生產(chǎn)用于選擇性提取銦的絡(luò)合物形成吸附劑的方法
【專利說(shuō)明】生產(chǎn)用于選擇性提取銦的絡(luò)合物形成吸附劑的方法
[0001] 本發(fā)明涉及離子交換與通過(guò)使用絡(luò)合物形成聚合物來(lái)形成絡(luò)合物或螯合物的領(lǐng) 域，并且可以被用于銦的有色金屬冶煉和濕法冶金術(shù)，用于從廢水中提取銦，以及用于化學(xué) 工業(yè)和生產(chǎn)特殊純度的物質(zhì)[C08F8/40 ;B01J45/00]。
[0002] 大多數(shù)已知的離子交換和吸附材料在提取銦的方法中示出降低的選擇性，這是由 于銦與離子交換材料的官能團(tuán)形成配位飽和絡(luò)合物的位阻所致，位阻是由于材料聚合物結(jié) 構(gòu)的影響引起的官能團(tuán)彼此之間的間距、變形的幾何結(jié)構(gòu)和較差的可及性。然而，在大多數(shù) 情況下，從各種處理溶液中提取和濃縮銦的方法由于高濃度的鹽雜質(zhì)而應(yīng)當(dāng)具有高的選擇 性和吸附容量，例如從鋅生產(chǎn)的廢料中提取銦。
[0003] 已知的適合于選擇性吸附銦的絡(luò)合物形成吸附劑可以被分成兩類：
[0004] -第一類包括含亞氨基二乙酸酯基團(tuán)的吸附劑；
[0005] -第二類包括含磷酸基團(tuán)的吸附劑[1，2, 3]。
[0006] 用第一類含亞氨基二乙酸酯基團(tuán)的吸附劑提取銦[1]的一個(gè)缺點(diǎn)是其需要將處 理溶液的PH調(diào)節(jié)至約1. 5 (在此pH下吸附劑具有對(duì)銦的最高選擇性）的耗費(fèi)工力的步驟， 因而顯著地使得從實(shí)際處理溶液中提取銦的方法復(fù)雜化。這類吸附劑的另一個(gè)顯著缺點(diǎn)包 括該吸附劑對(duì)于銦提供最大選擇性（70%至80% )時(shí)的低容量（0. 184mmol/g)。
[0007] 第二類含磷酸基團(tuán)的吸附劑可以被分成以下類型：
[0008] -含氨基甲基磷酸基團(tuán)的吸附劑[2]，
[0009] -含單磷酸基團(tuán)的吸附劑[5];和 [0010]-含偕二磷酸基團(tuán)的吸附劑[3]。
[0011] 第二類吸附劑的優(yōu)點(diǎn)在于其在酸性溶液中對(duì)銦的相對(duì)高的容量和選擇性，特別是 含偕二磷酸基團(tuán)的吸附劑，例如Diphonix Resin? (Eichrom Industries)。
[0012] 與本發(fā)明最接近的現(xiàn)有技術(shù)是通過(guò)以下方法制備的離子交換樹(shù)脂 Diphonix Resin? (US5449462, C02F 1/62,12. 09. 1995):使丙烯腈、二乙烯基苯、苯乙烯 和含磷單體共聚合，然后是所制備的聚合物的水解和磺化。
[0013] 該方法的缺點(diǎn)包括：對(duì)銦的選擇性降低，生產(chǎn)方法的復(fù)雜性和多步性，生產(chǎn)周期的 長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間，使用引入偕二磷酸基團(tuán)所需的昂貴且難以得到的含磷單體，形成大量應(yīng)當(dāng)被 利用的洗滌液，需要對(duì)用于合成過(guò)程的復(fù)雜設(shè)備，所有這些缺點(diǎn)都使該吸附劑的大規(guī)模生 產(chǎn)復(fù)雜化，并且限制了其應(yīng)用領(lǐng)域。
[0014] 本要求保護(hù)的技術(shù)方案的目的是開(kāi)發(fā)一種生產(chǎn)用于選擇性提取銦的絡(luò)合物形成 吸附劑的方法，該方法允許新的絡(luò)合物和螯合物形成聚合物產(chǎn)品的工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)，該產(chǎn) 品可以被用于在有色金屬冶煉、濕法冶金術(shù)，在化學(xué)工業(yè)，在水凈化工藝中從硫處理溶液選 擇性提取和濃縮分散的金屬銦，和用于特殊純度的物質(zhì)的生產(chǎn)。
[0015] 該技術(shù)結(jié)果是通過(guò)用亞磷酸處理球粒狀交聯(lián)大孔丙烯腈-二乙烯基苯共聚物而 引入偕二磷酸官能團(tuán)，其簡(jiǎn)化了生產(chǎn)方法并且提高了銦的合成吸附劑的容量和選擇性，因 此改善了材料的綜合應(yīng)用特性。
