Сорбция серебра (I) из технологических растворов кремнеорганическими сорбентами тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.08 ВАК РФ

РОССИЙСКАЯ 'АКАДЕМИЯ НАУК ОРДЕНА ЛЕНИНА СИБИРСКОЕ ОТДЕЯЕШЕ ИРКУТСКИЙ ИНСТИТУТ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ

рге ОД

На правах рупогаси

ПАЛАТ! БплэгтиЯн

УДК: 547.245•,543,5445669.223

СОРЕЦМ СЕРЕБРА (I) ИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАСТВОРОВ НРЕШЕОРГАНИЧЕСКИШ СОРБЕНТАШ

02,00.08 - химия эленентоорганическях соединения

, АВТ0РЕ8ЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических науа

Ир^тск-1994

Работа выполнена в лаборатории элементоорганических с единений Иркутского института органической химии ордена Ле нина Сибирского отделения Российской академии наук и лабо! тории■бимзталлов Института физики и техники Академии наук Монголии.

Научные руководители: доктор химических наук, профессор

H.H.Власова

кандидат химических наук Ю.Н.Пожидаев

Научный консультант : академик Ы.Г.Воронков

Официальные оппонентыгдоктор химических наук, профессор

Р.Г.Мирсков

кандидат химических наук, старший научный сотрудник Г.В.Калшчнов

Ведущая организация : Иркутский государственный

технический университет

Защита диссертации состоится 1994г.

в _ часов на заседании специализированного совета

,Д'002.56.01 по присуждению ученой степени кандидата химических наук в Иркутском институте органической химии СО РАН по адресу: 664033, г.Иркутск, ул.Фаворского, X.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Иркутского института органической химии СО РАН,

Автореферат разослан «25* /ЧдрТ& 1994г. .

Ученый секретарь специализированного совета,

кандидат химических наук -^р^р ^^ И.И.Цыханская

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РЛБОШ

Актуальность теш. Серебро относится к числу чреэвычой-ромышленио важных и в то яе время достаточно дефицитных ■ риалов. Это обусловлено теп, что естественные запасы се-а в пире из года в год все больше истощаются даже на тер-рии Монголии, столь богатой серебросо,держащими минерала-В связи с этим существует проблема определения к пиделе-серебра из "бедимх" природных объектов и еще более остро г вопрос об утилизации этого ценного металла из прокыш-яж оводов.

Топs по последним дпшшм фирш DEGUSSA (Германия) на зводство только светочувствительных материалов (кино-» -, рентгеновские пленки, фотобумага) расходуется в год ерно 6550 тони серебра, что составляет от всего потения этого истаяла в год и 42,6$ от всей добычи в traps, и образом, отравоташие кино-, фото-, рентгеновские наша являются богатым втортагап сырьем длл уменьшения цита этого ценного металла.

Длл решения проблем выделения серебра нз природных объо-, утилизация его из вторичного сырья все болькео знача-приобретают высокоэффективные» экологически чистые сорб-Кые методы с использованием ионообменных и комплексооб-ющих сорбентов. К числу сорбционных материалов нового по-нип относятся кремнеорганические «снитн и комплекситн. ло этоиу направлению в прикладной кремнеорганичеспой хи-было положено- исследованиями Иркутского института органной химии СО РАИ s середине годов. К настоящему време-олучена серия сшитых карбофункциональнозамещетых премне-нических полимэров, обладающих высокой эффективность^) и рательностьс по отношению к шярокоцу ряду ялеыектов( в числе серебру.

Целью настоящей работ» явилось исследование возможности ционного извлечения серебра из промышленных растворов е щью ионообменных и комплексообраэукщих кремнеорганичосшж ентов.

Достижение поставленной цели предусматривало решение сле-дувщх задач :

1. Изучение сорбцнонной активности по отношении к серебру новых кремнеорганических сорбентов ПТАС-3, ПМЭС-2, ПСДС-3.

