Способ получения комплексообразующего ионита

 

Изобретение относится к области ионного обмена, в частности к способам получения азот-, серусодержащих ионитов, которые могут быть использованы для селективного извлечения ртути, свинца, серебра, золота и других металлов из сточных вод, промышленных растворов и биологических сред. Изобретение позволяет повысить сорбционную емкость ионита по ионам HG, PB, AG, AU за счет обработки полимеров, содержащих первичные и/или вторичные аминогруппы, смесью формальдегида и гидросульфида (сульфида) натрия или калия при молярном соотношении аминосодержащего сополимера, формальдегида, гидросульфида (сульфида) 1:(1,5-3):(1,5-3). 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГООУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4160797/31-05 (22) )2.12.86 (46) 15.05.89. Бкл. И- 18 (71) Московский химико-технологичес0 кий институт им. Д.И.Менделеева (72) Т.И.Тарасова, Л.А.Тихонова, Ю.А.Лейкин, Ю.П.Воробьев, С.Н,Ильичев и M.Ê.Ëàïèíñêåíе (53) 661.1 83 ° 123 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 676595, кл. С 08 F 212/14, )978 °

Авторское свидетельство СССР

) =- 43I 184, кл. С 08 F 8/00, 1973. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ KOMIIJIEKCOOBPAЗУЮ)ЦЕГО ИОНИТА (57) Изобретение относится к области!

Изобретение относится к ионному обмену, в частности к способам получения азот-, серусодержащих комплексообразующих ионитов, которые могут быть использованы для извлечения ртути, свинца,. серебра, золота и других металлов из сточных вод и промышленных растворов.

Целью изобретения является увели-. чение селективности ионита к ионам ртути, свинца, серебра, золота.

Пример 1. В реактор, снаб-. женный механической мешалкой и обратным холодильником, вводят 306 г (1 моль) низкоосновного анионита с группами -NHC Н NH на основе макропористого сополимера стирола и дивинилбензола (СОЕ „ е = 4,8 мэкв/г), N =

= 6,2%, дивинилбензола )0% порообра„„SU„„1479465 А 1

)5)) 4 С 08 1 5/20. С 08 F 8/32 ионного обмена, в частности к способам получения азот-, серусодержащих ионитов, которые могут быть использованы для селективного извлечения ртути, свинца,- серебра, золота и других металлов из сточных вод, промышленных растворов и биологических сред.

Изобретение позволяет повысить сорбционную емкость ионита по ионам Hg, РЬ, Ag, Au, за счет обработки полимеров, содержащих первичные и/или вторичные аминогруппы, смесью формальдегида и гидросульфида(сульфида) натрия или калия при молярном соотношении аминосодержащего сополимера, формальдегида, гидросульфида(сульфида), Я равном l:(1,5-3):(1,5 — 3). 2 табл.

2 зователь (синтии) 70%, Sgp, = 5,9 мУг)1

300 мл 42%-ного раствора формальдегида. Мольное соотношение исходных компонентов I:2. Реакцию проводят при

60 С 2 ч. Далее в реакционную массу вводят 1,5 моль 1)а S на 1 моль NТемпературу реакции поднимают до

80 С и выдерживают 4 ч, После модифи.кации ионит промывают водой, сушат, анализируют, Конечный прсдукт имеет следующие характеристики: N = 5,2% (3,72 мМоль/г), .S = 11,5% (3,6 мМоль/г). Степень превращения

0,96.

Примеры 2-4 представлены в табл.).

Синтезированные азот-, серусодер.жащие комплексообразующие иониты имеют высокие сорбционные характеристи! 479465 ки (табл. 2), а макропористые аииониты полимеризационного типа имеют также и высокие кинетические характеристики по сорбции . Hg, Pb, Ag, Au c расширением области возможного применения от рН 2 — 8. Высокоселективные свойства иониты проявляют при очистке промышленных сточных вод с низкими концентрациями металла (С„ „ (! мг/л), где известные иониты работают как механические фильтры.

