Способ получения комплесообразующего ионита

(11) 523 1 13 61) Дополнительное к авт, свид-ву Заявлено 09,10,7 21)2066746/О 1) М. Кл. С 088/34 рисоединением заявки Гасударстеениый комитеСовета Министров СССпа делам изаоретеиийи открытий,123 ( 8) Дата опублико ния описания 16,11.76 В, М, Балакин, А, Г. Тэслер, 3. В С. Н. Ильичев и А, Н, Чеюкас(72) Авторы изобретения ушка ре льский ордена Трудов институт им. С. М,(71) Заявите ова 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМ ПЛЕКСООБРА ЗУЮШЕИОНИТА зобрете относится к обла лым тов, селективных к т предназначено для ио металлургии, аналитич чения сорбен металлам, и ния в гидро мии ит, д.Из аналит -оединения, омочевинны льзоваой хиобиадают образован стно, что своем со тс ов отно фени тиъф 2 Оокое и е моче практ ической практики известно, чтосодержащие в своем составетие группировки, в-я-с-ми,большой склонностью к комплексоию с ионами ряда металлов, Извемногие соединения, содержащие вставе группиюовки .ЗН в , явля 8=ьаффективными экстрагентами для метад латиновой группы, К таким соединеням ятся дифенилтиокарбазон (дитизон), ди лтиомочевина, фенилтиосемикарбазид и илтиосемикарбазид. Экстрагенты с винными группировками находят шир ическое применение, тогда как о сшисорбентах, содержащих тиомочевинные пы, из литературных данных известно е мало. асного Знамени политехнический Известны попытки применения в качестве.своем составе группировки алкилтиоуроние-вых солей, Однако эти соли склонны к гидролизу, особенно в щелочной среде, что ограничивает их применение,Известен способ получения ионита с тиомочевинными группировками путем химическоймодификации аминополимеров, заключающийся,в том, что продукты кросс-конденсации ароматических аминов с формальдегидом, содержащие первичные и вторичные аминогруппыароматического характера, обрабатывают роданистым аммонием в кислой среде, По атому способу, 1,0 вес, ч. амикополимера обрабатывается 0,5-0,7 вес. ч, роданистого ам 1 мония, 1,0-1,5 вес, ч. воды и 0,5-1,Овес. ч,концентрированной соляной кислоты в течение 8-10 час при 95-100 С. Ионитысклонны к комплексообразованию с ионами5:+ л,чСо и Сц, однако их селективность неудовлетворяет требованиям промышленности,С целью увеличения селективности сорбционных свойств комплексообразуюших ионитов предложен способ их получения пугем8ПСНР О ЪН-С-ЪН12 обработки роданистым аммонием в кислойсреде аминополимеров, в качестве которыхиспользуют продукты аминирования перви ными алифатическими и ароматическими аминами сопэлимеров моновинильного соединения би дивинилбензола, содержащих активныехлорметильные группы,В качестве сшитых сополимеров, содержащих активные хлорметильные группы используют хлорметилированный сополимер Остирола и дивинилбензола (ДЗБ) и сополимер 2-хлорметил-винилпиридина и дивинилбен зола.По предлагаемому способу 1,0 вес, ч,аминополимера обрабатывают 0,6-1,0 вес. ч. броданистого аммония, 1,0-1,5 вес. ч. воды и 0,5-1,0 вес. ч. концентрированнойосоляной кислоты при 85-95 С в течение8-10 час. Отмытый от С 11 -ионов ионитанализируют на содержание азота и серы. 20Полученные иониты содержат в своейструктуре группировки вида11Вез-Х - С - Ъщ,2, )Е 2где К - водород, алкил, арил,:Ке 5 - полимерная матрица,Сополимер 2-хлорметил-винилпиридинас дивинилбензолом (ДВБ) получают путемряда полимераналогичных превращений про 30мышленного пористого сополимера 2-метил-б-винилпиридина с ДВБ (содержание ДВБ 12%), включающих Н -оксидирование, ацетилирование метильной группы, омыление,хлорирование. Получаемый сополимер 235хлорметил-винилпиридина с ДВБ содержит21% хлора.Аминирование хлорметилированного сополимера стирола с дивинилбензолом осуществляют 300 о-ными водными растворами первичных алифатических и ароматических аминов при 70-80 оС в течение 7-8 час,Аминирование сополимера 2-хлэрметил- винилпиридина с ДВБ осуществляют 10207-ными растворами первичных аминов взтиленгликоле. Полученные аминополимеры 45содержат 10-12% азота, Продукты аминирования обрабатывают роданистым аммониемв кислой среде и получают сорбенты с тиомочевинными группировками.П р и м е р 1, 10 г продукта аминирования хлорметилированного сшитого полистирола Ь-фенилендиамином (содержаниеазота 4,2% содержание ДВБ-сшивки 8%),6 г роданистого аммония, 15 мл воды и10 мл концентрированной соляной кислоты узагружают в колбу, снабженную мешалкойи обратным холодильником,Реакционную массу выдерживают 8 часопри перемешивания и 90 С. После охлаждения отфильтровывают ионит, промывают у водой до отсутствия ионов в промывных водах, сушат на воздухе и определяют содержание азота и серы: М -6,36%, 5 8,8%,Полученный ионит содержаит группировки: -СН -СНС=В1ЯП р и м е р 2. 