JP5368834B2 - Method for producing ammonium tungstate aqueous solution - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing an ammonium tungstate aqueous solution extremely efficiently by using an anion exchange resin without precipitating salt even via a polytungstate ion. <P>SOLUTION: The method for producing the ammonium tungstate aqueous solution includes: a first step of producing an alkali metal polytungstate aqueous solution by adjusting the pH of an alkali metal tungstate aqueous solution to 3.5-8; a second step of adsorbing the polytungstate ion on the anion exchange resin by bringing the alkali metal polytungstate aqueous solution into contact with the anion exchange resin; a third step of recovering the liquid discharged at the second step; and a fourth step of decomposing the polytungstate ion to elute a tungstate ion by bringing ammonia water containing &ge;8 mol/L ammonia into contact with the polytungstate ion-adsorbed anion exchange resin. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、タングステン酸アンモニウム水溶液の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing an aqueous solution of ammonium tungstate.

タングステンカーバイド(WC)を主成分とし、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)などを結合金属とするとともにTiやTaの炭化物が性能改善のために添加された超硬合金は、硬度や耐摩耗性に優れているため、切削工具、耐摩工具、鉱山工具などとして各種分野で広範囲に使用されている。現在、このような各種分野で使用済みとなった工具のスクラップが多量に発生しており、そのリサイクルが注目されている。   Cemented carbide with tungsten carbide (WC) as the main component, cobalt (Co), nickel (Ni), etc. as the binding metal and Ti or Ta carbide added to improve the performance is hard and wear resistant. Therefore, it is widely used in various fields as cutting tools, wear-resistant tools, mining tools, etc. Currently, a large amount of scraps of used tools in various fields are generated, and their recycling is attracting attention.

中でも、タングステンは希少資源であり、そのような工具中に80質量%程度含有されていることから、工具スクラップ中からタングステンを回収する方法が種々提案されている。たとえば、このようなスクラップを硝酸ナトリウムで溶解し、水溶性塩としてのタングステン酸ナトリウム(Na2WO4)を一旦得た後、これをタングステン酸アンモニウム((NH42WO4)に変換し、最終的にタングステンカーバイドを回収している。 Among them, tungsten is a rare resource and is contained in about 80% by mass in such a tool. Therefore, various methods for recovering tungsten from tool scrap have been proposed. For example, such a scrap is dissolved with sodium nitrate to obtain sodium tungstate (Na 2 WO 4 ) as a water-soluble salt and then converted to ammonium tungstate ((NH 4 ) 2 WO 4 ). Finally, tungsten carbide is recovered.

タングステン酸アンモニウムは、これを水溶液からの結晶化により高純度化される。その結晶を仮焼、還元、炭化すれば容易にタングステンカーバイドを得ることができるため、上記のようなリサイクル工程において重要な物質とされている。   Ammonium tungstate is highly purified by crystallization from an aqueous solution. Tungsten carbide can be easily obtained by calcining, reducing, and carbonizing the crystal, and therefore, it is an important substance in the recycling process as described above.

このようなタングステン酸アンモニウムを生成する方法として、たとえばタングステン酸ナトリウム水溶液をCl形強塩基性陰イオン交換樹脂に接触させた後、塩化アンモニウムおよびアンモニア含有水溶液で溶離させることにより、タングステン酸アンモニウム水溶液を製造する方法が提案されている(特許文献1)。   As a method for producing such an ammonium tungstate, for example, an aqueous solution of ammonium tungstate is obtained by contacting an aqueous solution of sodium tungstate with a Cl-type strongly basic anion exchange resin and then eluting with an aqueous solution containing ammonium chloride and ammonia. A manufacturing method has been proposed (Patent Document 1).

特開2008−150251号公報JP 2008-150251 A

タングステン酸イオン(WO4 2-)は、ポリタングステン酸イオン(本発明においては後述のようにHW621 5-等の総称とする)に比し、同一濃度の水溶液では陰イオン交換樹脂に吸着させる場合の貫流容量が低いことから、吸着時の諸条件を厳密に制御しなければならないとともに、交換効率が低いものであった。しかも、タングステン酸イオンはポリタングステン酸イオンに比し、貫流容量がその溶液濃度に大きく依存し、100g/Lを超える高濃度では貫流点までの吸着量が少なくなるので30〜50g/L程度という比較的低濃度で吸着させる必要があった。このため、タングステン酸イオンを陰イオン交換樹脂に吸着させてアンモニウムイオンを含む溶離液を接触させてタングステン酸アンモニウムを得ようとすると、水の使用量が極めて多量になるという問題があった。 Tungstate ion (WO 4 2- ) is an anion exchange resin in an aqueous solution of the same concentration as compared with polytungstate ion (generally referred to as HW 6 O 21 5- in the present invention as described later). Since the through-flow capacity in the case of adsorption is low, various conditions during adsorption must be strictly controlled, and the exchange efficiency is low. Moreover, the tungstate ion is much more dependent on the solution concentration than the polytungstate ion, and the adsorbed amount up to the pour point is reduced at a high concentration exceeding 100 g / L, which is about 30 to 50 g / L. It was necessary to adsorb at a relatively low concentration. For this reason, when tungstate ions are adsorbed on an anion exchange resin and brought into contact with an eluent containing ammonium ions to obtain ammonium tungstate, there is a problem that the amount of water used becomes extremely large.

これに対して、ポリタングステン酸イオンは、上記のようなタングステン酸イオンに対するメリットが存することに加え、さらに陰イオン交換樹脂の交換基当量(所定数の交換基に吸着できるタングステンのモル数)で比較するとタングステン酸イオンの2.4倍(ポリタングステン酸イオンがHW621 5-の場合、因みにH21240 6-の場合は4倍になる)のタングステンを吸着することができるため、陰イオン交換樹脂による交換効率を大幅に向上させることが期待できる。 On the other hand, polytungstate ion has the advantage over the tungstate ion as described above, and also has an exchange group equivalent of anion exchange resin (mol number of tungsten that can be adsorbed to a predetermined number of exchange groups). 2.4 times the tungstate ions Comparatively (if poly tungstate ions of HW 6 O 21 5-, way in the case of H 2 W 12 O 40 6- quadrupled) capable of adsorbing tungsten Therefore, it can be expected that the exchange efficiency by the anion exchange resin is greatly improved.

しかしながら、ポリタングステン酸イオンは陰イオン交換樹脂に吸着後、アンモニウムイオンを含んだ溶離液で溶離するとポリタングステン酸イオンのアンモニウム塩が多量に析出するという問題があった。陰イオン交換樹脂を充填した陰イオン交換樹脂塔(樹脂充填塔)内でこのような塩(結晶)が析出すると、陰イオン交換樹脂や塔を損傷させたり、塔内が閉塞されてしまう(所謂目詰まり)ため、ポリタングステン酸イオンには上記のような種々のメリットが期待されるものの、これを工業的に用いて陰イオン交換樹脂によりタングステン酸アンモニウムを得ることは極めて困難であると考えられていた。   However, after the polytungstate ion is adsorbed on the anion exchange resin and eluted with an eluent containing ammonium ion, there is a problem that a large amount of ammonium salt of the polytungstate ion precipitates. When such a salt (crystal) precipitates in the anion exchange resin tower (resin packed tower) filled with the anion exchange resin, the anion exchange resin and the tower are damaged or the inside of the tower is blocked (so-called so-called). Therefore, polytungstate ions are expected to have the above-mentioned various merits, but it is considered extremely difficult to obtain ammonium tungstate by anion exchange resin using them industrially. It was.

本発明は、上記のような現状に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、陰イオン交換樹脂を用いてタングステン酸アルカリ金属塩水溶液からタングステン酸アンモニウム水溶液を製造するに際し、ポリタングステン酸イオンを経由するにもかかわらず、塩(結晶)の析出を伴うことなく極めて効率的にタングステン酸アンモニウム水溶液を製造する方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above situation, and the object of the present invention is to produce polytungsten in the production of an aqueous solution of ammonium tungstate from an aqueous solution of alkali metal tungstate using an anion exchange resin. An object of the present invention is to provide a method for producing an ammonium tungstate aqueous solution extremely efficiently without precipitation of a salt (crystal) despite passing through an acid ion.

本発明に係るタングステン酸アンモニウム((NH42WO4)水溶液の製造方法は、タングステン酸アルカリ金属塩水溶液からタングステン酸アンモニウム水溶液を製造する方法であって、タングステン酸アルカリ金属塩水溶液のpHを3.5〜8に調整することにより、ポリタングステン酸アルカリ金属塩水溶液を製造する第1工程と、該ポリタングステン酸アルカリ金属塩水溶液を陰イオン交換樹脂に接触させることにより、ポリタングステン酸イオンを陰イオン交換樹脂に吸着させる第2工程と、該第2工程を経た流出液を回収する第3工程と、ポリタングステン酸イオンが吸着した陰イオン交換樹脂に対して、濃度が8mol/L(モル/リットル)以上のアンモニアを含むアンモニア水を接触させることにより、ポリタングステン酸イオンを分解し、陰イオン交換樹脂から分離されたタングステン酸イオンを溶離させる第4工程と、を含むことを特徴としている。 The method for producing an aqueous solution of ammonium tungstate ((NH 4 ) 2 WO 4 ) according to the present invention is a method for producing an aqueous solution of ammonium tungstate from an aqueous solution of alkali metal tungstate, wherein the pH of the aqueous solution of alkali metal tungstate is adjusted. The first step of producing an alkali metal tungstate metal salt aqueous solution by adjusting to 3.5 to 8, and contacting the polytungstate alkali metal salt aqueous solution with an anion exchange resin, The concentration is 8 mol / L (moles) with respect to the second step of adsorbing the anion exchange resin, the third step of collecting the effluent after the second step, and the anion exchange resin adsorbed with polytungstate ions. Polytongues by contacting ammonia water containing more than ammonia) To decompose the phosphate ions, and a fourth step of eluting the tungstate ions separated from the anion-exchange resin, characterized in that it comprises a.

また、本発明の製造方法においては、上記3工程において回収した流出液を上記第4工程を行なう前に、pHを調整しながら3.5〜8に保ちつつ、陰イオン交換樹脂に繰り返し接触させることにより、上記流出液中のポリタングステン酸イオンを当該陰イオン交換樹脂に吸着させることができる。   In the production method of the present invention, the effluent collected in the above three steps is repeatedly brought into contact with the anion exchange resin while maintaining the pH at 3.5 to 8 while adjusting the pH before performing the above fourth step. Thus, the polytungstate ion in the effluent can be adsorbed to the anion exchange resin.

ここで、本発明の製造方法は、上記第4工程のアンモニア水による溶離を終えた後、上記第4工程を経た上記陰イオン交換樹脂に対して、上記第1工程で得られたポリタングステン酸アルカリ金属塩水溶液を用いて、さらに上記第2工程〜上記第4工程と同様の操作をこの順で繰り返して行なうものとする。 Here, the production method of the present invention is the polytungstic acid obtained in the first step with respect to the anion exchange resin that has undergone the fourth step after the elution with the ammonia water in the fourth step. using an alkali metal salt aqueous solution, you shall further repeatedly performing the same operation as the second step - the fourth step in this order.

また、本発明の製造方法は、上記第4工程のアンモニア水による溶離を終えた後、上記アンモニア水を接触させた後の上記陰イオン交換樹脂に対して、陰イオン交換樹脂に接触させた後の流出液を接触させることにより、該流出液中のポリタングステン酸イオンを当該陰イオン交換樹脂に吸着させる第5工程と、該第5工程を経た流出液を回収する第6工程と、該第5工程によりポリタングステン酸イオンが吸着した陰イオン交換樹脂に対して、濃度が8mol/L以上のアンモニアを含むアンモニア水を接触させることにより、ポリタングステン酸イオンを分解してタングステン酸イオンを溶離させる第7工程と、をこの順で1回以上繰り返して行なうものとすることができる。   In addition, after the elution with the ammonia water in the fourth step is finished, the production method of the present invention is after the anion exchange resin is brought into contact with the anion exchange resin after being brought into contact with the ammonia water. A fifth step of adsorbing polytungstate ions in the effluent to the anion exchange resin, a sixth step of recovering the effluent after the fifth step, and By contacting ammonia water containing ammonia having a concentration of 8 mol / L or more with the anion exchange resin on which polytungstate ions are adsorbed in 5 steps, polytungstate ions are decomposed to elute tungstate ions. The seventh step can be repeated one or more times in this order.

また、本発明の製造方法は、上記のいずれかに記載の製造方法における最終工程の後、該最終工程を経た上記陰イオン交換樹脂に対して、塩化アンモニウムとアンモニアとの混合水溶液を接触させることにより、タングステン酸イオンを溶離させる第8工程を含むものとする。 Moreover, the manufacturing method of this invention makes the mixed aqueous solution of ammonium chloride and ammonia contact the said anion exchange resin which passed through this final process after the final process in the manufacturing method in any one of said. Accordingly, it shall include an eighth step of eluting the tungstate ions.

この第8工程を経過した後は、上記陰イオン交換樹脂がCl型の陰イオン交換樹脂となるため、上記の第2工程の状態に戻ってポリタングステン酸イオンを当該陰イオン交換樹脂に吸着させることができ、それ以降の工程を適宜繰り返し行なうようにしてもよい。   After the eighth step, the anion exchange resin becomes a Cl-type anion exchange resin, so the state returns to the state of the second step and the polytungstate ion is adsorbed on the anion exchange resin. The subsequent steps may be repeated as appropriate.

