JP2841464B2 - ウラン吸着体 - Google Patents
ウラン吸着体Info
- Publication number
- JP2841464B2 JP2841464B2 JP11066989A JP11066989A JP2841464B2 JP 2841464 B2 JP2841464 B2 JP 2841464B2 JP 11066989 A JP11066989 A JP 11066989A JP 11066989 A JP11066989 A JP 11066989A JP 2841464 B2 JP2841464 B2 JP 2841464B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- uranium
- copolymer
- group
- acrylate
- adsorption
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は特定のビニルモノマーとアミノ基含有ラジカ
ル重合性ビニルモノマーとの共重合体を組成成分とする
ウラン吸着体に関するものである。
ル重合性ビニルモノマーとの共重合体を組成成分とする
ウラン吸着体に関するものである。
＜従来の技術＞ イオン交換樹脂あるいはキレート樹脂等の機能性樹脂
を用いたウラン吸着体は、ウラン鉱石の浸出液からの精
製工程に古くから実用化されていた。未だ実用化には至
っていないが、将来のウラン資源として、海水中のウラ
ンの回収にも有望な方法としてこの方法が世界各地で工
業規模の開発研究の対象となっている。核燃料再処理工
場にあっても工業化はなされておらないが、現在のピュ
レックス法に代表される、大量の溶媒劣化のつきまとう
湿式法を置換する方法として、吸着体による方法は早く
から注目を受けていた。上述の諸工程はいずれもプロセ
スの主工程に対応するものであるが、一般にウランは、
重金属としても、放射性物質としても生物環境有害物質
であるため、電子力工業では廃水処理等の形で、各所で
希薄混合溶液よりのウラン分離を必要としいる。
を用いたウラン吸着体は、ウラン鉱石の浸出液からの精
製工程に古くから実用化されていた。未だ実用化には至
っていないが、将来のウラン資源として、海水中のウラ
ンの回収にも有望な方法としてこの方法が世界各地で工
業規模の開発研究の対象となっている。核燃料再処理工
場にあっても工業化はなされておらないが、現在のピュ
レックス法に代表される、大量の溶媒劣化のつきまとう
湿式法を置換する方法として、吸着体による方法は早く
から注目を受けていた。上述の諸工程はいずれもプロセ
スの主工程に対応するものであるが、一般にウランは、
重金属としても、放射性物質としても生物環境有害物質
であるため、電子力工業では廃水処理等の形で、各所で
希薄混合溶液よりのウラン分離を必要としいる。
ウラン鉱石の浸出液からの精製工程に実用されるイオ
ン交換樹脂には、強硫酸酸性のウラン溶液から、主とし
て陰イオン錯塩UO2（SO4）3 4-を吸着分離するために、
第三級アミン基を活性基とする強塩基性イオン交換樹脂
が用いられている。市販の例えばアンバーライトIRA−4
00とそのシリーズ、ダウエックス−Ｉとそのシリーズの
各グレードはこの系統である。また一方では、弱塩基性
イオン交換樹脂の使用も提案されている。例えば、ピリ
ジン−ジビニルベンジル共重合体のイオン交換樹脂は低
品位ウラン鉱からのウラン回収に優れた結果を与えると
云う。（保田ら、特公昭54−37016号公報：特公昭61−1
171号公報；特開昭54−103715号公報、広栄化学工業
（株）、技術資料、弱塩基性イオン交換樹脂KEX）。
ン交換樹脂には、強硫酸酸性のウラン溶液から、主とし
て陰イオン錯塩UO2（SO4）3 4-を吸着分離するために、
第三級アミン基を活性基とする強塩基性イオン交換樹脂
が用いられている。市販の例えばアンバーライトIRA−4
00とそのシリーズ、ダウエックス−Ｉとそのシリーズの
各グレードはこの系統である。また一方では、弱塩基性
イオン交換樹脂の使用も提案されている。例えば、ピリ
ジン−ジビニルベンジル共重合体のイオン交換樹脂は低
品位ウラン鉱からのウラン回収に優れた結果を与えると
云う。（保田ら、特公昭54−37016号公報：特公昭61−1
171号公報；特開昭54−103715号公報、広栄化学工業
（株）、技術資料、弱塩基性イオン交換樹脂KEX）。
海水中のウラン回収用吸着剤として有力視されている
のは含水酸化チタン系吸着剤とアミドキシム型吸着剤で
あると云う（江川ら、日本原子力学会誌29（12）1079
（1987））。その他にも数多くの吸着材の提案がある。
キレート型の市販吸着樹脂には例えばスミキレートCR2
が優れたウラン吸着能を示す。
のは含水酸化チタン系吸着剤とアミドキシム型吸着剤で
あると云う（江川ら、日本原子力学会誌29（12）1079
（1987））。その他にも数多くの吸着材の提案がある。
キレート型の市販吸着樹脂には例えばスミキレートCR2
が優れたウラン吸着能を示す。
これらの既存の技術は、吸着容量、他イオンに対する
選択性、吸着速度、耐膨潤性、脱着性、耐酸化性、耐化
学薬品性あるいは耐劣化性等において、ある程度産業界
