Способ получения селективных сорбентов Советский патент 1980 года по МПК C08F8/32 C08J5/20 B01J19/04 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕ .Изобретение относится к получению селективных сорбентов с гидроксильными группами, предназначенных для извлечения бора из водных растворов-. Известны сорбенты, сорбирующие бор, на основе поливиНиленгликоля 1 j но они способны сорбировать бор .из растворов с высоким содержанием бора (более 1 г/л) . Э,ти сорбенты не могут быть использованы для извлечения бора из малоконцентрированных . Наиболее близок к изобретению по .способу осуществления известный способ получения сорбентов с гидроксильными группами полимеризационного типа аминированием галогенсодержащих сшитых полистиролов аминоспиртами, например ди- или триэтаноламйном 2 , Однако способность этих сор бентов извлекать бор из водных растворов практически отсутствует. Цель изобретения - повышение сорб ционнрй емкости сорбентов при извлеч нии бора из водных растворов, особен но из растворов с малым содержанием бсчра (менее 100 мг/л) , соответствующих природным или морским водам. . Jgjjrjs ВНЫХ СОРБЕНТОВ ВДТшэтбе Для достижения указанной цели п)едлагается способ получения сорбентов аминированием галогенсодержащих сшитых сополимеров трис-()-aминoмeтaнoм. Предлагаемый способ заключается в следующем. Сшитые галогенсодержащие сополимеры обрабатывают трис-(оксиметил)-аминометаном в среде полярного растворителя (спирт, диметилформамид) при 80-100 С в течение 12-20 ч. Получаемые сорбенты способны извлекать бор из растворов с содержанием бора Са 10 мг/л и выше. Сорбционная емкость по бору составляет 3,5 мг/г из растворов с Се 10 мг/л, 7,5 мг/л из растворов с С 100 мг/л и 12,4 мг/л из растворов с С 1 г/л. В качестве сшитых галогенсодержащих сополимеров используют хлорметилированные сополимеры моно- и дивинильных соединений, например стирола с дивинилбензолом, сополимеры дихлор.этилового эфира винилфосфоновой кислоты с дивинильными соединениями, сополимеры хлорзамещенных эфиров (мет)-акриловых кислот с ;дивинильными соединениями. Сополимеры могут

быть гелевой или макропористой структуры.

П Р и мер 1. 10 г хлорметилиraScr Wb- -g:- ов&нйбгб сополимера стирола с 10% дивинилбензола, полученного в присутствии н-декана, заливают 30 мл диметилформамида на 1 ч, затем добавляют раствор 20 г трис-(оксиметил)-аминометана в смеси 60 мл диметилформамида в 10 мл этанола и нагревают при Эб-ЮО С в течение 18 ч. Аминированный продукт отмывают водой, затем анализируют. Сорбционная емкость при извлечении бора из растворов Cg 100 Мг/л 7,5 мг/г, из растворов Cg 10 мг/л 3,45 мг/г.

П р и м е р 2. Сополимерди-/% р -хлорэтилового эфира винилфосфоновой кислоты, винил ацетата и 10% дивинилбензола в количестве 10 г заливают 20 мл этанола на 2 ч, затем добавляют раствор 30 г трис-(оксиметил)-айинометана в 30 мл этанола и нагревают при 80°С в течение 15 ч. Аминированнь1й продукт отмывают водой, затем анализируют. Сорбционная емкость при извлечении бора из растворов Cg 100 мг/л 6,1 мг/г, из растворов с Cg 10 мг/л 2,8 мг/г.

Примерз. Сополимер с.-хлордиоксипропилового эфира метакриловой кислоты с 6 мол.% триэтиленгликольдиметакрилата в количестве 10 г об рабатывают 20 г диметилформамида, за; .тем заливают раствор 20 г трис-(оксиметил)- амиийметана в смеси 60 мл диметилформамида и 10 мл этанола и 5 нагревают при в течение 12 ч. Аминированный продукт OTN-biBam- водой и анализируют. Сорбционная емкость при извлечении бора из растворов с Cg 100 мг/л 6,3 мг/г, из раство)0 ров с Cg ГО мг/л 4,0 мг/г.

Пример 4. В этом примере для сравнения приведен синтез анионита по способу, описанному в прототипе..

Хлорметилиррванный сополимер сти рола с 10% дивинилбензола, полученный в присутствии 100 об.% н-декана (как в примере 1), в количестве 10 г заливают 30 мл диметилформамида на 1 ч, затем добавляют раствор 30 г

20 триэтаноламина в этаноле (1:1 об.%) и нагревают при 96-100 с в течение, 18 ч. Аминированный продукт отмывают водой и анализируют. СорЬционная емкость по бору из растворов с

25 В 0 мг/л гграктически равна нулю.

Данные о сорбционной активности сорбентов по бору в статических и динамических условиях приведены в таблице.

3,45

7,5

2,95

6,65

0,2

О

1,5

О 0,8 Сорбционная емкость по бору из моделирующего морскую воду.

Испытания в динамических условиях проводили в колонке диаметром 5,5 мм, с высотой слоя ионита 400 мм. Расттвор пропускали с удельной нагрузкой 5 ч Испытания показали; что сорбент, полученный по предлагаемому

4,5

9,98

4,57 9,75 О

О

2

способу, имеет сорбционную емкость до проскока из растворов С 10 мг/л 4,5 мг/г, из растворов Cg 100 мг/л 7,5 мг/г, что в 5 раз превышает емкость полйконденсадионных анионитов .аналог и порошкообразного сорбента раствора борной кислйты,

гидроокиси циркония, рекомендованного ранее для иавлечения бора. Сорбент с группировками трис-(оксиметил) -с1минометана, в отличие от анионитов с группировками триэтаноламина, имеет большую подвижность оксигрупп, кото- рая обеспечивает благоприятную конформацию для образования комплекса.

Формула изобретения

Способ получения селективных сорбентов путем аминирования галогенсодержащих сшитых сополимеров аминоспиртами, Отличающийся тем, что, с целью увеличения сорбционной емкости сорбента по бору, в качестве аминоспирта используют трис-(оксиметил)- аминометан.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

кл. 39 В 22/10, опублик. 1976 (прототип).