JPH0327264B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 非常に大量のホウ酸塩を含有する水性媒質
を、ホウ酸塩で実質的に飽和されかつシリカにつ
いての容量よりも少ない量のシリカ汚染物質しか
実質的に含有しないアルミナに、通過させて、ホ
ウ酸塩の濃度を実質的に変化させないで、シリカ
を選択的に除去することからなる、非常に大量の
ホウ酸塩を含有する水性媒質から少量のシリカを
除去する方法。 ２ 前記水性媒質は、シリカの約100〜10000倍の
ホウ酸塩を含有する特許請求の範囲第１項に記載
の方法。 ３ 前記水性媒質は、ケイ素として計算して0.3
〜10ppmのシリカを初め含有する特許請求の範囲
第２項に記載の方法。 ４ 前記水性媒質は、ホウ素として計算して約
500〜約4000ppmのホウ酸塩を含有する特許請求
の範囲第３項に記載の方法。 ５ 前記水性媒質中のシリカの濃度は、ケイ素と
して計算して約50ppb以下に減少される特許請求
の範囲第３項に記載の方法。 ６ 前記水性媒質のPHは、約５〜約８である特許
請求の範囲第３項に記載の方法。 ７ アルミナは、アルミナ１ｇ当り約10^-5〜10^-1
ｇのシリカ（ケイ素と計算して）のシリカについ
ての標準容量を有する特許請求の範囲第１項に記
載の方法。 ８ アルミナ接触工程からのシリカの少ない流出
液を、リチウム添加陽イオン交換樹脂に通過し
て、前記溶液中のアルミニウムの量を減少させる
特許請求の範囲第７項に記載の方法。 ９ アルミナを異なるホウ酸塩含有水性媒質で予
備処理して、アルミナをホウ酸塩で実質的に飽和
する工程をさらに含む、特許請求の範囲第１項に
記載の方法。 １０ アルミナを前記水性媒質の初めの部分との
接触により、ホウ酸塩で実質的に飽和する、特許
請求の範囲第１項に記載の方法。 １１ 前記水性媒質が原子炉の冷却液系における
水性冷却液である、特許請求の範囲第１項に記載
の方法。 １２ アルミナをホウ酸塩含有溶液で充分な時間
含浸してそれをホウ酸塩で実質的に飽和させるこ
とによつて、前記ホウ酸含有アルミナをまず調製
し、その後前記ホウ酸塩処理したアルミナを前記
冷却液からシリカを除去するための媒体として使
用する、特許請求の範囲第１１項に記載の方法。 １３ 前記冷却液を、前記ホウ酸塩含有アルミナ
との接触後、陽イオン交換樹脂に通過させてアル
ミニウムを除去する工程をさらに含む、特許請求
の範囲第１１項に記載の方法。 １４ 前記冷却液は約５〜約８のPHを有し、そし
てアルミナはその１ｇ当り約10^-5〜10^-1ｇのシリ
カ（ケイ素として計算して）のシリカについての
標準容量を有する、特許請求の範囲第１１項に記
載の方法。 １５ 前記冷却液は約0.2〜約10ppmのリチウム
を含有する、特許請求の範囲第１１項に記載の方
法。 １６ (a) アルミナ１ｇ当り少なくとも20m²の表
面積、 (b) アルミナの表面へ化学的に結合したホウ素、 (c) アルミナに基づいて約0.005〜約３重量％の
範囲の前記化学的に結合したホウ素の濃度、 (d) アルミナ１ｇ当り約10^-5〜約10^-1ｇのシリカ
（ケイ素として計算して）の標準容量値、 によつて特徴づけられる、非常に大量のホウ酸塩
を含有する水性媒質から少量のシリカを除去する
のに使用するためのボロン変性アルミナ組成物。 １７ 前記ホウ素変性アルミナが、約６〜400メ
ツシユの粒度を有する活性化アルミナである、特
許請求の範囲第１６項に記載の組成物。 １８ 前記アルミナはその重量に基づいて約５〜
100ppmのリチウムで含浸されている。特許請求
の範囲第１６項に記載の組成物。 １９ 前記アルミナはアンモニウムで実質的に飽
和されている、特許請求の範囲第１６項に記載の
組成物。 発明の背景 軽水原子炉における冷却水の精製および再循環
は、原子炉の熱交換管へのシリカの析出を防ぐた
めに、この冷却水からの微量シリカの効率よい除
去を必要とする。しかしながら、シリカ除去の問
題は、中性子束を制御するために導入された大量
のホウ酸塩（典型的にはシリカの約100〜10000倍
のホウ酸塩）が存在するために、非常に複雑であ
る。このような原子炉において、運転条件の非常
に高度の均一性が要求される。ホウ酸塩がシリカ
と一緒に除去されると、再循環水に新らしいホウ
酸塩を加えなくてはならないために、大きな経費
を必要とし、また技術的に困難な問題が生ずる。
また、吸収および過の媒体は、シリカ単独を除
去する場合よりも、約三桁大きい速度で消耗され
るであろう。したがつて、所望の精製系はケイ酸
塩をホウ酸塩から効率よく分離しかつ精製媒体上
に保持し、同時に再循環水中のホウ酸塩濃度の低
下を避けることができなくてはならない。冷却水
中に存在することがあるが、シリカと異なり、固
体の沈澱を形成する危険のないイオン（例、Li⁺、
Cl^-、NO₃ ^-）からのシリカの分離も同様に望ま
しい。 ここで使用するシリカという語は、水溶液中に
存在しうる種々の形態のシリカ、たとえば、Si
（OH）₄、ケイ酸塩、およびコロイドシリカを包
含する。 有機の合成樹脂イオン交換カラムは、現代化学
の操業においてきわめて多くのイオン交換分離に
使用されている。ある分離は比較的簡単であり、
かつ定量的であることさえある。しかしながら、
イオン交換樹脂へのシリカの取り上げの問題は、
妨害イオンの存在しない場合であつてさえ、簡単
ではない。日常のイオン交換分離において、ケイ
酸塩は、イオン交換カラム中に付着するよりはむ
しろ、流出液中に残ることが好ましい。 シリカをイオン交換樹脂上へ効率よくかつきれ
いに分離できたと仮定した場合でさえ、圧倒的に
過剰量のホウ酸塩からのシリカの分離は、樹脂の
使用に基づく解決がまだ得られていない問題を提
起する。きわめて弱いケイ酸の除去に必要な強い
塩基性の陰イオン交換樹脂を使用すると、炭酸お
よびホウ酸のような他の弱酸も取り上げられるで
あろう。ケイ酸はこれらの３種類のうちでも最も
弱く、解離係数がホウ酸のそれ（7.3×10^-10）よ
りわずかに低く、2.1×10^-10である。 ホウ酸は、その解離係数値が低いにもかかわら
ず、ある種の弱塩基性樹脂によつてさえ、非常に
堅固に吸収される傾向がある、という事実によつ
て、立場はさらに複雑となる。ケイ酸塩と比較し
てホウ酸塩は塩基性樹脂へ付着する傾向が大きい
とう事実は、グルコン酸塩型の強塩基性樹脂をホ
ウ酸塩を保持するために使用できるが、ケイ酸と
ヒドロシアン酸は流出液中に入るという観測によ
つて例証される。 陽イオン交換体は、ケイ酸塩の存在下にホウ酸
