JP2018058010A - Purification method of boron eluent - Google Patents

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貴司 石川
Takashi Ishikawa
貴司 石川
俊哉 池住
Toshiya Ikesumi
俊哉 池住
裕久 狩野
Hirohisa Kano
裕久 狩野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a purification method of a boron eluent causing no outflow of a liquid containing boron and mineral acid from an anion exchange tower 4 when the boron eluent containing the mineral acid is purified by an anion exchange resin in the anion exchange tower 4.SOLUTION: When a boron eluent is passed through an anion exchange tower 4 filled with an anion exchange resin from a boron eluent tank 1, passing the liquid is stopped at a predetermined integrated flow rate before breakthrough of the anion exchange resin, and then water is passed from a water tank 2. Because all mineral acid contained in passed boron eluent is absorbed to the anion exchange resin, when post water is passed and a liquid containing boron remaining in the anion exchange tower 4 is extruded, only boron-containing liquid contained in the anion exchange tower 4 is flowed out and, on the other hand, no mineral acid absorbed by the ion exchange resin is leaked, the boron-containing liquid is recovered in a boron purification liquid recovery tank 5 without contaminating the mineral acid in the boron purification liquid.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、鉱酸を含むホウ素溶離液の精製方法であって、ホウ素純度の高いホウ素精製液を効率よく回収するための方法に関する。   The present invention relates to a method for purifying a boron eluent containing a mineral acid and efficiently recovering a boron purified solution having a high boron purity.

ニッケルめっき液やアルミニウムの表面処理液中には、一般にホウ素化合物(ホウ酸等)が含まれており、これらを扱う工場ではホウ素を含有する排水が発生する。ホウ素化合物は植物にとっては必須元素であり、海水には4〜5mg/L程度含まれていることは周知である。一方、ホウ素の人体に与える影響については必ずしも明確ではないものの、低濃度の継続摂取において生殖器能の低下などの健康障害を起こす可能性が指摘されている。平成11年2月、ホウ素の環境基準として1mg/L以下が告示され、平成13年7月には、一律排水基準としてホウ素10mg/L以下(海域排出は230mg/L以下)も定められたため、上記ホウ素を扱う工場では工程排水中のホウ素除去処理が必要になる。   The nickel plating solution and the aluminum surface treatment solution generally contain a boron compound (boric acid or the like), and wastewater containing boron is generated in factories that handle these. Boron compounds are essential elements for plants, and it is well known that seawater contains about 4 to 5 mg / L. On the other hand, although the effect of boron on the human body is not necessarily clear, it has been pointed out that it may cause health problems such as a decrease in genital function when continuously ingested at a low concentration. In February 1999, 1 mg / L or less was announced as an environmental standard for boron, and in July 2001, 10 mg / L or less of boron was established as a uniform drainage standard (sea discharge was 230 mg / L or less). In the above factories that handle boron, it is necessary to remove boron from the process wastewater.

排水中のホウ素を除去する方法として、種々の方法が提案されており、ホウ素選択樹脂を用いる方法も知られている。この方法では、ホウ素を含有する排水を、たとえばN−メチルグルカミン基を有するホウ素選択吸着樹脂を充填したホウ素選択吸着塔に通液してホウ素をホウ素選択吸着樹脂に吸着させてホウ素を含有しない処理水とし、しかる後ホウ素を吸着した樹脂に塩酸、硫酸などの鉱酸を通液して樹脂を再生する操作が行われる。この操作に伴ってホウ素溶離液も発生し、ホウ素溶離液回収タンクに回収される。ホウ素溶離液は、ホウ素とともに鉱酸を含有している。   Various methods have been proposed as a method for removing boron in waste water, and a method using a boron selective resin is also known. In this method, wastewater containing boron is passed through, for example, a boron selective adsorption tower filled with a boron selective adsorption resin having an N-methylglucamine group to adsorb boron to the boron selective adsorption resin, and does not contain boron. An operation of regenerating the resin by passing a mineral acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid into the treated water and then adsorbing boron to the resin is performed. Along with this operation, boron eluent is also generated and recovered in the boron eluent recovery tank. The boron eluent contains a mineral acid together with boron.

発生したホウ素溶離液をホウ素資源として利用する提案もなされている。たとえば特許文献1には、鉱酸を含有するホウ素溶離液を、OH形弱塩基性陰イオン交換樹脂が充填された酸吸着塔に通液して鉱酸を含まないホウ素溶液(以下、鉱酸を含まないホウ素溶液を「ホウ素精製液」ともいう。)と鉱酸とホウ素を含む溶液とに分画し、分画した該鉱酸を含まないホウ素溶液を回収することよりなるホウ素の回収方法が開示されている。酸吸着塔からはまず鉱酸を含まないホウ素溶液が流出し、次いで鉱酸を含むホウ素溶液が流出するのでそれぞれを分画採取する。鉱酸を含まないホウ素含有流出液(ホウ素精製液)のpHは6〜7であり、鉱酸含有流出液のpHは1〜6であることから、pH計を設置することによって分画時期を決定できる。分画した鉱酸溶液はホウ素を含有しているので、ホウ素を吸着したホウ素選択性樹脂のホウ素の脱離に再利用することにより、鉱酸溶液中のホウ素と鉱酸を有効活用することができる。さらに特許文献1には、鉱酸が硫酸であること、弱塩基性陰イオン交換樹脂は、スチレン系架橋共重合体を母体とするポーラス型イオン交換樹脂であることが挙げられている。   Proposals have been made to use the generated boron eluent as a boron resource. For example, in Patent Document 1, a boron eluent containing a mineral acid is passed through an acid adsorption tower packed with an OH-type weakly basic anion exchange resin, and a boron solution containing no mineral acid (hereinafter referred to as a mineral acid). A boron solution containing no boron and a mineral acid and a solution containing boron, and recovering the fractionated boron solution containing no mineral acid. Is disclosed. First, a boron solution containing no mineral acid flows out from the acid adsorption tower, and then a boron solution containing a mineral acid flows out. Since the pH of the boron-containing effluent containing no mineral acid (boron refining solution) is 6 to 7 and the pH of the mineral acid-containing effluent is 1 to 6, the fractionation time can be determined by installing a pH meter. Can be determined. Since the fractionated mineral acid solution contains boron, it is possible to effectively utilize the boron and mineral acid in the mineral acid solution by reusing the boron-selective resin that adsorbs boron for the elimination of boron. it can. Further, Patent Document 1 mentions that the mineral acid is sulfuric acid, and that the weakly basic anion exchange resin is a porous ion exchange resin based on a styrene-based crosslinked copolymer.

特許文献2には、根酸(鉱酸)を含むホウ素溶離液を精製する方法が開示されている。ホウ素を吸着させたホウ素選択性樹脂に鉱酸を通液することにより、鉱酸を含むホウ素溶離液が得られる。このホウ素溶離液を、OH形I型強塩基性陰イオン交換樹脂、OH形II型強塩基性陰イオン交換樹脂、もしくはOH形弱塩基性陰イオン交換樹脂の群から選択された陰イオン交換樹脂を充填したイオン交換塔(陰イオン交換塔)に通液し、鉱酸が漏洩してイオン交換塔出口のpHが下がった時点で通液を停止して純度の高いホウ素精製液(ホウ素精製液)を回収する。ホウ素溶離液の通液停止後は水を通液する。水を通液した際に回収される液は、ホウ素の他に鉱酸を含むため、陰イオン交換塔に通液する原液として使用する。これにより、高純度のホウ素精製液を回収できることが記載されている。   Patent Document 2 discloses a method for purifying a boron eluent containing a root acid (mineral acid). By passing a mineral acid through a boron selective resin on which boron is adsorbed, a boron eluent containing a mineral acid is obtained. This boron eluent is selected from the group consisting of OH Form I type strongly basic anion exchange resin, OH Form II type strongly basic anion exchange resin, or OH form weakly basic anion exchange resin. Is passed through the ion exchange tower (anion exchange tower) filled with, and when the mineral acid leaks and the pH at the exit of the ion exchange tower falls, the passage of the liquid is stopped and a high purity boron purification liquid (boron purification liquid) ). After stopping the flow of boron eluent, pass water. Since the liquid recovered when water is passed contains mineral acid in addition to boron, it is used as a stock solution that passes through an anion exchange column. Thus, it is described that a high-purity boron purified solution can be recovered.

特許第3913939号公報Japanese Patent No. 3913939 特許第4733807号公報Japanese Patent No. 4733807

特許文献1,2に記載の方法はいずれも、鉱酸を含むホウ素溶離液を酸吸着塔(特許文献1)や陰イオン交換塔(特許文献2)に通液してホウ素溶離液を精製するに際し、酸吸着塔(陰イオン交換塔)から流出する液のpHを計測することによって鉱酸の流出開始を検知し、流出液を分画している。流出する液のpHが低下する時点は、陰イオン交換塔内のイオン交換樹脂が破過したことを意味する。pH低下前までに流出した液をホウ素精製液とし、pH低下後に流出した液を鉱酸とホウ素を含有する液として回収する。陰イオン交換樹脂が破過するまでホウ素溶離液の通液を続けて、流出液中に鉱酸が漏洩した後で通液を停止するとともに流出液の回収先を切り替えて分画を行うため、この分画操作について、切り替えの際にホウ素精製液側にわずかに鉱酸が混入してしまい、回収したホウ素精製液の純度が下がる。   In any of the methods described in Patent Documents 1 and 2, a boron eluent containing a mineral acid is passed through an acid adsorption tower (Patent Document 1) or an anion exchange tower (Patent Document 2) to purify the boron eluent. At the time, the start of outflow of mineral acid is detected by measuring the pH of the liquid flowing out from the acid adsorption tower (anion exchange tower), and the effluent is fractionated. The point in time when the pH of the liquid flowing out decreases means that the ion exchange resin in the anion exchange column has broken through. The liquid that has flowed out before the pH drop is used as a boron purified liquid, and the liquid that flows out after the pH drop is collected as a liquid containing mineral acid and boron. Continue to pass the boron eluent until the anion exchange resin breaks through, stop the flow after the mineral acid leaks into the effluent, and switch the collection destination of the effluent to perform fractionation. In this fractionation operation, the mineral acid is slightly mixed on the boron purification solution side at the time of switching, and the purity of the recovered boron purification solution is lowered.

