瓜環(huán)合成及其在貴金屬回收中的應用研究.pdf

1、通過單因素實驗，重點考察并確定了在硫酸催化下，以尿素和乙二醛為原料合成甘脲時尿素/乙二醛的摩爾比、pH值、溫度、反應時間、乙二醛的滴加速度等因素對合成甘脲的產率和純度的影響。確定的最優(yōu)制備條件為：尿素/乙二醛摩爾比為2.5，硫酸調pH值為2，反應時間2小時，反應溫度70℃，乙二醛的加入速度1ml/min，此時甘脲的收率可達73％。對甘脲進行的IR分析結果表明，該條件下得到的確為甘脲且純度較高，可直接作為合成瓜環(huán)的原料。 選取酸

2、濃度、溫度、時間、甘脲相對于酸的濃度為實驗因素，通過四因素四水平正交實驗，確定了混合瓜環(huán)的最佳合成條件：甘脲相對于酸的比例215mg/ml，催化劑鹽酸的濃度9mol/L，反應溫度100℃，反應時間3小時，其中催化劑濃度和反應溫度是影響瓜環(huán)合成產率的顯著影響因素。通過IR、1HNMR波譜和13CNMR波譜對合成出來的瓜環(huán)進行了表征。 利用鹽酸重結晶法完成了混合瓜環(huán)的逐一分離，但收率較低。在考察了堿金屬、堿土金屬鹽溶液對各元瓜環(huán)溶

3、解性影響的基礎上，提出了利用堿金屬、堿土金屬鹽溶液實現混合瓜環(huán)分離的兩套方案，即利用堿金屬、堿土金屬鹽溶液對各元瓜環(huán)溶解性影響的差異逐元分離混合瓜環(huán)，以及利用堿金屬、堿土金屬鹽溶液對各元瓜環(huán)溶解性影響的差異先將混合瓜環(huán)分成CB[5、7]和CB[6、8]兩組，再利用堿金屬、堿土金屬鹽溶液將每組瓜環(huán)逐一分離。結果表明利用堿金屬、堿土金屬鹽對各元瓜環(huán)溶解性影響的差異可以完成混合瓜環(huán)的分離，但就操作過程、產品收率、以及瓜環(huán)純度而言，并不比鹽酸重

4、結晶法先進。在研究堿金屬、堿土金屬鹽溶液對瓜環(huán)溶解度的影響時，首次提出其實質主要是鹽析效應和鹽效應，前者使瓜環(huán)溶解度減小，后者使瓜環(huán)溶解度增大，且混合瓜環(huán)的溶解度不是CB[5]、CB[6]、CB[7]、CB[8]的溶解度的簡單加和。 通過實驗，給出了優(yōu)化的水—鹽酸兩步分離法：用蒸餾水將制得的混合瓜環(huán)按40g/L濃度進行選擇性溶解，不溶物為CB[6、8]，濾液含CB[5、7]，后者經蒸發(fā)、結晶得CB[5、7]固體，再用鹽酸重結晶

5、法將每組瓜環(huán)逐一分離。該方法不引入金屬離子雜質，鹽酸用量少，分離流程短，瓜環(huán)產率高，產品純度好。對利用優(yōu)化的分離方法分離出的各元瓜環(huán)做了IR和1HNMR表征，并確定混合瓜環(huán)中CB[5]、CB[6]、CB[7]、CB[8]的含量分別為19％、50％、25％、6％。 研究了不同聚合度瓜環(huán)對水溶液中Au+以及Ag+、Cu2+的去除效果，結果發(fā)現，在單純的Au+溶液中，CB[6]、CB[8]和CB[6、8]對Au+的去除率要明顯優(yōu)于C

6、B[5]、CB[7]和CB[5、7]，而且隨著瓜環(huán)投加量的增多，對Au+的去除率增高，但瓜環(huán)的投加量過多時，雖然可以提高對Au+的去除率，但是瓜環(huán)的利用率會降低。在Au+、Ag+、Cu2+的混合溶液中，瓜環(huán)對微量的Cu2+和微量的Ag+的去除效果要好于對Au+的去除效果。CB[6、8]甚至可以將水中極微量的Cu2+全部除掉。使用不同種類的瓜環(huán)可以實現Au+、Ag+、Cu2+的分離，例如先用CB[6、8]分離Cu2+，再用CB[5、6、7