CN115028561B - 硫代二甘酰胺酸类萃取剂及其制备方法和应用 - Google Patents

硫代二甘酰胺酸类萃取剂及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN115028561B
CN115028561B CN202210677900.4A CN202210677900A CN115028561B CN 115028561 B CN115028561 B CN 115028561B CN 202210677900 A CN202210677900 A CN 202210677900A CN 115028561 B CN115028561 B CN 115028561B
Authority
CN
China
Prior art keywords
extractant
acid
noble metal
reaction
xianan
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210677900.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115028561A (zh
Inventor
崔红敏
石劲松
晏南富
柳跃伟
翁雅青
邓朝阳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Applied Chemistry Jiangxi Academy of Sciences
Original Assignee
Institute of Applied Chemistry Jiangxi Academy of Sciences
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Applied Chemistry Jiangxi Academy of Sciences filed Critical Institute of Applied Chemistry Jiangxi Academy of Sciences
Priority to CN202210677900.4A priority Critical patent/CN115028561B/zh
Publication of CN115028561A publication Critical patent/CN115028561A/zh
Priority to PCT/CN2023/077324 priority patent/WO2023241087A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115028561B publication Critical patent/CN115028561B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C323/00Thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides substituted by halogen, oxygen or nitrogen atoms, or by sulfur atoms not being part of thio groups
    • C07C323/50Thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides substituted by halogen, oxygen or nitrogen atoms, or by sulfur atoms not being part of thio groups containing thio groups and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
    • C07C323/51Thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides substituted by halogen, oxygen or nitrogen atoms, or by sulfur atoms not being part of thio groups containing thio groups and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having the sulfur atoms of the thio groups bound to acyclic carbon atoms of the carbon skeleton