ホウ素溶離液の通液停止はイオン交換塔下部に設置されたpH計によって制御され、pHが急激に低下することで鉱酸が漏洩したと判断してホウ素溶離液の通液を停止するが、その管理が複雑になる。   The boron eluent flow stoppage is controlled by a pH meter installed at the bottom of the ion exchange column, and the boron eluent flow stoppage is judged by judging that the mineral acid has leaked due to the rapid drop in pH. Its management becomes complicated.

鉱酸が流出して液のpHが低下した以降、鉱酸を含むホウ素溶離液の通液を停止し、水を通液して陰イオン交換塔に残留する液を押出す操作を実施する。鉱酸を含むホウ素溶離液期通液を停止した時点において、陰イオン交換塔内には、ホウ素と鉱酸を含む液が残留している。そのため、水の通液を開始した後の流出液中には、ホウ素と鉱酸とをともに含有する。発生した鉱酸を含んだホウ素溶液を廃棄するとホウ素の回収率が下がり、好ましくない。一方、当該液中のホウ素を回収するためには、分画した、鉱酸とホウ素を含有する液を貯蔵する液槽を設置するとともに、前段のホウ素溶離液の精製工程(ホウ素吸着工程)に戻す工程が必要となり、処理工程が1段階増える。鉱酸とホウ素を含有する液を、ホウ素溶離液を貯蔵する液槽に送る配管を設置するが、ホウ素溶離液の精製工程に戻す場合は、鉱酸量の増加に伴い陰イオン交換樹脂の必要量の増加につながる、またホウ素吸着工程に戻す場合は処理するホウ素成分の量が増え、その処理に必要な樹脂量が増えることとなる。いずれの場合もこれらの要因により、鉱酸とホウ素を含有する液を前工程に戻し処理することはコスト増加につながる。   After the mineral acid has flowed out and the pH of the liquid has dropped, the operation of stopping the flow of the boron eluent containing the mineral acid and passing the water and extruding the liquid remaining in the anion exchange column is performed. At the time when the boron eluent phase liquid containing mineral acid is stopped, the liquid containing boron and mineral acid remains in the anion exchange column. Therefore, both the boron and the mineral acid are contained in the effluent after the start of water flow. If the generated boron acid-containing boron solution is discarded, the boron recovery rate is lowered, which is not preferable. On the other hand, in order to recover the boron in the liquid, a liquid tank for storing the fractionated mineral acid and boron-containing liquid is installed, and the boron eluent purification process (boron adsorption process) in the previous stage is installed. A returning process is required, and the processing process is increased by one step. A pipe that sends the liquid containing mineral acid and boron to the liquid tank that stores the boron eluent is installed. However, when returning to the purification process of boron eluent, an anion exchange resin is required as the amount of mineral acid increases. In the case of returning to the boron adsorption step, the amount of the boron component to be processed increases, and the amount of resin necessary for the processing increases. In any case, due to these factors, returning the liquid containing the mineral acid and boron to the previous step leads to an increase in cost.

本発明は、上記問題を解決することのできるホウ素溶離液の精製方法を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the purification method of the boron eluent which can solve the said problem.

本発明は上記課題を解決するものであり、その要旨は、陰イオン交換樹脂を充填した陰イオン交換塔に鉱酸を含むホウ素溶離液を通液するに際し、陰イオン交換樹脂が破過する前の所定の通液量でホウ素溶離液の通液を停止することで、通液したホウ素溶離液中に含まれる鉱酸がすべて陰イオン交換樹脂に吸着されるため、その後水を通液してイオン交換塔に残留するホウ素を含有する液を押し出す時に、陰イオン交換塔中に含まれるホウ素含有液のみが流出し、一方陰イオン交換樹脂に吸着した鉱酸は全く漏れ出さず、ホウ素精製液中に鉱酸を全く混入させない方法に存ずる。
(1)陰イオン交換塔に鉱酸を含むホウ素溶離液を通液させる通液量を、当該鉱酸を含むホウ素溶離液の通液によって陰イオン交換樹脂が破過する通液量よりも少ない量である積算流量で通液し、鉱酸を含まないホウ素溶液を回収することを特徴とするホウ素溶離液の精製方法。
(2)前記鉱酸を含むホウ素溶離液の積算流量を、ホウ素溶離液中の鉱酸含有量に基づいて予め定めることを特徴とする(1)に記載のホウ素溶離液の精製方法。
(3)OH形に調整したI型強塩基性陰イオン交換樹脂、OH形に調整したII型強塩基性陰イオン交換樹脂、及びOH形に調整した弱塩基性陰イオン交換樹脂の群(以下「陰イオン交換樹脂群」という。)から選択された陰イオン交換樹脂を充填したイオン交換塔(以下「陰イオン交換塔」という。)を使用し、陰イオン交換塔に鉱酸を含むホウ素溶離液を通液させる通液量を、鉱酸を含むホウ素溶離液の積算流量として予め定めておき、陰イオン交換塔に鉱酸を含むホウ素溶離液を通液し、当該鉱酸を含むホウ素溶離液の通液量が前記予め定めた鉱酸を含むホウ素溶離液の積算流量に到達したとき又は到達する前に停止し、その後陰イオン交換塔に水を通液することにより、ホウ素を回収する工程と、前記ホウ素を回収した後の陰イオン交換塔にアルカリ溶液を通液して陰イオン交換塔に充填されたイオン交換樹脂のイオン形をOH形に調整する工程とを備えたことを特徴とするホウ素溶離液の精製方法。
(4)前記陰イオン交換樹脂群を充填した陰イオン交換塔の手前に、H形に調整した強酸性陽イオン交換樹脂を充填した陽イオン交換塔を配置し、前記ホウ素を回収する工程において、陽イオンと鉱酸を含んだホウ素溶液に含まれる陽イオンを前記陽イオン交換塔中のイオン交換樹脂に吸着し、その後、陽イオン交換塔に再生剤を通液して陽イオン交換塔に充填されたイオン交換樹脂のイオン形をH形に調整する工程を備えたことを特徴とする(1)〜(3)のいずれか一つに記載のホウ素溶離液の精製方法。
(5)前記鉱酸が硫酸であることを特徴とする(1)〜(4)のいずれか一つに記載のホウ素溶離液の精製方法。
(6)前記陰イオン交換樹脂群及び強酸性陽イオン交換樹脂は、スチレン系架橋共重合体を母体とするポーラス型イオン交換樹脂であることを特徴とする(1)〜(5)のいずれか一つに記載のホウ素溶離液の精製方法。
(7)前記ホウ素を回収する工程で得られた高純度のホウ素溶液を濃縮、固化してホウ酸固体とすることを特徴とする(1)〜(6)のいずれか一つに記載のホウ素溶離液の精製方法。
The present invention solves the above problems, and the gist thereof is that before the anion exchange resin breaks through when the boron eluent containing a mineral acid is passed through an anion exchange column filled with the anion exchange resin. By stopping the flow of the boron eluent at the predetermined flow rate, all the mineral acid contained in the passed boron eluent is adsorbed to the anion exchange resin. When extruding the boron-containing liquid remaining in the ion exchange tower, only the boron-containing liquid contained in the anion exchange tower flows out, while the mineral acid adsorbed on the anion exchange resin does not leak at all, and the boron purified liquid There is a method in which no mineral acid is mixed in.
(1) The flow rate for passing a boron eluent containing a mineral acid through an anion exchange column is smaller than the flow rate for passing through the anion exchange resin by passing the boron eluent containing the mineral acid. A method for purifying a boron eluent, wherein a boron solution containing no mineral acid is recovered by passing at an integrated flow rate that is an amount.
(2) The method for purifying a boron eluent according to (1), wherein an integrated flow rate of the boron eluent containing the mineral acid is determined in advance based on the mineral acid content in the boron eluent.
(3) Group of type I strongly basic anion exchange resin adjusted to form OH, type II strongly basic anion exchange resin adjusted to form OH, and group of weakly basic anion exchange resins adjusted to form OH (hereinafter referred to as OH type) Using an ion exchange column (hereinafter referred to as “anion exchange column”) filled with an anion exchange resin selected from “anion exchange resin group”), boron anion containing mineral acid is eluted in the anion exchange column. The amount of liquid to be passed is determined in advance as the integrated flow rate of the boron eluent containing mineral acid, and the boron eluent containing mineral acid is passed through the anion exchange column to elute boron containing the mineral acid. When the flow rate of the liquid reaches or reaches the integrated flow rate of the boron eluent containing the predetermined mineral acid, the flow is stopped, and then water is passed through the anion exchange column to recover boron. Process and anion exchange after recovering the boron Method of purifying boron eluent, characterized in that the ionic form of the ion exchange resin filling the anion exchange column was passed through an alkaline solution to the column and a step of adjusting the OH form.
(4) In the step of arranging the cation exchange column filled with the strongly acidic cation exchange resin adjusted to the H form before the anion exchange column filled with the anion exchange resin group, and collecting the boron, The cation contained in the boron solution containing the cation and mineral acid is adsorbed on the ion exchange resin in the cation exchange tower, and then the regenerant is passed through the cation exchange tower and filled in the cation exchange tower. The method for purifying a boron eluent according to any one of (1) to (3), further comprising a step of adjusting an ion form of the ion exchange resin thus obtained to an H form.
(5) The method for purifying a boron eluent according to any one of (1) to (4), wherein the mineral acid is sulfuric acid.
(6) Any of (1) to (5), wherein the anion exchange resin group and the strongly acidic cation exchange resin are porous ion exchange resins based on a styrene-based crosslinked copolymer. The method for purifying a boron eluent as described in one of the above.
(7) The boron according to any one of (1) to (6), wherein the high-purity boron solution obtained in the step of recovering boron is concentrated and solidified to form a boric acid solid. Purification method of eluent.

