JP6438770B2 - How to recover iodine - Google Patents

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Description

本発明は、ヨウ素の回収方法に関する。さらに詳しくは、様々なヨウ素含有廃液から高収率でヨウ素を回収することができるヨウ素の回収方法に関するものである。   The present invention relates to a method for recovering iodine. More specifically, the present invention relates to an iodine recovery method capable of recovering iodine from various iodine-containing waste liquids with high yield.

ヨウ素は、うがい薬、放射線障害予防薬などの医薬品原料、レントゲン造影剤、樹脂安定化剤、抗菌剤、触媒、液晶ディスプレイに使う偏光フィルムなど幅広く利用されており、ヨウ素を含む製品は多くの企業で研究開発、生産されている。   Iodine is widely used as a raw material for drugs such as gargles and radiation prevention drugs, X-ray contrast agents, resin stabilizers, antibacterial agents, catalysts, polarizing films used in liquid crystal displays, etc. R & D and production.

一方で、ヨウ素は、ヨウ化物イオンやヨウ素化合物などの状態で海水、海草、かん水、鉱物(硝石)などに含まれているが、非常に低濃度であるため、経済的に採取できる地域は極めて限られている。このようにヨウ素は、貴重な天然資源でもあるためその有効利用という観点から回収・リサイクルが重要である。現状では、レントゲン造影剤や偏光フィルム製造浴などの使用済み廃液からヨウ素を回収・リサイクルしているものの、リサイクルされているヨウ素は使用量のごく一部に過ぎないのが現状である。   On the other hand, iodine is contained in seawater, seaweed, brackish water, minerals (nitrite), etc. in the state of iodide ions and iodine compounds. limited. In this way, iodine is a valuable natural resource, so it is important to collect and recycle it from the viewpoint of its effective use. At present, iodine is collected and recycled from used waste liquids such as X-ray contrast media and polarizing film manufacturing baths, but the recycled iodine is only a small part of the amount used.

従来のヨウ素回収技術としては、ヨウ化物イオンを塩素ガスなどの酸化剤を用いて酸化し、揮発しやすい単体ヨウ素(I)に変換し、ガス化させることにより回収するブローアウト法(特許文献1)、ヨウ素含有物にアルカリ金属化合物および溶剤を混合し、得られた混合物を燃焼炉に導入し、熱処理ガス中に含まれるヨウ素化合物をアルカリ性の水溶液に吸収させる燃焼法(特許文献2)、ヨウ素含有物を燃焼炉に連続的に供給して遊離ヨウ素を発生させ、このヨウ素ガスをチオ硫酸ナトリウム水溶液などで吸収する焼却連続酸化法などが知られている。 As a conventional iodine recovery technique, a blow-out method in which iodide ions are oxidized by using an oxidizing agent such as chlorine gas, converted into simple iodine (I 2 ) that easily volatilizes, and recovered by gasification (Patent Document) 1) Combustion method in which an alkali metal compound and a solvent are mixed with an iodine-containing material, the resulting mixture is introduced into a combustion furnace, and the iodine compound contained in the heat treatment gas is absorbed into an alkaline aqueous solution (Patent Document 2). An incineration continuous oxidation method is known in which iodine-containing materials are continuously supplied to a combustion furnace to generate free iodine, and this iodine gas is absorbed by an aqueous sodium thiosulfate solution or the like.

特開昭51−106695号公報Japanese Patent Laid-Open No. 51-106695 特開平06−157005号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-157005

ヨウ素含有廃水には一般に、有機物(BOD)のほか、重金属類やホウ素、リンなどの種々の排水規制物質が含まれる可能性がある。しかしながら、上記のような従来技術では、燃焼法以外では有機物(BOD)が廃水に含まれることから、BODを低下させる工程を設ける必要がある等、河川排水するための手間とコストがかかるという問題があった。また、廃水にホウ素やリンが含まれる場合、燃焼工程において炉を傷めることから、前処理が必要とされるなど、処理方法が限定されるという問題もあった。さらに、ブローアウト法では揮発性の有機物を分離できないことから、有機物(BOD)を含む廃水からのヨウ素の回収は基本的に燃焼法によっていた。一方、燃焼法によると、上記のように燃焼炉を腐食する成分を含む廃水に適用できないという問題があった。このように、結局のところ各方法には長所とともに短所も伴うことから、処理に供される廃水の組成に応じて好適なヨウ素の回収方法を適用する限り、廃水の組成変化に応じてヨウ素の回収方法も変更を迫られ、設備の面でも作業の面でも効率的ではないという問題がある。   In general, iodine-containing wastewater may contain various wastewater regulating substances such as heavy metals, boron, and phosphorus in addition to organic matter (BOD). However, in the conventional technology as described above, organic matter (BOD) is included in wastewater except for the combustion method, and therefore it is necessary to provide a process for lowering BOD, and it takes time and effort to drain the river. was there. In addition, when the wastewater contains boron or phosphorus, the furnace is damaged in the combustion process, so that there is a problem that the treatment method is limited such that pretreatment is required. Furthermore, since volatile organic substances cannot be separated by the blow-out method, the recovery of iodine from waste water containing organic substances (BOD) is basically based on the combustion method. On the other hand, the combustion method has a problem that it cannot be applied to wastewater containing components that corrode the combustion furnace as described above. In this way, each method eventually has both advantages and disadvantages, so as long as a suitable iodine recovery method is applied according to the composition of the wastewater to be treated, the iodine is changed according to the change in the composition of the wastewater. The collection method is also forced to change, and there is a problem that it is not efficient in terms of equipment and work.

そこで本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、様々なヨウ素含有廃液から高収率でヨウ素を回収することができる汎用的なヨウ素の回収方法を提供することを目的とする。   Then, this invention is made | formed in view of the said situation, and it aims at providing the versatile iodine collection | recovery method which can collect | recover iodine with a high yield from various iodine containing waste liquid.

本発明者は、上記の問題を解決すべく、鋭意研究を行った。その結果、廃水に含まれるヨウ化物イオンをヨウ素に酸化した後、有機溶媒で抽出し、これを還元した後、水系溶媒で抽出(逆抽出)することにより上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。   The present inventor has intensively studied to solve the above problems. As a result, the present inventors have found that the above problem can be solved by oxidizing iodide ions contained in waste water into iodine, extracting with an organic solvent, reducing this, and then extracting (back extracting) with an aqueous solvent. It came to complete.

すなわち、本発明は、ヨウ化物イオンを含む溶液に酸化剤を添加することにより前記ヨウ化物イオンをヨウ素に酸化し、前記ヨウ素を有機溶媒に移行させ、前記ヨウ素を含む有機相(本明細書中、「第1の有機相」とも称する)を分離し、前記第1の有機相に還元剤水溶液を添加することにより前記ヨウ素をヨウ化物イオンに還元して、前記ヨウ化物イオンを含む水相を分離することを含むことを特徴とするヨウ素の回収方法である。   That is, the present invention oxidizes the iodide ions to iodine by adding an oxidizing agent to a solution containing iodide ions, transfers the iodine to an organic solvent, and the organic phase containing the iodine (in the present specification) , Also referred to as “first organic phase”), and by adding an aqueous reducing agent solution to the first organic phase, the iodine is reduced to iodide ions, and an aqueous phase containing the iodide ions is obtained. It is the collection | recovery method of the iodine characterized by including isolation | separation.

本発明によれば、様々なヨウ素含有廃液から高収率でヨウ素を回収することができる汎用的なヨウ素の回収方法が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the versatile iodine collection | recovery method which can collect | recover iodine with a high yield from various iodine containing waste liquid is provided.

本発明の一実施形態に係るヨウ素の回収方法のフロー図である。It is a flowchart of the collection | recovery method of the iodine which concerns on one Embodiment of this invention.

本発明は、ヨウ化物イオンを含む溶液に酸化剤を添加することにより前記ヨウ化物イオンをヨウ素に酸化し、前記ヨウ素を有機溶媒(以下、「第1の有機相」とも称する)で抽出し、前記ヨウ素を含む第1の有機相を分離し、前記第1の有機相に還元剤水溶液を添加することにより前記ヨウ素をヨウ化物イオンに還元して、前記ヨウ化物イオンを含む水相を分離することを含むヨウ素の回収方法である。本発明においてヨウ化物イオンとは、特に限定しない限り、I、I 、IO などヨウ素を含むイオン一般を意味する。 The present invention oxidizes the iodide ion to iodine by adding an oxidizing agent to a solution containing iodide ion, and extracts the iodine with an organic solvent (hereinafter also referred to as “first organic phase”), The first organic phase containing iodine is separated, and an aqueous reducing agent solution is added to the first organic phase to reduce the iodine to iodide ions, thereby separating the aqueous phase containing iodide ions. This is a method for recovering iodine. In the present invention, the iodide ion means general ions containing iodine such as I , I 3 and IO 3 unless otherwise specified.

このような構成とすることにより、様々なヨウ素含有廃液から高収率でヨウ素を回収することができる汎用的なヨウ素の回収方法が提供される。   With such a configuration, a general-purpose iodine recovery method capable of recovering iodine from various iodine-containing waste liquids with high yield is provided.

なぜ、本発明のヨウ素の回収方法によると様々なヨウ素含有廃液から高収率でヨウ素を回収することができるのか、詳細な理由は不明であるが、以下のような理由であると考えられる。   The reason why iodine can be recovered in high yield from various iodine-containing waste liquids according to the iodine recovery method of the present invention is unknown, but is considered to be as follows.

従来のブローアウト法などによると析出したヨウ素を大量の水を使用して洗浄する必要がある。このような方法では多量の廃水が出るため、その処理に多くのコストがかかる。   According to the conventional blowout method or the like, it is necessary to wash the precipitated iodine using a large amount of water. In such a method, a large amount of waste water is produced, and the treatment costs a lot.

