Аддукт поливинилена с 2-меркаптобензтиазолом для сорбционного извлечения благородных и переходных металлов Советский патент 1992 года по МПК C08F236/20 C08F228/00 C08C19/20 C08F8/34 

Изобретение относится к синтезу полимерных соединений, в частности к .синтезу новых соединений, срдержащих группы 2-меркапт бензтиазола, и мошет быть использовано в аналитической химии и гидрометаллургии.

Известен хелатный сорбент, полученный конденсацией эпихлрргидрина, noti лиэтиленполиаминов и 2-меркаптобенз тиазола, рекомендованный для извлечения Hg, Ni, As и других элементов.

сл

ON СЛ

Однако указанный сорбент характеризует невысокая скорость сорбции, что значительно усложняет процесс концентрирования элементов, особенно из больших объемов.

Наиболее; перспективным для избле чения металлов из разбавленных растг воров является применение сорбентов волокнистой структуры. Они облалэют развитой поверхностью и лучшими кинетичейкими характеристиками.

Известен волокнистый сорбент с тиоамидными группами на основе сополимера целлюлозы с полиакрилнитрилом; он используется Л-пя извлечения благородных металлов из солянокислых растворов.

Однако недостаточная стойкость сорбента в сильнокислых средах при нагревании обуславливае необходимость введения в процессе сорбции новых порций сорбента, что приводит к большому его расходу для полного извлечения родия и иридия.

Наиболее близким к предложенному по своим структурным особенностям и применению является волокнистый сорбент - аддукт поливинилена с 3(5)-метилпиразолом. Он позволяет извлекать металлы платиновой группы и золото из сильнокислых хлоридных pacTBOpoiB, а серебро из слабразотнокислых и нейтральных растворов в присутствии значительных количеств неблагородных металлов. Однако серебро из хлоридных растворов этот сорбент не извлекает. F.ro также нельзя использовать при извлечении металлов из сильнокислых растворов, содержащих избыток азотной кислоты, .

Целью изобретения является попучение сорбента для извлечения серебра и переходных металлов из хлоридных растворов, а также извлечения благородных металлов из сильнокислых растворов.

Поставленная цель достигается синтезом аддукта поливинилена с 2-меркаптобензтиазолом формулы

г 1 г ) г

М-сиусн-шунс ;1,

бн

X

и

№

X

:s

}1M-C S

где ntm:i U,b:0,33-0,3b:0,07-0,0, с молекулярной массой бОООО-бЗООО,

Указанное соединение получают путем диенрвой конденсации полиеновых волокон с 2-меркаптобензтиазолом по следующей методике; дегидратированное до 01 поливинилспиртовое (ПВС) волокно обрабатывают 7. раствором 2-меркаптобензтиазола в диметилформамиде при в течение 3 ч.

Соединение представляет собой волокно темно-коричневого цвета, устойчивое в сильнокислых (до 10 М НС1 и kt HNO), нейтральных и щелочных |0,1М NaOH) растворах. Содержание серы 5,0-8,6%„ Предложенная структура доказана спектральными методами. Соединение проявляет кислотные и основные свойства: .СОЕцсе 0,3 0,9 мг-экв/г, СОЕц|д()ц 0,7 мг-экв/г. Сорбционная способность предлагаемого соединения составляет по Ag ДОО мг/г в 0,5 М НШз и Д,5 мг/г в 0,5М NaCl,

5 рН 7-8; по Pt 20 мг/г (ЗМ НС1), по Аи ijOOMr/r (ГМ НС1); по Тг 87 мг/г |(1М НС1); по Си 10,5 мг/г (0,5 М NaCl),:рН 7-Во

П р и М е р 1,

а)1 г полиенового волокна на основе дегидратированного ПВС волокна (степень дегидратации - ifO) помещают мл 201-ного раствора 2-мерка. птобензтиазола в диметилформамиде, нагревают до 150с и выдерживают при этой температуре в течение 3 ч Волокно извлекают из раствора, промывают и сушат на воздухео Продукт содержит серы 5,8 нас Л, набухаемость 35 мас.1 СОЕц(Ч 0,48 мг-экв/г.

б)1 г полиенового волокна на основе дегидратированного ПВС волокна (степень дегидратации помещают в 0 мл 50%-ного раствора 2-меркапто5 бензтиазола в диметилформамиде, нагревают до и выдерживают при этой температуре в течение 3ч. Волокно извлекают из раствора, промывают и сушат на воздухес Продукт содержит се ры ,6 мас.%, набухаемостьЧО мас. СОЕк(Ч 0,9 мг-экв/г,

в)1 г полиенового волокна на основе дегидратированного ПВС волокна помещают в lO мл 30%-ного раствора

5 2-меркаптобензтиазола в лиметнлформамиде, нагревают до и выдерживают при этой температуре в течение 3 ч. Волокно извлекают из раствора, промывают и сушат на воздухе. Продукт

содержит серы 7,6 мае.%, набухаемость «О мас.%, СОЕ|4св- 0,8 мг-экв/г.