本発明によってもたらされる効果は第1に、鉱酸が全く混ざっていない高純度のホウ素精製液を得ることができる。また第2に、ホウ素溶離液の通液停止を積算流量でできるため、管理が容易である。さらに第3に、陰イオン交換塔に鉱酸を含むホウ素溶離液を通水し、その後に水を通液する工程(ホウ素を回収する工程)において、陰イオン交換塔から流出する液には、鉱酸を含んだホウ素精製液が全く発生しないため、その分の処理工程をなくすことでコストを削減できる。   The effect brought about by the present invention is as follows. First, it is possible to obtain a high-purity boron purified liquid in which no mineral acid is mixed. Secondly, since the flow of boron eluent can be stopped by the integrated flow rate, management is easy. Thirdly, in the step of passing a boron eluent containing a mineral acid through an anion exchange tower and then passing water (step of recovering boron), the liquid flowing out of the anion exchange tower includes: Since no boron refining solution containing mineral acid is generated at all, the cost can be reduced by eliminating the corresponding processing steps.

本発明のホウ素溶離液の精製方法を示す図であり、(A)は陽イオン交換塔を配置していない場合、(B)は陽イオン交換塔を配置している場合である。It is a figure which shows the purification method of the boron eluent of this invention, (A) is the case where the cation exchange column is not arrange | positioned, (B) is the case where the cation exchange column is arrange | positioned. 陰イオン交換樹脂の再生工程を示す図である。It is a figure which shows the reproduction | regeneration process of an anion exchange resin. 陽イオン交換樹脂の再生工程を示す図である。It is a figure which shows the reproduction | regeneration process of a cation exchange resin. 本発明のホウ素を回収する工程において、陰イオン交換塔からの流出液中の成分時間変化を示す図である。It is a figure which shows the component time change in the effluent from an anion exchange tower in the process of collect | recovering the boron of this invention. 本発明のホウ素を回収する工程において、陰イオン交換塔からの流出液中の成分時間変化を示す図である。It is a figure which shows the component time change in the effluent from an anion exchange tower in the process of collect | recovering the boron of this invention. 比較例のホウ素を回収する工程において、陰イオン交換塔からの流出液中の成分時間変化を示す図である。It is a figure which shows the component time change in the effluent from an anion exchange tower in the process of collect | recovering the boron of a comparative example.

本発明は、鉱酸を含むホウ素溶離液を精製して、鉱酸を含まないホウ素精製液とする精製方法に関するものである。本発明が対象とする鉱酸を含むホウ素溶離液は前述のように、例えば以下のような工程によって生成する。   The present invention relates to a purification method in which a boron eluent containing a mineral acid is purified to obtain a boron purified solution containing no mineral acid. As described above, the boron eluent containing the mineral acid targeted by the present invention is generated by the following steps, for example.

排水中に含まれるホウ素を除去する方法として、ホウ素選択性樹脂を用いる方法においては、ホウ素を含有する排水を、たとえばN−メチルグルカミン基を有するホウ素選択性樹脂を充填したホウ素吸着塔に通液して、ホウ素をホウ素選択性樹脂に吸着させてホウ素を含有しない処理水とする。しかる後ホウ素を吸着した樹脂に塩酸、硫酸などの鉱酸を通液して吸着したホウ素を樹脂から脱離する操作と、ホウ素脱離を行った樹脂に苛性ソーダを通液して樹脂を再生する操作が行われる。この脱離操作に伴って、鉱酸を含有するホウ素溶離液が発生し、ホウ素溶離液槽に回収される。   In a method using a boron selective resin as a method for removing boron contained in wastewater, the wastewater containing boron is passed through, for example, a boron adsorption tower packed with a boron selective resin having an N-methylglucamine group. Then, boron is adsorbed on the boron selective resin to obtain treated water containing no boron. Thereafter, a mineral acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid is passed through the resin that has adsorbed boron to desorb the adsorbed boron from the resin, and caustic soda is passed through the resin from which boron has been desorbed to regenerate the resin. The operation is performed. Along with this desorption operation, a boron eluent containing a mineral acid is generated and collected in the boron eluent tank.

本発明者らはホウ素溶離液を精製する過程において、ホウ酸は酸性領域においてはイオン化することなくホウ酸分子H3BO3として溶解しており、OH形に調整した陰イオン交換樹脂には吸着せず、そのため陰イオン交換樹脂を充填した陰イオン交換塔にホウ素溶離液を通液すると、ホウ酸以外の陰イオンが吸着され、ホウ酸のみが漏洩することを過去の事例から確認したうえで、本発明に至った。本明細書においてこれ以降、ホウ素はホウ酸及びホウ酸塩の総称を意味する。 In the process of purifying the boron eluent, boric acid is dissolved as boric acid molecule H 3 BO 3 without being ionized in the acidic region, and adsorbed on the anion exchange resin adjusted to OH form. Therefore, after confirming from past examples that when boron eluent is passed through an anion exchange column packed with anion exchange resin, anions other than boric acid are adsorbed and only boric acid leaks. The present invention has been reached. In the present specification, boron is a generic term for boric acid and borates.

本発明は例えば、図1(A)、図2〜3に示すように、ホウ素溶離液槽1、工水槽2、陰イオン交換塔4、ホウ素精製液回収槽5、リサイクル水回収槽6、苛性ソーダ槽7、処理液放流管8、塩酸槽9を有する装置を用いて実施される。   In the present invention, for example, as shown in FIG. 1 (A) and FIGS. 2 to 3, a boron eluent tank 1, a working water tank 2, an anion exchange tower 4, a boron purified liquid recovery tank 5, a recycled water recovery tank 6, and caustic soda. It implements using the apparatus which has the tank 7, the process liquid discharge pipe 8, and the hydrochloric acid tank 9. FIG.

《ホウ素を回収する工程》
ホウ素溶離液槽1に収容されたホウ素溶離液は、ホウ素濃度が濃縮されている一方、不純物となるイオンが含まれ、中でも鉱酸濃度が特に高い。このホウ素溶離液から鉱酸を取り除くことにより高純度のホウ素精製液を回収することを目的として、上記方法を利用して陰イオン交換樹脂に通液することによって鉱酸を吸着除去する。
<< Step of recovering boron >>
The boron eluent contained in the boron eluent tank 1 is enriched in boron concentration, but contains ions that become impurities, and has a particularly high mineral acid concentration. For the purpose of recovering a high purity boron purified solution by removing the mineral acid from the boron eluent, the mineral acid is adsorbed and removed by passing the solution through an anion exchange resin using the above method.

陰イオン交換樹脂を充填した陰イオン交換塔4に、鉱酸を含むホウ素溶離液を通液すると、液中の鉱酸が陰イオン交換樹脂に吸着されるので、陰イオン交換塔から流出する液中には鉱酸が含有されない。通液を続けるに従って、陰イオン交換樹脂への鉱酸の吸着が進行する。やがて陰イオン交換樹脂が鉱酸を吸着しきれなくなり、イオン交換樹脂が破過すると、それ以降は陰イオン交換塔からは鉱酸を含有する液が流出することとなる。鉱酸が漏洩すると液中のpHが低下するので、従来は流出液のpHを検知し、pHが低下した時点で陰イオン交換樹脂が破過したと認識し、陰イオン交換塔へのホウ素溶離液の通液を停止し、水の通液を開始する。また、pHが低下する前までの流出液には鉱酸がほとんど含有しないので、ホウ素精製液として回収する。pHが低下した以降の流出液は、鉱酸を含むとともにホウ素も含有するので、特許文献1に記載のように、ホウ素回収工程にリサイクルしてホウ素を回収していた。   When a boron eluent containing a mineral acid is passed through the anion exchange column 4 filled with the anion exchange resin, the mineral acid in the solution is adsorbed by the anion exchange resin. It contains no mineral acid. As the liquid flow continues, adsorption of the mineral acid proceeds to the anion exchange resin. Eventually, the anion exchange resin cannot completely absorb the mineral acid, and when the ion exchange resin breaks through, the liquid containing the mineral acid flows out from the anion exchange tower thereafter. If mineral acid leaks, the pH in the liquid will drop. Conventionally, the pH of the effluent is detected, and when the pH drops, it is recognized that the anion exchange resin has passed through, and boron elution into the anion exchange column is performed. Stop liquid flow and start water flow. Moreover, since the mineral acid is hardly contained in the effluent before the pH is lowered, it is recovered as a boron purification solution. Since the effluent after the decrease in pH contains mineral acid and boron, it was recycled to the boron recovery process and recovered as described in Patent Document 1.

陰イオン交換塔内には陰イオン交換樹脂が充填されており、陰イオン交換塔の上部には空間が存在している。また、陰イオン交換樹脂は内部に空隙を有しており、通常は空隙率が30%程度となる。そして、陰イオン交換塔にホウ素溶離液を通液している際には、上部の空間と陰イオン交換樹脂の空隙部分には通液されたホウ素溶離液が充満している。陰イオン交換樹脂の陰イオン吸着能力がまだ破過に達していない時期においては、流出液(処理液)は鉱酸を含有していないので、ホウ素精製液として回収する。一方、陰イオン交換樹脂が破過した直後から、処理液に鉱酸が少しずつ漏洩し始める。このとき処理液のpHが下がるため、従来法ではこのタイミングで、陰イオン交換塔へ通液する液をホウ素溶離液から工水に切り替えるとともに、陰イオン交換塔から流出する処理液の回収先を、ホウ素精製液向けから、鉱酸とホウ素を含有する液向けへの切り替えを行う。そのため、回収したホウ素精製液中にわずかに鉱酸が含まれることとなる。また、切替後の陰イオン交換塔内の充水の押出しを行う際には、陰イオン交換塔上部の空間と陰イオン交換樹脂の空隙部分に充満されているホウ素と鉱酸の両方を含んだ液が処理液として排出される。   The anion exchange tower is filled with an anion exchange resin, and a space exists above the anion exchange tower. Moreover, an anion exchange resin has a space | gap inside, Usually, the porosity will be about 30%. When the boron eluent is passed through the anion exchange column, the passed boron eluent is filled in the space between the upper space and the anion exchange resin. At the time when the anion adsorption ability of the anion exchange resin has not yet reached breakthrough, the effluent (treatment liquid) does not contain mineral acid and is recovered as a boron purified liquid. On the other hand, immediately after the anion exchange resin breaks through, the mineral acid begins to gradually leak into the treatment liquid. At this time, since the pH of the treatment liquid is lowered, at the same time in the conventional method, the liquid flowing through the anion exchange tower is switched from the boron eluent to the working water, and the recovery destination of the treatment liquid flowing out from the anion exchange tower is changed. Switching from the refined boron solution to the solution containing mineral acid and boron. For this reason, the recovered boron purification solution contains a slight amount of mineral acid. In addition, when extruding the charged water in the anion exchange tower after switching, both the boron and mineral acid filled in the space above the anion exchange tower and the void portion of the anion exchange resin were included. The liquid is discharged as a processing liquid.