2. Исследование сорбции серебра (I) из тиосульфатных растворов с помощь® новых крешеорганических сорбентов, а токае извест.лах крешеорганических коыплекситов ПСТМ-ЗТ и ПСТП-ЗГ в статическом и динамическом режиме.

3. Изучение возможности количественного извлечения серебра из технологических растворов в динамическом режима с использованием кремнеорганических сорбентов.

4. Разработка методов утилизации серебра из технологических растворов кинофотоиндустряи на основе использования крем-неорганических сорбентов.

Диссертационная работа выполнена в рамках договора о пря-шх научно-технических связях между Иркутским институтом органической химии СО РАН и Институтом фпзипн и техники Академии наук Монголии.

Научная новизна. Изучена сорбционная активность по отношению к серебру (I) новых типов кремнеорганических ионообменных и комплексообразувщих полимеров - полимеркайтоэтилсклсесквиок-сана - ПЫЗС-2, поли(З-силсесквиоксанилпропилтиоацетамида) -ПТАС-3, поли £.5,3' -бис(3-силсесквиоксанилпрош*.ли(АИНо )дисульфи-да]- ПСДС-3. Установлена возможность извлечения этими сорбен-гслш серебра (I) пэ азотнокислых растворов, а тапг.е из растворов его тяосульфатных комплексов. Определены концентрационные границы количественного извлечения серебра (I), оптимальные условия десорбции, предложен вероятный механизм взаимодействия серебра с функциональными группами сорбентов.'

Показана эффективность извлечения серебра из растворов его тяосульфатных комплексов кремнеорганическиы сорбентом ПСТМ-ЗТ - поли . -бис(3-силсесквиоксанилпропил)тиомочеви-ной] и его гранулированной формой - ПСТМ-ЗГ. На основе сорбента ПСТМ-ЗГ разработан динамический способ количественной сорбции серебра из тиосульфатных растворов. Способ отработан па технологических растворах кинофотопромышленносги.

Практическая значимость. На основе кремнеорганического сорбента ПСТМ-ЗГ рпзработаш технологические методы выделения элементного серебра из отработанных ккиофогоматериалов. Широко продемонстрирована возможность применения серебра,, утилизированного из вторичного сырья, в медицине, электротехнике, электронике, химической промышленности, битовой химии и других областях.

Публикации. Па теме диссертационной работы опубликовано 3 статьи с сборнике Трудов Института физики и техники и Института химии Акадеппн наук Монголии, получено одно авторское свидетельство Монголии, направлена статья в "Доклады РАН", а также заявка на патент п Госпатент России,

Структура и объем работы. Работа изложена на 114 страницах машинописного текста, состоит из введения, четырех глаз, выводов п списка цитированной литературы (162 наименования). Первая глава - обзор литературI, где рассматриваются сорбцн-оннне методы извлечения серебра из растворов природных и технологических объектов и методы утилизации серебра из отходов шшофотопроизводства. Вторая глава посвящена исследованию сорбционной активности кремнеорганичееккх сорбентов по отно-шенио к серебру в азотнокислых и. тиосульфатных растворах. Третья глава посвящена описанию разработанных на основе сорбента ПСТМ-ЗГ методов выделения серебра из технологических растворов. В ней такие приведены данные ип практическое использованию утилизированного серебра. В четвертой главе изложена методология исследования и техника проведения эксперимента.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ 'РАБОТЫ

I, Использованные в работе крешеорганические сорбентн,

Синтез новых типов кремнеорганических сорбентов - полп-(меркаптоэтилснлсесквиоксана) (ПЙОС-2), поли(3-силсесквиок-санилпропилтиоацетамида) (НТАС-З) и поли[бнс-3,3'-(сидсеск-виоксанилиропилинино )дисуль^ида] (11СДС-3) осуществляли цугем гидролитической поли конденсат! еооздетатоупиртх крсмиеоргпни~

