JP4696333B2 - ホウ素の回収方法 - Google Patents
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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホウ素の回収方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ホウ素化合物は、メッキ、ガラス、医薬、染料、合成繊維製造工程などで広く利用されており、これらの製造工程からはホウ素含有水が排出される。また、発電所における排煙脱硫排水やゴミ焼却炉排水としてもホウ素含有水が排出される。斯かるホウ素含有水は、ホウ素選択性樹脂を利用したホウ素の回収方法によって濃縮液として回収された後、例えばセメント等により固物化して埋め立てする等の方法によって処理されている。
【０００３】
上記のホウ素の回収方法は、ホウ素選択性樹脂が充填されたカラムにホウ素含有水を通液させた後、鉱酸水溶液を通液してホウ素選択性樹脂に吸着されたホウ素を脱離させる方法である。従って、効率的にホウ素を脱離させ、ホウ酸濃縮液（再生廃液）の廃液量の削減が出来るならば、後の固物化などの処理およびホウ素高純度回収処理の観点からも有利である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、その目的は、ホウ素選択性樹脂を利用したホウ素の回収方法であって、ホウ素選択性樹脂に吸着されたホウ素の脱離性を改良し、ホウ酸濃縮液（再生廃液）の廃液量を削減し得る様に改良された、工業的に有利なホウ素の回収方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記の目的を達成すべく種々検討を重ねた結果、溶離液として使用する鉱酸水溶液の通液時における温度を特定範囲に維持するならば、ホウ素の脱離性が改良され、ホウ酸濃縮液（再生廃液）の廃液量を削減し得るとの知見を得た。
【０００６】
本発明は、上記の知見に基づき完成されたものであり、その要旨は、ホウ素選択性樹脂が充填されたカラムにホウ素含有水を通液させた後、鉱酸水溶液を通液してホウ素選択性樹脂に吸着されたホウ素を脱離させるホウ素の回収方法において、上記脱離時の鉱酸水溶液の温度を４０〜９０℃に維持することを特徴とするホウ素の回収方法に存する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。本発明において、ホウ素選択性樹脂としては、ホウ素を選択的に吸着し得るイオン交換樹脂である限り特に限定されず、公知のホウ素選択性樹脂を任意に使用することが出来る。特に交換基としてＮ−メチルグルカミン基を有するイオン交換樹脂が好適に使用される。斯かるイオン交換樹脂としては、三菱化学社製の商品「ダイヤイオン（登録商標）ＣＲＢ０１」、「ＣＲＢ０２」、ローム＆ハース社製の商品「アンバーライト（登録商標）ＩＲＡ７４３」、「デュオライト（登録商標）ＥＳ−３７１」、「ユニセレック（登録商標）ＵＲ−３５００」等が挙げられる。
【０００８】
本発明において、ホウ素含有水としては、メッキ、ガラス、医薬、染料、合成繊維製造工程などの各種の製造工程から排出されるホウ素含有水の他、発電所における排煙脱硫排水、ゴミ焼却炉排水などのホウ素含有水が使用される。通常、ホウ素は水中にホウ酸またはホウ酸塩として含有されている。なお、本明細書中、「ホウ素」はホウ酸またはホウ酸塩を意味する。上記の製造工程などから排出されるホウ素含有水は、通常、１０〜２００ｐｐｍのホウ素を含有している。
【０００９】
先ず、本発明においては、ホウ素選択性樹脂が充填されたカラム（ホウ素吸着塔）にホウ素含有水を通液させる。ホウ素含有水は、一旦、原水槽に貯留されてホウ素吸着塔に通液される。その際、予め、濾過器などで処理してホウ素含有水中に含有されている不溶性の不純物を除去するのが好ましい。また、カセイソーダ等のアルカリ剤の添加により、ホウ素含有水のｐＨを通常４〜１０、好ましくは７〜１０に調整する。斯かるｐＨ調整により、ホウ素選択性樹脂によるホウ素の吸着効果が高められる。ホウ素吸着塔にホウ素含有水を通液させる際の空間速度（ＳＶ）は、通常５〜１０Ｈｒ-1である。
