Способ получения комплексообразующего ионита Советский патент 1975 года по МПК C08G33/10 

Изобретение отнооится к области получсния ионитощ с повышенной комплексообразующей способностью Hi селе ктивн1остью к тяжелым эл.ементам И .может найти пр1именение в а.налитииеской , в гидрометаллурГии для разделения -и выделения цветных, тяж елых и редких металлов.

Известен способ получения комплексообразующего ионита путем взаи.модействпя нолиэтилевполиамина с формальдегидом и фенолом. ИоЕит обладает комнлексообразующеи способностью к ряду тяжелых металлов, однако нлохо сорбирует такие металлы, как мышьяк, селен, хром.

С целью получения иопитов, склонных к комплексообразованию с мьпиьяком, селеном, хромом, а также обладающих повышенной селективнйстью, предложен способ получення комплексообразующих ионитов, содержащих группировки многоатомных фенолов: пирогаллола, резорпина и пирокатехина и др., путем взаимодействия полимеров трехмерной структуры, содержащих пер|Вичные или вторичные аминогруппы, с многоатомными фенолами и формальдегидом в среде растворителя.

В качестве полимеров трехмерной структуры, содержащих первичные или вторичные аминогруппы, могут быть использованы, как продукты конденсации аминов с эпихлоргидрином, например иониты, выпускаемые про2

мышлеппостью: ЭДЭ-10И, ЛИ-32, ЛВ-16, АИ-2Ф, так и продукты алкилирования хлорметилированного сополимера стирола и дивинилбензо.ла различными аминами (аммиаком, этилендиамино.м, гекса метил ендиа ми ном, полиэтиленполиамииом и т. д.).

По предлагаемому способу полимер трехмерной структуры, содержа и|ий первичные или вторичные аминогруппы, обрабатывают мпогоатомным фенолом и формальдегидом в среде растворителя в течение 4-12 ч нри 40-120 С.

На 1 вес. ч. полимера берут, вес. %: многоатомного фенола -0,5-2,0; формальдегида- 0,7-2,0 и растворителя-5-20. Полученный ионит фильтруют, затем промывают растворителем в аппарате Сокслета, после чего отмывают 5%-ным раствором ХаОИ от непрореагировавшпх фенолов и формальдегида до отсутствия в промывных водах следов фенолов (контроль методом капельного анг.лиза). После этого понит от.мывают водой до пейтральной реакции промывных вод.