    • C07C323/60Thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides substituted by halogen, oxygen or nitrogen atoms, or by sulfur atoms not being part of thio groups containing thio groups and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having the sulfur atoms of the thio groups bound to acyclic carbon atoms of the carbon skeleton with the carbon atom of at least one of the carboxyl groups bound to nitrogen atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B11/00Obtaining noble metals
    • C22B11/04Obtaining noble metals by wet processes
    • C22B11/042Recovery of noble metals from waste materials
    • C22B11/046Recovery of noble metals from waste materials from manufactured products, e.g. from printed circuit boards, from photographic films, paper or baths
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/26Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
    • C22B3/34Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds containing sulfur, e.g. sulfonium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/006Wet processes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Abstract

本发明公开了硫代二甘酰胺酸类萃取剂及其制备方法和应用,属于萃取剂合成和湿法冶金领域的萃取分离技术领域。本发明的萃取剂是按配比将硫代二甘醇酸酐、烃基取代的仲胺和有机试剂混合,将所得混合反应物在冰水浴中搅拌反应10‑60min,然后转移至20‑50℃条件下继续搅拌反应6‑24h,反应结束后,萃取产物,将所得有机相洗涤、干燥,抽滤,旋蒸得到。该类萃取剂合成方法简单易操作,具有良好的耐盐和耐酸性,对贵金属离子萃取效率高且选择性好,能够实现从酸性料液中短流程、高效率的回收贵金属离子,具有一定的工业化应用价值。

Description

硫代二甘酰胺酸类萃取剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于萃取剂合成和湿法冶金领域的萃取分离技术领域,具体涉及硫代二甘酰胺酸类萃取剂及其制备方法和应用,特别是在酸性料液中萃取贵金属离子的应用。
背景技术
随着科技的高速发展,贵金属的需求量日益增大,从而导致电子废弃物的数量随之快速增加,如处理不当,将导致严重的环境问题;同时,电子废弃物中含有多种高品位的贵金属元素,具有很高的再生利用价值。因此,从电子废弃物中回收贵金属具有重要的经济意义和环境意义。
在贵金属湿法冶金中,溶剂萃取法因选择性好,金属回收率高等优点被认为是最有前景的回收贵金属的方法。目前,国内外主要采用硫醚类和亚砜两类萃取剂处理回收贵金属,中性硫醚类萃取剂对贵金属具有优良的萃取性能,这使它们在萃取化学和湿法冶金等方面具有重要的应用价值。但传统的硫醚类萃取剂仍存在不耐酸、萃取平衡时间长等问题,这显然不能满足电子废弃物的酸浸出液体系对萃取剂的要求。另外,传统萃取剂对贵金属与贱金属的分离效果仍不理想,往往需要多种方法进行耦合,处理工艺复杂且成本较高。因此,需要开发出一类新型的与之相匹配的高效贵金属萃取剂。
基于上述理由,提出本申请。
发明内容
基于上述理由,针对现有技术中存在的问题或缺陷,本发明的目的在于提供硫代二甘酰胺酸类萃取剂及其制备方法和应用,解决或至少部分解决现有技术中存在的上述技术缺陷。
本发明硫代二甘酰胺酸类萃取剂的合成方法简单,易操作,并且具有良好的耐盐和耐酸性,对贵金属离子萃取效率高且选择性好,能够实现从酸性料液中短流程、高效率的回收贵金属离子,具有一定的工业化应用价值。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,本发明采用的技术方案如下:
本发明所述的硫代二甘酰胺酸类萃取剂,所述萃取剂具有硫代二甘酰胺酸结构,其结构式如下式1所示:
其中:R1和R2独立地为直链或支链的烷基,R1和R2的碳原子总数大于6;