一方、本発明に係るヨウ素の回収方法においては、廃水中に含まれるヨウ化物イオンを有機溶媒に可溶なヨウ素へと酸化し、これを有機溶媒により抽出することにより選択的にヨウ素のみを取り出すことができる。このため大量の水による洗浄工程を要さず廃水量を大幅に削減することが可能となる。また、このようにヨウ素のみを抽出する方法によれば、燃焼工程を後に入れたとしても炉を傷めるホウ素やリンを、ヨウ素の最初の酸化工程において予め除去することが可能である。さらに、水溶性である重金属類やホウ素、リンなどの排水規制物質は、ヨウ素を有機溶媒で抽出する際に水相へ移行することから、この工程においてヨウ素と分離することができる。また、有機物(BOD)はヨウ素が還元されたヨウ化物イオンの逆抽出工程では有機相へ移行することから、この工程においてやはりヨウ素と分離される。このようにして、本発明に係るヨウ素の回収方法によれば、簡便な手法により、廃水に含まれる排水規制物質の種類や量に依存しない汎用的なヨウ素の回収方法が提供されるのである。よって、ホウ素やリンを含有する製品の製造工程から出る廃液の処理にも対応することができ、様々なヨウ素含有廃液から高収率でヨウ素を回収することができる。   On the other hand, in the iodine recovery method according to the present invention, iodide ions contained in waste water are oxidized into iodine soluble in an organic solvent, and this is extracted with an organic solvent to selectively extract only iodine. be able to. For this reason, the amount of waste water can be greatly reduced without requiring a washing step with a large amount of water. Further, according to the method of extracting only iodine as described above, boron or phosphorus that damages the furnace can be removed in advance in the first oxidation step of iodine even if the combustion step is performed later. Furthermore, since water-soluble heavy metals, wastewater-regulating substances such as boron and phosphorus move to the aqueous phase when iodine is extracted with an organic solvent, they can be separated from iodine in this step. In addition, since the organic matter (BOD) moves to the organic phase in the back extraction step of iodide ions in which iodine is reduced, it is also separated from iodine in this step. Thus, according to the iodine recovery method of the present invention, a general-purpose iodine recovery method independent of the type and amount of wastewater control substances contained in wastewater is provided by a simple technique. Therefore, it is possible to cope with the treatment of waste liquids from the manufacturing process of products containing boron and phosphorus, and it is possible to recover iodine from various iodine-containing waste liquids with high yield.

なお、上記のメカニズムは推定によるものであり、本発明は上記メカニズムに何ら限定されるものではない。   In addition, said mechanism is based on presumption and this invention is not limited to the said mechanism at all.

以下、本発明の好ましい実施形態を説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態のみには限定されない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. In addition, this invention is not limited only to the following embodiment.

<ヨウ素の回収方法>
本発明のヨウ素の回収方法は、ヨウ化物イオンのヨウ素への酸化、前記ヨウ素を含む第1の有機相の分離、ヨウ素を還元して得られたヨウ化物イオンを含む水相の分離の3つの工程を有する。各工程の間には、必要に応じて他の工程を設けてもよい。
<Iodine recovery method>
The iodine recovery method of the present invention includes three methods: oxidation of iodide ions to iodine, separation of the first organic phase containing iodine, and separation of an aqueous phase containing iodide ions obtained by reducing iodine. Process. You may provide another process between each process as needed.

〔ヨウ化物イオンのヨウ素への酸化〕
ヨウ化物イオンを含む溶液に酸化剤を添加してヨウ化物イオンをヨウ素に酸化する。酸化されたヨウ素は、水に溶けにくいため(0.029g/100mL、20℃)、水から析出する。水から析出したヨウ素は、あらかじめ有機溶媒を含まない条件で本工程を実施した場合、廃液中に沈殿する。ヨウ素を溶解する有機溶媒の存在下で本工程を実施した場合には、生成したヨウ素は速やかに有機溶媒の相(すなわち、第1の有機相)に溶解する。よって、ヨウ化物イオンを含む含水溶液からヨウ素を選択的に抽出分離することができる。
[Oxidation of iodide ion to iodine]
An oxidant is added to the solution containing iodide ions to oxidize iodide ions to iodine. Oxidized iodine is difficult to dissolve in water (0.029 g / 100 mL, 20 ° C.), and thus precipitates from water. Iodine precipitated from water precipitates in the waste liquid when this step is carried out in advance without an organic solvent. When this step is performed in the presence of an organic solvent that dissolves iodine, the produced iodine quickly dissolves in the phase of the organic solvent (that is, the first organic phase). Therefore, iodine can be selectively extracted and separated from the aqueous solution containing iodide ions.

(ヨウ化物イオンを含む溶液)
本発明に係るヨウ素の回収方法の対象となる廃水(ヨウ化物イオンを含む溶液)は、ヨウ素含有物を水溶液にするなど処理に適した形に調製した溶液であってもよい。ヨウ素含有物としては、ヨウ素、ヨウ化水素、ヨウ素酸化物、ヨウ素酸、ヨウ素酸塩、過ヨウ素酸、過ヨウ素酸塩、ヨウ素のハロゲン化物、ヨウ素塩、有機ヨウ素化合物等を含む液体または固体であってもよい。
(Solution containing iodide ion)
The waste water (solution containing iodide ions) that is the target of the iodine recovery method according to the present invention may be a solution prepared in a form suitable for treatment, such as making an iodine-containing material an aqueous solution. Examples of iodine-containing materials include liquids and solids containing iodine, hydrogen iodide, iodine oxide, iodic acid, iodate, periodic acid, periodate, iodine halides, iodine salts, organic iodine compounds, etc. There may be.

ヨウ素含有物が液体である場合、酸性水溶液、塩基性水溶液または有機溶媒を溶媒とする溶液であってもよい。各々の性状は高粘性液体、固体であってもよい。ヨウ素含有物自身が液状のものは、水等の溶媒を適宜加えて希釈した水溶液としてからヨウ化物イオンの酸化を行ってもよく、ヨウ化物イオンの濃度が低い溶液の場合は濃縮してからヨウ化物イオンの酸化を行ってもよい。   When the iodine-containing material is a liquid, it may be an acidic aqueous solution, a basic aqueous solution, or a solution using an organic solvent as a solvent. Each property may be a highly viscous liquid or solid. If the iodine-containing substance itself is in a liquid state, the iodide ion may be oxidized after the aqueous solution is diluted by appropriately adding a solvent such as water, and in the case of a solution having a low iodide ion concentration, Oxidation of fluoride ions may be performed.

ヨウ素含有物が固体のものは、水または水を含む適当な溶媒に溶解させることでヨウ化物イオンを含む含水溶液とする。ヨウ素含有物が、ヨウ化メチル、ヨウ化エチル、ヨードベンゼン、ヨードトルエン、2,4,6−トリヨード−1,3−ベンゼンジカルボン酸誘導体などの有機ヨウ化物である場合は、公知の方法により分解してヨウ化物イオンを含む水溶液とすることができる。このような有機ヨウ素化合物の分解方法としては、例えば、アルカリ条件下で、銅を触媒として有機ヨウ素化合物を分解する方法などが挙げられる。   When the iodine-containing material is solid, it is dissolved in water or an appropriate solvent containing water to obtain an aqueous solution containing iodide ions. When the iodine-containing material is an organic iodide such as methyl iodide, ethyl iodide, iodobenzene, iodotoluene, 2,4,6-triiodo-1,3-benzenedicarboxylic acid derivative, it is decomposed by a known method. Thus, an aqueous solution containing iodide ions can be obtained. Examples of the decomposition method of the organic iodine compound include a method of decomposing the organic iodine compound using copper as a catalyst under alkaline conditions.

酸性系ヨウ素含有溶液としては、例えば、ヨウ素、ヨウ化水素、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、ヨウ化アンモニウム、一塩化ヨウ素、ヨウ素酸などが水は勿論、塩酸、硫酸等の無機酸、ギ酸、酢酸等の有機酸などが溶解した酸性水溶液に溶解したものが挙げられる。   Examples of acidic iodine-containing solutions include iodine, hydrogen iodide, sodium iodide, potassium iodide, ammonium iodide, iodine monochloride, iodic acid, water, as well as inorganic acids such as hydrochloric acid and sulfuric acid, formic acid, What melt | dissolved in the acidic aqueous solution which organic acids, such as an acetic acid, melt | dissolved is mentioned.

塩基性系ヨウ素含有溶液としては、例えば、ヨウ素、ヨウ素酸ナトリウム、ヨウ化カリウム、ヨウ化ナトリウムなどが水は勿論、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、アンモニアなどの塩基、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミンが溶解した塩基性水溶液に溶解したものなどが挙げられる。この他、偏光膜製造などの際に出るホウ素を含有する廃液などにも本発明に係るヨウ素の回収方法を適用することが可能である。   Examples of the basic iodine-containing solution include iodine, sodium iodate, potassium iodide, sodium iodide and the like, as well as water, bases such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, and ammonia, diethylamine And those dissolved in a basic aqueous solution in which an amine such as triethylamine is dissolved. In addition, the iodine recovery method according to the present invention can also be applied to waste liquids containing boron that are produced during the production of polarizing films.

ヨウ化物イオンを含む溶液に含まれるヨウ化物イオンの濃度としては、1質量%以上であることが好ましく、より好ましくは3質量%以上であり、さらに好ましくは5質量%以上である。また、ヨウ化物イオンを含む水溶液の濃度の上限として好ましくは、60質量%以下であり、より好ましくは40質量%以下であり、さらに好ましくは20質量%以下である。このような範囲であれば、ヨウ素の回収率が損なわれることを防ぐことができる。   The concentration of iodide ions contained in the solution containing iodide ions is preferably 1% by mass or more, more preferably 3% by mass or more, and further preferably 5% by mass or more. Further, the upper limit of the concentration of the aqueous solution containing iodide ions is preferably 60% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, and further preferably 20% by mass or less. If it is such a range, it can prevent that the recovery rate of iodine is impaired.

(酸化剤)
本工程においては、上記のような廃液(ヨウ化物イオンを含む溶液)に含まれるヨウ化物イオンを酸化剤により酸化することによりヨウ素に変換する。ヨウ化物イオンの酸化に使用される酸化剤としては、ヨウ化物イオンをヨウ素に酸化することができるものであれば特に限定されず、例えば、酸素もしくはオゾン、または過マンガン酸類、重クロム酸類、クロム酸類、または分子状ハロゲン、またはハロゲン酸類もしくはその塩が挙げられる。過マンガン酸類としては、過マンガン酸カリウムが用いられ、重クロム酸類としては、重クロム酸やその塩が用いられ、クロム酸類としては、クロム酸やそのピリジン塩が用いられる。ハロゲン酸類としては、塩素、臭素、ヨウ素の次亜ハロゲン酸、亜ハロゲン酸、ハロゲン酸又は過ハロゲン酸が用いられる。これらの塩としては、リチウム、カリウム、ナトリウムなどのアルカリ金属塩、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ土類金属塩が用いられる。酸化剤として、塩素ガス、臭素ガスなど分子状ハロゲンを使用してもよい。場合によっては、ハロゲン酸類もしくはその塩と分子状ハロゲンを併せて用いることができる。これらの酸化剤のうち、適度な酸化力を有し、かつ、水溶液として添加することでヨウ化物イオンの酸化を容易に制御できる観点から、好ましくは次亜ハロゲン酸またはその塩であり、より好ましくは次亜塩素酸塩であり、特に好ましくは次亜塩素酸ナトリウムである。
(Oxidant)
In this step, iodide ions contained in the above waste liquid (solution containing iodide ions) are converted to iodine by oxidizing with an oxidizing agent. The oxidizing agent used for oxidation of iodide ions is not particularly limited as long as it can oxidize iodide ions to iodine. For example, oxygen or ozone, or permanganic acids, dichromates, chromium Examples thereof include acids, or molecular halogen, or halogen acids or salts thereof. As the permanganic acid, potassium permanganate is used. As the dichromic acid, dichromic acid or a salt thereof is used. As the chromic acid, chromic acid or a pyridine salt thereof is used. As the halogen acids, chlorine, bromine, iodine hypohalous acid, halous acid, halogen acid or perhalogen acid is used. As these salts, alkali metal salts such as lithium, potassium and sodium, and alkaline earth metal salts such as calcium and magnesium are used. As an oxidizing agent, molecular halogen such as chlorine gas or bromine gas may be used. In some cases, halogen acids or salts thereof and molecular halogen can be used in combination. Among these oxidants, hypohalous acid or a salt thereof is preferable from the viewpoint of having an appropriate oxidizing power and easily controlling the oxidation of iodide ions by adding as an aqueous solution. Is hypochlorite, particularly preferably sodium hypochlorite.