の要求を満たすものであったが、既に述べたとおりの多
様な用途を満足させるためには、従来の機能性材料の性
能を補完するより多くの特徴的な機能性材料をより安価
に提供する必要がある。
選択性、吸着速度、耐膨潤性、脱着性、耐酸化性、耐化
学薬品性あるいは耐劣化性等において、ある程度産業界
の要求を満たすものであったが、既に述べたとおりの多
様な用途を満足させるためには、従来の機能性材料の性
能を補完するより多くの特徴的な機能性材料をより安価
に提供する必要がある。
＜本発明が解決しようとする課題＞ 本発明の目的は、酸吸収能とウラン吸着能のバランス
に独自の特徴を持ち安価に製造できる可能性のあるウラ
ン吸着剤を提供し、これによってより完全な分離回収技
術を確立する基礎を提供することにある。
に独自の特徴を持ち安価に製造できる可能性のあるウラ
ン吸着剤を提供し、これによってより完全な分離回収技
術を確立する基礎を提供することにある。
＜課題を解決するための手段＞ 本発明者らはかかる観点より鋭意研究を進めた結果、
従来にない特定組成のビニルモノマーとアミノ基含有ラ
ジカル重合性ビニルモノマーとの共重合体が上記課題の
特徴と可能性を備え、本発明の目的に最適であることを
見出した。
従来にない特定組成のビニルモノマーとアミノ基含有ラ
ジカル重合性ビニルモノマーとの共重合体が上記課題の
特徴と可能性を備え、本発明の目的に最適であることを
見出した。
すなわち、本発明は、スチレン、塩化ビニル、ブタジ
エン、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル
酸ブチルおよびメタアクリル酸メチルから成る群より選
ばれる１種または２種以上であるビニルモノマーを20〜
98重量％、一般式（Ａ） （式中、R1は水素またはメチル基、ＸはＯまたはNH、R2
およびR3は炭素数１ないし４のアルキル基、ｎは２ない
し５の整数を示す） で表される１種または２種以上のアミノ基含有ラジカル
重合性ビニルモノマー２〜80重量％を含有する共重合体
を組成成分とするウラン吸着体に係るものである。
エン、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル
酸ブチルおよびメタアクリル酸メチルから成る群より選
ばれる１種または２種以上であるビニルモノマーを20〜
98重量％、一般式（Ａ） （式中、R1は水素またはメチル基、ＸはＯまたはNH、R2
およびR3は炭素数１ないし４のアルキル基、ｎは２ない
し５の整数を示す） で表される１種または２種以上のアミノ基含有ラジカル
重合性ビニルモノマー２〜80重量％を含有する共重合体
を組成成分とするウラン吸着体に係るものである。
本発明に用いる共重合体の製造にはアニオン溶液重合
法もあるが、乳化重合法を適用するのがもっとも一般的
である。その重合条件は通常の乳化重合高分子製造プロ
セスのそれに入っている。従って、本共重合体は経済的
にすぐれた基盤を有すると云える。
法もあるが、乳化重合法を適用するのがもっとも一般的
である。その重合条件は通常の乳化重合高分子製造プロ
セスのそれに入っている。従って、本共重合体は経済的
にすぐれた基盤を有すると云える。
本発明において製造されるスチレン共重合体用の一般
式（Ａ）で示されるアミノ基含有ラジカル重合性ビニル
モノマーの好ましい具体例としては、ジメチルアミノエ
チルアクリルアミド、ジメチルアミノプロピルアクリル
アミド、ジメチルアミノブチルアクリルアミド、ジエチ
ルアミノエチルアクリルアミド、ジエチルアミノプロピ
ルアクリルアミド、ジエチルアミノブチルアクリルアミ
ド、ジ−ｎ−ブチルアミノエチルアクリルアミド、ジ−
ｎ−ブチルアミノプロピルアクリルアミド、ジ−ｎ−ブ
チルアミノブチルアクリルアミド、Ｎ−（1,1−ジメチ
ル−３−ジメチルアミノプロピル）アクリルアミド、Ｎ
−（２−メチル−３−ジメチルアミノプロピル）アクリ
ルアミドなど、およびこれらに対応するメタアクリルア
ミド誘導体、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメ
チルアミノプロピルアクリレート、ジメチルアミノブチ
ルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、
ジエチルアミノプロピルアクリレート、ジエチルアミノ
ブチルアクリレート、ジ−ｎ−ブチルアミノエチルアク
リレート、ジ−ｎ−ブチルアミノプロピルアクリレー
ト、ジ−ｎ−ブチルアミノブチルアクリレート、Ｎ−
（1,1−ジメチル−３−ジメチルアミノプロピル）アク
リレート、Ｎ−（２−メチル−３−ジメチルアミノプロ
ピル）アクリレートなど、およびこれらに対応するメタ
アクリルアミド誘導体が挙げられる。
式（Ａ）で示されるアミノ基含有ラジカル重合性ビニル
モノマーの好ましい具体例としては、ジメチルアミノエ
チルアクリルアミド、ジメチルアミノプロピルアクリル
アミド、ジメチルアミノブチルアクリルアミド、ジエチ
ルアミノエチルアクリルアミド、ジエチルアミノプロピ
ルアクリルアミド、ジエチルアミノブチルアクリルアミ
ド、ジ−ｎ−ブチルアミノエチルアクリルアミド、ジ−
ｎ−ブチルアミノプロピルアクリルアミド、ジ−ｎ−ブ
