила (0,5 от массы мономера) с последующим фосфорилированием концентрированной ортофосфорной кислотой (85) при 75-80 С в течение 4 часов при массовом соотношении сополимеркислота равным 1,0(1,0-3,0). Существенным отличиями предлагаемого изобретения от прототипа являются то, что в качестве сополимера используют глицидилметакрилат (ГМА) и трипропиленгликольдиакрилат(ТПГДА) и фосфорилирование проводят 85 концентрированной ортофосфорной кислотой при 75-80 С в течение 4 часов, что позволяет сократить время на 2 часа и повысить статическую обменную емкость (СОЕ). Пример 1. В трехгорлую колбу с мешалкой,контактным термометром и капельной воронкой загружают 9,4 г глицидилметакрилата (ГМА), 0,6 г трипропиленгликольдиакрилата (ТПГДА) 0,05 г инициатора пероксида бензоила (0,5 от массы мономера) и 5 г раствора диметилформамида(ДМФА). Смесь нагревают при температуре 90 С в течение 25-30 минут до образования жидкого геля и осаждают в метиловом спирте. После этого сополимер ГМА-ТПГДА высушивают при комнатной температуре в вакуумно-сушильном шкафе до постоянной массы. Пример 2. В термостатируемую трехгорлую колбу, снабженную термометром, механической мешалкой и обратным холодильником, загружают 10 г сополимера ГМА-ТПГДА в диоксане и добавляют 30 г 85-ной ортофосфорной кислоты при массовым соотношении сополимер ортофосфорная кислота равным 1,03,0. Смесь нагревают при температуре 80 С в течение 4 ч.,затем образовавшего массу отверждают в течение суток при комнатной температуре 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 кислотыдля перевода из -формы в Н-форму и отмывают дистиллированной водой до нейтральной реакции фильтрата. Выход катионита составляет 80,статическая обменная емкость (СОЕ) по 0,1 н раствору 7,09 мг-экв/г. Остальное примеры приведены в таблице. Таблица Химическая устойчивость СОЕ по 0,1 н раст-умг-экв/г СОЕ после обработ. СОЕ после 5 нобработ. 1 н 3 7,01 6,97 6,68 6,50 5,71 5,68 3,6 Как видно из таблицы предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет повысить статическую обменную емкость до 7,09 мг-экв/г по 0,1 н растворуи сократить время синтеза на 2 часа. Кроме того, фосфорнокислый катионит имеет высокую химическую устойчивость в кислотной и щелочной средах. Данный способ не требует специального аппаратурного оформления и может быт внедрен на гидрометаллургических заводах при извлечении ионов тяжелых и благородных металлов. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ получения фосфорнокислого катионита на основе сополимеров полученный сополимеризацией исходных мономеров с последующим фосфорилированием при нагревании,отличающийся тем, что фосфорилирование проводят 85 ортофосфорной кислотой в течение 4 часов при массовым соотношении сополимеркислота равным 1,0(1,0-3,0).