ческих мономеров. "Сорбент 1ШЭС-2 синтезирован гццролитичеа поликснденсацней 2-меркапюотил(гриэтоксн}снла1ш (мономер . продукта фотошщуцированного присоединения газообразного с< роводорода к винил(триэгокси)силану в присутствии каталити ческого количества хлорида иттрия (Ш). Гидролиз мономера ( проводили при рН - 10 i II и температуре Ю0°С в отсутстви растворителя. Схема получения ГШЭС-2 :

+ Н.,5, hi),YC.l.,

ri (C2H50)3SiCH=CH2 ------n (C2H50)3SiCH20H2

—jtcfi^r n(H0)3SiCH2CII2SH -TT^yf f°l,5S1W

Сорбент íl'TAC-3 синтезирован гидролитической поликоцце сацией З-'хриэтоксисилилщхтилтиоацетамида - продукта коцце сации З-триэгоксисилилпропиламина с тиоацетамидом (мономер Гидролитическая поликонденсация мономера (П) осуществляете в тех же условиях, что и мономера (I). Схема получения сор бейта ПТАС-З; Om.bSO.

n (02II50)3Si(CH2)3UH + ulJII2C(S)CH3 -ГТГГОГ5—

+ нро 3

n (c2H5o)3si(cu2)3riHc(s)cH3-z-jtrugrmi-*

n (HO)3Si(CH2)3HfIC(S)cn3 -- í,5n -*

fÓt 5Si(CH2)3NH0(S)CH33 a

Сорбенг ПСДС-З подучен гидролитической гюликондснеащ бис-3,fl(триэтоксисилилпропилииино)дисульфида (мономер Ш продукта конденсации 3-триэтоксисилилпропиламина с подухл< ристой серой. Гидролитическая поликонденсация мономера (Ш проводилась ЗМ водным раствором аммиака в гексане при komi Иой температуре в течение 100 часов. Схема получения сорб ПСДС-З;

2а О,HcW

г» «JsH5oyi(CH?)3BH + П ci2a2 ~гйГШ;ейГ'

о Г í05,á40>,Si(0H?),nHaJp __:___

L 2 b 3 2 l ¿ 6n CPH,OH *

n L(HO)3Si(CH2)3HH8j2---"Jn H^C "........»

[o1 5ai(0H2)3BHSSNH(CH2)3Si0,j53 и Сорбенг ПСДС-З по строению комплексообрапующей функционал

группы не имеет аналогов среди известных сорбционных капало ¡;.

Строение и состав новых типов сорбентов ПМЗС-2, ПТАС-3 СДС-3 подтверждены данными элементного анализа и ИК-спек-скопии. ПК-спентр ПМЭС-2 (Ы, см'1): ШО (Э1-0-31), О (зн). ИК-спектр ПТЛС-3 (ь», см-1): Ш5 (31-0-31), О, 1020 , 322 ИК-спектр ПСДС-3 Ш, см"1) :

О ( 31-0-31 ), 3400 (та-).

Сорбенты ПМЭС-2, ПТАС-2, ПСДС-3 представляют собой'тон-исперсные порошки белого, бледно-желтого и коричневого та соответственно. Сорбенты имеют высокоразвитую поверять и высокое уделыюо содержание функциональных групп, сос-лягощее для ПМЭС-2 - 8,8.КГ3; ПГАС-3 - 5,8.Ю"3 и ПСДС-3 -•10"^ моль/г.

Кроме того, в работе были использованы ранее описанные итературе кремнеорганические сорбенты ПСШ-ЗТ и ПСТМ-ЗГ. бент ПСТМ-ЗТ представляет собой продукт гидролитической [¡конденсации бис-и,Н' -(З-триэтоксисилилпропил)тиомочеви-(мономер и имеет следующее строение элементарного зво-: о1 5з1(сн2);зш1с{з)1га(сн2)^8101 .

бент ПСТМ-ЗГ - продукт химической прививки мономера (1У) к ерхности силикагеля марки ШСК. Структуру элементарного на этого сорбента можно представить следующим образои : .-0-81(СН2),1гаС(3)Ш(СНг)3з£-0-31й2.