チルアミノブチルアクリルアミド、Ｎ−（1,1−ジメチ
ル−３−ジメチルアミノプロピル）アクリルアミド、Ｎ
−（２−メチル−３−ジメチルアミノプロピル）アクリ
ルアミドなど、およびこれらに対応するメタアクリルア
ミド誘導体、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメ
チルアミノプロピルアクリレート、ジメチルアミノブチ
ルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、
ジエチルアミノプロピルアクリレート、ジエチルアミノ
ブチルアクリレート、ジ−ｎ−ブチルアミノエチルアク
リレート、ジ−ｎ−ブチルアミノプロピルアクリレー
ト、ジ−ｎ−ブチルアミノブチルアクリレート、Ｎ−
（1,1−ジメチル−３−ジメチルアミノプロピル）アク
リレート、Ｎ−（２−メチル−３−ジメチルアミノプロ
ピル）アクリレートなど、およびこれらに対応するメタ
アクリルアミド誘導体が挙げられる。
特に好ましい該コモノマーとしては、ジメチルアミノ
プロピルアクリルアミド、ジメチルアミノプロピルメタ
アクリルアミド、ジメチルアミノプロピルアクリルアミ
ド、ジ−ｎ−プロピルアミノプロピルアクリルアミド、
ジ−ｎ−ブチルアミノプロピルアクリルアミド、ジメチ
ルアミノエチルメタクリレートおよびジエチルアミノエ
チルメタアクリレートが挙げられる。
プロピルアクリルアミド、ジメチルアミノプロピルメタ
アクリルアミド、ジメチルアミノプロピルアクリルアミ
ド、ジ−ｎ−プロピルアミノプロピルアクリルアミド、
ジ−ｎ−ブチルアミノプロピルアクリルアミド、ジメチ
ルアミノエチルメタクリレートおよびジエチルアミノエ
チルメタアクリレートが挙げられる。
本発明において使用される前記（Ａ）コモノマーと共
重合するビニルモノマーは、スチレン、塩化ビニル、ブ
タジエン、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アク
リル酸ブチルおよびメタクリル酸メチルから成る群より
選ばれる１種または２種以上である。またアミノ基、水
酸基、カルボン酸基、メトキシ基等を含有する官能性ビ
ニルモノマーを必要に応じて共重合することも可能であ
る。
重合するビニルモノマーは、スチレン、塩化ビニル、ブ
タジエン、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アク
リル酸ブチルおよびメタクリル酸メチルから成る群より
選ばれる１種または２種以上である。またアミノ基、水
酸基、カルボン酸基、メトキシ基等を含有する官能性ビ
ニルモノマーを必要に応じて共重合することも可能であ
る。
アミノ基含有ラジカル重合性ビニルモノマーを示す一
般式（Ａ）において、ｎが１あるいは６より大きいコモ
ノマーおよび／または炭素数が５より大きいR2およびR3
に対応するコモノマーについてはコモノマー自体の工業
的合成が比較的困難で高価であるばかりでなく、ものに
よっては加熱状態で不安定であったり、粘度が多きすぎ
るために、重合プロセスに適用することが困難になる場
合がある。重合方法は、溶液重合、塊状重合、懸濁重合
等、一般的に使用される重合方法であれば、いずれも使
用できるが、もっとも好ましい方法は乳化重合により合
成する方法である。
般式（Ａ）において、ｎが１あるいは６より大きいコモ
ノマーおよび／または炭素数が５より大きいR2およびR3
に対応するコモノマーについてはコモノマー自体の工業
的合成が比較的困難で高価であるばかりでなく、ものに
よっては加熱状態で不安定であったり、粘度が多きすぎ
るために、重合プロセスに適用することが困難になる場
合がある。重合方法は、溶液重合、塊状重合、懸濁重合
等、一般的に使用される重合方法であれば、いずれも使
用できるが、もっとも好ましい方法は乳化重合により合
成する方法である。
乳化重合において使用する重合開始剤としてはフリー
ラジカルを発生する化合物であればいずれも使用するこ
とが可能であり、例えば2,2′−アゾビス（２−アミノ
プロパン）塩酸塩、過酸化水素あるいはこれと還元剤と
の組み合わせ、ベンゾイルバーオキサイド、キュメンハ
イドロパーオキサイドやｔ−ブチルハイドロパーオキサ
イドあるいはこれらと還元剤との組み合わせが好ましく
用いられる。又過硫酸アンモニウム等のアニオン性の重
合開始剤も使用可能である。
ラジカルを発生する化合物であればいずれも使用するこ
とが可能であり、例えば2,2′−アゾビス（２−アミノ
プロパン）塩酸塩、過酸化水素あるいはこれと還元剤と
の組み合わせ、ベンゾイルバーオキサイド、キュメンハ
イドロパーオキサイドやｔ−ブチルハイドロパーオキサ
イドあるいはこれらと還元剤との組み合わせが好ましく
用いられる。又過硫酸アンモニウム等のアニオン性の重
合開始剤も使用可能である。
水分散重合を行なう場合の界面活性剤としては、通常
用いられている、カチオンまたはノニオン性界面活性剤
が用いられるが、界面活性剤を用いないソープフリー重
合でも安定なカチオン性ポリマーの水分散体が得られ
る。
用いられている、カチオンまたはノニオン性界面活性剤
が用いられるが、界面活性剤を用いないソープフリー重
合でも安定なカチオン性ポリマーの水分散体が得られ
る。
