JPH01108101A

JPH01108101A - ヨウ素の分離回収方法

Info

Publication number: JPH01108101A
Application number: JP26540587A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Masuda; 増田　英一; Itsuki Tate; 舘　厳
Original assignee: Nippoh Chemicals Co Ltd
Current assignee: Nippoh Chemicals Co Ltd
Priority date: 1987-10-22
Filing date: 1987-10-22
Publication date: 1989-04-25
Anticipated expiration: 2011-10-02
Also published as: JP2539858B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、ヨウ素の分離回収方法に関し、更に詳細に述
べると、有機化合物およびヨウ素化合物を含有する廃棄
物よりヨウ素を回収する方法に関する。

（従来の技術）　− 近年、ファインケミカルス工業の発展に伴ない種々の有
機化合物を選択的に反応させる場合、ヨウ素を触媒とし
であるいはヨウ素化合物の型で反応させるケースが増大
している。例えば、有機フッ素化合物の合成、アニリン
系ゴム安定剤の合成、ざらに有機化合物の脱水素反応、
異性化反応および有機金属化合物の合成には、ヨウ素が
触媒あるいはヨウ素化合物として使用されている。

これら製造工程より排出される産業廃棄物は、ヨウ素を
単体おるいは種々なヨウ素化合物の形で含有しており、
廃液、廃油、汚泥物として排出される。従って、これら
の廃棄物より、高価なヨウ素を回収して循環使用するこ
とは、経済的かつ省資源の見地より重要であるばかりで
なく、産業廃棄物による環境汚染の点からも重要である
。

従来、ヨウ素回収に関しては種々の提案がなされている
。例えば、特公昭４８−４３，３５７号には、有機物の
気相脱水素反応において排出されたヨウ素含有反応混合
気体を高温下に酸化銅と接触することによりヨウ化銅と
してヨウ素を分離回収する方法、特開昭４８−３１，１
８０号には、ヨウ素を含有する気体を硝酸と接触させ、
不揮発性のヨウ素酸としてヨウ素を回収する方法、ざら
に特公昭５４−１３，２３４号には、ヨウ素またはヨウ
素化合物を含有する廃棄物を燃焼炉に連続的に導入して
遊離ヨウ素を発生させ、このヨウ素ガスをチオ硫酸ナト
リウムまたは亜硫酸すトリウム水溶液で吸収する方法が
記載されている。また、特開昭５４−３５，８８８Ｍに
はヨウ素またはヨウ素化合物を溶解している発煙＠酸を
水で希釈後、二酸化硫黄または亜硫酸ナトリウム等の還
元剤を添加して単体状ヨウ素を析出させる方法が記載さ
れている。

しかしながら、前記のような産業廃棄物には、多くの場
合有機化合物が数％〜数１０％含まれており、特に、粘
性油状物質、汚染物質、高沸点極性有機化合物等が含ま
れる廃棄物の場合には、該廃棄物からヨウ素を効率よく
経済的に回収することは困難である。これら有機化合物
を含有する廃棄物より直接ヨウ素を結晶として析出させ
ると、ヨウ素が直ちに有機物と反応するかあるいはヨウ
素に有機化合物が混入してしまい、ヨウ素結晶としての
形成が不能となり、純度低下や収量低下を生ずるものと
考えられる。

また、ヨウ素回収の際に高温下でヨウ素ガスを発生させ
ることは、ヨウ素ガスの腐蝕性および特性から好ましく
なく、長期間の使用に耐える回収装置の材料の点からも
経済的回収方法とはいえない。

（発明が解決しようとする問題点）従って、本発明の目的は、上記問題点を解決して、廃棄
物から高温時においてもヨウ素ガスを発生させることな
く、極めて安全容易に、高収率かつ高純度ヨウ素を分離
回収する方法を提供することである。

（問題点を解決するための手段）上記目的は、（ａ）有機化合物、（ｂ）ヨウ素および／
またはヨウ素化合物および（ｃ）アルカリ金属、アルカ
リ土類金属、アルカリ金属およびアルカリ土類金属化合
物よりなる群から選ばれた少なくとも１種を含有する廃
棄物の液状物または泥状物を乾燥したのち、３００〜１
３００℃の温度で加熱処理してアルカリ金属ヨウ化物お
よび／またはアルカリ土類金属ヨウ化物として回収する
ことを特徴とするヨウ素の分離回収方法により達成され
る。