10 г продукта аминирования хлорметилированного сшитого полистирола анилином (содержание азота 3,4%, содержание ДВБ-сшивки 8%) обрабатывают 6 г роданистого аммония в 15 мл воды и 10 мл соляной кислоты по методике примера 1. Полученный ионит содержит группировки; - СН -СН -й Содержание азота 5,34%, серы - 7,2%.П р и м е р 3. 10 г продукта аминирования хлорметилированного сшитого полистирола этилендиамином (содержание азота 5,3%, содержание ДВЕ-сшивки 8%) обрабатывают 6 г роданистого аммония в 15 мл воды и 10 мл концентрированной соляной кислоты по методике примера 1, Полученный ионит содержит группировки; -СН -СНй 81 СН - М- СН- СН-щ С щ 1 С=ЯЗн, Содержание азота 8,65%, серы - 10,63%, П р и м е р 4, 10 г продукта аминирования сополимера 2-хлорметилвинилпиридина аммиаком в зтиленгликоле с содержанием азота 12,5% обрабатывают 6 г роданистого аммония в 15.мл воды и 13 мл соляной кислоты по примеру 1, Полученный ионит содержит группировки:- сн, - сн -И 511СН 2 ХН С - МН Содержание азота 14,2%, серы - 10,3%,10О юн-с -щ,Содержание азота 13,3%, серы - 11,2%.П р и м е р 6. 10 г продукта аминирования сопопимера 2-хлорметип-винилпири дина этипендиамином в этипенгликоле с содержанием азота 14,1% обрабатывают 6 г роданистого аммонич в 15 мл воды и 10 мл концентрированной соляной кислоты по примеру 1.Полученный ионит содержит группировки:-СН -С)30 СН- М - СН- СИ -ЪЕ 112,8%,х иони 1 рНю5,9%, серыания полученнь Содержание азота 1Сорбционные испьггтов проводят на сул2,5), соуержашем (юг5 ОО, Со 5 ОО,УЕСорбцию проводятиз 100 мл раствора и ьфатном растворе /л): Су 500, 500. 24 час 1,0 г ионитари 20 Сирн 25. 5231П р и м е р 5. 10 г продукта аминирования сополимера 2-хлорметил-винилпиридина Ь-фенилендиамином в этиленгликоле с содержанием азота 11,2% обрабатывают 6 г роданистого аммония в 15 млводы и 10 мл концентрированной соляной кислоты по методике примера 1,Полученный ионит содержит группировки:-СН -Ж -13 Иониты для сорбционных испытаний берутав 04 -форме. Результаты сорбционных испьгганий приведены в таблице,Из результатов сорбционных испьгганий,представленных в таблице, видно, что иониты, содержашие в структуре тиомочевинныегруппировки ароматического характера, обладают повышенным сродством к кобальтуЬ+Со, причем присутствуюшее в растворежелезо практически не сорбируется, сорбциямеди также незначительна,Иониты содержашие в структуре тиомочевинные группировки алифатического характера, селективно извлекают из раствора медь,при этом практически не сорбируется железо, никель и кобальт. Десорбция медиикобальта при пропускании через колонку 5%-нойН 2 604,проходит практически полностью,Ионит, полученный по известному способу, обладая значительной емкостью покобальту, наряду с этим сорбирует медь, чтоявляется его недостатком.Таким образом, из сопоставления результатов сорбционных испытаний ионитов,полу ченных по известному и предлагаемому способам, видно, что последние обладают большей селективностью и емкостью по отношению к меди и кобальту, Предварительныерезультаты позволяют рекомендовать новыеиониты с тиомочевинными группировками дляшироких сорбционных испьгганий на технологических растворах.Механическая прочность на истираниеновых ионитов при перемешивании с руднымипульпами составляет 98,0-98,5%, что вышемеханической прочности в этих условияхионитов поликонденсационного типа, полученных по известному способу (92-94%),52 3113 10 Составитель В, МкртычанРедактор Н. Спиридонова Техред Г. Родак Корректор Н. Золотовская Заказ 5046/574 Тираж 630 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набд. 4/5филиалППП "Патентф, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Формула изобретенич 1Способ получения комнлексообразующего ионита с тиомочевинными группировками путем обработки аминополимеров роданистым аммонием в кислой среде, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения селективности сорбционных свойств ионитов, в качестве аминополимера используют продукты аминирования первичными алифатическими и ароматическими аминами сополимеров моновинильного соединения и дивинилбензола, содержащих хлорметильные группы.2, Способ по п, 1, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, в качестве аминополимеров используют продукты аминирования сополимера 2-хлорметил-винилпиридина и дивинилбензола и хлорметилированного сополимера стирола и дивинилбензола.