酸化剤として一般的に使用される塩素では、キシレンなどの有機溶媒の一部も酸化されるため有機溶媒が水相に混入してしまう。その結果、一部のヨウ素が水相に残存してしまい回収率の低減につながることがある。   In chlorine generally used as an oxidizing agent, a part of an organic solvent such as xylene is also oxidized, so that the organic solvent is mixed into the aqueous phase. As a result, some iodine may remain in the aqueous phase, leading to a reduction in the recovery rate.

一方、次亜塩素酸塩を使用してヨウ化物イオンを酸化すると、有機溶媒存在下で行っても有機溶媒を酸化することなくヨウ化物イオンを選択的に酸化することができる。このためヨウ化物イオンの酸化と有機溶媒によるヨウ素の抽出を一つの工程で連続的に行うことができる。   On the other hand, when iodide ions are oxidized using hypochlorite, iodide ions can be selectively oxidized without oxidizing the organic solvent even in the presence of the organic solvent. For this reason, oxidation of iodide ions and extraction of iodine with an organic solvent can be performed continuously in one step.

また、次亜塩素酸塩によるヨウ化物イオンの酸化は、酸性条件下で行うことが好ましい。次亜塩素酸塩によるヨウ化物イオンの酸化は、下記の反応式で表されるように進行するため、プロトンの濃度を高くすることによりヨウ素の回収率を向上させることができるためである。   Moreover, it is preferable to oxidize the iodide ion with hypochlorite under acidic conditions. This is because the oxidation of iodide ions by hypochlorite proceeds as represented by the following reaction formula, so that the iodine recovery rate can be improved by increasing the proton concentration.

一方で、次亜塩素酸塩などの酸化剤を使用してヨウ化物イオンを酸化すると下記のような反応により水酸化物イオンが生成し、酸が消費され、さらにヨウ化物イオン(I)がヨウ素酸イオン(IO )まで酸化されてしまうことが明らかになった。ヨウ素酸イオンまで酸化されると、回収するべきヨウ素が水相に残存してしまい、回収効率が低下してしまう。 On the other hand, when iodide ions are oxidized using an oxidizing agent such as hypochlorite, hydroxide ions are generated by the following reaction, acid is consumed, and iodide ions (I ) are further converted. It became clear that the iodate ion (IO 3 ) was oxidized. When oxidized to iodate ions, iodine to be recovered remains in the aqueous phase, resulting in a decrease in recovery efficiency.

このため酸性条件を維持しながらヨウ化物イオンの酸化を行うことにより水酸化物イオンを速やかに中和することでヨウ素酸イオンの生成を抑制することが好ましい。なお、酸性条件下とは、pH7未満であり、好ましくはpH4未満である。また、このように酸性条件下においてヨウ化物イオンの酸化を行うと、ヨウ素含有溶液に炭酸塩が含まれる場合には当該炭酸塩が炭酸(二酸化炭素)ガスへと変換して系外へと排出することが可能となる(脱炭酸処理)。したがって、かような脱炭酸処理は、炭酸塩を含むヨウ素含有溶液(例えば、偏光膜の製造プロセスからの廃液など)からヨウ素を回収する場合に特に好適に採用されうる。   For this reason, it is preferable to suppress the production | generation of an iodate ion by neutralizing a hydroxide ion rapidly by oxidizing an iodide ion, maintaining acidic conditions. The acidic condition is less than pH 7, and preferably less than pH 4. Further, when iodide ions are oxidized under acidic conditions as described above, when carbonate is contained in the iodine-containing solution, the carbonate is converted into carbon dioxide (carbon dioxide) gas and discharged out of the system. (Decarbonation treatment). Therefore, such a decarboxylation treatment can be particularly suitably employed when iodine is recovered from an iodine-containing solution containing a carbonate (for example, a waste liquid from a polarizing film manufacturing process).

本発明の好ましい一実施形態においては、次亜ハロゲン酸またはその塩などの酸化剤の水溶液に所定のプロトン酸を含ませた酸化剤水溶液を使用することができる。このような酸化剤水溶液を使用すると、化学式2−1の反応によって水酸化物イオンが生成しても速やかにプロトンによって中和され、化学式2−2の反応が抑制されると共にpHの上昇を抑制することができる。その結果、水酸化物イオン(I)がヨウ素酸イオン(IO )まで酸化されてしまうことを防ぐことができる。結果として、ヨウ化物イオンを含む水溶液に溶解していたヨウ化物イオンのほぼ全量をヨウ素として有機溶媒で抽出することが可能となる。ただし、酸化剤の添加形態は上述したような酸との混合添加に限られず、予め酸をヨウ素含有溶液に添加して酸性条件とした後に、別途酸化剤を添加する形態が採用されてももちろんよい。 In a preferred embodiment of the present invention, an aqueous oxidizing agent solution in which a predetermined proton acid is contained in an aqueous oxidizing agent solution such as hypohalous acid or a salt thereof can be used. When such an oxidizing agent aqueous solution is used, even if hydroxide ions are generated by the reaction of Chemical Formula 2-1, they are quickly neutralized by protons, and the reaction of Chemical Formula 2-2 is suppressed and the increase in pH is suppressed. can do. As a result, it is possible to prevent the hydroxide ion (I ) from being oxidized to the iodate ion (IO 3 ). As a result, it is possible to extract almost all of the iodide ions dissolved in the aqueous solution containing iodide ions as iodine with an organic solvent. However, the addition form of the oxidizing agent is not limited to the mixed addition with the acid as described above, and it is of course possible to adopt a form in which the oxidizing agent is added separately after the acid is added to the iodine-containing solution in advance to make the acid condition. Good.

酸化剤に含ませるプロトン酸としては、特に限定されないが、水溶性のプロトン酸であることが好ましく、より好ましくは酢酸、コハク酸、クエン酸、酒石酸、ジアセチル酒石酸、リンゴ酸、アジピン酸、グルタル酸、マレイン酸、フマル酸、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、ポリ酸であり、さらに好ましくは無機酸であり、さらにより好ましくは塩酸、硫酸、硝酸、リン酸である。酸化剤の水溶液に添加する酸としては、中和後に水に溶けにくい塩を作らないことが好ましく、特に好ましい酸は、塩酸である。   The proton acid contained in the oxidizing agent is not particularly limited, but is preferably a water-soluble proton acid, more preferably acetic acid, succinic acid, citric acid, tartaric acid, diacetyltartaric acid, malic acid, adipic acid, glutaric acid. , Maleic acid, fumaric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid and polyacid, more preferably inorganic acid, and still more preferably hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid and phosphoric acid. As the acid added to the aqueous solution of the oxidizing agent, it is preferable not to form a salt that is hardly soluble in water after neutralization, and a particularly preferred acid is hydrochloric acid.

塩酸を使用することにより、ヨウ化物イオンを含む水溶液の濃度を塩化ナトリウム(NaCl)の溶解度まで高くすることが可能となる。具体的には、NaClの溶解度が20℃で26.4質量%であるから、仮に12%の次亜塩素酸ナトリウム水溶液に36%塩酸を添加してヨウ化物イオンの酸化を行う場合、NaIの飽和濃度である64.1質量%(20℃)程度のヨウ化物イオンを含む水溶液からヨウ素を回収することが可能となる。   By using hydrochloric acid, the concentration of the aqueous solution containing iodide ions can be increased to the solubility of sodium chloride (NaCl). Specifically, since the solubility of NaCl is 26.4% by mass at 20 ° C., if 36% hydrochloric acid is added to 12% sodium hypochlorite aqueous solution to oxidize iodide ions, NaI It becomes possible to recover iodine from an aqueous solution containing iodide ions at a saturation concentration of about 64.1% by mass (20 ° C.).

酸化剤水溶液の濃度は、ヨウ化物イオンの量に応じて適宜調整することができるが、3質量%以上であることが好ましく、より好ましくは5質量%以上であり、さらに好ましくは10質量%以上である。また、酸化剤水溶液の濃度は、50質量%以下であることが好ましく、より好ましくは30質量%以下であり、さらに好ましくは20質量%以下である。このような濃度範囲であれば、取扱い性や処理効率の点から好ましい。   The concentration of the oxidizer aqueous solution can be appropriately adjusted according to the amount of iodide ions, but is preferably 3% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, and further preferably 10% by mass or more. It is. Moreover, it is preferable that the density | concentration of oxidizing agent aqueous solution is 50 mass% or less, More preferably, it is 30 mass% or less, More preferably, it is 20 mass% or less. Such a concentration range is preferable from the viewpoints of handleability and processing efficiency.

プロトン酸の添加量としては、ヨウ化物イオンに対して1当量以上であることが好ましく、より好ましくは1.2当量以上である。また、プロトン酸の添加量は、5当量以下であることが好ましく、より好ましくは3当量以下である。このような範囲であれば、低コストであり、十分にヨウ素酸の生成を抑制することができる。   The addition amount of the protonic acid is preferably 1 equivalent or more, more preferably 1.2 equivalents or more with respect to the iodide ion. Moreover, it is preferable that the addition amount of a protonic acid is 5 equivalent or less, More preferably, it is 3 equivalent or less. If it is such a range, it is low-cost and generation | occurrence | production of an iodic acid can fully be suppressed.

ヨウ化物イオンのヨウ素への酸化の程度は、酸化還元電位(ORP)を参照することによりモニターすることができる。本発明に係るヨウ素の回収方法では、ヨウ化物イオンのヨウ素への酸化を、酸化還元電位が680〜730mVになるまで行うことによりヨウ化物イオンのほぼ全量をヨウ素へと酸化することができる。   The degree of oxidation of iodide ions to iodine can be monitored by referring to the redox potential (ORP). In the iodine recovery method according to the present invention, it is possible to oxidize iodide ions to iodine by performing oxidation of iodide ions to iodine until the oxidation-reduction potential reaches 680 to 730 mV.