、また、本発明は、ヨウ素とアルカリ金属との当」比率
が１：１〜１：１０である上記ヨウ素の分離回収方法で
ある。

また、本発明は、アルカリ金属および／またはアルカリ
金属化合物を含む廃棄物の加熱温度が５００〜９００℃
、好ましくは６５０〜９００　’Ｃである上記ヨウ素の
分離回収方法。

さらに、本発明は、アルカリ土類金属および／またはア
ルカリ土類金属化合物を含む廃棄物の加熱温度が５７５
〜７００’Ｃである上記ヨウ素の分離回収方法。

また、本発明は、（ａ）有機化合物、（ｂ）ヨウ素およ
び／またはヨウ素化合物および（ｃ）アルカリ金属、ア
ルカリ金属化合物、アルカリ土類金属およびアルカリ土
類金属化合物からなる群のうち少な（とも１種を含有す
る廃棄物の液状物または泥状物は、廃棄物にアルカリ金
属化合物および／または水を加えることにより得られる
上記ヨウ素の分離回収方法である。

本発明は、（ａ＞有機化合物、（ｂ）ヨウ素および／ま
たはヨウ素化合物および（ｃ）アルカリ金属、アルカリ
土類金属、アルカリ金属化合物およびアルカリ土類金属
化合物からなる群のうち少なくとも１．ｆ！を含有する
廃棄物の液状物または泥状物が、廃棄物にアルカリ土類
金属化合物および／または水を加えることにより得られ
る上記ヨウ素の分離回収方法。

本発明は、（ａ）有機化合物、（ｂ）ヨウ素および／ま
たはヨウ素化合物および（ｃ）アルカリ金属、アルカリ
土類金属、アルカリ金属化合物およびアルカリ土類金属
化合物からなる群のうち少なくとも１つを含有する廃棄
物の液状物または泥状物が、廃棄物にアルカリ金属化合
物、アルカリ土類金属化合物および水からなる群から選
ばれた少なくとも１種を加えることにより得られる上記
ヨウ素の分離回収方法。

（作用）本発明において、ヨウ素またはヨウ素化合物とは、ヨウ
素単体の他にヨウ化水素、ピロリドンコラ索等の付加物
、ヨウ化メチル、ヨウ化エチルあるいはヨ・り化ベンゼ
ン等の各種ヨウ素化合物およびヨウ化ナトリウム、ヨウ
化カリウム、ヨウ化マグネシウム等のヨウ化金属等また
はそれらの混合物である。

また、本発明において有機化合物とは、有機フッ素化合
物の合成、アニリン系ゴム安定剤の合成、有□化合物の
脱水素反応、異性化反応、有機金属化合物の合成等にお
いて、ヨウ素を触媒としであるいはヨウ素化合物として
使用される際に排出される有機物である。

本発明において有機化合物およびヨウ素および／または
ヨウ素化合物を含有する廃棄物は、通常、固形または液
状であり、産業上の廃棄物または研究開発等の実験、中
間実験（パイロット）等で使用されたものであり、有機
化合物およびヨウ素および／またはヨウ素化合物を含む
ものであればいずれも対象となる。

本発明方法によれば、処理すべき廃棄物中に含まれてい
るヨウ素をヨウ化アルカリ金属（アルカリ土類金属）に
変えるに充分な層のアルカリ金属が（アルカリ土類金属
）含有されていれば、新たにアルカリ金属化合物（アル
カリ土類金属化合物）を加える必要はないが、該アルカ
リ金属（アルカリ土類金属）が不足しているかあるいは
含まれていない場合にはその分だけ供給する必要がある
。