それに対して本発明では、ホウ素溶離液の通液をイオン交換樹脂が破過する前の予め定めた積算通液量において通液を停止することを特徴とする。その状態で陰イオン交換塔に水を通液すると、陰イオン交換塔内の空間と樹脂の空隙に充満する液が押されて移動し、イオン交換樹脂のうちでまだ鉱酸が吸着していない部分に移行するに従い、液中の鉱酸は陰イオン交換樹脂に吸着される。従って、陰イオン交換樹脂に陰イオン吸着能力が十分に残存しているときにホウ素溶離液の通液を停止して水の通液に切り替えれば、通液したホウ素溶離液中に含まれる鉱酸がすべてイオン交換樹脂に吸着され、水を通液してイオン交換塔に残留するホウ素含有水を押し出すときに、陰イオン交換塔の空間と陰イオン交換樹脂の空隙に充満された液中に含まれるホウ素のみが流出し、陰イオン交換樹脂に吸着した鉱酸が全く漏れ出さないため、高純度のホウ素精製液が得られる。ホウ素溶離液または水を通液する工程(ホウ素を回収する工程)において、陰イオン交換塔から流出する液には鉱酸が全く含まれない。従来は、ホウ素と鉱酸を含有する液が流出していたため、当該液のホウ素を有効利用するためには、当該液をリサイクルする必要があった。これに対して本発明方法では、陰イオン交換塔に通液したホウ素溶離液に含まれるすべてのホウ素が流出するに至るまで、ホウ素と鉱酸をともに含有する液が流出しないので、従来のようなリサイクルを行う必要がない。   On the other hand, the present invention is characterized in that the flow of the boron eluent is stopped at a predetermined integrated flow before the ion exchange resin breaks through. When water is passed through the anion exchange column in this state, the liquid filling the space between the anion exchange column and the resin gap is pushed and moved, and the mineral acid is not yet adsorbed among the ion exchange resins. As it moves to the part, the mineral acid in the liquid is adsorbed on the anion exchange resin. Therefore, if the anion exchange resin has sufficient anion adsorption capability, the mineral acid contained in the passed boron eluent can be obtained by stopping the boron eluent flow and switching to water. Is adsorbed by the ion exchange resin and is contained in the liquid filled in the space of the anion exchange column and the space of the anion exchange resin when water is passed through and the boron-containing water remaining in the ion exchange column is pushed out. Since only the boron that flows out flows out and the mineral acid adsorbed on the anion exchange resin does not leak at all, a highly purified boron refining solution can be obtained. In the step of passing the boron eluent or water (step of recovering boron), the liquid flowing out from the anion exchange column does not contain any mineral acid. Conventionally, since a liquid containing boron and a mineral acid has flowed out, it has been necessary to recycle the liquid in order to effectively use the boron in the liquid. On the other hand, in the method of the present invention, the liquid containing both boron and mineral acid does not flow out until all boron contained in the boron eluent passed through the anion exchange column flows out. No need to recycle.

本発明の陰イオン交換塔は、OH形に調整したI型強塩基性陰イオン交換樹脂、II型強塩基性陰イオン交換樹脂、及び弱塩基性陰イオン交換樹脂の群(陰イオン交換樹脂群)から選択された陰イオン交換樹脂を充填する。上記陰イオン交換樹脂群から選択した陰イオン交換樹脂であれば、鉱酸を含むホウ素溶離液を通液することにより、鉱酸を効率的に分離し、高純度のホウ素精製溶液を得ることができるからである。   The anion exchange column of the present invention comprises a group of type I strongly basic anion exchange resin, type II strongly basic anion exchange resin, and weakly basic anion exchange resin adjusted to OH type (anion exchange resin group). A) anion exchange resin selected from If it is an anion exchange resin selected from the above anion exchange resin group, by passing a boron eluent containing a mineral acid, the mineral acid can be separated efficiently and a high purity boron purification solution can be obtained. Because it can.

本発明では、鉱酸を含むホウ素溶離液の通液を陰イオン交換樹脂が破過する前の予め定めた積算通液量において通液を停止し、その後陰イオン交換塔に水を通液してホウ素を回収する。ホウ素溶離液の通液を停止するまでの鉱酸を含むホウ素溶離液の通液量(鉱酸を含むホウ素溶離液の積算流量)について具体的には、停止後に水を通液したときに流出液中に鉱酸が含有されない所定の時期とする。   In the present invention, the flow of boron eluent containing mineral acid is stopped at a predetermined integrated flow rate before the anion exchange resin breaks through, and then water is passed through the anion exchange tower. Recover boron. Specifically, the flow rate of boron eluent containing mineral acid until the boron eluent flow is stopped (cumulative flow rate of boron eluent containing mineral acid) flows out when water is passed after stopping. A predetermined time when no mineral acid is contained in the liquid.

ホウ素溶離液の通液量は、以下のように定めることができる。即ち、あらかじめイオン交換樹脂が飽和する通液量(V0)(L/L-Resin)を計算により導き出し、飽和する通液量(V0)の90%を超える場合にイオン交換樹脂の破過が起こるという経験上の予測から、鉱酸が確実に漏れ出さないホウ素溶離液の通液量(V)(L/L-Resin)を規定して、陰イオン交換塔出口の積算流量計によって制御する。鉱酸が確実に漏れ出さないホウ素溶離液の通液量(V)の目安は、イオン交換樹脂が飽和する通液量(Vo)の60〜90%、より好ましくは80〜90%である。また、処理液のpHが低下し、イオン交換樹脂が破過したときの通液量をVCと呼ぶ。このイオン交換樹脂が破過したときの通液量(VC)は、飽和点までの通液量(V0)の90〜100%の範囲となる。一般にV<Vc<Voという関係がある。 The flow rate of the boron eluent can be determined as follows. That is, the flow rate (V 0 ) (L / L-Resin) at which the ion exchange resin is saturated in advance is derived by calculation, and the ion exchange resin breakthrough occurs when it exceeds 90% of the saturated flow rate (V 0 ). From the empirical prediction that mineral acid will occur, the flow rate of boron eluent (V) (L / L-Resin), which prevents mineral acids from leaking out, is specified and controlled by an integrating flow meter at the outlet of the anion exchange column To do. The standard of the flow rate (V) of the boron eluent in which the mineral acid does not leak out reliably is 60 to 90%, more preferably 80 to 90%, of the flow rate (Vo) at which the ion exchange resin is saturated. Further, the flow rate when the pH of the treatment liquid is lowered and the ion exchange resin breaks through is called V C. The flow rate (V C ) when this ion exchange resin breaks through is in the range of 90 to 100% of the flow rate (V 0 ) up to the saturation point. Generally, there is a relationship V <Vc <Vo.

本発明においてより好ましくは、ホウ素溶離液の通液を停止するまでの鉱酸を含むホウ素溶離液の通液量([鉱酸を含むホウ素溶離液の積算流量])は、通液するホウ素溶離液のイオン負荷(eq/L)によって決定することができる。ホウ素溶離液のイオン負荷(eq/L)は、ホウ素溶離液に含まれる鉱酸のイオン濃度(mg/L)より計算される。例えば、ホウ素溶離液に含まれる硫酸のイオン濃度が10000mg/Lであれば、
10000mg/L(濃度)÷96(分子量)×2(価数)/1000=0.21
により、ホウ素溶離液のイオン負荷は0.21eq/Lと計算できる。ホウ素溶離液のイオン負荷(eq/L)とイオン交換樹脂の吸着能力(eq/L-Resin)を比較することで、イオン交換樹脂が飽和する通液量(V0)(L/L-Resin)が求められる。理論的にはこの通液量(L/L-Resin)のホウ素溶離液を通液し、その後に水を通液することで、陰イオン交換塔内の空間と陰イオン交換樹脂内の空隙に充満していた液中の鉱酸が陰イオン交換樹脂に吸着されることにより、陰イオン交換樹脂が破過し、やがて飽和に達する。この陰イオン交換塔内の空間と陰イオン交換樹脂内の空隙に充満する鉱酸の量を把握したうえで、鉱酸が確実に漏れ出さないホウ素溶離液の通液量(V)をV<Voの範囲で前もって決めておき、陰イオン交換塔出口の積算流量計によって制御する。鉱酸が確実に漏れ出さないホウ素溶離液の通液量(V)の目安は、イオン交換樹脂が飽和する通液量(Vo)の60〜90%、より好ましくは80〜90%である。ホウ素溶離液中の鉱酸含有量が高くなるほど、イオン交換樹脂が飽和する通液量(V0)は低い値となる。
More preferably, in the present invention, the flow rate of boron eluent containing mineral acid until the boron eluent flow is stopped (the integrated flow rate of boron eluent containing mineral acid) is boron elution. It can be determined by the ionic load (eq / L) of the liquid. The ion load (eq / L) of the boron eluent is calculated from the ion concentration (mg / L) of the mineral acid contained in the boron eluent. For example, if the ion concentration of sulfuric acid contained in the boron eluent is 10,000 mg / L,
10,000 mg / L (concentration) ÷ 96 (molecular weight) × 2 (valence) /1000=0.21
Thus, the ion load of the boron eluent can be calculated as 0.21 eq / L. By comparing the ion load (eq / L) of the boron eluent with the adsorption capacity (eq / L-Resin) of the ion exchange resin, the liquid flow rate (V 0 ) (L / L-Resin) at which the ion exchange resin is saturated ) Is required. Theoretically, the boron eluent of this liquid flow rate (L / L-Resin) is passed, and then water is passed to the space in the anion exchange tower and the void in the anion exchange resin. When the mineral acid in the liquid that has been filled is adsorbed by the anion exchange resin, the anion exchange resin breaks through and eventually reaches saturation. After grasping the amount of mineral acid filling the space in the anion exchange tower and the void in the anion exchange resin, the flow rate (V) of the boron eluent that does not allow the mineral acid to leak out is set to V < It is determined in advance within the range of Vo and is controlled by an integrating flow meter at the outlet of the anion exchange tower. The standard of the flow rate (V) of the boron eluent in which the mineral acid does not leak out reliably is 60 to 90%, more preferably 80 to 90%, of the flow rate (Vo) at which the ion exchange resin is saturated. The higher the mineral acid content in the boron eluent, the lower the amount of liquid (V 0 ) at which the ion exchange resin is saturated.