本発明における新規共重合体中のアミノ基含有ラジカ
ル重合性ビニルモノマーの含有量は２〜80重量％であ
る。アミノ基含有ラジカル重合性ビニルモノマーが２重
量％未満では、ウラン吸着容量が低すぎる、また80重量
％を超える高含有量では、酸の吸収力が強まり樹脂が酸
性溶液中で膨潤し場合により形状破壊を伴うために、樹
脂はそのままでは使用できない。樹脂の酸の吸収力はお
そらくアミノ基の塩基性に起因すると考えられるが、樹
脂の膨潤は、この吸収力と分子間凝集力に強く関係して
いると思われる。従って樹脂の膨潤を工業的に最適な大
きさに抑えるためには、架橋が必須の条件である。一方
樹脂のイオン交換速度は架橋度が上がると低下する。交
換に利用される官能基の数も減少する。また形状加工性
も悪化する。80重量％程度のコモノマー量が本共重合体
が工業的に有用であるための上限である。
ル重合性ビニルモノマーの含有量は２〜80重量％であ
る。アミノ基含有ラジカル重合性ビニルモノマーが２重
量％未満では、ウラン吸着容量が低すぎる、また80重量
％を超える高含有量では、酸の吸収力が強まり樹脂が酸
性溶液中で膨潤し場合により形状破壊を伴うために、樹
脂はそのままでは使用できない。樹脂の酸の吸収力はお
そらくアミノ基の塩基性に起因すると考えられるが、樹
脂の膨潤は、この吸収力と分子間凝集力に強く関係して
いると思われる。従って樹脂の膨潤を工業的に最適な大
きさに抑えるためには、架橋が必須の条件である。一方
樹脂のイオン交換速度は架橋度が上がると低下する。交
換に利用される官能基の数も減少する。また形状加工性
も悪化する。80重量％程度のコモノマー量が本共重合体
が工業的に有用であるための上限である。
本発明における共重合体を製造するにあたっては、ア
ミノ基含有ラジカル重合性ビニルモノマーを重合系にポ
ンプで安定供給しやすくする目的や、共重合体の柔軟性
を増す目的などのためにビニルモノマーと共重合可能な
少なくとも１種以上の他のエチレン性不飽和コモノマー
を必要に応じて組み合わせることができる。この場合に
使用される該エチレン性不飽和コモノマーの重合単位
は、０〜20重量％、好ましくは０〜15重量％である。ま
た該エチレン性不飽和コモノマーの好ましい具体例とし
ては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリ
ル酸メチル、酢酸ビニル、ジメチルアミノエチルメタク
リレート、およびジメチルアミノエチルアクリレートな
どが挙げられる。
ミノ基含有ラジカル重合性ビニルモノマーを重合系にポ
ンプで安定供給しやすくする目的や、共重合体の柔軟性
を増す目的などのためにビニルモノマーと共重合可能な
少なくとも１種以上の他のエチレン性不飽和コモノマー
を必要に応じて組み合わせることができる。この場合に
使用される該エチレン性不飽和コモノマーの重合単位
は、０〜20重量％、好ましくは０〜15重量％である。ま
た該エチレン性不飽和コモノマーの好ましい具体例とし
ては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリ
ル酸メチル、酢酸ビニル、ジメチルアミノエチルメタク
リレート、およびジメチルアミノエチルアクリレートな
どが挙げられる。
本共重合体は重合形状のままで利用することも可能で
あるが、共重合体を適当な方法、例えばメタノールによ
り沈殿分離精製したのち、熱可塑性を利用した吸脱着に
適切な形状に成型するものも有利な方法である。強固な
架橋を行なわなかった本共重合体はチューブ、マット、
フィルム、ロッド、繊維、不織布、織布あるいは中空糸
などに自由に成型でき、またそれ単独だけでなく、他の
高分子、金属材料、ガラス、木材などの無機材料との複
合材料としても応用ができる。複合材料として利用する
場合には、本共重合体に機能性を分担せしめ、他材料に
構造材としての役割を分担させるのが普通である。その
際本共重合体が極性の低いビニルモノマーと極性の強い
アミノ基含有ラジカル重合性ビニルモノマーより成立つ
ときは、その親和性のゆえに、他材料として選べる材料
の範囲を幅広いものとしている。これが本共重合体の有
用性を一段と高めている。
あるが、共重合体を適当な方法、例えばメタノールによ
り沈殿分離精製したのち、熱可塑性を利用した吸脱着に
適切な形状に成型するものも有利な方法である。強固な
架橋を行なわなかった本共重合体はチューブ、マット、
フィルム、ロッド、繊維、不織布、織布あるいは中空糸
などに自由に成型でき、またそれ単独だけでなく、他の
高分子、金属材料、ガラス、木材などの無機材料との複
合材料としても応用ができる。複合材料として利用する
場合には、本共重合体に機能性を分担せしめ、他材料に
構造材としての役割を分担させるのが普通である。その
際本共重合体が極性の低いビニルモノマーと極性の強い
アミノ基含有ラジカル重合性ビニルモノマーより成立つ
ときは、その親和性のゆえに、他材料として選べる材料
の範囲を幅広いものとしている。これが本共重合体の有
用性を一段と高めている。
本共重合体のウラン吸着能はコモノマーの持つキレー
ト能およびアミノ基の弱塩基性に基づくイオン交換性に
依ると考えられる。このアミノ基は容易に四級アンモニ
ウム塩化し、例えば塩酸酸性溶液中では−NH+（CH3）2C
