Спосіб одержання аніоніту

1 Спосіб одержання аніоніту шляхом амінування хлорметильованого співполімеру стиролу з дившілбензолом при температурі 50-65°С воднометанольним розчином амінуючого реагенту, який відрізняється тим, що для амінування хлормети льованого співполімеру беруть амінуючий реагент диметиламшоетилметакрилат при ваговому співвідношенні співполімеру до диметиламшоетилметакрилату 1 (0,8-2,8) 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що амінування хлорметильованого співполімеру здійснюють 20-70% водним або метанольним розчином диметиламшоетилметакрилату 3 Спосіб за пп 1 та 2, який відрізняється тим, що амінування хлорметильованого співполімеру здійснюють при температурі 50-70°С протягом 5-10 годин Винахід відноситься до способів одержання аніонітів, які можуть бути використані у ХІМІЧНІЙ промисловості, при утилізації стічних вод, зокрема для вилучення золота зі складних ціанідних розчинів Відомим способом одержання аніонітів є синтез із використанням мономерів (Химическая энциклопедия, 1990 том 2, С 519 - 521) Синтез полімерних аніонітів найчастіше здійснюють - поліконденсацією або полімеризацією мономерів, що містять юногенні групи, з утворенням сітчастого полімеру, - приєднанням юногенних груп до окремих ланок раніше синтезованого сітчастого полімеру, - приєднанням юногенних груп до ланок синтетичного ЛІНІЙНОГО полімеру з одночасним перетворенням його в сітчастий полімер Одержувані поліконденсацією ІОНІТИ, ЯК правило, поліфункцюнальні, сітчастість їхньої структури важко регулювати До того ж їх механічна МІЦНІСТЬ І хімічна СТІЙКІСТЬ недостатні Тому зараз майже всі ІОНІТИ виготовляють в основному полімеризацією або співполімеризацією, наприклад, стиролу з дившілбензолом, із наступним хлорметилюванням хлорметиловим ефіром або сумішшю параформу і хлористого водню При цьому одержують проміжний продукт, який потім перетворюють у монофункцюнальний ІОНІТ будь-якої основності Відомий спосіб одержання аніонітів шляхом хлорметилювання співполімерів стиролу і ДИВІНІЛ бензолу монохлордиметиловим ефіром у присутності каталізаторів Фріделя-Крафта з наступним амінуванням (а с СРСР № 504790, С08Р8/32, 1976) Цей спосіб досить громіздкий і, крім того не забезпечує одержання аніоніту з потрібною механічною СТІЙКІСТЮ та ємністю Найбільш близьким за технічною сутністю є спосіб одержання гранульованого аніоніту (патент України № 3838, МПК4 С08Р8/32, 1994р) Згідно з цим патентом беруть хлорметильований співполімер стиролу з дившілбензолом і здійснюють амінування водно-метанольним розчином триметиламіну Амінування ведуть при температурі 50 65°С водно-метанольним розчином триметиламіну з молярним співвідношенням триметиламіну, води і метанолу 0,085 - 0,5 0,55 - 2,8 0,9 - 2,2 ВІДПОВІ ДНО Отриманий аніоніт має повну обмінну ємність (ПОЄ) 3,3 мг-екв/г і механічну МІЦНІСТЬ 98% Спільними ознаками з винаходом, що заявляється, є амінування хлорметильованого співполімеру стиролу з дившілбензолом при температурі 50 - 65°С водно-метанольним розчином амінуючого реагенту Причинами, що перешкоджають одержанню потрібного технічного результату є те, що аніоніт із розміром гранул 1,0 - 2,5мм, одержаний за способом-прототипом, не має достатньої гідромеханічної МІЦНОСТІ при використанні в гідрометалургійних процесах вилучення золота зі складних абразивних пульп, а також аніоніт має недостатньо високі ю (О 44625 сорбціині характеристики по іонах золота при сор2 години при 70°С бції його з ціанідних розчинів 2 години при 80°С В основу винаходу поставлено задачу в спо4 години при 95 °С собі одержання аніоніту шляхом зміни параметрів Після закінчення процесу співполімеризації процесу забезпечити поліпшення сорбційних хараодержаний продукт промивали, сушили, відбирали ктеристик по іонах золота при сорбції його з ціанісфракцію розміром 1,0 - 2,5мм і хлорметилювали тих розчинів і збільшення гідромеханічної МІЦНОСТІ монохлордиметиловим ефіром у присутності катааніоніту лізатора тетрахлориду титану (співвідношення співполімеру до монохлордиметилового ефіру і Поставлена задача вирішується тим, що у тетрахлориду титану 1 4 0,8) Суміш витримуваспособі одержання аніоніту шляхом амінування ли 4 години для набрякання, а потім нагрівали 5 хлорметильованого співполімеру стиролу з ДИВІНІгодин при температурі 58 - 60°С для закінчення лбензолом при температурі 50 - 65°С воднореакції хлорметилювання Одержаний хлорметиметанольним розчином амінуючого реагенту, згідльований співполімер відмивали метанолом і вино з винаходом, для амінування хлорметильовакористовували