Гранулы молекулярно импринтированных полимеров для экстракции металлов и их применение - RU2018104571A
Код документа: RU2018104571A
Формула
1. Множество гранул макропористого полимера, содержащих сополимер, имеющий множество комплексообразующих полостей, которые избирательно связывают ион-мишень металла, где сополимер получают из:
(a) мономера лиганда, который является катионным или анионным и находится в комплексе с замещающим неметаллическим ионом,
(b) мономера нелиганда, и
(c) поперечно сшивающего мономера;
где:
(i) заряд в комплексообразующей полости сополимера противоположен заряду иона-мишени металла и
(ii) замещающий неметаллический ион имеет по существу форму и заряд аналогичные иону-мишени металла.
2. Гранулы макропористого полимера по п. 1, где мономер лиганда представляет собой катион.
3. Гранулы макропористого полимера по п. 2, где ион-мишень металла представляет собой анионный комплекс металла.
4. Гранулы макропористого полимера по п. 3, где замещающий неметаллический ион представляет собой органический анион.
5. Гранулы макропористого полимера по п. 3, где замещающий неметаллический ион представляет собой неорганический анион.
6. Гранулы макропористого полимера по п. 1, где ион-мишень металла выбран из группы, состоящей из Au(CN)2-, Ag(CN)2-, AuCl4-, Au(S2O3)23-, Hg(CN)42-и их комбинаций.
7. Гранулы макропористого полимера по п. 6, отличающиеся тем, что когда ион-мишень металла представляет собой Au(CN)2- или Ag(CN)2-, то замещающий неметаллический ион представляет собой тиоцианат, когда ион-мишень металла представляет собой Au(S2O3)23-, то замещающий неметаллический ион представляет собой пентатионат, и когда ион-мишень металла представляет собой Hg(CN)42-, то замещающий неметаллический ион представляет собой изофталат.
8. Гранулы макропористого полимера по п. 1, отличающиеся тем, что гранулы имеют коэффициент селективности для иона-мишени металла равный более чем около 10.
9. Гранулы макропористого полимера по п. 1, отличающиеся тем, что имеют площадь поверхности равную около 0,1-500 м2/г.
10. Гранулы макропористого полимера по п. 1, отличающиеся тем, что имеют средний размер частиц в диапазоне от около 250 мкм до около 1,5 мм.
11. Гранулы макропористого полимера по п. 2, где мономер лиганда представляет собой полимеризуемый катион, выбранный из группы, состоящей из аммония, пиридиния, пироллидиния, имидазолия, гуанидиния, фосфония и сульфония.
12. Гранулы макропористого полимера по п. 11, где мономер лиганда представляет собой соединение 4-винилбензиламмония.
13. Гранулы макропористого полимера по п. 12, где мономер лиганда представляет собой N,N,N-трипентил-N-(4-винилбензил)аммоний или N,N-диметил-N-децил-N-(4-винилбензил)аммоний.
14. Гранулы макропористого полимера по п. 12, где мономер лиганда представляет собой N,N,N-трипентил-N-(4-винилбензил)аммоний.
15. Гранулы макропористого полимера по п. 12, где мономер лиганда представляет собой N,N-диметил-N-децил-N-(4-винилбензил)аммоний.
16. Способ получения гранул макропористого молекулярно импринтированного полимера, включающий полимеризацию:
(a) мономера лиганда, который является катионным или анионным и находится в комплексе с замещающим неметаллическим ионом,
(b) незаряженного мономера и
(c) поперечно-сшивающего мономера;
тем самым образуя множество гранул макропористого молекулярно импринтированного полимера, каждая из которых имеет множество комплексообразующих полостей, которые селективно связывают ион-мишень металла, причем размер и заряд замещающего неметаллического иона по существу аналогичны иону-мишени металла.
17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что мономер лиганда представляет собой катион.
18. Способ по п. 17, отличающийся тем, что ион-мишень металла представляет собой анионный комплекс металла
19. Способ по п. 18, отличающийся тем, что замещающий неметаллический ион представляет собой органический анион.
20. Способ по п. 18, отличающийся тем, что замещающий неметаллический ион представляет собой неорганический анион.
21. Способ по п. 18, отличающийся тем, что ион-мишень металла выбран из группы, состоящей из Au(CN)2-, Ag(CN)2-, AuCl4-, Au(S2O3)23-, Hg(CN)42- и их комбинаций.
22. Способ по п. 21, отличающийся тем, что когда ион-мишень металла представляет собой Au(CN)2- или Ag(CN)2-, то замещающий неметаллический ион представляет собой тиоцианат, когда ион-мишень металла представляет собой Au(S2O3)23-, то замещающий неметаллический ион представляет собой пентатионат и, когда ион-мишень металла представляет собой Hg(CN)42-, то замещающий неметаллический ион представляет собой изофталат.
23. Способ по п. 16, отличающийся тем, что гранулы имеют коэффициент селективности для иона-мишени равный более чем около 10.
24. Способ по п. 16, отличающийся тем, что гранулы макропористого молекулярно импринтированного полимера имеют площадь поверхности равную 0,1-500 м2/г.
25. Способ по п. 17, отличающийся тем, что мономер лиганда представляет собой полимеризуемый катион, выбранный из группы, состоящей из аммония, пиридиния, пироллидиния, имидазолия, гуанидиния, фосфония и сульфония.
26. Способ по п. 25, отличающийся тем, что мономер лиганда выбран из группы, состоящей из N,N,N-трипентил-N-(4-винилбензил)аммония, N,N-диметил-N-децил-N-(4-винилбензил)аммония, N,N,N-трипентил-N-(4-винилбензил)аммония и N,N-диметил-N-децил-N-(4-винилбензил)аммония.
27. Способ селективного связывания в координационный комплекс одного или более ионов-мишени металла из раствора одного или более ионов-мишени металла с примешанными другими ионами, включающий вначале приведение в контакт гранул макропористого полимера по п. 1 с десорбирующим раствором, в результате чего замещающие неметаллические ионы удаляют из гранул макропористого полимера, затем приведение в контакт десорбированных гранулы с раствором, при этом обеспечивая селективное связывание в координационный комплекс иона-мишени на гранулах макропористого полимера.
28. Способ по п. 27, отличающийся тем, что ион-мишень выбран из группы, состоящей из Au(CN)2-, Ag(CN)2-, Au(S2O3)23-, Hg(CN)42- и их комбинаций.
29. Способ извлечения золота из золотосодержащей руды, включающий:
(1) измельчение золотосодержащей руды,
(2) приведение в контакт измельченной руды с выщелачивающим средством, при этом образуя водный раствор, содержащий анионный комплекс золота,
(3) приведение в контакт водного раствора с макропористыми гранулами полимера по п. 1, в результате чего анионный комплекс золота селективно образует комплекс в комплексообразующих полостях гранул,
(4) десорбция гранул десорбирующим раствором, в результате чего анионный комплекс золота практически полностью удаляют из гранул,
(5) электролитическое восстановление комплекса золота с образованием металлического золота.
30. Способ по п. 29, отличающийся тем, что выщелачивающее средство представляет собой водный раствор хлорида, анионный комплекс золота представляет собой AuCl4-, и дополнительно включающий, после этапа (2):
(a) восстановление AuCl4- восстанавливающим агентом с образованием Au+,
(b) образование комплекса Au+ с водным раствором цианида с образованием водного раствора AuCN2-,
причем на этапе (3), водный раствор AuCN2- селективно образует комплекс в комплексообразующих полостях гранул.
