Сорбционные свойства кремнеорганических полимеров с карбофункциональными тиоуреидными группами по отношению к золоту и серебру тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.08 ВАК РФ

РОССИЙСКАЯ АКА^ЬЫ/Ш НАУК ОРДЕНА ЛЕНИНА СИБИРСКОЕ 0ТДО1ШИЕ

Иркутский институт органической химии

На правах рукописи

БУРМАА Гунчингийн

УДК: 547.927.41

сорбццоьные свойства №шн*х)рганлческих полимеров с карбофункцыональнш^л тиоуре-идош группами цо отношению к золоту и

с*ребру

02.00.08 - химия элементоорганических соединений

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Иркутск-1992

Работа выполнена в лаборатории элементоорганических • соединений Иркутского института органической химии ордена Ленина Сибирского отделения Российской академии наук и в секторе общей и аналитической химии Института химии АН Монголии.

Научные руководители: .академик И.Г.Воронков

доктор химических наук, профессор Н.Н.Власова

Официальные оппоненты:доктор химических наук,

профессор Б.Б.Пухнаревич

кандидат химических наук Б.А.Гостевсяий

Ведущая организация: Иркутский ордена Ленина политехнический институт

Защита диссертации состоится "Жп '¿¿СМ 1992г. 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: 664053, г.Иркутск, ул.Фаворского, I.

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

Автореферат разослан 1992г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат химических наук

И.И.Цьгханмм

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш. Анализ минеральных объектов природного и технологического происхогэдения на содержание в них золота и серебра является одной из сашх актуальных задач современно!! хит/ни• Это обусловлено двумя основным! факторами : во-первых, огромным значением, которое икса? эти металлы в технико-экономическом развитии либо И ст-рзнп, в ток числе и Монголки, а во-вторпх, истощением во веем иире аяэ-виальшх запасов золота к серебра , к в связи с зтим возникшей острой необходимостью извлечения их из "бедных" руд и минералов. По этой причине задача определения благородшл; металлов обязательно входит во все крупные программы геохи-гя'.чеоких исследования.

Развитие геохимических и геОлого-понскових работ обуславливает необходимость применения высокопроизводительна* и высокочувствительных ( Зг = 0,1 - 0,3) методов анализа золота и серебра р природных объектах, содержавшие эти металлы в диапазоне 10"^ - 10" >5. Для этой цели обычно используются атзй!0-абсорбц1!оншГ5, йкиссионш-спектрзлыыЯ и спектрсфото-метрлческий методу анализа. Однако, определение Марковых я более дазяих содержаний золота и серебра в природных объектах невозгохло без предварительного их концентрирования и отделения от мешающих элементов. Концентрирование элементов, з том числе золота и серебра, в современной аналитической к технологической практике основано, главнш.1 образом, на применении процессов сорбции и экстракции..

Несмотря на имевшийся стропил ¡-обор сорбентов благо-. родшх иеталдоз все уг.йстоташ^ся требования к их чувствительности и избирательности стазяг перед исследователям задачу дальнейшего поиска uov.nr. более аффективных сорбциоя-ных материалов. Это,и'определяет актуальность настоящего исследования» посвященного изучения некоторых крешеорганя-песких соединений в качестве сорбентов золота и серебра.

Цель работа - изучение сорбцлонноП активности некоторых карбо^нк!$мнальшх крекиааргаю'леских полимеров сил-сесквйоксанной структуры по отношении к золоту й серебру я

разработка на их основе методов избирательного концентрирования и определения Ац (Ш) к Д; (I) б природных и искусственных объектах.

Достижение поставленной цели предусматривало решение следующих задач :

1. Изучение физико-химических характеристик крешеор-ганических сорбентов.

2. Изучение физико-химических характеристик процесса сорбции Ач (Ш) и Аг (I).

3. Изучение избирательности сорбции золота и серебра.

4. Изучение механизма сорбции золота и серебра крем-неорганическими сорбентами.

