JP2002256354A

JP2002256354A - バナジウムの分離回収方法

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Publication number: JP2002256354A
Application number: JP2001062545A
Authority: JP
Inventors: Takechiyo Yoshida; 武知代吉田; Yokichi Shoji; 要吉東海林; Kenichi Kaeruishi; 健一蛙石; Kenichi Mimura; 健一味村; Keiichi Kuroki; 啓一黒木
Original assignee: Mitsubishi Corp; Chiyoda Corp; Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Corp; Chiyoda Corp; Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Priority date: 2001-03-06
Filing date: 2001-03-06
Publication date: 2002-09-11

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】バナジウムが５価バナジウムとして溶存する
ｐＨ１．５未満の酸性水溶液から、それに含まれるバナ
ジウムを工業的に有利に分離回収する方法を提供する。【解決手段】少なくともバナジウムと鉄を含む被処理
水からバナジウムを０．００１以下の鉄／バナジウム比
（重量比）の条件で分離回収する方法であって、（ｉ）
該被処理水にアルカリを加えてそのｐＨを１．５〜２．
５の範囲に調整するｐＨ調整工程、（ii）該ｐＨ調整さ
れた被処理水を、硫酸イオンを付加させた塩基性陰イオ
ン交換樹脂と接触させて該樹脂に該バナジウムを吸着さ
せる吸着工程、（iii）該バナジウムを吸着した樹脂に
脱着液を接触させて該バナジウムを該脱着液に溶出させ
る脱着工程、からなり、該ｐＨ調整工程において、該脱
着工程で得られる脱着液中の鉄／バナジウム比が０．０
０１以下になるように該被処理水のｐＨを調整すること
を特徴とするバナジウムの分離回収方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バナジウムを含有
する水溶液から、それに含まれるバナジウムを吸着剤を
用いて吸着処理することにより高回収率で分離回収する
方法に関し、さらに詳しくは、該バナジウムの吸着工程
において、バナジウムを高回収率で吸着分離させると同
時に、回収バナジウムへの鉄分の混入を低減させる方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】５価のバナジウムを含むｐＨ１．５未満
の強酸性水溶液からそれに含まれるバナジウムを分離回
収するために、該水溶液のｐＨを４．５〜５．５に調整
した後、ポリアミン型キレート樹脂を用いて吸着処理す
る方法（特公昭５２−３９３９３号公報）は知られてい
る。しかしながら、この方法では、水溶液のｐＨを４．
５〜５．５に調整したときに、バナジウム以外の鉄やそ
の他の金属が水酸化物として析出するという問題を含
む。従って、この方法の場合、その水溶液の吸着処理に
先立って、その析出物を濾過等の固液分離法で分離除去
することが必要となるため、工業的方法としては未だ満
足し得るものではなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、バナジウム
が５価バナジウムとして溶存するｐＨ１．５未満の酸性
水溶液から、それに含まれるバナジウムを工業的に有利
に分離回収する方法を提供することをその課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を回収する
に至った。即ち、本発明によれば、以下に示す方法が提
供される。（１）少なくともバナジウムと鉄を含み、該バナジウム
が５価バナジウムとして溶存し、かつ該バナジウム濃度
が５００〜５０００ｐｐｍの範囲にあるｐＨが１．５よ
り低い強酸性水溶液を被処理水として用い、該被処理水
からバナジウムを０．００１以下の鉄／バナジウム比
（重量比）の条件で分離回収する方法であって、（ｉ）
該被処理水にアルカリを加えてそのｐＨを１．５〜２．
５の範囲に調整するｐＨ調整工程、（ii）該ｐＨ調整さ
れた被処理水を、硫酸イオンを付加させた塩基性陰イオ
ン交換樹脂と接触させて該樹脂に該バナジウムを吸着さ
せる吸着工程、（iii）該バナジウムを吸着した樹脂に
脱着液を接触させて該バナジウムを該脱着液に溶出させ
る脱着工程、からなり、該ｐＨ調整工程において、該脱
着工程で得られる脱着液中の鉄／バナジウム比が０．０
０１以下になるように該被処理水のｐＨを調整すること
を特徴とするバナジウムの分離回収方法。（２）該脱着液が、含アンモニウム水である前記（１）
の方法。（３）該吸着工程を少なくとも２段階で行なう前記
（１）又は（２）の方法。（４）該吸着工程で得られる処理液の少なくとも一部
を、該吸着工程に再循環させる前記（１）又は（２）の
方法。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明は、少なくともバナジウム
と鉄を含み、該バナジウムが５価バナジウムイオンとし
て溶存し、かつ該バナジウム濃度が５００〜５０００ｐ
ｐｍ（重量基準）の範囲にあるｐＨが１．５より低い強
酸性水溶液を被処理水として用いる。このような被処理
水は、バナジウムを含む固体物質を硫酸水溶液を用いて
抽出処理し、その抽出液を酸化処理することにより得る
ことができる。この場合、バナジウムを含む固体物質に
は、従来公知の各種のもの、例えば、重質油ガス化炉か
らのカーボンスラッジ、重質油の熱分解装置からの石油
ピッチ、石油コース類、石油系燃焼灰（飛灰、炉灰）、
バナジウム鉱石等が包含される。石油系燃焼灰として
は、ボイラー等において、重油、アスファルト、石油ピ
ッチ、石油コークス、天然重質油等を燃焼した際に得ら
れる燃焼灰が挙げられる。このバナジウムを含む固体物
質において、その平均粒径は、１ｍｍ以下、好ましくは
１００μｍ以下であり、微細なほど好ましい。