本発明において使用されるアルカリ金属化合物としては
、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム
等の水酸化アルカリ、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、
炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等の炭酸アルカ
リおよびそれらの混合物等があり、アルカリ土類金属化
合物としては、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム
等の水酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の
炭酸塩等およびそれらの混合物が挙げられるがヨウ素と
の反応性および生じた化合物の取り扱いやすさの点から
アルカリ金属化合物が好ましく、特に水酸化ナトリウム
または水酸化カリウムが好ましい。

本発明において、ヨウ素単体およびヨウ素化合物中のヨ
ウ素とアルカリ金属およびアルカリ金属化合物中のアル
カリ金属および／またはアルカリ土類金属およびアルカ
リ土類金属化合物中のアルカリ土類金属との当量比率は
１：１〜１：１０゜好ましくは１：１．０５〜１：５で
ある。これは、ヨウ素をヨウ化アルカリ金属および／ま
たはヨウ化アルカリ土類金属とさせるためである。

これは、後述するように廃棄物の加熱中にヨウ素が遊離
して、ヨウ素ガスとして飛散することを防止するためで
ある。ヨウ素化合物とアルカリ金属化合物とを反応、例
えばＩ２＋Ｎａ＋→ＮａＩ、ざぜてヨウ化アルカリ金属
を生成させれば、ヨウ化アルカリ金属の沸点が高く、例
えばＮａＩの沸点は１３００℃、ＫＩの沸点は１３３０
℃、加熱処理中にヨウ素ガスの飛散を防止することが可
能となる。アルカリ金属および／またはアルカリ土類金
属の団が当量未満であるとヨウ素とアルカリ金属等との
反応量が不足し、加熱処理時に未反応のヨウ素化合物が
ヨウ素ガスとして発生し、加熱処理炉の腐蝕の原因、ヨ
ウ素回収率の低下につながり、一方、１０倍当累を越え
る場合には、溶融温度の低下をもたらすが、さらなるヨ
ウ素の回収率の増加も得られず、アルカリ金属化合物等
消費量の増加による費用増となり不経済である。

したがって、後述するように、通常は水溶液とした場合
に、ｐＨ７〜１４、好ましくはｐＨ８〜１１であること
が望ましい。

本発明において、アルカリ金属および／またはアルカリ
土類金属化合物の屑とは、廃棄物中に含まれるアルカリ
金属化合物および／またはアルカリ土類金属化合物と添
加するアルカリ金属化合物および／またはアルカリ土類
金属化合物の合計量である。

処理すべき廃棄物が元来水溶液あるいは水性泥状物であ
る場合には特に水を添加する必要はないが、該廃棄物が
非水溶液あるいは固形物である場合には水を添加する必
要がある。これは、該廃棄物中のヨウ素および／または
ヨウ素化合物がアルカリ金属および／またはアルカリ土
類金属の化合物と反応してヨウ化アルカリ金属および／
またはヨウ化アルカリ土類金属を形成しやすくするため
でおる。したがって、水溶液の形が最も望ましい。

アルカリ性液状物または泥状物中の水分量は、ヨウ素化
合物とアルカリ金属化合物および／またはヨウ化アルカ
リ土類金属との反応の容易性、乾燥のしやすさ、取扱い
性および経済性を考慮して適宜選択できる。

本発明において、ヨウ素量は、公知の方法、例えば酸化
還元法により測定できる。また、廃棄物中のアルカリ金
属および／またはヨウ化アルカリ土類金属化合物の量は
、公知の方法、例えば、原子吸光分析法により測定でき
る。

一方、廃棄物の種類、含有される有機物およびヨウ素化
合物の種類によっては、小スケールによる予備実験によ
り添加するアルカリ金属および／またはヨウ化アルカリ
土類金属回を決定したのち、ヨウ素の回収を行なえば、
ヨウ素回収率および経汎性がより一層向上する。すなわ
ち、第２図に示Ｖ仔に、廃棄物の種類によるヨウ素回収
率が異なる（試料■〜ｍ＞。このことは、産業廃棄物中
に種々の有機ヨウ素化合物が含まれており、各有機ヨウ
素化合物の熱分解過程を予め推定することができないか
らである。