塩溶液から陽イオンを除去するのに効果があり、
流出液中にホウ酸塩と一緒にシリカを残し、そし
て強酸性陽イオン交換体と弱塩基性陰イオン交換
体との混合床カラムでさえ、金属陽イオンを保持
するが、他の弱酸をホウ酸とともに流出液中に出
させる。可溶性ケイ酸塩、およびコロイドシリカ
さえ、流出液に現われるが、多少の沈澱したシリ
カはイオン交換樹脂上に蓄積する。陽イオン交換
カラムと陰イオン交換カラムの順次の配置は、同
様に金属陽イオンおよび強酸の陰イオンのみをホ
ウ酸溶液から除去する。 化学文献において、無機のイオン交換材料、こ
とにアルミナおよびシリカに基づくものは、特別
の分離のために“要求通りに製作する”ことがで
きなかつ広範な条件下に非常に融通性があり、き
わめて安定である有機のイオン交換樹脂に比べ
て、融通性、安全性および選択性に関して劣るこ
とが一般に認められている。特別の陽イオン、た
とえばCuおよびLi⁺のわずかの分離は無機のイ
オン交換体によつて達成されたが、それらの主な
用途は、分析的分離よりはむしろ、非特異的脱イ
オン、たとえば、水の硬化および脱塩に制限され
てきた。非特異的用途においてさえ、それらの代
わりに有機樹脂が大てい使用されてきた。特別の
分離を実施するために、現在一般に受け入れられ
ているアプローチは“要求通りに製作された”有
機の交換樹脂の中から選び、そしてケイ酸塩およ
びアルミナ酸塩に基づく無機媒体を用いることを
試みるよりはむしろ、前記有機の交換樹脂の使用
条件を最適化することである。 高度に選択性の“要求通りに製作された”有機
樹脂は、非常に低い濃度で存在するイオン、たと
えば、ケイ酸塩、を、このイオンと酸−塩基の性
質において匹敵する他のイオン、たとえば、ホウ
酸塩の大過剰量を含有する溶液から、分離および
除去しようとするとき、いつそう好ましいとさえ
思われるであろう。 したがつて、無機のイオ交換媒体が特定の有機
樹脂よりも、高濃度のホウ酸塩−低濃度のシリカ
の系、たとえば、高圧の原子炉用冷却水において
存在する高い選択性についての厳格な要件のもと
に、有用であるということは、予測されないこと
である。 イオン交換、吸収、表面上への物理的吸着、ま
たはそれらの組み合わせの機構により、溶液から
イオンを取り上げることができるようにするため
に、従来アルミナの種々の改質が示されてきた。
便宜上、これらの機構を、他の反応機構をも含め
て、吸着とここでは呼ぶことにする。同じことが
含水酸化物、たとえば、鉄、トリウム、マンガ
ン、亜鉛およびマグネシウムの含水酸化物に当て
はまる。両性特性のため、アルカリ溶液で洗浄し
たアルミナは陽イオン交換体として機能すること
ができ、一方酸性溶液中でアルミナは陰イオン交
換体として機能することができる。PHへの大きい
依存性は、次の平衡式で表わさせる： Al（OH）⁺ ₂＋OH^-Al（OH）₃AlO（O
H）^- ₂＋H⁺ 陽イオン交換体として、アルミナはLi⁺を他の
陽イオンを含有する溶液から、注意して制御され
たPH12.6において、吸着することが明らかにされ
た。陰イオン交換体として、アルミナの性質は感
度がPH、表面積および構造に依存する。 フツ素イオン、シユウ酸イオンおよび硫酸イオ
ンのような陰イオンは、リン酸イオン、過塩素酸
イオン、塩素イオンおよび硝酸イオンよりも優先
的に溶液から除去することができ、そして水酸陰
イオンをアルミナおよび同様な含水酸化物から解
放して、PHを増加することができる。 表面活性含水アルミナによるイオンの吸着およ
び分離において一般に認識されている制限は、次
の問題を含有する： ａ アルミナおよび同様な含水酸化物上のイオン
交換および表面吸着の組み合わせの結果、選択
性は通常低く、そして完全な溶離は困難であ
る。 ｂ 選択的分離を達成するために、使用中PHを
種々の値に調整することにより、アルミナの両
性の性質を使用することが必要である。これに
は、比較的大量の電解質を添加することが必要
である。 ｃ イオン交換は、PHの非常に高い値（12〜13）
または非常に低い値（−１〜＋１）において最
も効率的である。しかしながら、アルミナは強
い酸性の溶液および強い塩基性の溶液にかなり
な程度に可溶性であり、そして流出液は有位な
レベルの溶解アルミニウムで汚染されることを
予測できる。 ｄ １より大きいPHにおいて測定したアルミナの
容量は、約0.17ミリ当量／mlカラムであり、こ
れは有機陰イオン交換樹脂の容量よりも非常に
小さい。 ｅ 活性化されたアルミナは、ある溶質種が反応
性部位において化学反応、たとえば、酸化、錯
体の形成および重合を行なうので、ある分離に
使用できない。 ｆ ホウ酸溶液からケイ酸塩を分離および除去し
ようとするとき、最も重大であると思われる制
限は、アルミナの強塩基部位が酸性種を酸強度
に従い優先的に吸着するということである。強
酸は最も強く結合され、一方弱酸は塩基性（ま
たは、少ない程度に、中性）の溶離液を使用す
るとき、弱酸のpka値の順序に分離されうる。
ホウ酸（ka＝7.3×10^-10）はケイ酸（ka＝2.1
×10^-10）よりもわずかに強いので、ケイ酸塩
は一見してホウ酸塩の存在でアルミニウムへ優
先的に付着すると期待されない。 アルミナならびに他の金属酸化物、ことに鉄お
よびマグネシウムの酸化物、および金属粉末、た
とえば、鉄およびアルミニウムの粉末はシリカ水
から、ことにボイラ供給水から除去して、スケー
ルの形成を防止するために使用されてきたが、一
般に有機イオン交換性樹脂が現在シリカ濃度を減
少するとき好ましい。 シリカを吸着するときのアルミナの有効性は、
PHに強く依存する。塩基性のPHはアルミナの調製
にならびに吸着過程自体の間において好適であ
り、ここで最適な除去はPH８付近において得られ
る。PHは約９以下（かつ約５以上）に維持して、
溶解したイオン性アルミニウムの導入を防止す
る。MgSO₄およびFe₂（SO₄）₃のような塩の添加
はこの結果を改良することが知られており、そし
てとくにNaClはコロイド状アルミノシリケート
の凝集剤の形成により液体からのシリカの除去を
増進することが知られている。しかし、凝集技術
は通常不十分であり、そして添加塩の導入は陽イ
オン交換樹脂のような他の手段による前記塩の除
去を必要とする。 種々のアルミナの使用は、水中のシリカのレベ
ルを減少する、たとえば、68ppmから5ppmに
（Behrman et al、Ind.Eng.Chem.32、468
（1940））、そして140ppmから約70ppmに、そして
NaClの存在で約20ppmに（Wey et al Collg.
