JPH041659B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はマグネシウムを多量に含有し、かつホ
ウ素を含有するかん水からホウ素を選択的に吸着
し、イオン交換機能の低下したホウ素選択樹脂の
再生方法に関するものである。 耐火物の製造原料であるマグネシアクリンカー
の製造方法に、マグネシウムを多量に含有するか
ん水例えば海水等に石灰を作用させ水酸化マグネ
シウムを沈殿を作り、この沈殿を乾燥あるいは焼
成して製造する方法がある。 ところが、上述の方法で製造されるマグネシア
クリンカーにあつては、かん水には通常ホウ素が
主としてH₂BO₃ ^-の形で含まれており、そのため
かん水に石灰を作用させた際にホウ素が水酸化マ
グネシウムと共沈し、マグネシアクリンカーにホ
ウ素が含まれることになり、これらを原料にした
耐火物は耐火温度が上昇しない欠点があつた。 そこで従来、かん水中に含まれるこのホウ素を
除去する方法として、ホウ素に対する選択的なイ
オン交換能力を有するホウ素選択樹脂を充填した
樹脂層にかん水を通液してホウ素を除去する方法
が採用されている。 ところがこの方法においてはかん水を樹脂層に
通液していると通液途中に樹脂層内に水酸化マグ
ネシウムの沈殿が生成し通液圧力が増大して通液
困難になりホウ素選択樹脂が有効に利用出来なく
なるおそれがあるので特に多量のマグネシウムを
含んだかん水の場合には希釈した後通液しなけれ
ばならないという欠点があつた。 そこで本発明者等はマグネシウムを多量に含有
しかつホウ素を含有するかん水からホウ素を除去
するにあたり、かん水を希釈せずにホウ素選択樹
脂を効率良く利用する方法について鋭意検討した
結果、ホウ素選択樹脂を特定の条件で再生すれ
ば、樹脂層内に水酸化マグネシウムの沈殿を析出
させることなく、ホウ素選択樹脂が効率良く利用
出来ることを見い出し、本発明に到達した。 すなわち、本発明は、マグネシウムを多量に含
有し、かつホウ素を含有するかん水を、ホウ素選
択樹脂と接触させホウ素を吸着し機能が低下した
前記ホウ素選択樹脂に塩酸又は硫酸を接触させ、
該樹脂の交換基を塩型にした後、アルカリ溶液を
接触させて再生するに当り、該樹脂の全交換基に
対する遊離水酸基形の割合を0.15〜0.45とするこ
とを特徴とするイオン交換樹脂の再生方法を要旨
とするものである。 以下、本発明方法についてさらに詳しく説明す
る。 本発明の対象となるマグネシウムを多量に含有
し、かつホウ素を含有するかん水としては
MgCl₂、MgSO₄等のマグネシウム分を0.1〜25重
量％程度含有し、例えばH₂BO₃ ^-等ホウ素分を４
〜200mg／程度含有する海水、製塩副産苦汁、
食塩電解副生かん水等が挙げられる。耐火物の製
造原料であるマグネシアクリンカーはこれらかん
水に含まれるマグネシウム分を原料として製造さ
れるが、本発明はこれらのかん水からホウ素をホ
ウ素選択樹脂を用いて効率良く除去するものであ
る。 かん水はあらかじめ凝集、過などの従来の処
理手段で処理し、除去可能な汚濁物は除去してお
くことが好ましい。 このような処理によつて得られたかん水は次に
ホウ素選択樹脂に接触させホウ素を吸着除去す
る。 かん水とホウ素選択樹脂との接触はホウ素選択
樹脂を充填した吸着塔にかん水を通液して行なえ
ばよい。吸着塔は１塔のみでもよいが、２塔以上
シリーズに連結して通液すると、１塔目が完全に
飽和するまで通液することができ、単位樹脂量当
りの処理水量が増加して好ましい。 このようにしてかん水をホウ素選択樹脂に接触
させることにより、ホウ素はホウ素選択樹脂とイ
オン交換しホウ素含量のきわめて低いかん水を得
ることができる。処理かん水中にホウ素の漏出が
検知されると通液を停止し、ホウ素選択樹脂の再
生を行う。再生はまず塩酸、硫酸等の鉱酸溶液を
吸着塔に通薬することにより、ホウ素を脱離す
る。鉱酸溶液はホウ素選択樹脂に消費される酸当
量を目安とし、通常鉱酸濃度１〜20重量％、再生
レベル10〜500ｇ−鉱酸／−樹脂の水溶液を通
薬する。 再生廃液量、ホウ素脱離時間、薬剤費用等を考
慮すると鉱酸濃度５〜12重量％、再生レベル10〜
60ｇ−鉱酸／−樹脂、SV2〜3hr^-1程度で通薬
することが好ましい。鉱酸溶液の通薬によりホウ
素はほぼ完全に脱離されホウ素選択樹脂は塩形す
なわちCl形、SO₄形等になる。ホウ素を脱離した
吸着塔に水道水、工業用水等を通水し樹脂層に残
留する鉱酸溶液を押出、洗浄する。次にアルカリ