又、ホウ素溶離液の通液停止後、陰イオン交換塔内にはホウ素が残留している。このままイオン交換樹脂の再生を開始するとホウ素に再生排水が混ざりホウ素回収率の低下、及び再生排水のホウ素濃度が高くなるためホウ素除去処理が必要という問題が発生する。そのため、再生工程開始前に工水槽2から陰イオン交換塔4に工水を通液することで、イオン交換塔内に残留しているホウ素を水押しする。陰イオン交換樹脂が破過する前の所定の通液量で鉱酸を含むホウ素溶離液の通液を停止するため、陰イオン交換樹脂はイオン吸着能力を残しているので、その後の水押しによって陰イオン交換塔内の空間と陰イオン交換樹脂の空隙に充満していた液中の鉱酸は陰イオン交換樹脂に吸着され、また陰イオン交換樹脂に吸着した鉱酸が漏れ出さず、分子として存在しているH3BO3のみがイオン交換樹脂に吸着されることなくイオン交換塔下部から放出される。このホウ素溶液はそのままホウ素精製液回収槽5、もしくはリサイクル水回収槽6に送られる。 Further, after the flow of the boron eluent is stopped, boron remains in the anion exchange column. If the regeneration of the ion exchange resin is started as it is, a problem arises in that the regeneration wastewater is mixed with boron, the boron recovery rate is lowered, and the boron concentration in the regeneration wastewater is increased, and therefore a boron removal treatment is necessary. Therefore, by passing the working water from the working water tank 2 to the anion exchange tower 4 before starting the regeneration process, the boron remaining in the ion exchange tower is pushed by water. In order to stop the flow of boron eluent containing mineral acid at a predetermined flow rate before the anion exchange resin breaks through, the anion exchange resin retains the ion adsorption capacity. The mineral acid in the liquid filled in the space in the anion exchange tower and the space of the anion exchange resin is adsorbed on the anion exchange resin, and the mineral acid adsorbed on the anion exchange resin does not leak out and functions as a molecule. Only the existing H 3 BO 3 is released from the lower part of the ion exchange column without being adsorbed by the ion exchange resin. This boron solution is sent to the boron purified liquid recovery tank 5 or the recycled water recovery tank 6 as it is.

陰イオン交換塔4を通過した液はホウ素精製液回収槽5に送られる。送られるホウ素精製液はホウ素濃度が10mg/L以上、鉱酸(SO4)濃度は0.05mg/L以下の溶液とする。ホウ素濃度の低い溶液についてはそのまま放流することが可能だが、別途リサイクル水回収槽6を設けることでこの後の陰イオン交換樹脂の再生工程で水洗水として用いることもできる。 The liquid that has passed through the anion exchange tower 4 is sent to a boron purified liquid recovery tank 5. The boron purification solution to be sent is a solution having a boron concentration of 10 mg / L or more and a mineral acid (SO 4 ) concentration of 0.05 mg / L or less. A solution having a low boron concentration can be discharged as it is, but by providing a separate recycled water recovery tank 6, it can also be used as washing water in the subsequent anion exchange resin regeneration step.

ホウ素溶離液の通液を開始してから、通液量の推移とともに処理液中の含有成分の推移を評価した。ホウ素溶離液中の成分は、下記表1に示すとおりである。ホウ素溶離液を4BV(陰イオン交換樹脂の樹脂量の4倍量)通液し、その後は工水を通水した。なお、イオン交換樹脂が飽和する通液量(V0)が4.4BVであり、鉱酸が確実に漏れ出さないホウ素溶離液の通液量Vを上限である90%(V=V0 ×0.9BV=4.0BV)とし、その後に工水を通液すれば、陰イオン交換塔の流出液中に鉱酸が混入しないことをあらかじめ確認している。また、ホウ素溶離液を継続して通液すると、ホウ素溶離液をイオン交換樹脂が破過したときの通液量VC=4.2BV通液した時点で陰イオン交換樹脂が破過することを確認している。詳細な試験条件は後述の実施例1に記載する。 After starting the flow of the boron eluent, the transition of the components contained in the treatment liquid was evaluated along with the transition of the flow rate. The components in the boron eluent are as shown in Table 1 below. The boron eluent was passed through 4BV (4 times the amount of the anion exchange resin), and then the working water was passed through. Note that the flow rate (V 0 ) at which the ion exchange resin saturates is 4.4 BV, and the upper limit is 90% (V = V 0 ×). 0.9BV = 4.0BV), and if the construction water is then passed, it has been confirmed in advance that no mineral acid is mixed in the effluent of the anion exchange tower. Further, if the boron eluent is continuously passed, the anion exchange resin will break through when the boron eluent passes through the ion exchange resin when the flow rate V C = 4.2 BV. I have confirmed. Detailed test conditions are described in Example 1 below.

その試験の結果を図4に示す。図4において、横軸はホウ素溶離液を通液開始してからの通液量であり、縦軸(左)及び丸印は処理液中のホウ素濃度、縦軸(右)及び白四角印は処理液中の鉱酸(SO4)濃度である。図4に示すように、ホウ素溶離液の通液を開始してしばらくすると、排水中のホウ素濃度が上昇を開始する。その後、ホウ素溶離液通水量が4BVに達したときに通液を停止して工水を通液し始めてしばらくすると、ホウ素が押し流されて行きホウ素濃度が低下する。本発明では、図4中の「ホウ素精製液回収区間」に排出された処理液をホウ素精製液回収槽5に回収する。回収したホウ素精製液の成分を表1に示す。図4中の「第1放流区間」「第2放流区間」に排出された処理液は、ホウ素濃度、鉱酸(SO4)濃度ともに低いので、リサイクル水として使用、または放流水として放流することができる。第1、第2放流区間のホウ素濃度は200mg/L未満とする。 The result of the test is shown in FIG. In FIG. 4, the horizontal axis is the flow rate after the start of passing the boron eluent, the vertical axis (left) and the circle mark are the boron concentration in the treatment liquid, the vertical axis (right) and the white square mark are It is the mineral acid (SO 4 ) concentration in the treatment liquid. As shown in FIG. 4, the boron concentration in the waste water starts to rise after a while since the start of the flow of the boron eluent. Thereafter, when the boron eluent flow rate reaches 4 BV, the flow is stopped, and after a while from the start of flowing the working water, boron is swept away and the boron concentration decreases. In the present invention, the treatment liquid discharged in the “boron purification liquid recovery section” in FIG. 4 is recovered in the boron purification liquid recovery tank 5. Table 1 shows the components of the recovered boron purification solution. Since the treatment liquid discharged in the “first discharge section” and “second discharge section” in FIG. 4 is low in both boron concentration and mineral acid (SO 4 ) concentration, it should be used as recycled water or discharged as discharge water. Can do. The boron concentration in the first and second discharge sections is less than 200 mg / L.

ホウ素を回収する工程として本発明の上記工程を採用することにより、以下のような効果を得ることができる。即ち、従来のように陰イオン交換塔からの流出水のpHを実測してホウ素溶離液の通液を停止する方法では、通液停止直前のホウ素精製液回収水中に鉱酸の混入が避けられなかったが、本発明により、ホウ素を回収する回収水中には鉱酸が全く混入することなく、高純度のホウ素精製液を回収することができる。また、ホウ素溶離液の通液停止を積算流量でできるため、管理が容易となる。さらに、陰イオン交換塔から流出する液には、ホウ素と鉱酸をともに含有する液が全く発生しないので、ホウ素を無駄にすることがなく、またホウ素を有効利用するためのリサイクルを実施する必要もないので、コストを削減することができる。   By adopting the above-described process of the present invention as a process for recovering boron, the following effects can be obtained. That is, in the conventional method of measuring the pH of the effluent from the anion exchange tower and stopping the flow of the boron eluent, it is possible to avoid the inclusion of mineral acid in the boron purified solution recovered water immediately before the stop of the flow. However, according to the present invention, it is possible to recover a high-purity boron purified liquid without any mixing of mineral acid in the recovered water for recovering boron. Further, since the flow of boron eluent can be stopped with the integrated flow rate, management becomes easy. Furthermore, since the liquid that flows out from the anion exchange tower does not generate any liquid containing both boron and mineral acid, it is not necessary to waste boron, and it is necessary to carry out recycling for effective use of boron. Therefore, the cost can be reduced.

《陽イオン吸着工程》
ホウ素溶離液中に多量の陽イオンが含まれることがある。このような場合、図1(B)に示すように、陰イオン交換塔4の前に、H形に調整した強酸性陽イオン交換樹脂を充填した陽イオン交換塔3を配置することができる。これによりNaやCa等の陽イオンは強酸性陽イオン交換樹脂に吸着することで取り除かれ、より高純度のホウ素精製液が得られる。
《Cation adsorption process》
A large amount of cations may be contained in the boron eluent. In such a case, as shown in FIG. 1B, a cation exchange column 3 filled with a strongly acidic cation exchange resin adjusted to an H shape can be disposed in front of the anion exchange column 4. Thereby, cations such as Na and Ca are removed by adsorbing to the strongly acidic cation exchange resin, and a higher purity boron purified solution is obtained.

《再生工程》
鉱酸を吸着した陰イオン交換樹脂、陽イオンを吸着した強酸性陽イオン交換樹脂は、再生剤を通液することによって元のOH形、H形にそれぞれ再生される。再生された陰イオン交換塔は、前記「ホウ素を回収する工程」に戻り、再びホウ素溶離液を通水することができる。
《Regeneration process》
The anion exchange resin that adsorbs the mineral acid and the strongly acidic cation exchange resin that adsorbs the cation are regenerated into the original OH form and H form by passing the regenerant. The regenerated anion exchange column can return to the “step of recovering boron” and pass the boron eluent again.