5. Разработка на основе крешеорганических сорбентов нового метода концентрирования и Бцделешш микроколичеств золота и серебра и апробация этого метода при анализе различите минеральных объектов. __

Научная новизна. Проведено систематическое исследование комплексообразования золота СШ) и серебра (I) с крем-неорганическими полимерами сшитой структуры серии ЕСШ, содержащими в своей составе тиоуревдные группировки. Установлено, что исследованные кремнеорганическиа полимеры проявляют высокую эффективность по отношению к золоту (Ш) и серебру (X) и поэтому могут быть рекомендованы в качестве сорбентов этих металлов. Так, они обладают высокой сорб-ционной емкостью по отношению к Ац (Ш) и (I), не уступал по своим сорбционным характеристикам, а иногда и пре-.восходя известные органические сорбциошше материалы. Высокие коэффициенты межфазного распределения свидетельствуют о возможности использования полимеров ПСЫ для выделения и концентрирования микроколичеств золота (Ш) и серебра Ш из растворов. Количественной сорбции Аи (Ш) и А® (I) с помощью ПСТЫ из растворов не метает 10^-кратдай избыток таких элементов, как Си (П), Ре Ш), Со (П),Н1 (П), 2п(П), РЬ Ш).

Изучение кинетики сорбции Аи (Ш) и Ав (I) с помощью ПСТЫ, элементный состав образующихся при этом комплексов и - ' исследование этих комплексов методами ИК-спектроскопии и

дериватографии позволили установить, что механизм исследованной сорбции включает в себя процессы кокплексообразова-няя, окисления-восстановления и ионного обмена. Своеобразие взаимодействия золота (Ш) и серебра (I) с ПСИ обусловлено как природой самих металлов, так и хтлкгескиии особендасгя-?.гл тпоуреидных групп, входящих в состав полимеров, склонностью этих группировок к тион-тиольной таутомерии и способностью их образовывать при взаимодействии с кислотами солевые формп|й - И - C(s) - 1%-] + Ад".

Практическая значимость. Применение для предварительного концентрирования золота (Ш) и серебра (I) высокоэффективных крем seoрганических сорбентов серии ПСТИ позволило разработать простые в исполнении, однастадпГоые методики их концентрирования, которые в сочзташш с атокно-абсорбцион-нш, о.«!сс!!0!!но-спектральшм и епекгрофогометричееким окончанием анализа обуславливают воймокность точного и очень чувствигального- определения этих металлов в различных иине-ральных и прошплегашх объектах.

Разработанные методики концентрирования золота (Ш) и серебра (X) наши применение в аналитической практике лаборатории сектора общей и аналитической xklíhh Института хшоя АН Монголии и предложены для использования на предприятиях геологической отрасли я хнмико-кеталлургической прошилен-иости Монголии.

Публикации. По теме диссертациошюЯ работы опубликовано 3 печатных работ в виде статей, тезисов докладов, a также получено одно авторское свидетельства tía изобретение.

Структура' н объем работа. Диссертация изложена на страницах ыашнописиого теиста и состоит нз введения, четырех глав, выводов и списка r,"T.4ryf!toi5-■ литературы (210 наименований). Первая глааа - обзор .«птсрсдура, где расскот-реш неорганические, компяексообразузгзте органические и креинеорганические сорбента. Вторая и третья главы посвящены обсузздении собственна* результатов исследования. Четвертая глава - описание методологии исследования и техники эксперимента.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЙ РАБОТЫ

I. Характеристика используешх кремнеорганичееких сорбентов

Кремнеорганические полимеры ПСТМ-3 и ПСТМ-ЗТ подучены гидролитической поликонденсацией бис- н ,н '-(З-тризтоксисилил-пропи) тиомочевиш (БТМ-3) в водной среде с рН = В-9 при температуре кипения реакционной смеси в течение 5-10 часов по схеме :

г ) + 6 к,0, -сон-он

I 2 5 3 2 2 2 J а 1;, рН 8-9 -(он) Зз1сн2сн2сн21ш| 2с=з ~~~ [о1>д31сн2сн2сн21ш|2с=з

Способ получения сорбента ПСТЫ-ЗТ внедрен на Ангарском заводе химреактивов, где и налажен его серийный выпуск.

