Труды КНЦ (Технические науки вып.1/2025(16))

Funding: The work was supported by the Russian Science Foundation (24-23-00072). For citation: Impregnated and solid-phase polymer extractive agents for the sorption of rare earth metals / T. D. Batueva [et al.] // Transactions of the Коіа Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 1. P. 154-159. doi:10.37614/2949-1215.2025.16.1.028. Введение Решение актуальных проблем добычи редкоземельных металлов (РЗМ) тесно связано с разработкой и совершенствованием методов извлечения, концентрирования и разделения, основанных на экстракции и сорбции. Во многих случаях для концентрирования РЗМ и их разделения предпочтительны сорбционные методы. Это обусловлено высокой эффективностью и селективностью извлечения. Развитие сорбционных методов концентрирования и разделения базируется на разработке новых селективных сорбентов, полученных с использованием современных материалов и различных методов синтеза. В работах последних лет прослеживаются тенденции к использованию новых матриц и лигандов, совершенствованию методик синтеза и использования сорбционных материалов. Большое внимание уделяется разработке различных типов твердофазных экстрагентов [1-4]. Импрегнированные твердофазные экстрагенты перспективны для концентрирования и разделения РЗМ [5; 6]. Особый интерес представляют твердофазные экстрагенты, полученные путем пропитки твердых носителей различными лигандами, содержащими аминные, ацетамидные или карбоксигруппы, а также макроциклическими соединениями [7-11]. Основными характеристиками сорбционных материалов, используемых для концентрирования микроэлементов, являются их кинетические свойства, селективность в присутствии макрокомпонентов и степень удерживания реагента на твердой фазе в процессе концентрирования. Кинетические характеристики и устойчивость твердофазных экстрагентов во многом определяются природой и пористостью твердых носителей. Селективность извлечения лантаноидов имеет большое значение как при определении малых концентраций в природных водах, так и при извлечении из многокомпонентных технологических растворов. Наибольшую селективность обеспечивают твердофазные экстрагенты, полученные методом пропитки лигандами, способными образовывать устойчивые комплексы с извлекаемыми металлами. Сорбция и разделение РЗМ могут быть улучшены путем применения пропитанных растворителем полимеров хелатирующим органическим экстрагентом — гидразидом (ГД1519) или №,№-диметилгидразидом (ДМГД1519) неокислот фракции С10-С19. ГД1519 или ДМГД1519 способны не только увеличивать сорбционную емкость дорогих полимеров, но и повышать производительность традиционной жидкостной экстракции органическими растворителями. Результаты В работе были использованы полученные методом радикальной полимеризации сополимеры ^ ^ д и а л л и л -К ’-неопентаноилгидразина с акрилонитрилом (ДАНПГ-АН), ^ ^ д и а л л и л -К ’- бензоилгидразина с акрилонитрилом (ДАБЕГ-АН), трис(диэтиламино)диаллиламинофосфоний тетрафторбората с акрилонитрилом (ДААФ-ББ^АН) [12; 13]. Cшитые бисакриламидом сополимеры N,N-диаллил-N’-неопентаноилгидразина с акрилонитрилом (ДАНПГ-АН-БАА) и N,N-диаллил-N’-бензоилгидразина с акрилонитрилом (ДАБЕГ-АН-БАА) были получены методом радикальной сополимеризации N,N-ацил-N’-гидразина и акрилонитрила с сшивающим агентом бисакриламидом (10 мол. %) в массе при 80 °С в присутствии радикального инициатора динитрила бисизомасляной кислоты (ДАК). Импрегнаты и ТВЭКСы получали следующими методами. 1. Сорбционные материалы, полученные импрегнированием полимерных матриц на основе диаллилацилгидразинов и фосфониевых солей гидразидами (ГД1519 или ДМГД1519): а) реакцию проводили перемешиванием смеси спиртовых растворов ГД1519 или ДМГД1519 и раствора полимера при комнатной температуре; б) реакцию проводили кипячением смеси спиртовых растворов ГД1519 или ДМГД1519 и полимера на магнитной мешалке с обратным холодильником, Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 1. С. 154-159. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 1. P. 154-159. © Батуева Т. Д., Горбунова М. Н., Заболотных С. А., Гоголишвили В. О., 2025 155