本発明において加熱温度は、３００〜１３００℃である
。アルカリ金属およびアルカリ金属化合物を含む廃棄物
の加熱温度は５００〜９００’Ｃ１好ましくは６５０〜
９００℃で行なう。この処理により、有機化合物が燃焼
し、系外に除去でき、または炭化できる。また被処理物
の温度をヨウ化アルカリ金属化合物および／またはアル
カリ土類金属化合物の融点以上、例えばＮａＩの融点（
約６５０℃）、ＫＩの融点（約７２０’Ｃ）とすれば、
被処理物が融解し、熱が均一に伝達し、有機化合物の処
理が一層容易となる。同様に、例えばＭ（ＩＩ■２の融
点（約６５０℃）ｃａＩ２の融点（約５７５℃）とすれ
ば、アルカリ土類金属およびアルカリ土類金属化合物を
含む廃棄物の加熱温度は５７５〜７００℃である。

該加熱処理は、直接火炎を被処理物にあてる方法、電気
炉を使用する方法等公知の加熱器を使用する方法でよい
。また、加熱処理時の炉内雰囲気は、空気、不活性ガス
、酸素中を含むいずれでもよいが、有機化合物の燃焼の
観点から空気を供給しながら行なう方法が好ましい。一
方、加熱温度が１３００’Ｃを越えるとヨウ化アルカリ
金屈が気化するので好ましくない。また、加熱処理時間
は通常１〜１０ＦＲ間であり、有機化合物の燃焼性、ヨ
ウ素の回収率等を考慮して適宜選択可能でおる。

次に、本発明を図面を用いて詳細に説明する。

第１図は、本発明方法の１例を示すフローシートでおる
。有機化合物およびヨウ素および／またはヨウ素化合物
を含有する産業廃棄物加熱処理炉４内の耐熱性容器２に
入れ、該容器２に、必要によりアルカリ水溶液容器２ａ
内のアルカリ金属化合物および／またはアルカリ土類金
属化合物の水溶液１を加えてアルカリ性水溶液３とする
。バーナー５を着火し、アルカリ性水溶液を濃縮、蒸発
乾固する。その後、空気を空気導入口６より炉内に流し
ながら炉内温度を３００〜１３００℃に加熱する。この
段階で、含まれる有機化合物は、熱分解、燃焼、炭化等
の作用を受ける。産業廃棄物が可燃性である場合は、燃
料油を調整する。

加熱処理後、炉内より該容器２を取出して水７を加える
。生成したアルカリ性水溶液８をポンプ９を介して濾過
１１１０に送り、濾過する。濾液を容器１１に入れる。

この濾液は、実質的に有（幾物を含まず、ヨウ素回収液
とする。このヨウ素回収液に公知の方法、例えば塩素法
、硫酸、二酸化マンガン法および亜硫酸ナトリウム法で
回収する。

ここで公知の方法について簡単に説明する。

塩素法ヨウ素回収液（Ｈｌ、ＫＩ、Ｎａｌ水溶液等）に塩素を
吹き込み、ヨウ素を析出させヨウ索スラリー液とする。

２　Ｉ−＋ＣΩ→Ｉ２＋２ＣΩ− この液を静置してヨウ素を沈降させ上液を恢き取り、ヨ
ウ素沈降部を加圧下１２０’Ｃに加熱してヨウ素を溶融
させるか、あるいは常圧上濃硫酸を加え、１２０℃に加
熱してヨウ素を溶融させたのちヨウ素部を取り出し、冷
却固化後ブロック状あるいはフレーカ−状ヨウ素とする
。