-Сорбент ПСТ14-3 является более химически чистой модификацией полимера ПСТМ-ЗТ, поскольку б основе его получении ле--

кит очищенная путец ректафикации в глубоком вакууме (Ю- мм рт.ст.) бис- К,н'Ч3-триэтоксисилилпрош1л)гиоиачев'.ша (БТМ-3),

Сорбент ПСТН-ЗС представляет собой продукт модификации с помощью БТИ-З силикагеля парки ШСК, Механизм кодификации основан на коаденсации креынеорганической тиомочевиш (за счет этоксильных групп) с поверхностными силанольнши группам! силикагеля :

с2н5оч

=б±-он + с2н5о-зкси2)3тас($)1га(сн2)эз1-ос2н5 + но-31=: С^о' Ч°С2Н5

3 31-0-31 ( сн2) 3ннс( б )1!н( сн2)

- 6 С^НсОН

Отличительным свойством кремнеорганичееких полимеров силсесквиоксанной структур является их шеокая химическая и термическая стабильность.

По данным дериватографического анализа полимеров ПСТЫ-3 и ШТМ-ЗТ начальная температура их окислительной термодеструкции лежит в интервале температур 240-280°С, что

на 70-Ю0°С выше аналогичных показателей для органических сорбентов. Химическая устойчивость сорбента иллюстрируется результатами, пред став ленныш в табл.1.

Таблица I. Химическая устойчивость сорбента серии ПСТМ-3

Ашрсгидннй Потери в Емкость сорбента, мг/г Сорбент "^сивный массе сор--------

1 * бента. % до обработки после обоабот

ПСТМ-3 5 нно3 0 23 15

ПСТМ-3 5 HCl 0 23 23

ПСТМ-3 5 0 23 23

ПСТМ-3 5 HH40H 0 23 23

ПСТМ-3 5 NaOH 100 23 -

Сорбенты ПСТМ-3 и ПСТМ-ЗТ представляет собой гранулы сферической форш с размером частиц 0,7 - 0,15 гдл белого цве-т'а, нерастворимые и ненабухаеше в воде и органических растворителях. Сорбент ПСТМ-ЗС - гранулы белого или келтоватого цвета (2-4 ш). Все сорбционше материалы серии ПСТМ негорп-чи» нетоксичны < ь.%о > 5000 мг/кг).

2. Сорбционше свойства кремнеорганических полимеров по отношению к золоту Ш)

Исследование сорбционной способности полимеров серии ПСТМ по отношении к золоту (Hi) проводили в соляно-, азотно-и сернокислых растворах (1-6 М). Найдены оптимальные условия сорбции Au Ш) - I-6M HCl, I-5M Hgs04, время - 3-4 часа, t = 20°С (для ПСТМ-3 и ПСТМ-ЗТ).

На основании изотерм сорбции золота (Ш) рассчитаны значения статических сорбционных емкостей (ССЕ) и коэффициентов мекфазного распределения (Д) (табл.2). Значения ССЕ и Д для изученной серии кремнеорганических полимеров свидетельствуют об их высокой активности и эффективности по отношения к Ли (Ш) и возможности эффективного концентрирования ьмкроколичесгв Au (Ш) из растворов. По своей эффективности сорбенты ПСТМ-ЗТ и ПСТМ-3 превосходят такие широко из-

вестные комплексообразующие азот- и серосодержаа^е сорбенты,' как полморгс-П, полистиролазородгжш, Straflo»-lMita , rio-листиролазоиюадазол, полиоргс-Х.