Intern.、Centre Natl.Rech.Sci.（Paris）105、11
（1962））減少することが報告された。ほぼPH８の
水道水中のシリカのレベルは、80〜20メツシユの
吸着剤のアルミナのカラムを使用して、約82ppm
から1ppm以下に減少できることが示された
（Wohlberg et al、Los Almos Report、LA−
5301−MS（1973））。また、これらの研究者達は、
ビーカー中のかきまぜたアルミナを用いて、冷却
塔からのシリカ濃度の高い溶液を処理し、そして
シリカ含量を146ppmからわずかに83ppmまで減
少したことを報告した。この方法の効率は、吸着
のPH（上を参照）およびアルミナの前処理のPH
（塩基性アルミナはシリカのレベルを82ppmから
1.8ppmに減少し、酸性アルミナは0.8ppmに減少
し、そして中性アルミナは1ppmに減少する）に
依存するばかりでなく、また粒度および構造にも
依存する。粒状の活性化されたアルミナ
（Behrman et al）、乾燥し硬化したゲル（米国
特許1860781号（Liebknecht））、および新らしく
沈殿させたアルミナ（Lindsay et al）はシリカ
の除去について詳述されている。 要約すると、文献が示しているように、アルミ
ナおよび無機の含水酸化物は一般に分離法におい
て有機のイオン交換樹脂よりも効率が低く、有用
さに劣ると考えられている。最も重要なことに
は、過剰の他のイオンを含有する溶液からのシリ
カの除去におけるアルミナの特異性は先行技術に
おいて確認されてきていない。 その上、文献、たとえば、Perry et al、
Practical Liquid Chromatography、Plenum
Press、New York（1972）、62〜64ページによれ
ば、アルミナは、強酸または比較的強い酸の陰イ
オン、たとえば、ホウ酸イオンの溶液からシリカ
を分離およい除去することが期待されず、そして
有機イオン交換樹脂と比較して選択性ならびに安
全性、融通性および容量において劣ることが期待
される。 ホウ素、すなわち、ホウ酸塩を溶液から除去す
るためのアルミナの使用は、米国特許2402959号
（Gustafson）中に示されている。この特許はシ
リカならびにホウ酸塩を含有する溶液の処理に関
するものではない。 この明細書および請求の範囲において、特記し
ないかぎり、シリカの量について述べるとき、そ
れはシリカとして計算したppm（部／百万部）と
して表わし、そしてホウ酸塩の量について述べる
とき、それはホウ素として計算したppmとして表
わす。特記しないかぎり、すべての部および百分
率は重量による。 発明の要約 水性媒質中に非常に大量のホウ酸塩（ホウ酸を
含む）と混合状態で存在する少量のシリカを選択
的に分離するために、ある種の新規なホウ素変性
アルミナを、新規な方法において有効に使用でき
ることを、まつたく予期せざることには今回発見
した。 本発明の好ましい実施態様において、アルミナ
をホウ酸塩で予備処理した後、このアルミナを使
用してホウ酸塩およびシリカ含有水性原子炉冷却
液からシリカを選択的に除去する。このような予
備処理を行わないと、アルミナ中への冷却液の初
期通過は、アルミナ上へのホウ酸塩の感知しうる
程度の付着を起こし、そして冷却液のホウ酸塩濃
度の望ましくない感知しうる程度の低下を起こ
す。ホウ酸塩の冷却液からの除去は、アルミナが
ホウ素で本質的に飽和されるまで、すなわち、数
カラム体積の冷却液がアルミナのカラムを通過し
てしまうまで、続く。このような冷却液の濃度の
初期の変動は、すべての条件の高度の均一性が維
持されなくてはならない、加圧軽水原子炉の一次
サイクルにおけるような用途において、非常に不
利である。ホウ酸塩濃度は原子炉における中性子
束を制御するので、ホウ酸塩濃度の低下は原子炉
の動力の不都合な増加を生ずるであろう。 アルミナを予備処理して、それをホウ素で本質
的に飽和することによつて、このような条件の初
期の変化を避ける。ここで用いる予備処理溶液の
ホウ酸塩の濃度は、シリカの除去により精製しよ
うとする水性媒質のそれと同一であるか、あるい
は異なることができる。 条件の初期変動を打ち消す手段を用いる場合、
アルミナをその場で、精製すべき水性媒質の数カ
ラムの体積の初期流れによりホウ酸塩処理するこ
とができる。 本発明のホウ酸塩添加アルミナは、約5000ppm
以上（ホウ素として）までのホウ酸塩を含有する
ホウ酸塩に富んだ水性媒質から、少量のシリカを
選択的に有効に除去することができる。ホウ酸塩
に富んだ水からのこのような少量のシリカの選択
的除去は、ことにケイ酸はホウ酸よりも弱い酸で
あるので、事実きわめて予期されないことであ
る。比較的弱い酸のイオン（多分ケイ酸イオン）
が比較的強い酸のイオン（多分ホウ酸イオン）と
アルミナの中又は上において置換することは予測
されないであろう。ホウ酸塩に富んだ水中に含有
される比較的微量のシリカを本発明の方法により
処理すると考えたとき、この選択的除去はさらに
いつそう予測されないことである。 本発明の他の面は、新規な組成物として、 (a) アルミナ１ｇ当り少なくとも20m²の表面積、 (b) アルミナの表面へ化学的に結合したホウ素、 (c) アルミナに基づいて約0.005〜約３重量％の
範囲の前記化学的に結合したホウ素の濃度、 (e) アルミナ１ｇ当り約10^-5〜約10^-1ｇのシリカ
（ケイ素として計算して）の標準容量値、 によつて特徴づけられるホウ素変性アルミナに関
する。望ましい実施態様において、ホウ素変性ア
ルミナは粒状であり、そしてそれを活性化された
アルミナから製造するという意味において、活性
化されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の典型的な冷却液精製系の略
図である。 第２〜６図は、実施例５において得られたデー
タのグラフであり、アルミナのカラムを通る流れ
が進むときの、それぞれPH、アルミニウム濃度、
リチウム濃度、ホウ素濃度、およびシリカ濃度の
変化を示す。 第７図は、カラムがシリカで飽和された後まで