l-となるであろう。この共重合体が現象的にイオン交換
樹脂あるいはキレート樹脂と同様に吸着性能がpHに強く
支配される理由は、本共重合体のウラン吸着の主要な原
因がこのアミノ基の窒素原子であることを示唆するので
ある。
ト能およびアミノ基の弱塩基性に基づくイオン交換性に
依ると考えられる。このアミノ基は容易に四級アンモニ
ウム塩化し、例えば塩酸酸性溶液中では−NH+（CH3）2C
l-となるであろう。この共重合体が現象的にイオン交換
樹脂あるいはキレート樹脂と同様に吸着性能がpHに強く
支配される理由は、本共重合体のウラン吸着の主要な原
因がこのアミノ基の窒素原子であることを示唆するので
ある。
本共重合体を用いた水溶液よりのウラン吸着分離工程
は以下の態様を取るのが一般的であるが、もちろん特許
請求の範囲がそれにより拘束されるものではない。
は以下の態様を取るのが一般的であるが、もちろん特許
請求の範囲がそれにより拘束されるものではない。
まず要処理水溶液は処理後のpHが4.5〜9.8更に好まし
くは6.0〜9.2になるように調整される。この際ウラニル
イオンを炭酸イオンに代表される陰イオンにより錯化
し、使用域のpHで沈澱を起さしめないことが大切であ
る。吸着はこの樹脂のビーズあるいはペレットを必要高
さまで充填した固定床あるいは繊維マット不織布又は織
布による濾布をそなえた濾過器を必要段数重ねた構造の
濾過器により要処理水溶液を連続的に通過させる。その
とき充填物の寸法形状あるいは濾布の網目構造を選ぶこ
とにより例えば圧力損失、実効吸着容量、吸着速度、充
填物の交換方式などに重点を置き替えた、変化に富む設
計が可能である。この可能性の中には、もちろん移動床
あるいは流動床方式による連続式も含まれている。
くは6.0〜9.2になるように調整される。この際ウラニル
イオンを炭酸イオンに代表される陰イオンにより錯化
し、使用域のpHで沈澱を起さしめないことが大切であ
る。吸着はこの樹脂のビーズあるいはペレットを必要高
さまで充填した固定床あるいは繊維マット不織布又は織
布による濾布をそなえた濾過器を必要段数重ねた構造の
濾過器により要処理水溶液を連続的に通過させる。その
とき充填物の寸法形状あるいは濾布の網目構造を選ぶこ
とにより例えば圧力損失、実効吸着容量、吸着速度、充
填物の交換方式などに重点を置き替えた、変化に富む設
計が可能である。この可能性の中には、もちろん移動床
あるいは流動床方式による連続式も含まれている。
本共重合体の吸着量が破過点に達した際はすみやかに
再生あるいは取替え操作を行う。再生にはあらかじめ鉱
酸で洗浄したのち、ウラン溶離剤を用いる方法が弱塩基
性イオン交換樹脂の場合に提案されている（特開昭54−
103715号公報）。しかし本共重合体では単に鉱酸で処理
するだけで充分溶離させることができる。この溶離の容
易さも本発明の有利な点である。
再生あるいは取替え操作を行う。再生にはあらかじめ鉱
酸で洗浄したのち、ウラン溶離剤を用いる方法が弱塩基
性イオン交換樹脂の場合に提案されている（特開昭54−
103715号公報）。しかし本共重合体では単に鉱酸で処理
するだけで充分溶離させることができる。この溶離の容
易さも本発明の有利な点である。
ウラン自体は極めて稀薄で、ある程度のその他のイオ
ンの同時吸着を考慮せねばならないような、環境保全の
安全対策として用いるような場合はウランの湿式の溶離
回収はあまり経済的でないかも知れない。そのような場
合は本共重合体は使いすてにされる。この使用済の吸着
樹脂は減容とウラン回収のために焼却処理することが好
ましい。この共重合体は硫黄を含まないために、焼却の
際にそれ自体から三酸化硫黄を発生しない。従って処理
廃水に硫酸根あるいはその他の硫黄化合物を含まない場
合は焼却炉で最も重要な事故である腐蝕トラブルを回避
できる。もし廃水中に硫黄化合物を含む場合でもその置
換は、比較的容易であるため、多少のプロセスの追加に
よって、上述の長所を行かすことができる。これは本共
重合体を用いるプロセスの優れた他の一面である。
ンの同時吸着を考慮せねばならないような、環境保全の
安全対策として用いるような場合はウランの湿式の溶離
回収はあまり経済的でないかも知れない。そのような場
合は本共重合体は使いすてにされる。この使用済の吸着
樹脂は減容とウラン回収のために焼却処理することが好
ましい。この共重合体は硫黄を含まないために、焼却の
際にそれ自体から三酸化硫黄を発生しない。従って処理
廃水に硫酸根あるいはその他の硫黄化合物を含まない場
合は焼却炉で最も重要な事故である腐蝕トラブルを回避
できる。もし廃水中に硫黄化合物を含む場合でもその置
換は、比較的容易であるため、多少のプロセスの追加に
よって、上述の長所を行かすことができる。これは本共
重合体を用いるプロセスの優れた他の一面である。
＜実施例＞ 以下、本発明を実施例および参考例によって説明する
が、本発明はこれらによって限定されるものではない。
が、本発明はこれらによって限定されるものではない。
実施例１ 還流冷却器、温度計、撹拌機を備えた21のセパラブル
フラスコに水600g、ジメチルアミノプロピルアクリルア
ミド（DMAPAA）80gと36％塩酸52g（共重合体のアミノ基
に対し、モル比で1.0に相当する塩酸）、スチレン320g
