Сополимер стирола и дивинилбензола,содержащий метилпиразольные группы,для сорбционного концентрирования и извлечения благородных металлов Советский патент 1985 года по МПК C08F212/14 C08F8/30 C08J5/20 

Изобретение относится к химии вы-сокомолекулярных соединений и может быть использовано в аналитической химии и гидрометаллургической промыш ленности для сорбционного извлечения благородных металлов. Известен сополимер стирола и диви нилбензола, содержащий метилпиразолмётиленовые группы, предназначенные для сорбции благородных металлов Q Однако селективность сорбции платиновых металлов в известных сорбентах неудовлетворительна. Наиболее близким к изобретению по структуре и достигаемому зффект является сополимер стирола и дивинилбензсгла, содержащий метилпиразольные группы (СНз) -кП -сн. Известный сополимер,получают путем обработки галоидметилированньпс сополимеров стирола и дивинилбензола раз личной макромолекулярной структуры 3(5)-метилпиразолом Такой сополимер обладает избирательностью по отношению к микрограммовым количест вам благородных металлов (Pd, Rh, Pt, Ir) в присутствии миллиграммовых, количеств ионов меди, например при концентрации указанных благородных металлов в 1 н. растворе соляной кислоты 0,02-10. мкг/мл и концентрации ионов меди до 25 мг/мп. При этом степень извлечения Pd, Rh, Pt, Ir составляет 100, 100, 89 и 100% соответственно. Однако известный сополимер заметно снижает избирательность по отношению к благородным металлам, особенно к Rh, при увеличении концентрации ионов меди в растворе до 50 и 100 мг/мл. Степень сорбции Rh снижается до 78 и 56% соответственно, что обусловливает значительные потери этого наиболее дорогостоящего металла платиновой группы. Цель изобретения - получение сополимера, содержащего метилпиразольные группы, для сорбционного концентрирования и извлечения благород- ных металлов с высокой селективностью сорбции. Поставленная цель достигается тем, что сополимер стирола и дивинилбензола, содержащий метилпиразольные ГРУППЫ, общей формулы

СН-СН СН-СН

. CHrNC

СН-СНг

п

Ъ)р

(СНз)

где R - н, -CHjCHj

CHj

,2; мол.%; т 35-75 мол.%, мол.%, () мол..%,

.применяют для сорбционного концентрирования и извлечения благородных металлов.

Предлагаемые сорбенты получают аминированием сополимеров стирола, содержащих Ы-хлорэтильные группы. Используют макро- и микропористые сополимеры стирола и дивинилбензола с N-хлорэтильными группами, содержащие от И до 27% хлора. Аминирование проводят 3(5)-метилпиразолом при 75-85 С в присутствии соединения основного характера, выбранного из группы, содержащей гидроокиси щелоч

ных металлов и аммония или соли сильного основания и слабой кислоты, предварительно вьщерживая сополимер с N-хлорэтильными группами в диоксане или диметилформамиде.

Новые сополимеры представляют собой гранулы правильной сферической формы светло-желтого цвета, устойчи.вые в кислых (до 5 н.) и щелочных (до 1 н.) средах при нагревании вплоть до 100 С.

Использование предлагаемых соединений для концентрирования и извлечения благородных металлов возможно как в статических, так и в динамических условиях из растворов и пульп Сорбционная емкость предлагаемых соединений при содержании в них дивинилбензола 8-10 мол.% достигает 460 мг/г. Новые сорбенты можно использовать для концентрирования и извлечения благородных металлов из растворов, ояержау - медь и други цветные металлы в количестве до I too мг/мл, в отличие от известных пиразолсодержащих сорбентов, практи чески без снижения степени извлечения Rh. .. П р и м е р /1. В трехгорлую колбу емкостью 250 мл, снабженную мешалкой, обратным холодильником и термометром, загружают 10 г макро пористого сополимера стирола и дивинилбензола, содержащего N-MOHOхлорэтильные группы, заливают 30 мл диоксана и оставляют для набухания в течение 15. мин, а затем добавляют 50 МП 3(5)-метилпиразола с предварительно растворенным в нем О,5 г NaOH. Реакционную смесь нагревают до и вьщерживают при перемешивании в течение 3 ч. Затем реакцион ную смесь охлаждают до и отфильтровывают. Далее продукт промывают этиловым спиртом (два раза по 50 мл) и дистиллированной водой (500 мл). Сорбент отжимают на фильт ре и высушивают при 80 С в течение 6 ч и анализируют. Пример 2-9. Сополимеры получают по способу, описанному в примере 1, за исключением того, что в примере 2 для набухания сополимер используют диметипформамид, а темпе ратура синтеза составляет , в примере 3 используют 3(5)-метилпиразол (50 мл) с предварительно растворенным в нем NaOtt в количестве 12 г, в примере 4, аналогичном примеру 3, температура синтеза 85 С Элементный состав и другие харак теристики исходных и конечных продуктов, а также сорбционная емкост предлагаемых сополимеров lio Ag при сорбции из 0,t н. раствора AgNOj приведены в табл. 1. 5144 Испытания сорбентов проводят в лабораторных и производственных уело ВИЯХ статическим и динамическим методами при комнатной температуре и при нагревании образцов в растворах до . Медь, содержащаяся в растворах в милиграммовых количес/гвах (до 100 мг/мл), при сорбции из нейтральных и кислых сред не оказывает существенного влияния на степень извлечения Pd, Rh, Ft, Ir в отличие от известных пиразолсодержащих сорбентов 2l, для которых при содержании меди 50 мг/мл происходит уменьшение степени сорбции Rh до78%,а при , содержании меди 100 мг/мл до 56%. - g , Сорбционная способность сорбента, , содержащего N-алкиленаминопиразольные групгаа (сорбент по примеру 4, табл. 1), по отношению к благородным металлам в 1 н. растворе соляной кислоты в присутствии меди при 95 С представлены в табл. 3. Концентрация .Pt, Pd, Rh и Ir на 6,5; 2,5; 1,8 мкг/мл соот- , ветст1венно. Количество сорбента 100 мг на 25 мл раствора. Определение металлов после сорбции проводят спек I тральным методом на спектрографе СТЭ-1 : с полуавтоматической приставкой АИ-3. Предлагаемые сорбенты могут быть использованы для концентрирования серебра и золота из цианистых растворов. При этом коэффициент селективности (отношение суммы сорбированных золота и серебра к сумме сорбированных цветных металлов) при рН 10,5 и содержании свободного NaCN 300 мг/л составляет О,73, в то время как для известных сорбентов коэффициент сепек тивности в аналогичных условиях 0,46. Сорбированные благородные металлы могут быть количественно десорбированы щелочными растворами нитрата или роданида аммония.

) Сополимер стирола и дивинилбензола, содержащий мётилпиразольные группы, общей формулы . ,2;п 2-30 мол.%;т 35-75 мол.%; Jjfl-25 мол.%; (n+m+i) мол.%, для сорбционного коицентрирования и извлечения благородных металд бв.