[0016] 通過(guò)生產(chǎn)用于選擇性吸附銦的絡(luò)合物形成吸附劑的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)所述技術(shù)結(jié)果，該 方法包括引入偕二磷酸官能團(tuán)，其中通過(guò)在140°C至160°C的溫度下用亞磷酸處理球粒狀 交聯(lián)大孔丙烯腈-二乙烯基苯共聚物來(lái)引入偕二磷酸官能團(tuán)，以提高對(duì)銦的選擇性和吸附 容量。使用稀釋劑（氯苯）允許合成溫度降低至l〇〇°C至130°C。
[0017] 本要求保護(hù)的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，提供通過(guò)用亞磷酸處理球粒狀交聯(lián)大孔 丙烯腈-二乙烯基苯共聚物來(lái)引入偕二磷酸官能團(tuán)以獲得用于選擇性提取銦的絡(luò)合物形 成吸附劑，其為一個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)，由于生產(chǎn)方法簡(jiǎn)化，并且該吸附劑的選擇性和靜態(tài)離子交 換容量提高，因而導(dǎo)致了對(duì)材料的綜合應(yīng)用特性的積極影響。
[0018] 通過(guò)以下方式描述了生產(chǎn)用于選擇性提取銦的絡(luò)合物形成吸附劑的方法：通過(guò)在 升高的溫度下用亞磷酸處理大孔腈共聚物來(lái)形成偕二磷酸官能團(tuán)。該反應(yīng)包括共聚物所含 氰基加入亞磷酸至P-H鍵，同時(shí)在若干步驟中打開(kāi)C = N三鍵，這些步驟推測(cè)包括形成混合 的酸酐和酰胺。在該反應(yīng)中使用的催化劑是亞磷酸的質(zhì)子。該化學(xué)轉(zhuǎn)化導(dǎo)致了形成包含螯 合偕二磷酸基團(tuán)的絡(luò)合物形成吸附劑，其結(jié)構(gòu)可以由以下通式描述：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種生產(chǎn)用于選擇性提取銦的絡(luò)合物形成吸附劑的方法，所述方法包括引入偕二磷 酸官能團(tuán)，其特征在于為了提高對(duì)銦的選擇性和吸附容量，通過(guò)在140°C至160°C的溫度下 用亞磷酸處理球粒狀交聯(lián)大孔丙烯腈-二乙烯基苯共聚物13至35小時(shí)來(lái)引入所述偕二磷 酸官能團(tuán)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述生產(chǎn)方法在稀釋劑（氯苯）的存在下 在100°C至130°C的溫度下進(jìn)行。
【專利摘要】本發(fā)明涉及離子交換與通過(guò)使用絡(luò)合物形成聚合物來(lái)形成絡(luò)合物或螯合物的領(lǐng)域，并且可以被用于銦的有色金屬冶煉和濕法冶金術(shù)，用于從廢水中提取銦，用于化學(xué)工業(yè)，以及用于生產(chǎn)特殊純度的物質(zhì)。生產(chǎn)用于選擇性提取銦的絡(luò)合物形成吸附劑的方法，所述方法包括引入偕二磷酸官能團(tuán)，其中為了提高對(duì)銦的選擇性和吸附容量，通過(guò)在140℃至160℃的溫度下用亞磷酸處理球粒狀交聯(lián)大孔丙烯腈-二乙烯基苯共聚物13至35小時(shí)來(lái)引入偕二磷酸官能團(tuán)。在稀釋劑(氯苯)的存在下，在100℃至130℃的溫度下進(jìn)行所述方法。技術(shù)結(jié)果是通過(guò)用亞磷酸處理球粒狀交聯(lián)大孔丙烯腈-二乙烯基苯共聚物而引入偕二磷酸官能團(tuán)，其簡(jiǎn)化了生產(chǎn)方法并且提高了合成的吸附劑相對(duì)于銦的容量和選擇性，因此改善了材料的綜合應(yīng)用特性。
【IPC分類】B01J45-00, B01J20-30, C08F212-36, B01J20-26, C08F220-44, C08F8-40
【公開(kāi)號(hào)】CN104812479
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380050353
【發(fā)明人】維塔利·亞歷山德羅維奇·特雷蒂亞科夫, 德米特里·阿列克謝耶維奇·孔德盧蒂, 哈吉·拉瓦丹諾維奇·加達(dá)吉耶夫, 亞歷山大·法捷耶維奇·博布羅夫, 阿列克謝·根納迪維奇·涅斯捷羅夫
【申請(qǐng)人】軸子稀土和貴金屬股份公司
【公開(kāi)日】2015年7月29日
【申請(qǐng)日】2013年3月13日
【公告號(hào)】EP2881171A1, US20150258528, WO2014021734A1