JP2024034112A - 陰イオン交換膜による効率的なヨウ素成分含有水溶液の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1には、1価選択性陰イオン交換膜などを使用して、ヨウ素を有する無機陰イオン及びフッ素を有する無機陰イオンを含有し、脱塩室内に収容されている原液に電気透析を行う方法が記載されている(特許文献1の請求項1、実施例など)。
すなわち、これまでの1価選択性陰イオン交換膜であれば、硫酸イオンなどの多価イオンの透過を抑制しつつも、ヨウ化物イオンの濃縮が確実に進むが、その透過速度が遅く時間がかかるので、濃縮効率が悪いことが問題だった。
ところが、本発明者らの検討によれば、ヨウ素回収において、斯様に製塩工業で通常用いられている選択透過係数(PCl SO4)が小さい膜を用いたのでは、係るヨウ化物イオンとSO4 2-の透過の挙動は、前記Cl-とSO4 2-の透過のそれとは予想外の相違があり、ヨウ化物イオンは十分に高い透過速度で濃縮ができないことが発覚した。そして、さらに研究を進めたところ、1価選択性陰イオン交換膜の「SO4インデックス」をヨウ化物イオンの透過性の指標として活用すれば、意外にも、ヨウ化物イオンは1価陰イオンであるにもかかわらず、この透過量と良好に相関することを見出した。そして、これらの知見をもとに、海水濃縮試験に従って測定される「SO4インデックス」が特定の範囲の1価選択性陰イオン交換膜を用いれば、SO4 2-透過量を低く抑えつつ、該ヨウ化物イオンを高度に濃縮させることが達成されることを突き止め、本発明を完成するに至った。
前記イオン交換膜が、海水濃縮試験に従って測定されるSO4インデックスが、3.0×10-3N以上50.0×10-3N以下である1価選択性陰イオン交換膜を含む、ヨウ素回収方法。
<海水濃縮試験>
膜抵抗が1.5Ω・cm2以上2.5Ω・cm2以下である陽イオン交換膜を対に使用し、評価対象の陰イオン交換膜を一価選択面が脱塩室に向くように組入れられた小型電気透析装置(通電膜面積100cm2)を用い、脱塩室に25℃の海水を流速6cm/秒で流し、濃縮室に3.5mol/LのNaCl水溶液を満たして、電流密度3A/dm2で濃縮室の濃度変化がなくなるまで電気透析を行った際に得られる濃縮液中のSO4 2-濃度を、上記SO4インデックスとして測定する。
2. 1.に記載のヨウ素回収方法であって、
前記1価選択性陰イオン交換膜が、4級アンモニウム基を有する、スチレンジビニルベンゼンの共重合体を含む、ヨウ素回収方法。
3. 1.または2.に記載のヨウ素回収方法であって、
前記電気透析工程の前、前記廃液のpHを9.5以下に調整するpH調整工程を含む、ヨウ素回収方法。
4. 1.~3.のいずれか一つに記載のヨウ素回収方法であって、
前記電気透析装置が、連続循環式電気透析設備を備える、ヨウ素回収方法。
5. 1.~4.のいずれか一つに記載のヨウ素回収方法であって、
前記電気透析装置に供給される前記廃液の温度を25℃以上に調整する、ヨウ素回収方法。
6. 1.~5.のいずれか一つに記載のヨウ素回収方法であって、
前記廃液が、偏光フィルム、造影剤、消毒剤、および放射線関連材料のいずれかのヨウ素成分を含む製品における製造過程、製造装置もしくは廃棄物からの廃液、または化学合成に使用するヨウ素触媒を含む廃液である、ヨウ素回収方法。
7. 1.~6.のいずれか一つに記載のヨウ素回収方法であって、
得られた前記ヨウ素含有濃縮液を用いて、ヨウ素、ヨウ化物塩、およびヨウ化水素酸からなる群から選ばれる一または二以上を製造する再生工程を含む、ヨウ素回収方法。
8. 1.~7.のいずれか一つに記載のヨウ素回収方法であって、
得られた前記ヨウ素含有濃縮液を用いて、ヨウ化物塩を回収する、ヨウ素回収方法。
9. 8.に記載のヨウ素回収方法であって、
前記ヨウ化物塩が、ヨウ化アルカリ金属塩を含む、ヨウ素回収方法。
10. 1.~9.のいずれか一つに記載のヨウ素回収方法であって、
得られた前記脱塩液を、強塩基性陰イオン交換樹脂に通液して前記脱塩液中に残存するヨウ化物イオンを前記強塩基性陰イオン交換樹脂に吸着させ、前記強塩基性陰イオン交換樹脂からヨウ素を回収する工程を含む、ヨウ素回収方法。
11. 1.~10.のいずれか一つに記載のヨウ素回収方法であって、
前記ヨウ素含有濃縮液をバイポーラ膜電気透析法により、ヨウ化水素酸と水酸化物塩水溶液とに分離する工程を含む、ヨウ素回収方法。
12. 1.~11.のいずれか一つに記載のヨウ素回収方法であって、
前記廃液がホウ素成分を含む場合、得られた前記脱塩液をpHが11以上となるように調整した後、別の電気透析装置を用いて、前記脱塩液からホウ素含有濃縮液を分離回収するホウ素回収工程を含む、ヨウ素回収方法。
13. ヨウ素成分を含有する廃液を、ヨウ素含有濃縮液と脱塩液とに分離する電気透析装置であって、
ヨウ素含有濃縮液を生成する濃縮室と、
ヨウ素成分含有廃液を供給する脱塩室と、
前記濃縮室と前記脱塩室とを仕切るイオン交換膜と、
を備えており、
前記イオン交換膜が、下記の海水濃縮試験に従って測定されるSO4インデックスが、3.0×10-3N以上50.0×10-3N以下である1価選択性陰イオン交換膜を含む、電気透析装置。
<海水濃縮試験>
膜抵抗が1.5Ω・cm2以上2.5Ω・cm2以下である陽イオン交換膜を対に使用し、評価対象の陰イオン交換膜を一価選択面が脱塩室に向くように組入れられた小型電気透析装置(通電膜面積100cm2)を用い、脱塩室に25℃の海水を流速6cm/秒で流し、濃縮室に3.5mol/LのNaCl水溶液を満たして、電流密度3A/dm2で濃縮室の濃度変化がなくなるまで電気透析を行った際に得られる濃縮液中のSO4 2-濃度を、上記SO4インデックスとして測定する。
14. 13.に記載の電気透析装置であって、
前記1価選択性陰イオン交換膜が、4級アンモニウム基を有する、スチレンジビニルベンゼンの共重合体を含む、電気透析装置。
