Способ утилизации отходов производства нитрилотриметилфосфоновой кислоты

 

СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА НИТРШ10ТРИМЕТШИЮСФОНОВОЙ КИСЛОТЫ, содержащих 20-25% нитрилотриметилфосфоновой кислоты, 1014% солйной кислоты, 6-9% фосфористой и фосфорной кислот и 5-8% продуктов неполного фосфорилирования аммиака, отличающийся тем, что, с целью предотвращения загрязнения окружающей среды, указанные отходы обрабатывают при основным карбонатом меди, взятым в молярном соотношении с нитрилотриметилфосфоновой кислотой, равном 2,5-3:1, с последующим подщелачиванием едким натром или кали до рН 1,7-3,6, выпавший при этом ociaдок нерастворимого полиядерного ком-, плекса нитрилотриметилфосфоновой киt слоты с медью обрабатывают 20-25%-ным раствором нитрилотриметилфосфоновой кислоты, взятой в массовом л соотношении с комплексом (в пересчете на сухой продукт) , равном 1:2,8-3,1 и подщелачивают реакционную смесь до рН 5-6,7 с образованием § эноядерного растворимого комплекса.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) 3150 С 0 F

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3334534/23-04 (62) 2859156/23-04 (22) 20.08.81 (23) 27.12.?9 (46) 15.03.84. Бюл. М 10 (72) М.В.Рудомино, Н.И.Крутикова, Е.К.Колова, Н.М.Дятлова, В.В.Леженин

Г.К.Ажигалиев, А.В.Сафиулина, П.Я;Решетников, 10.И.Баранов, и Н.К.Малинин (53) 547.341.07(088.8) .(56) 1. Патент t:IHA Р 3476799, кл. 260-502,5, опублик. 1969.

2. Кармазина Л.Д. и др. Синтез н термическая устойчивость глицин-бис-метиленфосфонатов и нитрилотриметиленфосфонатов переходных элементов, "Координационная химия", I б, с.804. (54)(57) СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ

ПРОИЗВОДСТВА НИТРИЛОТРИМЕТИЛФОСФОНОВОЙ КИСЛОТЫ, содериащнх 20-25Х иитрилотриметилфосфоновой кислоты, 10143 солйной кислоты,:6-9Х фосфористой и фосфорной кислот и 5-SX продуктов неполного фосфорилировання аммиака, отличающийся тем, что, с целью предотвращения загрязнения окружающей среды, указанные отходы обрабатывают при 710 С основным карбонатом меди, взятым в молярном соотношении с нитрилотриметилфосфоновой кислотой, равном 2,5-3:1 с последующим подщелачнванием едким натром или кали до рН 1,7-3,6, выпавший при этом осадок нерастворимого полиядерного ком-, плекса нитрилотриметилфосфоновой ки-! слоты с медью обрабатывают 20-253-ным раствором нитрилотриметилфосфоновой кислоты, взятой в массовом соотношении с комплексом (в пересче-. те на сухой продукт, равном

1:2,8-3,1 и подщелачивают реакцион» ную смесь до рН 5-6,7 с образованием эноядерного растворимого комплекса.

1079

Изобретение относится к химии фосфорорганических соединений, а именно к способу утилизации отходов производства нитрилотриметилфосфоновой кислоты, (НТФ }, которая является эффективным комплексообраэующнм реагентом.

При получении НТФ взаимодействием треххларистого фосфора с формальдегидом и хлористым аммонием или гек- lp саметилентетрамином в водной среде целевой продукт получают с выходом

54-68Х }1 ).

Однако исследование состава маточных растворов, полученных после отделения от реакционной массы кристаллического продукта, показывает, что в них удерживается до 20-25Х НТФ, Попытки выделить остаточные количества НТФ различными технологическими приемами, например упариванием, высаливанием органическими растворителями и др., не принесли положи-. тельных результатов, в связи с чем большие объемы маточных растворов, содержащие значительные количества

НТФ, в настоящее время передаются на специальную обработку для уничтожения.

Использование отходов производства НТФ для,получения моноядерных ком плексов НТФ с медью также не пред« ставляется возможным из-эа высокого содержания в укаэанных маточных расвЪ ворах других соле- и комплексообразунщих соединений: соляной, фосфо- З5 ристой и фосфорной кислот, а также продуктов неполного фосфорилирования аммиака.

Известен способ получения моноядерного комплекса НТФ с медью, заключающийся в том, что чистую НТФ подвергают взаимодействию со стехиометрическим количеством карбоната меди в водной среде с последующим до 45 бавлением к реакционной смеси гидроокнси калия до рН 5-6 и выделением полученного комплекса путем частичного упаривания раствора и высаливания продукта этиловым спиртом (2 3.

Однако этот метод невозможно применять для обработки маточных растворов производства НТФ иэ-за высоко го содержания в них других соле- и комплексообразуннцих соединений, та- 55 ких как соляная, фосфористая и фосфорные кислоты, что ведет к загрязнению окружающей среды.