上記混合水溶液は、塩化アンモニウム1molに対してアンモニアを0.25〜5molの比率で含むものとすることが好ましい。   The mixed aqueous solution preferably contains ammonia at a ratio of 0.25 to 5 mol with respect to 1 mol of ammonium chloride.

一方、上記第4工程において、上記アンモニア水を上記陰イオン交換樹脂に接触させる際の空間速度SVは、7hr-1以上であることが好ましい。また、上記第4工程において、上記アンモニア水を上記陰イオン交換樹脂に接触させる際に、上記陰イオン交換樹脂に対して上記アンモニア水を複数箇所から供給することにより、該アンモニア水を接触させることが好ましい。 On the other hand, in the fourth step, the space velocity SV when the ammonia water is brought into contact with the anion exchange resin is preferably 7 hr −1 or more. In the fourth step, when the ammonia water is brought into contact with the anion exchange resin, the ammonia water is brought into contact with the anion exchange resin by supplying the ammonia water from a plurality of locations. Is preferred.

本発明に係るタングステン酸アンモニウム水溶液の製造方法は、上記の通りの構成を有することにより、ポリタングステン酸アルカリ金属塩水溶液、すなわちポリタングステン酸イオンを経由するにもかかわらず、塩(結晶)の析出を伴うことなく極めて効率的にタングステン酸アンモニウム水溶液を製造できるという優れた効果を有するものである。   The method for producing an aqueous solution of ammonium tungstate according to the present invention has the structure as described above, so that an alkali metal tungstate aqueous solution, that is, precipitation of a salt (crystal) despite passing through a polytungstate ion. It has the outstanding effect that an ammonium tungstate aqueous solution can be manufactured very efficiently without accompanying.

第4工程および第8工程を実施した場合のタングステン濃度と溶離率を示したグラフである。It is the graph which showed the tungsten concentration and elution rate at the time of implementing a 4th process and an 8th process. 樹脂充填塔内の樹脂高さおよび空間速度SVと、結晶析出の有無との関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship between the resin height in a resin packed tower, space velocity SV, and the presence or absence of crystal precipitation.

以下、本発明についてさらに詳細に説明する。なお、便宜上、以下のように第1参考態様〜第3参考態様および第1実施態様に分けて説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail. For convenience, it will be described separately first reference aspect to third reference embodiment and the first embodiment as follows.

<第1参考態様>
本発明に係るタングステン酸アンモニウム水溶液の製造方法は、タングステン酸アルカリ金属塩水溶液からタングステン酸アンモニウム水溶液を製造する方法であって、タングステン酸アルカリ金属塩水溶液のpHを3.5〜8に調整することにより、ポリタングステン酸アルカリ金属塩水溶液を製造する第1工程と、該ポリタングステン酸アルカリ金属塩水溶液を陰イオン交換樹脂に接触させることにより、ポリタングステン酸イオンを陰イオン交換樹脂に吸着させる第2工程と、該第2工程を経た流出液を回収する第3工程と、ポリタングステン酸イオンが吸着した陰イオン交換樹脂に対して、濃度が8mol/L以上のアンモニアを含むアンモニア水を接触させることにより、ポリタングステン酸イオンがタングステン酸イオンに分解されると同時にタングステン酸イオンを溶離させる第4工程と、を含むことを特徴としている。本発明の製造方法は、このような第1工程〜第4工程を少なくとも含む限り、他の任意の工程を含むことができる。以下、各工程毎に説明する。
<First Reference Aspect>
The method for producing an aqueous solution of ammonium tungstate according to the present invention is a method for producing an aqueous solution of ammonium tungstate from an aqueous solution of alkali metal tungstate and adjusting the pH of the aqueous solution of alkali metal tungstate to 3.5-8. A first step of producing an aqueous alkali metal tungstate salt solution, and a second step of bringing the polytungstic alkali metal salt aqueous solution into contact with the anion exchange resin to adsorb the polytungstate ions to the anion exchange resin. Contacting ammonia water containing ammonia having a concentration of 8 mol / L or more with the step, the third step of collecting the effluent after the second step, and the anion exchange resin adsorbed with polytungstate ions Breaks polytungstate ions into tungstate ions It is characterized in that it comprises a fourth step of eluting the tungstate ions simultaneously when the. The production method of the present invention can include other optional steps as long as at least the first to fourth steps are included. Hereinafter, each step will be described.

<第1工程>
本発明の第1工程は、原料であるタングステン酸アルカリ金属塩水溶液のpHを3.5〜8に調整することにより、ポリタングステン酸アルカリ金属塩水溶液を製造する工程である。タングステン酸アルカリ金属塩水溶液は、そのpHが8を超える領域ではタングステン酸イオンが安定して存在し得るが、そのpHが8以下となる領域ではタングステン酸イオンに換わってポリタングステン酸イオンが安定して存在する領域となる。本発明の第1工程は、この特性を利用したものであり、タングステン酸イオンからポリタングステン酸イオンを生成する工程である。
<First step>
The first step of the present invention is a step of producing a polytungstic alkali metal salt aqueous solution by adjusting the pH of the alkali metal tungstate aqueous solution as a raw material to 3.5 to 8. In the aqueous solution of alkali metal tungstate salt, tungstate ions can exist stably in a region where the pH exceeds 8, but in the region where the pH is 8 or less, polytungstate ions are stabilized instead of tungstate ions. It becomes an existing area. The first step of the present invention utilizes this characteristic, and is a step of generating polytungstate ions from tungstate ions.

ここで、タングステン酸アルカリ金属塩水溶液とは、タングステン酸アルカリ金属塩の水溶液であって、少なくともアルカリ金属イオンとタングステン酸イオン(WO4 2-)とを主成分として含む限り、他の任意のイオンや化合物を含んでいても差し支えない。タングステン酸アルカリ金属塩としては、たとえばタングステン酸ナトリウム、タングステン酸カリウム等を挙げることができる。よって、タングステン酸アルカリ金属塩水溶液を形成する上記アルカリ金属イオンとしては、ナトリウムイオン(Na+)、カリウムイオン(K+)等を挙げることができる。なお、上記金属の種類は、ナトリウムやカリウムのみに限られるものではない。 Here, the alkali metal tungstate aqueous solution is an aqueous solution of an alkali metal tungstate and any other ion as long as it contains at least alkali metal ions and tungstate ions (WO 4 2− ) as main components. Or a compound may be contained. Examples of the alkali metal tungstate include sodium tungstate and potassium tungstate. Therefore, examples of the alkali metal ions that form the aqueous alkali metal tungstate salt include sodium ions (Na + ) and potassium ions (K + ). In addition, the kind of said metal is not restricted only to sodium or potassium.

このようなタングステン酸アルカリ金属塩水溶液に含まれるタングステン濃度は特に限定されないが、通常10〜140g/L(グラム/リットル)程度とすることが好ましい。10g/L未満の場合、タングステン酸アルカリ金属塩水溶液の調製に使用する水の量が多量になってしまい、140g/Lを超える場合は陰イオン交換樹脂を充填した後述の樹脂充填塔の長さを長くする必要がある、もしくは結晶が析出してしまうためである。このようなタングステン酸アルカリ金属塩水溶液は、上述のような工具等のリサイクル工程で生成されるものが想定されるが、これのみに限られるものではなく、タングステンを含んだ原料鉱石から生成されるものであっても差し支えない。   The concentration of tungsten contained in such an aqueous alkali metal tungstate salt salt is not particularly limited, but it is usually preferably about 10 to 140 g / L (gram / liter). When the amount is less than 10 g / L, the amount of water used for preparing the alkali metal tungstate aqueous solution becomes large. When the amount exceeds 140 g / L, the length of the resin packed column described later filled with an anion exchange resin is used. This is because it is necessary to lengthen the length, or crystals are precipitated. Such an aqueous alkali metal tungstate salt salt solution is assumed to be generated in a recycling process such as the above-mentioned tool, but is not limited to this, and is generated from a raw material ore containing tungsten. It can be a thing.

一方、ポリタングステン酸アルカリ金属塩水溶液とは、ポリタングステン酸アルカリ金属塩の水溶液であって、少なくともアルカリ金属イオンとポリタングステン酸イオンとを主成分として含む限り、他の任意のイオンや化合物を含んでいても差し支えない。ポリタングステン酸アルカリ金属塩としては、たとえばポリタングステン酸ナトリウム、ポリタングステン酸カリウム等を挙げることができる。よって、ポリタングステン酸アルカリ金属塩水溶液に含まれる上記アルカリ金属イオンとしては、ナトリウムイオン(Na+)、カリウムイオン(K+)等を挙げることができる。なお、上記金属の種類は、ナトリウムやカリウムのみに限られるものではない。 On the other hand, the polytungstic alkali metal salt aqueous solution is an aqueous solution of polytungstic alkali metal salt, and contains any other ions or compounds as long as it contains at least alkali metal ions and polytungstate ions as main components. It doesn't matter if it goes out. Examples of the polytungstic alkali metal salt include sodium polytungstate and potassium polytungstate. Therefore, examples of the alkali metal ions contained in the polytungstic alkali metal salt aqueous solution include sodium ions (Na + ) and potassium ions (K + ). In addition, the kind of said metal is not restricted only to sodium or potassium.

本発明でいう「ポリタングステン酸イオン」とは、タングステン(W)を含んだポリ酸イオンを意味し、たとえばHW621 5-、H21240 6-、W1241 10-等を挙げることができる。このようなポリタングステン酸イオンは、通常、pHが6〜8の領域ではHW621 5-が安定して存在し、pHが4〜6の領域ではW1241 10-が安定して存在し、pHが4未満ではH21240 6-が安定して存在する傾向を示すが、これらのイオンを各単独で含んでいてもよいし、2種以上のイオンを含んでいても良い。 The “polytungstate ion” in the present invention means a polyacid ion containing tungsten (W), for example, HW 6 O 21 5− , H 2 W 12 O 40 6− , W 12 O 41 10−. Etc. In such a polytungstate ion, HW 6 O 21 5− is normally present stably in the pH range of 6-8, and W 12 O 41 10− is stable in the pH range of 4-6. It exists, and when the pH is less than 4, H 2 W 12 O 40 6− tends to exist stably. However, these ions may be included alone or two or more ions may be included. Also good.

なお、上記pHは、3.5〜8に調整することが必要であり、より好ましくは6〜7.5に調整することが好適であり、さらに好ましくは、6.75〜7.25に調整することが好適である。pHが8を超えるとタングステン酸イオンが安定して存在するため好ましくなく、一方、pHが3.5未満になるとタングステン酸イオンを溶離させる工程において吸着量に対する溶離率が低下するため好ましくない。   In addition, it is necessary to adjust the said pH to 3.5-8, More preferably, it is suitable to adjust to 6-7.5, More preferably, it adjusts to 6.75-7.25. It is preferable to do. If the pH exceeds 8, it is not preferable because tungstate ions exist stably. On the other hand, if the pH is less than 3.5, it is not preferable because the elution rate with respect to the amount of adsorption decreases in the step of eluting tungstate ions.

このようなpHは、塩酸、硝酸、硫酸等によって調整することが可能であるが、酸である限りこれらの化合物のみに限られるものではない。   Such pH can be adjusted with hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid or the like, but is not limited to these compounds as long as it is an acid.

なお、本発明の第1工程において、原料であるタングステン酸アルカリ金属塩水溶液としてタングステン酸ナトリウム水溶液を用いた場合には、pHの調整によりポリタングステン酸ナトリウム水溶液が製造される。   In the first step of the present invention, when a sodium tungstate aqueous solution is used as the raw material alkali metal tungstate salt solution, a sodium polytungstate aqueous solution is produced by adjusting the pH.

<第2工程>
本発明の第2工程は、上記の第1工程で製造されたポリタングステン酸アルカリ金属塩水溶液を陰イオン交換樹脂に接触させることにより、ポリタングステン酸イオンを陰イオン交換樹脂に吸着させる工程である。ここで、本発明において用いられる陰イオン交換樹脂は、従来公知の陰イオン交換樹脂であれば特に限定することなく用いることができる。たとえば、強塩基性陰イオン交換樹脂、弱塩基性陰イオン交換樹脂等を挙げることができ、OH型であってもよいし、Cl型であってもよい。特に、イオン交換反応によって水溶液のpHに影響を及ぼさず、無害であり、樹脂に対する吸着順位が適切であることから、Cl型強塩基性陰イオン交換樹脂を用いることが好ましい。
<Second step>
The second step of the present invention is a step of adsorbing polytungstate ions to the anion exchange resin by bringing the aqueous solution of alkali metal tungstate metal salt produced in the first step into contact with the anion exchange resin. . Here, the anion exchange resin used in the present invention can be used without particular limitation as long as it is a conventionally known anion exchange resin. For example, a strong basic anion exchange resin, a weak basic anion exchange resin, etc. can be mentioned, OH type may be sufficient and Cl type may be sufficient. In particular, it is preferable to use a Cl-type strongly basic anion exchange resin because the ion exchange reaction does not affect the pH of the aqueous solution, is harmless, and has an appropriate adsorption order for the resin.