15. ヨウ素成分を含有する廃液をヨウ素含有濃縮液と脱塩液とに分離する電気透析に用いるための陰イオン交換膜であって、
1価選択性陰イオン交換膜であり、
4級アンモニウム基を有する、スチレンジビニルベンゼンの共重合体を含み、
下記の海水濃縮試験に従って測定されるSO4インデックスが、3.0×10-3N以上50.0×10-3N以下である、
ヨウ素成分含有廃液の電気透析用陰イオン交換膜。
<海水濃縮試験>
膜抵抗が1.5Ω・cm2以上2.5Ω・cm2以下である陽イオン交換膜を対に使用し、評価対象の陰イオン交換膜を一価選択面が脱塩室に向くように組入れられた小型電気透析装置(通電膜面積100cm2)を用い、脱塩室に25℃の海水を流速6cm/秒で流し、濃縮室に3.5mol/LのNaCl水溶液を満たして、電流密度3A/dm2で濃縮室の濃度変化がなくなるまで電気透析を行った際に得られる濃縮液中のSO4 2-濃度を、上記SO4インデックスとして測定する。
<海水濃縮試験>
小型電気透析装置(通電膜面積100cm2)に、膜抵抗が1.5Ω・cm2以上2.5Ω・cm2以下である陽イオン交換膜を対に使用し、評価対象の陰イオン交換膜の1価選択面を脱塩室に向くように組付ける。
運転条件は、脱塩室に25℃の海水を流速6cm/秒で流し、濃縮室を3.5mol/LのNaCl水溶液を満たして、電流密度3A/dm2で5時間以上(濃縮室の濃度変化がなくなるまで)電気透析を行い、濃縮室の塩素イオン(Cl-)濃度(N)および硫酸イオン(SO4 2-)濃度(10-3N)を測定する。得られた硫酸イオン濃度を、上記SO4インデックスとする。
1価選択性陰イオン交換膜におけるSO4インデックスの下限は、例えば、3.0×10-3N以上、好ましくは5.0×10-3N以上、より好ましくは6.0×10-3N以上である。これにより、電気透析時におけるヨウ化物イオンの濃縮効率を高められる。詳細なメカニズムは定かではないが、SO4インデックスを高くすることにより、同じ電圧でも、高い電流で効率的にヨウ化物イオンを濃縮できるため、と推察される。
また、6.0×10-3N以上とすることにより、繰り返し電気透析を行ったときでも、ヨウ化物イオンの濃縮効率の低減を抑制できる。その理由は、必ずしも定かではないが、ヨウ化物イオンと、膜中イオン透過流路との相互作用が影響としていると考えられる。
一方、1価選択性陰イオン交換膜におけるSO4インデックスの上限は、例えば、50.0×10-3以下、好ましくは30.0×10-3N以下、より好ましくは20.0×10-3N以下である。これにより、硫酸イオンのような2価イオンの濃縮を低く抑制することが可能になる。言い換えると、2価などの多価イオンに対するヨウ化イオンの回収比率を高められる。
ヨウ素成分とは、例えば、ヨウ化物イオン(I-)、ヨウ素(I2)、ヨウ素酸(HIO3)、過ヨウ素酸(HIO4)、およびヨウ化物(無機ヨウ素化合物または有機ヨウ素化合物を含む)からなる群から選ばれる一又は二以上を少なくとも含むと定義される。
ここで、前記原料等を由来とする廃液中には、上記ヨウ素成分の中でもヨウ化物イオンを、通常、3%以上、好適には3%~30%程度含んでいる。さらにこれら廃液中には、硫酸イオンが、通常、1g/L以上、硫酸塩の飽和溶解度以下の濃度で含まれ、より一般的には20~50g/L程度含まれている。またヨウ素成分を含む固形物には、通常、ヨウ素元素を質量換算で30%~99.8%程度含んでいる。
なお、電極液として、公知のものが使用できるが、例えば、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、硫酸水素ナトリウム水溶液、硫酸カリウム水溶液等が用いられる。ただし、電気透析の後にバイポーラ電気透析などを行う場合には、電気透析装置1に使用する電極液は、硫酸塩を含まないものが好ましい。
電気透析装置1は、脱塩室3、陰イオン交換膜7、濃縮室2、陽イオン交換膜8、および脱塩室3がこの順で並んだ配置構成を少なくとも有してもよく、処理能力を高める観点から、濃縮室2を1個以上、好ましくは2個以上有してもよい。
なお、濃縮室2には、電気透析前に、電解液が収容されていてもよい。電解液としては、例えば、電気伝導度を有する無機塩水溶液が含まれていればよい。例えば、最初に電気透析装置1を使用する場合にはイオン交換水を使用し、動作を停止後に再開するという継続使用の場合には前回の濃縮液を使用してもよい。このような電解液の他に、塩化ナトリウム水溶液、ヨウ化カリウム水溶液、ヨウ化ナトリウム水溶液等を使用してもよい。ただし、電解液には、硫酸塩を含まないものが好ましい。
そして、このイオン交換室は、陰極5側に陽イオン交換膜8が位置し且つ陽極4側に陰イオン交換膜7が位置している室が脱塩室3となり、陰極5側に陰イオン交換膜7が位置し且つ陽極4側に陽イオン交換膜8が位置している室が濃縮室2となり、脱塩室3と濃縮室2とが交互に配置された構造となっている。即ち、脱塩室3に処理液(電解質液)を循環供給しながら通電を行うと、脱塩室3に供給された処理液中の陽イオンは陽イオン交換膜8を通って隣の陰極5側の濃縮室2に移行し、該処理液中のアニオンは陰イオン交換膜を通って隣の陽極4側の濃縮室2に移行することとなる。このようにして、脱塩室3に処理液を循環供給すると同時に濃縮室2に塩水溶液を循環すると、処理液の脱塩が行われると同時に、塩濃度が増大した濃縮液20を得ることができる。
これらのイオン交換室の積層体を電極間に固定する方法としては、フィルタープレスによるものが好適に用いられるが、それに限定されるものではない。