本発明の好ましい一実施形態においては、上記ORPを参照しながら、次亜塩素酸の酸性水溶液を使用してヨウ化物イオンの酸化を行うことである。このような方法によりヨウ化物イオンの酸化を実施することにより酸化が過度に進行しヨウ素酸イオンが生成してヨウ素の回収率が低下することを抑制することができる。また、第1の有機相が酸化されることがないためヨウ素の回収を連続的に行うことができる。   In a preferred embodiment of the present invention, oxidation of iodide ions is performed using an acidic aqueous solution of hypochlorous acid while referring to the ORP. By carrying out oxidation of iodide ions by such a method, it is possible to suppress the oxidation from proceeding excessively to produce iodate ions and lowering the iodine recovery rate. Moreover, since the first organic phase is not oxidized, iodine can be recovered continuously.

本発明のより好ましい実施形態においては、上記ORPを参照しながら、ヨウ化物イオンに対して1.2当量以上の塩酸を含む次亜塩素酸水溶液を使用してヨウ化物イオンの酸化を行うことである。酸として塩酸を使用することにより水に不溶な塩が生成することがなくなり、より高濃度のヨウ化物イオンを含む水溶液の酸化が可能となる。   In a more preferred embodiment of the present invention, with reference to the ORP, the iodide ion is oxidized using a hypochlorous acid aqueous solution containing 1.2 equivalents or more of hydrochloric acid with respect to the iodide ion. is there. By using hydrochloric acid as the acid, a salt insoluble in water is not generated, and an aqueous solution containing a higher concentration of iodide ions can be oxidized.

〔ヨウ素を含む有機相(第1の有機相)の分離〕
上記工程においてヨウ化物イオンをヨウ素へと酸化した後、このヨウ素を有機溶媒(第1の有機相)に移行させる。そして、この第1の有機相は、ヨウ素の抽出後、水相から分離される。前記水相は、前記ヨウ化物イオンを含む水溶液(廃液)からヨウ素および前記有機溶媒に溶解する成分を有機溶媒に移行させた後に残留する、上記第1の有機相以外の部分としての水溶液である。
[Separation of organic phase containing iodine (first organic phase)]
After the iodide ion is oxidized to iodine in the above step, the iodine is transferred to the organic solvent (first organic phase). This first organic phase is then separated from the aqueous phase after extraction of iodine. The aqueous phase is an aqueous solution as a portion other than the first organic phase, which remains after the iodine and components dissolved in the organic solvent are transferred to the organic solvent from the aqueous solution (waste liquid) containing the iodide ions. .

(有機溶媒)
前記ヨウ化物イオンをヨウ素に酸化する工程にて生成したヨウ素を抽出する有機溶媒としては、ヨウ素の溶解度が大きく、毒性が小さく、ハンドリングが容易であり、水への溶解度が小さいことが好ましい。このような有機溶媒としては、特に限定されないが、例えば、炭素数6〜10の芳香族炭化水素、炭素数6〜10およびハロゲン数1〜3のハロゲン化芳香族炭化水素、炭素数3〜10のエステル、および炭素数2〜10のエーテルが挙げられる。
(Organic solvent)
As an organic solvent for extracting iodine produced in the step of oxidizing iodide ions into iodine, it is preferable that iodine is highly soluble, has low toxicity, is easy to handle, and has low solubility in water. Such an organic solvent is not particularly limited, and examples thereof include aromatic hydrocarbons having 6 to 10 carbon atoms, halogenated aromatic hydrocarbons having 6 to 10 carbon atoms and 1 to 3 halogen atoms, and 3 to 10 carbon atoms. And esters having 2 to 10 carbon atoms.

炭素数6〜10の芳香族炭化水素としては、特に限定されないが、例えば、o−キシレン、m−キシレンもしくはp−キシレン、またはこれらの混合物(混合キシレン)の他、トルエン、メシリレン、テトラリンなどが挙げられる。   The aromatic hydrocarbon having 6 to 10 carbon atoms is not particularly limited. For example, in addition to o-xylene, m-xylene, p-xylene, or a mixture thereof (mixed xylene), toluene, mesylylene, tetralin, and the like can be used. Can be mentioned.

炭素数6〜10およびハロゲン数1〜3のハロゲン化芳香族炭化水素としては、クロロベンゼン、ヨードベンゼン、ジクロロベンゼン、クロロヨードベンゼン、フルオロヨードベンゼン、ヨードベンゾフルオリド、ヨードトルエン、フルオロヨードトルエン、ヨードアニソール、ジクロロヨードベンゼン、ジフルオロヨードベンゼン、ジメチルヨードベンゼン、エチルヨードベンゼン、3,5−ビス(トリフルオロメチル)ヨードベンゼン、n−ブチルヨードベンゼン、tert−ブチルヨードベンゼン、ヨードナフタレン、トリクロロヨードベンゼン、テトラメチルヨードベンゼンなどが挙げられる。   Examples of the halogenated aromatic hydrocarbon having 6 to 10 carbon atoms and 1 to 3 halogen atoms include chlorobenzene, iodobenzene, dichlorobenzene, chloroiodobenzene, fluoroiodobenzene, iodobenzofluoride, iodotoluene, fluoroiodotoluene, iodo Anisole, dichloroiodobenzene, difluoroiodobenzene, dimethyliodobenzene, ethyliodobenzene, 3,5-bis (trifluoromethyl) iodobenzene, n-butyliodobenzene, tert-butyliodobenzene, iodonaphthalene, trichloroiodobenzene, Tetramethyliodobenzene and the like can be mentioned.

炭素数3〜10のエステルとしては、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等が挙げられる。   Examples of the ester having 3 to 10 carbon atoms include methyl acetate, ethyl acetate, and butyl acetate.

炭素数2〜10のエーテルとしては、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ベンジルメチルエーテル、プロピレングリコールプロピルエーテル、ビス(2−クロロエチル)エーテル、ビス−(2−クロロイソプロピル)エーテル、ビス(2−(N,N−ジメチルアミノ)エチル)エーテル、1−メトキシプロパン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテルなどが挙げられる。   Examples of the ether having 2 to 10 carbon atoms include dimethyl ether, diethyl ether, diisopropyl ether, benzyl methyl ether, propylene glycol propyl ether, bis (2-chloroethyl) ether, bis- (2-chloroisopropyl) ether, bis (2- ( N, N-dimethylamino) ethyl) ether, 1-methoxypropane, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether and the like.

上記有機溶媒として好ましくは、ヨウ素の溶解度の観点からトルエン、混合キシレン、p−キシレン、酢酸ブチルであり、より好ましくはトルエン、混合キシレン、p−キシレンである。これらのうち特に好ましくは、コストの観点から混合キシレンである。   The organic solvent is preferably toluene, mixed xylene, p-xylene, or butyl acetate from the viewpoint of iodine solubility, and more preferably toluene, mixed xylene, or p-xylene. Among these, mixed xylene is particularly preferable from the viewpoint of cost.

ヨウ素を有機溶媒に移行させる際に使用される有機溶媒の質量は、ヨウ素の質量に対して3倍以上であることが好ましく、より好ましくは5倍以上であり、さらに好ましくは8倍以上である。また、有機溶媒の質量は、ヨウ素の質量に対して20倍以下であることが好ましく、より好ましくは、15倍以下であり、さらに好ましくは12倍以下である。このような範囲であれば、生成したヨウ素を有機溶媒で効率的に回収することができる。   The mass of the organic solvent used when transferring iodine to the organic solvent is preferably 3 times or more, more preferably 5 times or more, and further preferably 8 times or more with respect to the mass of iodine. . Moreover, it is preferable that the mass of an organic solvent is 20 times or less with respect to the mass of iodine, More preferably, it is 15 times or less, More preferably, it is 12 times or less. If it is such a range, the produced | generated iodine can be efficiently collect | recovered with an organic solvent.

なお、ヨウ素を抽出する有機溶媒(第1の有機相)は、ヨウ化物イオンの酸化の際に、ヨウ化物イオンを含む水溶液と共存していてもよく、ヨウ化物イオンの酸化終了後に初めて、ヨウ化物イオン酸化後の水溶液と混合されてもよい。また、有機溶媒の添加、および第1の有機相と水相との分離は、複数回行ってもよい。   The organic solvent for extracting iodine (first organic phase) may coexist with an aqueous solution containing iodide ions during the oxidation of iodide ions, and only after the oxidation of iodide ions is completed. It may be mixed with the aqueous solution after the oxide ion oxidation. The addition of the organic solvent and the separation of the first organic phase and the aqueous phase may be performed a plurality of times.

(分離)
本工程において第1の有機相を分離する前の溶液は、上記有機溶媒の水への溶解度が低いことにより水相と第1の有機相の二相からなる。これら水相と第1の有機相は、容器に設けられた排液管を開閉することによって、分離して抜き出してもよく、デカンテーションによって水相または有機相のうち上の相を分離してもよく、その他公知の方法により分離することができる。
(Separation)
The solution before separating the first organic phase in this step is composed of two phases of an aqueous phase and a first organic phase due to the low solubility of the organic solvent in water. The aqueous phase and the first organic phase may be separated and extracted by opening and closing a drain pipe provided in the container, and the upper phase of the aqueous phase or the organic phase is separated by decantation. It can also be separated by other known methods.

分離後の水相は、必要に応じて濃縮、ろ過、遠心分離、デカンテーションなど公知の精製処理を必要に応じて行った後、外部処理に引き渡すことができる。   The aqueous phase after separation can be delivered to an external treatment after performing known purification treatments such as concentration, filtration, centrifugation, decantation as necessary.

〔ヨウ素を還元して得られた、ヨウ化物イオンを含む水相の分離(逆抽出)〕
水相から分離した第1の有機相に含まれるヨウ素は、第1の有機相に還元剤水溶液を添加することにより、ヨウ化物イオンとして水相に抽出(逆抽出)される。この操作を行うことにより、有機溶媒に可溶な不純物を含みうる第1の有機相からヨウ素を分離することができる。例えば、ヨウ化物イオンとともに有機物を含む溶液を本発明に係るヨウ素の回収方法により処理する場合、有機溶媒に可溶な不純物とヨウ素とを分離することができる。本明細書では、水相に抽出(逆抽出)されたヨウ化物イオンを第1の有機相から分離した後の残留有機相を「第2の有機相」とも称する。
[Separation of aqueous phase containing iodide ion obtained by reducing iodine (back extraction)]
Iodine contained in the first organic phase separated from the aqueous phase is extracted (back extracted) into the aqueous phase as iodide ions by adding an aqueous reducing agent solution to the first organic phase. By performing this operation, iodine can be separated from the first organic phase that may contain impurities soluble in the organic solvent. For example, when a solution containing an organic substance together with iodide ions is treated by the iodine recovery method according to the present invention, impurities soluble in an organic solvent and iodine can be separated. In this specification, the residual organic phase after the iodide ion extracted (back-extracted) in the aqueous phase is separated from the first organic phase is also referred to as “second organic phase”.