なお、このような陰イオン交換樹脂には、一般に「ゲル型」と呼ばれるものと、「ポーラス型」と呼ばれるものがあるが、吸着されるポリタングステン酸イオンはタングステン酸イオンに比べて分子量が大きくなることから、「ゲル型」の陰イオン交換樹脂を用いた場合には樹脂の表面部分にのみ吸着し、樹脂の内部まで浸入することが困難となる傾向を示す。このため、吸着効率を考慮すると、「ポーラス型」の陰イオン交換樹脂を用いることが好ましい。   Such anion exchange resins are generally called “gel type” and “porous type”, but the adsorbed polytungstate ion has a larger molecular weight than tungstate ion. Thus, when a “gel-type” anion exchange resin is used, it tends to be adsorbed only on the surface portion of the resin and difficult to penetrate into the resin. For this reason, in view of adsorption efficiency, it is preferable to use a “porous” anion exchange resin.

なお、この第2工程は、通常、陰イオン交換樹脂が充填されたカラムや、充填塔(以下、「樹脂充填塔」と記す)に対して、ポリタングステン酸アルカリ金属塩水溶液を通液することにより、ポリタングステン酸アルカリ金属塩水溶液を陰イオン交換樹脂に接触させることができる。この場合、樹脂充填塔は、単独(すなわち単塔)であってもよいし、2以上の樹脂充填塔が連続したものであってもよい。また、そのような樹脂充填塔は、通常、内径2〜500cmの管(カラム)に、陰イオン交換樹脂を15〜1000cmの高さ(長さ)で充填したものとすることができる。   In the second step, an aqueous polytungstate alkali metal salt solution is usually passed through a column packed with an anion exchange resin or a packed tower (hereinafter referred to as “resin packed tower”). Thus, the polytungstic alkali metal salt aqueous solution can be brought into contact with the anion exchange resin. In this case, the resin packed tower may be a single (that is, a single tower) or may be a series of two or more resin packed towers. Moreover, such a resin packed tower can usually be obtained by filling a tube (column) having an inner diameter of 2 to 500 cm with an anion exchange resin at a height (length) of 15 to 1000 cm.

なお、本発明の第2工程において、かかる液体を上記樹脂充填塔に通液させた後、当該樹脂充填塔を通過した当該液体を回収し、再度その回収した液体を上記樹脂充填塔に通液するという操作を1回または2回以上繰り返す操作を行なってもよい。勿論、このような回収した液体を再度通液させるという操作を伴わない態様が含まれることは言うまでもない。   In the second step of the present invention, after the liquid is passed through the resin packed tower, the liquid that has passed through the resin packed tower is recovered, and the recovered liquid is again passed through the resin packed tower. You may perform operation which repeats operation of carrying out once or twice or more. Of course, it is needless to say that such a mode that does not involve an operation of passing the collected liquid again is included.

また、ポリタングステン酸アルカリ金属塩水溶液を陰イオン交換樹脂に通液させる速度は、特に限定されるものではないが、空間速度SVが0.5〜10hr-1で供給することが好ましく、0.8〜5hr-1で供給することがより好ましい。 Further, the speed at which the aqueous solution of alkali metal tungstate is passed through the anion exchange resin is not particularly limited, but it is preferably supplied at a space velocity SV of 0.5 to 10 hr −1 . It is more preferable to supply at 8 to 5 hr −1 .

<第3工程>
本発明の第3工程は、上記の第2工程を経た流出液を回収する工程である。ここで、第2工程を経た流出液とは、陰イオン交換樹脂を充填した樹脂充填塔に通液されたポリタングステン酸アルカリ金属塩水溶液が当該樹脂充填塔を通過した後の溶液であって、陰イオン交換樹脂に吸着されずに残存するポリタングステン酸イオンを含有している。上記の第2工程において、回収した液体を再度通液させる操作を行なう場合は、複数回の通液後において最終的に樹脂充填塔を通過した液体が流出液となる。以下、特に断らない限り、他の工程における流出液もこれと同様の意味で用いるものとする。また、例えば陰イオン交換樹脂にCl型陰イオン交換樹脂を使用した場合、最初の通液時にはCl-イオンを含んだ流出液が回収されるが、ポリタングステン酸イオンによる吸着においては、特に影響は無い。
<Third step>
The third step of the present invention is a step of collecting the effluent that has passed through the second step. Here, the effluent having passed through the second step is a solution after the aqueous solution of alkali metal tungstate metal salt passed through the resin packed tower filled with the anion exchange resin passes through the resin packed tower, It contains polytungstate ions that remain without being adsorbed on the anion exchange resin. In the second step, when the operation of allowing the recovered liquid to flow again is performed, the liquid that finally passed through the resin packed tower after a plurality of times of passing the liquid becomes the effluent. Hereinafter, unless otherwise specified, the effluent in other steps is also used in the same meaning. For example, when a Cl-type anion exchange resin is used as an anion exchange resin, an effluent containing Cl 2 ions is recovered at the time of the first flow, but this is particularly affected in the adsorption by polytungstate ions. No.

このため、このような流出液を回収することにより、後の工程において再度この流出液を陰イオン交換樹脂に接触させることにより、より効率的にポリタングステン酸イオンを陰イオン交換樹脂に吸着させることが可能となる。   Therefore, by collecting such effluent, the polytungstate ion can be more efficiently adsorbed to the anion exchange resin by bringing the effluent into contact with the anion exchange resin again in a later step. Is possible.

本発明においては、このような流出液に対してpHを調整した後に、次工程に用いるようにすることができる。このようなpHの調整は、第1工程で用いたのと同様の化合物を用いて行なうことができ、pH3.5〜8、好ましくはpH7前後に調整することが好ましい。本発明においては、後述の各参考態様においても各種の流出液が用いられるが、それらの流出液についてもここで説明したのと同様のpHの調整を行なうことができる。 In this invention, after adjusting pH with respect to such an effluent, it can be used for the following process. Such pH adjustment can be performed using the same compound as that used in the first step, and is preferably adjusted to pH 3.5 to 8, preferably around pH 7. In the present invention, various effluents are used in each of the reference embodiments described later, and the pH can be adjusted in the same manner as described herein for these effluents.

なお、本発明においては、第2工程を終了した後において、上記樹脂充填塔に対して純水を通液することにより、陰イオン交換樹脂を洗浄する操作を行なっても差し支えなく、このような洗浄操作により流出する溶液も第2工程を経た流出液に含むものとする。   In the present invention, after the second step is completed, the anion exchange resin may be washed by passing pure water through the resin packed tower. The solution that flows out by the washing operation is also included in the effluent that has passed through the second step.

<第4工程>
本発明の第4工程は、ポリタングステン酸イオンが吸着した陰イオン交換樹脂に対して、濃度が8mol/L以上のアンモニアを含むアンモニア水を接触させることにより、ポリタングステン酸イオンを分解してタングステン酸イオンを溶離させる工程である。したがって、この第4工程を経た溶液は、アンモニア水に含まれていたアンモニウムイオン(NH4 +)と分解されたタングステン酸イオン(WO4 2-)とを含有するため、この溶液を回収することは、すなわち、タングステン酸アンモニウム((NH42WO4)水溶液を生成することになる。また、分解されたタングステン酸イオン(WO4 2-)の一部分は陰イオン交換樹脂に吸着されることになる。本発明において「タングステン酸アンモニア水溶液」とは、少なくともアンモニウムイオン(NH4 +)とタングステン酸イオン(WO4 2-)とを主成分として含む限り、他の任意のイオンや化合物を含んでいても差し支えない。
<4th process>
In the fourth step of the present invention, polytungstate ions are decomposed by bringing ammonia water containing ammonia having a concentration of 8 mol / L or more into contact with an anion exchange resin on which polytungstate ions are adsorbed. This is a step of eluting acid ions. Therefore, since the solution that has undergone the fourth step contains ammonium ions (NH 4 + ) and decomposed tungstate ions (WO 4 2− ) contained in the aqueous ammonia, this solution must be recovered. That is, an aqueous solution of ammonium tungstate ((NH 4 ) 2 WO 4 ) is produced. A part of the decomposed tungstate ion (WO 4 2− ) is adsorbed on the anion exchange resin. In the present invention, “ammonium tungstate aqueous solution” may contain any other ion or compound as long as it contains at least ammonium ion (NH 4 + ) and tungstate ion (WO 4 2− ) as main components. There is no problem.

なお、この第4工程は、上記第2工程を経て陰イオン交換樹脂がポリタングステン酸イオンを吸着した状態の樹脂充填塔に対して、アンモニア水を通液することにより、アンモニア水を当該陰イオン交換樹脂に接触させるものとなる。   In the fourth step, ammonia water is passed through the resin-filled tower in which the anion exchange resin has adsorbed polytungstate ions through the second step, so that the ammonia water is removed from the anion. It comes into contact with the exchange resin.

なお、本発明においては、以下特に断らない限り、陰イオン交換樹脂に対して液体を接触させる操作は、このように樹脂充填塔に対してその液体を通液させることにより行なうものとする。   In the present invention, unless otherwise specified, the operation of bringing the liquid into contact with the anion exchange resin is performed by passing the liquid through the resin packed tower in this way.

ここで、ポリタングステン酸イオンが吸着した陰イオン交換樹脂に接触させられるアンモニア水は、濃度が8mol/L以上のアンモニアを含むことを要する。これにより、ポリタングステン酸イオンよりもタングステン酸イオンが安定して存在し得るpH環境が提供されるとともに、ポリタングステン酸イオンがタングステン酸イオンに分解されると同時にタングステン酸イオンを溶離することを可能としている。   Here, the ammonia water brought into contact with the anion exchange resin to which the polytungstate ion is adsorbed needs to contain ammonia having a concentration of 8 mol / L or more. This provides a pH environment where tungstate ions can exist more stably than polytungstate ions, and allows tungstate ions to elute at the same time as polytungstate ions are decomposed into tungstate ions. It is said.

このようなアンモニア水は、より好ましくは10mol/L以上のアンモニアを含むことが好適である。アンモニア水のアンモニア濃度が8mol/L未満の場合、タングステン酸イオンが安定して存在し得るpH環境を十分に提供することができず、タングステン酸イオンを安定して溶離することができないことから、ポリタングステン酸アンモニウムの結晶を析出することとなる。また、その上限は特に限定されないが、常温でのアンモニア蒸気圧が高く揮発が激しいため利用しにくいとの理由から20mol/L以下とすることが好ましい。   Such aqueous ammonia preferably contains 10 mol / L or more of ammonia. When the ammonia concentration of ammonia water is less than 8 mol / L, it is not possible to sufficiently provide a pH environment in which tungstate ions can exist stably, and tungstate ions cannot be stably eluted. Crystals of ammonium polytungstate will be precipitated. The upper limit is not particularly limited, but it is preferably 20 mol / L or less because it is difficult to use due to high vapor pressure of ammonia at room temperature and high volatility.

また、この第4工程において、上記アンモニア水を上記陰イオン交換樹脂に接触させる際の空間速度SVは、7hr-1以上であることが好ましく、8hr-1以上であることがより好ましく、10hr-1以上であることがさらに好ましい。上記空間速度SVが7hr-1未満の場合、タングステン酸イオンが安定して存在しうるpH環境を十分に提供することができずポリタングステン酸アンモニウムの結晶を生成する場合がある。また、その上限は特に限定されないが、流速が大きくなりすぎると回収されるタングステン酸アンモニウム水溶液の濃度が低下するため、20hr-1以下とすることが好ましい。 Further, in the fourth step, the space velocity SV at the time of contacting the aqueous ammonia to the anion exchange resin is preferably 7Hr -1 or more, more preferably -8 hr -1 or more, 10 hr - More preferably, it is 1 or more. When the space velocity SV is less than 7 hr −1, a pH environment in which tungstate ions can stably exist cannot be sufficiently provided, and crystals of ammonium polytungstate may be generated. Moreover, the upper limit is not particularly limited, but if the flow rate becomes too high, the concentration of the recovered ammonium tungstate aqueous solution is lowered, so that it is preferably 20 hr −1 or less.

また、この第4工程において、上記アンモニア水の通液量は、当該陰イオン交換樹脂の体積の0.3〜3倍とすることが好ましい。0.3倍未満では溶離が不完全となる場合があり、3倍を超えると溶離に関与しないアンモニア水が溶離液に加わることとなり、溶離液中のタングステン濃度が低下する場合がある。   In the fourth step, the ammonia water flow rate is preferably 0.3 to 3 times the volume of the anion exchange resin. If it is less than 0.3 times, elution may be incomplete, and if it exceeds 3 times, ammonia water that does not participate in the elution is added to the eluent, and the tungsten concentration in the eluent may decrease.

また、この第4工程においては、上記アンモニア水を上記陰イオン交換樹脂に接触させる際に、上記陰イオン交換樹脂に対して上記アンモニア水を複数箇所から供給することにより、該アンモニア水を接触させることが好ましい。本発明においては、上記陰イオン交換樹脂は通常カラムや塔に充填された樹脂充填塔の形態をとり、この樹脂充填塔に対して各種の溶液が通液されるものであるが、上記アンモニア水は、この樹脂充填塔に対して複数箇所から供給されることが好ましい。   In the fourth step, when the ammonia water is brought into contact with the anion exchange resin, the ammonia water is brought into contact with the anion exchange resin by supplying the ammonia water from a plurality of locations. It is preferable. In the present invention, the anion exchange resin is usually in the form of a resin packed tower packed in a column or tower, and various solutions are passed through the resin packed tower. Is preferably supplied to the resin packed tower from a plurality of locations.