О химическом превращении судят по снижению процентного содержания азота в полученных ионитах по сравнению с исходными анионитами, а также по данным ИК-спектров ионитов и их статической обменной емкости (СОЕ) к ионам различных металлов. Предлагаемый новый способ получения комплексообразующих ионитов, содержащих группировки пирокатехииа, резорцина, пирогаллола, имеет ряд существенных преимуществ перед существующими способами получения подобного типа ионитов: од-ностадш ность синтеза, высокая сорбционная емкость и селективность получаемых ионитов по отношению к ионам некоторых металлов, например к ионам мышьяка, никеля, селена. Так СОЕ полученных ионитов при рН-2 по 0,05 н. раствору N4SO4 рав.на 0,521-0,815, а при рН-7 по ионам мыщьяка и селена из сульфатных растворов с исходной концентрацией 100 мг/л соответственно, 7,78-8,91 мг/г и 5,12-5,49 мг/г. Данные сопоставительного анализа сорбционной емкости по мышьяку предложенных и известных ионитов представлены в таблице. Пример 1. 20 г цродукта конденсации полиэтиленполиамина ,и эпихлоргидрина, обработа«ного соляной кислотой и водой, с содержанием азота 13,92%, высушенного на воздухе, помещают в колбу, снабженную обратным ВОДЯ1НЫМ холодильником и мешалкой, добавляют ,в нее 100 мл этанола н 26 мл 32%-ного формалина. Реакционную .массу тщательно перемешивают при 40° С в течение 2 ч. Затем в колбу вносят 23,2 г пирогаллола и смесь доводят до кипения. В дальнейшем реакцию проводят при температуре кипения раствора в течение 8 ч. Полученный ионит промывают спиртом в аппарате Сокслета, затем 5%-ным раствором NaOH (до отсутствия в промывйых водах следов фенола), водой до нейтральной реакции промывных вод, 5%-ным раствором соляной кислоты, водой до нейтральной реакции промывных вод. Содержание азота в полученном ионите составляет 10,62%. СОЕ полученного ионита при рН-7 по ионам селена и мыщьяка из сульфатных растворов с концентрацией 100 .мг/л соответственно равны 5,49 и 8,91 мг/г. П.р.и м ер 2. 10 г продукта конденсации полиэтиленполиамина и эпихлоргидрина, обработанного соляной кислотой и водой, с содер0 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 05 жанием азота 15,92%, сысу1иенного на воздухе, помещают в колбу, снабженную обратньпг водяным холодильником и мешалкой, добавляют 50 мл этилового спирта, 19,0 мл 32%-ного формалина и 17,1 г пирогаллола. Реакционную хорошо перемеШ: -:вак;Т в течение 8 ч при температуре кипения. Полученньп ионит промывают спиртом в аппарате Сокслета, затем 5%-ным раствором NaOH (до отсутствия в промывных водах следов фенола), водой до нейтральной реакции промывных вод, далее 5%-ны.г раствором соляной кислоты и ВОДО. Содержание азота в полученнол ионите составляет 12,64%, СОЕ полученного ионита по 0,05 н. раствору NiSO-t при рН-2 равна 0,521 мг-экв/г. Пример 3. 10 г продукта конденсации аммиака, эпихлоргидрина и полиэтиленполиамина, обработанного соляной кислотой и водой с содержанием азота 13,92%, высушенного на воздухе, помещают в колбу, снабженную обратным водяным холодильником и .мешалкой, добавляют 100 мл этилового спирта, 11 мл 32%-ного фор.малина и- 11,1 г резорцина. Реакционную массу подвергают далее обработке по примеру 1. Содержание азота в полученном ионите составляет 9,06%. СОЕ полученного ионита при рН-7 по ионал мышьяка и селена из сульфатных растворов с исходной концентрацией 100 мг/л соответственно равна 7,78 и 5,12 мг/г. Пример 4. 10 г продукта конденсации полиэтиленполиамина и эпихлоргидрина, обработанного соляной кислотой и водой, с содержанием азота 15,92%, высушенного на воздухе, помещают в колбу, снабженную обратным водяны.м холодильником и мешалкой, добавляют 50 мл этилового спирта, 17,5 мл формалина и 14,95 г пирокатехина. Реакционную массу подвергают далее обработке по примеру 1. Содержание азота в полученном ионите 7,94%. СОЕ при рН-2,0 по 0,05 н. растворх NiSO4 равна 0,815 .мг-экв/г. Пример 5. 10 г продукта ам1инирования хлорметилированного сшитого сополимера стирола и дивинилбензола этилендиамином, обработанного соляной кислотой « водой, с содержание.м азота 5,83%, высущенного на воздухе, по.меидают в колбу, снабженную обратным водяным холодильником и .мешалкой, добавляют 60 мл этилового спирта, 5,35 лгл 32%-цого формалина и 4,58 г резорцина. Реакционную смесь подвергают далее обработке по примеру 1. Содержание азота в полученном ионите 4,37%. СОЕ полученного ионита по 0,1 н. раствору НС1 равна 2,3 мг-экв/г. П р е д м е т изобретения 1. Способ получения ко.мплексообразую цего иопита путем взаи.модействия азотсодер5жащего полимера с формальдегидом и соединенйем, содержащилг активный водород, отличающийся тем, что, с целью повышения комплексообразующей способности и селективности ионитов к мышьяку, селену,5 хрому, в качестве соединений, содержащих активный водород, применяют многоатомные фенолы и взаимодей&твие осуществляют при 6 40-120° С в течение, 4-12 ч при весовом соотношении полимера, мпогоатомного фенола, формальдегида и растворителя, равном 1,0:0,5-2,0:0,7-2,0:5-20, соответственно, 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве азотсодержащего полимера используют трехмерный полимер, содержащий первичные или вторичные аминогруппы.