Способ получения ионитов Советский патент 1976 года по МПК C08F8/30 

1

Изобретение относится к получению ионо«обменных смол избирательного действия, котрые могут быть использованы для вьщеления и разделения конов металлов, в частности для. удаления меди из кобальтовых, никелевых и цинковых растворов.

Известен способ получения ионита путем обработки хлорметилированного сополиме ра стирола и дивинилбензола (ДВБ) тиосемикарбазидом. Полученный ионнт предназначен для сорбции оксосоединений и непригоден для гидрометаллургических процессов ввиду очень малой сшивки (0,5-2% ДВЕ) и вследствие этого малой прочности. Кроме того, конверсия хлорметильных групп даже при 1ОО-часовом времени реакции достигает только 5О%. Для получения используется тиосемикарбазид, выпускаемый только как реактив.

Целью изобретения является разработка способа получения ионита, избирательно сорбирующего медь из растворов, содержащих большой избыток ионов кобальта, или никеля, или цинка, или всех вместе, обладающе2

го достаточной механической прочностью для применения в гидрометаллургии.

Для достижения избирательности сорбции в матрицу ионита внедрены функциональные комплексообразующие грутгы, содержащие серу, и азот в виде тиоамидных и гидраз1№НЫХ ГруПШ ОВОК с рбйШМЙЫМ ЕЕ ХЯ УРНОШвНИ

ем. Для увеличения механической прочности и облегчения условий введения фзгнкционалыных групп, в качестве ь трииь использовая хлорметилированкьШ сооолямер стирола с днвинилбензолом liO-12%) макропористой структуры.