进一步地,上述技术方案,所述R1和R2的碳原子总数范围为7-24。
本发明的第二个目的在于提供上述所述硫代二甘酰胺酸类萃取剂的制备方法,所述方法具体包括如下步骤:
按配比将硫代二甘醇酸酐、烃基取代的仲胺和有机试剂混合,将所得混合反应物在冰水浴中搅拌反应10-60min,然后转移至20-50℃条件下继续搅拌反应6-24h,反应结束后,将反应得到的有机相洗涤,干燥,抽滤,将得到的有机相滤液减压蒸馏除去溶剂,得到所述的硫代二甘酰胺酸类萃取剂。
进一步地,上述技术方案,所述烷基取代的仲胺的结构式如下式2所示:
其中,R1和R2独立地为直链或支链的烷基,R1和R2的碳原子总数范围为7-24。
优选地,上述技术方案,所述烷基取代的仲胺可以为二异辛胺、二正辛胺、二正已胺、N-甲基辛基胺等中的任一种。
进一步地,上述技术方案,所述硫代二甘醇酸酐与烷基取代的仲胺的摩尔比为1:1-1:2。
进一步地,上述技术方案,所述有机试剂为二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、甲苯等中的任一种。
具体地,上述技术方案,所述有机试剂的用量可不做具体限定,只要能实现硫代二甘醇酸酐、烃基取代的仲胺的均匀分散剂即可。
进一步地,上述技术方案,所述混合反应物在冰水浴中搅拌反应的时间优选为30min。
进一步地,上述技术方案,所述洗涤工艺具体如下:将反应得到的有机相先用稀盐酸溶液洗涤除去过量烃基取代的仲胺,再用去离子水反复洗涤至pH值为3-4。
进一步地,上述技术方案,所述干燥采用的试剂优选为无水硫酸镁。
具体地,本发明上述所述硫代二甘酰胺酸类萃取剂具体是采用开环反应制备得到的,具体反应式如式3所示:
上述采用的各原料在本发明中所起的作用以及制备反应机理如下:
仲胺进攻硫代二甘醇酸酐,生成N-取代硫代二甘醇酰胺酸;仲胺的位阻大小直接影响硫代二甘醇酸酐的开环去向及产物收率。
另外,本发明在冰水浴中反应的目的是:防止硫代二甘醇酸酐和空间位阻较小的仲胺在开始反应活性较强,放热剧烈,导致温度太高容易发生副反应,用冰水浴将反应控制在较低温度进行。
本发明在20-50℃继续反应的目的在于:对于空间位阻较大的仲胺,与硫代二甘醇酸酐反应活性较弱,将反应温度提高到一定温度,可以加快反应速率,提高反应收率。
本发明的第三个目的在于提供上述所述硫代二甘酰胺酸类萃取剂在酸性料液中萃取贵金属离子的应用。
进一步地,上述所述的应用,是利用硫代二甘酰胺酸类萃取剂与稀释剂组成的有机相对酸性贵金属料液进行萃取,具体应用的方法包括如下步骤:
(1)将硫代二甘酰胺酸类萃取剂溶解于稀释剂中,得到萃取剂溶液;
(2)将步骤(1)所述萃取剂溶液与酸性贵金属料液在恒温振荡器中混合,进行萃取,贵金属被萃取至萃取剂溶液中得到富集。
优选地,上述技术方案,步骤(1)中,所述稀释剂为甲苯、二氯甲烷、煤油、正庚烷等中的任一种或几种。
优选地,上述技术方案,步骤(1)中所述萃取剂溶液的浓度为0.05-0.2mol/L。
优选地,上述技术方案,步骤(2)中所述酸性贵金属料液包含金离子、钯离子、铜离子、铅离子、钴离子、镍离子、钙离子和镁离子等中的任一种或多种。
优选地,上述技术方案,步骤(2)中所述酸性贵金属料液的pH值为0-5。
优选地,上述技术方案,步骤(2)中所述萃取剂溶液与酸性贵金属料液的体积比为1:10。
优选地,上述技术方案,步骤(2)中所述恒温振荡器的温度为20-30℃,较优选为25℃。
优选地,上述技术方案,步骤(2)中所述恒温振荡器的转速为100-300rpm。
本发明提供的硫代二甘酰胺酸类萃取剂在酸性条件下对贵金属离子具有很好的萃取能力和较高的选择性,能够直接从多金属体系中高效分离出贵金属,缩短了贵金属回收的工艺流程,避免了预除杂工序造成的环境污染,萃取性能明显优于普通的硫代二酰胺萃取剂,且萃取剂合成方法简单易操作,便于工业化生产。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
本发明提出的硫代二甘酰胺酸类萃取剂,一方面,其结构中醚硫键的柔性及键上硫原子的配位作用使得硫代二甘酰胺酸类萃取剂对贵金属离子的萃取能力大大优于普通的硫代二酰胺类萃取剂,并且该类萃取剂结构中羧酸官能团中活泼的氢可以与溶剂形成氢键导致溶剂化,从而有利于萃合物在有机相中的溶解,且可以通过控制水相酸度实现金属离子的反萃取;另一方面,硫代二甘酰胺酸类萃取剂对贵金属离子选择性高,能够从酸性料液中直接分离回收贵金属,避免了传统萃取剂在贵金属分离回收过程中需要经过沉淀除杂的预处理工序,克服了贵金属综合收率不高,环境污染严重等缺点,实现了短流程、高效率从酸性料液中分离回收贵金属。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的N,N’-二异辛基-3-硫代二甘酰胺酸的红外光谱图;
图2为本发明实施例1制备的N,N’-二异辛基-3-硫代二甘酰胺酸在氘代氯仿中的1H-NMR谱图;
图3为本发明实施例2制备的N,N’-甲基辛基-3-硫代二甘酰胺酸的红外光谱图;
