RU2107076C1

RU2107076C1 - Method for production of complexing ionite

Info

Publication number: RU2107076C1
Application number: RU96101975A
Authority: RU
Inventors: Г.В. Мясоедова; Л.В. Лилеева; Н.И. Щербинина; С.С. Колобов; П.Н. Комозин
Original assignee: Институт геохимии и аналитической химии им.В.И.Вернадского РАН
Priority date: 1996-02-01
Filing date: 1996-02-01
Publication date: 1998-03-20

Abstract

FIELD: analytic chemistry and hydrometallurgy for selective concentration and extraction of platinum metals of solutions. SUBSTANCE: complexing ionite is prepared by condensing of 3(5)-methyl pyrazole with paraform which takes place at 95-100 C. Polycondensate is affected by cross-linking with the help of resorcin, ratio of 3(5)-methyl pyrazole, paraform and resorcin being 1:2.0-2.5:0.25, respectively. Condensation product is affected by hardening which takes place at 140-150 C. EFFECT: improved efficiency.

Description

Изобретение относится к способам получения комплексообразующих ионитов, предназначенных для извлечения благородных металлов из растворов, и может использоваться в аналитической химии и в гидрометаллургии для селективного концентрирования и извлечения платиновых металлов из растворов. The invention relates to methods for complexing ion exchangers for the extraction of precious metals from solutions, and can be used in analytical chemistry and hydrometallurgy for the selective concentration and extraction of platinum metals from solutions.

Известен способ получения комплексообразующих ионитов, обладающих селективными свойствами по отношению к благородным металлам, путем сополимеризации N-винил-3(5)-метилпиразола с дивинилбензолом [1]. Полученные по этому способу полимерные сорбенты имеют высокую сорбционную емкость и обладают селективными свойствами, однако способ трудоемкий и требует предварительного получения винильного производного 3(5)-метилпиразола. A known method of producing complexing ion exchangers having selective properties with respect to noble metals, by copolymerization of N-vinyl-3 (5) -methylpyrazole with divinylbenzene [1]. Obtained by this method, polymer sorbents have a high sorption capacity and have selective properties, however, the method is time-consuming and requires the preliminary preparation of a vinyl derivative of 3 (5) methylpyrazole.

Известен также способ получения комплексообразующего ионита, содержащего группы 3(5)-метилпиразола, для сорбционного концентрирования и извлечения благородных металлов. Сорбент получают путем аминирования хлорметилированного сополимера стирола с дивинилбензолом макропористой структуры 3(5)-метилпиразолом [2]. There is also known a method for producing complexing ion exchange resin containing groups of 3 (5) -methylpyrazole for sorption concentration and extraction of noble metals. The sorbent is obtained by amination of a chloromethylated copolymer of styrene with divinylbenzene macroporous structure 3 (5) -methylpyrazole [2].

Полученные по этому способу полимеры обладают селективностью к благородным металлам, но имеют невысокую сорбиционную емкость и недостаточные кинетические характеристики при сорбции металлов из растворов. The polymers obtained by this method have selectivity for noble metals, but have a low sorption capacity and insufficient kinetic characteristics during sorption of metals from solutions.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ получения комплексообразующих поликондесационных ионитов на основе меламина и гетероциклических аминов, в качестве которых используют 3(5)-метилпиразол, имидазол и бензимидазол [3]. По указанному способу проводится совместная поликонденсация меламина и 3(5)-метилпиразола с формальдегидом вначале в присутствии щелочного агента с последующим введением концентрированной серной кислоты. Отверждение полученного продукта проводят при 150-160^oC в течение 6-8 ч.Closest to the proposed invention is a method for producing complexing polycondensation ion exchangers based on melamine and heterocyclic amines, which are used as 3 (5) -methylpyrazole, imidazole and benzimidazole [3]. According to this method, a joint polycondensation of melamine and 3 (5) -methylpyrazole with formaldehyde is carried out first in the presence of an alkaline agent, followed by the introduction of concentrated sulfuric acid. The curing of the obtained product is carried out at 150-160 ^o C for 6-8 hours

Полученный по этому способу ионит обладает высокой сорбционной емкостью по платиновым металлам и имеет хорошие кинетические характеристики. Недостатками этого способа синтеза является использование в качестве сшивающего агента меламина, что приводит к необходимости проводить реакцию в две стадии при разных условиях, полученные иониты недостаточно устойчивые в сильно кислых растворах. The ion exchanger obtained by this method has a high sorption capacity for platinum metals and has good kinetic characteristics. The disadvantages of this synthesis method is the use of melamine as a crosslinking agent, which leads to the need to carry out the reaction in two stages under different conditions, the resulting ion exchangers are not sufficiently stable in strongly acidic solutions.

Задачей изобретения является получение комплексообразующего ионита поликонденсационного типа, обладающего комплексообразующей способностью и высокой селективностью по отношению к благородным металлам, получение и применение которых может стать технологически и экономически более выгодным за счет более простого способа проведения поликондесации и использования более дешевого сшивающего агента. The objective of the invention is to obtain a complexing polycondensation type ion exchanger with complexing ability and high selectivity with respect to noble metals, the preparation and use of which can become technologically and economically more profitable due to a simpler method of polycondensation and the use of a cheaper crosslinking agent.