流れを続けたときの、実施例６のデータに基づく
シリカ濃度対カラム流のグラフである。

【発明の詳細な説明】

それ以上説明を進める前に、請求の範囲を含め
てここで使用する“標準容量”という語を定義し
たらよいかと思わる。新規なホウ素変性アルミナ
の“標準容量”という語は、ケイ酸塩として存在
する1ppmのケイ素およびケイ酸として存在する
1000ppmのホウ素を含有する流入液を、PH6.5に
調整し、周囲温度、すなわち、約23℃において、
高さが内径の８倍である、このようなアルミナの
カラムの充填した円筒形のカラムに、１体積／体
積カラム／２分の流入液の流速で、通過させ、流
出液中のケイ素の量が流入液中のケイ素の量と本
質的に等しくなるまで流し続けたときの、前記流
入液からホウ素変性アルミナの１ｇにより収着さ
れうるシリカ（ケイ素として計算した）の量を表
わす。 この新規な方法の実施において考えられる新規
なホウ素変性アルミナの標準容量は、約10^-1〜約
10^-5ｇのシリカ（ケイ素として計算して）１ｇア
ルミナ、好ましくは約10^-2〜約10^-4ｇ／ｇAl₂O₃
の範囲内である。商業的意味において最適な結果
のためには、特定のホウ素変性アルミナの選択
は、経済的フアクター、このようなアルミナの床
（またはカラム）中の流入液の流動容易性、変性
アルミナの製造のために選択した材料、材料の特
性、および他の考察によつて主として支配され
る。前述の範囲外の標準容量値を有するホウ素変
性アルミナは、新規な方法の商業的実施において
特に望ましいというわけではない。事実、新規な
ホウ素変性アルミナの標準容量値は、新規な方法
の実施におけるシリカの収着のための、このよう
なアルミナの上（および中）に存在する部位の測
定である。比較的大きい標準容量によつて特徴づ
けられるアルミナは、比較的小さい標準容量によ
つて特徴づけられるアルミナの場合よりも、Siの
収着に有効なこのような部位の数が大きいことを
示すであろう。 本発明は、非常に大量のホウ酸塩を含有する原
子炉の水性冷却媒質から比較的少量のシリカを除
去することに関し、この方法は前記水性媒質をホ
ウ素変性アルミナの床に通過させることからな
り、前記アルミナはホウ酸塩で実質的に飽和され
ており、そしてそのシリカについての容量よりも
少ない量のシリカ汚染物質を含有する。この新規
な方法は、このような少量のシリカを、ホウ素の
濃度がシリカの濃度よりも約100倍から10000倍以
上までである水性媒質から、除去するときとくに
有用である。本発明のとくに有用な実施態様の実
施において、シリカ汚染物質の量は、数1000ppm
まで、たとえば、約500〜約4000ppm以上のホウ
素を含有する水性媒質中において、数ppm程度、
たとえば、約５〜10ppm程度であり、そして
0.3ppm以下程度に低い。 本発明は、シリカの量を1ppm以下に減少する
と同時に、存在するホウ酸塩の量を減少しないこ
とが重要である、加圧水原子炉においてとくに有
用である。望ましくは、ケイ素は約200ppb（部／
十億）から約30ppb以下程度に減少する。こうし
て、初め10ppmのシリカを含有する溶液は、約
50ppb以下または約20ppb以下にさえ減少した量
のシリカを有することができる。 リチウムもしばしば存在する。たとえば、リチ
ウムは、ホウ酸リチウムおよび／または水酸化リ
チウムとして、原子炉中の溶液のPHを調整するた
めに約0.2〜約10ppmのリチウムの量で存在する。 １つの実施態様において、少量のリチウム（水
酸化リチウムとして）、たとえば、約0.2〜約
10ppmのLiをホウ酸の前述の水性媒質に加えてPH
を調整する。リチウムはホウ素と一緒にアルミナ
上へ約５〜100ppmのリチウム（乾燥した変性し
たアルミナの重量で割つたLiの重量として計算し
た）で付着する。 初め、新らしいアルミナは溶液からホウ酸塩と
リチウムを吸着することができる。このため、冷
却溶液のPHは上昇し、これは冷却液中へのアルミ
ナの溶解がPHの増加とともに、とくにPH９以上に
おいて増加するので、望ましくない。アルミニウ
ムで汚染された冷却液を原子炉へ再循環させる
と、熱交換器の反応またはアルミニウムとシリカ
との結合が起こつて、熱交換管および原子炉のコ
ア上にアルミニウムシリケートの析出物を形成す
ることがある。注意深い監視を要求する原子炉シ
ステムにおいて、このような析出物は不都合な温
度の変動を生じさせ、危険な混乱に導びくことが
ある。 アルミナはホウ酸塩で前もつて飽和することが
好ましい。これは、ホウ酸またはホウ酸塩の溶液
をアルミナに、それ以上のホウ素と取り上げが起
こらなくなるまで、すなわち、流出液中のホウ酸
塩の濃度が流入液中のホウ酸塩の濃度にほぼ等し
くなるまで、通すことによつて達成できる。その
後、冷却液はアルミナに、PHまたはホウ酸塩の濃
度を実質的に変化させないで、それゆえ原子炉中
の中性子束を本質的に乱さないで、通過させるこ
とができる。 アルミナのホウ酸による予備処理の間のPHは約
4.5以上かつ約９以下、好ましくは約５〜約８、
最も好ましくは約中性、すなわち、PH７±0.5に
維持する。 ある用途において、アルミナはカラム中で精製
すべき溶液の初期の流れにより、ホウ酸塩で飽和
できる。上に示したように、これは望ましくない
初期のPHおよび濃度の変動を起こす。このような
用途において、このような変動を修正すべきであ
る。これは、たとえば、最初の数カラムの体積、
たとえば、約10カラムまでの体積の溶液を廃棄す
ることにより、カラムを通つた初めの流れを非常
に大量の溶液中に導入して希釈し、変動を最小と
することにより、および／またはカラムを通る初
期の流れのPH、たとえば、イオン交換樹脂を用い
て、調整することによつて、達成できる。 こうして、この明細書および請求の範囲におい
て、ホウ素で実質的に飽和したアルミナについて
の言及は、アルミナを前もつて他の溶液（これは
現在好ましい）でまたは精製すべき溶液の初期の
流れで、そのように処理することを包含する。 アルミナの予備処理およびシリカを除去する過
程の両方の間、比較的低い温度、たとえば30℃以
下を用いて、アルミナの溶解を防ぐことが望まし