より具体的には、このような樹脂充填塔が1つだけ設けられる場合には、その樹脂充填塔の高さ(長さ)方向にある程度の間隔を開けて複数の供給口を設け、その各供給口からアンモニア水を供給することができる。また、当該樹脂充填塔を複数連結させて設ける場合には、各樹脂充填塔において上記のような複数の供給口を設けることができるとともに、このような態様以外にも、1つの樹脂充填塔と他の樹脂充填塔とを結ぶ配管の途中にそのような供給口を設け、結果的に複数の供給口からアンモニア水を供給するような態様を挙げることができる。   More specifically, in the case where only one such resin packed tower is provided, a plurality of supply ports are provided at some intervals in the height (length) direction of the resin packed tower. Ammonia water can be supplied from the supply port. In addition, when a plurality of the resin packed towers are connected and provided, a plurality of supply ports as described above can be provided in each resin packed tower. An embodiment in which such a supply port is provided in the middle of a pipe connecting to another resin packed tower and ammonia water is supplied from a plurality of supply ports as a result.

このように複数箇所からアンモニア水を供給することにより、陰イオン交換樹脂に吸着しているポリタングステン酸イオンを局所的な偏りなく均一にタングステン酸イオンへと分解することができ、極めて効率的にタングステン酸イオンを溶離させることが可能となる。   By supplying ammonia water from a plurality of locations in this way, polytungstate ions adsorbed on the anion exchange resin can be uniformly decomposed into tungstate ions without local bias, which is extremely efficient. Tungstate ions can be eluted.

なお、本発明においては、この第4工程を終了した後において、上記樹脂充填塔に対して純水を通液することにより、陰イオン交換樹脂を洗浄する操作を行なってもよい。   In the present invention, after the fourth step is completed, an operation of washing the anion exchange resin may be performed by passing pure water through the resin packed tower.

<第2参考態様>
本発明のタングステン酸アンモニウム水溶液の製造方法は、上記第4工程の後、上記第4工程を経た上記陰イオン交換樹脂に対して、さらに上記第2工程〜上記第4工程と同様の操作をこの順で繰り返して行なうものとする。すなわち、この第2参考態様においてn回目の第2工程は、(n−1)回目の第4工程を経た陰イオン交換樹脂に対して行なわれるものとなる。
<Second Reference Mode>
In the method for producing an ammonium tungstate aqueous solution of the present invention, the same operation as in the second step to the fourth step is further performed on the anion exchange resin that has passed the fourth step after the fourth step. It shall be performed repeatedly in the order. That is, in the second reference embodiment, the n-th second step is performed on the anion exchange resin that has undergone the (n-1) -th fourth step.

この場合、2回目以降の第2工程で用いられるポリタングステン酸アルカリ金属塩水溶液は、上記第1工程で製造されたものを用いるが、当該水溶液は毎回独立して製造してもよいし、複数回のものをまとめて製造し、それを分割して用いてもよい。   In this case, the polytungstic alkali metal salt aqueous solution used in the second and subsequent second steps uses the one produced in the first step, but the aqueous solution may be produced independently each time, It is also possible to manufacture a batch of batches and use them separately.

このように本発明に対する第2参考態様は、上記第4工程のアンモニア水による溶離を終えた後に、再度ポリタングステン酸アルカリ金属塩水溶液を陰イオン交換樹脂に接触させることにより、より効率的にタングステン酸アンモニウム水溶液を製造することができる。上記第4工程のアンモニア水による溶離を終えた時点では、陰イオン交換樹脂には、初期状態に付いていた陰イオン(Cl型陰イオン交換樹脂の場合はCl-イオン)ではなく、タングステン酸イオン(WO4 2-)が吸着された状態となっている。すなわち、この第2参考態様は、ポリタングステン酸イオンがタングステン酸イオンよりも優先して陰イオン交換樹脂に吸着されるという特性を利用することで、一旦溶離した後に再度陰イオン交換樹脂に吸着したタングステン酸イオンを、このポリタングステン酸イオンにより効率的に再溶離させ、以ってタングステン酸アンモニウム水溶液の製造効率をより一層向上させたものである。これにより、ポリタングステン酸イオンの吸着によってタングステン酸イオンが溶離され、流出液中にはタングステン酸イオンおよびポリタングステン酸イオンが含まれることになる。当該流出液を再度陰イオン交換樹脂に吸着させる際には、流出液のpHを調整してこのタングステン酸イオンをポリタングステン酸に変換する必要がある。 As described above, in the second reference embodiment of the present invention, after elution with the ammonia water in the fourth step is completed, the aqueous solution of the alkali metal tungstate metal salt is again brought into contact with the anion exchange resin. An aqueous ammonium acid solution can be produced. Above the time of completion of the elution with aqueous ammonia in the fourth step, the anion exchange resin, (in the case of Cl type anion exchange resin Cl - ions) which is attached to the initial state anion instead, tungstate ion (WO 4 2− ) is adsorbed. That is, this second reference embodiment uses the property that polytungstate ions are adsorbed on the anion exchange resin in preference to the tungstate ions, so that they are once adsorbed on the anion exchange resin after elution. The tungstate ion is efficiently re-eluted by the polytungstate ion, thereby further improving the production efficiency of the ammonium tungstate aqueous solution. Thereby, tungstate ions are eluted by the adsorption of polytungstate ions, and the effluent contains tungstate ions and polytungstate ions. When adsorbing the effluent again on the anion exchange resin, it is necessary to adjust the pH of the effluent to convert the tungstate ion to polytungstic acid.

このような本発明に対する第2参考態様によっても、塩の析出を伴うことなく効率的にタングステン酸アンモニウム水溶液を製造することができる。 Also according to the second reference aspect of the present invention, an ammonium tungstate aqueous solution can be efficiently produced without salt precipitation.

なお、各工程とその次の工程との間には、必要に応じ、純水による洗浄操作を行なうことができる。   A cleaning operation with pure water can be performed between each step and the next step, if necessary.

<第3参考態様>
本発明のタングステン酸アンモニウム水溶液の製造方法は、上記第4工程の後、上記アンモニア水を接触させた後の上記陰イオン交換樹脂に対して、上記流出液を接触させることにより、該流出液中のポリタングステン酸イオンを当該陰イオン交換樹脂に吸着させる第5工程と、該第5工程を経た流出液を回収する第6工程と、該第5工程によりポリタングステン酸イオンが吸着した陰イオン交換樹脂に対して、濃度が8mol/L以上のアンモニアを含むアンモニア水を接触させることにより、ポリタングステン酸イオンを分解してタングステン酸イオンを溶離させる第7工程と、をこの順で繰り返して行なうものとすることができる。
<Third Reference Mode>
In the method for producing an ammonium tungstate aqueous solution of the present invention, after the fourth step, the effluent is brought into contact with the anion exchange resin after being brought into contact with the aqueous ammonia. A fifth step of adsorbing the polytungstate ion to the anion exchange resin, a sixth step of recovering the effluent after the fifth step, and anion exchange in which the polytungstate ion is adsorbed by the fifth step Repeating in this order the seventh step of decomposing polytungstate ions and eluting tungstate ions by contacting ammonia water containing ammonia with a concentration of 8 mol / L or more to the resin. It can be.

ここで、上記第5工程は、第1工程で製造されたポリタングステン酸アルカリ金属塩水溶液に換えて流出液を用いることを除き、上記第2工程と同様の操作である。そして、この第5工程に用いられる流出液とは、上記の第3工程で回収された流出液を意味するばかりではなく、次の第6工程で回収された流出液をも意味する。すなわち、第5工程〜第7工程を1回だけ行なう場合は、この第5工程における流出液とは、上記第3工程で回収された流出液を意味するが、第5工程〜第7工程を2回以上繰り返す場合は、初回の第5工程はこの第3工程で回収された流出液を用いるが、2回目以降の第5工程(便宜上n回目と表現する)は順次、(n−1)回目の第6工程で回収した流出液を用いることを意味する。   Here, the fifth step is the same operation as the second step except that the effluent is used instead of the polytungstic alkali metal salt aqueous solution produced in the first step. The effluent used in the fifth step not only means the effluent collected in the third step, but also means the effluent collected in the next sixth step. That is, when the fifth step to the seventh step are performed only once, the effluent in the fifth step means the effluent collected in the third step, but the fifth step to the seventh step are performed. In the case of repeating twice or more, the first fifth step uses the effluent collected in the third step, but the fifth and subsequent fifth steps (represented as the nth for convenience) are sequentially (n-1). This means that the effluent collected in the sixth step is used.

すなわち、第5工程〜第7工程をn回繰り返す場合、n回目の第5工程は、(n−1)回目の第7工程後に、(n−1)回目の第7工程を経た陰イオン交換樹脂に対して(n−1)回目の第6工程で回収した流出液を接触させる工程であり、それに引き続きn回目の第6工程およびn回目の第7工程を行なうものとなる。   That is, when the fifth to seventh steps are repeated n times, the nth fifth step is an anion exchange after the (n-1) th seventh step and the (n-1) th seventh step. In this step, the effluent collected in the (n-1) th sixth step is brought into contact with the resin. Subsequently, the nth sixth step and the nth seventh step are performed.

一方、第6工程は、その前工程である第5工程を経た流出液を回収する工程であるが、上記第3工程と同様の操作である。すなわち、ここでいう流出液とは、上記第5工程後に純水による洗浄操作を行なった場合にはこのような洗浄操作により流出する溶液も含むものとする。   On the other hand, the sixth step is a step of collecting the effluent that has passed through the fifth step, which is the previous step, and is the same operation as the third step. In other words, the effluent here includes a solution that flows out by such a cleaning operation when a cleaning operation with pure water is performed after the fifth step.

また、第7工程は、上記第5工程によりポリタングステン酸イオンが吸着した陰イオン交換樹脂に対して、濃度が8mol/L以上のアンモニアを含むアンモニア水を接触させることにより、ポリタングステン酸イオンを分解してタングステン酸イオンを溶離させる工程であるが、上記第4工程と同様の操作であり、各条件は第4工程と同様の条件が採用される。   In the seventh step, the polytungstate ions are brought into contact with the anion exchange resin adsorbed with the polytungstate ions in the fifth step by contacting ammonia water containing ammonia having a concentration of 8 mol / L or more. Although it is a step of decomposing and eluting tungstate ions, it is the same operation as in the fourth step, and the same conditions as in the fourth step are adopted for each condition.

このように本発明に対する第3参考態様は、流出液中のポリタングステン酸イオンを再度陰イオン交換樹脂に吸着させることにより、より効率的にタングステン酸アンモニウム水溶液を製造することができる。上記第4工程のアンモニア水による溶離を終えた時点では、陰イオン交換樹脂には、初期状態に付いていた陰イオン(Cl型陰イオン交換樹脂の場合はCl-イオン)ではなく、タングステン酸イオン(WO4 2-)が吸着された状態となっている。すなわち、この第3参考態様は、ポリタングステン酸イオンがタングステン酸イオンよりも優先して陰イオン交換樹脂に吸着されるという特性を利用したものであり、一旦溶離した後に再度陰イオン交換樹脂に吸着したタングステン酸イオンを、このポリタングステン酸イオンにより効率的に再溶離させ、以ってタングステン酸アンモニウム水溶液の製造効率をより一層向上させたものである。 Thus, the 3rd reference aspect with respect to this invention can manufacture ammonium tungstate aqueous solution more efficiently by making polyan tungstate ion in an effluent adsorb | suck to an anion exchange resin again. Above the time of completion of the elution with aqueous ammonia in the fourth step, the anion exchange resin, (in the case of Cl type anion exchange resin Cl - ions) which is attached to the initial state anion instead, tungstate ion (WO 4 2− ) is adsorbed. That is, this third reference embodiment utilizes the property that polytungstate ions are adsorbed on anion exchange resins in preference to tungstate ions, and once adsorbed on anion exchange resins, they are adsorbed again. Thus, the tungstate ion is efficiently re-eluted by the polytungstate ion, thereby further improving the production efficiency of the ammonium tungstate aqueous solution.

これにより、ポリタングステン酸イオンの吸着によってタングステン酸イオンが溶離され、流出液中にはタングステン酸イオンおよびポリタングステン酸イオンが含まれることになる。当該流出液を再度陰イオン交換樹脂に吸着させる際には、流出液のpHを調整してこのタングステン酸イオンをポリタングステン酸に変換する必要がある。   Thereby, tungstate ions are eluted by the adsorption of polytungstate ions, and the effluent contains tungstate ions and polytungstate ions. When adsorbing the effluent again on the anion exchange resin, it is necessary to adjust the pH of the effluent to convert the tungstate ion to polytungstic acid.

<第実施態様>
本発明のタングステン酸アンモニウム水溶液の製造方法は、上記第2参考態様の後、2参考態様および第3参考態様のいずれかに記載の製造方法における最終工程の後、該最終工程を経た上記陰イオン交換樹脂に対して、塩化アンモニウムとアンモニアとの混合水溶液を接触させることにより、タングステン酸イオンを溶離させる第8工程を含むものとする。
<First embodiment>
The method for producing an ammonium tungstate aqueous solution of the present invention is the above- mentioned negative reference after the second reference embodiment, after the final step in the production method according to any of the second reference embodiment and the third reference embodiment, and after the final step. to the ion-exchange resin, by contacting the mixed aqueous solution of ammonium chloride and ammonia, it shall include an eighth step of eluting the tungstate ions.