＠酸、二酸化マンガン法ヨウ素回収液に硫酸、二酸化マンガンを加える。

２Ｎａ　Ｉ＋３Ｈ２３０４＋Ｍｎ　０２→ｈ　＋２Ｎａ
Ｈ８Ｏ４＋２Ｈ２０亜硝酸ナトリウム法ヨウ素回収液を酸性にて亜硝酸ナトリウムを加える。

２　トＩＩ＋２　　トＩＮ　　Ｏ２→　２ＮＯ＋　２８
２　０ヨウ素の回収率は、９２〜９８％である。

（実施例）以下、実施例に基づき本発明をより詳細に説明する。

実施例１有機化合物約１０％を含有する産業排液１０００１　（
ヨウ素含ｆｆ１１５０Ｋｇ＞を幅１２００ｍ、長さ２４
００ｍ、高さ５００ｍ、厚さ６ｍの鉄容器に入れ、３８
％水酸化ナトリウム水溶液５０．Ｑを加えく最終当母比
、Ｉ　：Ｎａ＝１　：１．１＞、廃液のｐＨを１０に調
整した。次にこのものを容器ごと燃焼炉（幅１５５０ｍ
、長さ３６００ｍ、高さ１５００ｍの炉内）に導入し、
メタンガス使用量で炉内温度５００℃以下で廃液の濃縮
、蒸発乾固を行い、６時間復水分が蒸発したことを確認
後、バーナーの火力を上げ炉内温度７００’ＣＩＰ−お
いて約１時間加熱した。加熱すると内容物が溶融し、含
有する有機物か熱分解、炭化が完結した。メタンガス使
用量は２０３　Ｎｍ３であった。

その炉内より容器を取り出し、冷却後、水５００ｇを加
え、撹拌溶解後、濾過し、炭化物、その後の成分を除去
すると透明な濾液を得た。このヨウ素回収液に塩素４２
に３吹き込み、ヨウ素を析出、沈降させ、上液を扱きと
った残りのヨウ素沈陪部を加圧下１２０℃に加熱してヨ
ウ素を溶融したのちヨウ素部を扱き取り冷却した。１４
７に！Ｊのヨウ素結晶を得た。分析した結果、純度は９
９．８％であり、ヨウ素回収率は９８％でめった。

実施例２〜７実施例１と同様に有機物５〜１８％を含有する産業廃液
を３８％水酸化ナトリウム水溶液にてｐ’１−１８〜１
３に調整後、容器ごと燃焼炉内で蒸発乾固後炉内温度を
７００〜９００℃に上げ内容物を溶融状態にし、含有す
る有機物を熱分解、炭化後、水５００ｆＪを加え濾過後
、実施例１と同様の方法でヨウ素を取り出し分析に供し
た。結果は第１表の通りである。

（以下余白）実施例８汚泥状産業廃棄物５００ｆｆｆｆ（ヨウ素含有量１４０
に’Ｊ、有機物含量１５％）を５ｕｓ３Ｑ４容器に入れ
、ざらに水３０ＯＮを加えスラリー状とし、次いで３８
％水酸化ナトリウム水溶液１００４！を加え（最終当量
比、Ｉ：Ｎａ＝１　：１．５）　ｐＩ−１１３とし廃棄
物を浸積状のまま実施例１と同様に燃焼炉に導入した。

炉内温度５００℃以下で６時間濃縮、蒸発乾固し、さら
に６５０で１時間加熱すると内容物が溶融した。その後
炉内より容器を取り出し、水５００．０を加え、撹拌溶
解復炭化物等を濾過し、濾液をヨード回収液とし実施例
１と同様の方法でヨウ素結晶を取り出したところ、純度
９９゜７％のヨウ素１２９Ｎｆｆが得られた。ヨウ素回
収率は９２％であった。また、メタンガス使廃液１００
０．１１　　（ヨウ素含有量１９Ｃ１）を水酸化カリウ
ムにて（最終当量比Ｉ：に＝１　：１．１）ｐＨＩＯに
調製俊容器ごと燃焼炉内で蒸発乾固後炉内温度を６７０
℃に上げ内容物を溶融状態にして、含有する有機物を熱
分解後水５００ｇを加え、濾過後実施例１と同様の方法
でヨウ素１８０ｆｆｇを得た。純度９９．８％、回収率
９５％であった。

実施例１０実施例１と同様に有機化合物１２％を含有する産業廃液
１００ＯＮ　　（ヨウ素含有量１５０ｆｆｇ＞を水酸化
カルシウムにて（最終当量比、Ｉ：Ｃａ＝１　：　１．
２＞ｐＨ８，０に調製俊容器ごと燃焼炉内で蒸発乾固後
炉内温度を６００℃に上げ内容物を溶融状態にして、含
有する有機物を熱分解後水５０ＯＮを加え、濾過後実施
例１と同様の方法でヨウ素１４３に！Ｊを得た。純度９
９．８％、回収率９５％であった。