いことをまた発見した。こうして、一連の実験に
おいて、活性化アルミナの床を通過した後の溶液
中のアルミニウム濃度は、20℃において40ppbで
あり、そして75℃において400ppbであることが
わかつた。 アンモニウムをリチウムの代わりに使用して、
原子炉中冷却液のPHを、たとえば、約６〜約８の
間に調整できる。アンモニウムはアルミナ上に、
アルミナをアンモニウムで実質的に飽和する量で
付着する。 本発明の実施において考えられる新規なホウ素
変性アルミナは、アルミナ、望ましくは活性化さ
れ、粒状であり、そして前述の適当な標準容量で
特性づけられるアルミナを、実施例２〜６におい
て明らかにする精製技術に付すことによつて、調
製できる。精製し、湿つたアルミナをカラム、
管、または技術的に利用されている他の実際の容
器、望ましくは不活性材料、たとえば、ステンレ
ス鋼または不活性プラスチツクから製作されたも
のに、充填し、その後約500〜約10000ppm、好ま
しくは約4000ppmまで、たとえば、約1000〜約
4000ppmのホウ酸を含有する水溶液を、このアル
ミナのカラムに、たとえば、30ml／分・cm²の流速
で通過させる。この流速は臨界的であると思われ
ない。この流れは、アルミナが存在する条件下に
ホウ素で実質的に飽和されるまで、すなわち、流
出中のホウ素濃度が流入液中のホウ素濃度に実質
的に等しくなるまで、続ける。得られる、含有さ
れた新規なホウ素変性アルミナは、“そのまま”
新規な方法において使用することができ、あるい
は再充填してこの方法の装置の支出に適合させる
ことができる。 あるいは、前に示したように、アルミナは、数
カラムの体積のシリカ含有溶液をアルミナカラム
に最初に通して流すことによつて、その場でホウ
酸塩処理することができる。 シリカの除去の手順は、通常、600〜3000ppm
のホウ素を含有する、水、たとえば、加圧水原子
炉からの水、を用いて実施するが、これより高い
ホウ素の濃度も許容されうる。ホウ素の量が上昇
するにつれて、効率は低下する。われわれのデー
タによると、3000ppmのホウ素を含有する水を用
いると、シリカ除去の容量は1000ppmのホウ素を
含有する水の容量の30％に低下することが示され
た。 溶液中のアルミニウムの量が50ppbより上にな
ると、ある用途、たとえば、加圧水原子炉中の使
用において、アルミニウムをその溶液から除去し
て、アルミニウム含有析出物の原子炉の管上への
形成を防ぐことが必要である。これは、たとえ
ば、アルミナカラムからの流出液を陽イオン交換
樹脂のカラムに通過させることによつて、達成で
きる。リチウム添加陽イオン交換樹脂、たとえ
ば、イミノジアセテート化ステレンジビニルベン
ゼンコポリマーからなるリチウム添加キレート樹
脂を使用することが望ましいことがわかつた。 シリカのためのアルミナの標準容量は、非常に
低い。たとえば、アルミナの重量に基づいて、約
0.08％のケイ素は吸着可能である。したがつて、
初めシリカを実質的に含有しないアルミナを使用
することが重要である。 使用するアルミナは高い表面積を有する。すな
わち、それは活性化されたアルミナである。アル
ミナは、その１ｇ当り少なくとも20m²の表面積を
もつべきである。新規なアルミナの表面積に関す
る上限は、臨界的であると思われないが、ただし
その標準容量値は約10^-5〜約10^-1ｇのSi／ｇの
Al₂O₃の前述の範囲内である。ほぼ2000m²／ｇの
アルミナの上限は、本発明の実施において適当で
ありかつ実際的であるように思われる。アルミナ
は約６〜400メツシユ、好ましくは20〜200メツシ
ユのメツシユ大きさ（タイラーふるい）を有する
ことができる。クロマトグラフ型のアルミナは、
満足すべきものであることがわかつた。 フイツシヤー・サイアンテイフイツク・カンパ
ニー（Fisher Scientific Co.）の触媒＃Ａ−540
（フイツシヤー・アドソープシヨン・アルミナ）
は満足にはたらくがフイツシヤー・サーテイフア
イド・アルミナ−ニユートラル−ブロツクマン活
性（Fisher Certified Alumina−Newtral−
Brockman Activity）１（＃Ａ−950）は吸着カ
ラム中に使用するアルミナとして上のものより非
常にすぐれることがさらにわかつた。これは明ら
かに、フイツシヤー・アドソープシヨン・アルミ
ナがすでに多少のシリケートを有し、その活性を
低下しているという事実のためである。 第１図は、本発明の開示において記載した精製
サイクルの改良を含めるように変更した、典型的
な加圧水原子炉の一次冷却液系の略図である。 第１図によると、典型的な原子炉システムが例
示の目的でのみ示されており、ここで一次冷却液
は加圧水原子炉のコア１１から水蒸気発生器１
０、すなわち、二次冷却液との熱交換器へ行く。
冷却液は通常一次冷却液ポンプ１５を経て原子炉
のコアへ再循環される。冷却液はまたレツトダウ
ン管路１２を経て流出されうる。使用した冷却液
の温度は１または２以上の熱交換器５においてさ
らに低下される。管路１２中の冷却液は、ドレイ
ン１において、調整弁１により抜き出され、サイ
クルから完全に除去されて廃棄されるか、あるい
はオフサイト処理され、あるいは、通常の環境下
に、精製および再循環される。この開示の精製系
はホウ酸塩含有アルミナの床を含むカラム１４付
近に位置して、冷却溶液のホウ酸塩濃度を実質的
に変えないで、シリカ不純物を除去する。他の精
製媒体は、キレート化または強酸の陽イオン交換
体１９を含んで、陽イオン不純物ならびにホウ酸
塩処理アルミナカラムから由来する溶解アルミニ
ウムを除去することができる。他の陽イオン交換
体１８を、後アルミナ除去陽イオン交換体１９の
代わりに、またはそれに加えて、アルミナカラム
１４の前に配置して、アルミナカラム通過前の陽
イオン不純物を除去することができる。他の任意
な手段には、精製系の効率を最適にするために溶
液を放冷することができる貯槽１７、および精製
系の洗浄を行いかつ可能ならば、再生を行う洗浄
槽１３が包含される。精製された冷却液は、直接
供給管路１６および予熱器６を経て原子炉の一次