Сорбент'ШТН-ЗТ - тонкодисперсный порошок желтоватого га, сорбент ПСТМ-ЗГ - сферические гранулы белого или ¿елто-эго цвета диаметром 2-4 мм.

Сорбенты серии ПСТМ чрезвычайно стабильны термически (до -340°С) и химически (не изменяют своих сорбционных свойств ¿сококонцентрированных минеральных кислотах, таких как 5М . и Ю-18М н^о^ при Ю0°С), а также практически нетокси-бООО^мг/кг). .

2. Сорбция серебра (I) кремнеорганическими сорбентегли из азотнокислых и тиосульфаткчх растворов.

Влияние концентрации азотной кислоты на степень иэвлочй-

'кия серебра исследовано в интервале 0,01-5,0 Н ШЮ^ . При эгоы обнаружено, что увеличение концентрации азотной кислоты приводит н существенно^ подавлению и равномерному снижению степени извлечения серебра полимером ПМЭС-2 (рис.1). Это согласуется с представлением о патионообменном механизме извлечения серебра (I):

п Н*

(011531СН2СН28Н)п

О,Б 1,0 1,5 2.0 Ф 3/0 3,5 4.0 5,0 С НМо3( М .

Рис.1. Влияние концентрации азотной кислоты на извлечение серебра полимерами ПМЭС-2 (I) и ПСДС-3 (2).

->(01 531СН2СН28Ае)п + пГ

Кривая извлечения серебра (I) полимером ПСДС-3 имеет выраженный максимум, соответствующий 0,5 М азотной кислоте. Этот факт свидетельствует в пользу реализации комгшексоо-бразующего взаимодействия серебра (2) с ди-иминодисульфидной группировкой. При этом равновероятной представляется координация серебра (I) как с атомами азота, так и с атомами учитывая, что максимальное

серы, а также и с теми и с другими, значение координационного числа для ионов серебра (1) - два;

Д-ННЗБНН-Й

4

н-низзот-н »

Ав

Й-ШЗЗШ-И. ч/ Ав

Время установления сорбционного равновесия в 0,5 М шо^ оказалось достаточно низким и составило для ПСДС-3 - 60 мицут, а для ПМЭС-2 - 90 минут.

По значению статической сорбционной емкости в растворах ННО^ сорбент ПСДС-3 превосходит не только исследованные крем-неорганические сорбенты, ко и большинство известных органических сорбентов серебра (табл.1).

Таблица I

Значения ССЕ по серебру в азотнокислых и тиоеульфатных растворах

ССЕ, мг/г

Сорбент----—

азотнокислые раствори гиосульфатные раствори

ПМЗС-2 142,0 75,0

ПСДС-3 396,0 108,0

ПТАС-3 - 127,0

ПСТМ-ЗТ 120,0 170,0

ПСТН-ЗГ 7,8 30,4

Эффективность по отношению к серебру (I) полимеркаиго-этилсилсесквиоксана (1ШЭС-2) существенно выше, чем у ранее исследованного его полимер-гомолога полиыеркаптометилснлсеск-виоксана (ПШЗС-1; ССЕ=П0 мг/г). Это подтверждает обнаруженное ранее повышение реакционной способности функциональной группировки при удалении ее о? снлсесквиоксшшого скелета.

Наиболее эффективный.в азотнокислых растворах сорбент ПСДС-3 оказался достаточно избирательным по отношению к серебру (I). Количественное извлечения серебра (1) с помощью ПСДС-3 в 0,5 M HtlOj не мешает Ю -кратный избыток железа (Ш), цинка (П), никеля (П), кобальта Ш) и только 10~-крат-' шй избыток меди (П) и свинца (П) несколько снижает процент сорбции исследованного металла (табл.2).

• Значение рН технологических тиоеульфатных растворов серебра (I) колеблется в интервале 4-7, но наибольшая эффективность извлечения серебра (I) из тио'сульфатных растворов наблюдается при рН = 4 и находится на уровне таковой для азотнокислых растворов, полученных в результате обработки нерастворимой части этйх яе тиоеульфатных растворов азотной кислотой (1:1) (табл.3).