【００１０】
次に、本発明においては、ホウ素含有水を通液させた上記のホウ素吸着塔に、鉱酸水溶液を通液してホウ素選択性樹脂に吸着されたホウ素を脱離させる。鉱酸水溶液としては、通常１〜１０重量％濃度の硫酸水溶液や塩酸水溶液などが挙げられるが、特に硫酸水溶液が好適に使用される。鉱酸水溶液の空間速度（ＳＶ）は、通常１〜５Ｈｒ-1である。
【００１１】
本発明においては、上記脱離時の鉱酸水溶液の温度を４０〜９０℃に維持することが重要である。上記の温度が４０℃未満の場合は、ホウ素の脱離性を改良して再生廃液量を削減せんとする本発明の効果を達成することが出来ない。上記の温度が９０℃を超える場合は、ホウ素の脱離性は改良されるものの、不必要に温度が高すぎる結果、ホウ素選択性樹脂の劣化する、発生するガスによりチャンネリングが生じて鉱酸水溶液の円滑な通液が困難となる等の問題がある。上記の温度は、好ましくは４０〜８５℃、更に好ましくは４０〜８０℃である。また、上記の温度の維持は、適当な手段でホウ素選択性樹脂カラムを保温すると共に通液する鉱酸水溶液を加熱することにより行なわれる。
【００１２】
上記の様に様にして回収されたホウ酸濃縮液（再生廃液）、例えば、固物化処理、ホウ素高純度回収処理などに供されるが、本発明によれば、再生廃液量が少ないため、効率的に処理することが出来る。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
【００１４】
実施例１
カセイソーダ水溶液の添加によりｐＨ８に調整された、ホウ素濃度５０ｍｇ／Ｌのホウ素含有水を使用した。内径９．６ｍｍのジャケット付ガラス製カラムに、カセイソーダ水溶液の通液により再生済みのホウ素選択性樹脂（三菱化学社製の商品「ダイヤイオン（登録商標）ＣＲＢ０２」）５０ｍＬを充填し、空間速度（ＳＶ）１０Ｈｒ-1の条件でホウ素含有水を６Ｌ通液した。カラムの流出液中のホウ素濃度は０．１ｍｇ／Ｌ未満であった。その後、空間速度（ＳＶ）２．５Ｈｒ-1の条件で８重量％硫酸水溶液（溶離液）を２５０ｍＬ通液した。この際、ジャケット及び溶離液の温度を８０℃に調整した。ホウ酸の流出曲線を図１中に符号（１）として示す。回収したホウ酸画分の液量、ホウ酸濃度および回収率を表１に示す。
【００１５】
実施例２
実施例１において、ジャケット及び溶離液の温度を５０℃に変更した以外は、実施例１と同様にしてホウ素の回収を行なった。ホウ酸の流出曲線を図１中に符号（２）として示す。回収したホウ酸画分の液量、ホウ酸濃度および回収率を表１に示す。
【００１６】
比較例１
実施例１において、ジャケット及び溶離液の温度を２５℃に変更した以外は、実施例１と同様にしてホウ素の回収を行なった。ホウ酸の流出曲線を図１中に符号（３）として示す。回収したホウ酸画分の液量、ホウ酸濃度および回収率を表１に示す。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【発明の効果】
以上説明した本発明によれば、ホウ素選択性樹脂を利用したホウ素の回収方法であって、ホウ酸濃縮液（再生廃液）の廃液量を低減し得る様に改良された、工業的に有利なホウ素の回収方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１及び２と比較例１で得られたホウ酸の流出曲線
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホウ素の回収方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ホウ素化合物は、メッキ、ガラス、医薬、染料、合成繊維製造工程などで広く利用されており、これらの製造工程からはホウ素含有水が排出される。また、発電所における排煙脱硫排水やゴミ焼却炉排水としてもホウ素含有水が排出される。斯かるホウ素含有水は、ホウ素選択性樹脂を利用したホウ素の回収方法によって濃縮液として回収された後、例えばセメント等により固物化して埋め立てする等の方法によって処理されている。
【０００３】