(還元剤)
還元剤水溶液の調製に使用されうる還元剤としては、ヨウ素をヨウ化物イオンに還元できるものであれば特に限定されないが、例えば、ヘキサシアノ鉄(II)など鉄(II)を含む有機錯体もしくは鉄(II)を含む無機塩、水素化ホウ素ナトリウム、スズ(II)イオン、亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、チオ硫酸塩、アルカリ金属アマルガム、ヒドラジン、ギ酸、シュウ酸、マロン酸などが挙げられる。これらのうち好ましくは、取扱い性が良く、低コストであり、水溶液として使用し得る観点から、亜硫酸塩、亜硫酸水素塩であり、より好ましくは亜硫酸水素塩であり、特に好ましくは亜硫酸水素ナトリウムである。
(Reducing agent)
The reducing agent that can be used for the preparation of the reducing agent aqueous solution is not particularly limited as long as it can reduce iodine to iodide ions. For example, an organic complex containing iron (II) such as hexacyanoiron (II) or iron ( Inorganic salts containing II), sodium borohydride, tin (II) ions, sulfites, bisulfites, thiosulfates, alkali metal amalgams, hydrazine, formic acid, oxalic acid, malonic acid and the like. Of these, sulfites and hydrogen sulfites are preferable from the viewpoint of good handleability, low cost, and use as an aqueous solution, more preferably bisulfites, and particularly preferably sodium hydrogen sulfite. .

還元剤水溶液の濃度の下限として、好ましくは3質量%以上であり、より好ましくは5質量%以上であり、さらに好ましくは7質量%以上である。また、還元剤水溶液の濃度の上限として、好ましくは35質量%以下であり、より好ましくは25質量%以下であり、さらに好ましくは20質量%以下である。このような範囲であれば、第1の有機相に含まれるヨウ化物イオンを効率的に還元することができる。   The lower limit of the concentration of the reducing agent aqueous solution is preferably 3% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, and further preferably 7% by mass or more. Moreover, as an upper limit of the density | concentration of reducing agent aqueous solution, Preferably it is 35 mass% or less, More preferably, it is 25 mass% or less, More preferably, it is 20 mass% or less. Within such a range, iodide ions contained in the first organic phase can be efficiently reduced.

還元剤の添加量は、本発明に係るヨウ素の回収方法を適用するヨウ化物イオンを含む水溶液の濃度に応じて適宜調整することができる。   The addition amount of a reducing agent can be suitably adjusted according to the density | concentration of the aqueous solution containing the iodide ion to which the iodine collection | recovery method concerning this invention is applied.

また、水に溶けにくい塩を精製する場合には適宜水を添加することにより、溶解することができる。還元剤を溶解する水としては、回収するヨウ素に求められる純度によって選択することができ、水道水、イオン交換水、純水、超純水などが挙げられる。   In addition, when purifying a salt that is hardly soluble in water, it can be dissolved by adding water as appropriate. The water that dissolves the reducing agent can be selected according to the purity required for the iodine to be recovered, and examples thereof include tap water, ion-exchanged water, pure water, and ultrapure water.

ヨウ素のヨウ化物イオンへの還元の程度は、酸化還元電位(ORP)を参照することによりモニターすることができる。本発明に係るヨウ素の回収方法では、ヨウ素のヨウ化物イオンへの還元を、酸化還元電位が130mV以下になるまで行うことによりヨウ素の還元を完了することができる。   The degree of reduction of iodine to iodide ions can be monitored by referring to the redox potential (ORP). In the iodine recovery method according to the present invention, the reduction of iodine can be completed by reducing iodine to iodide ions until the oxidation-reduction potential becomes 130 mV or less.

本発明の好ましい一実施形態においては、上記ORPを参照しながら、亜硫酸水素ナトリウム水溶液などの還元剤水溶液を添加してヨウ素の還元を行うことである。このような方法によりヨウ素の還元を実施することによりヨウ素がヨウ化物イオンに完全に還元されたことを確認できる。よって、本工程におけるヨウ素の回収ロスを減らすことが可能となる。   In a preferred embodiment of the present invention, iodine is reduced by adding an aqueous reducing agent solution such as an aqueous sodium bisulfite solution while referring to the ORP. By carrying out reduction of iodine by such a method, it can be confirmed that iodine has been completely reduced to iodide ions. Therefore, it is possible to reduce iodine recovery loss in this step.

(分離)
第2の有機相を水相から分離する前の段階では、前記有機溶媒の水への溶解度が低いため水相と第2の有機相は相分離している。これら水相と第2の有機相は、容器に設けられた排液管を開閉することによって、分離して抜き出してもよく、デカンテーションによって水相または有機相のうち上の相を分離してもよく、その他公知の方法により分離してもよい。
(Separation)
In the stage before separating the second organic phase from the aqueous phase, the aqueous phase and the second organic phase are phase-separated because the solubility of the organic solvent in water is low. These aqueous phase and second organic phase may be separated and extracted by opening and closing a drain pipe provided in the container, and the upper phase of the aqueous phase or organic phase is separated by decantation. Alternatively, it may be separated by other known methods.

本工程によりヨウ素を取り出した後の有機相である第2の有機相は、第1の有機相に混合して再利用することができる。第2の有機相を再利用することにより有機溶媒の使用量を削減でき、コスト削減、環境負荷の低減を図ることができる。   The second organic phase, which is the organic phase after the iodine is extracted by this step, can be reused by mixing with the first organic phase. By reusing the second organic phase, the amount of the organic solvent used can be reduced, and the cost and environmental load can be reduced.

第2の有機相を第1の有機相に混合する前に必要に応じて精製処理を行ってもよい。例えば、第2の有機相に不純物が含まれている場合には、水洗、ろ過、蒸留など公知の精製処理によりこれらの不純物を除去した後、第2の有機相を第1の有機相と混合してもよい。例えば、有機ヨウ素化合物を銅触媒の存在下で分解した後の溶液を処理する場合、有機溶媒以外の有機化合物が不純物として第2の有機相に溶解する場合がある。このような不純物は、第2の有機相から除去した上で再利用することが好ましい。   You may perform a refinement | purification process as needed, before mixing a 2nd organic phase with a 1st organic phase. For example, when impurities are contained in the second organic phase, these impurities are removed by a known purification process such as washing with water, filtration and distillation, and then the second organic phase is mixed with the first organic phase. May be. For example, when processing the solution after decomposing | disassembling an organic iodine compound in presence of a copper catalyst, organic compounds other than an organic solvent may melt | dissolve in a 2nd organic phase as an impurity. It is preferable to reuse such impurities after removing them from the second organic phase.

〔逆抽出後の精製工程〕
本発明に係るヨウ素の回収方法では、逆抽出により得られたヨウ化物イオンを含む水相を未処理のままヨウ素の製品化工程(酸化→ヨウ素溶融→製品化)に供してもよく、さらに精製処理してもよい。
[Purification step after back extraction]
In the iodine recovery method according to the present invention, the aqueous phase containing iodide ions obtained by back extraction may be subjected to an iodine product production step (oxidation → iodine melting → product production) and further purified. It may be processed.

逆抽出により得られたヨウ化物イオンを含む水相をさらなる精製工程に供することにより高純度なヨウ素を得ることができる。このような精製処理としては、特に限定されないが、例えば、焙焼処理、ブローアウト処理、活性炭処理などが挙げられる。   High purity iodine can be obtained by subjecting the aqueous phase containing iodide ions obtained by back extraction to a further purification step. Such purification treatment is not particularly limited, and examples thereof include roasting treatment, blowout treatment, activated carbon treatment, and the like.

(焙焼処理工程(R−ID))
焙焼処理とは、焙焼炉にヨウ化物イオンを含む水相を供給して熱処理により可燃物を燃焼させ、有機物、窒素系有機物をCO、HO、Nに酸化分解し、ヨウ素分を安定な塩とし水または水溶液に吸収させる精製方法である。ヨウ素及びヨウ素化合物を含有する様々なヨウ素含有溶液に適用可能であり、精製ヨウ素を経済的に高収率で安全に回収することができる。詳細については、特許第5134951号公報等を参照することができる。
(Roasting process (R-ID))
The roasting process refers to supplying an aqueous phase containing iodide ions to a roasting furnace, burning the combustible material by heat treatment, oxidizing and decomposing organic matter and nitrogenous organic matter into CO 2 , H 2 O, N 2 , iodine This is a purification method in which a component is converted into a stable salt and absorbed in water or an aqueous solution. It can be applied to various iodine-containing solutions containing iodine and iodine compounds, and purified iodine can be recovered safely in an economically high yield. For details, the patent 5134951 gazette etc. can be referred.

(ブローアウト処理工程)
ヨウ化物イオンを含む水相に酸化剤を加えてヨウ素(I)を遊離させた後に空気と接触させ、その空気でヨウ素を追い出し(ブローアウト)、それを吸収・晶析・精製してヨウ素を精製する方法である。本発明に係るヨウ素の回収方法により得られた、逆抽出後のヨウ化物イオンを含む水相に適用することにより純度の高いヨウ素を回収することができる。詳細については、特許第2732642号公報等を参照することができる。
(Blowout process)
An oxidant is added to the aqueous phase containing iodide ions to release iodine (I 2 ), and then contacted with air. The iodine is expelled (blowout) with the air, and absorbed, crystallized, and purified to produce iodine. It is a method to purify. By applying to the aqueous phase containing iodide ions after back extraction obtained by the iodine recovery method according to the present invention, high purity iodine can be recovered. For details, Japanese Patent No. 2732642 can be referred to.

(活性炭処理工程)
ヨウ化物イオンを含む水相を活性炭槽に送り込み、ヨウ素析出を阻害する各種の有機物、特に高分子物質などを予め除去することにより、本発明に係るヨウ化物イオンの酸化によりヨウ素を析出させた際に、ヨウ素を沈降させやすくすることができる。詳細は、特開2006−218475号公報等を参照することができる。
(Activated carbon treatment process)
When the aqueous phase containing iodide ions is sent to the activated carbon tank, and various organic substances that inhibit iodine precipitation, in particular, polymer substances, are removed in advance, so that iodine is precipitated by oxidation of iodide ions according to the present invention. Furthermore, iodine can be easily precipitated. For details, JP-A-2006-218475 can be referred to.

本発明の効果を、以下の実施例および比較例を用いて説明する。ただし、本発明の技術的範囲が以下の実施例のみに制限されるわけではない。   The effects of the present invention will be described using the following examples and comparative examples. However, the technical scope of the present invention is not limited only to the following examples.

[分析方法]
(硝酸銀滴定:I含有量測定)
本発明に係るヨウ素の回収方法の各工程におけるIの含有量を硝酸銀滴定により測定した。
[Analysis method]
(Silver nitrate titration: I - content measurement)
The content of I in each step of the iodine recovery method according to the present invention was measured by silver nitrate titration.