Время установления сорбционного равновесия при извлечении серебра (I) из тиоеульфатных растворов увеличивается по сравнений с азотнокислыми системами и достигает 3-<1 часов, ■что связано с изменением ме> низма сорбции, так как серебро

Таблица 2

Извлечение серебра (I) сорбентом ПСДС-3 в присутствии неблагородных металлов (0,5 М 100 иг,С = 2 часа)

"3*й сорб.

Макрокомпонент

Количество макрокомпонентов, г

Соотношение

Ag : Me

Степень извлече

té

% сорбенто ПСДС-3

не вводили - _ 95

железо (Ш) 5,0 1:100 92

йелезо (Ш) 50,0 1:1000 89

цинк (П) 5,0 1:100 93

цинк (П) 50,0 1:1000 92

никель (II) 5,0 1:100 91

никель (И) 50,0 1:1000 83

кобальт (П) 5,0 1:100 94

кобальт (П) 50,0 1:1000 92

медь Ш) 5,0 1:100 64

свинец (П) 5,0 1:100 £8

Таблица 3

Извлечение серебра из тиосульфатных и азотнокис-

лых растворов í V р^ра= 50 мл,^ = 2 часа, рН=4)

Раствор Концентра- Равновесное Степе!

ция сереб- Сорбент содержание

серебра ра в модельном рас- серебра, кг/50 мл извле*

творе мг/мл ния,5

AgNO, 5 ПМЭС-2 0,58 88,4

10 ПМЭС-2 1,26 87,4

15 ПМЭС-2 2,76 81,4

Мо, Ag(S„0, ч 5 ПМЭС-2 1,04 79,2

10 ПМХ-2 2,09 79,1

«И— 15 ПМЭС-2 2,96 80,3

На, AgtBnO,), 5 псгм-зт 0,84 83,2

10 ПСТМ-ЗТ 1,95 80,5

15 I1CTM-3T 2,98 80.1

в растворе находится в основном п виде комплексного аниона

, диссоциация которого протекает очень медленно по схеме:

[Ай(з2О3)2]3- ^ Ag+ + 2 (S203)2-

Сравненне полученных значений статических сорбционшх емкостей (ССЕ) в тиосульфатшх растворах с аналогичными показателями в азотнокислых растворах (табл.1) согласуется с представлениями о механизме извлечения исследованного металла.

Так, снижение сорбционной активности сорбентов ПМЭС-2 и ПСДС-3 при переходе от азотнокислых растворов к тносульфаткыи связано с тем, что функциональные группы этих полимеров способны эффективно взаимодействовать, с катионами Ag+, доля которых в тиосульфатных растворах в силу неполной диссоциации комплексных анионов [Ag(3203)2]3~ невелика. В случае сорбентов ПСТМ-ЗТ и ПС'ТМ-ЗГ, имеющих одну и ту же функциональную тиоуреидную группировку, происходит увеличение сорбционной емкости при переходе к тиосульфатным растворам. Это обусловлено амфолнтными свойствами сорбентов, которые в равной степени могут взаимодействовать как с анионными комплексами [ A-giSgO^Jg]-3", так и с продуктом их частичной диссоциации -катионом Ад+. Эти'сорбенты в кислых и слабокислых растворах (до рН=6) за счет протонирования аминной группы тиоуреидного фрагмента способны образовывать тиурониевые соли и взаимодействовать с анионами. Таким образом, извлечение тиосульфатных комплексов может выглядеть следующим образом ;

-R-ra-C(S)-MH-R- ■ + -R-!IH-G(3}-WlI2"] А' + н+

+ ^п

3[ -r-hh-0(s)-kh2-r-] а" + [Ag(s203)2"]j~ -*

[ -R-HH-C(s)-!H2]3 [AS(3203)2] + ЗА"

Извлечение катиона Ag+ сорбентами ПСТМ-ЗТ и ПСТМ-ЗГ возможно по известному механизму комплексообразования :

-B-NH-0(S)-NH-R- + Ag+ —? -R-HH-G - НН-

S - Aß

R a -(CH2)33iO,|5; -(Г >2)33iO-Si

Изучена десорбция серебра с исследованных сорбентов. Наиболее полная десорбция серебра осуществляется с поверхности сорбента ПСШ-ЗР, Оптимальные условия количественной десорбции серебра и регенерации сорбента ПСТМ-ЗГ - 2,6 М раствор НМ03 при температуре 60°С.

