Сополімер на основі стирола,хлорметилстирола та дівінілбензола,вміщуючий диметилпіразольні групи, для сорбционого концентрування та витягання коштовних металів

союз СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК (51)5 С 08 F 212/08, 212/36, 212/14 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЄТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГННТ СССР 1 (21) 4498622/05 (22) 26.10.88 (46) 2 3 . 0 4 . 9 1 . Бюп. № 15 (71) Институт геохимии и аналитической химии им. В.И.Вернадского и Государственный научно-исследовательский и проектный институт метанола и продуктов органического синтеза с опытным заводом (72) И.И.Антокольская, Л.И.Большаков а , И.Л.Крылова, Г.В.Иясоедова, Р.Я.Муший, С.Б.Саввин и В.И.Серая (53) 6 7 8 , 7 4 6 . 8 ( 0 8 8 . 8 ) (56) Авторское свидетельство СССР № 1161514, к л . С 08 F 8/30, 1985. Авторское свидетельство СССР № 1002302, кл. С 08 F JM2/14, 1983. Авторское свидетельство СССР № 603302, кл. С 08 F 8/30, 1976. Изобретение относится к сополимерам на основе стирола, дивинилбензол а , хлорметилстирола и может быть и с пользовано в аналитической химии и гидрометаллургии для сорбционного к о н центрирования и извлечения б л а г о р о д ных м е т а л л о в . Целью изобретения я в л я е т с я п о л у ч е ние сополимера для сорбционного кон— центирования и извлечения благородных м е т а л л о в , обладающего повышенной с о р б ционной емкостью и улучшенными кинематическими х а р а к т е р и с т и к а м и . П р и м е р 1, В трехгорлую колбу (250 м л ) , снабженную мешалкой и т е р мометром, вносят 4 г хлорметилированкого сополимера стирола с 10% дивенил 2 (54) СОПОЛИМЕР НА ОСНОВЕ СТИРОЛА, ХЛОРМЕТИЛСТИРОЛА И ДИВИНИЛБЕНЗОЛА, СОДЕРЖАЩИЙ ДИМЕТИЛПИРАЗОЛЬНЫЕ ГРУППЫ, ДЛЯ СОРБЦИОННОГО КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ И ИЗВЛЕЧЕЇГИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ (5 7) Изобретение о т н о с и т с я к сополимерам на основе с т и р о л а , д и в и я и л б е н з о л а , хлорметилстирола. Сополимер с о держит п=10 мол.% з в е н ь е в д и в и н и л б е н з о л а , 1=28-30 мол,% з в е н ь е в хлорме— т и л с т и р о л а , ш=36-38 мол,% з в е н ь е в 1,3(5)-диметилпиразолметилстирола и 100-(п+1+щ) мол.% з в е н ь е в с т и р о л а . Применение данного сополимера п о з в о л я е т повысить сорбционную е м к о с т ь по благородным металлам ( P t , Pd, Rh9 I r ) с 90-200 до 255-480 м г / г , а т а к же производить сорбцию в д и н а м и ч е с ком режиме, 3 т а б л . б е н з о л а (ДВБ) (содержание хлора 15,5%) макропористой структуры» прибавляют 17 ми 1,3(5)—диметилпиразола и о с т а в ляют для набухания в т е ч е н и е 15 ч . З а т е м прибавляют 2 , 8 г иодида натрия и смесь нагревают до 90 С и выдерживают при э т о й температуре 7 ч . После э т о г о сорбент отфильтрі вывают, промывают водой до полного удаления диме— тилпиразола (отсутствие запаха) s 1 н . НС1Э водой и сушат на в о з д у х е . Содержание а з о т а в сорбенте 7,2%. П р и м е р 2, В трехгорлую колбу (250 м л ) , снабженную мешалкой и т е р мометром, вносят 4 г хлорметилированного сополимера стирола с 10% ДББ (содержание -хлора 15 Ь5%) макропорист* ел ел 00 1643558 той структуры» прибавляют 17 мгі І ,3(5)-диметилпиразола и оставляют для набухания в течение 15 ч. Затем к смеси прибавляют 1,4 г иодида натрия и нагревают до 90°С, выдерживают при этой температуре 7 ч, Затем сорбент отфильтровывают, промывают водой (до отсутствия запаха диметилпи— разола в промывных водах), 1 н. НС1, to снова водой и сушат на воздухе. Содержание азота в сорбенте 6,7%. П р и м е р 3. В трехгорлую колбу (250 мл) 5 снабженную мешалкой и термометром, вносят 4 г хлорметилирован- 15 ного сополимера стирола с 10% ДББ (содержание хлора 15^5%) макропористой структуры , прибавляют ]7 мл 1, 3( 5)—диметилпиразола и оставляют для набухания в течение 15 ч. Затем 20 прибавляют 5,6 г иодида натрия и смесь нагревают до 90°С и выдерживают при этой температуре в течение 7 ч е Затем сорбент отфильтровывают, промывают водой (до отсутствия запа— 25 за диметилпиразола в промывных водах), 1 н, НС1 и водой и сушат на воздухе. Содержание азота в сорбенте 7,2%, П р и м е р А . В трехгорлую колбу 250 мл, снабженную мешалкой и термо- 30 метром, вносят 4 г хлорметилирован— ного сополимера стирола с 10% дивинилбензола макропористой структуры (содержание хлора 15,5%), прибавляют 17 мл 1,3(5 )-диметилпиразола и оставляют ддя набухания в течение 15 ч. Затем прибавляют 2,1 иодида натрия, смесь нагревают до 90°С и выдерживают при этой температуре в течение 7ч, Затем сорбент отфильтровывают, про40 мывают водой до отсутствия запаха 1,3(5)—диметилпиразола в промывных водах, 1 М НС1, снова водой и сушат на воздухе. Содержание азота в сорбенте 7,05%. 