Сорбционные характеристики по Hg были определены при рН = 2-10 с использованием атомно-адсорбционного анализатора Merkury — 50 фирмы Perkin

Elmer, РЪ определяли изотопным методом с применением Pb, Ag и Аи опре о9 деляли фотометрическим методом. фазе раионита, Сз— створа) по:

hg-l,7 10

Pb ) 1000

Ag. 3,7"10

4,5 .10 !

О Аи 9,1 ° !0 концентрация в

Синтезированные комплексообразующие иониты имеют более высокую селективность к ионам Hg, Pb, Ag, Au,чем иониты, содержащие один донорный центр (-БЮ, -NH, -РН(0)ОН). Иониты предложенной структуры легче реализуют свои донорные свойства и дают возможность концентрировать металлы до максимальной емкости 1,3-1,45 r/r и расширить область применения по рН от 2 до 10. Особенно высокие селективные свойства иониты показывают при малых концентрациях металла

2 мг/л, где другие способы выделения металла совсем неэФфективны. KoQ эффициенты распределения (P

С э

Исходные реаген- Условия реак- Степень ты, вх соотноше- ции пре врание щения (F),X,S

Аминогруппа:

СН 03(ма Е)

1:3:3

r *. 60 С

С 2 ч затем

80 С

4 ч (0,96)

11,5 ! (NaHS)

);1,5:1,5 (О, 8)

9,0 (KHS,)

1:!,5:1,5 (0,65)

6,3 е - 40 C а2ч затем

t 60 С л бч (к s)

1:3!3 (0,5)

5,8

При- Структура ионита, ионообменная мер группа, количество групп, мэкв/г

Сополимер стирола и диринилбенэола (10-15X) макропористой структуры, -NHC Н NH; N

« 4 8 мэкв/г.Сополимер стирола и дивинипбенэола иэопористой структуры, "NH ; 0 5,1 мэкв/г

Сополимер поликонденсационного .типа на основе полиэтилена и эпихлоргидрина гелевой струк. туры: -НН.; N 9,0 мэкв/г

Структура по примеру 1 где С вЂ” концентрация металла в фазе к (у прототипа 4,2 ° !О ) (у прототипа

Формула изобретения

Способ получения комплексообразующего ионита путем обработки сополимера, содержащего первичные и/или вторичные аминогруппы, смесью формальдегида и комплексообразующего реагента, отличающийся тем, что, с целью увеличения селективности к ионам ртути, свинца, серебра, золота, в качестве комплексообразуюшего реагента используют гидросульфид или сульфид натрия или калия при . молярном соотношении аминосодержащий сополимер:формальдегид:гидросульфид

35 (сульфид) натрия или калия, равном

1:(1,5-3,0):(1,5 — 3,6).

Таблица 1

1479465

Т а б л и ц а 2

Сорбционные характеристики комплексообразующих ионитов

СОЕ „„„„по Hg мг/г

C0E„ «no

Аи, мг/ г

Р по Ag из

СОР „ по

Pb, мг/г

Функциональная группа иоиита из HNO из NaOH

С=О,! мг/мл С =. 1»r/л из 0,1 н.

НС1 С

0,73 мг/мп из НС1 С=

=0,5 мг/мл из морскои воды С =

= 1 -1 0 мг /л он

Res-жНСНр = О

ОН

1 7000

720

98 (прототип) 37000

285

900

140

Res-CH SH (анало г) CH2SH

ВЕВ-СНУ снрн (пример 1) НЯН2С

ВЕЬ-СН,ЫНС2Н,-N

HSH,С

201

385

170

1 300 42000 (пример 2) (- НРН

-N-С2Н -N С2Н Я вЂ” 180

I с®з Н2!3

23

->- С,Н„-Ы-С,н - х—

l снрн

450

210

192

1450 45000

1 80 37000

120

305

П р и м е ч а н и е: Res — полимерная матрица.

Составитель Г. Русских

Редактор Н. Горват Техред А. Кравчук

Корректор Э.Лончакова

Заказ 2501/23 Тираж 4! 2 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101