图4为本发明实施例2制备的N,N’-甲基辛基-3-硫代二甘酰胺酸的1N NMR图;
图5为本发明实施例3制备的N,N’-二正辛基-3-硫代二甘酰胺酸的红外光谱图;
图6为本发明实施例3制备的N,N’-二正辛基-3-硫代二甘酰胺酸的1N NMR图;
图7为本发明实施例4制备的N,N’-二正己基-3-硫代二甘酰胺酸的红外光谱图;
图8为本发明实施例4制备的N,N’-二正己基-3-硫代二甘酰胺酸的1N NMR图。
具体实施方式
本发明提供了一类硫代二甘酰胺酸萃取剂,结构式如下:
其中,R1和R2独立地为直链或支链的烷基,R1和R2的碳原子总数大于6,优选为7-24。
本发明的硫代二甘酰胺酸类萃取剂的制备方法包括如下步骤:
在500mL圆底烧瓶中,加入硫代二甘醇酸酐、烷基取代的仲胺和有机试剂,在冰水浴中搅拌反应10-60min,然后继续在20-50℃条件下搅拌反应6-24h,有机相先用稀盐酸溶液洗涤除去过量仲胺,再用去离子水反复洗涤至pH值为3-4,然后用无水硫酸镁干燥有机相,减压抽滤,将滤液旋蒸出溶剂,得到硫代二甘酰胺酸萃取剂,其中,所述的烷基取代的仲胺具有如下结构式:
其中,R1和R2独立地为直链或支链的烷基,R1和R2的碳原子总数范围为7-24。
下面通过实施案例对本发明作进一步详细说明。本实施案例在以本发明技术为前提下进行实施,现给出详细的实施方式和具体的操作过程来说明本发明具有创造性,但本发明的保护范围不限于以下的实施案例。
本发明中所采用的设备和原料等均可从市场购得,或是本领域常用的。下述实施例中的方法,如无特别说明,均为本领域的常规方法。
实施例1
本实施例的一种N,N’-二异辛基-3-硫代二甘酰胺酸萃取剂的制备方法,包括如下步骤:
在500mL圆底烧瓶中,加入0.2mmol硫代二甘醇酸酐、0.22mmol二异辛胺和200mL四氢呋喃,在冰水浴中搅拌反应30min,然后继续在40℃条件下搅拌反应24h,将反应得到的有机相先用稀盐酸洗涤除去过量二异辛胺,然后用去离子水洗涤有机相至pH值为4,再用无水硫酸镁干燥有机相,抽滤,将得到的有机相滤液减压蒸馏除去溶剂,得到所述的N,N’-二异辛基-3-硫代二甘酰胺酸。
对本实施例制备的产物进行表征,结果如图1到图2所示。
图1为实施例1制备的产物的红外光谱图。其主要特征吸收峰为:在2926cm-1处的峰,说明有饱和C-H键的伸缩振动,1723cm-1为羧基的C=O键的伸缩振动吸收峰,1599cm-1为酰胺的C=O键的伸缩振动吸收峰,1457cm-1为酰胺的C-N键的伸缩振动吸收峰,1269cm-1为C-S-C的不对称伸缩振动吸收峰,这些特征峰表明有羧酸、酰胺和硫醚官能团的存在。
图2为实施例1制备的产物在氘代氯仿中的1H-NMR谱图,各质子的化学位移如下:9.55(s,1H,COOH),3.52(s,2H,-SCH2-),3.37(s,2H,-CH2S-),3.20-3.33(m,4H,2×CH2-N),2.86-2.88(m,2H,2×CH),1.24-1.33(m,16H,8×CH2),0.86-0.91(m,12H,4×CH3)。
由图1和图2的数据可知,本发明实施例1制备的产物为N,N’-二异辛基-3-硫代二甘酰胺酸。
实施例2
本实施例的一种N,N’-甲基辛基-3-硫代二甘酰胺酸萃取剂的制备方法,包括如下步骤:
在500mL圆底烧瓶中,加入0.2mmol硫代二甘醇酸酐、0.4mmol N-甲基辛基胺和300mL N,N-二甲基甲酰胺,在冰水浴中搅拌反应30min,然后继续在20℃条件下搅拌反应24h,将反应得到的有机相先用稀盐酸洗涤除去过量N-甲基辛基胺,然后用去离子水洗涤有机相至pH值为4,再用无水硫酸镁干燥有机相,抽滤,将得到的有机相滤液减压蒸馏除去溶剂,得到N,N’-甲基辛基-3-硫代二甘酰胺酸萃取剂。
对本实施例制备的萃取剂进行表征,结果如图3到图4所示。
图3为本实施例制备的产物的红外光谱图。其主要特征吸收峰为:在2924cm-1处的峰,说明有饱和C-H键的伸缩振动,1723cm-1为羧基的C=O键的伸缩振动吸收峰,1600cm-1为酰胺的C=O键的伸缩振动吸收峰,1403cm-1为酰胺的C-N键的伸缩振动吸收峰,1261cm-1为C-S-C的不对称伸缩振动吸收峰,这些特征峰表明有羧酸、酰胺和硫醚官能团的存在。
图4为本实施例制备的产物在氘代氯仿中的1H-NMR谱图,各质子的化学位移如下:10.0(s,1H,COOH),3.53(s,2H,-SCH2-),3.40(s,2H,-CH2S-),3.30-3.37(m,2H,CH2-N),2.96-3.07(m,3H,CH3-N),1.28-1.29(m,8H,4×CH2),0.87-0.89(m,3H,CH3)。
由图3和图4的数据可知,本实施例制备的产物为N,N’-甲基辛基-3-硫代二甘酰胺酸。
实施例3
本实施例的一种N,N’-二正辛基-3-硫代二甘酰胺酸萃取剂的制备方法,包括如下步骤:
在500mL圆底烧瓶中,加入0.2mmol硫代二甘醇酸酐、0.3mmol二正辛胺和250mL二氯甲烷,在冰水浴中搅拌反应30min,然后继续在50℃条件下搅拌反应24h,将反应得到的有机相先用稀盐酸洗涤除去过量二正辛胺,然后用去离子水洗涤有机相至pH值为4,再用无水硫酸镁干燥有机相,抽滤,将得到的有机相滤液减压蒸馏除去溶剂,得到N,N’-二正辛基-3-硫代二甘酰胺酸萃取剂。
对本实施例制备的萃取剂进行表征,结果如图5到图6所示。
图5为实施例3制备的产物的红外光谱图。其主要特征吸收峰为:在2923cm-1处的峰,说明有饱和C-H键的伸缩振动,1724cm-1为羧基的C=O键的伸缩振动吸收峰,1600cm-1为酰胺的C=O键的伸缩振动吸收峰,1464cm-1为酰胺的C-N键的伸缩振动吸收峰,1277cm-1为C-S-C的不对称伸缩振动吸收峰,这些特征峰表明有羧酸、酰胺和硫醚官能团的存在。
图6为实施例3制备的产物在氘代氯仿中的1H-NMR谱图,各质子的化学位移如下:9.9(s,1H,COOH),3.50(s,2H,-SCH2-),3.38(s,2H,-CH2S-),3.25-3.34(m,4H,2×CH2-N),1.54-1.61(m,4H,2×-CH2CH2-N),1.28-1.29(m,10H,5×CH2),0.88-0.90(m,6H,2×CH3)。
由图5和图6的数据可知,本实施例制备的产物为N,N’-二正辛基-3-硫代二甘酰胺酸。
实施例4
本实施例的一种N,N’-二正己基-3-硫代二甘酰胺酸萃取剂的制备方法,包括如下步骤:
在500mL圆底烧瓶中,加入0.2mmol硫代二甘醇酸酐、0.2mmol二正已胺和200mL三氯甲烷,在冰水浴中搅拌反应30min,然后继续在30℃条件下搅拌反应24h,将反应得到的有机相先用稀盐酸洗涤除去过量二正已胺,然后用去离子水洗涤有机相至pH值为4,再用无水硫酸镁干燥有机相,抽滤,将得到的有机相滤液减压蒸馏除去溶剂,得到N,N’-二正己基-3-硫代二甘酰胺酸萃取剂。
对本实施例制备的产物进行表征,结果如图7到图8所示。
图7为实施例4制备的产物的红外光谱图。其主要特征吸收峰为:在2926cm-1处的峰,说明有饱和C-H键的伸缩振动,1723cm-1为羧基的C=O键的伸缩振动吸收峰,1598cm-1为酰胺的C=O键的伸缩振动吸收峰,1463cm-1为酰胺的C-N键的伸缩振动吸收峰,1271cm-1为C-S-C的不对称伸缩振动吸收峰,这些特征峰表明有羧酸、酰胺和硫醚官能团的存在。
图8为实施例4制备的产物在氘代氯仿中的1H-NMR谱图,各质子的化学位移如下:10.1(s,1H,COOH),3.51(s,2H,-SCH2-),3.38(s,2H,-CH2S-),3.26-3.33(m,4H,2×CH2-N),1.54-1.60(m,4H,2×-CH2CH2-N),1.29-1.31(m,6H,3×CH2),0.88-0.90(m,6H,2×CH3)。
由图7和图8的数据可知,本实施例制备的产物为N,N’-二正己基-3-硫代二甘酰胺酸。
应用实施例
将本发明上述实施例制备得到的萃取剂应用在酸性料液中萃取贵金属离子。
下述各应用实施例中贵金属料液的成分都相同,具体成分为:金离子、钯离子、铜离子、铅离子、钴离子、镍离子、钙离子和镁离子,每种金属离子的浓度为100mg/L;具体配置方法为:取浓度为1000mg/L的每种金属离子的标准溶液于一个容量瓶中进行稀释,然后采用0.5mol/L的HCl溶液和0.5mol/L的NaOH溶液调节溶液的pH值,分别得到不同pH值的贵金属料液。
并且,下述各应用实施例中涉及的萃取率的计算方法如下:
萃取率用E(%)表示,
C0:起始水溶液中金属离子浓度(mg/L);
Ce:萃取平衡后水相中金属离子浓度(mg/L)。
应用实施例1
将实施例2制备的N,N’-甲基辛基-3-硫代二甘酰胺酸萃取剂应用在酸性料液中萃取贵金属离子,具体应用的方法包括如下步骤:
取2.75g实施例2制备的N,N’-甲基辛基-3-硫代二甘酰胺酸萃取剂溶于煤油中,配成0.1mol/L萃取剂溶液;
将配制的0.1mol/L萃取剂溶液和pH值为1.03的贵金属料液按照1:10体积比在恒温振荡器中混合,在25℃恒温条件下以230rpm速度振荡萃取15min后,测试萃取前后萃取后水相中金属离子的浓度,并计算各金属离子的萃取率,具体结果见表1。
应用实施例2
将实施例4制备的N,N’-二正己基-3-硫代二甘酰胺酸萃取剂应用在酸性料液中萃取贵金属离子,具体应用的方法包括如下步骤:
取3.18g实施例4制备的N,N’-二正己基-3-硫代二甘酰胺酸萃取剂溶于煤油中,配成0.1mol/L萃取剂溶液;
将配制的0.1mol/L萃取剂溶液和pH值为1.03的贵金属料液按照1:10体积比在恒温振荡器中混合,在25℃恒温条件下以230rpm速度振荡萃取15min后,测试萃取前后萃取后水相中金属离子的浓度,并计算各金属离子的萃取率,具体结果见表1。
应用实施例3
将实施例1制备的N,N’-二异辛基-3-硫代二甘酰胺酸萃取剂应用在酸性料液中萃取贵金属离子,具体应用的方法包括如下步骤:
取3.74g实施例1制备的N,N’-二异辛基-3-硫代二甘酰胺酸萃取剂溶于煤油中,配成0.1mol/L萃取剂溶液;