Согласно изобретению предлагается способ получения комплексообразующего ионита с группами 3(5)-метилпиразола путем конденсации 3(5)-метилпиразола с параформом при 95-100^oC при молярном соотношении 3(5)-метилпиразола и параформа 1:2,0-2,5 в присутствии кислотного катализатора в течение 2 ч, с последующим сшиванием поликонденсата резорцином при молярном соотношении 3(5)-метилпиразола и резорцина 1:0,25. Отверждение продукта проводят при 140-150^oC.According to the invention, a method for producing a complexing ion exchanger with 3 (5) -methylpyrazole groups by condensation of 3 (5) -methylpyrazole with paraform at 95-100 ^o C at a molar ratio of 3 (5) -methylpyrazole and paraform 1: 2.0-2, 5 in the presence of an acid catalyst for 2 hours, followed by crosslinking of the polycondensate with resorcinol at a molar ratio of 3 (5) methylpyrazole and resorcinol of 1: 0.25. The curing of the product is carried out at 140-150 ^o C.

Пример. В колбу, снабженную термометром и мешалкой, помещают 32,8 мл (0,4 М) 3(5)-метилпиразола, 30 г (1М) параформа и 2 мл HCl. Смесь нагревают в кипящей водяной бане в течение 2 ч. Затем к смеси прибавляют небольшими порциями 11 г (0,1 М) резорцина, перемешивают 5-7 мин и сиропообразную массу выливают в чашку и выдерживают в термошкафу при 140-150^oC в течение 3 ч. Полученный продукт измельчают, промывают водой и соляной кислотой, снова водой и сушат на воздухе.Example. 32.8 ml of (0.4 M) 3 (5) methylpyrazole, 30 g (1M) paraform and 2 ml of HCl are placed in a flask equipped with a thermometer and a stirrer. The mixture is heated in a boiling water bath for 2 hours. Then, 11 g (0.1 M) of resorcinol are added in small portions, stirred for 5-7 minutes and the syrupy mass is poured into a cup and kept in a heating cabinet at 140-150 ^° C for 3 hours. The resulting product is crushed, washed with water and hydrochloric acid, again with water and dried in air.

Содержание азота в продукте составляет 19%. The nitrogen content in the product is 19%.

Полученный ионит содержит звенья 3(5)-метилпиразола и резорцина, что подтверждается содержанием азота (19%) в полученном полимере и наличием в ИК-спектрах характеристических полос поглощения при 960 и 1485 см^-1, относящихся к колебаниям пиразольного кольца, и полос поглощения при 1620 см^-1, соответствующих колебаниям OH-групп резорцина.The obtained ion exchanger contains 3 (5) -methylpyrazole and resorcinol units, which is confirmed by the nitrogen content (19%) in the obtained polymer and the presence in the IR spectra of characteristic absorption bands at 960 and 1485 cm ^-1 related to vibrations of the pyrazole ring and absorption bands at 1620 cm ^-1 , corresponding to vibrations of the OH groups of resorcinol.

Сорбционный материал, полученный по предлагаемому способу, представляет собой продукт коричневого цвета, устойчивый в растворах кислот и щелочей, и может использоваться для извлечения благородных металлов из 0,1-6 М солянокислых растворов. Степень набухания ионита в 1М HCl 180%. The sorption material obtained by the proposed method is a brown product, stable in solutions of acids and alkalis, and can be used to extract precious metals from 0.1-6 M hydrochloric acid solutions. The degree of swelling of the ion exchanger in 1M HCl is 180%.

Сорбционная емкость ионита, полученного по предлагаемому способу, по благородным металлам составляет Pd(II) 248; Pt(IV) 256; Au(III) 400 мг/г (1M HCl; концентрация металла 2-4 мг/мл; 20^oC).The sorption capacity of the ion exchanger obtained by the proposed method for noble metals is Pd (II) 248; Pt (IV) 256; Au (III) 400 mg / g (1M HCl; metal concentration 2-4 mg / ml; 20 ^o C).

Полученный по предлагаемому способу комплексообразующий сорбент характеризуется избирательностью извлечения платиновых металлов из солянокислых растворов в присутствии солей неблагородных металлов (меди, железа, кобальта, никеля и др.); равновесие при сорбции благородных металлов из солянокислых растворов достигается в течение 20-40 мин. The complexing sorbent obtained by the proposed method is characterized by selectivity for the extraction of platinum metals from hydrochloric acid solutions in the presence of base metal salts (copper, iron, cobalt, nickel, etc.); equilibrium during the sorption of precious metals from hydrochloric acid solutions is achieved within 20-40 minutes

Claims

A method for producing a complexing ion exchanger, comprising feeding 3 (5) -methylpyrazole, formaldehyde, an acid catalyst, a crosslinking agent in the form of an organic compound with a six-membered ring, thermal condensation of 3 (5) -methylpyrazole with formaldehyde, followed by thermosetting, characterized in that in paraform is used as formaldehyde, resorcinol is used as a six-membered ring compound, which is fed into the reaction volume after thermal condensation, and acid catalyst is used. hydrochloric acid, thermocondensation is carried out at 95 - 100 ^o C, the molar ratio of methylpyrazole, paraform and resorcinol is 1: 2.0 - 2.5: 0.25, thermosetting is carried out at 140 - 150 ^o C.