冷却液流中へ再循環されて、一次冷却液ポンプ１
５と原子炉のコア１１との間の冷却液流中に入る
か、あるいは管路２２を通つて新らしい冷却液供
給装置２０へもどされて、引き続いて加圧装置２
１を経て冷却流中に供給しもどされる。 本発明を、次の例示的、非限定実施例により、
さらに説明する：新規な方法は、記載する工程か
らなる、本質的に成る、あるいは成ることができ
る。シリカを除去するために処理する水溶液は、
記載する物質からなる、本質的に成る、あるいは
成ることができる。 実施例 １ この実施例は、アルミナのホウ酸塩の収着につ
いての標準容量を、溶液中のホウ酸塩濃度の関数
として、決定することに関する。 5000ppmのホウ素（H₃BO₃として）の、ほぼ
15ppmのリチウム（LiOHとして溶けた）をも含
有する、原溶液を、溶媒として蒸留脱イオン水を
用いて調製した。生ずる溶液のPHは5.7であつた。
この原溶液を蒸留脱イオン水で希釈して、低い濃
度であるが、Ｂ：Liの比とPHが原溶液と同一であ
る、いくつかの試験溶液を形成した。さらに、
2800ppmのＢ（H₃BO₃として導入した）、
1000ppmのNa（NaOHとして導入した）および
5ppmのCs（CsnO₃として導入した）から構成され
た溶液も試験した。 各試験溶液を分析した後、各180mlの体積を3.5
日間、4.50ｇの中性アルミナ、すなわち、クロマ
トグラフイー用に保証されたフイツシヤー・サイ
アンテイフイツク・カンパニーの＃Ａ−950、ブ
ロツクマン活性１、80−200メツシユ、と一緒に
かきまぜた。かきまぜ期間の終りにおいて、各試
験からのアルミナ粉末を過し、合計体積450ml
の脱イオン水で３回洗浄し、そして14時間25mlの
１モルのKOHとともにかきまぜて、アルミナの
表面層とこれらの層上または層中に収着されたホ
ウ酸塩を溶解した。アルミナをKOH抽出液から
過により分離し、合計体積25mlの脱イオンで数
回洗浄した。KOH抽出液をこの洗浄水と合わせ
て、合計体積50mlを得た。これを次いで分析し
た。結果を、下表に示す。初期の水洗の間除去
されない化学的に収着されたホウ素（これはアル
ミナをKOH中で部分的に溶かすとき再抽出でき
る）の量に加えて、表１は、溶液をアルミナとと
もにかきまぜた後観測される各試験溶液のホウ素
濃度の減少から計算した、収着されたホウ素の合
計量を明示する。

【表】 すべての場合において初期供給液、液および
水洗浄溶液の分析は、アルミナへ強く結合したホ
ウ素を表わす、最後のカラム付近において示され
たホウ素の量に加えて、各場合においてそのほぼ
２倍量はアルミナ上に弱く捕捉または吸着され、
引き続いて水洗浄の間除去されることを示した。 表に表わされた結果が示すように、一定のPH
において、ホウ酸塩の収着は低いホウ素濃度にお
いて供給溶液中のホウ素濃度への強い依存性を示
し、たとえば、収着されたホウ素の量は、ホウ素
濃度が83ppmから460ppmへ増加するとき、9.4の
係数で増加する。しかしながら、これより高い濃
度において、この依存性は非常に弱くなり、そし
て濃度が460ppmから5200ppmにさらに増加する
につれて、ホウ素の吸着量は27％だけ増加する。
このことから、これらの条件下で、アルミナはそ
の飽和レベルに近くホウ酸塩化されることが示さ
れる。また、これらの結果は、ホウ酸塩の収着が
PH5.7からPH7.5の増加により増大することを示
す。 実施例 ２〜４ これらの実施例は、アルミナカラム中のホウ酸
塩溶液の通過における過渡的組成の効果を測定す
る。 これらのカラムの実験は、アルミナカラム中の
ホウ酸塩水溶液の通過の、溶液の組成およびPHへ
の効果を特徴づけるために実施した。各実験の初
期段階における組成の過渡的変化を、特に強張し
た。３種の実験の各々は、供給溶液中のホウ素濃
度の異なるレベルにおける効果を特徴づけた。研
究した３種のホウ素濃度は、それぞれ500ppmの
Ｂ、998ppmのＢ、および750ppmのＢであつた。 各実験の前に、2.85cm²（0.442in²）の横断面を
もつポリスチレンカラムに50ｇの中性アルミナ、
すなわち、クロマトグラフ用カマグ（Camag）
507−Ｃ、ブロツクマン活性１、800−200メツシ
ユ（ロツト＃677812）を充填した。アルミナを逆
洗浄して微細物質（その初期体積の約20％）を除
去した。最終高さは15.8cm（6.2in）であり、44.9
cm³（2.74in³）の体積に相当した。カラムの実験
中の流速は50ml／分であり、17.5ml／cm²．分すな
わち258ガロン／平方フイート／時に相当した。
３種の実験（実施例２〜４）の結果を、下表−
に示す。

【表】

【表】

【表】 これらの結果が示すように、適度のレベル
（500〜2750ppm）のホウ素を含有する溶液を、新
らしい水洗浄アルミナで処理すると、カラム溶液
の最初のカラム体積が通過する間組成はかなり乱
れる。この期間の間、PHは２単位より大きく上昇
することがあり、明らかにアルミナの表面上のヒ
ドロキシル基のホウ酸塩基の置換を反映し、そし
てかなりなレベル（2ppmまで）のAlの溶解を
起こす。リチウム、とくにホウ素のレベルは、こ
の初期の期間の間実質上ゼロに近づき、その後ゆ
つくり回復する。これらの過度的効果は、流入液
中のホウ素の濃度が小さくなればなるほど減衰す
るのに長い時間がかかり、そして、一般に、2750
〜500ppmのＢを含有する溶液においてほとんど
完全に減衰するのに10〜20カラム体積を要する。
上の表−中に含まれる種に加えて、各実験に
おける流入液は1000ppbのSiをも含有した（脱イ
オン水中のケイ酸ナトリウムの希溶液として導入
した。）しかしながら、各実験において、溶出中
のSiレベル（０〜35カラム体積）は100ppb以下
にとどまつた。 実施例 ５ 問題の濃度範囲のホウ素を含有する溶液をアル
ミナに通すことにより、アルミナの予備ホウ酸塩
化の効果を研究した。この方法は、供給溶液中の
460ppmのＢ以上のレベルにおいて、アルミナが
飽和状態に近づき、そしてホウ酸塩の収着が、大
きい程度に、供給溶液中のＢのレベルのそれ以上