上記のホウ素の回収方法は、ホウ素選択性樹脂が充填されたカラムにホウ素含有水を通液させた後、鉱酸水溶液を通液してホウ素選択性樹脂に吸着されたホウ素を脱離させる方法である。従って、効率的にホウ素を脱離させ、ホウ酸濃縮液（再生廃液）の廃液量の削減が出来るならば、後の固物化などの処理およびホウ素高純度回収処理の観点からも有利である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、その目的は、ホウ素選択性樹脂を利用したホウ素の回収方法であって、ホウ素選択性樹脂に吸着されたホウ素の脱離性を改良し、ホウ酸濃縮液（再生廃液）の廃液量を削減し得る様に改良された、工業的に有利なホウ素の回収方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記の目的を達成すべく種々検討を重ねた結果、溶離液として使用する鉱酸水溶液の通液時における温度を特定範囲に維持するならば、ホウ素の脱離性が改良され、ホウ酸濃縮液（再生廃液）の廃液量を削減し得るとの知見を得た。
【０００６】
本発明は、上記の知見に基づき完成されたものであり、その要旨は、ホウ素選択性樹脂が充填されたカラムにホウ素含有水を通液させた後、鉱酸水溶液を通液してホウ素選択性樹脂に吸着されたホウ素を脱離させるホウ素の回収方法において、上記脱離時の鉱酸水溶液の温度を４０〜９０℃に維持することを特徴とするホウ素の回収方法に存する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。本発明において、ホウ素選択性樹脂としては、ホウ素を選択的に吸着し得るイオン交換樹脂である限り特に限定されず、公知のホウ素選択性樹脂を任意に使用することが出来る。特に交換基としてＮ−メチルグルカミン基を有するイオン交換樹脂が好適に使用される。斯かるイオン交換樹脂としては、三菱化学社製の商品「ダイヤイオン（登録商標）ＣＲＢ０１」、「ＣＲＢ０２」、ローム＆ハース社製の商品「アンバーライト（登録商標）ＩＲＡ７４３」、「デュオライト（登録商標）ＥＳ−３７１」、「ユニセレック（登録商標）ＵＲ−３５００」等が挙げられる。
【０００８】
本発明において、ホウ素含有水としては、メッキ、ガラス、医薬、染料、合成繊維製造工程などの各種の製造工程から排出されるホウ素含有水の他、発電所における排煙脱硫排水、ゴミ焼却炉排水などのホウ素含有水が使用される。通常、ホウ素は水中にホウ酸またはホウ酸塩として含有されている。なお、本明細書中、「ホウ素」はホウ酸またはホウ酸塩を意味する。上記の製造工程などから排出されるホウ素含有水は、通常、１０〜２００ｐｐｍのホウ素を含有している。
【０００９】
先ず、本発明においては、ホウ素選択性樹脂が充填されたカラム（ホウ素吸着塔）にホウ素含有水を通液させる。ホウ素含有水は、一旦、原水槽に貯留されてホウ素吸着塔に通液される。その際、予め、濾過器などで処理してホウ素含有水中に含有されている不溶性の不純物を除去するのが好ましい。また、カセイソーダ等のアルカリ剤の添加により、ホウ素含有水のｐＨを通常４〜１０、好ましくは７〜１０に調整する。斯かるｐＨ調整により、ホウ素選択性樹脂によるホウ素の吸着効果が高められる。ホウ素吸着塔にホウ素含有水を通液させる際の空間速度（ＳＶ）は、通常５〜１０Ｈｒ-1である。
【００１０】
次に、本発明においては、ホウ素含有水を通液させた上記のホウ素吸着塔に、鉱酸水溶液を通液してホウ素選択性樹脂に吸着されたホウ素を脱離させる。鉱酸水溶液としては、通常１〜１０重量％濃度の硫酸水溶液や塩酸水溶液などが挙げられるが、特に硫酸水溶液が好適に使用される。鉱酸水溶液の空間速度（ＳＶ）は、通常１〜５Ｈｒ-1である。
【００１１】
本発明においては、上記脱離時の鉱酸水溶液の温度を４０〜９０℃に維持することが重要である。上記の温度が４０℃未満の場合は、ホウ素の脱離性を改良して再生廃液量を削減せんとする本発明の効果を達成することが出来ない。上記の温度が９０℃を超える場合は、ホウ素の脱離性は改良されるものの、不必要に温度が高すぎる結果、ホウ素選択性樹脂の劣化する、発生するガスによりチャンネリングが生じて鉱酸水溶液の円滑な通液が困難となる等の問題がある。上記の温度は、好ましくは４０〜８５℃、更に好ましくは４０〜８０℃である。また、上記の温度の維持は、適当な手段でホウ素選択性樹脂カラムを保温すると共に通液する鉱酸水溶液を加熱することにより行なわれる。