将配制的0.1mol/L萃取剂溶液和pH值为1.03的贵金属料液按照1:10体积比在恒温振荡器中混合,在25℃恒温条件下以230rpm速度振荡萃取15min后,测试萃取前后萃取后水相中金属离子的浓度,并计算各金属离子的萃取率,具体结果见表1。
应用实施例4
将实施例3制备的N,N’-二正辛基-3-硫代二甘酰胺酸萃取剂应用在酸性料液中萃取贵金属离子,具体应用的方法包括如下步骤:
取3.74g N,N’-二正辛基-3-硫代二甘酰胺酸萃取剂溶于煤油中,配成0.1mol/L萃取剂溶液;
将配制的0.1mol/L萃取剂溶液和pH值为1.03的贵金属料液按照1:10体积比在恒温振荡器中混合,在25℃恒温条件下以230rpm速度振荡萃取15min后,测试萃取前后萃取后水相中金属离子的浓度,并计算各金属离子的萃取率,具体结果见表1。
表1应用实施例1-4的萃取率结果对比表
从表1的结果可以看出,萃取剂结构中氮原子上取代烷基的碳链越长,对贵金属离子的萃取率越高,而且随着取代烷基的碳链支链化程度越高,对贵金属离子的萃取率会降低,原因为随着萃取剂结构中氮原子上取代烷基的碳链增长,萃取剂与金属离子在萃取过程中形成萃合物的稳定性越高,有利于萃取过程进行,而取代烷基的碳链支链化程度越高,萃取剂与金属离子萃取位阻越大,越不利于萃合物的生成,因此,金属离子的萃取率会降低。
应用实施例5
将实施例1制备的N,N’-二异辛基-3-硫代二甘酰胺酸萃取剂应用在酸性料液中萃取贵金属离子,具体应用的方法包括如下步骤:
取7.48gN,N’-二异辛基-3-硫代二甘酰胺酸萃取剂溶于煤油中,配成0.2mol/L萃取剂溶液;
将配制的0.2mol/L萃取剂溶液和pH值为1.03的贵金属料液按照1:10体积比在恒温振荡器中混合,在25℃恒温条件下以230rpm速度振荡萃取15min后,测试萃取前后萃取后水相中金属离子的浓度,并计算各金属离子的萃取率,具体结果见表2。
应用实施例6
将实施例1制备的N,N’-二异辛基-3-硫代二甘酰胺酸萃取剂应用在酸性料液中萃取贵金属离子,具体应用的方法包括如下步骤:
取7.48gN,N’-二异辛基-3-硫代二甘酰胺酸萃取剂溶于煤油中,配成0.2mol/L萃取剂溶液;
将配制的0.2mol/L萃取剂溶液和pH值为0.3的贵金属料液按照1:10体积比在恒温振荡器中混合,在25℃恒温条件下以230rpm速度振荡萃取15min后,测试萃取前后萃取后水相中金属离子的浓度,并计算各金属离子的萃取率,具体结果见表2。
应用实施例7
将实施例1制备的N,N’-二异辛基-3-硫代二甘酰胺酸萃取剂应用在酸性料液中萃取贵金属离子,具体应用的方法包括如下步骤:
取7.48g N,N’-二异辛基-3-硫代二甘酰胺酸萃取剂溶于煤油中,配成0.2mol/L萃取剂溶液;
将配制的0.2mol/L萃取剂溶液和pH值为2.43的贵金属料液按照1:10体积比在恒温振荡器中混合,在25℃恒温条件下以230rpm速度振荡萃取15min后,测试萃取前后萃取后水相中金属离子的浓度,并计算各金属离子的萃取率,具体结果见表2。
应用实施例8
将实施例1制备的N,N’-二异辛基-3-硫代二甘酰胺酸萃取剂应用在酸性料液中萃取贵金属离子,具体应用的方法包括如下步骤:
取7.48g N,N’-二异辛基-3-硫代二甘酰胺酸萃取剂溶于煤油中,配成0.2mol/L萃取剂溶液;
将配制的0.2mol/L萃取剂溶液和pH值为3.2的贵金属料液按照1:10体积比在恒温振荡器中混合,在25℃恒温条件下以230rpm速度振荡萃取15min后,测试萃取前后萃取后水相中金属离子的浓度,并计算各金属离子的萃取率,具体结果见表2。
应用实施例9
将实施例1制备的N,N’-二异辛基-3-硫代二甘酰胺酸萃取剂应用在酸性料液中萃取贵金属离子,具体应用的方法包括如下步骤:
取7.48g N,N’-二异辛基-3-硫代二甘酰胺酸萃取剂溶于煤油中,配成0.2mol/L萃取剂溶液;
将配制的0.2mol/L萃取剂溶液和pH值为4.05的贵金属料液按照1:10体积比在恒温振荡器中混合,在25℃恒温条件下以230rpm速度振荡萃取15min后,测试萃取前后萃取后水相中金属离子的浓度,并计算各金属离子的萃取率,具体结果见表2。
表2应用实施例5-9萃取率对比表
从表2的结果可以看出,应用实施例5-9的N,N’-二异辛基-3-硫代二甘酰胺酸萃取剂对贵金属的萃取率均是随着pH值的升高而增大,而对贱金属的萃取率随着pH值的升高而减小,可以通过调控合适的pH值实现贵金属与贱金属的有效分离。

Claims (9)

1.一种硫代二甘酰胺酸类萃取剂在酸性料液中萃取贵金属离子的应用;其特征在于:所述贵金属离子为Au离子和/或Pd离子;
其中:所述硫代二甘酰胺酸类萃取剂的结构式如下式1所示:
其中:R1和R2独立地为直链或支链的烷基,R1和R2的碳原子总数为7-24。
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:所述硫代二甘酰胺酸类萃取剂采用下述方法制备而成:所述方法具体包括如下步骤:
按配比将硫代二甘醇酸酐、烃基取代的仲胺和有机试剂混合,将所得混合反应物在冰水浴中搅拌反应10-60min,然后转移至20-50℃条件下继续搅拌反应6-24h,反应结束后,将反应得到的有机相洗涤,干燥,抽滤,将得到的有机相滤液减压蒸馏除去溶剂,得到所述的硫代二甘酰胺酸类萃取剂。
3.根据权利要求2所述的应用,其特征在于:所述烃基取代的仲胺的结构式如下式2所示:
其中,R1和R2独立地为直链或支链的烷基,R1和R2的碳原子总数范围为7-24。
4.根据权利要求2所述的应用,其特征在于:所述硫代二甘醇酸酐与烃基取代的仲胺的摩尔比为1:1-1:2。
5.根据权利要求2所述的应用,其特征在于:所述有机试剂为二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、甲苯中的任一种。
6.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:具体应用的方法包括如下步骤:
(1)将硫代二甘酰胺酸类萃取剂溶解于稀释剂中,得到萃取剂溶液;
(2)将步骤(1)所述萃取剂溶液与酸性贵金属料液在恒温振荡器中混合,进行萃取,贵金属被萃取至萃取剂溶液中得到富集。
7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于:步骤(1)中所述萃取剂溶液的浓度为0.05-0.2mol/L。
8.根据权利要求6所述的应用,其特征在于:步骤(2)中所述酸性贵金属料液包含金离子或钯离子。
9.根据权利要求6所述的应用,其特征在于:步骤(2)中所述酸性贵金属料液的pH值为0-5。
CN202210677900.4A 2022-06-16 2022-06-16 硫代二甘酰胺酸类萃取剂及其制备方法和应用 Active CN115028561B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210677900.4A CN115028561B (zh) 2022-06-16 2022-06-16 硫代二甘酰胺酸类萃取剂及其制备方法和应用
PCT/CN2023/077324 WO2023241087A1 (zh) 2022-06-16 2023-02-21 硫代二甘酰胺酸类萃取剂及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210677900.4A CN115028561B (zh) 2022-06-16 2022-06-16 硫代二甘酰胺酸类萃取剂及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115028561A CN115028561A (zh) 2022-09-09
CN115028561B true CN115028561B (zh) 2023-12-22

Family

ID=83125103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210677900.4A Active CN115028561B (zh) 2022-06-16 2022-06-16 硫代二甘酰胺酸类萃取剂及其制备方法和应用

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN115028561B (zh)
WO (1) WO2023241087A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115028561B (zh) * 2022-06-16 2023-12-22 江西省科学院应用化学研究所 硫代二甘酰胺酸类萃取剂及其制备方法和应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6004529A (en) * 1997-04-11 1999-12-21 Nycomed Imaging As Chelating agents
CN109082544A (zh) * 2017-06-14 2018-12-25 厦门稀土材料研究所 一种含有有效官能团的萃取剂和吸附剂及其在钍金属萃取分离中的应用

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5679159B2 (ja) * 2010-07-05 2015-03-04 信越化学工業株式会社 希土類金属抽出剤の合成方法、及び希土類金属の溶媒抽出用有機相
CN103509947A (zh) * 2012-06-18 2014-01-15 独立行政法人日本原子力研究开发机构 从盐酸溶液中萃取分离贵金属的溶剂萃取分离方法
CN104524808B (zh) * 2014-12-29 2016-06-08 东南大学 3-硫戊二酰胺类萃取剂及其在萃取钯上的应用
CN104531993B (zh) * 2014-12-29 2017-06-23 东南大学 3‑硫戊二酰胺类萃取剂及其在萃取金上的应用