即ち、ハロゲノアルキル基を有するスチレン系芳香族重合性単量体とジビニルベンゼンなどの架橋性重合性単量体とを含む重合性組成物を重合させて得た陰イオン交換基導入用原膜の、その一方ないし両方の膜表面に、2価アミン化合物を接触させて、当該膜表面に、SO4インデックスが、3.0×10-3N以上50.0×10-3N以下になるような形成量で、内部よりも高架橋な表面緻密層を形成させ、その後に、膜中の残余のハロゲノアルキル基に、トリアルキルアミンを接触させて、これを第4級アンモニウム基に変換する方法である。この方法によれば、前記陰イオン交換基導入用原膜において、その一方側の膜表面部に存在するハロゲノアルキル基は、一定割合が、2価アミン化合物との接触により、架橋に費やされることになる。このため、膜表面部は架橋により緻密な構造になるため、SO4 2-イオンなどの透過性が低下し1価陰イオンの選択性が発現する。
上記のような重合開始剤の使用量は、通常、前述した重合性単量体成分100質量部に対して、0.1~30質量部が好適であり、1~10質量部の範囲がより好適である。
このようなマトリックス樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリ塩化ビニル、エチレン-塩化ビニルの共重合体、塩化ビニル系エラストマー、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン、エチレン-プロピレン共重合体、ポリブチレン等の飽和脂肪族炭化水素系ポリマー、スチレン-ブタジエン共重合体などのスチレン系ポリマー及び、これらに、ビニルトルエン、ビニルキシレン、クロロスチレン、クロロメチルスチレン、α-メチルスチレン、α-ハロゲン化スチレン、α,β,β'-トリハロゲン化スチレン等のスチレン系モノマー、エチレン、ブチレン等のモノオレフィンや、ブタジエン、イソプレン等の共役ジオレフィンなどを共重合させたもの;などを使用することができる。またスチレン-ブタジエンゴムまたはその水素添加ゴム、ニトリルゴムまたはその水素添加ニトリルゴム、ピリジンゴムまたはその水素添加ゴム、スチレン系熱可塑性エラストマーも好適に使用できる。
ここで、スチレン系熱可塑性エラストマーとは、ポリスチレン重合体と、スチレンとポリブタジエン、ポリイソプレン、ビニルポリイソプレン、エチレン-ブチレンの交互共重合体、エチレン-プロピレンの交互共重合体をいう。例えば、ポリスチレン-水素添加ポリブタジエン-ポリスチレン共重合体、ポリスチレン-(ポリエチレン/ブチレンゴム)-ポリスチレン共重合体、ポリスチレン-水素添加ポリイソプレンゴム-ポリスチレン共重合体、ポリスチレン-(ポリエチレン/プロピレンゴム)-ポリスチレン共重合体、ポリスチレン-ポリエチレン-(ポリエチレン/プロピレンゴム)-ポリスチレン共重合体、ポリスチレン-ビニルポリイソプレン-ポリスチレン共重合体等が例示される。かかるマトリックス樹脂の分子量は、特に制限されるものではないが、通常、1,000~1,000,000、特に50,000~500,000の範囲にあることが好ましい。
また、かかるマトリックス樹脂は、適度な粘性を確保できる程度の量で分子量に応じて重合性組成物中に配合され、例えば、その量は、前述した重合性単量体成分100質量部に対して、1~50質量部であるが好ましく、3~15質量部であるのがより好ましい。
即ち、上記のフィルムの中から、重合性組成物中の単量体成分の種類に応じて適宜なものを選択して剥離材として使用すればよい。特に、耐熱性及び離型性の点から、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステルフィルムが最も好適である。
重合温度は、基材の融点よりも低い温度であればよいが、一般的には、40乃至130℃の範囲がよい。即ち、係る温度範囲に加熱して重合を行うことにより、基材の一部が重合性組成物中に溶解し、この状態で重合が行われることとなり、この結果、イオン交換樹脂と基材の接合強度を高めることができ、膜強度や濃縮効率を一層向上させることができる。
尚、重合時間は、重合温度等によっても異なるが、一般には、3乃至20時間程度である。
即ち、1価陰イオン選択層を形成するのが、陰イオン交換基導入用原膜の一方側の面のみの場合であれば、他方側の膜表面をフィルム等で多い、フィルムに覆われていない一方側の膜表面を2価アミン化合物と接触させ、当該膜表面に、内部よりも高架橋樹脂層を形成させる。
2級アミン化合物として、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ジエタノールアミン等が挙げられる。抵抗と1価陰イオン選択性のバランスから置換基が短い方がよく、ジメチルアミンが好ましい。
アルカリ性水溶液としては、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、水酸化バリウム水溶液、アンモニア水等公知のものを用いることができる。処理をより効率よく行うことが可能となることから、強塩基性である水酸化ナトリウム水溶液または水酸化カリウム水溶液が好ましい。
前記アルカリ性水溶液は、25℃におけるpHが8~14であればよいが、処理をより効率よく行うことが可能となることから、25℃におけるpHが10~14であることが好ましい。なお、処理温度は50~70℃が好ましく、55~65℃がより好ましい。50℃未満の場合、処理に長時間を要することから、生産性が低くなる。70℃を超える場合、処理が過酷となり、一旦反応したアミノ化合物の遊離が発生する可能性がある。
この工程におけるアルカリ性水溶液の処理時間は4~24時間であればよく、6~12時間であることが好ましく、6~10時間であることがより好ましい。4時間未満の場合、処理が不十分となる場合がある。24時間を超える場合、処理が過酷となり、電気抵抗が上昇してしまう。
3級アミン化合物の水溶液に接触させ、第4級アンモニウム基を導入することにより、高架橋樹脂層からなる1価陰イオン選択層に影響を与えることなく、表面より内部に存在する膜中の残余のハロゲノアルキル基を置換させる。その方法は陰イオン交換膜の製造における第4級アンモニウム基導入の常法に従えば良い。