比較例１〜５実施例１〜５と同じ試料を濾過し、濾液に実施渭１と同
様の方法にもとづき、塩素ガスを加え、ヨウ素を析出さ
せた。結果は第２表の通りである。

（発明の効果〉本発明は、（ａ）有機化合物、（ｂ）ヨウ素および／ま
たはヨウ素化合物および（ｃ）アルカリ金属、アルカリ
金属化合物、アルカリ土類金属およびアルカリ土類金属
化合物よりなる群から選ばれた少なくとも１種を含有す
る廃棄物の液状物または泥状物を乾燥したのち、３００
〜１３００’Ｃの温度で熱処理してアルカリ金属ヨウ化
物および／またはアルカリ土類金属ヨウ化物を回収する
ことを特徴とするヨウ素の分離回収方法であるから、加
熱処理時にヨウ素を実質的に飛散させることなく、高純
度のヨウ素を高収率で分離回収できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１例を示す７０−シートである。第
２図は、ヨウ素回収率とｐＨ値との関系を示す図である
。１・・・産業廃棄物、　２・・・耐熱性磁性容器、３・
・・アルカリ性液状物、４・・・加熱処理炉、５・・・
バーナー、　６・・・空気導入口、７・・・水　８・・
・塩水溶液、９・・・ポンプ、１０・・・濾過液、１１
・・・容器。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）（ａ）有機化合物、（ｂ）ヨウ素および／または
ヨウ素化合物および（ｃ）アルカリ金属、アルカリ金属
化合物、アルカリ土類金属およびアルカリ土類金属化合
物よりなる群から選ばれた少なくとも１種を含有する廃
棄物の液状物または泥状物を乾燥したのち、３００〜１
３００℃の温度で熱処理してアルカリ金属ヨウ化物およ
び／またはアルカリ土類金属ヨウ化物を回収することを
特徴とするヨウ素の分離回収方法。
（２）ヨウ素とアルカリ金属との当量比率が１：１〜１
：１０である特許請求の範囲第１項に記載の方法。
（３）アルカリ金属および／またはアルカリ金属化合物
を含む廃棄物の加熱温度が５００〜９００℃である特許
請求の範囲第１項に記載の方法。
（４）アルカリ土類金属および／またはアルカリ土類金
属化合物を含む廃棄物の加熱温度が５７５〜７００℃で
ある特許請求の範囲第１項に記載の方法。
（５）（ａ）有機化合物、（ｂ）ヨウ素および／または
ヨウ素化合物および（ｃ）アルカリ金属、アルカリ金属
化合物、アルカリ土類金属およびアルカリ土類金属化合
物よりなる群から選ばれた少なくとも１種を含有する廃
棄物の液状物または泥状物が、廃棄物にアルカリ金属化
合物および／またはアルカリ土類金属化合物および／ま
たは水を加えることにより得られる特許請求の範囲第１
項ないし第３項のいずれか一つに記載の方法。
（６）（ａ）有機化合物、（ｂ）ヨウ素および／または
ヨウ素化合物および（ｃ）アルカリ金属、アルカリ土類
金属、アルカリ金属化合物およびアルカリ土類金属化合
物からなる群のうち少なくとも１つを含有する廃棄物の
液状物または泥状物が、廃棄物にアルカリ土類金属化合
物および／または水を加えることにより得られる特許請
求の範囲第１項に記載の方法。
（７）（ａ）有機化合物、（ｂ）ヨウ素および／または
ヨウ素化合物および（ｃ）アルカリ金属、アルカリ土類
金属、アルカリ金属化合物およびアルカリ土類金属化合
物からなる群のうち少なくとも１つを含有する廃棄物の
液状物または泥状物が、廃棄物にアルカリ金属化合物、
アルカリ土類金属化合物および水よりなる群から選ばれ
た少なくとも１種を加えることにより得られる特許請求
の範囲第１項に記載の方法。