652 2

Целью изобретения является предотвращение загрязнения окружающей средыв

Поставленная цель достигается теь что согласно способу утилизации отходов производства НТФ, указанные отходы, содержащие 20-25 НТФ, 10-14Х соляной кислоты, 6-9 фосфористой и фосфорной кислот и 5-8Х продуктов неполного фосфорилирования аммиака, обрабатывают при 7-10 С основным

0 карбонатом меди, взятым в молярном соотношении с НТФ равном 2,5-3!1 с последуншим подщелачиванием едким натром или кали до рН 1,7-3,6, вы" павший при этом осадок нерастворимого полиядерного комплекса НТФ с медью обрабатывают 20-50Х-ным раствором НТФ,взятой в массовом соотношении с комплексом (в пересчете на сухой продукт), равном 1:2,8-3,1, и подщелачивают реакционную смесь до рН 5-6,7 с образованием моноядерного растворимого комплекса.

Пример 1. Получение растворимого моноядерного медного комплекса НТФ натриевой соли.

К раствору 84 г (0,6 моль) гексаметилентетрамнна и 310 r 37 -ного водного формалина (3,8 моль CH20 ) в 360 мл воды прибавляют по каплям при перемешивании 990 r (7,2 моль! треххлорнстого фосфора с такой скоростью, чтобы температура реакционной смеси не превышала 55-70 С. Зао тем реакционную массу нагревают при

98-100 C 1 ч и постепенно охлаждают о при перемешивании. Получают 515 г влажной НТФ, что после высушивания соответствует 465 r (65 от теоретического}.

К собранным маточным растворам (490 r}, содержащим 20Х НТФ, прибавляют при перемешивании небольшими порциями 100,0 г (0,45 моль) меди углекислой основной, поддерживая температуру 7-10 С. Смесь перемешивают до полного растворения соли и окончания выделения углекислого газа-примерно 30 мин. К полученному сиропообразному раствору темно-зеленого цвета(рН 1) прибавляют по каплям при перемешиванни и температуре 15-20 С 137 мл (10 И)раствора едкого натра, доводя рН до 1,7-2,2.

Спустя 0,5 ч к смеси, из которой вы-, пал осадок зеленовато-голубого цвета, прибавляют 615 мл метилового спирта и перемешивают. Осадок отделяют

Составитель В.Иякушева

Редактор Т. Веселова Техред И.Метелева Корректор А.Зииокосов

Заказ 1254/24 Тираж 381 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 1079 центриФугированием. Получают 417 г влажного продукта, что соответствует после высушивания 200 F Влажный продукт суспендируют в 585 ил воды и полученную суспензию прибавляют порциями к раствору 71 г НТФ в

284 мл воды. Реакционную массу размешивают до полного растворения взвеси. Затем по каплям при перемешивао нии, поддерживая температуру 50-55 С вносят 193 мл 10 М раствора едкого натра до рН 6,2-0,7 и полного растворения образующегося в начале реакции голубого осадка. Получают сиропообразный сине-зеленый раетвор, иэ которого прн высушивании с помощью распипительной сушки извлекают

350 г (96Х от теоретического ) растворимого моноядерного комплекса НТФ.

Найдено,X: Си 13,6; P 20,1;

Н о 10,1. йа,1СиН1е3Н О (СЗН М Na>0 CuP>)

Вычислено,й: Си 13,2; P T9,3;

Н20 11,2.

Пример 2. 450 r маточных растворов, содержащих 25Х НТФ, в условиях, аналогичных примеру 1, обрабатывают последовательно 125,8 г (0,56 моль 1меди углекислой основной, затем 160 мл 10 И едкого натра до рН l 9-2,0 и 700 мл метнлового спир-; та, отделяют 470 г влажного продукта, что соответствует по вшсушенной аликвоте 225 г сухого продукта. Влажный продукт далее обрабатывают, как в примере 1 ° раствором 75 r НТФ s 35

ll5 мл воды, затем доводят рН до

6,2-6,6, добавляя 200 мл 10 И ед652

4 кого натра. Выход растворимого моно-. ядерного медного комплекса натриевой соли 370 r(97X от теоретического) .

Найдено,Х: Си 13,3; Р 20,5;

С Н М1 Na 0 СиР>, Вычиолено,X: Си !3,2; P 19.3.

Пример 3. Получение растворимого моноядерного медного комплекса НТФ калиевой соли, Калиевую соль медного нерастворимого комплекса НТФ получают аналогично описанному в примере 1, используя для обработки маточных растворов

НТФ 235 мл 50Х-ного раствора едкого кали и доводя рН до 3,1-3,6. Получают 688 г влажного осадка, что соответствует по высушенной аликвоте

330 r сухого продукта. Влажный осадок обрабатывают раствором 106 г НТФ в

106 мл воды, 250 ил 50Х-ного едкого кали, доводя рН до 5-6. Полученную голубовато-зеленую массу выдерживают при 20ОC в течение 3 ч, после чего к загустевшему сиропу прибавляют

5 л метилового спирта и тщательно перемешивают в шаровой мельнице. Осадок отФильтровывают и высушивают на воздухе при 40-50 С. Выход продукта

478 r (95X от теоретического).

Найдено,X: Си 12,2; P. 17,3;

К 21,2.

К СиН1.3Н<0 (СЗН"е" "С ЪРЗ

Вычислено,Х: Си 13 0; Р 17,6;

К 22,1.

Предлагаемый способ позволяет утилизировать отходы производства НТФ и предотвратить, таким образом, загрязнение окружающей среды.