ここで、各参考態様の最終工程とは、次の工程を意味する。すなわち、第1参考態様における最終工程とは、第4工程を意味する。また、第3参考態様における最終工程とは、第7工程を意味し、第7工程が2回以上行なわれる場合は最終に行なわれる第7工程を意味する。また、第2参考態様における最終工程とは、複数回行なわれる第4工程のうち、最終に行なわれる第4工程を意味する。 Here, the final process of each reference aspect means the next process. That is, the final step in the first reference aspect means the fourth step. In addition, the final step in the third reference mode means the seventh step, and when the seventh step is performed twice or more, it means the seventh step that is finally performed. In addition, the final step in the second reference aspect means the fourth step that is finally performed among the fourth steps that are performed a plurality of times.

このように当該最終工程の後、その最終工程を経た上記陰イオン交換樹脂に対して、塩化アンモニウムとアンモニアとの混合水溶液を接触させることにより、より効率的に陰イオン交換樹脂からタングステン酸イオンを溶離させることができる。このメカニズムは、次のように考えられる。   As described above, after the final step, the mixed aqueous solution of ammonium chloride and ammonia is brought into contact with the anion exchange resin that has passed through the final step, so that tungstate ions can be more efficiently removed from the anion exchange resin. Can be eluted. This mechanism is considered as follows.

すなわち、上記の第1参考態様〜第3参考態様の各最終工程においても、タングステン酸イオンは効率的に溶離する。しかし、一旦陰イオン交換樹脂から溶離したタングステン酸イオンは、再度陰イオン交換樹脂に吸着することがある。タングステン酸イオンは、アンモニア水に含まれるOH-よりも優先して陰イオン交換樹脂に吸着する傾向を示すため、陰イオン交換樹脂に吸着したタングステン酸イオンをOH-で溶離させることは困難であり、陰イオン交換樹脂にタングステン酸イオン(WO4 2-)が吸着した状態になるものと予想される。そこで、タングステン酸イオンよりもさらに優先して陰イオン交換樹脂に吸着する傾向を示す塩素イオン(Cl-)を含む、塩化アンモニウムとアンモニアとの混合水溶液を当該最終工程を経た陰イオン交換樹脂に接触させると、タングステン酸イオンを安定化させるpH領域を提供しつつ、塩素イオンの作用により陰イオン交換樹脂に吸着しているタングステン酸イオンをより効率的に溶離させることが可能となる。この場合、陰イオン交換樹脂に残存して吸着しているポリタングステン酸イオンが分解してタングステン酸イオンを溶離する可能性もあるが、いずれの場合であっても本発明の範囲を逸脱するものではない。 That is, in the final step of the first reference aspect to third reference embodiment of the above, tungstate ions efficiently eluted. However, the tungstate ion once eluted from the anion exchange resin may be adsorbed on the anion exchange resin again. Since tungstate ions tend to be adsorbed on anion exchange resins in preference to OH contained in ammonia water, it is difficult to elute tungstate ions adsorbed on anion exchange resins with OH . It is expected that the tungstate ion (WO 4 2− ) is adsorbed on the anion exchange resin. Therefore, a mixed aqueous solution of ammonium chloride and ammonia containing chlorine ions (Cl ), which has a tendency to adsorb to the anion exchange resin in preference to the tungstate ion, is brought into contact with the anion exchange resin after the final step. Then, it becomes possible to more efficiently elute tungstate ions adsorbed on the anion exchange resin by the action of chlorine ions while providing a pH range for stabilizing tungstate ions. In this case, the polytungstate ion remaining and adsorbed on the anion exchange resin may decompose and elute the tungstate ion, but in any case, it deviates from the scope of the present invention. is not.

ここで、塩化アンモニウムとアンモニアの混合水溶液は、塩化アンモニウム1molに対してアンモニアを0.25〜5molの比率で含むものとすることが好ましい。より好ましくは、塩化アンモニウム1molに対してアンモニアを0.25〜3molの比率で含むものとすることが好適である。これにより、上記のように陰イオン交換樹脂に吸着しているタングステン酸イオンをより効率的に溶離させることが可能となる。上記比率において、アンモニアが0.25mol未満では、タングステン酸アンモニウムの結晶が析出する場合があり、5molを超えると、溶離挙動に変化はなく、アンモニアの消費量が増加する場合がある。   Here, the mixed aqueous solution of ammonium chloride and ammonia preferably contains ammonia in a ratio of 0.25 to 5 mol with respect to 1 mol of ammonium chloride. More preferably, it is preferable to contain ammonia in a ratio of 0.25 to 3 mol with respect to 1 mol of ammonium chloride. Thereby, the tungstate ions adsorbed on the anion exchange resin as described above can be eluted more efficiently. In the above ratio, if the ammonia is less than 0.25 mol, crystals of ammonium tungstate may be precipitated, and if it exceeds 5 mol, there is no change in the elution behavior and the consumption of ammonia may increase.

なお、このような混合水溶液中の塩化アンモニウムの濃度は、1.0〜4.7mol/Lとすることが好ましい。1.0mol/L未満では溶離工程で回収されるタングステン酸アンモニウム水溶液の濃度が低下する場合があり、4.7mol/Lを超えると塩化アンモニウムを溶解させるのに時間が掛かり、温度が低下した場合には析出する場合がある。   In addition, it is preferable that the density | concentration of ammonium chloride in such mixed aqueous solution shall be 1.0-4.7 mol / L. When the concentration is less than 1.0 mol / L, the concentration of the ammonium tungstate aqueous solution recovered in the elution process may decrease. When the concentration exceeds 4.7 mol / L, it takes time to dissolve ammonium chloride, and the temperature decreases. May precipitate.

また、この第8工程において、上記塩化アンモニウムとアンモニアとの混合水溶液の通液量は、当該陰イオン交換樹脂の体積の0.2〜2倍とすることが好ましい。0.2倍未満では通液量が少なく、タングステンの溶離が不完全となる場合があり、2倍を超えると溶離に関与しないアンモニア水が溶離液に加わることとなり、溶離液中のタングステン濃度が低下する場合がある。   In the eighth step, the amount of the mixed aqueous solution of ammonium chloride and ammonia is preferably 0.2 to 2 times the volume of the anion exchange resin. If it is less than 0.2 times, the amount of liquid flow is small, and elution of tungsten may be incomplete. If it exceeds 2 times, ammonia water that does not participate in the elution is added to the eluent, and the tungsten concentration in the eluent is reduced. May decrease.

このような第8工程は、上記の第1参考態様〜第3参考態様の各最終工程と同様にタングステン酸アンモニウム水溶液を生成する工程である。このような第8工程を経た陰イオン交換型樹脂は、Cl型の陰イオン交換樹脂となっている。なお、本発明においては、この第8工程を終了した後において、上記樹脂充填塔に対して純水を通液することにより、陰イオン交換樹脂を洗浄する操作を行なってもよい。 Such 8th process is a process of producing | generating ammonium tungstate aqueous solution similarly to each final process of said 1st reference aspect-3rd reference aspect. The anion exchange resin subjected to the eighth step is a Cl type anion exchange resin. In the present invention, after the eighth step is completed, an operation of washing the anion exchange resin may be performed by passing pure water through the resin packed tower.

以下、参考例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、以下の予備実験および参考例では、タングステン酸アルカリ金属塩およびポリタングステン酸アルカリ金属塩としては、それぞれタングステン酸ナトリウムおよびポリタングステン酸ナトリウムを主成分として含むものを採用した。 Hereinafter, although a reference example is given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these. In the following preliminary experiments and reference examples , the alkali metal tungstate and the alkali metal polytungstate were those containing sodium tungstate and sodium polytungstate as main components, respectively.

<予備実験>
本発明の第1工程〜第3工程に関する実験を行なった。
<Preliminary experiment>
Experiments related to the first to third steps of the present invention were conducted.

すなわち、ポリタングステン酸ナトリウム水溶液を製造し(第1工程)、これをCl型強塩基性陰イオン交換樹脂へ吸着する実験を行なった。以下の表1にその吸着の条件(すなわち、第2工程および第3工程の条件)を示す。   That is, a sodium polytungstate aqueous solution was produced (first step), and an experiment was carried out to adsorb it onto a Cl-type strongly basic anion exchange resin. Table 1 below shows the adsorption conditions (that is, the conditions of the second step and the third step).

表1中、「通液方法」の欄における「貫流点まで」という表記は、貫流点まで通液する方法(すなわち貫流点までタングステン酸ナトリウム水溶液を陰イオン交換樹脂に供給する方法)を示し、貫流点を過ぎてポリタングステン酸イオンを含む流出液が漏出した後にこの流出液を回収し、引き続き再度当該陰イオン交換樹脂に供給する場合は、「循環」と表記した。以下、より具体的に説明する。   In Table 1, the notation “up to the pour point” in the column of “pour method” indicates a method of passing the liquid to the pour point (that is, a method of supplying an aqueous solution of sodium tungstate to the anion exchange resin up to the pour point) When the effluent containing polytungstate ions passed through the pour-through point was collected and subsequently supplied again to the anion exchange resin, it was indicated as “circulation”. More specific description will be given below.

まず、pHが9以上のタングステン酸ナトリウム水溶液に塩酸を加えることにより、pHを3〜9に調整した。表1に記載した「pH」はその調整後のpHである。また、pH調整後のポリタングステン酸ナトリウム水溶液の「濃度」(同表1参照)が70〜140g−WO3/L−Resin(WO3換算で陰イオン交換樹脂1リットル当り70〜140g)となるようにその濃度を調整した(第1工程)。 First, the pH was adjusted to 3 to 9 by adding hydrochloric acid to a sodium tungstate aqueous solution having a pH of 9 or more. "PH" described in Table 1 is the pH after the adjustment. Further, the “concentration” (see Table 1) of the aqueous sodium polytungstate solution after pH adjustment is 70 to 140 g-WO 3 / L-Resin (70 to 140 g per liter of anion exchange resin in terms of WO 3 ). The concentration was adjusted as described above (first step).

次に、pHと濃度を調整することにより各調製したポリタングステン酸ナトリウム水溶液を、Cl型強塩基性陰イオン交換樹脂(商品名:IRA900J、ローム・アンフド・ハース社製、特に断らない限り以下の参考例において同じ)をガラスカラムに充填した樹脂充填塔(内径26mmのガラスカラムに当該陰イオン交換樹脂を350ml充填したもの)に通液した。「循環」の場合は空間速度SVを6hr-1とし、「貫流点まで」の場合は空間速度SVを2hr-1として通液した。 Next, each prepared sodium polytungstate aqueous solution by adjusting the pH and concentration was added to a Cl-type strongly basic anion exchange resin (trade name: IRA900J, manufactured by Rohm Anhud Haas, unless otherwise specified) The same as in the reference example ) was passed through a resin packed tower (a glass column having an inner diameter of 26 mm and 350 ml of the anion exchange resin) packed in a glass column. In the case of “circulation”, the space velocity SV was 6 hr −1, and in the case of “up to the flow through point”, the space velocity SV was 2 hr −1 .

なお、通液量は、「貫流点まで」の場合は流出液中に含まれるポリタングステン酸イオン濃度がWO3換算で100mg/L以上になる点までとし、また「循環」の場合は次のようにした。すなわち、pH3および3.5の場合、陰イオン交換樹脂1L当たりWO3換算で450gのWを含む溶液を通液し、pH6〜9の場合、陰イオン交換樹脂1L当たりWO3換算で280gのWを含む溶液を通液した。「循環」の2回目以降の場合は、回収した流出液を再び同速度で通液した。 In addition, in the case of “up to the flow-through point”, the flow rate is up to the point where the polytungstate ion concentration contained in the effluent becomes 100 mg / L or more in terms of WO 3 . I did it. That is, in the case of pH 3 and 3.5, a solution containing 450 g of W in terms of WO 3 per liter of anion exchange resin was passed, and in the case of pH 6 to 9, 280 g of W in terms of WO 3 per liter of anion exchange resin. The solution containing was passed through. In the second and subsequent cycles of “circulation”, the recovered effluent was again passed at the same speed.

以上の条件で第1工程〜第3工程を行なった後の、陰イオン交換樹脂に吸着されたポリタングステン酸イオンの吸着量を以下の表1に示す。なお、表1の「吸着量」の単位(g−WO3/L−Resin)は、WO3換算で陰イオン交換樹脂1リットル当りに吸着するg数を示している。 Table 1 below shows the amount of polytungstate ion adsorbed on the anion exchange resin after performing the first to third steps under the above conditions. The unit of “adsorption amount” (g-WO 3 / L-Resin) in Table 1 indicates the number of g adsorbed per liter of anion exchange resin in terms of WO 3 .

以下の表1より明らかな通り、試験条件No.1〜10の10通りの条件で行なった。その結果、pH3.5〜8の場合、「循環」による吸着が「貫流点まで」の吸着に比し、陰イオン交換樹脂への吸着量が高くなることが分かった。   As apparent from Table 1 below, the test condition No. The test was carried out under 10 conditions of 1-10. As a result, in the case of pH 3.5 to 8, it was found that the adsorption by “circulation” is higher than the adsorption to “through point”, and the adsorption amount to the anion exchange resin is high.

また、ポリタングステン酸ナトリウム水溶液の「濃度」を高めると、「循環」による吸着の方が「貫流点まで」の吸着に比し効率的であることが分かった(試験条件No.4、5と、試験条件No.8、9との比較より)。   Further, it was found that when the “concentration” of the sodium polytungstate aqueous solution was increased, the adsorption by “circulation” was more efficient than the adsorption “to the flow-through point” (test conditions No. 4, 5, From comparison with test conditions No. 8 and 9).