溶液を通薬する。アルカリ溶液としては水酸化ナ
トリウム、アンモニア等のアルカリ剤の水溶液を
用い、濃度１〜20重量％のアルカリ溶液を通薬し
て、ホウ素選択樹脂を塩形から一部遊離形すなわ
ちOH形にする。この際、使用するアルカリ溶液
の量は、塩形になつた樹脂の全交換基に対する、
遊離水酸基の割合が0.15〜0.45となるような割合
で使用し、その濃度は１〜20重量％、好ましくは
３〜５重量％程度でSV2〜3hr^-1で通薬する。ア
ルカカリ溶液を通薬した吸着塔には水道水、工業
用水等を通水して押出、洗浄し再生を完了する。 このような方法により再生を完了したホウ素選
択樹脂は再びホウ素除去に供され、かん水中のホ
ウ素を捕捉除去する。 この方法においては、特にアルカリ溶液の通楽
時にアルカリ溶液の量を調整しホウ素選択樹脂層
一部をCl形、SO₄形の塩形として残存させている
のでマグネシウムが多量に含有するかん水を通液
しても安定した処理かん水を得ることができる。 すなわち、ホウ素選択樹脂のホウ素に対する選
択吸着性は遊離形の方が塩形よりも強いが、遊離
形のホウ素選択樹脂層にかん水を通液するとイオ
ン交換されたOH基により樹脂層内でかん水のPH
が上昇し、マグネシウムが水酸化物となつて樹脂
層内に析出し、通液ができなくなる。ところが本
発明においてはホウ素選択樹脂層は一部塩形とな
つており、かん水をホウ素選択樹脂層に通液する
とCl、SO₄等により樹脂層内のPHは6.0〜8.0でほ
ぼ一定した値に保持されるのでマグネシウムの析
出は防止され効率良くホウ素を除去することがで
きる。 このためホウ素除去量が多くなり、処理かん水
量も増大し、再生頻度も少なくなる。 次に、本発明の使用されるホウ素選択樹脂は、
スチレンとジビニルベンゼンとの共重合物をクロ
ルメチル化して、これにメチルソルビチールアミ
ン等を反応させた高分子化合物であつて交換基と
してＮ−メチルグルカミンを有する。アンバーラ
イト（登録商標）IRA・743、ダイヤイオン（登
録商標）CRB−02等、あるいはこれらと同等の
ものを使用することができる。 以上のとおり、本発明は、従来法では処理困難
であつたマグネシウムを多量に含有し、かつホウ
素を含有するかん水から、ホウ素を高い除去率で
効率良く除去することができる。 次に本発明を実施例により説明する。 実施例 内径12mm、高さ1500mmのカラムを７本用意し、
各々にホウ素選択樹脂ダイヤイオン（三菱化成工
業株式会社、登録商標）CRB−02（交換容量
0.6meg／ml以上）を80ml充填し樹脂層を形成さ
せた。 そこで、表−１に示す組成のかん水（製塩副生
苦汁）を10、SV10で各々の樹脂層に並行通液
しホウ素選択樹脂をホウ素で負荷させた。 つぎに、この各樹脂層に10重量％の塩酸溶液を
再生レベル15ｇ−塩酸／−樹脂、SV2.5hr^-1で
通薬してホウ素を脱離させた。水道水で押出、水
洗後、続いて前操作でCl形になつている各ホウ素
選択樹脂をOH形にするため５重量％の水酸化ナ
トリウム溶液を通薬した。その際、水酸化ナトリ
ウム溶液の量は先に使用した塩酸溶液の当量の10
％、20％、30％、50％、60％、75％、100％に相
当する当量になるように再生レベルを調整し、
各々SV2.5hr^-1で通薬し再生した。 水道水で押出、水洗後表−１に示すかん水を漏
出ホウ素濃度１mg／になるまで並行通液し流出
する処理かん水量を比較した。結果は表−２のよ
うであつた。

【表】

【表】 又、イオン交換樹脂の全交換基のOH形の割合
に対する処理可能なかん水量をプロツトした結果
を図１に示す。縦軸は処理かん水量（／−樹
脂）、横軸は全交換量に対するOH形の割合を表
わす。

【図面の簡単な説明】

図１は、処理かん水量と全交換基に対するOH
形の割合との関係を示すグラフである。縦軸はか
ん水量を、横軸は全交換基に対するOH形の割合
を意味する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ マグネシウムを多量に含有し、かつホウ素を
   含有するかん水をホウ素選択樹脂と接触させ、ホ
   ウ素を吸着し機能が低下した前記ホウ素選択樹脂
   に塩酸又は硫酸を接触させ、該樹脂の交換基を塩
   型にした後、アルカリ溶液を接触させて再生する
   に当り、該樹脂の全交換基に対する遊離水酸基形
   の割合を0.15〜0.45とすることを特徴とするイオ
   ン交換樹脂の再生方法。