Таблица 2. Значения констант скоростей (К), энергий активадаи (Еа>, статических еорбцшшнах ешгостей (CCS) и коэффициентов распределения (Д) пра сорбции золота Ш> сорбента-ян серии ПСИ-

Оптимальше условия л_2 Р ГГР п

Сорбент сорбции К-10 Еа ССЕ Д

средаконцштр. gC^ тГ1 1!г/г aß/r

ПСТМ-3 HCl SM 20 7,2 6,42 454 1600

ПСХМ-ЗГ HCl Ш 20 4,3 7,66 382 1120

ПСТМ-ЗС HCl 0.06SJ £0 3,1 8,46 47 6700

ПСШ-З Н2Е04_т 20 3,3 8,52

ПСГМ-ЗХ H2S04 SM 20 2,3 9709-600 33000

ПСШ-ЗС H2S04 IM 20 3,5 8,41 51,5 IIOO

ПСШ-3 ЮЮ3 рН=5-6 20

ПСШ-31 нш3 2-6М .20 - - •

ПСШ-ЗС Нк03 рН=4-6 20 - - - _

Кинетические исследования сорбции золота (Ш) полимерами серии ПСШ показали, что раваозесие а исследованной системе устанавливается за 3-4 часа контакта сорбентов с раствораш адсорбата. На основании каяэтачешвс кривых сорбции рассодг-заны константа скорости (К) и экергш активации процесса (табл.2).

Полимеры серии ПСТМ обладает кгшкой селективность» по отношению к золоту Ш). Количестгек-гое извлечение золота (U) этики шдкиераш возможно г присутствия Ю^-кратшго избытка ионов таких неблагородных металЕоа» кшг аалесо (ЕЕ), кобальт (П), никель (П), цинк (0), свинец (Ü),

Сорбция золота (Ш) кремнеорганическиш поаакрама НСЮ носит обратимый характер. Количественная десорбция золота

(Ш) осуществляется с помощью 2,5-4,5М растворов роданистого аммония или калия. При этом достигается Ю^-Ю4-кратное концентрирование золота (Ш).

Выводы о механизме сорбции золота (Ш) делались на основании совокупности данных элементного анализа и ЙК-спек-тральных исследований насыщенных металлами полимеров, результатов потенциометрических измерений рН среды, характера влияния природы и концентраций кислот на степень сорбции золота. Так, наблюдаемое увеличение кислотности среды э процессе-сорбции золота Ш) с помощью ПСИ обусловлено, по-Еидимоцу, протекаотрта одкавремешю с комплексообразова-- нием окислительно-восстйновителбшм процессом с учетом известной тион-тиольной таутоглерии ткомочев'.пшого фрагмента по предполагаемой схеме:

Ш - с - ПН -

л

г

'ш. . - -с - э - :

- N

. вя

I

«I

и

с - кн эн

}А«С1-

аисх,

{А)

2яс1

Сорбция Ац Ш) из солянокислых растворов с помощью ПС1М сопровождается уменьшением числа координированных у металла атомов хлора е четырех до одного.

В ИИ-спектрах насыщенных золотом (Ш) полимеров ПСТЫ-3 и ПСТМ-ЗТ практически исчезает полоса валентных колебаний « 3440 сн, присутствующая в ИК-спектрах ненасыщенных металлом полимерах, претерпевает изменения и существенно сдвигается в ко^ртковолнойу» область полоса деформационных

колебаний = аойу см * для ненасыщенных и

1580 см для насыпанных золотом (Ш) образцов). Это, а также увеличений плеча в области 1620 "см т ответственного за валентные колебания азометиновой группы (-С=я ->, свидетельствует, что взаимодействие полимеров ПСТМ с золотом (Ш) происходит с участием аминных групп. С другой стороны, увеличение числа азометиношх фрагментов подтверждает предложении схещ окислительно-восстановительного процесса (а).

Таким образом, мояно полагать, что сорбция золота (Ш) полимерами ПСТМ протекает, в основном, по механизм комп-

лекссобразованмя, которому предшествует стадия восстановления золота (Ш) до золота (I). При этом образуются разноли-гандные комплексные соединения типа |Ли.(Т^Л)^СI^ и

[ЛиЦУОМ] (ТУ - тиокочевинный фрагмент полимеров). Однако, нельзя исключить и вероятность ионообменного механизма сорбции Аи Ш) за счет известной способности тиокочевип к солеобразовашыо в кислых средах по схеме :