さらに、第1工程の「pH」については、pHが9以上ではポリタングステン酸イオンよりタングステン酸イオンの方が安定であることから、pHが8以下の場合に比しpHが9以上となる場合は陰イオン交換樹脂へのタングステンの吸着量が大幅に低下することが分かった(試験条件No.6、7と、試験条件No.8、10との比較より)。すなわち、第1工程のpHを3.5〜8に設定することが好ましいことを示している。   Furthermore, regarding “pH” in the first step, when tungstate ions are more stable than polytungstate ions when the pH is 9 or more, the pH is 9 or more compared to when the pH is 8 or less. Was found to significantly reduce the amount of tungsten adsorbed on the anion exchange resin (from comparison between test conditions No. 6 and 7 and test conditions No. 8 and 10). That is, it is preferable to set the pH in the first step to 3.5 to 8.

Figure 0005368834
Figure 0005368834

参考例1>
本発明に対する第1参考態様および第8工程について実験を行なった。すなわち、タングステン酸ナトリウム水溶液からpH調整により製造したポリタングステン酸ナトリウム水溶液を、Cl型強塩基性陰イオン交換樹脂へ吸着させた後、アンモニウムイオンを含む溶離液を通液して、タングステン酸アンモニウム水溶液を製造する試験を行なった。
< Reference Example 1>
Experiments were conducted on the first reference embodiment and the eighth step of the present invention. That is, a sodium polytungstate aqueous solution produced by adjusting pH from a sodium tungstate aqueous solution is adsorbed on a Cl-type strongly basic anion exchange resin, and then an eluent containing ammonium ions is passed through to obtain an ammonium tungstate aqueous solution. The test which manufactures was conducted.

まず、pHが9以上であるタングステン酸ナトリウム水溶液に対して塩酸を加えてそのpHを3〜8に調整すること(表2の「pH」の欄参照)により、ポリタングステン酸ナトリウム水溶液を調製した。なお、このポリタングステン酸ナトリウム水溶液は、pH調整後の「濃度」が70g−WO3/L−Resin(WO3換算で陰イオン交換樹脂1リットル当り70g)となるようにその濃度を調整した(第1工程)。 First, a sodium polytungstate aqueous solution was prepared by adding hydrochloric acid to a sodium tungstate aqueous solution having a pH of 9 or more to adjust the pH to 3 to 8 (see the “pH” column in Table 2). . The concentration of the aqueous sodium polytungstate solution was adjusted so that the “concentration” after pH adjustment was 70 g-WO 3 / L-Resin (70 g per liter of anion exchange resin in terms of WO 3 ) ( First step).

次に、上記のようにpHと濃度を調整することにより各調製したポリタングステン酸ナトリウム水溶液を、Cl型強塩基性陰イオン交換樹脂をガラスカラムに充填した樹脂充填塔(内径26mmのガラスカラムに当該陰イオン交換樹脂を350ml充填したもの)に通液した。かかる通液は、空間速度SVを6hr-1として行ない、飽和吸着するまで行なった。なお、樹脂充填塔を通過した流出液のタングステン濃度が第1工程にて作製したタングステン酸ナトリウム水溶液中のタングステン濃度と同程度となった場合に飽和吸着とした。このようにして、ポリタングステン酸ナトリウム水溶液を陰イオン交換樹脂に接触させることにより、ポリタングステン酸イオンを陰イオン交換樹脂に吸着させるとともに、樹脂充填塔を通過した流出液を回収した(第2工程、第3工程)。 Next, each of the prepared sodium polytungstate aqueous solutions by adjusting the pH and concentration as described above was packed into a resin packed tower in which a glass column was packed with a Cl-type strongly basic anion exchange resin (into a glass column with an inner diameter of 26 mm). The anion exchange resin was filled in 350 ml). This liquid flow was performed until the space velocity SV was 6 hr −1 and saturated adsorption was performed. In addition, it was set as saturated adsorption when the tungsten concentration of the effluent that passed through the resin packed tower became the same as the tungsten concentration in the sodium tungstate aqueous solution prepared in the first step. Thus, the polytungstate ion was adsorbed to the anion exchange resin by bringing the aqueous sodium polytungstate solution into contact with the anion exchange resin, and the effluent that passed through the resin packed tower was recovered (second step). , Third step).

次いで、上記のようにしてポリタングステン酸イオンが吸着した陰イオン交換樹脂に対して、以下の表2の「第4工程」の欄に記載した条件でアンモニア水(「組成」の欄において「NH4OH」に併記されている濃度はアンモニアの濃度を示す)を接触させることにより、ポリタングステン酸イオンを分解してタングステン酸イオンを溶離させた(第4工程)。 Next, for the anion exchange resin on which polytungstate ions are adsorbed as described above, ammonia water (“NH” in the “Composition” column) under the conditions described in the “Fourth Step” column of Table 2 below. The concentration indicated in “ 4 OH” indicates the concentration of ammonia), and the polytungstate ion was decomposed to elute the tungstate ion (fourth step).

引き続き、表2中、第8工程の欄に条件が記載されているものについては以下の第8工程を実施した。すなわち、上記の第4工程の後、当該第4工程を経た陰イオン交換樹脂に対して、表2の「第8工程」の欄に記載した条件で塩化アンモニウムとアンモニア(本発明においては「NH4OH+NH4Cl」とも表記する)との混合水溶液(「組成」の欄において「NH4OH」に併記されている濃度はアンモニアの濃度を示し、「NH4Cl」に併記されている濃度は塩化アンモニウムの濃度を示す)を接触させることにより、さらにタングステン酸イオンを溶離させた(第8工程)。 Subsequently, in Table 2, the following eighth step was performed for those whose conditions are described in the column of the eighth step. That is, after the fourth step, ammonium chloride and ammonia (in the present invention, “NH” in the condition of the “eighth step” in Table 2 for the anion exchange resin that has undergone the fourth step. 4 OH + NH 4 Cl ”and a mixed aqueous solution (the concentration written in“ NH 4 OH ”in the“ Composition ”column indicates the concentration of ammonia, and the concentration written in“ NH 4 Cl ”is Further, tungstate ions were eluted by contacting with (indicating ammonium chloride concentration) (eighth step).

このように第4工程に続けて第8工程を行なう溶離操作を図1に示す。図1は、実線が溶離率を示し、点線がタングステン濃度(「WO3」に換算)を示している。タングステン濃度は、樹脂充填塔を通過させた後の溶離液中の濃度である。図1中、点線で示された左側のピークが第4工程を示しており、右側のピークが第8工程を示しており、通液量が700ml付近に第4工程から第8工程への移行ポイントがある。 FIG. 1 shows an elution operation for performing the eighth step following the fourth step. In FIG. 1, the solid line indicates the elution rate, and the dotted line indicates the tungsten concentration (converted to “WO 3 ”). The tungsten concentration is the concentration in the eluent after passing through the resin packed tower. In FIG. 1, the left peak indicated by the dotted line indicates the fourth step, the right peak indicates the eighth step, and the flow from the fourth step to the eighth step is around 700 ml. There are points.

なお、第4工程においてアンモニア水は、当該陰イオン交換樹脂の体積の3倍通液し、第8工程において塩化アンモニウムとアンモニアとの混合水溶液は当該陰イオン交換樹脂の体積の1.5倍通液した。   In the fourth step, the ammonia water is passed through 3 times the volume of the anion exchange resin, and in the eighth step, the mixed aqueous solution of ammonium chloride and ammonia is passed 1.5 times the volume of the anion exchange resin. Liquid.

なお、比較実験として、この第4工程および第8工程に換えて、塩化アンモニウム(あるいは硫酸アンモニウム)とアンモニアとの混合水溶液のみで溶離を行なう実験も行なった。表2では、この比較実験における溶離操作を便宜的に「第4工程」の欄に記載した。   As a comparative experiment, instead of the fourth step and the eighth step, an experiment was performed in which elution was performed only with a mixed aqueous solution of ammonium chloride (or ammonium sulfate) and ammonia. In Table 2, the elution operation in this comparative experiment is described in the column of “4th step” for convenience.

以上、表2中の試験条件No.116が本発明に対する第1参考態様の参考例であり、試験条件No.102、103、105〜109が本発明に対する1参考態様の後に第8工程を行なった参考例である。これに対して、試験条件No.101、104、110〜115が参考例に対する比較例である。なお、比較例の詳細は次のとおりである。 As described above, the test condition No. 116 is a reference example of the first reference embodiment for the present invention. 102,103,105~109 is reference example was carried out an eighth step after the first reference aspect for the present invention. In contrast, test condition No. Reference numerals 101, 104, and 110 to 115 are comparative examples with respect to the reference example . The details of the comparative example are as follows.

試験条件No.101は、第1工程におけるpHを3としたものである。また、試験条件No.104は、第4工程におけるアンモニア水のアンモニア濃度を6mol/Lとしたものである。試験条件No.110〜115は、上記の通り、塩化アンモニウム(あるいは硫酸アンモニウム)とアンモニアとの混合水溶液のみで溶離を行なった比較実験に関するものである。   Test condition No. 101 is a pH of 3 in the first step. In addition, test condition No. No. 104 is an ammonia concentration in the fourth step of 6 mol / L. Test condition No. 110 to 115 relate to comparative experiments in which elution was performed only with a mixed aqueous solution of ammonium chloride (or ammonium sulfate) and ammonia as described above.

そして、各試験条件No.毎に、上記の溶離操作(第4工程、第8工程)の際、樹脂充填塔内における結晶析出の有無と溶離率(陰イオン交換樹脂に吸着されたタングステン量に対する溶離したタングステン量の比率)を以下の表2に示す。なお、溶離率は、樹脂に吸着したタングステン全量と溶離したタングステン全量の差分により求めた。結晶が析出したものについては、溶離率は求めることができなかった。   Each test condition No. For each elution operation (steps 4 and 8), the presence or absence of crystal precipitation in the resin packed column and the elution rate (ratio of the amount of tungsten eluted to the amount of tungsten adsorbed on the anion exchange resin) Is shown in Table 2 below. The elution rate was determined by the difference between the total amount of tungsten adsorbed on the resin and the total amount of tungsten eluted. The elution rate could not be determined for the crystals precipitated.

Figure 0005368834
Figure 0005368834

表2の結果より明らかなように、第4工程および第8工程として溶離操作を行なった試験条件No.102、103、105〜109は、比較例である試験条件No.110〜115に比し、樹脂充填塔内において結晶を析出させることなく、効率的にタングステン酸イオンを溶離することが可能であった。   As apparent from the results in Table 2, test conditions No. 1 and No. 4 in which the elution operation was performed as the fourth step and the eighth step. 102, 103, 105-109 are test conditions No. Compared to 110-115, it was possible to elute tungstate ions efficiently without precipitating crystals in the resin packed tower.

一方、試験条件No.101は、第1工程におけるpHが3であったため、溶離率が低く、完全に溶離することは困難であることを示した。したがって、第1工程におけるpHの調整の下限は3.5以上とすることが必要であることを示している。また、試験条件No.104は、第4工程におけるアンモニア水のアンモニア濃度が6mol/Lであることから第4工程後に結晶が析出した。このため、第4工程におけるアンモニア水のアンモニア濃度を8mol/L以上とすることが必要であることを示している。   On the other hand, test condition No. No. 101 showed that since the pH in the first step was 3, the elution rate was low and it was difficult to completely elute. Therefore, it is shown that the lower limit of pH adjustment in the first step needs to be 3.5 or more. In addition, test condition No. In 104, since the ammonia concentration in the fourth step was 6 mol / L, crystals were precipitated after the fourth step. For this reason, it is shown that the ammonia concentration in the fourth step needs to be 8 mol / L or more.

一方、試験条件No.116は、溶離率が低くなるものの、結晶を析出することなくタングステン酸イオンを溶離できることが確認された。   On the other hand, test condition No. It was confirmed that No. 116 can elute tungstate ions without precipitating crystals, although the elution rate is low.

参考例2>
本発明に対する第1参考態様について実験を行ない、樹脂充填塔内の樹脂高さと空間速度SVとの関係を確認した。
< Reference Example 2>
Experiments were conducted on the first reference embodiment of the present invention, and the relationship between the resin height in the resin packed tower and the space velocity SV was confirmed.

樹脂充填塔内の樹脂高さと空間速度SVとを種々変更するとともに、以下の条件で第1工程〜第4工程を実施することにより、ポリタングステン酸ナトリウム水溶液をCl型強塩基性陰イオン交換樹脂へ吸着させ、その際の流出液を回収した後、アンモニア水を通液してタングステン酸イオンを溶離させ、その溶離液を回収した。   The resin height in the resin packed tower and the space velocity SV are changed variously, and the first step to the fourth step are performed under the following conditions, so that the polytungstic sodium aqueous solution is converted into a Cl-type strongly basic anion exchange resin. After the effluent at that time was recovered, ammonia water was passed through to elute tungstate ions, and the eluate was recovered.

樹脂充填塔は、内径26mmのガラスカラムを用い、以下の表3に記載した「樹脂高さ」となるように当該陰イオン交換樹脂を充填した。なお、各ガラスカラムは、充填した「樹脂高さ」より10cm長いものを用い、ガラスカラム上端と樹脂の充填部分の上端との間隔が7cmとなるように調整した。   As the resin packed tower, a glass column having an inner diameter of 26 mm was used, and the anion exchange resin was packed so as to have a “resin height” described in Table 3 below. Each glass column was 10 cm longer than the packed “resin height”, and was adjusted so that the distance between the upper end of the glass column and the upper end of the resin-filled portion was 7 cm.