200mlビーカーに試料を秤量しながら加えた。秤量後、33%次亜リン酸水溶液を0.5ml加え無色となったことを確認した後、純水にて100mlまで希釈しNaClを適当量加えた。電位差自動滴定装置を起動し設定確認後、上記調製液の入ったビーカーを設置し0.1mol/l硝酸銀水溶液を用いて滴定した。   The sample was added to a 200 ml beaker while weighing. After weighing, 0.5 ml of 33% aqueous hypophosphorous acid solution was added to confirm that the solution was colorless, and then diluted to 100 ml with pure water, and an appropriate amount of NaCl was added. After the automatic potentiometric titration apparatus was activated and the settings were confirmed, a beaker containing the above prepared solution was installed and titrated with a 0.1 mol / l silver nitrate aqueous solution.

試料の量の目安は下記の通りである。   The standard of the amount of the sample is as follows.

(ガスクロマトグラフィー分析:水相に含まれる有機溶媒量測定)
第1の有機相存在下でヨウ化物イオンを酸化後、水相に含まれる有機溶媒量をガスクロマトグラフィーによって分析した。分析条件は、下記の通りである。
(Gas chromatography analysis: Measurement of the amount of organic solvent contained in the aqueous phase)
After oxidation of iodide ions in the presence of the first organic phase, the amount of organic solvent contained in the aqueous phase was analyzed by gas chromatography. The analysis conditions are as follows.

使用機器:GC SHIMADZU GC−14B
カラム:G−205
昇温条件:100℃(5分保持)→昇温(10℃/分)→200℃(15分保持)
注入量:0.5ml+空気0.5ml
検出器:FID
注入部温度:200℃
検出部温度:200℃
キャリアガス:He
流量:20ml/分
クロマトパック C−R8A
WIDTH 5 SLOPE 30
DRIFT 0 MIN.ARIA 100
T.DBL 0 STOP.T 30
ATTEN 3 SPEED 2.5
METHOD 1
[ヨウ素の抽出に使用する有機溶媒の選択]
(実験例1)
300mlナスフラスコに表2に記載の有機溶媒200mlを仕込み、マグネチックスターラーを用いて攪拌した。そこにヨウ素80gを加え、溶解度測定温度に調温した水浴中で1時間攪拌した。攪拌1時間後、以下の方法にてサンプリング分析した。
Equipment used: GC SHIMADZU GC-14B
Column: G-205
Temperature rise condition: 100 ° C. (5 minutes hold) → Temperature rise (10 ° C./minute)→200° C. (15 minute hold)
Injection volume: 0.5ml + air 0.5ml
Detector: FID
Injection part temperature: 200 ° C
Detector temperature: 200 ° C
Carrier gas: He
Flow rate: 20 ml / min Chromatopack C-R8A
WIDTH 5 SLOPE 30
DRIFT 0 MIN. ARIA 100
T.A. DBL 0 STOP. T 30
ATTEN 3 SPEED 2.5
METHOD 1
[Selection of organic solvent used for iodine extraction]
(Experimental example 1)
A 300 ml eggplant flask was charged with 200 ml of the organic solvent described in Table 2, and stirred using a magnetic stirrer. 80 g of iodine was added thereto, and the mixture was stirred for 1 hour in a water bath adjusted to a solubility measurement temperature. After 1 hour of stirring, sampling analysis was performed by the following method.

まず、200mlビーカーにマイクロピペットを用いて10%NaSO水溶液10mlを仕込み純水にて100mlまで希釈した。 First, 10 ml of 10% Na 2 SO 3 aqueous solution was charged into a 200 ml beaker using a micropipette and diluted to 100 ml with pure water.

次に、溶解測定温度に調温した水浴中で1時間攪拌したヨウ素スラリー溶液の溶液部1mlを、マイクロピペットを用いてサンプリングし、上記200mlビーカーに添加した。   Next, 1 ml of the solution portion of the iodine slurry solution stirred for 1 hour in a water bath adjusted to the dissolution measurement temperature was sampled using a micropipette and added to the 200 ml beaker.

ヨウ素色が消失するまで攪拌した後、0.1mol/lの硝酸銀(AgNO)水溶液にてIの量を測定した。Iの量は、下記の式により算出した。式中、fは0.1mol/l硝酸銀水溶液の力価を意味する。 After stirring until the iodine color disappeared, the amount of I was measured with a 0.1 mol / l silver nitrate (AgNO 3 ) aqueous solution. The amount of I was calculated by the following formula. In the formula, f means the titer of a 0.1 mol / l silver nitrate aqueous solution.

トルエン、混合キシレン、p−キシレンの溶解度はほぼ同等であっことから、より安価な混合キシレンを使用するのが最も好ましいと考えられた。   Since the solubility of toluene, mixed xylene, and p-xylene was almost the same, it was considered most preferable to use cheaper mixed xylene.

[ヨウ素回収率確認、各工程における仕込み量適正化・基準設定]
(実施例1)
・ヨウ化物イオンのヨウ素への酸化
本発明に係るヨウ素の回収方法を適用するヨウ化物イオンを含む水溶液(廃液)のモデル溶液としてヨウ化ナトリウム(NaI)水溶液を使用した。8質量%のヨウ化物イオン(I)を含むヨウ化ナトリウム水溶液は、200mlのビーカーに18.9gのNaIを加え、これを181gの水道水に溶解することにより調製した。
[Iodine recovery rate confirmation, preparation amount optimization and standard setting in each process]
Example 1
-Oxidation of iodide ion to iodine An aqueous solution of sodium iodide (NaI) was used as a model solution of an aqueous solution (waste liquid) containing iodide ion to which the iodine recovery method according to the present invention was applied. A sodium iodide aqueous solution containing 8% by mass of iodide ion (I ) was prepared by adding 18.9 g of NaI to a 200 ml beaker and dissolving it in 181 g of tap water.

500mlコニカルビーカーに上記調製したヨウ化ナトリウム水溶液200gを仕込み、撹拌子で攪拌しながら塩素ガス(酸化剤)を吹き込んだ。塩素の供給につれてヨウ素が析出し、ORPが700mV程度になったところで塩素の供給を停止した。   In a 500 ml conical beaker, 200 g of the sodium iodide aqueous solution prepared above was charged, and chlorine gas (oxidant) was blown into the 500 ml conical beaker while stirring with a stirrer. Iodine precipitated as the chlorine was supplied, and the supply of chlorine was stopped when the ORP reached about 700 mV.

・ヨウ素を含む第1の有機相の分離
酸化終了後、有機溶媒として混合キシレン175gを添加し、10分間撹拌した。攪拌終了後、500ml分液ロートに全量移した。30分間静置したところ、溶液は、ヨウ化物イオンが酸化されて生成したヨウ素が溶解した赤紫色の混合キシレンを上層(第1の有機相)とし、橙色の水相を下層とする二層に分離した。コックを開いて下層の水相を排液した。なお、混合キシレンによる抽出は計2回行った。
-Separation of first organic phase containing iodine After completion of oxidation, 175 g of mixed xylene was added as an organic solvent and stirred for 10 minutes. After stirring, the entire amount was transferred to a 500 ml separatory funnel. After standing for 30 minutes, the solution was divided into two layers with reddish purple mixed xylene dissolved with iodine formed by oxidation of iodide ions as the upper layer (first organic phase) and orange aqueous phase as the lower layer. separated. The cock was opened and the lower aqueous phase was drained. The extraction with mixed xylene was performed twice in total.

混合キシレン相(第1の有機相)を300mlコニカルビーカーに移行し、10Nの硝酸銀水溶液により滴定してヨウ素の回収率を算出した。ヨウ化物イオンのヨウ素への酸化と、ヨウ素を第1の有機相に抽出する際のヨウ素の回収率は、99%であった。酸化後の混合キシレンによる抽出を2回行ったが、ヨウ化物イオンの水相への残存は1回目0.05%、2回目0.02%であり、酸化後の混合キシレンによる抽出は1回で十分であった。   The mixed xylene phase (first organic phase) was transferred to a 300 ml conical beaker and titrated with a 10N aqueous silver nitrate solution to calculate the iodine recovery rate. Oxidation of iodide ions to iodine and the recovery rate of iodine when extracting iodine into the first organic phase was 99%. Extraction with mixed xylene after oxidation was performed twice, but iodide ions remained in the aqueous phase at 0.05% for the first time and 0.02% for the second time, and extraction with mixed xylene after oxidation was performed once. Was enough.

・ヨウ素を還元して得られた、ヨウ化物イオンを含む水相の分離
ヨウ素が溶解した混合キシレン相(第1の有機相)を300mlコニカルビーカーに移し、35%亜硫酸水素ナトリウム溶液(還元剤水溶液)を水道水で5倍に希釈した水溶液100.4gを加え、10分間マグネチックスターラーを用いて攪拌した。攪拌終了後、300mlの分液ロートに全量移し、30分間静置したところ、溶液は、ヨウ素が還元されて生成したヨウ化物イオンが水相に移り無色透明となった混合キシレンを上層(第2の有機相)とし、ヨウ化物イオンを混合キシレンから抽出して黄色となった水相を下層とする二層に分離した。水相のORP値は60mVであった。コックを開いて下層を取り出した。
-Separation of aqueous phase containing iodide ions obtained by reducing iodine Transfer mixed xylene phase (first organic phase) dissolved in iodine to 300 ml conical beaker, 35% sodium bisulfite solution (reducing agent aqueous solution) 100.4 g of an aqueous solution diluted 5 times with tap water was added and stirred for 10 minutes using a magnetic stirrer. After completion of the stirring, the whole amount was transferred to a 300-ml separatory funnel and allowed to stand for 30 minutes. As a result, the solution was mixed with xylene, which was colorless and transparent as iodide ions produced by reduction of iodine were transferred to the aqueous phase. The organic phase was separated from the mixed xylene and the aqueous phase turned yellow was separated into two layers. The ORP value of the aqueous phase was 60 mV. The cock was opened and the lower layer was taken out.

第1の有機相に含まれるヨウ素をヨウ化物イオンに還元し水相に抽出する際のヨウ素の回収率は98%であった。また、総回収率は97%であった。   The iodine recovery rate when the iodine contained in the first organic phase was reduced to iodide ions and extracted into the aqueous phase was 98%. The total recovery rate was 97%.