3. Технология сорбционного выделения серебра из отходов кинофотопродашленности

Высокая эффективность сорбции серебра (I) из азотнокислых еред и растворов его тиосульфатных комплексов исследованными кремнеорганическиии сорбентами ГШХ-2, ПТАС-3, ПСДС-3, ПСТМ-ЗТ ПСТМ-ЗГ свидетельствует о перспективности использования этих сорбентов для утилизации серебра из отходов кинофотопромыишен-ности. Такие отходы составляют отработанные фиксакные раствори, промывные воды и технологические растворы, получающиеся в результате переработки отработанных кинофотоматериалов. Нитрат серебра и тиосульфатные комплексы Ад (I) - [Ае^и Ма^АеСЗ^^)^] - основные серебросодержащие компоненты этих отходов. Однако, с учетом доступности сорбционного материала, а такке большей технологичности динамического метода сорбции по сравнению со статическим, для разработки способа выделения серебра из отходов был избран гранулированный сорбент ПСТМ-ЗГ. Его .ДСЕ по Ае(1) в азотнокислых и тиосульфатных растворах составляет 7,75 и 18,3 мг/г соответственно.

Разработанный динамический способ утилизации серебра (I) из отходов кинофотопрошшленности с помощью кремкеорганическо-го сорбента ПСТМ-ЗГ заключается в следующих последовательных операциях :

1. Фильтрация технологических растворов от осадка, который составляют механические примеси, осадочные формы серебра -

А823, А6°.

2. Разлокение осадка на фильтре с помощью азотной кислоты для перевода осадочного серебра в растворимый нитрат А^ (I),

3. Пропускание отфильтрованных рабочих растворов через колонны (две или три), заполненные сорбентом ПСТМ-ЗГ и соединенные последовательно для полноты извлечения серебра (табл.4),

• Таблица 4

Насыщение сорбента ПСТМ-ЗГ серебром из тиосульфатно го раствора ■

$ эк-спе-ри-мента Пропущен I колонна раствор, -,=150г, V мл через сорб ' П колонна Сте-=5мл/мин ™сорб.=150г,У=бМнПень

I колонну - П кс лон-ну >- САй,мг/л Сорбировано СА§' ,мг/л Сорви- ровано 1д сорбен- " та,г , %

С1 С2 сорбента, г " С1 С2

I 400 350 3172,75 514,5 1063,3 514,5 58,8 159,5 98,1 '

2 400 350 3172,75 1715,0 583,1 1715,0 343,0 460,2 89,2

3 400 350 3172,75 2263,8 363,6 2263,8 940,8 463,0 70.3

4 400 350 3172,75 2866,5 122,5 2866,5 1381,8 519,7 56,4

5 400 350 3172,75 2915,5 102,9 2915,5 1543,5 480,2 51,3

6 400 350 3172,75 2914,8 103,9 2914,8 1755,3 405,9 44,7

7 400 350 3172,75 2936,1 94,7 2936,1 2276,5 230,8 28,2

8 400 350 3172,75 3127,6 18,1 3127,6 2553,1 201,1 19,5

9 400 350 3172,75 3172,75 - 3172,1 2914,8 90,3 8,1

ИтогоЗбОО 3150 2452,1 3030,7

С| - концентрация серебра на входе в колонну

С^ - концентрация серебра на выходе из колонны

V - скорость подачи раствора через сорбент

4» Десорбция серебра и регенерация сорбента ПСТМ-ЗГ с помощью 2,5 М азотной кислоты при температуре 60°С в динамическом режиме.