そして、pH6に調整したポリタングステン酸ナトリウム水溶液(濃度:70g−WO3/L−Resin)を上記のように調整された各樹脂充填塔に通液した。通液の条件は、各樹脂充填塔の樹脂容量に対して空間速度SVが6hr-1となるように調整し、参考例1と同様に飽和吸着するまで通液した。これにより、当該陰イオン交換樹脂にポリタングステン酸イオンを吸着させた(第1工程〜第3工程)。 Then, an aqueous solution of sodium polytungstate adjusted to pH 6 (concentration: 70 g-WO 3 / L-Resin) was passed through each resin packed tower adjusted as described above. The conditions for passing liquid were adjusted so that the space velocity SV was 6 hr −1 with respect to the resin capacity of each resin packed column, and the liquid was passed until saturated adsorption was performed as in Reference Example 1. Thereby, the polytungstate ion was made to adsorb | suck to the said anion exchange resin (1st process-3rd process).

続いて、このポリタングステン酸イオンが吸着した陰イオン交換樹脂に対して、16mol/Lのアンモニアを含むアンモニア水を表3に記載した空間速度(「第4工程空間速度SV」の欄参照)で通液することにより、当該陰イオン交換樹脂にアンモニア水を接触させ、ポリタングステン酸イオンを分解してタングステン酸イオンを溶離させた(第4工程)。   Subsequently, with respect to the anion exchange resin on which the polytungstate ion is adsorbed, ammonia water containing 16 mol / L of ammonia is used at a space velocity described in Table 3 (see the column of “4th step space velocity SV”). By passing the solution, ammonia water was brought into contact with the anion exchange resin to decompose polytungstate ions and elute tungstate ions (fourth step).

その結果を表3および図2に示す。図2は、表3に示された「樹脂充填塔内の結晶析出の有無」および「送液配管内の結晶析出の有無」と、「樹脂高さ」および「空間速度SV」と、の関係が明確になるようにグラフ化したものである。   The results are shown in Table 3 and FIG. FIG. 2 shows the relationship between “presence / absence of crystal precipitation in resin packed tower” and “presence / absence of crystal precipitation in liquid feeding pipe”, “resin height” and “space velocity SV” shown in Table 3. It is a graph so that becomes clear.

Figure 0005368834
Figure 0005368834

表3および図2より明らかなように、樹脂充填塔内の樹脂高さが100cm以上400cm以下の場合においては、第4工程においてアンモニア水を陰イオン交換樹脂に接触させる際の空間速度SVを7hr-1以上にすれば、樹脂充填塔内においても送液配管内においても結晶が析出しないことを確認することができた。 As apparent from Table 3 and FIG. 2, when the resin height in the resin packed tower is 100 cm or more and 400 cm or less, the space velocity SV when the aqueous ammonia is brought into contact with the anion exchange resin in the fourth step is 7 hr. When it was set to −1 or more, it was confirmed that no crystals were precipitated in the resin packed tower or in the liquid feeding pipe.

なお、100cm以上400cm以下の樹脂高さは、イオン交換樹脂を工業的用途に用いる際に標準となる樹脂高さであるため、7hr-1以上という空間速度SVは特に工業的用途の際に好適となる数値範囲である。樹脂高さが100cm未満となる研究室的用途の場合には、7hr-1未満という空間速度SVでアンモニア水を接触させてもアンモニアの濃度を8mol/L以上とする限り、結晶の析出を防止することができる。 In addition, since the resin height of 100 cm or more and 400 cm or less is a standard resin height when the ion exchange resin is used for industrial applications, a space velocity SV of 7 hr −1 or more is particularly suitable for industrial applications. This is a numerical range. For laboratory applications where the resin height is less than 100 cm, even if ammonia water is contacted at a space velocity SV of less than 7 hr −1 , crystal precipitation is prevented as long as the ammonia concentration is 8 mol / L or more. can do.

参考例3>
本発明の第8工程を実施するに際し、第4工程において、アンモニア水を上記陰イオン交換樹脂に接触させる際、陰イオン交換樹脂に対してアンモニア水を複数箇所から供給することにより、該アンモニア水を接触させることが有効であることを確認した。
< Reference Example 3>
In carrying out the eighth step of the present invention, when ammonia water is brought into contact with the anion exchange resin in the fourth step, the ammonia water is supplied to the anion exchange resin from a plurality of locations. It was confirmed that it was effective to make the contact.

具体的には、まず次のような樹脂充填塔を準備した。すなわち、該樹脂充填塔において、通常のものと同様に該樹脂充填塔の上部から下方に向けて通液できるように該樹脂充填塔の最上部に液体の供給口(以下「第1供給口」と記す)を設けるとともに、陰イオン交換樹脂が充填されている部分の1/2の高さの部分からも液体を供給できるように、該樹脂充填塔の外部から送液管を挿入し、その送液管の先端(以下「第2供給口」と記す)がその1/2の高さのところにセットされるようにした。すなわち、当該樹脂充填塔は、第1供給口と第2供給口の2箇所から液体を通液できる構造となっている。なお、該樹脂充填塔は、ガラスカラム(内径26mmφ)に樹脂高さが100cmとなるようにCl型強塩基性陰イオン交換樹脂を充填した。   Specifically, first, the following resin packed tower was prepared. That is, in the resin packed tower, a liquid supply port (hereinafter referred to as “first supply port”) is provided at the top of the resin packed tower so that liquid can flow downward from the upper part of the resin packed tower in the same manner as a normal one. And a liquid feeding tube is inserted from the outside of the resin packed tower so that the liquid can be supplied also from a portion half as high as the portion filled with the anion exchange resin. The tip of the liquid feeding tube (hereinafter referred to as “second supply port”) was set at a height of 1/2 of that. That is, the resin packed tower has a structure that allows liquid to flow from two places, the first supply port and the second supply port. In the resin packed tower, a glass column (inner diameter 26 mmφ) was packed with a Cl-type strongly basic anion exchange resin so that the resin height was 100 cm.

そして、pH9以上のタングステン酸ナトリウム水溶液に塩酸を加えることにより、pHを6に調整したポリタングステン酸ナトリウム水溶液(70g−WO3/L−Resin)を、上記の第1供給口から通液させることにより、Cl型強塩基性陰イオン交換樹脂にポリタングステン酸イオンを吸着させるとともに流出液を回収した(第1工程〜第3工程)。なお、かかる通液は、当該樹脂充填塔の樹脂容量に対して6hr-1の空間速度SVとし、参考例1と同様に飽和吸着するまで通液した。 Then, by adding hydrochloric acid to a sodium tungstate aqueous solution having a pH of 9 or more, a sodium polytungstate aqueous solution (70 g-WO 3 / L-Resin) adjusted to pH 6 is passed through the first supply port. Thus, the polytungstate ion was adsorbed to the Cl-type strongly basic anion exchange resin and the effluent was collected (first to third steps). In addition, this liquid flow was made into the space velocity SV of 6 hr <-1> with respect to the resin capacity | capacitance of the said resin packed column, and it was made to flow through until saturated adsorption was carried out similarly to the reference example 1.

次いで、このポリタングステン酸イオンが吸着した陰イオン交換樹脂に対して、表4の第4工程の条件に従ってアンモニア水を通液し、ポリタングステン酸イオンを分解してタングステン酸イオンを溶離した(第4工程)。なお、表4中、「アンモニア水濃度」とは、それに含まれるアンモニアの濃度を示している。「第1供給口」および「第2供給口」は、当該樹脂充填塔の第1供給口および第2供給口を示し、そこから表4記載の空間速度SVでアンモニア水を通液させたことを示している。「第2供給口」が空欄であるものは第1供給口のみからアンモニア水を通液させたことを意味する。   Next, ammonia water was passed through the anion exchange resin on which the polytungstate ions were adsorbed in accordance with the conditions of the fourth step in Table 4 to decompose the polytungstate ions and elute the tungstate ions (first step). 4 steps). In Table 4, “Ammonia water concentration” indicates the concentration of ammonia contained therein. “First supply port” and “second supply port” indicate the first supply port and the second supply port of the resin packed tower, respectively, from which ammonia water was allowed to flow at the space velocity SV described in Table 4. Is shown. When the “second supply port” is blank, it means that ammonia water was passed through only the first supply port.

その後、表4記載の条件に従って第8工程を実施した。なお、この第8工程においては、第4工程を経た陰イオン交換樹脂に対して、塩化アンモニウムとアンモニアとの混合水溶液を第1供給口のみから通液させることにより、タングステン酸イオンを溶離させた。   Then, the 8th process was implemented according to the conditions of Table 4. In this eighth step, tungstate ions were eluted by passing a mixed aqueous solution of ammonium chloride and ammonia through only the first supply port with respect to the anion exchange resin having undergone the fourth step. .

そして、樹脂充填塔内の結晶析出の有無と溶離率を確認した。その結果を表4に示す。   Then, the presence or absence of crystal precipitation in the resin packed tower and the elution rate were confirmed. The results are shown in Table 4.

Figure 0005368834
Figure 0005368834

表4の結果から明らかなように、第4工程において第1供給口のみからアンモニア水を供給させた場合には樹脂充填塔内に結晶が析出するような条件であっても、第1供給口と第2供給口というように陰イオン交換樹脂に対してアンモニア水を複数箇所から供給することによりアンモニア水を接触させると結晶の析出を防止できることが確認できた。   As is apparent from the results in Table 4, when ammonia water is supplied only from the first supply port in the fourth step, the first supply port can be used even under conditions where crystals are precipitated in the resin packed tower. It was confirmed that precipitation of crystals can be prevented by supplying ammonia water to the anion exchange resin from a plurality of locations such as the second supply port and contacting the ammonia water.

なお、樹脂高さが上記のように100cmとなるものは、工業的用途においては採用される場合があるが、このように樹脂高さが高くなる場合にはアンモニア水供給の空間速度SVも重要なファクターとなる。そして、このように樹脂充填塔の樹脂高さが高い場合であって、アンモニア水供給の空間速度SVが低い場合には、上記結果からも明らかなように、第4工程において、アンモニア水を陰イオン交換樹脂に接触させる際に、陰イオン交換樹脂に対してアンモニア水を複数箇所から供給することが有効となる。   A resin having a resin height of 100 cm as described above may be used in industrial applications. However, when the resin height becomes high, the space velocity SV of ammonia water supply is also important. It becomes a big factor. When the resin height of the resin packed tower is high and the space velocity SV of the ammonia water supply is low in this way, as is apparent from the above results, the ammonia water is hidden in the fourth step. When contacting the ion exchange resin, it is effective to supply ammonia water to the anion exchange resin from a plurality of locations.

参考例4>
以下の試験条件No.401〜404の実験を行なった。各試験条件に共通して、樹脂充填塔としては、Cl型強塩基性陰イオン交換樹脂350mlを内径26mmのガラスカラムに充填したものを用いた。
< Reference Example 4>
The following test conditions No. Experiments 401 to 404 were conducted. In common with each test condition, as the resin packed tower, a glass column having an inner diameter of 26 mm packed with 350 ml of Cl-type strongly basic anion exchange resin was used.

まず、試験条件No.401は次のとおりである。
すなわち、pH9以上のタングステン酸ナトリウム水溶液に塩酸を加えることによりpH7に調整したポリタングステン酸ナトリウム水溶液(70g−WO3/L−Resin)を上記の樹脂充填塔に通液させた。該通液は、該樹脂充填塔の樹脂容量に対して6hr-1となる空間速度SVで通液させた(第1工程〜第2工程)。
First, test condition no. 401 is as follows.
That is, an aqueous solution of sodium polytungstate (70 g-WO 3 / L-Resin) adjusted to pH 7 by adding hydrochloric acid to an aqueous solution of sodium tungstate having a pH of 9 or more was passed through the resin packed tower. The liquid was passed at a space velocity SV of 6 hr −1 with respect to the resin capacity of the resin packed tower (first step to second step).

一方、樹脂充填塔を通過した流出液を回収し(第3工程)、この流出液のpHを塩酸により7に調整した。そして、この流出液を再度上記の樹脂充填塔に通液させた(空間速度SVは上記と同じとした)。これにより、ポリタングステン酸イオンが吸着した陰イオン交換樹脂を得た。また、この際、樹脂充填塔を通過した流出液を発光分光分析法(ICP)により分析することにより、タングステン濃度を測定した(以下「タングステン濃度A」と記す)。   On the other hand, the effluent that passed through the resin packed tower was recovered (third step), and the pH of the effluent was adjusted to 7 with hydrochloric acid. Then, the effluent was again passed through the resin packed tower (the space velocity SV was the same as above). As a result, an anion exchange resin having adsorbed polytungstate ions was obtained. At this time, the tungsten concentration was measured by analyzing the effluent that passed through the resin packed tower by emission spectroscopy (ICP) (hereinafter referred to as “tungsten concentration A”).