を撹拌下に仕込み、60℃に昇温した後、反応系内を窒素
ガスで置換した。
フラスコに水600g、ジメチルアミノプロピルアクリルア
ミド（DMAPAA）80gと36％塩酸52g（共重合体のアミノ基
に対し、モル比で1.0に相当する塩酸）、スチレン320g
を撹拌下に仕込み、60℃に昇温した後、反応系内を窒素
ガスで置換した。
次に５％2.2−アゾビス（２−アミノジノプロパン）
塩酸塩水溶液を４時間一定速度で反応系内に供給して反
応させた。４時間後更に80℃昇温し、２時間反応させ残
留モノマーが0.5％以下に減少したところで重合を終了
した。
塩酸塩水溶液を４時間一定速度で反応系内に供給して反
応させた。４時間後更に80℃昇温し、２時間反応させ残
留モノマーが0.5％以下に減少したところで重合を終了
した。
このようにして生成したエマルジョンをアセトンに投
入して沈殿させ分離精製した。この試料をＡとする。同
様にして、DMAPAAをジエチルアミノプロピルアクリルア
ミド（DEAPAA）80gに代えて重合したものを試料Ｂと
し、スチレンを240g、ｎ−ブチルアクリレート80g仕込
んで重合したものを試料Ｃ、DMAPAAをジメチルアミノエ
チルメタクリレート（DMAEM）80g、DMAPAAをジエチルア
ミノエチルメタクリレート（DEAEM）80gに変えて重合し
たものをそれぞれ試料Ｄ、試料Ｅとした。
入して沈殿させ分離精製した。この試料をＡとする。同
様にして、DMAPAAをジエチルアミノプロピルアクリルア
ミド（DEAPAA）80gに代えて重合したものを試料Ｂと
し、スチレンを240g、ｎ−ブチルアクリレート80g仕込
んで重合したものを試料Ｃ、DMAPAAをジメチルアミノエ
チルメタクリレート（DMAEM）80g、DMAPAAをジエチルア
ミノエチルメタクリレート（DEAEM）80gに変えて重合し
たものをそれぞれ試料Ｄ、試料Ｅとした。
その特性解析の結果は第１表のとおりである。
実施例２ スチレン共重合体のＵ吸着のpH特性を求めるために、
粉末状のＡの1gを硝酸によりpH調整をした硝酸ウラニル
溶液（４倍モルの炭酸イオンを含む。）50ccに入れ、常
温でスターラーにより48時間撹拌し平衡後のpHおよびウ
ラン濃度を測った。初期ウラン濃度はウラン重量濃度で
100ppmであった。ウラン濃度はセイコー電子工業（株）
製プラズマ発光分光分析装置（ICP−AES）SPS7000によ
り測定した。その結果は第２表の通りで、ウランの吸脱
着がpHの調節により容易にできることを示す。
粉末状のＡの1gを硝酸によりpH調整をした硝酸ウラニル
溶液（４倍モルの炭酸イオンを含む。）50ccに入れ、常
温でスターラーにより48時間撹拌し平衡後のpHおよびウ
ラン濃度を測った。初期ウラン濃度はウラン重量濃度で
100ppmであった。ウラン濃度はセイコー電子工業（株）
製プラズマ発光分光分析装置（ICP−AES）SPS7000によ
り測定した。その結果は第２表の通りで、ウランの吸脱
着がpHの調節により容易にできることを示す。
共重合体B,Cによってもほぼ同様の結果が得られた。
実施例３ 実施例１の共重合体ペレットＡをスターラで撹拌中の
各種の希硝酸に12時間浸した。その浸漬後の希硝酸の示
すpHとほぼ同一pHとなるように水素イオン濃度を調整し
た硝酸ウラニル溶液（ウラン＝1500wt ppm、４倍モルの
炭酸ソーダを含む。調整前pH＝10.5）50mlに上記水素イ
オン吸着処理ずみの本共重合体ペレット0.1〜2.0gを投
入し、約16時間スターラで撹拌した。最終のpHは6.5〜
8.0であった。吸着結果を第３表に示す。
各種の希硝酸に12時間浸した。その浸漬後の希硝酸の示
すpHとほぼ同一pHとなるように水素イオン濃度を調整し
た硝酸ウラニル溶液（ウラン＝1500wt ppm、４倍モルの
炭酸ソーダを含む。調整前pH＝10.5）50mlに上記水素イ
オン吸着処理ずみの本共重合体ペレット0.1〜2.0gを投
入し、約16時間スターラで撹拌した。最終のpHは6.5〜
8.0であった。吸着結果を第３表に示す。
どの実験においても沈澱は生成しなかった。共重合体
Ｂ、Ｃによってもほぼ同様の結果が得られた。
Ｂ、Ｃによってもほぼ同様の結果が得られた。
実施例４ 実施例１の試料Ａ、Ｂ、ＣのH+イオン吸着能を硝酸水
溶液について検討した。試料2gを各種濃度の硝酸液50ml
に16時間浸せき撹拌した。結果を第４表に示す。D,Eに
ついては試料を0.5gとした。その他の条件は同じであ
る。
溶液について検討した。試料2gを各種濃度の硝酸液50ml
に16時間浸せき撹拌した。結果を第４表に示す。D,Eに
ついては試料を0.5gとした。その他の条件は同じであ
る。
結果を第４表に示す。
実験番号のアルファベットは試料の種類を表す。
実施例 ５ スチレン共重合体のＵ吸着のpH特性を求めるために粉
末状Ｅの1gを硫酸によりpH調整した硫酸ウラニル溶液50
mlに入れ常温でスターラにより48時間撹拌し平衡後のpH
およびウラン濃度を測った。その結果を第５表に示す。
末状Ｅの1gを硫酸によりpH調整した硫酸ウラニル溶液50
mlに入れ常温でスターラにより48時間撹拌し平衡後のpH
およびウラン濃度を測った。その結果を第５表に示す。