さらに、本発明で使用する1価選択性陰イオン交換膜は、ヨウ化物イオンの適度な透過性を発現させるために、その陰イオン交換容量は、0.5~4.0meq/g-乾燥膜、特に0.8~3.0meq/g-乾燥膜の範囲にあるのがよく、含水率は10~40%、好ましくは25~35%の範囲にあるのがよく、電気抵抗は1.2Ω・cm2以上3.0Ω・cm2以下、好ましくは1.7Ω・cm2以上2.5Ω・cm2以下、より好ましくは1.8Ω・cm2以上2.4Ω・cm2以下の範囲にあるのが良い。厚みは50~320μm、特には70~280μmの範囲にあるように調整される。即ち、このような物性を有するように、重合性組成物の組成(単量体成分や架橋剤の量或いはその種類)、基材の厚み、2価アミン化合物による架橋反応条件が適宜設定される。また、海水の濃縮試験における塩素イオン(Cl-)透過量は通常3.2mol/L以上、好ましくは3.5mol/L以上である。
陽イオン交換膜の市販品としては、株式会社アストム製のネオセプタ(登録商標)CSE、ネオセプタ(登録商標)CMB等が使用できる。
陽極4および陰極5の間に電源6を用いて直流電流を印可すると、一面側の脱塩室3中のヨウ化物イオン(I-)が陰イオン交換膜7を通過して濃縮室2に移動し、他面側の脱塩室3中の陽イオン(アルカリ金属イオンなどの1価の陽イオンおよびアルカリ土類金属イオン等の2価の陽イオンの少なくとも一つを含む)が陽イオン交換膜8を通過して同じ濃縮室2に移動する。この濃縮室2において、例えば、ヨウ化カリウム(KI)等の、ヨウ化物塩が生成される。濃縮室2から、ヨウ化物塩を含む濃縮液20(ヨウ素含有濃縮液)が得られる。なお、脱塩室3から、脱塩液30が得られる。
廃液10がホウ素成分を含む場合、電気透析工程の前に、廃液10のpHを9.5以下、好ましくは8以下、より好ましくは7未満に調整するpH調整工程を行ってもよい。廃液10のpHを9.5以下に調整した場合、ホウ酸(H3BO3)の大部分は解離せずに分子として存在しているため、電気透析を行っても、ホウ酸は殆ど移動せず、そのままの状態で脱塩液30中に排出される。これにより、廃液10中のホウ素成分とヨウ素成分とを効率よく分離することができる。
廃液タンク11中の廃液10の液温の上限は、装置側に制約がある場合、その耐性上限温度の範囲内のうちできるだけ高い方が良く、塩ビ製配管を電気透析装置1が備える場合、例えば、40℃以下としてもよい。
電気透析により脱塩室3で生成された脱塩液30を、ライン31を介して、回収する。一方、電気透析により濃縮室2で生成された濃縮液20を、ライン22を介して、回収する。
このように繰り返し電気透析を行うことにより、脱塩液30中のヨウ化物イオン濃度を所望値まで低減できる。
このように繰り返し電気透析を行うことにより、濃縮液20中のヨウ化物イオン濃度を所望値まで濃縮することができる。
このような電気透析装置1は、脱塩液30に連続的に廃液10または混合脱塩液を供給しながら、連続的に脱塩液30を排出する連続運転が可能になる。
上記のヨウ素回収方法で再生(リサイクル)されたヨウ素、ヨウ化物塩、およびヨウ化水素酸は、それぞれ、水溶液でもよく、ヨウ素およびヨウ化物塩は、粉末(顆粒を含む)であってもよい。
ここで、バイポーラ膜電気透析法は、陽極と陰極の間に、陽イオン交換膜及び/または陰イオン交換膜に加えて、水素イオンと水酸イオンを生成するバイポーラ膜を順に配列し、膜で仕切られた各室に処理液を供給して通電を行い、中性塩から酸とアルカリを得る方法である。
図3に示すように、ヨウ化物イオンを含む濃縮液20を酸化すると、ヨウ素(I2)が得られる。
図3に示すように、上記で得られたヨウ化水素酸を中和すると、ヨウ化物塩が得られる。また、上記で得られたヨウ素(I2)を還元・中和すると、ヨウ化物塩が得られる。
ヨウ素回収方法において、上記の酸化、中和、および還元方法は、それぞれ、特に限定されず、公知の手段を使用できる。
なお、ヨウ化物塩には、例えば、ヨウ化アルカリ金属塩やヨウ化アルカリ土類金属塩などが含まれる。
ヨウ化物塩の具体例としては、例えば、ヨウ化カリウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化マグネシウム、ヨウ化セシウム等が挙げられる。これらを単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
図3に示すように、ヨウ素回収方法は、得られた脱塩液30を、強塩基性陰イオン交換樹脂に通液して脱塩液30中に残存するヨウ化物イオンを強塩基性陰イオン交換樹脂に吸着させ、強塩基性陰イオン交換樹脂からヨウ素を回収する工程を含んでもよい。
実施例、比較例における陰イオン交換膜の物性は以下の方法により測定した。
1.陰イオン交換容量
陰イオン交換膜を1mol/L-HCl水溶液に10時間以上浸漬する。その後、1mol/L-NaNO3水溶液で対イオンを塩化物イオンから硝酸イオンに置換させ、遊離した塩化物イオンに対して硝酸銀水溶液を用いて電位差滴定装置で定量した。
次に、同じ陰イオン交換膜を1mol/L-NaCl水溶液に4時間以上浸漬し、イオン交換水で十分水洗した。その後ティッシュペーパーで表面の水分を拭き取り、湿潤時の膜の質量(Wg)を測定した。さらに、60℃で5時間減圧乾燥して乾燥時の重さ(Dg)を測定した。上記測定値に基づいて、陰イオン交換膜の陰イオン交換容量および含水率を次式により求めた。
陰イオン交換容量[meq/g-乾燥質量]=A×1000/D
含水率[%]=100×(W-D)/D
陰イオン交換膜を0.5mol/L-NaCl溶液に4時間以上浸漬した後、ティッシュペーパーで膜の表面の水分を拭き取り、マイクロメ-タMED-25PJ(株式会社ミツトヨ社製)を用いて測定した。
白金黒電極を有する2室セル中に陰イオン交換膜を挟み、陰イオン交換膜の両側に0.5mol/L-NaCl水溶液を満たし、交流ブリッジ(周波数1000サイクル/秒)により25℃における電極間の抵抗を測定し、該電極間抵抗とイオン交換膜を設置しない場合の電極間抵抗との差により膜抵抗(Ω・cm2)を求めた。なお、上記測定に使用する陰イオン交換膜は、予め0.5mol/L-NaCl水溶液中で平衡にしたものを用いた。