【００１２】
上記の様に様にして回収されたホウ酸濃縮液（再生廃液）、例えば、固物化処理、ホウ素高純度回収処理などに供されるが、本発明によれば、再生廃液量が少ないため、効率的に処理することが出来る。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
【００１４】
実施例１
カセイソーダ水溶液の添加によりｐＨ８に調整された、ホウ素濃度５０ｍｇ／Ｌのホウ素含有水を使用した。内径９．６ｍｍのジャケット付ガラス製カラムに、カセイソーダ水溶液の通液により再生済みのホウ素選択性樹脂（三菱化学社製の商品「ダイヤイオン（登録商標）ＣＲＢ０２」）５０ｍＬを充填し、空間速度（ＳＶ）１０Ｈｒ-1の条件でホウ素含有水を６Ｌ通液した。カラムの流出液中のホウ素濃度は０．１ｍｇ／Ｌ未満であった。その後、空間速度（ＳＶ）２．５Ｈｒ-1の条件で８重量％硫酸水溶液（溶離液）を２５０ｍＬ通液した。この際、ジャケット及び溶離液の温度を８０℃に調整した。ホウ酸の流出曲線を図１中に符号（１）として示す。回収したホウ酸画分の液量、ホウ酸濃度および回収率を表１に示す。
【００１５】
実施例２
実施例１において、ジャケット及び溶離液の温度を５０℃に変更した以外は、実施例１と同様にしてホウ素の回収を行なった。ホウ酸の流出曲線を図１中に符号（２）として示す。回収したホウ酸画分の液量、ホウ酸濃度および回収率を表１に示す。
【００１６】
比較例１
実施例１において、ジャケット及び溶離液の温度を２５℃に変更した以外は、実施例１と同様にしてホウ素の回収を行なった。ホウ酸の流出曲線を図１中に符号（３）として示す。回収したホウ酸画分の液量、ホウ酸濃度および回収率を表１に示す。
【００１７】
【表１】
【発明の効果】
以上説明した本発明によれば、ホウ素選択性樹脂を利用したホウ素の回収方法であって、ホウ酸濃縮液（再生廃液）の廃液量を低減し得る様に改良された、工業的に有利なホウ素の回収方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１及び２と比較例１で得られたホウ酸の流出曲線
Claims (2)
- ホウ素選択性樹脂が充填されたカラムにホウ素含有水を通液させた後、鉱酸水溶液を通液してホウ素選択性樹脂に吸着されたホウ素を脱離させるホウ素の回収方法において、上記脱離時の鉱酸水溶液の温度を４０〜９０℃に維持することを特徴とするホウ素の回収方法。
- ホウ素選択性樹脂がＮ−メチルグルカミン基を有するイオン交換樹脂である請求項１に記載のホウ素の回収方法。
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| JPS55430A (en) * | 1978-06-19 | 1980-01-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method and apparatus for processing radioactive liquid waste |
| JPS5913622A (ja) * | 1982-07-12 | 1984-01-24 | Ube Kagaku Kogyo Kk | 海水からのホウ酸回収法 |
| JPS59173182A (ja) * | 1983-03-18 | 1984-10-01 | Kurita Water Ind Ltd | ホウ素含有水の処理方法 |
| JPH03186351A (ja) * | 1989-12-13 | 1991-08-14 | Unitika Ltd | キレート樹脂の再生方法 |
-
2000
- 2000-03-02 JP JP2000057246A patent/JP4696333B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
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