Сополимер стирола и дивинилбензола,содержащий метилпиразольные группы,для сорбционного концентрирования и извлечения благородных металлов

Авторы патента:

C08J5/20 - изготовление сформованных структур ионообменных смол

C08F8/30 - введение атомов азота или азотсодержащих групп (продукты полимеризации изоцианатов или изотиоцианатов C08G)

C08F212/14 - замещенное гетероатомами или группами, содержащими гетероатомы

) Сополимер стирола и дивинилбензола , содержащий мётилпиразольные группы, общей формулы . ,2;п 2-30 мол.%;т 35-75 мол.%; Jjfl-25 мол.%; (n+m+i) мол.%, для сорбционного коицентрирования и извлечения благородных металд бв.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦ)ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„11 151

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

-CHl

tCH3) ., \

1где R вЂ” Н, -СН,СН, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3620421/23-05 (22) 14.06 ° 83 (46) 15.06.85. Бюл. N 22 (72) А.В. Смирнов, М.Л. Петрова, Ф.А. Любинскис, В.И. Журавлев и Н.И. Захаренко (53) 661.183. 123(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 988830, кл. С 08 F 212/14, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР

В 603302, кл. С 08 F 212/14, 1977. сн, .р=1,2; n=2-30 мол.Х; m=35-75 мол.Х;

4140, С 08 F 212/14 С 08 F 8/801 .С 08 2 8/20 (54) СОПОЛИИЕР СТИРОЛА И ДИВИНИЛБЕНЗОЛА, СОДЕРЖАЩИЙ МЕТИЛПИРАЗОЛЬНЫЕ

ГРУППЫ, ДЛЯ СОРБЦИОННОГО КОНЦЕНТРИРО-

ВАНИЯ И ИЗВЛЕЧЕНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛ-

ЛОВ (57) Сополимер стирола и дивинилбензола, содержащий метилпиразольные группы, общей формулы р 1,2, п =2-30 мол. Х;в=35-75 мол. Х °

1=1-25 мол.Х; Ч=100-(и+ш+1) мол.Х, для сорбционного концентрирования и извлечения благородных метаящо2в.

CH) сн,1

1» сн-сн, (СНз) сн,сн, СН -Ж,. 5 вЂ” сн,сг

l 11615

Изобретение относится к химии вы-сокомолекулярных соединений и может быть использовано в аналитической химии и гидрометаллургической промышленности для сорбционного извлечения благородных металлов.

Известен сополимер стирола и дивинилбензола, содержащий метилпиразолметиленовые группы, предназначенные для сорбции благородных металлов Щ .16

Однако селективность сорбции нла- тиновых металлов в известных сорбентах неудовлетворительна.

Наиболее близким.к изобретению по структуре и достигаемому эффекту явля- 1g ется сополимер стирола и дивинилбенscma, содержащий метилпиразольные группы

Известный сополимер,получают путемщ обработки галоидметилированных сополимеров стирола и дивинилбенэола различной макромолекулярной структуры

3(5)-метилпиразолом Q2g. Такой сополимер обладает избирательностью по отношению к микрограммовым количест1С 1

» где R вЂ” Н, -СН,СН,.

% сн, р1,2; и 2-30 мол.Х; ш 35-75 мол.Х, 1 1-25 мол.Х, q=100-(è+ø+1) мол,Х, .применяют для сорбционного концентрирования и извлечения благородных металлов.

Предлагаемые сорбенты получают аминированием сополимеров стирала, содержащих Й-хлорэтильные группы, М

Используют макро- и микропористые сополимеры стирола и дивинилбенэола с N-хлорэтильными группами, содержащие от 11 до 27Х хлора. Аминирование. проводят 3(5)-метилпиразолом при И

75-85 С в присутствии соединения основного характера, выбранного иэ

;группы, содержащей гидроокиси щелоч;

14 2 вам благородных металлов (Pd, КЬ, Pt, Ir) в присутствии миллиграммовых, количеств ионов меди, например при концентрации укаэанных благородных металлов в 1 н. растворе соляной кислоты 0,02-10.мкг/мл и концентрации ионов меди до 25 мг!мл. При этом степень извлечения Pd, Rh, Pt, Ir составляет 100, 100, 89 и 100Х соответственно.. Однако известный соиолимер заметно снижает избирательность по отношению к благородным металлам, особенно к Rh, при увеличении концент- рации ионов меди в растворе до 50 и 100 мг/мл. Степень сорбции КЬ снижается до 78 и 56Х соответственно, что обусловливает значительные потери этого наиболее дорогостоящего металла платиновой группы.