小型電気透析装置(通電膜面積100cm2)に、1価選択性陽イオン交換膜CIMS(株式会社アストム製、膜抵抗2.0Ω・cm2)を対に使用し、試料の陰イオン交換膜とともに1価選択面を脱塩室に向くように組付けた。
運転条件は、脱塩室に25℃の海水を流速6cm/秒で流し、濃縮室を3.5mol/LのNaCl水溶液を満たして、電流密度3A/dm2で5時間以上(濃縮室の濃度変化がなくなるまで)電気透析を行い、濃縮室の塩素イオン(Cl-)および硫酸イオン(SO4 2-)の濃度を測定した。濃縮室の塩素イオン(Cl-)濃度(N)および硫酸イオン(SO4 2-)濃度(10-3N)を測定する。得られた塩素イオン(Cl-)濃度(N)および硫酸イオン(SO4 2-)濃度を、Cl-透過量およびSO4インデックスとした。
有効通電面積4.0cm2の陰イオン交換膜で隔てられた二室型のガラス製セルの両室に銀塩化銀電極を設け、陽極室側に0.5mol/L-NaCl水溶液100mlを、また、陰極室側に0.25mol/L-NaCl及び0.125mol/L―Na2SO4の混合水溶液100mlをそれぞれ供して、25℃で40mAの直流電流を1時間通電後、陰極室の塩素イオン及び硫酸イオンの量を定量した。得られた塩素イオン量及び硫酸イオン量から、次式より選択透過係数PCl SO4を求めた。
PCl SO4=(tSO4/tCl)/(CSO4/CCl)
tSO4は膜を透過した硫酸イオン当量数、tClは膜を透過した塩素イオン当量数、CSO4は測定後の陰極室の硫酸イオン当量濃度、CClは測定後の陰極室の塩素イオン当量濃度である。
クロルメチルスチレン91.2質量部、ジビニルベンゼン5.0質量部、エチルビニルベンゼン3.8質量部、ラジカル重合開始剤としてジ-tert-ブチルパーオキシド4.0質量部及び塩化水素ガスの補足剤として、スチレンオキサイド4.0質量部を加えてペースト状の重合性組成物を得た。
実施例1において、ジメチルアミン水溶液の反応時間を7時間に変えた以外は実施例1と同様にして1価選択性陰イオン交換膜を得た。膜物性を測定した結果を表1に示す。
実施例1において、水酸化ナトリウム水溶液による処理時間を4時間に変えた以外は実施例1と同様にして1価選択性陰イオン交換膜を得た。膜物性を測定した結果を表1に示す。
(実施例4)
実施例1において、水酸化ナトリウム水溶液による処理時間を1.5時間に変えた以外は実施例1と同様にして1価選択性の陰イオン交換膜を得た。膜物性を測定した結果を表1に示す。
1価選択性陰イオン交換膜として市販のACS-8T(株式会社アストム製)を評価した。膜物性を表1に示す。
実施例1と同様にして陰イオン交換基導入用原膜を得、この両面から剥離剤フィルムをはぎ取った後に、ジメチルアミン水溶液およびアルカリ水溶液の処理を施すことなく、トリメチルアミンによる第4級アンモニウム基を導入する工程を実施例1と同様に実施し、選択化処理を施していない陰イオン交換膜を得た。膜物性を測定した結果を表1に示す。
上記で製造した実施例1から4および比較例1から2の1価選択性陰イオン交換膜を、卓上型試験装置(株式会社アストム製、マイクロアシライザー(登録商標)S3)に設置して、電気透析装置を組み立てた。得られた電気透析装置を用いて、各実施例および各比較例の1価選択性陰イオン交換膜のそれぞれに対して、電気透析試験を行った。
以下、実施例1の電気透析装置の組み立ての手順を具体的に説明する。
まず、卓上型試験装置(以下、S3と呼称する)用に作られた抜型を用いて、1価選択性陰イオン交換膜を打ち抜いた。同様にして、陽イオン交換膜(株式会社アストム製、CMX)を打ち抜いた。
打ち抜きを完了した陽イオン交換膜(以下、CMXと呼称する)を12枚([1]~[12])、実施例1の1価選択性陰イオン交換膜(以下、AEM1と呼称する)を10枚([1]~[10])用意した。
これらを用いて、陽極枠、端パッキン、CMX[1]、濃縮室ガスケット、AEM1[1、脱塩室ガスケット、CMX[2]、・・・・・、CMX[10]、濃縮室ガスケット、AEM1[10]、脱塩室ガスケット、CMX[11]、濃縮室ガスケット、CMX[12]、端パッキン、陰極枠の順に積層した。なお、濃縮室ガスケット、陰極室ガスケットには通電部にスペーサーメッシュをはめ込んだ。また、AEM1は1価選択面が脱塩室を向くように装着した。
枠の四隅にボルトを通し所定のトルクで締め付け、スタックを得た。
陽極室と陰極室の間にこのスタックを挿入し、四隅のボルトで締め付けて本体に固定した。
S3には3台のマグネチックポンプが内蔵されており、それぞれ脱塩液タンクと脱塩室連通孔、濃縮室タンクと濃縮室連通孔をつないでスタックを通過後、元のタンクに戻るようになっている。また、3台目のポンプは電極液タンクから陰極室、陽極室を直列に通過しタンクに戻るようになっている。
必要に応じて配管を熱交換器につなぎ、またはタンクに冷却器や加熱器を入れ温度調整する。本件発明では、電極液は2N-NaOHを用いた。
陽極板、陰極板はチタン板に白金をコートしたものを使用した。
これらの電極板は直流電流を供給できる整流器に接続されている。
なお、実施例2~4および比較例1~2についても、実施例1と同様にして、電気透析装置を組み立てた。
電気透析に供する原液としては、ヨウ化物イオン濃度が150g/L、硫酸イオン濃度が32g/Lとなるようにヨウ化カリウム、硫酸ナトリウムを純水に溶解して調製した。
原液300mlを、上記で組み立てた電気透析装置の脱塩室に供給し、濃縮液にはヨウ化物イオン濃度を80g/Lに調製したヨウ化カリウム水溶液を250ml、電極液には、4%水酸化ナトリウム水溶液300mlを使用した。
電気透析の開始からヨウ化物イオン回収率が80%に達するまで、濃縮液中のヨウ化物イオン及び、硫酸イオン濃度をイオンクロマトグラフィー(Thermo Scientific Dionex イオンクロマトグラフィー(IC))及び、ICP-OEMにより測定し、ヨウ化物イオン透過速度および硫酸イオン透過速度を算出した。これらの透過速度は、ヨウ化物イオン回収率が0%と80%との間の平均速度を意味する。結果を表2に示す。
なお、2回目は、陰イオン交換膜および陽イオン交換膜を洗浄しないでそのまま使用し、1回目と同様の条件で電気透析を実施した。
また、実施例2~4では、実施例1と比べて、1回目に対する2回目の処理能力の低下が抑制される結果が示された。このような実施例1~4の陰イオン交換膜は、ヨウ素成分含有廃液の電気透析に好適に用いることが可能である。
2 濃縮室
3 脱塩室
4 陽極
5 陰極
6 電源
7 陰イオン交換膜
8 陽イオン交換膜
10 廃液
11 廃液タンク
12、13 ライン
20 濃縮液
21 濃縮液タンク
22、23、24 ライン
30 脱塩液
31、32 ライン
100 ヨウ素回収システム
以下、参考形態の例を付記する。
1. 濃縮室、脱塩室、および前記濃縮室と前記脱塩室とを仕切るイオン交換膜を有する電気透析装置を用いて、ヨウ素成分を含有する廃液を、ヨウ素含有濃縮液と脱塩液とに分離する電気透析工程を含み、
前記イオン交換膜が、下記の海水濃縮試験に従って測定されるSO 4 インデックスが、3.0×10 -3 N以上50.0×10 -3 N以下である1価選択性陰イオン交換膜を含む、ヨウ素回収方法。
<海水濃縮試験>
膜抵抗が1.5Ω・cm 2 以上2.5Ω・cm 2 以下である陽イオン交換膜を対に使用し、評価対象の陰イオン交換膜を一価選択面が脱塩室に向くように組入れられた小型電気透析装置(通電膜面積100cm 2 )を用い、脱塩室に25℃の海水を流速6cm/秒で流し、濃縮室に3.5mol/LのNaCl水溶液を満たして、電流密度3A/dm 2 で濃縮室の濃度変化がなくなるまで電気透析を行った際に得られる濃縮液中のSO 4 2- 濃度を、上記SO 4 インデックスとして測定する。
2. 1.に記載のヨウ素回収方法であって、
前記1価選択性陰イオン交換膜が、4級アンモニウム基を有する、スチレンジビニルベンゼンの共重合体を含む、ヨウ素回収方法。
3. 1.または2.に記載のヨウ素回収方法であって、
前記電気透析工程の前、前記廃液のpHを9.5以下に調整するpH調整工程を含む、ヨウ素回収方法。
4. 1.または2.に記載のヨウ素回収方法であって、
前記電気透析装置が、連続循環式電気透析設備を備える、ヨウ素回収方法。
5. 1.または2.に記載のヨウ素回収方法であって、
前記電気透析装置に供給される前記廃液の温度を25℃以上に調整する、ヨウ素回収方法。
6. 1.または2.に記載のヨウ素回収方法であって、
前記廃液の原料が、偏光フィルム、造影剤、消毒剤、および放射線関連材料のいずれかのヨウ素成分を含む製品における製造過程、製造装置もしくは廃棄物からの廃液または廃粉末及び廃固形物、または抗生物質・抗ウイルス剤などの医薬品合成等の化学合成に使用するヨウ素触媒(有機ヨウ素化合物または無機ヨウ素化合物)を含む廃液または廃固形物である、ヨウ素回収方法。
7. 1.または2.に記載のヨウ素回収方法であって、
得られた前記ヨウ素含有濃縮液を用いて、ヨウ素、ヨウ化物塩、およびヨウ化水素酸からなる群から選ばれる一または二以上を製造する再生工程を含む、ヨウ素回収方法。
8. 1.または2.に記載のヨウ素回収方法であって、
得られた前記ヨウ素含有濃縮液を用いて、ヨウ化物塩を回収する、ヨウ素回収方法。
9. 8.に記載のヨウ素回収方法であって、
前記ヨウ化物塩が、ヨウ化アルカリ金属塩を含む、ヨウ素回収方法。
10. 1.または2.に記載のヨウ素回収方法であって、
得られた前記脱塩液を、強塩基性陰イオン交換樹脂に通液して前記脱塩液中に残存するヨウ化物イオンを前記強塩基性陰イオン交換樹脂に吸着させ、前記強塩基性陰イオン交換樹脂からヨウ素を回収する工程を含む、ヨウ素回収方法。
11. 1.または2.に記載のヨウ素回収方法であって、
前記ヨウ素含有濃縮液をバイポーラ膜電気透析法により、ヨウ化水素酸と水酸化物塩水溶液とに分離する工程を含む、ヨウ素回収方法。
12. 1.または2.に記載のヨウ素回収方法であって、
前記廃液がホウ素成分を含む場合、得られた前記脱塩液をpHが11以上となるように調整した後、別の電気透析装置を用いて、前記脱塩液からホウ素含有濃縮液を分離回収するホウ素回収工程を含む、ヨウ素回収方法。
13. ヨウ素成分を含有する廃液を、ヨウ素含有濃縮液と脱塩液とに分離する電気透析装置であって、
ヨウ素含有濃縮液を生成する濃縮室と、
ヨウ素成分含有廃液を供給する脱塩室と、
前記濃縮室と前記脱塩室とを仕切るイオン交換膜と、
を備えており、
前記イオン交換膜が、下記の海水濃縮試験に従って測定されるSO 4 インデックスが、3.0×10 -3 N以上50.0×10 -3 N以下である1価選択性陰イオン交換膜を含む、電気透析装置。
<海水濃縮試験>
膜抵抗が1.5Ω・cm 2 以上2.5Ω・cm 2 以下である陽イオン交換膜を対に使用し、評価対象の陰イオン交換膜を一価選択面が脱塩室に向くように組入れられた小型電気透析装置(通電膜面積100cm 2 )を用い、脱塩室に25℃の海水を流速6cm/秒で流し、濃縮室に3.5mol/LのNaCl水溶液を満たして、電流密度3A/dm 2 で濃縮室の濃度変化がなくなるまで電気透析を行った際に得られる濃縮液中のSO 4 2- 濃度を、上記SO 4 インデックスとして測定する。
14. 13.に記載の電気透析装置であって、
前記1価選択性陰イオン交換膜が、4級アンモニウム基を有する、スチレンジビニルベンゼンの共重合体を含む、電気透析装置。
15. ヨウ素成分を含有する廃液をヨウ素含有濃縮液と脱塩液とに分離する電気透析に用いるための陰イオン交換膜であって、
1価選択性陰イオン交換膜であり、
4級アンモニウム基を有する、スチレンジビニルベンゼンの共重合体を含み、
下記の海水濃縮試験に従って測定されるSO 4 インデックスが、3.0×10 -3 N以上50.0×10 -3 N以下である、
ヨウ素成分含有廃液の電気透析用陰イオン交換膜。
<海水濃縮試験>