【０００６】バナジウムを含む固体物質から、５価バナ
ジウムイオンが溶存する被処理水を得るには、先ず、抽
出工程において、固体物質中に含まれるバナジウムを抽
出液を用いて抽出する。この場合、抽出液としては、ｐ
Ｈ１．５未満、好ましくは１以下の強酸性水溶液、好ま
しくは１〜１０％（質量％）の硫酸水溶液が用いられ
る。この抽出工程を好ましく実施するには、バナジウム
を含む固体物質を水中で攪拌させて水分散液（水性スラ
リー液）とする。この場合の分散温度は、１０〜８０
℃、好ましくは２０〜７０℃である。また、その水分散
液において、固体物質の濃度は３〜４０％、好ましくは
１５〜３５％である。次に、前記水分散液に濃硫酸を加
え、ｐＨを、１．５未満、好ましくは約ｐＨ１．０以下
に調節して、固体物質中に含まれるバナジウムをその酸
性水溶液中に抽出する。この場合の抽出温度は、１０〜
８０℃、好ましくは２０〜７０℃である。抽出液中のバ
ナジウムは、ＶＯ²⁺などの形態で存在する。

【０００７】次に、前記抽出工程で得られた抽出生成物
を、固液分離工程において、固液分離し、その抽出生成
物中に含まれる固体物質を分離する。固液分離方法とし
ては、濾過法や、遠心法、沈降法等の慣用の方法を用い
ることができる。次いで、前記固液分離工程で得られる
バナジウムを含む抽出液（強酸性水溶液）を、酸化工程
において、酸化処理する。この酸化工程は、酸性水溶液
中に含まれる４価のバナジウムイオンを５価のバナジウ
ムイオンに酸化する工程である。この場合、酸化剤とし
ては、酸素、空気、オゾン、過酸化水素等が用いられる
が、好ましくはオゾンが用いられる。オゾンを用いる場
合、そのオゾンの量は、前記酸性水溶液中の４価バナジ
ウムイオンを５価バナジウムイオンに酸化するのに必要
な化学量論量の１．２〜３倍、好ましくは１．５〜２倍
である。酸化反応温度は、１０〜８０℃、好ましくは２
０〜７０℃である。この酸化工程で得られる水溶液中の
５価のバナジウムは、Ｈ₂Ｖ₁₀Ｏ₂₈ ^-4などの形態で存在
する。