(実施例2:ヨウ化物イオン濃度上昇のヨウ化物イオンの酸化に対する影響の検討)
実施例1においてヨウ化物イオンをヨウ素へ酸化する際に、ヨウ化物イオンを含む水溶液(廃液)として16質量%のヨウ化物イオン(I)を含むヨウ化ナトリウム水溶液を使用した以外は実施例1と同様にしてヨウ素の回収を行った。総回収率は98.2%であった。このように、ヨウ化物イオンを含む水溶液中のヨウ化物イオン(I)濃度を高くしたことによる回収率の低下は見られなかった。
(Example 2: Examination of the effect of increasing iodide ion concentration on oxidation of iodide ions)
In Example 1, when oxidizing iodide ions to iodine, Example 1 was used except that a sodium iodide aqueous solution containing 16% by mass of iodide ions (I ) was used as the aqueous solution (waste liquid) containing iodide ions. In the same manner, iodine was recovered. Total recovery was 98.2%. Thus, a reduction in the recovery rate due to an increase in the iodide ion (I ) concentration in the aqueous solution containing iodide ions was not observed.

(実施例3:有機溶媒存在下でのヨウ化物イオン酸化の検討)
混合キシレンを200mlビーカーにあらかじめ添加した状態で塩素のバブリングを行い、ヨウ化物イオンを酸化したこと以外は実施例1と同様にヨウ素の回収を行った。総回収率は96.2%であった。
(Example 3: Examination of iodide ion oxidation in the presence of an organic solvent)
The iodine was collected in the same manner as in Example 1 except that chlorine was bubbled in a state where mixed xylene was added in advance to a 200 ml beaker to oxidize iodide ions. The total recovery rate was 96.2%.

(実施例4:混合キシレン抽出時の温度の影響の検討(5℃))
ヨウ素を混合キシレンで抽出する際の温度を5℃とし、さらにヨウ化物イオンを含む水溶液の量を300gに増やしてヨウ素の回収を行った。総回収率は96.9%であった。このように、抽出時の温度を下げてもヨウ素の回収率に問題はなく、ヨウ素1gに対して混合キシレン8.7gであれば5℃の低温でも十分にヨウ素を抽出することができた。さらに、ヨウ素還元時のORPが130mV以下でキシレン相が無色となることが確認された。
(Example 4: Examination of influence of temperature during extraction of mixed xylene (5 ° C))
The temperature at the time of extracting iodine with mixed xylene was 5 ° C., and the amount of the aqueous solution containing iodide ions was increased to 300 g to recover iodine. The total recovery was 96.9%. Thus, even if the temperature at the time of extraction was lowered, there was no problem in the recovery rate of iodine. If 8.7 g of xylene was mixed with 1 g of iodine, iodine could be sufficiently extracted even at a low temperature of 5 ° C. Furthermore, it was confirmed that the ORP during iodine reduction was 130 mV or less and the xylene phase became colorless.

(実施例5:混合キシレン抽出時の温度の影響の検討(40℃))
ヨウ素を混合キシレンで抽出する際の温度を40℃とした以外は同様にしてヨウ素の回収を行った。キシレン抽出時にヨウ素の蒸気が発生したことにより収率が2%程度低下したが、総回収率は95.1%であった。
(Example 5: Examination of influence of temperature during extraction of mixed xylene (40 ° C.))
The iodine was recovered in the same manner except that the temperature when extracting iodine with mixed xylene was 40 ° C. The yield decreased by about 2% due to generation of iodine vapor during xylene extraction, but the total recovery was 95.1%.

(実施例6:還元剤水溶液の濃度の検討(2倍希釈))
ヨウ素の混合キシレンによる抽出を室温で行い、還元剤として35%亜硫酸水素ナトリウム水溶液を水道水で2倍に希釈して使用した以外は、実施例4と同様にヨウ素の回収を行った。水相に硫酸水素ナトリウムの固形分が生成したが、総回収率は97.8%であった。
(Example 6: Examination of concentration of reducing agent aqueous solution (2-fold dilution))
Extraction of iodine with mixed xylene was performed at room temperature, and iodine was collected in the same manner as in Example 4 except that a 35% aqueous sodium hydrogen sulfite solution was used as a reducing agent after being diluted twice with tap water. A solid content of sodium hydrogen sulfate was produced in the aqueous phase, but the total recovery rate was 97.8%.

(実施例7:還元剤水溶液の濃度の検討(4倍希釈))
還元時に、水道水で2倍に希釈した35%亜硫酸水素ナトリウム水溶液にさらに等体積の水道水を添加して使用した以外は実施例6と同様にヨウ素の回収を行った。硫酸水素ナトリウムの固形分は生成せず、総回収率は98.5%であった。
(Example 7: Examination of concentration of reducing agent aqueous solution (4-fold dilution))
At the time of reduction, iodine was collected in the same manner as in Example 6 except that an equal volume of tap water was added to a 35% aqueous solution of sodium bisulfite diluted twice with tap water. A solid content of sodium hydrogen sulfate was not generated, and the total recovery rate was 98.5%.

(実施例8:還元剤水溶液の濃度の検討(3倍希釈))
還元時に、水道水で2倍に希釈した35%亜硫酸水素ナトリウム水溶液にさらに半分の体積の水道水を添加して使用した以外は実施例6と同様にヨウ素の回収を行った。硫酸水素ナトリウムの固形分は生成せず、総回収率は97.3%であった。
(Example 8: Examination of concentration of reducing agent aqueous solution (3-fold dilution))
At the time of reduction, iodine was recovered in the same manner as in Example 6 except that a half volume of tap water was added to a 35% aqueous sodium hydrogen sulfite solution diluted twice with tap water. A solid content of sodium hydrogen sulfate was not generated, and the total recovery rate was 97.3%.

[添加する酸の量の検討]
実施例1においてキシレンの量を136gとし、酸化剤を次亜塩素酸水溶液に変更してヨウ化物イオンの酸化を行った。
[Examination of the amount of acid to be added]
In Example 1, the amount of xylene was 136 g, and the oxidizing agent was changed to a hypochlorous acid aqueous solution to oxidize iodide ions.

(実施例9:ヨウ化物イオンに対して1.0当量)
500mlコニカルビーカーに濃度調整したヨウ化ナトリウム水溶液200gを仕込み、マグネチックスターラーを用い氷浴中で攪拌しながらヨウ化物イオンに対して1.0等量の硫酸を添加した。次いで、ORP700mVを目安に、12質量%次亜塩素酸ナトリウム水溶液を滴下した。ヨウ化物イオン酸化後のヨウ素損失は、6.39質量%であった。
(Example 9: 1.0 equivalent to iodide ion)
A 500 ml conical beaker was charged with 200 g of a sodium iodide aqueous solution whose concentration was adjusted, and 1.0 equivalent of sulfuric acid was added to iodide ions while stirring in an ice bath using a magnetic stirrer. Subsequently, 12 mass% sodium hypochlorite aqueous solution was dripped by making ORP700mV into a standard. The iodine loss after iodide ion oxidation was 6.39% by mass.

ヨウ化物イオンの酸化終了後、混合キシレンを規定量加え、10分間撹拌した。攪拌終了後、500ml分液ロートに全量移し、30分静置後、下層の水相を排出し、混合キシレン相と水相とを分液した。   After completion of the oxidation of iodide ions, a prescribed amount of mixed xylene was added and stirred for 10 minutes. After completion of the stirring, the whole amount was transferred to a 500 ml separatory funnel and allowed to stand for 30 minutes. After that, the lower aqueous phase was discharged, and the mixed xylene phase and the aqueous phase were separated.

混合キシレン相を300mlコニカルビーカーに移し、水道水、亜硫酸水素ナトリウム水溶液、を仕込み10分間マグネチックスターラーを用いて攪拌した。攪拌終了後300ml分液ロートに全量移し、30分静置後、分液した。ヨウ素の総回収率は89%であった。   The mixed xylene phase was transferred to a 300 ml conical beaker, charged with tap water and an aqueous sodium hydrogen sulfite solution, and stirred for 10 minutes using a magnetic stirrer. After the stirring was completed, the entire amount was transferred to a 300 ml separatory funnel, and allowed to stand for 30 minutes. The total iodine recovery was 89%.

(実施例10)
ヨウ化ナトリウム水溶液に添加した硫酸の量を2当量に変更したこと以外は、実施例9と同様にしてヨウ化物イオンの酸化を行いヨウ素の回収を行った。ヨウ化物イオン酸化後のヨウ素損失は、0.32質量%であり、総回収率は97.3%であった。
(Example 10)
Iodine ions were oxidized and iodine was recovered in the same manner as in Example 9, except that the amount of sulfuric acid added to the aqueous sodium iodide solution was changed to 2 equivalents. The iodine loss after iodide ion oxidation was 0.32% by mass, and the total recovery rate was 97.3%.

(実施例11)
ヨウ化ナトリウム水溶液に添加した硫酸の量を1.5当量に変更したこと以外は、実施例9と同様にしてヨウ化物イオンの酸化を行いヨウ素の回収を行った。ヨウ化物イオン酸化後のヨウ素損失は、0.34質量%であり、総回収率は97.8%であった。
(Example 11)
Iodine ions were oxidized and iodine was recovered in the same manner as in Example 9, except that the amount of sulfuric acid added to the aqueous sodium iodide solution was changed to 1.5 equivalents. The iodine loss after iodide ion oxidation was 0.34% by mass, and the total recovery rate was 97.8%.

(実施例12)
ヨウ化ナトリウム水溶液に添加した硫酸の量を1.2当量に変更したこと以外は、実施例9と同様にしてヨウ化物イオンの酸化を行いヨウ素の回収を行った。ヨウ化物イオン酸化後のヨウ素損失は、0.34質量%であり、総回収率は98.1質量%であった。
(Example 12)
Iodine ions were oxidized and iodine was recovered in the same manner as in Example 9 except that the amount of sulfuric acid added to the aqueous sodium iodide solution was changed to 1.2 equivalents. The iodine loss after iodide ion oxidation was 0.34% by mass, and the total recovery rate was 98.1% by mass.

12質量%の次亜塩素酸水溶液を用いてヨウ化物イオンを酸化する際には酸の量はヨウ化物イオンの仕込み量に対して1.2当量あれば十分であることがわかった。   When oxidizing iodide ion using 12 mass% hypochlorous acid aqueous solution, it turned out that the quantity of an acid should just be 1.2 equivalent with respect to the preparation amount of iodide ion.

(実施例13)
ヨウ化物イオンを含む水溶液の濃度を16質量%に変更したこと以外は、実施例9と同様にしてヨウ化物イオンの酸化を行いヨウ素の回収を行った。総回収率98.7%であったが、酸化時にNaSOと推測される不溶物が生じていた。
(Example 13)
Iodine ions were oxidized and iodine was collected in the same manner as in Example 9 except that the concentration of the aqueous solution containing iodide ions was changed to 16% by mass. Although the total recovery rate was 98.7%, an insoluble matter presumed to be Na 2 SO 4 was produced during oxidation.