の増加に対して独立となるという観測に基づく。 2.85cm²（0.442in²）の横断面を有するポリスチ
レンのカラムに、50ｇの中性アルミナ、すなわ
ち、クロマトグラフイー用に保証されたフイツシ
ヤー・サイアンテイフイツク・カンパニーの＃Ａ
−950、ブロツクマン活性１、80〜200メツシユ、
を充填した。このアルミナを逆洗浄して微細物
（その初期体積の約20％）を除去した。最終高さ
は14.6cm（5.75in）であり、41.6cm³（2.54in³）の
体積に相当した。カラムの実験の間の流速は50
ml／分であり、17.5ml／cm²・分すなわち258／ガ
ロン／平方フイート・時に相当した。 ２種の異なる供給溶液を、カラムに順番に通し
た。ほぼ2000ppmのＢを含有する、第１溶液の
36.6カラム体積を通した目的は、カラムを予備処
理し、それを問題の範囲のホウ酸塩レベルで平衡
にすることであつた。ほぼ1000ppmのＢを含有す
る第２溶液の50.1カラム体積を通した目的は、過
渡的濃度の効果が生ずる程度を試験とすることで
あつた。ここで、予備ホウ酸塩化したカラムを、
問題の範囲（約500〜3000ppmのＢの間および約
5000ppmのＢまで）内であるが、予備処理段階に
おいて使用した溶液中のホウ酸塩の濃度とかなり
異なるホウ酸塩のレベルに暴露する条件を用い
た。この試験の結果は、ホウ酸塩溶液を新らしい
水洗したアルミナのカラムに通すとき観測された
過渡的組成の効果の大きさに関する結果と比較す
る。後者のタイプの結果は、この実験の初期の予
備処理段階の間の組成の変動を監視することによ
り、そして実施例２〜４から得られる。 この実験の２段階、すなわち、ホウ酸塩の予備
処理段階および予備ホウ酸塩化アルミナの試験、
の結果を第２〜６図に示す。 第２図のデータによれば、PHは新らしい未処理
のアルミナにホウ酸塩溶液の最初のカラム体積を
通す間、約2.6単位上昇する。この上昇は、高い
レベル（数ppm）のAlを溶液中に抽出すること
によつて達成される（第３図）。他方において、
PHの上昇およびAlの溶解の両方は、実施例５の
予備ホウ酸塩化アルミナを使用するとき、完全に
排除される。未処理のアルミナに通すと、Li（第
４図）およびＢ（第５図）のレベルは２〜３桁低
下し、そしてこれらの濃度は４カラム体積を通過
させた後にのみ回復する。他方において、予備ホ
ウ酸塩化アルミナ（実施例５の第２段階）を使用
する場合、新らしい濃度レベルへの平滑なかつ急
速な遷移が存在する。最後に、未処理のアルミナ
を通る流れは溶液の中へSiO₂を入れる鋭い遷移
を起こし、これは明らかなアルミナ中に初めに存
在するシリカ不純物のホウ酸塩との交換の結果で
あり、この効果は予備ホウ酸塩化アルミナの場合
において排除され、ここで流入液中の初期のシリ
カのレベルは0.026ppmを超えず、2.5カラム体積
以内でほぼ0.007ppmのレベルに安定化される
（第６図）。同様に、追加の実験により、未処理の
アルミナを最初の８カラム体積が通過する間にか
なりなレベル（４〜10ppm）のナトリウムが現わ
れる（このナトリウムはまたアルミナカラム材料
中の残留アルミニウムから由来する）。これらの
レベルは、25カラム体積の予備ホウ酸塩化溶液を
カラムに通した後、0.05ppmに低下する。 要約すると、問題の濃度範囲（約500〜約
3000ppmのＢおよび約5000ppmのＢまで）のホウ
酸塩溶液を、新らしい未処理のアルミナカラムに
通すと、流出液の最初の数カラム体積における非
常に重大な組成の乱れが生ずることが明らかであ
る。これらの効果は、PHの鋭い上昇（９〜10程度
の高い値への）、関連する高いレベル（数ppm）
のAlの溶解、ＢおよびLiのレベルの３桁程度に
高い消耗、およびカラム材料中に存在するシリカ
およびナトリウムの不純物の溶液中への抽出を包
含する。すべての３つの効果は、前述の範囲内の
濃度のホウ酸塩を含有する溶液の数カラム体積で
アルミナを予備処理することによつて、最小とさ
れかつほとんど完全に排除されうる。 図面において、グラフ上の破線は流入液のPHお
よび濃度を示す。 実施例 ６ カラムがシリカを除去できる全期間を通じたア
ルミナカラムの性能を特徴づけるために、カラム
の実験を実施した。シリカを含有するホウ酸塩の
水溶液をカラムに、飽和に到達するまで、すなわ
ち、流出液中のシリカの濃度がレベルをはずれ、
流入液中の濃度に等くなるまで、通した；第７図
参照。PHおよびすべての主要種の濃度を、実験の
間短かい間隔で監視した。 285cm²（0.442in²）の横断面のポリスチレンの
カラムに、中性アルミナ、すなわち、クロマトグ
ラフイー用に保証されたフイツシヤー・サイエン
テイツク・カンパニーの＃Ａ−950、ブロツクマ
ン活性１、80〜200メツシユ、を充填した。この
アルミナを逆洗浄して微細物を除去した。カラム
中のアルミナの重量は30ｇであつた。カラム材料
の比重は、0.83（乾燥）または0.70（逆洗浄後、ア
ルミナの乾燥重量に基づく）であつた。最終高さ
は15.2cm（６インチ）であり、43.4cm³（2.65in²）
の体積に相当した。カラムの実験の間の流速は20
ml／分であり、7.0ml／cm²・分または103ガロン／
平方フイート・時に相当した。使用温度は30℃で
あり、そして使用圧力低下は1.1気圧／ｍ
（5.0psi／ft）であつた。 ホウ酸塩で飽和を完了する前の初期の期間中、
過度的組成の効果が観測される。カラムの使用の
初期段階についてのデータは、ホウ酸塩化はカラ
ムに６体積の流入液を通してしまうまでに実際上
完結し、そしてそれまでにカラムの流出液のPHお
よび濃度が流入液のそれらに近似したことを示し
た。これらの過度的効果は、7.5の初期の高いPH、
初期の高いレベルの溶解したAl（約0.5ppm）およ
びNa（約4.5ppm）、および初めの低いレベルのLi
（0.05ppm）を包含する。６カラム体積の通過の
終りにおいて、カラムは0.44％のＢ程度の飽和レ
ベルでホウ酸塩化され（注：これは、実施１と異
なり、化学的結合したホウ素と物理的に吸収され
たホウ素とを区別しないで、合計の収着されたＢ