【０００８】次に、前記酸化工程で得られた酸化生成物
は、ｐＨ調節工程において、そのｐＨを１．５〜２．
５、好ましくは１．８〜２．２の範囲に調節する。この
場合、そのｐＨ調節剤としては、アルカリ性物質が用い
られる。アルカリ性物質には、水酸化ナトリウム、水酸
化カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム等の
アルカリ金属の水酸化物や炭酸塩、水酸化カルシウム等
のアルカリ金属の水酸化物等が包含される。このｐＨ調
節後の水溶液中のバナジウムは、Ｈ₂Ｖ₁₀Ｏ₂₈ ^-4などの
形態で存在する。このｐＨ調整工程においては、後続の
脱着工程で得られるバナジウムを含む脱着液中の鉄／バ
ナジウム重量比が、０．００１以下、好ましくは０．０
００５以下になるように、その被処理水のｐＨを前記
１．５〜２．５の範囲内において適宜調整する。この場
合、ｐＨを低い方に調整することにより、脱着液中に含
まれる鉄分は少なくなる。しかし、ｐＨが１．５より低
くなると、バナジウムイオンが陽イオン化する傾向があ
るので、吸着工程にけるバナジウム吸着率が低下し、そ
の結果、被処理水からのバナジウム回収率が低下する。
一方、被処理水のｐＨを２．５より高くすると、鉄分の
析出が起こり、吸着剤がその鉄分の析出物により汚染さ
れるため、吸着剤を脱着液で処理した後の脱着液中に含
まれる鉄分が多くなり、脱着液中の鉄／バナジウム重量
比を０．００１以下にするのが困難になる。

【０００９】前記のようにしてｐＨが１．５〜２．５の
範囲に調整されたバナジウムを含有する水溶液（被処理
水）が得られるが、本発明においては、この被処理水
を、吸着工程において、吸着処理する。この吸着工程に
おいては、吸着剤として、硫酸イオンの付加された塩基
性陰イオン交換樹脂が用いられる。この場合、塩基性陰
イオン交換樹脂としては、従来公知の各種のものが用い
られる。本発明で用いる好ましい樹脂は、第１級、第２
級、第３級又は第４級アミノ基、特に、−ＮＨ−基を含
有するものである。このような樹脂には、ポリアリルア
ミン等のポリアミン樹脂や、ビニルピリジン共重合体等
のビニルピリジン樹脂等が包含される。その樹脂の平均
粒径は、０．１〜５ｍｍ、好ましくは０．３〜０．７ｍ
ｍである。塩基性陰イオン交換樹脂としては、強塩基性
陰イオン交換樹脂として、三菱化学社製のダイヤイオン
ＳＡ１０Ａ、ＳＡ１２Ａ、ＳＡ１１Ａの他、ＳＡ２０
Ａ、ＳＡ２１Ａ等があり、弱塩基性陰イオン交換樹脂と
して、ダイヤイオンＣＲ−２０、ＷＡ１０、ＷＡ１１
（アクリル系３級アミン型）、ＷＡ２０、ＷＡ２１（第
１、第２級ポリアミン型）、ＷＡ３０（第３級アミン
型）、ＣＲ−２０等がある。本発明では、特に、弱塩基
性陰イオン交換樹脂の使用が好ましい。

【００１０】この吸着工程は好ましく実施するには、硫
酸イオンを付加した形態の塩基性陰イオン交換樹脂を充
填した吸着カラムを用意する。このカラムは、塩基性陰
イオン交換樹脂をカラムに充填し、このカラムに硫酸水
溶液を流通させることによって形成することができる。
このカラムに対して、前記ｐＨ１．５〜２．５の含バナ
ジウム水溶液を被処理水として流通させる。これによっ
て、鉄イオンの吸着を水溶液中の５価のバナジウムイオ
ン［Ｈ₂Ｖ₁₀Ｏ₂₈ ^-4］（陰イオン）が選択的に吸着され
る。吸着温度は、１０〜８０℃、好ましくは３０〜７０
℃である。流通速度は、液空間速度（ＬＨＳＶ）で、３
〜５０ｈｒ^-1、好ましくは５〜３０ｈｒ^-1である。本発
明による吸着処理においては、水溶液中に含まれる陰イ
オンである５価のバナジウムイオン［Ｈ₂Ｖ₁₀Ｏ₂₈ ^-4］
が選択的に吸着し、鉄イオン等のカチオン化された他の
金属陽イオンの吸着は防止される。