о1 (си2) угн-с-кн (сн2) Ззю 1 ^ 5

Г1 + 11 Н АиС14

-

01 1(СН2)3КН-С-НН2(СН?)З3101 5 * 5 АиС14 ~

3. Сорбционше свойства крекнеорганических полимеров ш отношения 1: серебру (I)

~-Сорбц!т-серебраД1Э-взуяздщь в статическом реииме в

аоотио-, соляно- и сернокислых средах. На основании изотерм сорбции (I) с помощьо ПСТМ рассчитаны значения статических сорбццоншх емкостей (ССй) и коэффициенты межфаокого распределения (Д) серебра (I). Полученные результаты представлены б тгсшце 3,

Таблица 3. Значения статических сорбцнолных емкостей (ССК), коэффациегп'ов распределения (Д), констант скоростей (К) и энергий активации (Еа) при сорбции серебра (I) сорбентами серии асам

Сорбент Оптимальные условия сорбш:!; среда конц.кис- ги лот среды ССЕ кг/г А см /г кло;г мин-"1 Еа вда/м

ОСШ-3 ш 20 173 24000 2,2 5,2

НСХЫ-ЗТ Ин03 1М 20 128 5700 4,7 7,4

ПСТй-ЗС 0.01М 20 7,75 526 - -

НСШ-ЗХ 11,1 -20 77,5 41500 7,4

"»1С1М-ЗС о,ош 20 26,25 533 0,39

Результаты свидетельствуют о перспективности использования полимеров ПСТМ для извлечения микроколичеста серебра (I) из кислых сред. Особенно перспективны эти полимера для концентрирования микроколичеств серебра, о чем свидетельствуют высокие коэффициенты ксжфагного распределения (Д) серебра (I).

Кинетические исследования сорбции серебра (I) полимерами серии ПСП-! показали, что равновесий в исследованной системе устанавливается за 3-4 часа. Рассчитаны константы скорости (К) и энергии активации процесса (Е ) (табл.З).

Крешгеорганические полимеры ПСТМ-З и ПСТМ-ЗТ достаточно селективны по отношению к серебру. Извлечение серебра (I) не мекает 10 -кратный избыток таких металлов, как меда (П), яелеза (Ш), кобальта (П), никеля (П), свинца (П), цинка (П).

Сорбенты ПСТМ-3 и ПСТМ-ЗТ по величине их статической сорбцконной емкости превосходят известные неорганические иониты ЗгО^, ГЩ-9, ЫЩ и анионит АН-2Ф, лишь несколько уступая тагам ышонитам, как АВ-16 и ЭДЭ-1С?п . Однако, последние обладают существенно более низкой селективностью к нонам серебра (I) по сравнения с сорбентами ПСТМ-3 я ПШ-ЗТ.

Десорбция серебра' (I) с сорбентов ПСШ-З и ПСТМ-ЗТ моззно осуществлять с помощью 2-4,5М растворов аккиака.

Вывод о механизме сорбции Ад Ш сорбентам? серии ПСТ.'л сдеггн на основании сравнения КК-спектрадьных данных для чистых сорбенте®, сорбентов, предварительно издержанных в азотной кислота, и образцов сорбентов, насыщенных серебром. Так, в ИК-спектрах насыцегашх серебром сорбентов ПСТИ-3 55 ПСТМ-ЗТ не наблкцгазтея изменения в валентгах колебаниях группы -и Н- {область 3440 с<Г ) я особенно существенных исмененай з гетенсквностл ее деформационных колебаний. Одкако» емгкенле полосы а наротаоаояаовуэ область пр*! перехода от ненасыщенных сорбентов (</Д!5 = 1530 е-Г*) к заскщзиным серебром (I) сорбента* ( 0т- 1560 см" ), а типе пэязленкв заметного плеча з области 1620 см" , характерного для аэонетанозюй грунта [- С = л -] указывает

на наличие перегруппировки типа Н - С(з) -дН

[-Н И - С(БН) =и -] и возможность взаимодействия сорбентов с серебром (I) за счет сульфгвдрильной группы.