に適用される）、それから引き続く操作を通じた
流出液中のホウ素の濃度は（少なくとも820カラ
ム体積まで）流入液中のそれと同一である。流出
液中のLiおよびNaの濃度およびPHも流入液中の
それらと同一であり、そして流出液中の溶解Al
の濃度はほぼ0.06ppm（流入液中の0.03ppmのAl
に比べて）の一定にとどまる。 153カラム体積を通過させた時点における流入
液と流出液の組成を、下表に記載する。

【表】 170カラム体積を通過させた後、シリカがまず
流出液中に検出される。シリカの示したレベルに
ついての漏出を、下表に記載する。

【表】 第７図を参照すると、820カラム体積が通過し、
そしてカラムがシリカならびにホウ酸塩に関して
完全に飽和されるようになつた後、55カラム体積
の脱イオン水を通過させて、流出液を収着された
種の洗浄除去について試験した。この期間の終り
における洗浄除去された種のレベルは無視できる
こと、すなわち、0.002ppmのSi、1ppmのＢ、
0.001ppmのNa、0.02ppmのAlであることがわか
つた。 実施例 ７ 実施例６を反復したが、この時の使用温度は60
℃であつた。Si容量に関する結果（シリカ対カラ
ム体積の曲線）は、実施例６におけるものと事実
上同一であつた。しかしながら、60℃において、
流出液中のAlのレベルは約0.45ppmであり、これ
に対して実施例６においては約0.06ppmであつ
た。 実施例 ８ 実施例６を反復したが、この場合流入液として
使用したホウ酸塩溶液は3000ppmのＢ、1.00ppm
のSi、13.7ppmのLiおよび1.83ppmのNaを含有し
た。PHは6.2であつた。この実験の温度は29℃で
あつた。実施例６におけるように計算した容量
は、2.2×10^-4ｇSi／ｇAl₂O₃（4.7×10^-4ｇSiO₂／
ｇAl₂O₃）であり、すなわち、実施例６において
測定した容量の約３分の１であつた。実施例６に
おけるように、流出液中に約0.06ppmのAlが存在
した。 実施例 ９ 6.16cm²（0.955in²）の横断面のパイレツクスガ
ラスのカラムに、実施例６において使用したもの
と同じ型のアルミナを８cm（3.1in）の高さに充
填した。ポリスチレンから作られ、2.85cm²
（0.442in²）の横断面を有する第２カラムを、キ
レツクス（Chelex）−100キレート化樹脂、分析
銘柄、100〜200メツシユ、バイオラード、ラボラ
トリーズ（BiO−Rad Laboratories）＃142−
2832を、11cm（4.3インチ）の高さに充填した。
この樹脂を前もつて１モルのLiOH、水、エタノ
ール、水および１モルのHNO₃で洗浄し、そして
1000ppmのＢと10ppmのLiを含有し、PH6.5の溶
液でLi⁺型に変えた。２つのカラムの床の体積は、
それぞれ49.3cm³（3.01in³）および1.4cm³（1.91in³）
であつた。ほぼ0.6ppmのSi、1000ppmのＢ、
10ppmのLiを含有し、そしてPH6.6を有する流入
液を、第１カラムに８ml／分（1.30ml／cm²・分す
なわち19.1ガロン／平方フイート・時）の流速で
通し、試料採取し、次いで第２カラムに3.3ml／
分（1.16ml／cm²・分すなわち17.1ガロン／平方フ
イート・時）の流速で通した。初期の組成の乱れ
が最初の数カラム体積の通過の間に消失した後、
両方のカラムが流入液で平衡に到達したとき、第
２カラムの流出液の組成はこの実験を通じて第１
カラムの流出液の組成に非常に類似したままであ
つたが、ただしAlの濃度は約0.055ppmのAlから
約0.018ppmのAlに絶えず有意に低下し、そして
NaはLiにより事実上完全に置換された。両方の
流出液の組成は、シリカの排除を除外して、流入
液の組成に非常に類似した。流入液および4.5
（1.19ガロン；第２カラムに関して91カラム体積）
を通過させた後の２種の流出液の組成を、下表
に記載する。

【表】 ラムの流出液

第２(Chelex〓100) 6.6 ＜0.002 1
058 11.1 ＜0.01 0.21
カラムの流出液

実施例６〜９の要約 実施例６は、約1000ppmのＢおよび約1ppmの
Siをが含有する典型的な加圧水原子炉の一次冷却
液の流れにおいて、ホウ酸塩化アルミナカラムを
使用すると、170カラム体積が通過してしまうま
でに溶液中のシリカの＞99.8％を排除することが
でき、あるいは275カラム体積が通過してしまう
までにシリカの＞95％を排除できることを示す。
アルミナの容量は、８×10^-4ｇSi／ｇAl₂O₃であ
つた。初期のホウ酸塩化とSiでの完全な飽和との
間の全期間中、およびその後であつてさえ、Ｂ、
Li、およびNaのレベルならびにPHはカラムによ
り影響を受けない状態にあり、そして溶解したア
ルミナの濃度は30℃においてわずかに0.03ppmの
Alである。飽和したカラムを通過する水流は、
カラムからのイオンの認めうる洗浄除去を起こさ
ない。 実施例７が示すように、30℃から一次冷却液精
製のための期待される温度範囲の上限である60℃
までの温度の増加は、溶解したAlのレベルの実
質的な増加を除外して、カラムの性能に影響を及
ぼさない。 実施例８から明らかなように、Ｂ濃度を
1000ppmから一次冷却液について期待される組成
範囲のほぼ上限である3000ppmに増加すると、ア
ルミナの容量はほぼ３分の２減少する。しかしな
がら、このカラムはなお使用可能であり、そして
Ｂレベルの増加はAlの溶解の程度を増加させな
い。 実施例９が示すように、アルミナカラムの流出
液からの溶解したAlのレベルの実質的な減少は
第２カラムにおけるキレート化陽イオン交換樹脂
の使用により達成することができ、同時に組み合
わせた系の性能は、Si、ＢおよびLiのレベルに関
して、アルミナカラム単独の性能にほぼ同一にと
どまる。Alのレベルは３分の２だけ減少させて
0.02ppmの付近の値にすることができる。これ
は、ことにアルミナカラムを高温で使用する場合
（実施例７参照）、重要である。アルミナカラム中
に存在するNaも除去され、そしてLiと置換され
る。