鉱酸を吸着した陰イオン交換樹脂に対し、図2に示すように、苛性ソーダ槽7より再生剤として苛性ソーダを通液し、吸着していた鉱酸を脱離させてOH形に再生させる。陰イオン交換樹脂に吸着していた鉱酸は、苛性ソーダ(NaOH)のOHイオンとイオン交換され、その後Naイオンと反応して塩になることで、陰イオン交換樹脂から溶離する。その後工水で水洗をして苛性ソーダ及び塩を洗い流すことで、再びホウ素溶離液を通液することができるようになる。このとき、工水の代わりにリサイクル水回収槽6に回収したリサイクル水を使用することもできる。   As shown in FIG. 2, caustic soda is passed through the caustic soda tank 7 as a regenerant, and the adsorbed mineral acid is desorbed and regenerated into OH form. The mineral acid adsorbed on the anion exchange resin is ion-exchanged with OH ions of caustic soda (NaOH), and then reacts with Na ions to form a salt to be eluted from the anion exchange resin. After that, the boron eluent can be passed again by washing with water and washing away caustic soda and salt. At this time, the recycled water recovered in the recycled water recovery tank 6 can be used instead of the industrial water.

陽イオンを吸着した強酸性陽イオン交換樹脂に対し、図3に示すように、鉱酸槽(塩酸槽9)より再生剤として鉱酸を通液し、吸着していた陽イオンを脱離させてH形に再生させる。強酸性陽イオン交換樹脂に付着していた陽イオンは、鉱酸のHイオンとイオン交換され、鉱酸イオンと反応して塩になることで強酸性陽イオン交換樹脂から溶離する。その後工水で水洗をして鉱酸と塩を洗い流すことで、前記「ホウ素を回収する工程」に戻り、再びホウ素溶離液を通液することができるようになる。   As shown in FIG. 3, a mineral acid is passed as a regenerant from the mineral acid tank (hydrochloric acid tank 9) to the strongly acidic cation exchange resin adsorbing the cation to desorb the adsorbed cation. To play back in H shape. The cation adhering to the strongly acidic cation exchange resin is ion-exchanged with the H ion of the mineral acid and reacts with the mineral acid ion to form a salt to be eluted from the strongly acidic cation exchange resin. After that, by washing with industrial water and washing away the mineral acid and salt, the process returns to the “step of recovering boron” and the boron eluent can be passed again.

再生工程で発生した鉱酸やそのナトリウム塩、カリウム塩、または陽イオンを含む排水は、処理液放流管8に送られて放流することができる。このとき、必要に応じてpH調整槽を設けpH調整後放流する。また処理水に重金属等が含まれているおそれがある場合には、さらにキレート樹脂による処理、或いはカセイソーダ、消石灰等のアルカリ剤により金属水酸化物を形成させて固液分離処理する等の後処理工程に付した後放流するのが好ましい。   Wastewater containing mineral acid and its sodium salt, potassium salt, or cation generated in the regeneration step can be sent to the treatment liquid discharge pipe 8 and discharged. At this time, if necessary, a pH adjustment tank is provided and discharged after pH adjustment. If there is a possibility that the treated water may contain heavy metals, etc., further treatment with chelate resin or post-treatment such as solid-liquid separation treatment by forming metal hydroxide with alkaline agent such as caustic soda or slaked lime It is preferable to discharge | release after attaching | subjecting to a process.

陰イオン交換塔4、強酸性陽イオン交換塔3の再生工程終了後、通液開始直後にリサイクル水として回収することになる、イオン交換塔や配管に充填された水をよりきれいにするために、2つのイオン交換塔を接続した状態で水洗を行うこともできる。このとき発生した排水の成分は工水に近いため、リサイクル水回収槽6に送ることもできる。   In order to clean the water filled in the ion exchange tower and piping, which will be recovered as recycled water immediately after the start of the flow after completion of the regeneration process of the anion exchange tower 4 and the strong acid cation exchange tower 3, Water washing can also be performed in a state where two ion exchange towers are connected. Since the components of the wastewater generated at this time are close to industrial water, they can be sent to the recycled water recovery tank 6.

イオン交換樹脂の再生工程において、前述のホウ素溶離液通液終了時期の制御と同様、再生剤と工水の切り替えも積算流量計に従い通液量を制御すると好ましい。具体的には、再生剤は樹脂の吸着能力が完全に再生できるだけの量、工水は再生剤を完全に洗うことができる量とすることができる。   In the regeneration process of the ion exchange resin, it is preferable to control the flow rate of the regenerant and the working water in accordance with the integrated flow meter, similarly to the control of the boron eluent flow end time described above. Specifically, the regenerant can be used in an amount capable of completely regenerating the resin adsorption capacity, and the industrial water can be used in an amount capable of completely washing the regenerator.

《その他》
本発明において、ホウ素溶離液中に含まれる鉱酸が硫酸であるとき、本発明を好ましく用いることができる。硫酸は塩酸と比較して吸着効率が高いため、イオン交換樹脂の再生をより効率的に行うことができる。また、硫酸は塩酸と比較すると腐食性は低いため、塩酸を使用した場合使用できない種類の素材を設備に用いることができる。ただし、硫酸の腐食性は温度や濃度によって大きく変化するため、使用環境に適応した素材を吟味して選択することが必要となる。
<Others>
In the present invention, when the mineral acid contained in the boron eluent is sulfuric acid, the present invention can be preferably used. Since sulfuric acid has higher adsorption efficiency than hydrochloric acid, the ion exchange resin can be regenerated more efficiently. In addition, since sulfuric acid is less corrosive than hydrochloric acid, a type of material that cannot be used when hydrochloric acid is used can be used for the equipment. However, since the corrosiveness of sulfuric acid varies greatly depending on temperature and concentration, it is necessary to examine and select a material suitable for the use environment.

塩基性陰イオン交換樹脂、酸性陽イオン交換樹脂としては、スチレン系架橋共重合体を母体とするポーラス型イオン交換樹脂を用いることができる。具体的には、塩基性陰イオン交換樹脂としてI型強塩基性陰イオン交換樹脂、II型強塩基性陰イオン交換樹脂、弱塩基性陰イオン交換樹脂を、酸性陽イオン交換樹脂としては強酸性陽イオン交換樹脂を好適に用いることができる。   As the basic anion exchange resin and the acidic cation exchange resin, a porous ion exchange resin based on a styrene-based crosslinked copolymer can be used. Specifically, type I strongly basic anion exchange resin, type II strongly basic anion exchange resin, weakly basic anion exchange resin as basic anion exchange resin, and strong acidity as acidic cation exchange resin A cation exchange resin can be suitably used.

前記ホウ素を回収する工程で得られた高純度のホウ素精製液は、そのまま、あるいは必要に応じ濃縮、固化した後に再利用することができる。濃縮・固化する方法としては、得られたホウ素精製液を完全に蒸発させる乾燥固化法や、ある程度濃縮した後濃縮液を冷却し、ホウ酸の溶解度を下げ、ホウ酸の結晶を析出させる冷却晶析などの通常の濃縮結晶化が用いることができる。   The high-purity boron purified solution obtained in the step of recovering boron can be reused as it is or after being concentrated and solidified as necessary. Concentration and solidification methods include a dry solidification method that completely evaporates the obtained boron purified liquid, or a cooled crystal that cools the concentrated liquid after concentration to some extent, lowers the solubility of boric acid, and precipitates boric acid crystals. Conventional concentrated crystallization, such as precipitation, can be used.

各樹脂塔を2系列設置することで、ホウ素溶離液の精製工程と精製工程に使用した樹脂の再生工程を同時に行うことができる。すなわち、ホウ素溶離液の精製工程を行っている間に、前のサイクルで使用した樹脂塔を再生することで、ホウ素溶離液の通液停止後に配管の切り替えのみでホウ素溶離液の通液を再開することができ、1日の処理サイクルを増やすことができる。   By installing two series of resin towers, the boron eluent purification step and the resin regeneration step used in the purification step can be performed simultaneously. In other words, while the boron eluent purification process is in progress, the resin tower used in the previous cycle is regenerated, so that the boron eluent flow can be resumed simply by switching the piping after the boron eluent flow is stopped. Can increase the daily processing cycle.

[実施例1]
図1(B)に示す装置を構成した。内径72mm×高さ1000mmのアクリル製カラムを用意し、H形に調整した強酸性陽イオン交換樹脂を2.4L-Resin充填して陽イオン交換塔3とする。また、内径150mm×高さ1000mmのアクリル製カラムを用意し、OH形に調整した弱塩基性陰イオン交換樹脂を12L-Resin充填して陰イオン交換塔4とする。イオン交換樹脂の吸着能力は1.7eq/L-Resinである。
また、ホウ素を吸着したN−メチルグルカミン基を有するホウ素選択性吸着樹脂に硫酸を通液することにより、硫酸を含むホウ素溶離液を得て、ホウ素溶離液槽1に収容した。ホウ素溶離液の成分は、ホウ素が2100mg/L、SO4濃度が18400mg/Lであった。ホウ素溶離液のイオン負荷は0.38eq/Lである。
以上より、イオン交換樹脂が飽和する通液量(V0)は、
0=1.7(eq/L-Resin)/0.38(eq/L) =4.4(L/L-Resin)
と計算される。単位(L/L-Resin)と単位BVは同じ意味であるから、V0=4.4BVとなる。よって、ホウ素溶離液が絶対に漏れない通液量(V)はV0の60〜90%の2.6〜4.0BV、より好ましくは80〜90%の3.5〜4.0BVと試算される。
今回は、V=4.4BV×0.9=4BVとした。
[Example 1]
The apparatus shown in FIG. An acrylic column having an inner diameter of 72 mm and a height of 1000 mm is prepared, and 2.4 L-Resin is packed with a strongly acidic cation exchange resin adjusted to an H shape to form a cation exchange column 3. Further, an acrylic column having an inner diameter of 150 mm and a height of 1000 mm is prepared, and 12 L-Resin is filled with a weakly basic anion exchange resin adjusted to an OH form to form an anion exchange column 4. The adsorption capacity of the ion exchange resin is 1.7 eq / L-Resin.
Further, by passing sulfuric acid through a boron selective adsorption resin having an N-methylglucamine group adsorbing boron, a boron eluent containing sulfuric acid was obtained and accommodated in the boron eluent tank 1. The components of the boron eluent were 2100 mg / L for boron and 18400 mg / L for SO 4 concentration. The ion load of the boron eluent is 0.38 eq / L.
From the above, the liquid flow rate (V 0 ) at which the ion exchange resin is saturated is
V 0 = 1.7 (eq / L-Resin) /0.38 (eq / L) = 4.4 (L / L-Resin)
Is calculated. Since the unit (L / L-Resin) and the unit BV have the same meaning, V 0 = 4.4 BV. Therefore, the liquid flow rate (V) at which the boron eluent never leaks is estimated to be 2.6 to 4.0 BV of 60 to 90% of V 0 , more preferably 3.5 to 4.0 BV of 80 to 90%. Is done.
This time, V = 4.4 BV × 0.9 = 4 BV.