Таким образом, сорбция серебра (I) полимерами ПСТМ, по-видимому, может осуществляться либо за счёт реакции ком-плексообразования по схеме :

+ Аено,—

ян - с - мн -И

5

- нн - С-

либо по механизму ионного обмена по схеме

НН -

з

- нн - с =

¿н

N

Аеио,

НИ - с-= к ¿•А в

* нко,

С целью подтверждения предложенного механизма сорбции серебра (I) полимерами серии ПСШ был дополнительно привлечен метод дифференциального термического анализа (ДГА). Сравнение кривых ДГА гексилмеркаптида серебра, чистого сорбента ПСта-ЗТ, сорбента ПСТМ-ЗТ, выдержанного в 2Ы ДООд, сорбента ПСШ-ЗГ, насыщенного серебром (I) и кристаллического А^Од свидетельствует об идентичности термодеструкгив-ных процессов в области 180-190°С, наблюдаемых для гексил-меркаптида серебра и сорбента ПСТМ-ЗТ, насыщенного серебром. Это поглощение тепла, отсутствующее на дериватогракмах для АевОд, чистого ПСТМ-ЗГ и 'сорбента, выдержанного в Нн03, можно с полным основанием отнести и разрыву связи Б - Таким образом, качественная оценка механизма исследованной сорбции служит еще одним подтверждением его ионообменного характера.

4. Определение золота и серебра в различных объектах с предварительным концентрированием полимерами ПСШ

Вся полученная информация о сорбционвой активности полимеров серии ПСТМ по отношению к золоту и серебру позволила разработать методы концентрирования аолота Ш) из природных объектов - золотоносных песков и полиметаллических руд и серебра Ш из медао-молибденовых руд и медных концентратов с последующим их определением в концентратах

эмиеслонно-спектралъшм и спектрофотометрическим методам,

В связи с избранными объектами исследования необходимо было ответить на вопрос о сорбциоштай активности сорбентов серии ПСТМ по отношению к меди. Полученные значения ССЕ и Д по меди для сорбентов серии ПСТМ представлены в табл.4.

Таблица 4. Значения статических сорбционшх емкостей (ССЕ), коэффициента распределения (Д), консТант скоростей (К) и энергии активации (£д) при сорбции меди (П) сорбентами серии ПСТМ

~ Условия сорбции ССЕ П к-Ю-2 Е

пш-з НС1 зм 20 45,0 1300 1,5 10,Сб

псга-зт Н01 зм 20 11,4 1300 6,8 12,10

ПСТМ-ЗС НС! 0.06М 20 1,5 166 0,25 14,70

пстн-з дао3 ш 20 13,5 1300 - -

псга-зт ®о3 1М 20 5,5 183 _

ПСТМ-ЗС шо3 о,ога 20 5,5 153 - -

Подученные данные свидетельствуют о значительно бол^е вязкой сорбцгтотой активности исследованных сорбентов по от-новеяйэ в нэдя Ш) ш сравнензго с Аи (Ш) и А? (I), и, следо-аатевька, о возможности определения золота и серебра на фоне преобладающего количества меди Ш).

Метод определения золота оказался достаточно эффективным дея определения кикроко.ъгчеств ¿и (И) на фоне макросодержаний д|$ггйя элементов (табл.5). Статистическая обработка полученных данных свидетельствует об их хорошей воспроизводимости ( 0,05-0,5). Дэстоверштеь полученных результатов а надежно«!» кегода определения золота (Ш) п природных объектах с поыощьа ПСШ-ЗГ оценеш на основании анализа стандартных образцов.

Разработанный метод такте оказался достаточно эффективен к для определения микроколичеств серебра (I) на фоке преобладающих количеств ряда тяжелых и цветных металлов, в

Таблица 5. Результат определения содержаний золота в золотоносных песках (АХ-10, АХ-39) |и полиметаллических рудах (ПМХ-1,2,3) зшссионно-спектральнкм методом с предварительным концентрированием ПСТМ-ЗТ

№ п/п Образец Число определений Содержание золота,г/г М 4 и 3Г Химический состав, %