次に、上記のポリタングステン酸イオンが吸着した陰イオン交換樹脂に対して16mol/Lのアンモニアを含むアンモニア水を、5hr-1の空間速度SVで通液させることにより、ポリタングステン酸イオンを分解してタングステン酸イオンを溶離させた(第4工程)。この際、樹脂充填塔を通過した流出液を上記と同様の発光分光分析法(ICP)により分析することにより、タングステン濃度を測定した(以下「タングステン濃度B」と記す)。 Next, the polytungstate ion is decomposed by passing ammonia water containing 16 mol / L ammonia to the anion exchange resin adsorbed with the polytungstate ion at a space velocity SV of 5 hr −1. Then, tungstate ions were eluted (fourth step). At this time, the tungsten concentration was measured by analyzing the effluent that passed through the resin packed tower by the same emission spectroscopic analysis (ICP) as described above (hereinafter referred to as “tungsten concentration B”).

次いで、「タングステン濃度A」を測定した流出液を、上記第4工程を経た陰イオン交換樹脂に対して6hr-1の空間速度SVで通液させ、この流出液中に残存するポリタングステン酸イオンを陰イオン交換樹脂に吸着させた。そして、この樹脂充填塔を通過した流出液を回収し、この流出液のpHを塩酸により7に調整した後、その流出液を発光分光分析法(ICP)により分析することにより、タングステン濃度を測定した(以下「タングステン濃度C」と記す)。 Next, the effluent whose “tungsten concentration A” was measured was passed through the anion exchange resin having undergone the fourth step at a space velocity SV of 6 hr −1 , and polytungstate ions remaining in the effluent Was adsorbed on an anion exchange resin. Then, the effluent that has passed through the resin packed tower is recovered, the pH of the effluent is adjusted to 7 with hydrochloric acid, and then the effluent is analyzed by emission spectroscopy (ICP) to measure the tungsten concentration. (Hereinafter referred to as “tungsten concentration C”).

引き続き、上記のポリタングステン酸イオンが吸着した陰イオン交換樹脂に対して16mol/Lのアンモニアを含むアンモニア水を、5hr-1の空間速度SVで通液させることにより、ポリタングステン酸イオンを分解してタングステン酸イオンを溶離させた(第4工程)。この際、樹脂充填塔を通過した流出液を上記と同様の発光分光分析法(ICP)により分析することにより、タングステン濃度を測定した(以下「タングステン濃度D」と記す)。 Subsequently, the polytungstate ion is decomposed by passing ammonia water containing 16 mol / L of ammonia to the anion exchange resin on which the polytungstate ion is adsorbed at a space velocity SV of 5 hr −1. Then, tungstate ions were eluted (fourth step). At this time, the tungsten concentration was measured (hereinafter referred to as “tungsten concentration D”) by analyzing the effluent that passed through the resin packed tower by the same emission spectroscopic analysis (ICP) as described above.

このようにして、上記「タングステン濃度C」および第1工程で作製した溶液のタングステン濃度から算出した、イオン交換樹脂に吸着したタングステンの全量と、樹脂に吸着されるタングステンのイオン種をW1241 10-と仮定し、イオン交換樹脂の交換容量から算出したタングステン吸着可能量の差分から、タングステンの吸着率(%)を求めた。また、「タングステン濃度B」から算出した溶離タングステン全量と上記吸着タングステン全量の差分から、タングステンの溶離率(%)を求めた。これらの結果を表5に示す。 In this way, the total amount of tungsten adsorbed on the ion exchange resin and the ion species of tungsten adsorbed on the resin, calculated from the above “tungsten concentration C” and the tungsten concentration of the solution prepared in the first step, are expressed as W 12 O. 41 Assuming 10- , the adsorption rate (%) of tungsten was determined from the difference in the amount of tungsten adsorbable calculated from the exchange capacity of the ion exchange resin. Further, the elution rate (%) of tungsten was obtained from the difference between the total amount of eluted tungsten calculated from the “tungsten concentration B” and the total amount of adsorbed tungsten. These results are shown in Table 5.

一方、試験条件No.402は、試験条件No.401におけるポリタングステン酸ナトリウム水溶液の濃度(70g−WO3/L−Resin)を「140g−WO3/L−Resin)」とすることを除き、他は全て試験条件No.401と同様にしてタングステンの吸着率と溶離率とを求めた。その結果を表5に示す。 On the other hand, test condition No. No. 402 is a test condition no. Except that the concentration (70 g-WO 3 / L-Resin) of the sodium polytungstate aqueous solution in 401 is set to “140 g-WO 3 / L-Resin”, all other conditions are the same as in test conditions No. Similar to 401, the adsorption rate and elution rate of tungsten were determined. The results are shown in Table 5.

また、試験条件No.403は、試験条件No.401における流出液のpH7をpH6.5と調整することを除き、他は全て試験条件No.401と同様にしてタングステンの吸着率と溶離率とを求めた。その結果を表5に示す。   In addition, test condition No. 403 is a test condition No. 403. Except for adjusting pH 7 of the effluent in pH 401 to pH 6.5, all others were tested under Test Condition No. Similar to 401, the adsorption rate and elution rate of tungsten were determined. The results are shown in Table 5.

また、試験条件No.404は、試験条件No.401における流出液のpH7をpH7.5と調整することを除き、他は全て試験条件No.401と同様にしてタングステンの吸着率と溶離率とを求めた。その結果を表5に示す。   In addition, test condition No. No. 404 is a test condition no. Except for adjusting pH 7 of the effluent in pH 401 to pH 7.5, all others were tested under Test Condition No. Similar to 401, the adsorption rate and elution rate of tungsten were determined. The results are shown in Table 5.

Figure 0005368834
Figure 0005368834

表5から明らかなように、pHを7に調整した試験条件No.401およびNo.402は、吸着率および溶離率の双方において高い数値が得られた。これに対して、pHを6.5に調整した試験条件No.403は、吸着率は高いものの溶離率が低下しており、またpHを7.5に調整した試験条件No.404は、溶離率は高いものの吸着率が低下していた。   As is apparent from Table 5, the test condition No. 401 and no. For 402, high values were obtained in both the adsorption rate and the elution rate. On the other hand, the test condition No. 1 in which the pH was adjusted to 6.5. No. 403 has a high adsorption rate but a low elution rate, and test conditions No. 403 in which the pH was adjusted to 7.5. In 404, although the elution rate was high, the adsorption rate was low.

したがって、pHを7付近に維持しながら循環吸着を行なうことにより、幅広い濃度のポリタングステン酸ナトリウム水溶液を原料として効率的にタングステン酸アンモニウムを製造できることが確認できた。   Therefore, it was confirmed that ammonium tungstate can be efficiently produced using a wide range of sodium polytungstate aqueous solutions as raw materials by carrying out cyclic adsorption while maintaining the pH at around 7.

以上のように本発明の実施態様および参考例について説明を行なったが、上述の実施態様、参考態様および参考例の構成を適宜組み合わせることもできる。 Although the embodiments and reference examples of the present invention have been described above, the configurations of the above-described embodiments, reference aspects, and reference examples can be combined as appropriate.

今回開示された実施態様はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 This disclosed embodiments, it is to be understood that not restrictive manner illustrative in terms of all. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

Claims (6)

タングステン酸アルカリ金属塩水溶液からタングステン酸アンモニウム水溶液を製造するタングステン酸アンモニウム水溶液の製造方法であって、
タングステン酸アルカリ金属塩水溶液のpHを3.5〜8に調整することにより、ポリタングステン酸アルカリ金属塩水溶液を製造する第1工程と、
前記ポリタングステン酸アルカリ金属塩水溶液を陰イオン交換樹脂に接触させることにより、ポリタングステン酸イオンを当該陰イオン交換樹脂に吸着させる第2工程と、
前記第2工程を経た流出液を回収する第3工程と、
前記ポリタングステン酸イオンが吸着した前記陰イオン交換樹脂に対して、濃度が8mol/L以上のアンモニアを含むアンモニア水を接触させることにより、前記ポリタングステン酸イオンを分解してタングステン酸イオンを溶離させる第4工程と、
前記第4工程のアンモニア水による溶離を終えた後、
前記第4工程を経た前記陰イオン交換樹脂に対して、前記第1工程で得られたポリタングステン酸アルカリ金属塩水溶液を用いて、さらに前記第2工程〜前記第4工程と同様の操作をこの順で繰り返して行ない、
複数回行なわれる前記第4工程のうち最終に行なわれるものの後、
前記アンモニア水による溶離を終えた後の前記陰イオン交換樹脂に対して、塩化アンモニウムとアンモニアとの混合水溶液を接触させることにより、タングステン酸イオンを溶離させる第8工程を含む、タングステン酸アンモニウム水溶液の製造方法。
A method for producing an ammonium tungstate aqueous solution for producing an ammonium tungstate aqueous solution from an alkali metal tungstate salt aqueous solution,
A first step of producing a polytungstic alkali metal salt aqueous solution by adjusting the pH of the alkali metal tungstate aqueous solution to 3.5 to 8, and
A second step of adsorbing the polytungstate ion to the anion exchange resin by contacting the aqueous solution of the alkali metal tungstate metal salt with the anion exchange resin;
A third step of collecting the effluent after the second step;
By contacting ammonia water containing ammonia having a concentration of 8 mol / L or more with the anion exchange resin on which the polytungstate ions are adsorbed, the polytungstate ions are decomposed to elute the tungstate ions. A fourth step;
After finishing the elution with ammonia water in the fourth step,
Using the aqueous solution of alkali metal tungstate obtained in the first step, the same operation as in the second to fourth steps is further performed on the anion exchange resin that has undergone the fourth step. Repeat in order,
After the last step of the fourth step performed a plurality of times,
An aqueous ammonium tungstate solution comprising an eighth step of eluting tungstate ions by bringing the mixed aqueous solution of ammonium chloride and ammonia into contact with the anion exchange resin after the elution with the aqueous ammonia is completed. Production method.
前記第3工程において回収した流出液を、前記第4工程を行なう前に、pHを調整しな
がら3.5〜8に保ちつつ、陰イオン交換樹脂に繰り返し接触させてポリタングステン酸イオンを当該陰イオン交換樹脂に吸着させた請求項1に記載のタングステン酸アンモニウム水溶液の製造方法。
Prior to performing the fourth step, the effluent collected in the third step is repeatedly brought into contact with the anion exchange resin while maintaining the pH at 3.5 to 8 to adjust the polytungstate ion. The manufacturing method of the ammonium tungstate aqueous solution of Claim 1 made to adsorb | suck to an ion exchange resin.
記アンモニア水を接触させた後の前記陰イオン交換樹脂に対して、陰イオン交換樹脂に繰り返し接触させた流出液を、pHを3.5〜8に調整した状態で接触させることにより、前記流出液中のポリタングステン酸イオンを当該陰イオン交換樹脂に吸着させる第5工程と、
前記第5工程を経た流出液を回収する第6工程と、
前記第5工程により前記ポリタングステン酸イオンが吸着した前記陰イオン交換樹脂に対して、濃度が8mol/L以上のアンモニアを含むアンモニア水を接触させることにより、前記ポリタングステン酸イオンを分解してタングステン酸イオンを溶離させる第7工程と、をこの順で繰り返して行ない、
繰り返し行なわれる前記第5工程〜前記第7工程は、複数回行なわれる前記第4工程のうち最終に行なわれるものと前記第8工程との間に行なわれる、請求項2に記載のタングステン酸アンモニウム水溶液の製造方法。
To the anion exchange resin after contacting the pre-Symbol ammonia water, the effluent is repeatedly contacted with an anion exchange resin, by contacting in a state in which the pH was adjusted to 3.5-8, the A fifth step of adsorbing polytungstate ions in the effluent to the anion exchange resin;
A sixth step of recovering the effluent after the fifth step;
The polytungstate ion is decomposed by bringing ammonia water containing ammonia having a concentration of 8 mol / L or more into contact with the anion exchange resin on which the polytungstate ion is adsorbed in the fifth step. rows that have repeated a seventh step of eluting the ions, in this order,
3. The ammonium tungstate according to claim 2, wherein the fifth to seventh steps that are repeatedly performed are performed between the final step of the fourth step that is performed a plurality of times and the eighth step. A method for producing an aqueous solution.
前記混合水溶液は、前記塩化アンモニウム1molに対して前記アンモニアを0.25〜5molの比率で含む、請求項1〜3のいずれかに記載のタングステン酸アンモニウム水溶液の製造方法。   The said mixed aqueous solution is a manufacturing method of the ammonium tungstate aqueous solution in any one of Claims 1-3 which contains the said ammonia in the ratio of 0.25-5 mol with respect to 1 mol of said ammonium chloride. 前記第4工程のアンモニア水によって溶離する工程において、前記アンモニア水を前記陰イオン交換樹脂に接触させる際の空間速度SVは、7hr-1以上である、請求項1〜4のいずれかに記載のタングステン酸アンモニウム水溶液の製造方法。 5. The space velocity SV when the ammonia water is brought into contact with the anion exchange resin in the step of eluting with ammonia water in the fourth step is 7 hr −1 or more, according to claim 1. A method for producing an aqueous solution of ammonium tungstate. 前記第4工程のアンモニア水によって溶離する工程において、前記アンモニア水を前記陰イオン交換樹脂に接触させる際に、前記陰イオン交換樹脂に対して前記アンモニア水を複数箇所から供給することにより、前記アンモニア水を接触させる、請求項1〜5のいずれかに記載のタングステン酸アンモニウム水溶液の製造方法。   In the step of eluting with ammonia water in the fourth step, when the ammonia water is brought into contact with the anion exchange resin, the ammonia water is supplied to the anion exchange resin from a plurality of locations, whereby the ammonia The manufacturing method of the ammonium tungstate aqueous solution in any one of Claims 1-5 which makes water contact.
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