【００１１】前記吸着処理の終了後、その吸着カラムに
脱着液を流通させて、バナジウムを脱着させる。この場
合、脱着液としては、アンモニアを含む水溶液が用いら
れる。アンモニアを含む水溶液としては、アンモニアを
水に溶解させたアンモニア水や、アンモニア塩（硫酸ア
ンモニウム等）を水に溶解させたアンモニウム塩水溶液
等が挙げられる。このアンモニアを含む水溶液におい
て、そのｐＨは１０〜１３、好ましくは１１〜１２であ
り、そのアンモニアの含有量は、５〜３０ｇ／Ｌ、好ま
しくは１０〜２０ｇ／Ｌである。脱着温度は、１０〜３
５℃、好ましくは２０〜３０℃である。脱着液の流通速
度は、液空間速度（ＬＨＳＶ）で０．５〜３０ｈｒ^-1、
好ましくは２〜１０ｈｒ^-1である。この脱着処理は、吸
着カラムを流通した脱着液を再度吸着カラムに流通させ
る循環流通方式により、効率よく行うことができる。前
記脱着工程においては、バナジウムをＶ₂Ｏ₇ ^-4等として
含む水溶液(脱着液)が得られるが、この水溶液は、脱ア
ンモニア工程でそれに含まれるアンモニアを放散させ
て、その水溶液のｐＨを５〜９にする。この脱アンモニ
ア工程は、そのバナジウムとアンモニアを含む水溶液
を、８０〜９８℃、好ましくは９０〜９５℃に加熱する
ことにより行うことができる。この脱アンモニア後の水
溶液中に含まれるバナジウムの濃度は、金属バナジウム
換算量で、０．１〜１０重量％、好ましくは０．５〜３
重量％である。また、この水溶液中に含まれるアンモニ
アの含有量は、金属バナジウム１モル当り、０．３〜３
０モル、好ましくは１〜１０モルの割合である。

【００１２】前記脱アンモニア工程において得られるバ
ナジウムとアンモニアを含む水溶液は、ｐＨ調節工程に
おいて、そのｐＨを１〜４、好ましくは１．５〜２．５
に調節する。このｐＨ調節は、濃流酸を添加することに
より行うことができる。ｐＨ調節後の水溶液中のバナジ
ウムは、Ｖ₂Ｏ₅の形態で存在する。なお、上記脱アンモ
ニア工程で得られた水溶液に濃硫酸を加えてｐＨを６〜
８に調整することで、メタバナジン酸アンモニウムを、
また同じくｐＨを３〜６に調整することでトリバナジン
酸アンモニウムを製造することができる。いずれも五酸
化バナジウムの原材料として有用である。

【００１３】前記ｐＨ調節工程で得られる酸性水溶液
は、晶析工程において晶析処理される。この晶析工程
は、その酸性水溶液を８０〜９８℃、好ましくは９０〜
９５℃に加熱した後、１０〜３０℃に冷却することによ
り行うことができる。前記加熱工程により、水溶液中に
含まれるコロイド状バナジウム化合物の沈殿が促進され
る。前記冷却工程により、バナジウム化合物〔トリバナ
ジン酸アンモニウム（ＮＨ ₄Ｖ₃Ｏ₈）とゲル状の五酸化
バナジウム（Ｖ₂Ｏ₅）との結晶混合物〕が析出する。前
記晶折工程で得られる晶析生成物（バナジウム化合物）
は、固液分離工程において、濾過などの固液分離法で結
晶混合物と母液とに分離される。

