Аддукт поливинилена с 3(5)-метилпиразолом Советский патент 1981 года по МПК C08G8/30 C08F138/00 B01J19/04 

Изобретение относится к области .полимерной органической химии и может быть применено в аналитической химии и .гидрометаллургии для извлечения благородных металлов. Для концентрирования и извлечения благородных металлов все большее зна чение приобретают хелатообразующие ионообменники, содержащие характерные для этих металлов лиганды. Наряду с гpaнyлиpoвaнныIv и полимерными сорбентами для концентрирования благородных металлов предложен ряд воло книстных сорбентов. В отличие от гр нулированных волокнистые сорбенты имеют более развитую поверхность, что увеличивает скорость сорбции. Так, например, .известен волокнистый анионообменный сорбент на основе ча тично дегидратированного поливинилспиртового волокна, который рекомен дуется для извлечения платины и na.ii ладия и для отделения их от радия и иридия 1. Известен также сорбент на основе целлюлозы с поли-2-метил-5-винилпиридином, сорбирующий микрограммовые количества палладия и платины полностью; родий, иридий и рутенийна 70-87% 2. Известные волокнистые сорбенты имеют небольшую емкость, разрушаются в кислых средах и недостаточно селективным в присутатвии неблагородных металлов. В настоящее время наибольшее распространение получил для концентрирования благородных металлов волокнистый сорбент с тиоамидными группами (мтилон Т), полученный на основе привитого сополимера целлюлозы с полиакриламидом 3.Мтилон Т имеет достаточную сорбционную емкость по благородным металлам и полностью сорбирует металлы платиновой группы и золото из растворов солей неблагородных металлов. Однако этот сорбент неустойчив в .сильнокислых средах при нагревании, требует длительного нагревания раствора с сорбентом для полного извлечения родия и иридия; в присутствии меди и железа (III) степень сорбции их значительно уменьшается. Для сорбционного извлечения благородных металлов предложен аддукт поливинилена с 3(5)-метилпиразолом

волокнистой структуры со строением звена:

-GE )luOi-СИ

П

Б

К С-С11,

где п 10-20

Дцдукт получают путем диеновой конденсации полиенового волокна с 3(5)-метилпиразолом. Новое соединение устойчиво-в кислых и щелочных растворах при нормальных условиях и при нагревании. Использование предлагаемого соединения для концентрирвания и извлечения благородных металлов возможно как в статических, так и в динамических условиях, Сорбцйонная способность аддукта при содержании 10-20 мол.% 3(5)-метилпиразола составляет:по серебру-80 мг/ (0,5 H.) по золоту-219 мг/г, палладию- 48 Мг/г, платине 20 мг/г (1- Н.НС1) .

Новый сорбент может быть использован для концентрирования и извлечения благородных металлов из растворов, содержащих железо, медь, никель, кобальт, алюминийf кальций и другие элементы. Сорбированные металлы можно Извлечь десорбцией благородных металлов с сорбента кислым раствором тиомочевины или при сжигании волокна.

П р и м е р 1. 1 г полиенового влокна на основе дегидратированного поливинилспиртового (ПВС) волокна помещают в ,40 мл 3 (5)-метилпиразола .нагревают до 190-200°С и выдерживают при этой температуре в течение, 3 ч. Волокно извлекают из раствора,

Pd

Pt

Me т аллы

Количество металлов

-В растворе, мкг

Количество

сорбированного

металла, мкг

Количество сорбированого металла в присутствии Си,Ре(III) в количестве 1 г

промывают водой, сушат на воздухе. Сорбент представляет собой волокно темнокоричневого цвета, устойчивое в сильнокислых и щелочных растворах.

Пример2. 1г полиенового волокна помещают в 40 мл 20%-ного водного раствора 3(5)-метилпиразола, нагревают до 90--100°С и выдерживают при температуре в течение 5-10 ч. Затем волокно извлекают и промывают водой, сушат на воздухе. Сорбент представляет собой волокно темнокоричневого цвета, устойчивое-В сильнокислых и в щелочных растворах и при нагревании. Содержание N 4,5%.

Испытания нового сорбента проводились в лабораторных условиях. Сорбцию благородных металлов проводили в статических условиях при комнатной температуре и при нагревании долЮО С, Сорбционная способность аддукта поливинилена с 3(5)-метилпиразолом по отношению к благородным метсшлам приведена в табл. 1.

Сравнительные данные по концентрированию благородных металлов предлагаемым соединением и известным мтилоном Т приведены в табл. 2.

Как видно из приведенных данных, при кипячении растворов с сорбентом аддуктом поливинилена с 3(5)-метилпиразолом в течение 1 ч достигается полная сорбция платины, палладия, родия, иридия, рутения и золота. Применение аддукта полиена с 3(5)метилпиразолом позволяет расширить рабочую область в более кислые средыдо 3 Н.НС1 или H,,SOj , сократить время, необходимое для полной сорбции всех благородных металлов до 1 ч, при этом допустимы значительно большие количества неблагородных металло в частности меди, железа (III) и никеля.

Таблица 1

Аи

Ru

Jr

0,8

0,8

6,87

0,80

0,79 О , 72 0,83 0,77 0,87 0,75 0,76

0,690,76

0,71 0,78 0,80 0,79

Сравнительные данные

Рабочая область

Сорбционная емкость, мг/г

Время полной сорбции СУ1ЧМЫ Pt, Pd, Rh, Ir, Au, (Pt) ,ц

Устойчивость в кислых средах

Допустимые количества неблагородных металло 2Pt:Cu,Fe(III) . SPtsNi

Количество сорбента на опыт, г Формула изобретения Аддукт поливинилена с 3(5)-метилпиразолом формулы где п 10-20, волокнистой структуры, для сорбционного извлечения благородных металлов.

Таблица 2

Предлагаемый аддукт

Волокнистый сорбент мтилон т

1-3 н. HCl или

НС1

zS% .

97,5 Pd - 93,0

Pt - 20 Pd - 48 20,0 Ir - 72,5 Au - 219 Ag - 80 2,2

Устойчиво

до 3-6 н. HCl

1:10 , 1:440

0,1-0,2 30 j,j Источники информации, принятые во внимание при экспертизе Дьяконова Т.Н., Федоренко Н.Ф., Вукалова О.В., Вольф Л.А., Габдува:лиева А.К., Кириленко Ю.К., ЖПХ, 1972, т, 45, с. 342. 2. Лалетин А.И., Бледнов Б.П., Лалетина О.П,, Кадушкина З.С. Химия и технология полимеров, Красноярск, вып. 2 1973., с. 26. 3. Авторское свидетельство СССР №230738, кл. С 02 С 5/08, 1968 (прототип).