浅谈有机磷萃取剂.ppt

组会话题 浅谈有机磷萃取剂合成方法的优化,陈世鹏 2012.9,一、金属萃取剂简介,应用：有色金属湿法冶金（铜、锌、钴镍 ） 作用：分离主金属与杂质金属离子、富集主金属离子的浓度、提纯金属离子、改变阴离子的种类 结构：磷酸、铵盐、苯等氢离子或者羟基被一些长链烷基给取代 影响金属离子萃取顺序的主要因素 ： 金属离子的价态、金属离子半径的大小、金属离子的水合能、配位数 等,萃取过程： 萃取剂的配置调节ph 萃取金属离子（逆流萃取） 洗涤反萃电解,二、研究方向,1：设计并合成新型的金属萃取剂。 2：萃取方法的研究(Solvent Systems Combining Neutral and Acidic Extractants for Separating Trivalent Lanthanides from the Transuranic Elements)。 3：在原有的结构基础上，对原有结构进行改造优 化，提高其萃取能力。 4：对原有的合成路线进行优化，改进合成工艺创 造出更简单，收率更高的合成方法。 【二(2，4，4一三甲基戊基)次膦酸的合成-王 晓季， 吕常山】,三、二烷基次磷酸的合成方法简介,二烷基次磷酸分子结构示意图 次磷酸分子结构示意图,传统合成方法 1) 格氏试剂法 2) AlCI3催化反应法 3) 金属络合催化加成法 4) 自由基加成法,1 格氏试剂法,优点：产物纯度较高 缺点：步骤繁琐，产率较低，反应周期长 且格氏试剂的制备条件苛刻。,2 自由基加成法,路线1,磷化氢有毒、产物纯度不够,引发剂,加热、加压,路线2,投料比(二异丁烯次亚磷酸钠)对反应的影响,不同引发剂对反应的影响,引发剂用量对反应的影响,反应压力对反应的影响,反应器材质对反应的影响,反应时间选择为32h,结果：确定了该反应的最佳工艺条件为：选用搪瓷高压反应釜、二异丁烯与次亚磷酸钠的摩尔比为25：1、引发剂为偶氮二异丁腈(AIBN)、操作压力6 MPa、温度为135、反应过程中补加3次引发剂AIBN，总反应时间为32 h，收率达804,缺点,偶氮二异丁腈遇热分解放出氮气和含-(CH2)2-C-CN基有机氰化物 ，100 急剧分解，能引起爆炸着火，易燃，有毒。放出的有机氰化物对人体危害较大 反应在高压下进行，存在安全隐患 产物中仍有较多杂质（单烷基次磷酸，烯烃聚合物）存在，纯度不够,改进后的方法,1）次磷酸钠、酸和 烯烃按比例混合 烯烃和次磷酸钠摩尔比大于2（2.2-2.7） 2）将两种自由基引发剂按5-0.1:1的比例混合，一种为低温或中温类引发剂（过氧化二酰、偶氮类引发剂），另一种为高温类引发剂（过氧化二烷基、过氧化氢物），引发剂总量和次磷酸钠摩尔比在1%-10% 3）反应以含有4-22个C原子的支链烷烃或环烷烃做反应介质，介质与 烯烃体积比为5-0.5:1,优点,1）使用复合自由基引发剂可获得适当的反应速率，提高产物纯度，高活性引发剂可在反应初期获得较高浓度的自由基，快速引发反应，低活性引发剂可是反应进行完全 2）复合自由基引发剂的使用，使产物中单烷基次磷酸含量大大降低，无需经过碱洗和酸化来提纯二烷基次磷酸。简化了后处理过程，降低了生产成本，减少了酸碱废水的排放。 3）以带支链的烷烃、环烷烃作反应介质，其空间位阻阻碍反应物 烯烃自身聚合，降低产物中烯烃聚合物，提高产物纯度,结论,反应物选用次磷酸钠和 烯烃 反应条件：自由基引