次に、ホウ素溶離液槽1に収容したホウ素溶離液を、上記陽イオン交換塔3、陰イオン交換塔4の順に24L/hの速さで、弱塩基性陰イオン交換樹脂の樹脂量の4倍量(4BV)を通液した。通液終了後、さらに工水を弱塩基性陰イオン交換樹脂の樹脂量の7倍量(7BV)を通液した。
陰イオン交換塔4から流出する液のうち、通液開始から2.5BV〜9BVまで(図4中の「ホウ素精製液回収区間」)の6.5BVの液をホウ素精製液回収槽5に回収し、それ以外の部分はリサイクル水回収槽6に回収した。その結果、ホウ素精製液回収槽5に回収して得られたホウ素精製液のホウ素濃度は1,130mg/Lで、ホウ素回収率は
{1130(mg/L)×6.5(BV)}/{2100(mg/L)×4(BV)}×100=87.4(%)
だった。また、ホウ素精製液の硫酸濃度は0.1mg/L未満だった。その結果を表1に示す。
Next, the boron eluent contained in the boron eluent tank 1 is 4 L / h in the order of the cation exchange column 3 and the anion exchange column 4 in the order of 24 L / h. Double volume (4BV) was passed. After the end of the flow, the working water was further passed through 7 times the amount of the weak basic anion exchange resin (7 BV).
Of the liquid flowing out from the anion exchange tower 4, 6.5 BV liquid from 2.5 BV to 9 BV (“boron purification liquid recovery section” in FIG. 4) is recovered in the boron purification liquid recovery tank 5. The other parts were collected in the recycled water collection tank 6. As a result, the boron concentration of the boron purified liquid obtained by collecting in the boron purified liquid recovery tank 5 is 1,130 mg / L, and the boron recovery rate is
{1130 (mg / L) × 6.5 (BV)} / {2100 (mg / L) × 4 (BV)} × 100 = 87.4 (%)
was. Moreover, the sulfuric acid concentration of the boron purified solution was less than 0.1 mg / L. The results are shown in Table 1.

[実施例2]
図1(B)に示す装置を構成した。内径14mm×高さ550mmのガラス製カラムを用意し、H形に調整した強酸性陽イオン交換樹脂を30mL-Resin充填して陽イオン交換塔3とする。また、内径26mm×高さ550mmのガラス製カラムを用意し、OH形に調整した弱塩基性陰イオン交換樹脂を150mL-Resin充填して陰イオン交換塔4とする。イオン交換樹脂の吸着能力は1.7eq/L-Resinである。
また、ホウ素を吸着したN−メチルグルカミン基を有するホウ素選択性吸着樹脂に硫酸を通液することにより、硫酸を含むホウ素溶離液を得て、ホウ素溶離液槽1に収容した。ホウ素溶離液の成分は、ホウ素が2200mg/L、SO4濃度が18400mg/Lであった。ホウ素溶離液のイオン負荷は0.38eq/Lである。
以上より、イオン交換樹脂が飽和するまでの通液量(V0)は、
0=4.4(L/L-Resin)=1.7(eq/L-Resin)/0.38(eq/L)
と計算される。単位(L/L-Resin)と単位BVは同じ意味であるから、V0=4.4BVとなる。よって、ホウ素溶離液が絶対に漏れない通液量(V)はV0の60〜90%の2.6〜4.0BV、より好ましくは80〜90%の3.5〜4.0BVと試算される。
今回は、V=4.4BV×0.9=4BVとした。
[Example 2]
The apparatus shown in FIG. A glass column having an inner diameter of 14 mm and a height of 550 mm is prepared, and 30 mL-Resin of a strongly acidic cation exchange resin adjusted to an H shape is packed into a cation exchange tower 3. Further, a glass column having an inner diameter of 26 mm and a height of 550 mm is prepared, and 150 mL-Resin is filled with a weakly basic anion exchange resin adjusted to an OH form to form an anion exchange column 4. The adsorption capacity of the ion exchange resin is 1.7 eq / L-Resin.
Further, by passing sulfuric acid through a boron selective adsorption resin having an N-methylglucamine group adsorbing boron, a boron eluent containing sulfuric acid was obtained and accommodated in the boron eluent tank 1. The components of the boron eluent were 2200 mg / L boron and 18400 mg / L SO 4 concentration. The ion load of the boron eluent is 0.38 eq / L.
From the above, the flow rate (V 0 ) until the ion exchange resin is saturated is
V 0 = 4.4 (L / L-Resin) = 1.7 (eq / L-Resin) /0.38 (eq / L)
Is calculated. Since the unit (L / L-Resin) and the unit BV have the same meaning, V 0 = 4.4 BV. Therefore, the liquid flow rate (V) at which the boron eluent never leaks is estimated to be 2.6 to 4.0 BV of 60 to 90% of V 0 , more preferably 3.5 to 4.0 BV of 80 to 90%. Is done.
This time, V = 4.4 BV × 0.9 = 4 BV.

次に、ホウ素溶離液槽1に収容したホウ素溶離液を、上記陽イオン交換塔3、陰イオン交換塔4の順に0.3L/hの速さで、弱塩基性陰イオン交換樹脂の樹脂量の4倍量(4BV)を通液した。通液終了後、さらに工水を弱塩基性陰イオン交換樹脂の樹脂量の8倍量(8BV)を通液した。   Next, the boron eluent contained in the boron eluent tank 1 is charged in the order of 0.3 L / h in the order of the cation exchange column 3 and the anion exchange column 4, and the resin amount of the weakly basic anion exchange resin. 4 times the amount (4 BV) was passed. After the end of the flow, the working water was further passed in an amount 8 times the amount of the weakly basic anion exchange resin (8 BV).

結果を図5に示す。図5の縦軸、横軸は前記図4と同様であり、縦軸(左)及び丸印は処理液中のホウ素濃度、縦軸(右)及び白四角印は処理液中の鉱酸(SO4)濃度である。通液開始以降のホウ素濃度の挙動、及び硫酸濃度の挙動は、前述の図4と同様の挙動を示している。陰イオン交換塔4から流出する液のうち、通液開始から2BV〜8BVまで(図5中の「ホウ素精製液回収区間」)の6BVの液をホウ素精製液回収槽5に回収し、それ以外の部分(図5中の「第1放流区間」「第2放流区間」)はリサイクル水回収槽6に回収した。その結果、ホウ素精製液回収槽5に回収して得られたホウ素精製液のホウ素濃度は1460mg/Lで、ホウ素回収率は、
{1460(mg/L)×6(BV)}/{2200(mg/L)×4(BV)}×100=99.5(%)
だった。また、ホウ素精製液の硫酸濃度は0.1mg/L未満だった。その結果を表2に示す。
The results are shown in FIG. The vertical axis and horizontal axis in FIG. 5 are the same as those in FIG. 4. The vertical axis (left) and circles indicate the boron concentration in the treatment liquid, the vertical axis (right) and white square marks indicate the mineral acid ( SO 4 ) concentration. The behavior of the boron concentration and the behavior of the sulfuric acid concentration after the start of liquid flow show the same behavior as in FIG. Of the liquid flowing out from the anion exchange tower 4, 6BV liquid from the start of liquid flow to 2BV to 8BV ("boron purified liquid recovery section" in FIG. 5) is recovered in the boron purified liquid recovery tank 5, and the others The portion (“first discharge section” and “second discharge section” in FIG. 5) was recovered in the recycled water recovery tank 6. As a result, the boron concentration of the boron purified liquid obtained by collecting in the boron purified liquid recovery tank 5 is 1460 mg / L, and the boron recovery rate is
{1460 (mg / L) × 6 (BV)} / {2200 (mg / L) × 4 (BV)} × 100 = 99.5 (%)
was. Moreover, the sulfuric acid concentration of the boron purified solution was less than 0.1 mg / L. The results are shown in Table 2.

[比較例1]
実施例2と同じ陽イオン交換塔、陰イオン交換塔、ホウ素溶離液を準備した。ホウ素溶離液の成分は、ホウ素が2200mg/L、SO4濃度が18400mg/Lであった。ホウ素溶離液のイオン負荷は0.38eq/Lである。イオン交換樹脂が飽和する通液量(V0)は、実施例2と同様、V0=4.4BVとなる。ホウ素溶離液を、上記陽イオン交換塔3、陰イオン交換塔4の順に0.3L/hの速さで、通液し、陰イオン交換塔出口から排出されたホウ素精製液のpHが低下したことを確認して通液を終了した。イオン交換樹脂が破過するまで通液したことから、通液量(V)=イオン交換樹脂が破過したときの通液量(VC)と表すことができ、通液量を測定したところ弱塩基性陰イオン交換樹脂の樹脂量の4.2倍量(4.2BV)だった。通液終了後、さらに工水を弱塩基性陰イオン交換樹脂の樹脂量の5倍量(5BV)を通液した。
[Comparative Example 1]
The same cation exchange column, anion exchange column and boron eluent as in Example 2 were prepared. The components of the boron eluent were 2200 mg / L boron and 18400 mg / L SO 4 concentration. The ion load of the boron eluent is 0.38 eq / L. The liquid flow rate (V 0 ) at which the ion exchange resin saturates is V 0 = 4.4 BV, as in Example 2. The boron eluent was passed through the cation exchange column 3 and the anion exchange column 4 in this order at a rate of 0.3 L / h, and the pH of the purified boron solution discharged from the anion exchange column outlet was lowered. After confirming this, the liquid passing was finished. Since the liquid flowed until the ion exchange resin broke through, the liquid flow volume (V) = the liquid flow volume when the ion exchange resin broke through (V C ), and the liquid flow volume was measured. The amount was 4.2 times the amount of the weakly basic anion exchange resin (4.2 BV). After the end of the flow, the working water was further passed 5 times the amount of the weak basic anion exchange resin (5 BV).

