0,0-дибутилдецоксипропиламидофосфатэкстрагент для извлечения редкоземельных и актинидных элементов

0,0-дибутилдецоксипропиламидофосфатэкстрагент для извлечения редкоземельных и актинидных элементов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пц 576322

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.04.76 (21) 2351003/04 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.10.77. Бюллетень ¹ 38

Дата опубликования описания 05.10.77 (51) N. Кл. С 07F 9/24

В 01D 11/02

Государственный комитет

Совета |йини."тров СССР по делам изооретений и открытий (53) УДК 621.039.327 547.26.118 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Г. Ф. Бебих, Л. М. Троицкая и Е. П. Бучихин

Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. М. В. Ломоносова (54) О,О-ДИБУТИЛДЕЦОКСИПРОПИЛАМИДОФОСФАТ—

ЭКСТРАГЕНТ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ

И АКТИНИДНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Изобретение относится к области амидоэфиров кислот фосфора, конкретно к новому химическому соединению — О,О-дибутилдецоксипропиламидофосфату формулы

0 (С4Н,О),РХНСН,СН,СН,ОС„Н„

Соединение является эффективным экстрагентом и может быть использовано для экстракционного разделения редкоземельных (РЗЭ) и актинидных элементов.

Известно применение азотсодержаших фосфорорганических соединений в качестве экстрагентов. Та«, отмечалась возможность использования три- (циклоалкиламидо) фосфатов для экстракции тяжелых металлов (1).

Известно применение тетраэтилдиамида гептилфосфорной кислоты для экстракции скандия, тория и циркония из растворов хлорной кислоты (2). Для извлечения лантанидов это соединение не использовалось.

Целью изобретения является обнаружение новых амидоэфиров фосфорной кислоты, обладающих свойствами экстрагентов для редкоземельных и актинидных элементов.

Эта цель достигается получением нового

0,0-дибутилдецоксипропиламидофосфата, который может быть использован в качестве высокоэффективного комплексообразователя для экстракционного извлечения редкоземельных и актинидных элементов. Это соединение позволяет проводить экстракцию элементов в нитрато-фосфатных системах сложного солевого состава, а также в азотнокпслых и фосфорнокислых средах в отличие от известных экстрагентов этого класса, что также является большим преимуществом при широком использовании азотнокислых и фосфорнокислых

10 сред.

Экстракционная способность О,О-дибутилдецоксипропиламидофосфата при экстракции суммы редкоземельных элементов и при экстракции урана в несколько раз больше, чем

15 экстракционная способность промышленного экстрагента — трпбутплфосфата.

О,О-Дибутилдецоксипропиламидофосфат получают взаимодействием дибутилхлорфосфата

20 с децоксипропиламином в присутствии акцептора хлористого водорода, например триэтиламина, пиридина. Реакцию проводят в среде органического растворителя при нагревании эквимолекулярных количеств исходных ве25 ществ.

К раствору 76,75 г (0,5 моль) дпбутилхлорфосфата в 200 мл петролейного эфира приливают 51 г (0,5 моль) триэтиламина. Реакционную смесь охлаждают до 10 С и осторожно

30 при перемешпванпи и охлаждении приливают

576322

Таблица 1

Концентрация в модельном растворе, г/л

Равновесная концентрация ГР,О„г/и

Коэффициент распределения 0

Э кстрагент водная орган!!ческаяя фаза

ТР20з фаза

4,00

4,0

11редлагаемьш

То >ке, 0,4 Ь1 в Т ХЭ ., 504З-ньш раствор в керосине

Т Ь Ф 100% -вы!!

0,38

1,40

2,96

3,61

1,85

1,04

9,40

l,32

0,34

4,0

1,62

2,38

1,47

Таблица 2

Экстрагент

1я1<н;о„

1g 11 и(() 45 — 0,82 — 1,71

Г!редлагаез!ы!!

ТьФ

2,83 — 0,30 раствор 107,5 г (0,5 моль) децоксипропиламина в 100 мл петролейного эфира.