(実施例14)
キシレン存在下でヨウ化物イオンの酸化を行った以外は実施例12と同様にしてヨウ素化物イオンの酸化を行いヨウ素の回収を行った。ヨウ化物イオン酸化後のヨウ素損失は、0.03質量%であり、総回収率は97.8質量%であった。
(Example 14)
Iodine ions were oxidized and iodine was recovered in the same manner as in Example 12 except that iodide ions were oxidized in the presence of xylene. The iodine loss after iodide ion oxidation was 0.03% by mass, and the total recovery rate was 97.8% by mass.

本実施例においては、混合キシレンが酸化されて水相に移行してしまうことによる混合キシレンのロスが見られなかった。   In this example, no loss of mixed xylene due to oxidation of the mixed xylene and transition to the aqueous phase was not observed.

[添加する塩酸の量の検討]
上記実施例においてヨウ化ナトリウム水溶液に添加する酸として硫酸を使用した場合、16%のヨウ化物イオンを含む水溶液の酸化を行った際にNaSOと見られる固形分の析出が見られた。そこで、このような固形分の生成しにくいプロトン酸として塩酸を使用した。
[Examination of the amount of hydrochloric acid to be added]
In the above example, when sulfuric acid was used as the acid added to the aqueous sodium iodide solution, precipitation of solids seen as Na 2 SO 4 was observed when the aqueous solution containing 16% iodide ions was oxidized. . Therefore, hydrochloric acid was used as a protonic acid that hardly generates a solid content.

(実施例15)
ヨウ化ナトリウム水溶液に添加する酸としてIに対して1.2当量の36%塩酸を使用した以外は、実施例13と同様にしてヨウ化物イオンの酸化を行いヨウ素の回収を行った。ヨウ化物イオン酸化後のヨウ素損失は、0.55質量%であり、総回収率は97.9質量%であった。
(Example 15)
I as an acid to be added to the sodium iodide solution - except using 36% hydrochloric acid 1.2 equivalents relative to the was recovered iodine perform the oxidation of iodide ions in the same manner as in Example 13. The iodine loss after iodide ion oxidation was 0.55% by mass, and the total recovery rate was 97.9% by mass.

[混合キシレンリサイクルの検討]
混合キシレン存在下でヨウ化物イオンの酸化を行い、第1の有機相からヨウ素を逆抽出した後の第2の有機相(混合キシレン相)を再び第1の有機相に混合してヨウ素の回収を行う検討を行った。
[Examination of mixed xylene recycling]
Oxidation of iodide ions in the presence of mixed xylene, and back extraction of iodine from the first organic phase, the second organic phase (mixed xylene phase) is mixed again with the first organic phase to recover iodine. We examined to do.

(実施例16)
実施例15と同様にしてヨウ化物イオンの酸化を行いヨウ素の回収を行った。ヨウ化物イオン酸化後のヨウ素損失は、0.58質量%であり、総回収率は97.3質量%であった。
(Example 16)
In the same manner as in Example 15, iodide ions were oxidized to recover iodine. The iodine loss after iodide ion oxidation was 0.58% by mass, and the total recovery rate was 97.3% by mass.

(実施例17:キシレンリサイクル1回目)
ヨウ素を抽出する際に、実施例16で第2の有機相として回収した混合キシレンを使用した以外は実施例16と同様にしてヨウ化物イオンの酸化を行いヨウ素の回収を行った。混合キシレン抽出後のヨウ素損失は、1.14質量%であり、総回収率は97.8質量%であった。
(Example 17: First xylene recycling)
When extracting iodine, iodide ions were oxidized and iodine was recovered in the same manner as in Example 16 except that the mixed xylene recovered as the second organic phase in Example 16 was used. The iodine loss after extraction with mixed xylene was 1.14% by mass, and the total recovery rate was 97.8% by mass.

(実施例18:混合キシレンリサイクル2回目)
ヨウ素を抽出する際に、実施例17で第2の有機相として回収した混合キシレンを使用した以外は実施例17と同様にしてヨウ化物イオンの酸化を行いヨウ素の回収を行った。混合キシレン抽出後のヨウ素損失は、0.72質量%であり、総回収率は97.5質量%であった。
(Example 18: Second mixed xylene recycling)
When extracting iodine, the iodide ion was oxidized and iodine was recovered in the same manner as in Example 17 except that the mixed xylene recovered as the second organic phase in Example 17 was used. The iodine loss after extraction with mixed xylene was 0.72% by mass, and the total recovery rate was 97.5% by mass.

キシレンリサイクル1回目と2回目のヨウ化物イオン酸化後のヨウ素損失がやや大きかった。水相のpHが0.5であったため酸の不足が原因ではないことが確認できた。NaClO添加初期に褐色から黄色に変化したことからリサイクルした混合キシレン中に還元剤が含有されていたことが原因であると推測した。   The iodine loss after the first and second iodide ion oxidations of xylene recycling was slightly larger. Since the pH of the aqueous phase was 0.5, it was confirmed that the lack of acid was not the cause. Since it changed from brown to yellow at the beginning of the addition of NaClO, it was assumed that this was caused by the presence of a reducing agent in the recycled mixed xylene.

(実施例19:リサイクルした混合キシレン中の微量還元剤の除去)
リサイクルした混合キシレンを水道水で洗浄することにより微量還元剤を除去した後、ヨウ素の抽出に使用した以外は、実施例17と同様にしてヨウ化物イオンの酸化を行いヨウ素の回収を行った。混合キシレン抽出後のヨウ素損失は、0.53質量%であり、水相へのロスが改善された。総回収率は97.6質量%であった。
(Example 19: Removal of trace reducing agent in recycled mixed xylene)
After removing the trace reducing agent by washing the recycled mixed xylene with tap water, iodide ions were oxidized and iodine was recovered in the same manner as in Example 17 except that it was used for extraction of iodine. The iodine loss after extraction with mixed xylene was 0.53% by mass, and the loss to the aqueous phase was improved. The total recovery rate was 97.6% by mass.

[不純物(ホウ素)除去評価]
(実施例20)
ホウ素濃度は標準添加法によるICP発光分析装置を用いて、ヨウ化物イオン濃度は0.1規定の硝酸銀水溶液による滴定法を用いて定量した。
[Evaluation of impurity (boron) removal]
(Example 20)
The boron concentration was quantified by using an ICP emission analyzer by a standard addition method, and the iodide ion concentration was titrated by a 0.1 N aqueous silver nitrate solution.

ホウ素614ppmとヨウ化物イオン8.11質量%とを含有する排水200.0gを撹拌しながら、ORP(酸化還元電位)値が700mVを超えるまで塩素を吹き込んだ。排水のORP値が718mVで安定したところで塩素の吹き込みを止めた。排水中にヨウ素が析出し、ヨウ素スラリーとなった。   While stirring 200.0 g of waste water containing 614 ppm of boron and 8.11% by mass of iodide ions, chlorine was blown until the ORP (redox potential) value exceeded 700 mV. When the ORP value of the drainage was stabilized at 718 mV, the blowing of chlorine was stopped. Iodine precipitated in the waste water to form an iodine slurry.

ヨウ素スラリーにキシレン173.9g(200ml)を加え、5分間激しく撹拌した後、90分間静置した。下層にある水相を分液した。水相186.4g中のホウ素濃度は605ppmであり、ヨウ化物イオン濃度は0.12質量%であった。   After adding 173.9 g (200 ml) of xylene to the iodine slurry, the mixture was vigorously stirred for 5 minutes and then allowed to stand for 90 minutes. The aqueous phase in the lower layer was separated. The boron concentration in 186.4 g of the aqueous phase was 605 ppm, and the iodide ion concentration was 0.12% by mass.

残った有機相に7質量%の亜硫酸水素ナトリウム水溶液100.2gを加え、5分間激しく撹拌した。水相のORP値は−468mVであった。60分間静置した後、下層にある水相を分液した。水相115.5g中のホウ素濃度は5ppmであり、ヨウ化物イオン濃度は13.57質量%であった。ヨウ化物イオンの回収率は96.6%であり、ホウ素の除去率は99.5%であった。   To the remaining organic phase, 100.2 g of a 7% by mass aqueous sodium hydrogen sulfite solution was added and stirred vigorously for 5 minutes. The ORP value of the aqueous phase was −468 mV. After standing for 60 minutes, the lower aqueous phase was separated. The boron concentration in 115.5 g of the aqueous phase was 5 ppm, and the iodide ion concentration was 13.57% by mass. The iodide ion recovery rate was 96.6%, and the boron removal rate was 99.5%.

Claims (5)

ヨウ化物イオンを含む溶液(鉄(II)イオンを含むものを除く)に酸化剤を添加することにより前記ヨウ化物イオンをヨウ素に酸化し、
前記ヨウ素を有機溶媒で抽出し、前記ヨウ素を含む第1の有機相を分離し、
前記第1の有機相に還元剤水溶液を添加することにより前記ヨウ素をヨウ化物イオンに還元して、前記ヨウ化物イオンを含む水相を分離することを含むことを特徴とするヨウ素の回収方法。
Oxidizing the iodide ion to iodine by adding an oxidizing agent to a solution containing iodide ion (excluding those containing iron (II) ion) ,
Extracting the iodine with an organic solvent, separating the first organic phase containing the iodine,
A method for recovering iodine, comprising: adding an aqueous reducing agent solution to the first organic phase to reduce the iodine to iodide ions and separating the aqueous phase containing the iodide ions.
前記酸化剤の添加量が、前記ヨウ化物イオンに由来するヨウ素(IThe amount of the oxidizing agent added is iodine derived from the iodide ion (I 2 )の量に対して0.93〜1.24倍モルである、請求項1に記載のヨウ素の回収方法。The method for recovering iodine according to claim 1, wherein the amount is 0.93 to 1.24 moles per mole. 前記ヨウ化物イオンをヨウ素に酸化する際の前記溶液のpHが7未満である、請求項1または2に記載のヨウ素の回収方法。 The method for recovering iodine according to claim 1 or 2 , wherein the pH of the solution when oxidizing the iodide ion to iodine is less than 7. 前記ヨウ化物イオンをヨウ素に酸化する際に、前記酸化剤を酸化剤水溶液の形態で添加し、この際、前記酸化剤水溶液が前記ヨウ化物イオンに対して1.2当量以上5当量以下のプロトン酸をさらに含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載のヨウ素の回収方法。 When oxidizing the iodide ion to iodine, the oxidant is added in the form of an aqueous oxidizer solution. At this time, the aqueous oxidizer solution is 1.2 to 5 equivalents of protons with respect to the iodide ion. The method for recovering iodine according to any one of claims 1 to 3 , further comprising an acid. 第1の有機相からヨウ化物イオンを分離して得られた第2の有機相を前記第1の有機相に混合することにより前記有機溶媒を再利用する、請求項1〜のいずれか1項に記載のヨウ素の回収方法。 Reusing the organic solvent by mixing the second organic phase obtained by separating the iodide ions from the first organic phase to the first organic phase, claim 1-4 1 The method for recovering iodine according to item.
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