【００１４】前記固液分離工程で得られた結晶混合物
は、これを乾燥後、空気中で５５０〜６００℃で焼成す
ることにより、五酸化バナジウム（Ｖ₂Ｏ₅）を得ること
ができる。また、このようにして得られる五酸化バナジ
ウムを硫酸水溶液に溶解させた後、亜硫酸ガス又は亜硫
酸水（亜硫酸ガスの水溶液）で還元することにより、硫
酸バナジル（ＶＯＳＯ₄）を得ることができる。この場
合、硫酸水溶液中の硫酸濃度は、５〜４０％、好ましく
は１０〜３０％である。硫酸水溶液の使用割合は、それ
に含まれる硫酸が、Ｖ₂Ｏ₅１モル当り、０．２〜５モル
％、好ましくは０．５〜２モル％となるような割合であ
る。亜硫酸ガス又は亜硫酸水の使用割合は、Ｖ₂Ｏ₅１モ
ル当り、０．２〜５モル、好ましくは０．５〜２モルと
なるような割合である。

【００１５】本発明において吸着剤として用いる硫酸イ
オン付加型の塩基性陰イオン交換樹脂は、ｐＨ１．５〜
２．５の条件下で陰イオンである５価のバナジウムイオ
ン［Ｈ₂Ｖ₁₀Ｏ₂₈ ^-4など］に対して選択的に吸着作用を
示す。本発明による吸着工程を用いるときには、５価バ
ナジウムイオンとともに、鉄イオン、ニッケルイオン等
の他の重金属陽イオンを含む水溶液中から、５価バナジ
ウムイオンを選択的に吸着分離することができ、最終的
に、鉄／バナジウム重量比が０．００１以下の高純度
（純度９９％以上、好ましくは９９．５％以上）の五酸
化バナジウムや硫酸バナジルを得ることができる。

【００１６】本発明で用いる前記酸化工程は、水溶液中
に含まれる４価のバナジウムイオン（ＶＯ²⁺）を５価の
バナジウムイオン［Ｈ₂Ｖ₁₀Ｏ₂₈ ^-4］に酸化する工程で
あるが、この工程は必ずしも必要とされず、水溶液中の
全バナジウムイオンのうち、５価バナジウムイオンの割
合が、金属バナジウム換算量で、８０％以上、好ましく
は９５％以上存在するときには、その酸化工程を省略す
ることができる。

【００１７】５価バナジウムを含む水溶液は、バナジウ
ムと炭素を含む固体物質（例えば、石油系燃焼灰）を燃
焼して得られる燃焼灰を酸性水溶液を用いて抽出するこ
とにより得ることができる。この場合、酸性水溶液とし
ては、ｐＨ３．０以下、好ましくは１．０以下の酸性水
溶液を用いることができる。この５価バナジウムを含む
水溶液は、これを前記のようにして、吸着処理後、脱着
処理することにより、バナジウムを高純度で含む水溶液
を得ることができる。

【００１８】本発明の方法を実施する場合、吸着工程と
しては、２段階以上の多段階（通常、２〜４段階）の吸
着工程を採用することができる。図１は、２段階の吸着
工程を採用した場合のフローシートを示す。図１におい
て、１はｐＨ調整工程、２は第１吸着工程、３は第２吸
着工程を示す。図１に示したフローシートに従って被処
理水を吸着処理するには、先ず、被処理水をライン５を
通ってｐＨ調整工程１に導入し、ここでライン６からの
アルカリによって、そのｐＨを、１．５〜２．５の範囲
で、かつ脱着工程で得られた脱着液中に含まれる鉄／バ
ナジウム比が、０．００１以下となるように調整する。
この場合、被処理水のｐＨ値を低くすることにより、鉄
分の析出を制止し、析出鉄分による吸着剤の汚染を回避
することができる。また、鉄分の析出を制止することに
より、鉄分が析出した場合に必要とされるようなフィル
ター等による析出物を分離する工程が不要となる。

【００１９】ｐＨ調整工程１でｐＨ調整された被処理水
は、これをライン７を通って第１吸着工程２に導入し、
吸着処理する。吸着処理を受けた処理水は、これをライ
ン８を通って第２吸着工程３へ導入し、吸着処理する。
吸着処理の処理水はライン９を通って排水処理工程へ送
る。

