生產用于選擇性提取銦的絡合物形成吸附劑的方法
【專利說明】生產用于選擇性提取銦的絡合物形成吸附劑的方法
[0001] 本發(fā)明涉及離子交換與通過使用絡合物形成聚合物來形成絡合物或螯合物的領 域，并且可以被用于銦的有色金屬冶煉和濕法冶金術，用于從廢水中提取銦，以及用于化學 工業(yè)和生產特殊純度的物質[C08F8/40 ;B01J45/00]。
[0002] 大多數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形成配位飽和絡合物的位阻所致，位阻是由于材料聚合物結 構的影響引起的官能團彼此之間的間距、變形的幾何結構和較差的可及性。然而，在大多數 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而應當具有高的選擇 性和吸附容量，例如從鋅生產的廢料中提取銦。
[0003] 已知的適合于選擇性吸附銦的絡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的吸附劑；
[0005] -第二類包括含磷酸基團的吸附劑[1，2, 3]。
[0006] 用第一類含亞氨基二乙酸酯基團的吸附劑提取銦[1]的一個缺點是其需要將處 理溶液的PH調節(jié)至約1. 5 (在此pH下吸附劑具有對銦的最高選擇性）的耗費工力的步驟， 因而顯著地使得從實際處理溶液中提取銦的方法復雜化。這類吸附劑的另一個顯著缺點包 括該吸附劑對于銦提供最大選擇性（70%至80% )時的低容量（0. 184mmol/g)。
[0007] 第二類含磷酸基團的吸附劑可以被分成以下類型：
[0008] -含氨基甲基磷酸基團的吸附劑[2]，
[0009] -含單磷酸基團的吸附劑[5];和 [0010]-含偕二磷酸基團的吸附劑[3]。
[0011] 第二類吸附劑的優(yōu)點在于其在酸性溶液中對銦的相對高的容量和選擇性，特別是 含偕二磷酸基團的吸附劑，例如Diphonix Resin? (Eichrom Industries)。
[0012] 與本發(fā)明最接近的現(xiàn)有技術是通過以下方法制備的離子交換樹脂 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] 該方法的缺點包括：對銦的選擇性降低，生產方法的復雜性和多步性，生產周期的 長持續(xù)時間，使用引入偕二磷酸基團所需的昂貴且難以得到的含磷單體，形成大量應當被 利用的洗滌液，需要對用于合成過程的復雜設備，所有這些缺點都使該吸附劑的大規(guī)模生 產復雜化，并且限制了其應用領域。
[0014] 本要求保護的技術方案的目的是開發(fā)一種生產用于選擇性提取銦的絡合物形成 吸附劑的方法，該方法允許新的絡合物和螯合物形成聚合物產品的工業(yè)規(guī)模的生產，該產 品可以被用于在有色金屬冶煉、濕法冶金術，在化學工業(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的生產。
[0015] 該技術結果是通過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，其簡化了生產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用特性。
[0016] 通過生產用于選擇性吸附銦的絡合物形成吸附劑的方法來實現(xiàn)所述技術結果，該 方法包括引入偕二磷酸官能團，其中通過在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引入偕二磷酸官能團，以提高對銦的選擇性和吸附 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] 本要求保護的技術方案與現(xiàn)有技術相比，提供通過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引入偕二磷酸官能團以獲得用于選擇性提取銦的絡合物形 成吸附劑，其為一個顯著的優(yōu)點，由于生產方法簡化，并且該吸附劑的選擇性和靜態(tài)離子交 換容量提高，因而導致了對材料的綜合應用特性的積極影響。
[0018] 通過以下方式描述了生產用于選擇性提取銦的絡合物形成吸附劑的方法：通過在 升高的溫度下用亞磷酸處理大孔腈共聚物來形成偕二磷酸官能團。該反應包括共聚物所含 氰基加入亞磷酸至P-H鍵，同時在若干步驟中打開C = N三鍵，這些步驟推測包括形成混合 的酸酐和酰胺。在該反應中使用的催化劑是亞磷酸的質子。該化學轉化導致了形成包含螯 合偕二磷酸基團的絡合物形成吸附劑，其結構可以由以下通式描述：
【主權項】
1. 一種生產用于選擇性提取銦的絡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，其特征在于為了提高對銦的選擇性和吸附容量，通過在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小時來引入所述偕二磷 酸官能團。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述生產方法在稀釋劑（氯苯）的存在下 在100°C至130°C的溫度下進行。
【專利摘要】本發(fā)明涉及離子交換與通過使用絡合物形成聚合物來形成絡合物或螯合物的領域，并且可以被用于銦的有色金屬冶煉和濕法冶金術，用于從廢水中提取銦，用于化學工業(yè)，以及用于生產特殊純度的物質。生產用于選擇性提取銦的絡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，其中為了提高對銦的選擇性和吸附容量，通過在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小時來引入偕二磷酸官能團。在稀釋劑(氯苯)的存在下，在100℃至130℃的溫度下進行所述方法。技術結果是通過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，其簡化了生產方法并且提高了合成的吸附劑相對于銦的容量和選擇性，因此改善了材料的綜合應用特性。
【IPC分類】B01J45-00, B01J20-30, C08F212-36, B01J20-26, C08F220-44, C08F8-40
【公開號】CN104812479
【申請?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
【申請人】軸子稀土和貴金屬股份公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2013年3月13日
【公告號】EP2881171A1, US20150258528, WO2014021734A1