SU600148A1 - Method of preparing ionite - Google Patents

Description

II

Изобретение относитс  к способу получени  ионообменных материалов.The invention relates to a method for producing ion exchange materials.

Известны способы получени  серусодержасщх ионитов на основе стирол-дивинильных сополимеров путем их обработки ксантогенатом кали  или тиомочевины . Некоторые из полученных ионитов используют как электроннообменные материалы ij .Methods are known for producing sulfur-containing ion exchangers based on styrene-divinyl copolymers by treating them with potassium or thiourea xanthate. Some of the obtained ion exchangers are used as electron exchange materials ij.

Наиболее близким к предложенному  вл етс  способ получени  серусодержащего ионита путем хлорметилировани  сополимера стирола с дивинилбензолом и обработкой тиомочевиной с последующим омылением 2 . Ионит специфичен дл  сорбции ионов Agr , Hg , Cd , J-i и др.The closest to the proposed method is to obtain a sulfur-containing ion exchanger by chloromethylation of a copolymer of styrene with divinylbenzene and treatment with thiourea followed by saponification 2. Ionite is specific for sorption of Agr, Hg, Cd, J-i, etc. ions.

Однако данный ионит содержит одну ионогенную группу и не сорбирует ионы некоторых цветных металлов из слабокислых растворов, в частности никел  и кобальта.However, this ion exchanger contains one ionogenic group and does not sorb ions of some non-ferrous metals from weakly acidic solutions, in particular, nickel and cobalt.

Кроме того, серу в ионит ввод т обработкой хлорметилированного полистирола растворами тиомочевины в присутствии определенных растворителей, что усложн ет и затрудн ет его синтез.In addition, sulfur is introduced into the ion exchanger by treating chloromethylated polystyrene with thiourea solutions in the presence of certain solvents, which complicates and complicates its synthesis.

Цель изобретени  - синтез ионитов, селективных к кобальту и никелю и упрощение процесса. The purpose of the invention is the synthesis of ion exchangers selective for cobalt and nickel and simplification of the process.

Поставленна  цель достигаетс  использованием в качестве исходного сополимера сшитого, поливинилпиридина.The goal is achieved by using a crosslinked polyvinylpyridine as the starting copolymer.

По предложенному способу поливинилпиридин хлорметилируют и обрабатывают раствором тиомочевины с последующим омылением. Полученный ионит содержит сульфгидрильную и слабоосновную аминогруппу . Использование водных растворов тиомочевины упрющает процесс. Дл  перевода слабоосновных групп в группы четвертичного аммониевого основани  по предложенному способу иони подвергают алкилированию.According to the proposed method, polyvinylpyridine is chloromethylated and treated with a solution of thiourea, followed by saponification. The resulting ion exchanger contains sulfhydryl and weakly basic amino group. The use of aqueous solutions of thiourea hinders the process. In order to convert weakly basic groups into quaternary ammonium base groups according to the proposed method, the ion is alkylated.

Сшитый поливинилпиридин (например, сополимер, 2,5-метил-винилпиридина с дивинилбензолом) хлорметилируют известными методами (например, обработкой монохлордиметиловым эфиром в присутствии катализаторов Фридел -Крафтса ). Полученный сшитый поли- Л -хлорметилвинилпиридин обрабатывают водным раствором тиомочевины (поскольку указанный сополимер хорошо набухает в воде).Cross-linked polyvinylpyridine (for example, a copolymer, 2,5-methyl-vinylpyridine with divinylbenzene) is chloromethylated using known methods (for example, by treatment with monochloromethyl ether in the presence of Friedel Crafts catalysts). The obtained cross-linked poly-L-chloromethylvinylpyridine is treated with an aqueous solution of thiourea (since this copolymer swells well in water).

Пример. В колбу помещают 27,5 поли-d. -хлорметилвинилпиридина с содержанием хлора 13,58%, заливают ;200 мл воды и добавл ют- 35 г тиомочевины . Смесь нагревают 6 ч на кип - щей бане. По окончании реакции продукт отфильтровывают и промывают водой , заливают 20%-ным раствором щело чи и кип т т 4 ч. Выгруженный ионит промывают водой, а затем 10%-ным рас вором серной кислоты и высушивают. Ионит имеет следующие свойства: Содержание серы Обменна  емкость по 0,1 н. нее 4,88 мг- экв/г Обменна  емкость по никелю иэ слабокис;лых растворов 43,7 мг/г Пример2. В колбу помещают 27,5 г поли- ел--хлорметилвинилгшриди на, заливают водным раствором тиомочевины . Нагревают на кип щей вод ной бане Ь ч, промывают водой, сушат. За тем продукт алкилируют диметилсульфатом в среде метанола. Ионит имеет следующие свойства: Содержание серы 13,19% Обменна  емкость по О,Гн. нее 5,0мг-.экв/г Емкость по никелю из слабокислых растворов41,2 мг/г Сравнительные свойства предложенного и известного ионитов приведены в таблице. Сорбцию NI и Со указанными ионитами провод т при рК 3,5-4,0 из растворов следующего солевого состава, г/л: 7. (Q + 2 Q, gQ 3 чени  сорбционных емкостей из этих растворов указаны в таблице. Растворы такого солевого состава используют дл  выделени  никел  из растворов , содержащих большое количество кобальта . В производственных услови х, например при переработке кобальтовых анодов встречаютс  растворы приведенного солевого состава,, из которых выделить N-i очень трудно. Использу  предложенный ионит, особенно с сильноосновными группами, возможно выделение N-i с небольшими потер ми кобальта.Таким образом, можно осуществить отделение концентрированных кобальтовых растворов от примесей никел .Example. 27.5 poly-d are placed in the flask. chloromethylvinylpyridine with a chlorine content of 13.58%, pour 200 ml of water and add 35 g of thiourea. The mixture is heated for 6 hours in a boiling bath. At the end of the reaction, the product is filtered off and washed with water, poured with a 20% solution of alkali and boiled for 4 hours. The discharged ion exchanger is washed with water and then with a 10% solution of sulfuric acid and dried. Ionite has the following properties: Sulfur content Exchangeable capacity 0.1 n each. it is 4.88 mg-eq / g. Nickel-nickel and weakly acid exchange capacity; 43.7 mg / g of crude solutions. Example 2. 27.5 g of polypolychlormethylvinylshridine are placed in a flask, filled with an aqueous solution of thiourea. Heat in a boiling water bath b h, washed with water, dried. Then the product is alkylated with dimethyl sulfate in methanol. Ionite has the following properties: Sulfur content 13,19% Exchange capacity for O, Gn. it is 5.0 mg-.eq / g. The capacity for nickel from weakly acid solutions is 41.2 mg / g. The comparative properties of the proposed and known ion exchangers are given in the table. The sorption of NI and With the indicated ion exchangers is carried out at pK 3.5-4.0 from solutions of the following salt composition, g / l: 7. (Q + 2 Q, gQ 3, the numbers of sorption tanks from these solutions are listed in the table. Solutions of such salt The composition is used to isolate nickel from solutions containing a large amount of cobalt. Under production conditions, for example, processing cobalt anodes, solutions of the given salt composition are found, from which Ni is very difficult. Using the proposed ion exchanger, especially with strongly basic groups, it is possible Selection of N-i with small losses of cobalt. Thus, it is possible to separate concentrated cobalt solutions from nickel impurities.