【００２０】前記のような多段階の吸着工程により、被
処理水からのバナジウムの回収率を大幅に向上させるこ
とができる。即ち、本発明で用いる吸着工程において
は、その吸着剤が硫酸イオンを付加させたもので、アル
カリ性のものではないことから、吸着工程へ導入する被
処理水のｐＨと、吸着工程から抜出される処理水のｐＨ
とは殆ど差がなく、実質上同じである。従って、第１吸
着工程２において、被処理水中に含まれるバナジウム陰
イオンが選択的に吸着された後の吸着工程から抜出され
る処理水中に残存する未吸着のバナジウム陽イオンは、
再解離平衡を起し、そのｐＨ値で決まる一定のバナジウ
ムの陰イオン／陽イオン比に分配される。そして、バナ
ジウムを、このような一定のバナジウムの陰イオン／陽
イオン比で含む処理水は、これを第２吸着工程３で処理
することにより、その処理水中に含まれるバナジウム陰
イオンを選択的に吸着させることができる。吸着工程を
さらに増やすことにより、被処理水からのバナジウムの
回収率をさらに増加させることができる。本発明によれ
ば、２段階の吸着工程で、被処理水中に含まれるバナジ
ウムの８０％以上を回収することができる。

【００２１】本発明の方法を実施する場合、吸着工程で
得られた処理水は、その少なくとも一部を吸着工程に再
循環（リサイクル）させることができる。図２に、この
場合のフローシートを示す。図２は、被処理水の吸着処
理において、吸着工程から抜出される処理水を再循環さ
せる場合の実施態様についてのフローシートを示す。図
２において、１はｐＨ調整工程、２は吸着工程を示す。
図２に従って被処理水を処理するには、ｐＨが１．５よ
り低い強酸性の被処理水は、これを連続的又は間欠的に
ライン５を通ってｐＨ調整工程１に導入し、ここでライ
ン６を通って供給されるアルカリ性物質により、そのｐ
Ｈを１．５〜２．５の範囲に調整する。このｐＨ調整さ
れた被処理水は、ライン７を通り、ライン１１を通って
再循環される処理水と混合した後、ライン８を通って吸
着工程２へ導入され、ここで吸着剤へのバナジウムの吸
着が行われる。吸着処理された後の処理水は、ライン９
を通って抜出しその少なくとも一部はライン１１を通っ
て、吸着工程２に再循環（リサイクル）される。処理水
の残部はライン１０を通って、廃水処理工程へ送られ
る。

【００２２】前記のような処理水を再循環させる吸着工
程により、被処理水からのバナジウムの回収率を大幅に
向上させることができる。即ち、本発明で用いる吸着工
程においては、その吸着剤が硫酸イオンを付加させたも
ので、アルカリ性のものではないものではないことか
ら、吸着工程へ導入する被処理水のｐＨと、吸着工程か
ら抜出される処理水のｐＨとは殆んど差がなく、実質上
同じである。従って、吸着工程において被処理水中に含
まれるバナジウム陰イオンが選択的に吸着された後の吸
着工程から抜出された処理水中に残存する未吸着バナジ
ウム陽イオンは、再解離平衡を起し、そのｐＨ値で決ま
る一定のバナジウムの陰イオン／陽イオン比に分配され
る。そして、バナジウムを、このような一定のバナジウ
ムの陰イオン／陽イオン比で含む処理水は、これを吸着
工程に繰返し再循環することにより、その処理水中に含
まれるバナジウム陰イオンを選択的に吸着させることが
でき、被処理水からのバナジウムの回収率を増大させる
ことができる。本発明の場合、吸着工程２からライン９
を通って抜出された処理水は、その全部を吸着工程２に
再循環することもでき、これによって、吸着工程２にお
ける被処理水からのバナジウム回収率を大幅に向上させ
ることができる。

【００２３】

【実施例】次に、本発明を実施例により更に詳細に説明
する。

【００２４】実施例１（１）被処理水の調製バナジウムを含む燃焼灰を、ｐＨ１．５より低い強酸性
水溶液をバナジウム抽出液として用いて抽出処理した
後、このバナジウムを含む水溶液を酸化処理して被処理
水Ｌを得た。次いでこれをアルカリでそのｐＨを２に調
整した。この水溶液（Ｌ−１）の性状を表１に示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】（２）被処理水の吸着処理吸着剤として三菱化学社製のダイヤイオンＣＲ−２０
（弱塩基性陰イオン交換樹脂）を５００ｃｃ用いた。こ
の吸着剤は、スチレンとジビニルベンゼンとの共重合体
にポリアミンを導入したもので、主に、ｐＨ５以下では
陰イオン交換機能を有し、ｐＨ５以上ではキレート剤と
しての機能を有する。前記ＣＲ-２０をカラム（ガラス
管）（内径:３ｃｍ、高さ：１００ｃｍ）に５００ｃｃ
充填し、次いで、このカラム内に約１規定の硫酸を常温
で約３時間循環流通させた。その全循環量は１．５リッ
トルである。次いで、約２．５リットルの蒸留水を流通
させてそのカラムを水洗した。このようにして、硫酸イ
オン（ＳＯ₄ ^-2）を付加した弱塩基性陰イオン交換樹脂
カラムを作製した。前記カラムに対し、前記ｐＨ２の水
溶液（被処理水）（Ｌ−１）１５リットルを、２．５リ
ットル／時の速度で約６時間流通させた。このカラムを
流通させた後の吸着排液（処理水）（Ｍ−１）の性状を
表２に示す。この表２の結果から、バナジウムが選択吸
着されたことがわかる。

【００２７】

【表２】

【００２８】（３）脱着処理前記吸着処理の終了後、カラムに蒸留水を用いて逆洗
し、かつ水押して樹脂上の不純物を除去した。次に、脱
着液として、１４％のアンモニウム水（ｐＨ約１１〜１
２）約１．５リットルを、１時間かけてカラム中を流通
させた。脱着終了後の脱着液（Ｎ−１）の性状を表３に
示す。

【００２９】

【表３】

【００３０】前記に示した実験結果から、バナジウム回
収率は約５６％であり、鉄／バナジウム比は１０００分
の０．１８であることがわかる。

【００３１】実施例２実施例１において、被処理水ＬをアルカリでそのｐＨを
２．４に調整した。この水溶液（Ｌ−２）の性状を表４
に示す。

【００３２】

【表４】

【００３３】次に、前記水溶液（Ｌ−２）を用いた以外
は実施例１と同様にして吸着処理及び脱着処理を行っ
た。その吸着排液（Ｍ−２）の性状を表５に示し、その
脱着後の脱着液（Ｎ−２）の性状を表６に示す。

【００３４】

【表５】

【００３５】

【表６】

【００３６】前記実験結果から、バナジウム回収率は８
０％であり、鉄／バナジウム回収率は８０％であり、鉄
／バナジウム重量比は１０００分の０．７８であること
がわかる。

【００３７】比較例１実施例１において、被処理水ＬをアルカリでそのｐＨを
３．０に調整した。この水溶液（Ｌ−３）の性状を表７
に示す。

【００３８】

【表７】

【００３９】次に、前記水溶液（Ｌ−３）を用いた以外
は実施例１と同様にして吸着処理及び脱着処理を行っ
た。その吸着排液（Ｍ−３）の性状を表８に示し、その
脱着後の脱着液（Ｎ−３）の性状を表９に示す。

【００４０】

【表８】

【００４１】

【表９】

【００４２】前記実験結果から、バナジウム回収率は９
３％であり、鉄／バナジウム重量比は１０００分の２．
８であることがわかる。

【００４３】比較例２実施例１において、被処理水ＬをアルカリでそのｐＨを
１．４に調整した。この水溶液（Ｌ−４）の性状を表１
０に示す。

【００４４】

【表１０】

【００４５】次に、前記水溶液（Ｌ−４）を用いた以外
は実施例１と同様にして吸着処理及び脱着処理を行っ
た。その吸着排液（Ｍ−４）の性状を表１１に示し、そ
の脱着後の脱着液（Ｎ−４）の性状を表１２に示す。

【００４６】

【表１１】

【００４７】

【表１２】

【００４８】前記実験結果から、バナジウム回収率は３
５％であり、鉄／バナジウム重量比は１０００分の０．
１以下であることがわかる。

【００４９】実施例３図１に示したフローシートに従って、前記被処理水Ｌ−
１を処理したところ、全バナジウム回収率は８０％に向
上し、一方、鉄／バナジウム比は１０００分の０．１５
に減少した。

【００５０】実施例４図２に示したフローシートに従って前記被処理水Ｌ−１
を処理したところ、処理水の全部を吸着工程へ再循環す
る方式の処理において、その再循環回数２の条件で、全
バナジウム回収率は８３％に向上し、一方、鉄／バナジ
ウム比は１０００分の０．１３に減少した。

【００５１】

【発明の効果】本発明によれば、バナジウムを含有する
被処理水から、不純物である鉄分の混入を防止して高純
度バナジウムを工業的に有利に分離回収することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の吸着工程を、多段階で実施する場合の
フローシートの１例を示す。

【図２】本発明の吸着工程を、その処理水の少なくとも
一部を再循環させて実施する場合のフローシートの１例
を示す。

【符号の説明】

１ｐＨ調整工程２、３吸着工程

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０２Ｆ 1/42 ＺＡＢＣ０２Ｆ 1/42 ＺＡＢＧＣ２２Ｂ 3/42 Ｂ０１Ｊ 20/26 Ｃ // Ｂ０１Ｊ 20/26 Ｃ２２Ｂ 3/00 Ｍ (72)発明者東海林要吉神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番１号千代田化工建設株式会社内 (72)発明者蛙石健一神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番１号千代田化工建設株式会社内 (72)発明者味村健一神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番１号千代田化工建設株式会社内 (72)発明者黒木啓一神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番１号千代田化工建設株式会社内Ｆターム(参考） 4D024 AA04 AB17 BA17 BB01 BC01 CA01 DA03 DA08 DB20 4D025 AA09 AB21 BA13 BA22 BB18 CA03 CA05 4G048 AA10 AB09 AE01 4G066 AC17A AC17C AC27A AC27C AC33A AC33C AD10B AE02B CA46 DA08 EA13 GA11 GA34 GA35 4K001 AA28 BA19 BA21 DB34 DB36

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくともバナジウムと鉄を含み、該バ
ナジウムが５価バナジウムとして溶存し、かつ該バナジ
ウム濃度が５００〜５０００ｐｐｍの範囲にあるｐＨが
１．５より低い強酸性水溶液を被処理水として用い、該
被処理水からバナジウムを０．００１以下の鉄／バナジ
ウム比（重量比）の条件で分離回収する方法であって、
（ｉ）該被処理水にアルカリを加えてそのｐＨを１．５
〜２．５の範囲に調整するｐＨ調整工程、（ii）該ｐＨ
調整された被処理水を、硫酸イオンを付加させた塩基性
陰イオン交換樹脂と接触させて該樹脂に該バナジウムを
吸着させる吸着工程、（iii）該バナジウムを吸着した
樹脂に脱着液を接触させて該バナジウムを該脱着液に溶
出させる脱着工程、からなり、該ｐＨ調整工程におい
て、該脱着工程で得られる脱着液中の鉄／バナジウム比
が０．００１以下になるように該被処理水のｐＨを調整
することを特徴とするバナジウムの分離回収方法。
【請求項２】該脱着液が、含アンモニウム水である請
求項１の方法。
【請求項３】該吸着工程を少なくとも２段階で行なう
請求項１又は２の方法。
【請求項４】該吸着工程で得られる処理液の少なくと
も一部を、該吸着工程に再循環させる請求項１又は２の
方法。