共重合体Ｅによってもほぼ同様な結果が得られた。
実施例 ６ スチレン共重合体Ｅの粉末をスターラで撹拌中の希硫
酸に12時間浸漬した。その浸漬後の希硫酸の示すpHとほ
ぼ同一pHとなるように水素イオン濃度を調節した。硫酸
ウラニル溶液（ウラン500ppm調節前pH.3.0）50mlに上記
水素イオン吸着処理済の本共重合体Ｅの粉末0.1〜2.0g
を投入し約16時間スターラで撹拌した。最終のpHは2.5
〜3.0であった。吸着結果を第６表に示す。
酸に12時間浸漬した。その浸漬後の希硫酸の示すpHとほ
ぼ同一pHとなるように水素イオン濃度を調節した。硫酸
ウラニル溶液（ウラン500ppm調節前pH.3.0）50mlに上記
水素イオン吸着処理済の本共重合体Ｅの粉末0.1〜2.0g
を投入し約16時間スターラで撹拌した。最終のpHは2.5
〜3.0であった。吸着結果を第６表に示す。
どの実験においても沈殿は生じなかった。
＜発明の効果＞ 本発明のビニルモノマーとアミノ基含有ラジカル重合
性ビニルモノマーの共重合体を用いることにより、水溶
液中のウランを容易に吸脱着することができるようにな
った。
性ビニルモノマーの共重合体を用いることにより、水溶
液中のウランを容易に吸脱着することができるようにな
った。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ２１Ｆ 9/12 ５０１ Ｇ２１Ｆ 9/12 ５０１Ａ (72)発明者 碓氷 昌宏 千葉県市原市姉崎海岸５―１ 住友化学 工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−302942（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−219718（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−31836（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−63550（ＪＰ，Ａ) 特公 昭49−45307（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭42−22523（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C02F 1/28 B01J 20/00 - 20/34 G21F 9/12 C08F 220/34 C08F 10/00 - 10/14 C08F 110/00 - 110/14 C08F 210/00 - 210/18
Claims (2)
- 【請求項１】スチレン、塩化ビニル、ブタジエン、アク
リル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチルお
よびメタアクリル酸メチルから成る群より選ばれる１種
または２種以上であるビニルモノマーを20〜98重量％、
一般式（Ａ） （式中、R1は水素またはメチル基、ＸはＯまたはNH、R2
およびR3は炭素数１ないし４のアルキル基、ｎは２ない
し５の整数を示す） で表される１種または２種以上のアミノ基含有ラジカル
重合性ビニルモノマー２〜80重量％を含有する共重合体
を組成成分とするウラン吸着体。 - 【請求項２】アミノ基含有ラジカル重合性ビニルモノマ
ーがジメチルアミノプロピルアクリルアミド、ジメチル
アミノエチルメタアクリレート、およびジエチルアミノ
エチルメタアクリレートから成る群より選ばれる１種ま
たは２種以上である請求項１に記載のウラン吸着体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11066989A JP2841464B2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | ウラン吸着体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11066989A JP2841464B2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | ウラン吸着体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02290249A JPH02290249A (ja) | 1990-11-30 |
| JP2841464B2 true JP2841464B2 (ja) | 1998-12-24 |
Family
ID=14541464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11066989A Expired - Lifetime JP2841464B2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | ウラン吸着体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2841464B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007245066A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Mitsubishi Nuclear Fuel Co Ltd | ウラン抽出剤及びその製造方法、該抽出剤を用いてウランをスクラップウランから抽出する方法 |