Ре Си! А а Со гт\ СаО Ав БЬ В1 Б

I АХ-10 . 3 . 13,4 4 0,28 0,5 7,16 0,10 1,5 0,20 0,17 14,72 - _ _ _

2 АХ-39 6 1,624 0,18 0,4 3,73 0,30 1,8 0,26 0,30 14,00 - -■ -

3 ПМХ-1 4 0,374 0,02 0,05 33,0 2,50 - - - - 0,21 7,3 0,78 4,5

4 ГШ-2 4 1,454 0,05 0,1 34,0 15,6 - - - - 0,73 7,7 0,81 29,0

5 (ИХ-3 4 0,724 0,03 0,06 29,5 8,2 - - - 0,56 7,7 1,23 30,9

зг - относительное среднеквадратическое отклонение

той числе меди (табл.6).

Таблица-6. Сравнительное определение серебра в медных концентратах (МНР)

Содержание серебра, г/т

орззец Атошю-абсорбционное оп- Фотометрическое

(медный кон- ределение без предвари- определение с пред-„оит!»! тельного концектрирова- варительшм концен-центрат) Шя < п =3, р = 0,9э) трированием ПСТЙ-ЗГ

( п = 4, р = 0,95

Ш19 62,26 ± 1,02 68,00 ± 0,25

В820 63,16 t 0,24 63,20 ± 0,20

8821 61,13 t 0,23 62,00 ± 0,15

8822 60,40 ± 2,37 59,20 £ 0,30

8823 66,43 ± 1,62 66,50 ± 0,25

8824 % . 71,63 ±0,24 72,00 t 0,20

Таким образом, предлагаемая методика определения серебра в медных концентратах с предварительным концентрированием Аз (I) кремцеорганическимя сорбентами ПСТМ-3 к ПСТМ-ЗТ

отличается высокой чувствительностью, д^фективностьп и простотой аппаратурного оформления. Предлагаешй метод, по сравнении с пряши атошо-абсорбционкда определением серебра (I) в исследованных образцах обладает больной точностью (табл.б) н воспроизводимостью (Зг предлагаемой методики - 0,44 при п = 24 по сравнению с зг = 1,6 при п = 16 для атомно-аб-сорбционного кетода).

Разработанный метод применим и для определения серебра (I) в ыедно-ыолибденовых рудах, не уступая то точности к воспроизводимости известным методам.

вывода

I. Изучение сорбционной активности кремиеорганических Полимеров ПСТМ-3 и ПСТЫ-ЗГ, представляющих собой продукты гидролитической поликонденсации бис-к -{3-триэгокоисилил-пропил)тиомочевины, и гранулированного полимера ПСТМ-ЗС -

продукта химической модификации силикагеля марки ШСК бис-

-(3-гриэтоксисилилпропил)ти0ь50чев1Ш0й показало, что все исследованные полимеры ПСЩ обладают одинаковым пределом обнаружения Аи Ш) и (I), однако при этом гоьюподиыеры ПШ-3 и ПСШ-ЗТ существенно превосходят полимер ПСШ-ЗС по сорбционной емкости.

2. Экспериментальным путем найдены оптимальные условия сорбции Аи (Ш) и А® (I) исследованными креынеорганичеекнми полимерами. ТакоБШгл в случае А и (И) для ПОТ-3 и ПСТМ-ЗТ являются 1-6М НС1, 1-5Ц К^з04, а 0,С6И НС1 - для ПШ-ЗС, а в случае Ак (I) для 1ЮТЫ-3 к ПСТМ-ЗТ - 1И НЯ03 и Ш Н^ соответственно, 0,01М НнО^ - для ПСТМ-ЗС.

3. Обнаруженные высокие коэффициенты межфазного распределения (Д) золота (Ш) и серебра (1) при сорбции их полимерами ПСГЫ-3 и ПСТМ-ЗТ свидетельствуют о перспективности использования этих полимеров для концентрирования микроколичеств исследованных металле б._____

4. Кретеорганические полимеры ПСТМ-З, ПСТМ-ЗТ ¡1 ПСШ-ЗС обладаот высокой селективностью по отношена» к золоту Ш) и серебру (I). Избирательное извлечению атих металлов не вешает Ю5-кратный избыток Си (П), Р е(Ш), СоШ), И. Ш), Ъъ (ГО л Рь (П) при их раздельном и совместном присутствии. При этом особо следует отызтять высокую избирательность шликеров ПСШ по отношению к золоту (Ш) и серебру (I) на фоне преобладающего количества Си (П) (коэффициент-селективности

£ = 31,3), являющейся чаце всего сопутствует элементоа золота и серебра в природных к технологических объектах.