45 Характеристики сорбентов приведены в табл, 1, Как видно из табл, 1,наибольшее содержание азота и наибольшая степень замещения хлора группами 1,3(5) в диме50 тилпиразола достигается при синтезе сорбентов по опытам 5-7» С целью экономии иодида натрия синтез нового соединения целесообразно проводить по методике опыта 5, Испытание сорбентов проводят в лабораторных условиях в статических и динамических режимах сорбции при 2025° С. Сорбционная способность предлагаемого сополимера по платине в присутствии солей меди ( ї ї ) и железа ( i l l ) представлена в табл. 2, Определение платины проводят после озоления сорбента "мокрым" способом спектрофотометрически методом с хлоридом олова (II). Как видно из табл. 2, предлагае• мый сорбент обладает достаточно хорошими селективными свойствами по отношению к благородным металлам: концентрирование металлов платиновой группы можно проводить из растворов, содержащих до 60 г/л солей меди и железа, а извлечение этих элементов из технологических растворов возможно при содержании солей неблагородных металлов до 100 г/л. Новый сорбент можно использовать для концентрирования и извлечения благородных металлов из сложных раст— '' воров, содержащих медь, железо, никель, кобальт, натрий и другие элементы до 60 г/л» практически без снижения степени извлечения благородных металлов. Предлагаемый сорбент обладает хорошей набухаемостью, улучшенными кинетическими свойствами| большой сорбци— онной емкостью по благородным металлам в широком диапазоне концентраций минеральных кислот (0,1-6 н , ) , высокой селективностью, что позволяет рекомендовать его как для эффективного концентрирования элементов, так и для извлечения благородных металлов и гидр омет аллу Р гии. В табл, 3 приведены сравнительные данные известного сополимера, содержащего метилпиразольные группы, и предлагаемого соединения, Формула и з о б р е т е н и я Сополимер на основе стирола, хлорметилстирола и дивинилбензола, содержащий диметилпиразольные группы, формулы с н—сн. сн-сн, сн,-сн о о сн-сн CHoCl _ J *• — і /77 рования и извлечения благородных металлов. где n, m, 1 и q составляет соответственно 10, 36-38, 28-30 и 100-(n+m+ +1) моа.%, для сорбционного концентри Т а б л и ц а Опыт (по примеру) 1 2 3 (2) 4 (О 5 6 (1) 7 (3) 8 Температу Время, ч ре синтеза, °С ние Nal/XMC Исходный Х С стирола с ДВБ М 90 7 90 7 0,5 90 * 7 0,75 90 7 1,0 90 7 1.5 90 7 2,0 70 20 П р и м е ч а й и е. я. Степень СЕ по Z Соотноше замещения хлора, X мг/г 48 51 6.3 6,7 54 62 66 7,05 7,2 7,2 7,2 5.7 50 62 64 64 64 28 66 66 40 Количество, I МОП.1 п m 1 10 10 10 10 10 10 10 10 68 26 28 29 30 30 30 34 36 37 38 38 38 31 24 q 22 30 26 2-3 22 22 22 35 Содержание хлора и исходном хлорметилированном сополимере стирола с дивннилбенэолом 15,5%, С д ^ =40 мг/л, vim=2>10 ; I М НС1. Т а б л и ц а Концентрация металла, г/л 20 f 0 40,0 80,0 100,0 Степень сорбции, Железо (III) 4 Набухаемость, мл/мл (HftO/Q,l М НС1) Режим сорбции Время сорбцииэ мин (статика) Скорость пропускания раствора, мп/мин (динамика) 99 84 65 64 98 82 65 63 Примечание. Показатели 2 Cpt*4 мг/л; v= =25 мл; І н. НС1; 20-25°С, "m=0,l г. Т а б л и ц а Известный сополимер г 1/1,3 Статика 120 Не работает 3 Предлагаемое соединение 3 1,9/1,5 Статика Динамика 5-10 До 10 мл/мин 1643558 Продолжение табл.3 Температура процесса сорбции, С Сорбционная емкость, мг/г (Cfl=40 г/л) т .20-25 (Ag, Аи); 100 ( P t , Pd, Rh, I r , Йи, OS) 200 (Pt) 100 (Pd) 90 (Rh) 90 ( I r ) 660 (Аи) , (1 M HC1)* 20-25 ( P t , Pd, I r , Ru, OS, Ag, Аи) 480 (Pt) 265 (Pd) 255 (Rh) 480 ( I r ) 490 (Аи) (0,1 M HC1) Известный сополимер вследствие плохой набухаемости практически не сорбирует благородные металлы в 0,1 МНС1. Редактор М.Бланар Составитель И.Стояченко Техред Л.Олийнык Корректор А.Осауленко Заказ 1218 Тираж 324 Подписное В И П Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР НИИ 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101