-
1989
- 1989-04-28 JP JP11066989A patent/JP2841464B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02290249A (ja) | 1990-11-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Beauvais et al. | Polymer-supported reagents for the selective complexation of metal ions: an overview | |
| Astheimer et al. | Development of sorbers for the recovery of uranium from seawater. Part 2. The accumulation of uranium from seawater by resins containing amidoxime and imidoxime functional groups | |
| EP0340975B1 (en) | Ethylene copolymers as sorbers of metallic ions from solutions | |
| Zong et al. | Synthesis of polyacrylonitrile-grafted cross-linked N-chlorosulfonamidated polystyrene via surface-initiated ARGET ATRP, and use of the resin in mercury removal after modification | |
| EP0618843A4 (en) | Ion exchange resins based on phosphonic acid. | |
| US4876036A (en) | Process for the extraction of cations and application thereof to the treatment of aqueous effluents | |
| JP5002654B2 (ja) | ポリプロピレン繊維上でグラフトされる、ポリアザシクロアルカンを含む材料、その調製方法、および、液体からの金属陽イオンの脱離方法 | |
| CN114870818A (zh) | 一种利用聚离子液体凝胶吸附剂吸附分离金、铂、钯的方法 | |
| JPH02187143A (ja) | イミノジ酢酸基を有するキレート樹脂吸着剤の製造方法 | |
| US20050124765A1 (en) | Adsorbent for recovering useful rare metals by adsorption | |
| JP2841464B2 (ja) | ウラン吸着体 | |
| KR20040072705A (ko) | 착화 수지 및 이의 제조 방법 | |
| US4157298A (en) | Method for the removal of ferric ions from a concentrated aqueous zinc solution | |
| JP2638970B2 (ja) | 金属イオン吸収体およびそれを用いる金属イオン吸収方法 | |
| JPH0521123B2 (ja) | ||
| Rahman et al. | Synthesis of polymeric chelating ligands from sago starch for metal removal from electroplating wastewater | |
| JP5499268B2 (ja) | 吸水ゲルを用いた六価クロム含有廃水の処理方法 | |
| Kokufuta et al. | Preparation of copolymer of styrene with hemin and its functional property as cyanide ion exchanger | |
| Maeda et al. | Removal and recovery of nickel ion in sodium citrate solution with chelating resin containing triethylenetetramine side chain | |
| JP2508162B2 (ja) | 重金属の回収方法 | |
| SU496287A1 (ru) | Способ получени сорбентов | |
| JPS6121699B2 (ja) | ||
| CN114505060A (zh) | 一种复合型吸附剂及其制备方法和应用 | |
| JPH0645654B2 (ja) | キレ−ト樹脂及びその製法 | |
| JPH0144645B2 (ja) |