5. Изучение кинетики сорбции золота Ш) и .серебра (I) Ереигеорганическими полимерами ПС1Ц, исследование полученных комплексов методами ИК-спектроскспии, дериватографш» определение их злеиентного состава позволили установить, что во взаимодействии с золотом (С) и серебром (I) участвует как аыинлая, так и тканная группа ткоурендного фрагмента полимеров. При этой вполне вероятно образование комплексов хе-латной структуры, трасу с комплексообразованием кабладается процесс окисления-восстановления, обусловленный возможностью существования тиоуреидиой группы полимеров в мольной форме

- нн - с =н - й участием ее в процессе восстановления, в БН

частности, Аа (Ш) до Аи (I) с последующей дополнительной сшивкой матрицы полимеров за счет образования дисульфидных связей. И, наконец, исходя из возможности образования тио-иочевиной и ее производными с кислотами тиурониевых солей вполне вероятен и ионообменный механизм сорбции ацидокомп-лексов золота Ш) и серебра (I) с полимерами ПСТИ-3, ПСТЫ-ЗТ и ПСТИ-ЗС.

6, Высокая эффективность кремнеорганических полимеров ПСТИ-3 и ПСТЫ-ЗТ по отношенип к золоту (Ш) и серебру (I) подтверждена на примере природных (золотоносные пески, полиметаллические и медно-молибденовые руды МНР) и технологических (медные концентраты) объектов, в которых эти металлы количественно определяются кремнеорганическимй полимерами ПС1Ц та диапазоне ИХ концентраций от 3,7-КГ5 - 22,7- для Аи (Ш); б» 10 - ?• Ю"*^ - для А в (I) до практически йларкошх содержаний (5.10"7# - Аи { 1'10% - А г) на фоне преобладающего количества сопутствующих элементов, прежде всего меди а также 81 Ш),зь (1У), гв (Ш), м Ш),

Со (П), Аз (П, 2» Ш) и т.д.

7. Разработанное предварительное концентрирование золота (Ш> и серебра (I) кремнеорганическими сорбентами ПСТМ-3 и ПСШ-ЗТ с последующим слекгрофотометрическим, амиссиодао-спектралькым и атомно-абсорбционным окончанием легло в основу методик определения этих элементов в геологических и технологических объектах. Достоверность и надежность предложенных методик подтверждены методом стандартизация.

Основное содержание диссертационной работы изложено в следующих публикациях

1, Определение серебра в медных концентратах/ Г.Бур-маа, А.Е.Пестунович, Н.Н.Власова, Ы.Г.Воронков// Изв.СО АН СССР, сер.хим, наук.- 1990.- вып.Б.- С.66-69.

2. Д.Бадарч, Г.Бурмаа, А.Е.Пеетуновиц/ Сорбционная

активность крешеорганпческнх сорбентов по отношению к ыэ-дн Ш) И железу Ш)// Труды Кнст.хмди; АН ШР.- 1937.-Р £6,- С.51-57.

3. A.c. 670 (Монголия), Ш С 01в 55/00, В 0IJ 20/22. Способ извлечения золота/ Н.Н.Власова, А.Е.Пестунович, М.Г. Воронков, Г.Бурмаа, Ш.Дувсавдорй// Заявл. 27.07.1989; За-регистр. 26.02.IS92.

4. Сорбция золота Ш) кремнеорганическими полиыераи;/ Г.Бурмаа, Н.Н.Власова, А.Е.Пестунович, Ю.Н.Пояццаев, М.Г. Воронков// Изв.СО РАН, сер.хим.наук,- 1992.- вып. 4 С.