膜抵抗が1.5Ω・cm 2 以上2.5Ω・cm 2 以下である陽イオン交換膜を対に使用し、評価対象の陰イオン交換膜を一価選択面が脱塩室に向くように組入れられた小型電気透析装置(通電膜面積100cm 2 )を用い、脱塩室に25℃の海水を流速6cm/秒で流し、濃縮室に3.5mol/LのNaCl水溶液を満たして、電流密度3A/dm 2 で濃縮室の濃度変化がなくなるまで電気透析を行った際に得られる濃縮液中のSO 4 2- 濃度を、上記SO 4 インデックスとして測定する。
以下、参考形態の例を付記する。
1. 濃縮室、脱塩室、および前記濃縮室と前記脱塩室とを仕切るイオン交換膜を有する電気透析装置を用いて、ヨウ素成分を含有する廃液を、ヨウ素含有濃縮液と脱塩液とに分離する電気透析工程を含み、
前記イオン交換膜が、下記の海水濃縮試験に従って測定されるSO 4 インデックスが、3.0×10 -3 N以上50.0×10 -3 N以下である1価選択性陰イオン交換膜を含む、ヨウ素回収方法。
<海水濃縮試験>
膜抵抗が1.5Ω・cm 2 以上2.5Ω・cm 2 以下である陽イオン交換膜を対に使用し、評価対象の陰イオン交換膜を一価選択面が脱塩室に向くように組入れられた小型電気透析装置(通電膜面積100cm 2 )を用い、脱塩室に25℃の海水を流速6cm/秒で流し、濃縮室に3.5mol/LのNaCl水溶液を満たして、電流密度3A/dm 2 で濃縮室の濃度変化がなくなるまで電気透析を行った際に得られる濃縮液中のSO 4 2- 濃度を、上記SO 4 インデックスとして測定する。
2. 1.に記載のヨウ素回収方法であって、
前記1価選択性陰イオン交換膜が、4級アンモニウム基を有する、スチレンジビニルベンゼンの共重合体を含む、ヨウ素回収方法。
3. 1.または2.に記載のヨウ素回収方法であって、
前記電気透析工程の前、前記廃液のpHを9.5以下に調整するpH調整工程を含む、ヨウ素回収方法。
4. 1.または2.に記載のヨウ素回収方法であって、
前記電気透析装置が、連続循環式電気透析設備を備える、ヨウ素回収方法。
5. 1.または2.に記載のヨウ素回収方法であって、
前記電気透析装置に供給される前記廃液の温度を25℃以上に調整する、ヨウ素回収方法。
6. 1.または2.に記載のヨウ素回収方法であって、
前記廃液の原料が、偏光フィルム、造影剤、消毒剤、および放射線関連材料のいずれかのヨウ素成分を含む製品における製造過程、製造装置もしくは廃棄物からの廃液または廃粉末及び廃固形物、または抗生物質・抗ウイルス剤などの医薬品合成等の化学合成に使用するヨウ素触媒(有機ヨウ素化合物または無機ヨウ素化合物)を含む廃液または廃固形物である、ヨウ素回収方法。
7. 1.または2.に記載のヨウ素回収方法であって、
得られた前記ヨウ素含有濃縮液を用いて、ヨウ素、ヨウ化物塩、およびヨウ化水素酸からなる群から選ばれる一または二以上を製造する再生工程を含む、ヨウ素回収方法。
8. 1.または2.に記載のヨウ素回収方法であって、
得られた前記ヨウ素含有濃縮液を用いて、ヨウ化物塩を回収する、ヨウ素回収方法。
9. 8.に記載のヨウ素回収方法であって、
前記ヨウ化物塩が、ヨウ化アルカリ金属塩を含む、ヨウ素回収方法。
10. 1.または2.に記載のヨウ素回収方法であって、
得られた前記脱塩液を、強塩基性陰イオン交換樹脂に通液して前記脱塩液中に残存するヨウ化物イオンを前記強塩基性陰イオン交換樹脂に吸着させ、前記強塩基性陰イオン交換樹脂からヨウ素を回収する工程を含む、ヨウ素回収方法。
11. 1.または2.に記載のヨウ素回収方法であって、
前記ヨウ素含有濃縮液をバイポーラ膜電気透析法により、ヨウ化水素酸と水酸化物塩水溶液とに分離する工程を含む、ヨウ素回収方法。
12. 1.または2.に記載のヨウ素回収方法であって、
前記廃液がホウ素成分を含む場合、得られた前記脱塩液をpHが11以上となるように調整した後、別の電気透析装置を用いて、前記脱塩液からホウ素含有濃縮液を分離回収するホウ素回収工程を含む、ヨウ素回収方法。
13. ヨウ素成分を含有する廃液を、ヨウ素含有濃縮液と脱塩液とに分離する電気透析装置であって、
ヨウ素含有濃縮液を生成する濃縮室と、
ヨウ素成分含有廃液を供給する脱塩室と、
前記濃縮室と前記脱塩室とを仕切るイオン交換膜と、
を備えており、
前記イオン交換膜が、下記の海水濃縮試験に従って測定されるSO 4 インデックスが、3.0×10 -3 N以上50.0×10 -3 N以下である1価選択性陰イオン交換膜を含む、電気透析装置。
<海水濃縮試験>
膜抵抗が1.5Ω・cm 2 以上2.5Ω・cm 2 以下である陽イオン交換膜を対に使用し、評価対象の陰イオン交換膜を一価選択面が脱塩室に向くように組入れられた小型電気透析装置(通電膜面積100cm 2 )を用い、脱塩室に25℃の海水を流速6cm/秒で流し、濃縮室に3.5mol/LのNaCl水溶液を満たして、電流密度3A/dm 2 で濃縮室の濃度変化がなくなるまで電気透析を行った際に得られる濃縮液中のSO 4 2- 濃度を、上記SO 4 インデックスとして測定する。
14. 13.に記載の電気透析装置であって、
前記1価選択性陰イオン交換膜が、4級アンモニウム基を有する、スチレンジビニルベンゼンの共重合体を含む、電気透析装置。
15. ヨウ素成分を含有する廃液をヨウ素含有濃縮液と脱塩液とに分離する電気透析に用いるための陰イオン交換膜であって、
1価選択性陰イオン交換膜であり、
4級アンモニウム基を有する、スチレンジビニルベンゼンの共重合体を含み、
下記の海水濃縮試験に従って測定されるSO 4 インデックスが、3.0×10 -3 N以上50.0×10 -3 N以下である、
ヨウ素成分含有廃液の電気透析用陰イオン交換膜。
<海水濃縮試験>