П р им е р 2, Концентрирование металлов платиновой группы и золота. К 20-100 мл раствора, содержащего мик5 рогралмовые количества Pt, Pd, Rh, Ir, Аи и до 100 г/л Ni в 3 н, 1С1, прибавляют 0,1-0,5 г сорбента и перемешивают 2 ч при комнатной температуре. Сорбент бтфильтровывдют, промы-вают 3 и. нет., озоляют смесью кислот H|,S04, ШОз и НС 104 (1: ) в осг татке рпрелеляют благородные металлы. Степень извлечения .

П р и м е р Зо Концентрирование Ag из раствора 0,5М NaCl (рН 7-8).

а)К ton мл раствора прибавляют 0,2 г сорбента и встряхивают в тече ние 2 ч Сорбент от4)ил ьтровывают, промывают водрй просушивают, озоляют в муфеле при 500-60П Сили смесь кислот ;1l2;S04vHNOi и ВС104з (1:1:1) ив остатке определяют Ag. Степень извлечения 9 -100%.

б)1 II раствора пропускают «ерез колЬнку, заполненн чо 1 г сорбента (диаметр колонки 0,8 см, высота слоя 8 см) со скорость I МП/НИН. Колонку промывают 20 мл воды и алюируют Ag 45 мл 6м HG1 со скоростью 0,5 мл/мин. Элюат упаривают и в остатке определяют А, Степень извлечения AR 90-95%.

При м е р V, Извлечение Pt из отработанного платино-алюминиёвого катализатора.

1 г .катализатора растворяют при нагревании в «О мл 6W HWOi|.

Осадок металлической Pt отфильтровывают, ч мльтрат разбавляют водой до 160 МП, прибавляют 1 г сорбента и встр пхивают % ч (степень извлечения Ft из раствора 50%) или ч (степень извлечения Tt из раствора 100%) Сорбент отфильтровывают, объединяют с осадком и озоляют.

Предлагаемое соединение - аддукт поливиннлена с 2-меркаптобензтиазолом - , быть исПОЛЬз }Вано в аналитической химии для избирательного

концентрирования элементов из сложных солевых растворов при анализе различных объектов, а также в гидро юталлу

гии для селективного извлечения цен-; ных компонентов из растворов, Высокие кинетические свойства сорбента, а также BO3MO)KHOt:Tb проведения сорбции при комнатной текмтературе позволяют быстро выполнять процесс концентрмрования. Предлагаемый сорбент имеет значительные преимущества в части сорбцирнных характеристик по сравнению с используемыми для тех же целей сорбентами,

а именно имеет высокую сорбционную

емкость по благороднь металлам обеспечивает возммкность извлечения Ар из хлоридных растворов (рН 7-8) и благородных металлов из сильнокислых

растворов (до k М HRO), Использование предлагаемого соединения для концентрирования элементов возможно как в статических, так и в динамических условиях. Синтез предлагаемого соединенияне и доступен для промыш ленного освоения., В процессе синте--за сорбента 2-меркаптобензтиазол расходуется полностью, что значительно удешевляет сорбент, а также позволяет

разработать зотходную технологию, сходжце продукты выпускаются промышенностью,

В настоя|цее время в промышленном масштабе для аналогичных целей выпускается сорбент мтилои Т,

Сравнительные данные по коцентриованию благородных металлов cop€k|Heft на мтилоне Т и аддукте поливинилена с 2-меркаптобензтиазоясм приведены в аблице.

Аддукт прливйНилена с 2-меркаП тобеизтиазолом формулы HjC. : . :« где ntm: ,6:0,,07-0,0, с молекулярной массой 60000-65000 для сорбционного извлечения благородных и переходных металлов. /

Рабочая область

Врет полной сорбции суммы, платиновых нетаплов и аолота, м

Устойчивость в кисЛЫ11 средах

Количество сорбента

на опыт, г2,5

1 - 3 н. НС1, H4S04

1 H.HCI МЮ,

1 j к«9мнатная темпе3, нагревание ратура

Устойчиво 3-6 н. НС1

Радрувается 2-3 н. ВСЯ

0,1-0.2

710156516

Таким образом, предложенное вещест- отношению к ряду металлов, а также по во превосходит применяемый продукт / устойчивости в сильнокислых средах, мтилон Т по сорбционной емкости по