для амінування згідно з винаходом, ного співполімеру беруть амінуючии реагент димещо заявляється тиламшоетилметакрилат при ваговому співвідношенні співполімеру до диметиламшоетиДалі винахід ілюструється наступними приклалметакрилату 1 (0,8 - 2,8) дами конкретної реалізації Згідно З винаходом, амінування хлорметильоПриклад 1 В обладнаний мішалкою і зворотваного співполімеру здійснюють 20 - 70% водним ним холодильником реактор ємністю 500мл, заваабо метанольним розчином диметиламшоетилментажують 50г хлорметильованого співполімеру і такрилату 200мл 20%-ного водно-метанольного розчину диметиламшоетилметакрилату (вагове співвідноКрім того, амінування хлорметильованого шення співполімеру до диметиламшоетилметакспівполімеру здійснюють при температурі 50 рилату 1 0,8), суміш витримують 2 години для 70°С протягом 5-10 годин набрякання, потім 10 годин при 70°С, після чого Спосіб одержання аніоніту, що заявляється готовий аніоніт відмивають водою Для одержанобув перевірений у лабораторних умовах таким го аніоніту визначали гідромеханічну МІЦНІСТЬ чином Спочатку проводили співполімеризацію Здатність вилучати золото зі складних абразивних стиролу дившілбензолом згідно з відомими метопульп визначали таким чином До 700мл модельдиками Для цього у реактор МІСТКІСТЮ 500МЛ, обного розчину, що містив ціанідний комплекс зололаднаний мішалкою та зворотним холодильником та, уміст Аи - 17мг/л, NaOH - 0,5г/л, Са 2+ - 0,015г/л, завантажували 200мл 1% розчину крохмалю, піддодавали 1,0г сухого аніоніту і витримували при німали температуру до 50°С і при працюючій міперіодичному перемішуванні протягом 32 годин шалці завантажували суміш стиролу (50г), технічПотім визначали залишкову концентрацію золота ного дившілбензолу (7,5г), перекису бензоілу (2г) й в розчині Для одержаного аніоніту гідромеханічна алкілбензину (23г) Алкілбензин (синонім - алкіМІЦНІСТЬ становила 96%, а залишкова концентралат)- це технічна назва суміші ізопарафінових виція золота - 0,05мг/л сокооктанових вуглеводнів, яка за складом близька до технічного ізооктану (Краткая химическая Приклади 2 - 1 1 АНІОНІТ одержували так, як энциклопедия - Москва государственное научное описано в прикладі 1, за винятком того, що змінюиздательство "СОВЕТСКАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ", вали параметри процесу в межах заявлених інтер1961 -С 123) валів Числові значення параметрів процесу, а також властивості аніоніту наведені у прикладах у Реакційну суміш нагрівають за таким темпера2-11 таблиці турним режимом Таблиця № прикла1 2 3 4 5 6 7 8 9 Вагове співвідношення співполімеру до ДМАЕМ 1 0,8 1 1,8 1 2,8 1 1,2 1 1,2 1 1,2 1 1,2 1 1,2 1 1,2 10 1 2,0 11 1 2,0 12 1 0,4 ДУ Концентрація ДМАЕМ, % Температура амінування, °С 20 45 70 ЗО ЗО ЗО ЗО ЗО ЗО 50 водний розчин 50 метанольний розчин 10 70 70 70 50 60 70 70 70 70 Час амінування, годин 10 10 10 10 10 10 5 7 10 Властивості аніоніту Залишкова Гідромеханічна конц золота, МІЦНІСТЬ, % мг/л 96 0,05 96 0,03 94 0,03 96 0,05 96 0,03 96 0,03 96 0,04 96 0,03 96 0,03 70 10 94 0,04 70 10 94 0,03 70 10 98 0,60 18 1 1,2 1 3,2 1 4,0 1 1,2 1 1,2 За способом, описаним у прототипі, (розмір гранул 1,0 2,5мм) 6 44625 5 13 14 15 16 17 30 80 100 30 30 80 70 70 70 70 90 0,80 У прикладах 1 2 - 1 7 наведено параметри способу, які виходять за межі заявлених інтервалів Для цих прикладів поставлена задача винаходу, що заявляється, не досягнута Одержаний аніоніт має гідромеханічну МІЦНІСТЬ на рівні прототипу (приклади 13, 14, 15, 17) або проявляє недостатню адсорбційну здатність (приклади 12, 16) Для порівняння одержали аніоніт за способомпрототипом, відібрали фракцію, що мала розмір гранул 1,0 - 2,5мм, визначили гідромеханічну МІЦНІСТЬ І здатність вилучати золото з ціанідного електроліту У прикладі 18 таблиці наведені властивості аніоніту, одержаного за прототипом (гідромеханічна МІЦНІСТЬ 90%, залишкова концент 10 10 10 3 12 90 92 90 98 92 0,20 0,04 0,04 0,30 0,03 рація золота 0,80мг/л) Наведені у таблиці дані підтверджують (у порівнянні з прототипом, приклад 18) досягнення технічного результату Таким чином, використання способу, що заявляється, дозволяє одержати аніоніт зі значними розмірами гранул (1,0 - 2,5мм), досить високої гідромеханічної МІЦНОСТІ, з високими сорбційними характеристиками по золоту при сорбції його з ціанідних розчинів Процес амінування хлорметильованого співполімеру стиролу і дившілбензолу відносно простий, технологічно легко реалізується на стандартному обладнанні ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90