結果を図6に示す。図6の縦軸、横軸は前記図4と同様であり、縦軸(左)及び丸印は処理液中のホウ素濃度、縦軸(右)及び白四角印は処理液中の鉱酸(SO4)濃度である。通液開始から2BV〜8.2BVでホウ素の濃度が高く、また、通液開始から4.2BVで処理液(流出液)中に鉱酸が混入した結果として鉱酸(SO4)濃度が上昇するとともに、pHが低下する。陰イオン交換塔4から流出する液のうち、通液開始から2BV〜4.2BVまで(図6中の「ホウ素精製液回収区間」)の2.2BVの液をホウ素精製液回収槽5に回収し、4.2BV〜8.2BVまで(図6中の「鉱酸回収区間」)の4BVの液を硫酸回収液として個別に回収し、それ以外の部分(図6中の「第1放流区間」「第2放流区間」)はリサイクル水回収槽6に回収した。その結果、ホウ素精製液回収槽5に回収して得られたホウ素精製液のホウ素濃度は1270mg/Lで、ホウ素回収率は
{1270(mg/L)×2.2(BV)}/{2200(mg/L)×4.2(BV)}×100=30.2(%)
だった。また、ホウ素精製液の硫酸濃度は120mg/Lだった。ホウ素溶離液の通液終了を、イオン交換樹脂が破過するまでの通液量(VC=4.2BV)を超えた以降で行ったため、硫酸回収液中にホウ素が含有しており、個別に回収した硫酸回収液のホウ素濃度は1600mg/L、硫酸濃度は9300mg/Lで、当該液に回収されたホウ素回収率は
{1600(mg/L)×4(BV)}/{2200(mg/L)×4.2(BV)}×100=69.3(%)
だった。硫酸液に回収されたホウ素を分離して有効利用するためには、従来技術同様、当該液を陰イオン交換塔にリサイクルすることが必要となる。その結果を表3に示す。
The results are shown in FIG. The vertical axis and horizontal axis in FIG. 6 are the same as those in FIG. 4. The vertical axis (left) and circles indicate the boron concentration in the treatment liquid, the vertical axis (right) and white square marks indicate the mineral acid ( SO 4 ) concentration. The concentration of boron is high at 2 BV to 8.2 BV from the start of liquid flow, and the mineral acid (SO 4 ) concentration is increased as a result of the mixing of mineral acid into the treatment liquid (effluent) at 4.2 BV from the start of liquid flow. In addition, the pH decreases. Of the liquid flowing out from the anion exchange tower 4, 2.2 BV of liquid from the start of liquid flow to 2 BV to 4.2 BV (“boron purified liquid recovery section” in FIG. 6) is recovered in the boron purified liquid recovery tank 5. 4 BV liquid from 4.2 BV to 8.2 BV ("mineral acid recovery section" in FIG. 6) is individually recovered as sulfuric acid recovery liquid, and the other parts ("first discharge section in FIG. 6" The “second discharge section”) was recovered in the recycled water recovery tank 6. As a result, the boron concentration of the boron purified solution recovered in the boron purified solution recovery tank 5 is 1270 mg / L, and the boron recovery rate is
{1270 (mg / L) × 2.2 (BV)} / {2200 (mg / L) × 4.2 (BV)} × 100 = 30.2 (%)
was. Further, the sulfuric acid concentration of the purified boron solution was 120 mg / L. Since the end of the flow of boron eluent was performed after exceeding the flow rate until the ion exchange resin broke through (V C = 4.2 BV), boron was contained in the sulfuric acid recovery liquid. The concentration of boron recovered in the sulfuric acid recovery solution was 1600 mg / L, the concentration of sulfuric acid was 9300 mg / L, and the boron recovery rate recovered in the solution was
{1600 (mg / L) × 4 (BV)} / {2200 (mg / L) × 4.2 (BV)} × 100 = 69.3 (%)
was. In order to separate and effectively use the boron recovered in the sulfuric acid solution, it is necessary to recycle the solution to an anion exchange column as in the prior art. The results are shown in Table 3.

1 ホウ素溶離液槽
2 工水槽
3 陽イオン交換塔
4 陰イオン交換塔
5 ホウ素精製液回収槽
6 リサイクル水回収槽
7 苛性ソーダ槽
8 処理液放流管
9 塩酸槽
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Boron elution tank 2 Industrial water tank 3 Cation exchange tower 4 Anion exchange tower 5 Boron refined liquid collection tank 6 Recycled water collection tank 7 Caustic soda tank 8 Treatment liquid discharge pipe 9 Hydrochloric acid tank

Claims (7)

陰イオン交換塔に鉱酸を含むホウ素溶離液を通液させる通液量を、当該鉱酸を含むホウ素溶離液の通液によって陰イオン交換樹脂が破過する通液量よりも少ない量である積算流量で通液し、鉱酸を含まないホウ素溶液を回収することを特徴とするホウ素溶離液の精製方法。   The amount of flow through which the boron eluent containing the mineral acid is passed through the anion exchange column is smaller than the amount of flow through which the anion exchange resin breaks through the flow of the boron eluent containing the mineral acid. A method for purifying a boron eluent, wherein the solution is passed at an integrated flow rate and a boron solution containing no mineral acid is recovered. 前記鉱酸を含むホウ素溶離液の積算流量を、ホウ素溶離液中の鉱酸含有量に基づいて予め定めることを特徴とする請求項1に記載のホウ素溶離液の精製方法。   2. The method for purifying a boron eluent according to claim 1, wherein an integrated flow rate of the boron eluent containing the mineral acid is predetermined based on a mineral acid content in the boron eluent. OH形に調整したI型強塩基性陰イオン交換樹脂、OH形に調整したII型強塩基性陰イオン交換樹脂、及びOH形に調整した弱塩基性陰イオン交換樹脂の群(以下「陰イオン交換樹脂群」という。)から選択された陰イオン交換樹脂を充填したイオン交換塔(以下「陰イオン交換塔」という。)を使用し、
陰イオン交換塔に鉱酸を含むホウ素溶離液を通液させる通液量を、鉱酸を含むホウ素溶離液の積算流量として予め定めておき、
陰イオン交換塔に鉱酸を含むホウ素溶離液を通液し、当該鉱酸を含むホウ素溶離液の通液量が前記予め定めた鉱酸を含むホウ素溶離液の積算流量に到達したとき又は到達する前に停止し、その後陰イオン交換塔に水を通液することにより、ホウ素を回収する工程と、
前記ホウ素を回収した後の陰イオン交換塔にアルカリ溶液を通液して陰イオン交換塔に充填されたイオン交換樹脂のイオン形をOH形に調整する工程とを備えたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のホウ素溶離液の精製方法。
A group of type I strongly basic anion exchange resins adjusted to form OH, type II strongly basic anion exchange resins adjusted to form OH, and weakly basic anion exchange resins adjusted to form OH (hereinafter referred to as “anions”). An ion exchange tower (hereinafter referred to as “anion exchange tower”) filled with an anion exchange resin selected from the “exchange resin group”),
A liquid flow rate for passing a boron eluent containing a mineral acid through an anion exchange column is determined in advance as an integrated flow rate of a boron eluent containing a mineral acid,
When a boron eluent containing a mineral acid is passed through an anion exchange column and the flow rate of the boron eluent containing the mineral acid reaches or reaches the integrated flow rate of the boron eluent containing the predetermined mineral acid A step of recovering boron by stopping the process before passing, and then passing water through the anion exchange tower;
And a step of adjusting an ion form of an ion exchange resin filled in the anion exchange column to an OH form by passing an alkaline solution through the anion exchange tower after recovering the boron. The method for purifying a boron eluent according to claim 1 or 2.
前記陰イオン交換樹脂群を充填した陰イオン交換塔の手前に、H形に調整した強酸性陽イオン交換樹脂を充填した陽イオン交換塔を配置し、前記ホウ素を回収する工程において、陽イオンと鉱酸を含んだホウ素溶液に含まれる陽イオンを前記陽イオン交換塔中のイオン交換樹脂に吸着し、その後、陽イオン交換塔に再生剤を通液して陽イオン交換塔に充填されたイオン交換樹脂のイオン形をH形に調整する工程を備えたことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載のホウ素溶離液の精製方法。   In the step of recovering the boron, a cation exchange column filled with a strongly acidic cation exchange resin adjusted to H-shape is arranged in front of the anion exchange column filled with the anion exchange resin group, Ions that are adsorbed on the ion exchange resin in the cation exchange column by adsorbing the cation contained in the boron solution containing the mineral acid, and then filling the cation exchange column by passing a regenerant through the cation exchange column The method for purifying a boron eluent according to any one of claims 1 to 3, further comprising a step of adjusting the ion form of the exchange resin to an H form. 前記鉱酸が硫酸であることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載のホウ素溶離液の精製方法。   The method for purifying a boron eluent according to any one of claims 1 to 4, wherein the mineral acid is sulfuric acid. 前記陰イオン交換樹脂群及び強酸性陽イオン交換樹脂は、スチレン系架橋共重合体を母体とするポーラス型イオン交換樹脂であることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載のホウ素溶離液の精製方法。   6. The anion exchange resin group and the strongly acidic cation exchange resin are porous ion exchange resins based on a styrene-based crosslinked copolymer as claimed in any one of claims 1 to 5. A method for purifying the boron eluent as described. 前記ホウ素を回収する工程で得られた高純度のホウ素溶液を濃縮、固化してホウ酸固体とすることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載のホウ素溶離液の精製方法。   The boron eluent according to any one of claims 1 to 6, wherein the boron solution obtained in the step of recovering boron is concentrated and solidified to form a boric acid solid. Purification method.
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