膜抵抗が1.5Ω・cm 2 以上2.5Ω・cm 2 以下である陽イオン交換膜を対に使用し、評価対象の陰イオン交換膜を一価選択面が脱塩室に向くように組入れられた小型電気透析装置(通電膜面積100cm 2 )を用い、脱塩室に25℃の海水を流速6cm/秒で流し、濃縮室に3.5mol/LのNaCl水溶液を満たして、電流密度3A/dm 2 で濃縮室の濃度変化がなくなるまで電気透析を行った際に得られる濃縮液中のSO 4 2- 濃度を、上記SO 4 インデックスとして測定する。
Claims (15)
- 濃縮室、脱塩室、および前記濃縮室と前記脱塩室とを仕切るイオン交換膜を有する電気透析装置を用いて、ヨウ素成分を含有する廃液を、ヨウ素含有濃縮液と脱塩液とに分離する電気透析工程を含み、
前記イオン交換膜が、下記の海水濃縮試験に従って測定されるSO4インデックスが、3.0×10-3N以上50.0×10-3N以下である1価選択性陰イオン交換膜を含む、ヨウ素回収方法。
<海水濃縮試験>
膜抵抗が1.5Ω・cm2以上2.5Ω・cm2以下である陽イオン交換膜を対に使用し、評価対象の陰イオン交換膜を一価選択面が脱塩室に向くように組入れられた小型電気透析装置(通電膜面積100cm2)を用い、脱塩室に25℃の海水を流速6cm/秒で流し、濃縮室に3.5mol/LのNaCl水溶液を満たして、電流密度3A/dm2で濃縮室の濃度変化がなくなるまで電気透析を行った際に得られる濃縮液中のSO4 2-濃度を、上記SO4インデックスとして測定する。 - 請求項1に記載のヨウ素回収方法であって、
前記1価選択性陰イオン交換膜が、4級アンモニウム基を有する、スチレンジビニルベンゼンの共重合体を含む、ヨウ素回収方法。 - 請求項1または2に記載のヨウ素回収方法であって、
前記電気透析工程の前、前記廃液のpHを9.5以下に調整するpH調整工程を含む、ヨウ素回収方法。 - 請求項1または2に記載のヨウ素回収方法であって、
前記電気透析装置が、連続循環式電気透析設備を備える、ヨウ素回収方法。 - 請求項1または2に記載のヨウ素回収方法であって、
前記電気透析装置に供給される前記廃液の温度を25℃以上に調整する、ヨウ素回収方法。 - 請求項1または2に記載のヨウ素回収方法であって、
前記廃液の原料が、偏光フィルム、造影剤、消毒剤、および放射線関連材料のいずれかのヨウ素成分を含む製品における製造過程、製造装置もしくは廃棄物からの廃液または廃粉末及び廃固形物、または抗生物質・抗ウイルス剤などの医薬品合成等の化学合成に使用するヨウ素触媒(有機ヨウ素化合物または無機ヨウ素化合物)を含む廃液または廃固形物である、ヨウ素回収方法。 - 請求項1または2に記載のヨウ素回収方法であって、
得られた前記ヨウ素含有濃縮液を用いて、ヨウ素、ヨウ化物塩、およびヨウ化水素酸からなる群から選ばれる一または二以上を製造する再生工程を含む、ヨウ素回収方法。 - 請求項1または2に記載のヨウ素回収方法であって、
得られた前記ヨウ素含有濃縮液を用いて、ヨウ化物塩を回収する、ヨウ素回収方法。 - 請求項8に記載のヨウ素回収方法であって、
前記ヨウ化物塩が、ヨウ化アルカリ金属塩を含む、ヨウ素回収方法。 - 請求項1または2に記載のヨウ素回収方法であって、
得られた前記脱塩液を、強塩基性陰イオン交換樹脂に通液して前記脱塩液中に残存するヨウ化物イオンを前記強塩基性陰イオン交換樹脂に吸着させ、前記強塩基性陰イオン交換樹脂からヨウ素を回収する工程を含む、ヨウ素回収方法。 - 請求項1または2に記載のヨウ素回収方法であって、
前記ヨウ素含有濃縮液をバイポーラ膜電気透析法により、ヨウ化水素酸と水酸化物塩水溶液とに分離する工程を含む、ヨウ素回収方法。 - 請求項1または2に記載のヨウ素回収方法であって、
前記廃液がホウ素成分を含む場合、得られた前記脱塩液をpHが11以上となるように調整した後、別の電気透析装置を用いて、前記脱塩液からホウ素含有濃縮液を分離回収するホウ素回収工程を含む、ヨウ素回収方法。 - ヨウ素成分を含有する廃液を、ヨウ素含有濃縮液と脱塩液とに分離する電気透析装置であって、
ヨウ素含有濃縮液を生成する濃縮室と、
ヨウ素成分含有廃液を供給する脱塩室と、
前記濃縮室と前記脱塩室とを仕切るイオン交換膜と、
を備えており、
前記イオン交換膜が、下記の海水濃縮試験に従って測定されるSO4インデックスが、3.0×10-3N以上50.0×10-3N以下である1価選択性陰イオン交換膜を含む、電気透析装置。
<海水濃縮試験>
膜抵抗が1.5Ω・cm2以上2.5Ω・cm2以下である陽イオン交換膜を対に使用し、評価対象の陰イオン交換膜を一価選択面が脱塩室に向くように組入れられた小型電気透析装置(通電膜面積100cm2)を用い、脱塩室に25℃の海水を流速6cm/秒で流し、濃縮室に3.5mol/LのNaCl水溶液を満たして、電流密度3A/dm2で濃縮室の濃度変化がなくなるまで電気透析を行った際に得られる濃縮液中のSO4 2-濃度を、上記SO4インデックスとして測定する。 - 請求項13に記載の電気透析装置であって、
前記1価選択性陰イオン交換膜が、4級アンモニウム基を有する、スチレンジビニルベンゼンの共重合体を含む、電気透析装置。 - ヨウ素成分を含有する廃液をヨウ素含有濃縮液と脱塩液とに分離する電気透析に用いるための陰イオン交換膜であって、
1価選択性陰イオン交換膜であり、
4級アンモニウム基を有する、スチレンジビニルベンゼンの共重合体を含み、
下記の海水濃縮試験に従って測定されるSO4インデックスが、3.0×10-3N以上50.0×10-3N以下である、
ヨウ素成分含有廃液の電気透析用陰イオン交換膜。
<海水濃縮試験>
膜抵抗が1.5Ω・cm2以上2.5Ω・cm2以下である陽イオン交換膜を対に使用し、評価対象の陰イオン交換膜を一価選択面が脱塩室に向くように組入れられた小型電気透析装置(通電膜面積100cm2)を用い、脱塩室に25℃の海水を流速6cm/秒で流し、濃縮室に3.5mol/LのNaCl水溶液を満たして、電流密度3A/dm2で濃縮室の濃度変化がなくなるまで電気透析を行った際に得られる濃縮液中のSO4 2-濃度を、上記SO4インデックスとして測定する。
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