Цель изобретения вЂ” получение сополимера, содержащего метилпиразольные группы, для сорбционного концентрирования и извлечения благородных металлов с высокой селективностью сорбции.

Поставленная цель достигается тем, что сополимер стирола и дивинилбензола, содержащий метилпираэольные группы, общей формулы ных металлов и аммония или соли сильного основания и слабой кислоты, предварительно выдерживая сополимер с N-хлорэтильными группами в диоксане или диметилформамиде.

Новые сополимеры представляют собой гранулы правильной сферической формы светло-желтого цвета, устойчи.вые в кислых (до 5 н.) и щелочных (до 1 н.) средах при нагревании о вплоть до 100 С.

Использование предлагаемых соединений для концентрирования и извлечения благородных металлов возможно как в статических, так и в динамических условиях из растворов и пульп.

Сорбционная емкость предлагаемых соединений при содержании в них дивинилбенэола 8-10 мол.X достигает

1161514

460 мг/r. Новые сорбенты можно использовать для концентрирования и извлечения благородных металлов иэ растворов, додержащйх:.медь и другие цветные металлы в количестве до 100 мг/мл, в отличие от известных пиразолсодержащих сорбентов, практи чески без снижения степени извлечения Rh. . Hp и м е р t. В трехгорлую колбу емкостью 250 мл, снабженную мешалкой, обратным холодильником и термометром, загружают 10 r макропористого сополимера стирола и дивинилбензола, содержащего Я-монохлорэтильные группы, заливают 30 мл диоксана и оставляют для набухания в течение 15 мин, а затем добавляют

50 мл 3(5)-метилпираэола с предварительно растворенным в нем 0,5 г

Na0H. Реакционную смесь нагревают до 75 С и выдерживают при перемешивании в течение 3 ч. Затем реакционную смесь охлаждают до 30 С и .от- фильтровывают. Далее продукт промывают этиловым спиртом (два раза по

50 мл) и дистиллированной водой (500 мл). Сорбент отжимают на фильт ре и высушивают при 80 С в течение

6 ч и анализируют.

Пример 2-9. Сополимеры получают по способу, описанному в примере 1, за исключением того, что в примере 2 для набухания сополимера используют диметилформамнд, а температура синтеза составляет 75 С, в примере 3 используют 3(5)-метил пираэол (50 мл) с предварительно растворенный в нем NaOR в количестве 12 г, в примере 4, аналогичном о примеру 3, температура синтеза 85 С.

Элементный состав и другие характеристики исходных и конечных продуктов, а также сорбционная емкость предлагаемых сополимеров по Ag+ при сорбции из 0,1 н. раствора AgNO приведены в табл. 1.

Испытания сорбентов проводят в лабораторных и производственных усло виях статическим и динамическим методами при комнатной температуре и при нагревании образцов в растворах до 95 С.

Иедь, содержащаяся в растворах в милиграммовых количесгвах (до 100 мг/мл), при сорбции из нейт16 ральных и кислых сред не оказывает существенного влияния на степень извлечения Pd, Rh, Pt, Ir в отличие от известных пираэолсодержащих сорбентов P2J, для которых при содержа15 нии меди 50 мг/мл происходит уменьшение степени сорбции Rh до 78X,а при содержании меди 100 мг/мл до 56Х.

Сорбционная способность сорбента, содержащего N-алкнленаминопиразоль® -ные группы (сорбент по примеру 4, табл. 1), по отношению к благородным металлам в 1 н. растворе соля.ной кислоты в присутствии меди при 95 С представлены в табл. 3.

Концентрация .Pt, Pd, Rh u Ir pas: на 6,5; 2",5; 1,6; 1,8 мкгlмл соответственно. Количество сорбента

100 мг на 25 мл раствора. Определение металловпосле сорбциипроводят спек-! тральным методом на спектрографе СТЭ-1 с полуавтоматическойприставкой АИ-З.

Предлагаемые сорбенты могут быть использованы для концентрирования серебра и золота из цианистых растворов. Ири этом коэффициент селективности (отношение суммы сорбированных золота и. серебра к сумме сорбированных цветных металлов) при рН 10,5 и содержании свободного NaCN 300 мг/л

4О составляет 0,73, в то время как для известных сорбентов коэффициент селективности в аналогичных условиях 0,46.

Сорбнрованные благородные металлы мо,гут быть количественно десорбированы щелочными растворами нитра а или ро- данида аммония.

1161514

Таблица 1

Исходный сополимер

Пример

Полученный сополимер

Количество хлорэтиль

Cl 7. Емкость сополиСодержание

ДВБ, мол.Ж

Cl Ж

М, Ж