Сущность йэс штения состоят в обработке макропористого хлорметнлярованного со полимера стиропа с дивинипбенэолом продуптом реакиия гидраамн-гвдрата с тиомоче виной или тиошшватом аммония в молярных соотношениях i:O,5-2. В реакционную смесь помещают предварительно набухший в диоксане макропористый хлорметилирован ньгй сополимер стирола с дивинилбензолом и реакцию введения функдиональньос групп проводят в теченне Ю час при , 5075 Макропористое строение гранул сополимера и водно-диоксановая среда обеспечивают вы сокую степень конверсии, определяемую по содержанию серы в ионите. Ионит с меньшим содержанием серы (молярное соотношеиае гидразин; тиоцианат (тиомочевина) 1 :О,5) пригоден для удаления меди из ко бапьтовых и никелевых растворов, ионит с большим содержанием серы (молярное соот ношение 1:2) покаэьгеает лучшие резульtaTH при удаяеиин цинковых pacTBt |кт. Пример 1, Получение продукта А. Макропористый хлорметилированный сопо лимер стирола с дивинилбензолом (сддержание изооктана при получении сополимера 0,8 вес. ч. на 1 вес, ч. суммы MOHoijdepoB содержание дившшлбензола 12%, содержание хлора 18,8%) в количестве ЗО г зйливают 4О г и оставляют набухать при комнатной температуре 3 часа. За это время весь диоксан входит внутрь сферических гранул сополимера. Получают 70 г набухшего в диоксане сополимера 42,9%. К продукту взаимодействия 1 моля гидразин-гидрата и 0,5 моля тиоиианата аммония, состояще ly в основном из тиокарбогидразида, добавляют 70 г продукта Л (30 г считая на сухой сополимер)и реакционную смесь Быдерм ивают в течение 1О час при температуре 9О-92 С, затем сферические гранулы отделяют от жидкости промывают раствором серной кислоты от остатков аминируюшей среды, оциов юменно переводя ионит в сульфатную форму. Получают 65 г ионита с влажностью 36%. Содержание серы в ионите (гидроксильная форма) 11,2%, что соответствует конверсии 91%. Пример 2. Вся последовг1тельност операций и количество вводимых компонентов такие же, как в примере 1, за исключением того, что используют продукт взаимодействий 0,5 моля тиоиианата аммония и 0,5 моля тиомочевины. ПолучаК1т 68 г ионита с влажностью 37,6%. Содержание серы в сухом ионите ( гидроксильная форма) 11,3%, что соответствует конверсии 92%. Иониты, полученные по примерам 1И 2 идентичны по своим свойствам, имеют спе дующие показатели емкости по металлам. Из раствора, содержащего в виде сул1зфатов 40 г/л кобальта, 2 /л меди, Ем- кость по меди 14,0 мг/п, по кобальту меиее 0,1 мг/г. Коэффициент раздепения Из 1,, содержащего i виде cyju, фатов 2Г1 г/п , 1г/л медн. { N KOCTb по меди Ь,; МГ-/Г, по кикелю 0,3 мг/г Коэффициент разделения к , 532. Нз никелевого электролита, содержащего 100 г/л никеля и 0,8 г/л меди, 0,5 г/л кобальта, J 20 г/л сульфат-иона, 6О-80 г/л хлор-иона. Емкость по меди 16,6 мг/г, по никелю 0,7 мг/г. Коэффициент разделения 297О. И |1 и м ер 3. Готовят смесь 5О г {1 миль) гидразин-гидрата и 152 г (2 MOJIM) гшлшаната аммония. К продукту взаимодействия 1 моля гидразин-гидрата и 2 м тиоцианата аммония, состоящему в основном из гидразодитиокарбамида, добавляют 7О г набухшего { 30 г считая на сухой сополимер) продукта А. (см. пример 1) и 1)елкинонную смесь выдерживают в течение Is) 4rtc при температуре 9О-96°С. Затем сферические гранулы отделяют от жидкости, промьгваюг раствором серной кислоты от остс1гкс в аминирующей среды, одновременно перовоця ионит в сульфатную . Получают 7Я г ионита с влажностью 36,1%. Содержание серь в сухом ионите (гидроксшьная форма) 17,9% что соответствует конверсии 86%. И р и м о р 4, Вся последовательность огераций и количество вводимых компонентов тдкйе же, как в примере 3, за исключением того, что используют продукт взаимодeй(твия 2 моля тиоцианата аммония и 2 моли тиомочевины. Понигы, полученные по примерам 3 и 4, идентичны по своим свойствам и имеют следующие показатели емкости из раствора, содержащего в виде сульфатов 1 г/л медИ 1. г/л цинка. Емкость по меди 15 мг/г, по цинку О,О7 мг/г. Коэффициент разделения К 214, Пример 5. К продукту взаимодей ствия 1 моля гидразинсульфата и 1 моля тиоцианата аммония, состоящему в основном из сульфатов тиосемикарбазида и аммония и тиосемикарбазида основания, добавпякп 70 г продукта А {см. пример 1) и реакционную смесь выдерживают в течение 1О час при температуре 92-96С. Затем сферические гранулы отделяют от жидкости, промывают водой и раствором серной кислоты. Получают 7О г ионита с влажностью 37%. Содержание серы 14,7%, конверсии 83%. E.iKocTb понята из раствора, содержащего 1 г/л меди и 1 г/л железа, составляет по мепи 13,4 мг/г и по железу 1,3 мг/г (коэффициент разделения К ц, Ю), из раствора, содержащего 1 г/л меди и 1 г/л цинка, - по меди 21,1 мг/г и по цинку 0,1 Mf/r (коэффициент разделения Кж 211), из раствора, содержащего в виде сульфатов 2 г/л меди, 4О г/л кобальта, по меди 22,3 мг/г и по кобальту 0,5 мг/г (коэффициент разделения ), из п раствора, содержащего в виде сульфатов 2 г/л мед, 4О г/л кобальта, - по меди 22,3 гЛг/г и по кобальту О,5 мг/г (коэффициент разделения К - 894). Со Формула изобретения Способ получения ионитов путем взаимо действия хлормётилированиого сополимера стирола и дивинилбензолй макропористой структуры с соединением, содержащим комплексообразукэщие группы, отличающийся тем, что, с целью увеличения избирательности сорбции меди из растворо, содержащих ионы других тяжелых металлов в качестве соединений с комплексообразукн щими группами используют продукт &занмо4 действия 1 моля гидразина или его соли с . 0,5-2 молями тиоиианата аммония или тио мочевины.