Способ получения комплексообразующего ионита

.Г.ЛитвиненкоБ.Команецкий 8.8)ии Р 51-41111,детельство ССС Г 226/06, 1980 НИЯ КОМПЛЕКСО- лючающий взаиионообменными ла, модифицимплекса полиме ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧ ОБРАЗУЮЩЕГО ИОНИТА, в модействие полимера с группами с ионом мета рование полученного к ра структурирующим агентом и последующую обработку модифицированногополимера раствором минеральной кислоты для разрушения комплекса, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюупрощения технологии получения ионита с избирательной сорбционной активностью по отношению к тяжелым металлам, в качестве полимера с ионообменныа группами используют макропористый анионит, в качестве структурирующего агента - растворимые соединениякремниевой кислоты и взаимодействиеполимера с ионом металла осуществляютодновременно с модифицированием в.водной среде при рН 2-2,5 до содержания кремния в полимере 30-50 мас.7от исходного полимера.Изобретение относится к химической технологии и может быть использованодля избирательного извлеченияионов тяжелых металлов из природныхи сточных вод, 5Известен способ получения сорбентадля извлечения ионов тяжелых металловиз сточных вод, включающий осаждениекремниевых полимеров в нейтральнойи кислой среде. Кремниевокислый натрий добавляют в двухнормальный раствор едкого натра при интенсивномперемешивании. К смеси добавляют раствор кислоты (1:1) или водный раствор, содержащий 30 вес, 7 хлористогокальция. Выпавший осадок промываютводой, быстро сушат при 105-110 С,после чего помещают в ионообменнуюколонну Г 11.Недостатком сорбента, полученного 20таким способом, является относительно низкая избирательность к ионамцелевого тяжелого металла,Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ получения комплексообразующего ионита путем взаимодействия линейного поливинилпиридина, кватернизованного на 30-40 с ионом метал 30 ла, который предполагается сорбировать, модифицирования полимера структурирующим (сшивающим) агентом, например, этилен-Гис-акриламидом и последующего разрушения комплекса кислотой. Известный способ позволяет получить ионит, характеризующийся высокой сорбционной активностью по отноыению к сорбируемому тяжелому металлу, в частности к вольфраму 2.Однако технология получения иони О тов известным способом сложна, так как включает в себя две стадии полимеризации, а также использование токсичных мономеров.Целью изобретения является упрощение технологии получения ионита с избирательной сорбционной активностью по отношению к тяжелым металлам,Для достижения цели по способу получения комплексообразующего ионита, включающему взаимодейстие полимера с ионообменными группами с ионом металла, модифицирование полученного комплекса полимера структурирующим 55 агентом и последующую обработку модифицированного полимера раствором минеральной кислоты для разрушения комплекса, в качестве полимера с ионообменными группами используют макропористый анионит, в качестве структурирующего агента - растворимые соединения кремниевой кислоты и взаимодействие полимера с ионом металла осуществляют одновременно с модифицированием в водной среде при рН 2-2,5до содержания кремния в полимере30-50 мас, % от исходного полимера.В качестве макропористых анионитов применяют аниониты различнойструктуры, в частности, пиридиновыйанионит ВПАп, анионит на основехлорированного сополимера стиролаи дивинилбензола АМ-и и др,Введение силиката натрия в матрицу основного ионита приводит к образованию неравномерных кремниевых полимеров, Формирующихся вокруг ионогенных групп анионита, связанныхс ионом сорбируемого металла. Послеразрушения комплекса и вымывания металла образуется вакансия, геометрически соответствующая размеру ионасоответствующего металла. Содержаниекремния в анионите в количестве 3050 мас. Е обусловлено тем, что в этомслучае достигается равномерное иполное распределение кремнийсодержащего полимера в порах по всему объему зерна анионита,Использование в качестве полимерной основы готовых анионитов позволяет получать селективные иониты в ворме сФерических гранул с хорошей механической и химической устойчивостью.П р и м е р 1. Сорбент для избирательного извлечения ионов молибдена получают путем обработки 100 мл ионообменной смолы ВПАп в БО- Форме 3 л раствора, содержащего 10 г/л БхО, 1 г/л МоО;,", при рН 2,5 в течение 48 ч. Затем в течение б ч сорбент обрабатывают 2 М раствором серной кислоты. Содержание соединений кремния в смоле после обработки составляет 30 мас. 7.П р и м е р 2, Сорбент получают аналогично примеру 1, за исключением того, что обработку ведут 96 ч. Содержание кремния в смоле составляет 49 мас. 7.П р и м е р 3. Сорбент получают аналогично примеру 1, за исключением того, что раствор содержит вместо ионов МоОионы НеОСодержание в растворе, г/л Сорбционная емкость ионитаВПп, мг/г Пример По молибдену По остальнымметаллам Мо Ке Си Мя Ре 0,004 0,003 0,050 0,020 8,00 12,0 9,0 0 010 0 004 0 050 0 040 8 00 21 0 14 0 0,100 0,025 0,040 0,080 9,40 61,0 48,0 1,0 4,1 1,5 11,2 2,6 16,8 3,2 28,0 0,040 0,040 0,090 10,90 91,0 62,0 1,00 Составитель В.Мкртычан Редактор Н.Егорова Техред Л.Мартяшова Корректор Б.СиницкаяЗаказ 6414/17 Тираж 468 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 3 11120П р и м е р 4. Сорбент получают аналогично примеру 1, за исключением того, что в качестве анионита используют макропористый аммоний АМ-п. Содержание кремния в смоле составляет 35 мас. 7Сорбционную.активность полученных сорбентов проверяют, осуществляя сорбцию элементов из растворов, со, держащих различные количества молибдена, рения, меди, магния, железа.Результаты по сорбции элементов ионитом представлены в таблице.Аналогичным образом оценивают сорбционную емкость ионита на основе анионита АМ-и (по примеру 4).Сорбционная емкость этого,ионита по молибдену из растворов, содержащих его в количестве 0,01 и 1,0 г/л, составляет 11,0 и 65,0 мг/г, по остальным металлам - 1,0,и 4,6 мг/г. В этих же условиях анионит АМ-п сорбирует 7,0 и 43,0 мг Мо/г и осталь 34 4ные металлы в количестве 3,5 и24,0 мг/г соответственно.Сорбент, полученный по примеру 3,селективно сорбирует рений в присутствии молибдена из сточных вод, со"держащих 0,004 г/л молибдена,0,003 г/л рения, а также свинец, медькальций, магний. При этом рений сорбируется полностью, а остаточнаяконцентрация молибдена в растворесоставляет 0,003 г/л. Как следует из этих данных,модифицированные кремнием анионитыпревышают исходные аниониты по сорбционной емкости и селективности сорбции. При этом технология получениямодифицированных.ионитов проста,позволяет на основе одного и того жеисходного анионита получать сорбенты,настроенные на различные металлы,без проведения трудоемких стадцйполимеризации мономеров.