После прибавления рассчитанного количества децоксипропиламина реакционную смесь нагревают до 35 — 40 С и выдерживают при этой температуре 2 ч. Затем отделяют осадок хлоргидрата триэтиламина. Фнльтрат очищают от примесей промыванием разбавленной (10%) соляной кислотой, водным раствором бикарбоната натрия (10%) и водой до нейтральной реакции. Сушат, отгоняют растворитель, а остаток (технический продукт) перегоняют в вакууме.

Выход технического продукта 160 г (76% ), т. кип. 160 †1 С (3 10 †мм рт. ст.), = 1,4392.

Вычислено, %: С 61,87; Н 11,37; N 3,45.

1.2!11461ч РО4.

Найдено, %: С 61,89; Н 11,59; N 3,28.

ИК-спектры О,О-дибутилдецоксипропиламидофосфата в растворе четыреххлористого углерода подтверждают его строение, так как наблюдается характеристическая полоса в обО,О-Дибутилдецоксипропиламидофосфат как экстрагент имеет значительные преимущества перед промышленным трибутилфосфатом.

Соединение может быть использовано для экстракции РЗЭ и актинидных элементов из нитратно-фосфатных систем сложного солевого состава, что имеет большое значение для решения задачи промышленной переработки фосфоритных руд.

Предлагаемый экстрагент обладает большей эффективностью при экстракции суммы

РЗЭ по сравнению с ТБФ: D твч = 1,47;

Рпродунта = 9,40.

Новый экстрагент может применяться в виде раствора в тетрахлорэтилене, имея более высокую эффективность, чем чистый ТБФ.

Экстракция 100 -ным ТБФ очень трудоемка в связи с большой вязкостью системы, что затрудняет разделение фаз, способствует образованию эмульсий, кроме того, ТБФ горюч.

Результаты испытания экстракционной способности О,О-дибутилдецоксипропиламидофосфата в случае извлечения актинидных элементов приведены в табл. 2. ласти 3380 — 3420 см —, которая может быть отнесена к vNH евободн и полоса валентных колебаний фосфорильной группы Р = О 1220—

1230 см — .

5 Полученный О,О-дибутилдецоксипропиламидофосфат был применен для экстракционного извлечения редкоземельных элементов из нитратно-фосфатных растворов сложного солевого состава. Ниже приведен состав мо10 дельных растворов, г/л:

ХТР20з 3,0 — 4,0

Са (ХОз) 2 200

Fe(NOa) з 10

НзРО4 100

HNOB 30 — 40

В качестве разбавителей при экстракции применяли сульфированный керосин и тетрахлорэтилен (ТХЭ). Реэкстракцию РЗЭ прово20 дили слабокислыми растворами азотной кислоты (0,05 — 0,1 н.). Сравнительные данные по экстракции РЗЭ из модельных растворов

M,О-диб),"! и.1дс1!Оiwс 1!!1!рон11. .21з!идофо фато vi u трибутилфосфатом (ТБФ) приведены в табл. 1.

Экстракцию проводили при 1,р, 1, = 1: 1.

50 вверг — объем органической фазы, V, — объем водной фазы, т„, = 5 мин, т„„= 2 ч (тем — время смешения, тотет — время отстаивания). Растворитель — хлороформ. Диапазон концентраций НИОз 1 — 4 М (для опреде55 * ления константы экстракции Кнко,) Диапазон концентраций экстрагента 0,01 — 0,1 М, При извлечении урана экстракционная способность О,О-дибутилдецоксипропиламидофосфата в 9 раз больше, чем трибутилфосфата.

Формула изобретения

О,О-Дибутилдецоксипропиламидофосфат— экстрагент для извлечения редкоземельных и

65 актинидных элементов.

576322

Составитель И. Макаров

Техред Л. Гладкова

Корректор T. Добровольская

Редактор Е. Хорина

Подписное

Заказ 2279/17 Изд. 1хе 837 Тираж 563

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 215982, кл. С 07F 9/22, 1967, б

2. Литвинчева А. С. и др. Экстракция скандия, тория и циркония тетраэтилдиамидом гептилфосфорной кислоты в присутствии роданид-иона. Изв. АН СССР, ОХН, 1970, 5 с. 1935 — 1940.