CN107513614B (zh) * 2016-06-15 2019-03-29 东南大学 3-氧戊二酰胺类萃取剂在萃取金上的应用
CN114853617B (zh) * 2022-04-06 2023-12-22 山东大学 一种萃取分离钕(ⅲ)的萃取剂及其制备方法与应用
CN115028561B (zh) * 2022-06-16 2023-12-22 江西省科学院应用化学研究所 硫代二甘酰胺酸类萃取剂及其制备方法和应用

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6004529A (en) * 1997-04-11 1999-12-21 Nycomed Imaging As Chelating agents
CN109082544A (zh) * 2017-06-14 2018-12-25 厦门稀土材料研究所 一种含有有效官能团的萃取剂和吸附剂及其在钍金属萃取分离中的应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Shimojo, Kojiro等.《Analytical Sciences》/Lanthanide extraction using a thiodiglycolamic acid extractant: effect of S-donor on lanthanide separation.2022,第38卷(第7期),第1004页图1. *
陈胜等.《2015年中国环境科学学会学术年会论文集》/一种新型酰胺硫醚类萃取剂对贵金属的萃取研究.2015,第4197-4202页. *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023241087A1 (zh) 2023-12-21
CN115028561A (zh) 2022-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN115028561B (zh) 硫代二甘酰胺酸类萃取剂及其制备方法和应用
CN112063861B (zh) 一种从高铝稀土料液中分离稀土的萃取方法
CN112522517A (zh) 一种回收镍钴锰锂的方法
CN109502613B (zh) 一种从盐湖卤水制备高纯氯化镁的方法
Su et al. Enrichment of rare earths in magnesium sulfate leach solutions of ion-absorbed ores by extraction-precipitation
CN112342387A (zh) 一种镍和镁的分离方法及其应用
CN111777628B (zh) 草甘膦废水处理用催化湿式氧化催化剂及合成方法、应用
CN104531993A (zh) 3-硫戊二酰胺类萃取剂及其在萃取金上的应用
CN112501445B (zh) 一种制备电池级镍钴锰的方法
CN110699546B (zh) 一种萃取剂及其制备方法与应用
CN114853617B (zh) 一种萃取分离钕(ⅲ)的萃取剂及其制备方法与应用
CN114457245A (zh) 一种从氢氧化镍钴制备硫酸镍与硫酸钴的方法
CN104524808A (zh) 3-硫戊二酰胺类萃取剂及其在萃取钯上的应用
CN112645998B (zh) 硼酸酯催化下合成牛磺熊去氧胆酸的方法
CN111747985A (zh) 一种苯氧基双羧酸型功能化离子液体的制备及应用
CN113528818A (zh) 一种硫酸镍溶液除杂的方法
CN115029552B (zh) 一种含烷氧基伯胺类萃取剂及其制备方法和作为钨萃取剂的应用
CN114933533B (zh) 一种桐油基酸性萃取剂及其制备方法和在选择性萃取分离过渡金属离子中的应用
CN115466847B (zh) 基于草酸钴与四氧化三钴残次品协同浸出制备高纯钴产品的方法
CN114645143B (zh) 一种红土镍矿中镍钴铜锰的分离方法
CN114773244B (zh) 一种由酸性含铜蚀刻废液制备二乙基二硫代氨基甲酸铜的方法
CN113072487B (zh) 一种含吡啶基杯[4]芳烃衍生物及其制备方法和作为锰离子萃取剂的应用
CN114622105B (zh) 一种用于提取铌的复合材料及其制备方法和应用方法
EP4209605A1 (en) Method for recycling nickel, cobalt and manganese from feed liquid containing nickel, cobalt and manganese
Hanada et al. Multifunctional effect of the polymer extractant thiomethylbenzoxazoyl-α-methylstyrene on the extraction of Au (III)

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant