А. Н, Болотов, H. Г. Жукова, Ю, И. Кузовов, А, И. Зорина, Ю, В. Трофимов, Н. П. Величко, Б. Н. Ласкорин, H. Ю. Гастева и А. В. Мачинский (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНИОНИТОВ

Изобретение относится к синтезу хими. чески активных высокомолекулярных соединений, в частности суспенэионных аниовЂ” нитов, таких как АМп, АМ-2Б, которые применяются для извлечс ия благородных редких и других металлов из растворов и

5 пульп.

Известны способы получения суспензионных анионитов по которым реакпии ами1 нирования хлорметилированных сополиме1О ров осушествляют в жидкой фазе. При этом ачинируюший агент либо вовсе не разбавляют 1), либо растворяют в каком-нибудь жидком низкомолекулярном растворителе, например, воде (2)

Однако данные способы получения анионитов характеризуются большой продолжительностью процесса взаимодейств ияя сополимера с амином, что ограничивает производительность действуюших установок; кроме того, глубина аминирования гранул хлорметилированного сополимера ниже теоретически возможного уровня, что отражается на свойствах сорбента (ем2 кости и механической прочности); удаление остатков аминируюшего агента из влажных гранул сорбента требует примевЂ” нения различных прочывных растворов, утилизаиия и обезвреживание которых сопряжено с дополнительнычи технологическими трудностями и расходами, ВоэвЂ” никаюшая при этом проблема захоронения или сжигания химических стоков отрииательно отражается на экологической среде; влажные, набухшие в воде аниониты, получаемые по этим способам, при минусовой температуре замерзают и теряют механическую прочность, поэтому их хранение и транспортировка связаны с расходами на утепление почешений и транспортных средств, либо требуют спепиальной технологии упаковки.

Наиболее близким к предлагаемому является способ, согласно которому хлорчетилированный сополичер (XMC) обрабатывают жидким 100 -ныч дичетиламином (ПМА) или 20-40"- -ныч раствором ЛМА в метаноле, а затем остатки амина из вЂ” 30699 з гранул сорбента удаляют водш.>чи проиывквчи в те гение 20-24 ч. При аточ осуществляются следующие промывки:

1-водно-ачинная 6-8 ч, Д-водная 2 ч, Щ-солянокислая 6-8 ч, Л вЂ” водная 6 ч

Ы.

Блажный анионит (40-50 4 влаги) упаковывают в полиэтиленовые мешки, хранение и транспортировка которых в зимних условиях требует поддержания плю- 10 совых температур. Меха>шческвя прочность известного анионита 90-957; полная обменная емкость., (ПОЕ)

3,0-3,3 мм-акв/г; емкость по золоту не более 17 мг/г 15

Указанный способ характеризуется всеми вышеперечисленными недостатками„

Кроме того, вминирование пористого ХМС в жидкой метанольной фазе LIMA сопряжено с образованием значительных ко- 20 личеств высокоосновных амчониевых групп, что неблагоприятно отражается прн селективной сорбции золота иэ сложных цианистых сред.

Бель изобретения вЂ” улучшение качества сорбентв и усовершенствование техновЂ” логии процесса аминироввния, Поставленная цель постигается путем осуществления процесса аминирования по-. ристых. хл орметилироввнных сополимеров в газовой фазе с последующей отдувкой амина.

Через слой сухого или влажного пористого ХМС пропускают поток газообразного амина до получения необходимой глубины замещения. Используют такую концентрацию аминя в газовом потоке, которая обеспечивает плавное протекание процесса. Температура процесса газового аминирования может регулировать--10 ся концентрацией амина в газовой смеси и скоростью его подачи в зону реакции.

Концентрацию амина в газовом потоке регулируют с помощью газа-рвзбввителя, например, азота или изменением интенсив- 4 ности испарения жидкого амина.

Время аминирования ХМС в газовом потоке зависит от вида используемого амина, колеблется от 0,5 до 5 ч и всег- $0 да при прочих равнь>х условиях значительно меньше времени вминирования ХМС в жидкой фазе. Твк,при аминировании пористого ХМС водным 40%-ным раствором диметиламинв максимальное замещение дос-> тигается в зависимости от температуры о (20-40 С) через 6-12 ч, в при газовом аминироввнии через 0,7-2 ч.

IIocrre окончания газо» >и. в ициргьвпия непроревгироваьший вчин иэ гранул сорбентв удаляют гвкуумироввнием с одновреченным подогревом зоны реакции в течение 1-6 ч (в эависичости от температуры подогрева и глубины вакуумирования). Газообразный амин при аточ пропускают через следующие порции свежего

XMC или улавливают в существующих на вакуумной линии аппаратах известными способачи.

Получаемый в результате газового аминироввния анионит находится в сухом, безводном состоянии.

ИК-спектры образцов внионитов АМ-2Б и АМп, полученных четодоч газового амивЂ” нироввния, идентичны со спектром образцов полученных известными способами, Условия аминирования и свойства аннов нитов представлены в таблице.

Пример 1. 60 г сухого пористого ХМС с содержанием 17,5 4 С3 помещают в стеклянную колонку с пористым дном (Д =30 мм, 4 =300 мм), Снизу в к ол онку подают в м ини рующую смесь, состоящую из паров триметиламина (TNA) и азота, в таком количестве, . чтобы обеспечивалось перемешивание r ранул (кипящий слой") и температура реакционной массы находилась в прео делах 40-50 С.

Необходимую концентрацию TNA в газовом потоке создают испарением жидкого вчинв иэ цилиндра, сообщающегося с потоком азота, XMC обрабатывают газовым потоком в течение 2-ч после чего

ТМА иэ потока исключают, в систему вакуумируют при 400 мч рт.ст. в течение 2 ч. Сухой готовый анионит имеет следующую характеристику: выход -65 г;

ПОЕ по С II-иону 3,30 мг-акв/г; механическая прочность 99,8 .

Пример 2. 50 г влажного пористого ХМС с содержанием 18,0 4 СЯ помешают в стеклянную колонку как в примере 1 и аминируют газовым потоком, содержащим пары (LIMA в азоте, при о

50-60 С, Через 2 ч LIMA из газового потока исключают, систему вакуумируют

Р е уменьшенный поток азота пыогревают о до 40 С. Через 3 ч выгружают готовый сухой анионит AN-2Б. ПОЕ по С1-иону

3,4 мг-акв/г, при атом емкость по низкоосновным группам составляет 3,2 мг-вкв/г по высокоосновным 0,2 мехвнимг. ъкв г М ческая прочность 99,7 ..

Таким образом, предлагаемый метод газового аминирования позволяет значи-306 тельно сократить время, необходимое на приготовление одной партии сорбента, макси мал ьно а втоматизировать процесс, и, тем самым, расширить возможности существующих установок. 5

При осуществлении синтеза анионита

АМ вЂ” 2Б по предлагаемому способу исключается из условий аминирования возможность протекания побочной реакции образования четвертичных аммониевых ос- 10 нований (сшивки макромолекулярных JIeпей в процессе аминирования), что позволяет заранее планировать и строго контролировать соотношение низкоосновных и высокоосновных групп в сорбенте. Это об-1 стоятельство благоприятно отражается на селективности и емкости анионита АМ-2Б

Известный способ

400 r/ä (СН) ИЦ в метаноле

18 3 25 12 20

Предлагаемый способ (CHá)2NH газ

183 40 50 2 4

Источники информации, 45 принятые во внимание при экспертизе

2. Патент США N 2900352, 50 кл. 260-2.1, опублик. 1959.

ЦНИИПИ Заказ 1451/8 Тираж 549 Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул Проектная, 4

Формула изобретения

Способ получения анионитов путем аминирования пористых хлорметилированных сополимеров с последующим удалением непрореагировавшего амина из гранул сорбента, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью улучшения качества анионитов, усовершенствования технологии процесса аминирования, аминирование осуществляют парами амина с последующей отдувкой амина.

> при сорбции золота (см, табл.). Кроме того, газообразное аминирование позволяет получать большую глубину замещения (ПОЕ) и более высокую механическую прочность. Последняя связана с исключением из реакции аминирования жидкостнодиффузионных процессов.

Исключение из технологии синтеза анионитов." мокрых" операций значительно упрощает проблему утилизации и захоронения химзагрязненных стоков.

В результате осуществления предлагаемого способа, получается сухой, механически прочный сорбент, способный выдерживать минусовые температуры (до о

-60 С) цри хранении и транспортировке.

3,18 92,1 2,33 0,109

3,42 99,6 2,33 0,121

1 Патент США N,2642417 кл. 260-2. 1, опублик. 1 953.

3, Авторское свидетельство СССР

N 394391, кл. С 08 F 212/14, 1971, {прототин).

Похожие патенты: