Способ получения ионитов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (1 ц ц) Я (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.12.74 (2l) 2085053/05 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.03.76. Бюллетень №11 (45} Дата опубликования описания 11 08.76

:1 (51) М. KJI. С 08F 8/30

Гасударственны9 немнтет

Сааата Инннстреа СССР на делам нзобретеннй н аткрытМ (53) УДК 661.183.123. .3(088.8) И. В. Самборский, Л. Г. Некрасова, В. A. Вакуленко и Л. H. Педикова (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИОНИТОВ

Изобретение относится к получению ионообменных смол избирательного действия, которые могут быть использованы для выделения н разделения конов металлов, Bчастностидля удаления меди из кобальтовых, никелевых и цинковых растворов, Известен способ получения ионнта путем. обработки хлорметилированного сополимера стирола и дивинилбензола (ДВБ) тносемикарбазидом. Полученный ионит предназначен для сорбции оксосоединений и непригоден для гидрометаллургическнх цропессов ввиду очень малой сшнвки (0,5-2% ДВБ) и вследствие этого малой прочности. Кроме того, тя конверсия хлорметильных групп даже при

100-часовом времени реакции достигает только 50%. Для получения используется тиосемикарбазид, выпускаемый только как реактив. 20

Целью изобретения является разработка способа голучения ионита, язбирательно сорбируюшего медь из растворов, содержащих большой избыток ионов кобальта, или никеля, нли цинка, или всех вместе, обладающе Щ го достаточной механической прочностью для применения в гидрометаллургни, Для достижения избирательности сорбции в матрицу нонита внедрены функциональные комплексообразующие группы, содержащие серу, и азот в виде тиоамндных и гидразин ных группировок с ныюпиайИм ня е:Оотнощени ем. Для увеличенйя механической прочности и облегчения условий введения функцианаль ных групп, в качестве матрицы использован хлорметилированный сополимер стирола с дивинилбензолом (Х ОХ 2%) макропористой структуры.

Сущность изобретения состоит в обработке макропористого хлорметнлнрованного сополимера стироаа с днвинилбензолом продуктом реакции гидразик-гидрата с тиомочевиной или тиопианатом аммония в молярных соотношениях 1: 0,5-2, В реакционную смесь помещают предварительно набухший в диоксаие макропористый хлорметилнрован ный сополимер стирола с дивинилбеизолом н реакцию введения функциональных групп проводят в течение 10 час при 90-96оС.

Из раствора, содержашего фатов 40 г/л кобальта, 2 /л кость по меди 14,0 мгlп, по менее 0,1 мг/r, Коэффициент

К 2800.

Со в виде сульмеди. Ем% кобальту разделения

5075<Р

Макропористое строение гранул сополимера и водно-диоксановая срсда обеспечивают высокую степень конверсии, определяемую по содержанию серы в ионите. Ионит с менhr шим содержанием серы (молярное соотношение Гидраэин: тиоцианнт. (тиомочевина)

1:0,5) пригоден для удаления меди из ко бапьтовых и никелевых растворов, ионит с большим содержанием серы (молярное соат ношение 1: 2) цокаэывает лучшие резуль>

Феты прн удалении меди из цищговых раство

Роев

Пример 1. Получение продукта А.

Макропористый хлорметилированный сог1олимер стирола с дивинилбензолом (сддержание иэооктана при получении сополиллера

0,8 вес. ч. на 1 вес, ч. суммы моно >1еров, содержание дивинилбенэола 12%, содержание хлора 18,8%) в количестве 3О г заливают 40 г диоксана и оставляют набухать при комнатной температуре 3 часа. За это время весь диоксан входит внутрь сферических гранул сополимера. Получают 70 г набухшего в диоксане сополимера 42,9%.

К продукту взаимодействия 1 моля гидразин-гидрата и 0,5 моля тиоцианата аммония, состояше 1у в основном из тиокарбогидраэида, добавляют 70 г продукта A (30 г считая на сухой соцолимер ) и реакционную смесь выдерживают в течение 30

10 час при температуре 90-92 C., затем о сферические гранулы отделяют от жидкости, промывают раствором серной кислоты от остатков аминируюшей среды, одновременно переводя ионит в сульфатную форму. 35

Получают 65 г ионита с влажностью 36%.

Содержание серы в ионите (гидроксильная форма) 11,2%, что соответствует конверсии 91%, Пример 2. Вся последовательность 40 операций и количество вводимых компонентов такие же, как в примере 1, за исключением того, что используют про укт взаимодействия 0,5 моля тиоцианата аммония и 0,5 моля тиомочевины. Получают 68 r 45 ионита с влажностью 37,6%, Содержание серы в сухом ионите (гидроксильная форМа) 11,37, что соответствует конверсии

92%.

Ионигы, полученные по примерам 1. . и 2 50 идентичны по своим свойствам, имеют сле дующие показатели емкости по металлам.

Иэ (>а>."1 в>> >й) содержа1цего Е> В?1де су:Ес:фатов 20 r /л >11>келя, .l Г/л меди. Емкость по меди )., „ мг/1, ио никелю 0,3 мг/г.

СLl

Коэффициент разделения К - 532.

М

Из никелевого электролита, содержащего 100 1/л никеля и 0,8 г/л меди, 0,5 r/л кобальта, > 20 r/л сульфат-иона, 60-80 r/л хлор-иона. Емкость по меди 16,6 мг/г, по никелю 0,7 мг/г. Коэффициент разделеСц ния К, 2970.

Иi

ll >, и л1 е р 3. Готовят смесь 50 r (1 л1»>и,) гидраэин-гидрата и 152 г (2 мохгя) г!1»!!и<>ната аммония, К продукту Вэа имодей<-твия 1 моля гидраэин-гидрата и 2 м тиоцианата аммония, состоящему в основном из гидразодитиокарбамида, добавляют

7(г набухшего (30 г считая на сухой сополимер) продукта А. (см, пример 1) и

1>еакиионную смесь выдерживают в течение

l1.1 час при температуре 90-96 С. Затем сферические гранулы отделяют от жидкости, и1>омь>вают раствором серной кислоты от оста гков аминируюшей среды, одновременно переводя ионит в сульфатную форму, Полу чаю г 7 3 r HOHHTa с влажностью 36, 19о.

Содержание серь в сухом ионите (гидрокс 1льная форма) 17,9% что соотнетствует

K0EEBP f >о ии 86 .>».

Il р и м е р 4. Вся последовательность огераций и количество вводимых компонентов такие же, кек в примере 3, за и<.ключением того, что используют продукт взаимо« действия 2 моля тиоцианата аммония и 2

1oJlH гиомочевины.

1>1>питы, полученные по примерам 3 и 4, идеигичны по своим свойствам и имеют следующие показатели емкости из раствора, содержащего в виде сульфатов 1 г/л меди, 1 г/л цинка. Емкость по меди 15 мг/г, по пинку 0,07 мг/г. Коэффициент разделе«

Сц иия К = 214.

Ег>

Пример 5, К продукту взаимодей ствия 1 моля гидраэинсульфата и 1 моля тиоцианата аммония, состоящему в основ ном из сульфатов тиосемикарбазида и аммония и тиосемикарбаэида основания, добавляют 70 г продукта А (см. пример 1) и реакц>1онную смесь выдерживают в течение

10 час при температуре 92-96оС. Затем сферические гранулы отделяют от жидкости, промывают водой и раствором серной кислоты. Получают 70 r ионита с влажностью

37Ъ. Содержание серы 14,7%, конверсий

83" >.

5() 7 5йй

Составитель 1 -Русских

РедактоР П.данилович Техред Е.Подурушнна КоРРеатор Jf.3Ьнискина

THpaa% %6йэ

Заказ5Ю

Подп

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР но делам нзооретеннй н открытий

Москва, 1ИО35, раушскав нао, 4

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

tj

Е. 1к ос т ь ион и та из раствора, содержащего 1 г/л меди и 1 г/л железа, составляет по мелю 1 3,4 мг/г и по железу 1,3 мг/г

Cil (коеффициент разделения К 10), из

Fe 6 раствора, содержащего 1 v/ë меди и 1 г/л цинка, - по меди 2 1, 1 мг/г и по цинку

0,1 мг/г (коэффициент разделения

См

К5 211), из раствора, содержащего в виде сульфатов 2 г/л меди, 40 г/л кобальта,10 по меди 22,3 мгlг и по кобальту0,5 мг/г (коэффициент разделения К, 211), из

Си раствора, содержащего в вйде сульфатов

2 г/л меди, 40 г/л кобальта, - по меди 35

22,3 мг/г н .по кобальту 0,5 мг/r (коэффиС9 циент разделения К 894).

Со

Формула изобретения

Способ получения ионитов путем взаимодействия хлорметилированиого сополимера стирола и дивинилбензола макропористой структуры с соединением, содержащим ком плексообразующие группы, о т л и ч а юшийся тем; что, с целью увеличения избирательности сорбции меди из растворов, содержащих ионы других тяжелых металлов, в качестве соединений с комплексообраэую щнми группами используют продукт взаимо действия 1 моля гидразина или его соли с

0,5-2 молями тноцианата аммония или тио моче вины,