[01177023]一种新型螯合树脂的研制可望实现贵金属的选择性吸附

中南大学化学化工学院钟宏带领的课题组针对硫脲基螯合树脂的合成大多是采用对高分子骨架进行化学反应改性的方法，反应效率偏低，树脂中硫脲基团分布不均匀，该课题采用单体聚合的方法制备了一种硫脲基团含量高、结构可控的螯合树脂。　　以二元醇和绿色合成试剂固体光气为初始原料，通过光氯化反应、相转移催化反应以及与多元胺的聚加成反应等三步反应制备出了一系列聚酯基硫脲树脂产品。该法的优点是可以通过改变原料，设计合成一系列硫脲树脂，实现了可控制合成；合成树脂的硫脲基团分布在高分子主链上，结构均匀，有利于提高树脂的吸附性能。采用红外光谱、元素分析、扫描电镜等分析技术表征了树脂的化学和物理结构。　　采用静态吸附法考察了树脂对金、银、铜、锌等金属离子的吸附性能，树脂对金、银离子吸附容量分别可达4.65和4.46mmol/g，对铜、锌离子的吸附容量只有0.3mmol/g左右，对钙、镁、铅、钠、钾等金属离子则基本上不吸附。在金、银与其它金属离子的混合溶液中，其它离子对树脂吸附金银影响不大，分离因子保持在10以上，表明树脂对金和银具有优良的吸附选择性。　　研究了金属离子初始浓度、溶液酸度、吸附温度以及吸附时间等条件对树脂吸附Au(Ⅲ)和Ag(Ⅰ)离子的吸附容量的影响，考察了吸附过程的动力学、热力学和等温吸附模型。吸附过程符合G. E. Boyd液膜扩散方程，说明吸附过程受液膜扩散控制。吸附数据符合Langmuir吸附等温式，说明吸附过程为单分子层吸附。对吸附前后的树脂进行红外分析、光电子能谱分析表明吸附过程中树脂的S、N、O原子与金和银离子发生了配位反应，形成了稳定的螯合结构。　　该技术可以用于树脂矿浆法提取贵金属的生产工艺，通过树脂的筛选、吸附和解吸工艺的优化可以实现对金、银等贵金属的选择性吸附，综合回收浸出液中的贵金属，具有重要的研究意义和广阔的应用前景。