5. Восстановление серебра й десорбате с помощью цуравьи-нокислого натрия по схеме:

Ае1103 + НаОООН -—►Ла1Т03 + а?,оосн ;

а5оосн——* Лg0. + со2 т + и2т;

Сорбция серебра из рабочих растворов 98%. Степень восстановления серебра из десорбата 98-99$. Чистота серебра, извлекаемого из технологических растворов кинофо'гопромышленности, по результатам анализа пробирной лаборатории Госнадзора Министерства финансов Монголии достигает 99,9$. Утилизированное сере-

бро представляет собой тонкодисперсный порошок, потери кого-' poro в индукционной печи фирмы "Mario di 1,5а1о"(Нталия) - не превышает 0,5$.

■4. Возможные пути практического использования утилизированного серебра

Эффективный, экологически безопасный сорбционный способ регенерации серебра из такого вторичного сырья, как отходы шшофотопрошшленности открывает новые ресурсы этого ценного металла для использования его в традиционных направлениях (схема I).

Восстановленное тонкодисперсное металлическое серебро с чистотой 99,9%

fr медицина^

изготовление се ребряных иголок

электрохимическое серебрение металлических изделий

Т

производство ио-наторов для серебрения воды

j техника}

серебрение кварцевых пластин, печатных плат, кон тактов...

приготовление электропроводящих паст и клеев

аффинаж серебра и золота

химическое производство

Г

1

приготовление стандартных сплавов и припоев серебра

производство азотно кислого серебра

производство зеркал

Схема I. Пути возможного практического использования утилизированного сорбционным методом серебра с помощью кремнеорганического сорбента ПСТМ-ЗГ из технологических отходов кинофотопромытленно-сти. г.

вывода

I. Изучена сорбционная активность по отношению к серебру.

(I) в-азотнокислых средах новых типов иреынеорганических сорбентов, представляющих собой кремнеорганические полимеры сшитой структуры - поли(меркаптоэтилсилсесквиоксан) - 1ШЭС--2 н поли[бис- Б,Б'-(З-силсесквиоксанилпропилимино)дисульфмд] -Г1СДС-3, полученные на основе реакции гидролитической поликонденсации следующих мономеров - 2-меркаптоэтил(триэтокси)сила-на и бис- 3,3'-(З-триэгоксисилилпропилимшю)дисульфида. Наибольшую эффективность по отношению к А.е(1) в азотнокислых средах проявляет сорбент ПСДС-3, содержащий оригинальную поли-дентатную химически активную группировку -Ш-3-5-Ш1-. Коипле-ксообразующие сорбенты с подобными группировками до настоящего времени не были известны. Эффективность сорбента ПМЗС-2 по отношению к серебру (I) выше, чем у его ранее изученного полимер-гомолога - поли(меркаптометилсилсесквиоксана). Это обусловлено удалением карбофункционального заместителя от силсеск-виоксанового скелета в полимере ГШЗС-2.

2. Новые типы кремнеорганических сорбентов ГШЗС-2, ПСДС-3 и ПТАС-3, представляющий собой продукт гидролитической полн-конденсации З-триэтоксисилилпропилтиоацетамида, способны достаточно эффективно извлекать серебро (I) из растворов его ти-осульфатных комплексов. Столь же.эффективными по отношению к серебру (I) оказались и кремнеорганические сорбенты ПСШ-З'Г

и ПСТМ-ЗГ.

3. Сорбция ионов серебра из азотнокислых растворов сорбентами Ш13С-2 и ПСДС-3 носит, по-видимому, как ионообменный (сорбент ПМЗС-2), так и комплексообразующий характер (сорбену ПСДС-3). Более сложен механизм сорбции серебра (I) из растворов его тиосульфатных комплексов. В этом случае могут сорбиро* ватьсл как нош серебра за счет частичной диссоциации комплексного аниона [Лв(3203)2']-Э"", так и сам комплексный анион. Такой же механизм может быть реализован в случае кремнеорганических сорбентов серии ПСТМ, способных в кислых средах образовывать тиур'жиевые соли и слеД°вательно,

проявлять свойства анионитов.

4. Высокая эффектигное! . исследованных кремнеорганичес-

:uux сорбентов по отношению к Ag(I) с азотнокислых средах -н • растворах его гчюсульфатных комплексов позволили сначала прогнозировать и затем экспериментально подтвердить перспективность использования кремнеоргаиических сорбентов ПМЭС-2, 11СДС-3, ПТАС-3, ПСШ-ЗТ и ПСШ-ЗГ для утилизации серебра из технологических растворов кинофотопромышленности, в которых -нитрат серебра (I) и комплексные соединения серебра .(I) -Ha^jAgCSgO^JgJ И iiaj[Ag(S20,),] - основные компоненты.

5. На основе сорбента ПСШ-ЗГ разработан динамически!! еорбционный способ количественного (98$) извлечения серебра из отработанных фиксашшх растворов и промывшх вод кинофото-промышлеиности, а также технологических растворов, получающихся в процессе переработки отработанных кино-, фото--и рентгеновских материалов (пленок, бумаг, пластинок).

6. Найдены условия десорбции серебра и регенерации сорбента ПСТМ-ЗГ, заключающиеся в использовании в качестве де-соро'ента 2,5 М азотной кислоты и проведении десорбции при температуре 60°С. Последующее восстановление серебра из раствора десорбата с помощью соли муравьиной кислоты позволяет выделить элементное серебро высокой степени чистоты (99,99%).

7. Разработанный метод утилизации серебра из технологических растворов кинофотопрошшлешюсги открыл новые ресурсы для использования этого ценного металла в традиционных направлениях - изготовление серебряных игл для медицины, приготовление электропроводящих клеев и лаков для электроники и электротехники, получение нитрата серебра и серебряных электродов для химической промышленности и т.д.

Основное содержание диссертационной работы изложено в следующих публикациях

1. Определение концентрации серебра в его пробах и сплавах/ Палам Б.,'Бурмаа Г., Болд Р., Лувсандорж Ш.// Труди института химии All Монголии. 19Ы,- J." 2,- С.20-22.

2, Иа-зм Б., Дорхс X. Восстановление серебра ил отработанных фиксяжнмх растворов// Труды института физики и техни-

"ки АН Монголии. 1984.- № 23.- С.36-38. '

3. Методы увеличения выхода серебра из вторичных источников/Палам В., Батэрдэнэ Ж., Бямбасурен Ш.',' Нарантула Б., Содиом А.// Труды института физики и техники АН Монголия. 1989.- 1"о 28,- С.51-54. •

4. A.c. 19338 (Монголия). Метод снятия фотоэмульсии со стеклянных пластинок/ Палам В., Нарантуяа Б., Батардэиэ Ii.// Заявл. 15.10.89. Зарегистр. 02.12.89.

5. Триорганилсилилалкантиолы/ И.Ю..''арошина, Ю.Н.Погл-даев, В,Палам, Н.Н.Власова, ¡1.Г.Воронцов// ДАН. 1994.-т.ЗЗб,- 9 3.- С.000.

6. Заявка в Роспатент № 93-036348 от 26.07.93, 1Я1К

С 22 В 3/24} С 22 В 11:00/ Способ извлечения серзбра (I) из азотнокислых и тиосульфатных растворов// Хпликова Е.П., Кириллов А.И., Шила Г.Ю., Пожидаев Ю.Н., Пала:.? В., Власова H.H., Воронков !i.r.

Подписано в печать 05.04.94. Формат 60x84 1/16 Бумага типографская. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,25,

Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 75 экз. Заказ 24,

1

ь ■ 4

ЛР № 020263-Иркутскяй государственный * технический университет 6640?'!, Ирку1ск, ул. Лермонтова, вЗ