JPH05212382A - 廃液流からの重金属イオン除去方法 - Google Patents
廃液流からの重金属イオン除去方法Info
- Publication number
- JPH05212382A JPH05212382A JP26812492A JP26812492A JPH05212382A JP H05212382 A JPH05212382 A JP H05212382A JP 26812492 A JP26812492 A JP 26812492A JP 26812492 A JP26812492 A JP 26812492A JP H05212382 A JPH05212382 A JP H05212382A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heavy metal
- resin
- ppm
- uranium
- effluent stream
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
- G21F9/04—Treating liquids
- G21F9/06—Processing
- G21F9/12—Processing by absorption; by adsorption; by ion-exchange
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/58—Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds
- C02F1/62—Heavy metal compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J39/00—Cation exchange; Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
- B01J39/08—Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
- B01J39/12—Compounds containing phosphorus
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J45/00—Ion-exchange in which a complex or a chelate is formed; Use of material as complex or chelate forming ion-exchangers; Treatment of material for improving the complex or chelate forming ion-exchange properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B3/42—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by ion-exchange extraction
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B60/00—Obtaining metals of atomic number 87 or higher, i.e. radioactive metals
- C22B60/02—Obtaining thorium, uranium, or other actinides
- C22B60/0204—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium
- C22B60/0217—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes
- C22B60/0252—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes treatment or purification of solutions or of liquors or of slurries
- C22B60/0265—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes treatment or purification of solutions or of liquors or of slurries extraction by solid resins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Geology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 錯陰イオンを含んでいる廃液流から重金属イ
オンを除去する際、廃液流の重金属含有量をサブppm
レベルに選択的に減ずるための方法を提供する。 【構成】 重金属イオンを捕獲するためアミノリン酸基
を含んでいるイオン交換樹脂を用意し、重金属イオンを
サブppmレベルに減ずるべく前記樹脂を廃液流と接触
させる工程と、前記樹脂を金属イオン封鎖剤との接触に
より溶離し、また前記樹脂を他のサイクルのために再生
する工程とを含んでいる。
オンを除去する際、廃液流の重金属含有量をサブppm
レベルに選択的に減ずるための方法を提供する。 【構成】 重金属イオンを捕獲するためアミノリン酸基
を含んでいるイオン交換樹脂を用意し、重金属イオンを
サブppmレベルに減ずるべく前記樹脂を廃液流と接触
させる工程と、前記樹脂を金属イオン封鎖剤との接触に
より溶離し、また前記樹脂を他のサイクルのために再生
する工程とを含んでいる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水溶性廃液流から重金
属を選択的に除去するための方法、一層詳細には、廃液
流のなかの重金属含有量をサブppmレベルに減ずるた
めの方法に関する。
属を選択的に除去するための方法、一層詳細には、廃液
流のなかの重金属含有量をサブppmレベルに減ずるた
めの方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ppm範囲の重金属の低レベル濃度は水
溶性の化学的廃液から除去するのをしばしば困難にす
る。たとえばウラン処理からの廃液は約1〜150pp
mのウランを含有し得る。種々の方法が、たとえば沈澱
または溶剤抽出プロセスを使用して、ウランレベルを約
150ppmに減ずるのに利用可能である。しかし、ウ
ランのレベルが低いほど、その除去は困難である。この
ことは、サブppmレベル、たとえば0.1ppmまた
はそれ以下のレベルへの除去が望まれるときに特にあて
はまる。
溶性の化学的廃液から除去するのをしばしば困難にす
る。たとえばウラン処理からの廃液は約1〜150pp
mのウランを含有し得る。種々の方法が、たとえば沈澱
または溶剤抽出プロセスを使用して、ウランレベルを約
150ppmに減ずるのに利用可能である。しかし、ウ
ランのレベルが低いほど、その除去は困難である。この
ことは、サブppmレベル、たとえば0.1ppmまた
はそれ以下のレベルへの除去が望まれるときに特にあて
はまる。
【0003】水溶性廃液は特にサブppmレベルにウラ
ンのような重金属を除去するべく処理するのが困難であ
る。なぜならば、このような廃液はたとえば、錯陰イオ
ンとして作用し、また重金属との強い錯塩を形成する硫
酸塩、硝酸塩、フッ化物、塩化物および炭酸塩のような
他の排出成分を含んでいるからである。これらの陰イオ
ンは20g/lフッ化物、75g/l硫酸塩、50g/
l硝酸塩、200g/l塩化物、1200ppm全炭酸
塩まで、またはそれ以上の量で存在し得る。これはサブ
ppmレベルへの重金属の除去を沈澱、溶剤抽出または
イオン交換のような通常のプロセスにより達成すること
をほぼ不可能にする。このような溶液からプラントプロ
セススケールでウランのような重金属の濃度をサブpp
mレベルに減ずる公知の商業的プロセスは存在しない。
もし錯陰イオンが数100ppm以上の濃度で存在する
ならば、通常の強酸または弱酸陽イオン樹脂でさえも有
効でない。
ンのような重金属を除去するべく処理するのが困難であ
る。なぜならば、このような廃液はたとえば、錯陰イオ
ンとして作用し、また重金属との強い錯塩を形成する硫
酸塩、硝酸塩、フッ化物、塩化物および炭酸塩のような
他の排出成分を含んでいるからである。これらの陰イオ
ンは20g/lフッ化物、75g/l硫酸塩、50g/
l硝酸塩、200g/l塩化物、1200ppm全炭酸
塩まで、またはそれ以上の量で存在し得る。これはサブ
ppmレベルへの重金属の除去を沈澱、溶剤抽出または
イオン交換のような通常のプロセスにより達成すること
をほぼ不可能にする。このような溶液からプラントプロ
セススケールでウランのような重金属の濃度をサブpp
mレベルに減ずる公知の商業的プロセスは存在しない。
もし錯陰イオンが数100ppm以上の濃度で存在する
ならば、通常の強酸または弱酸陽イオン樹脂でさえも有
効でない。
【0004】現在考えられている1つの方法は濃縮ケイ
酸ナトリウム沈澱プロセスの使用である。これは濃縮さ
れたケイ酸ナトリウムを廃液流に追加し、廃液流から重
金属を捕集するべくケイ酸ナトリウムを沈澱させ、また
リサイクルのために重金属を解放するべく処理もしくは
処分される沈澱物を除去するべく濾過する過程を含んで
いる。このようなプロセスは複雑であり、また高価な固
体処理工程を必要とする。
酸ナトリウム沈澱プロセスの使用である。これは濃縮さ
れたケイ酸ナトリウムを廃液流に追加し、廃液流から重
金属を捕集するべくケイ酸ナトリウムを沈澱させ、また
リサイクルのために重金属を解放するべく処理もしくは
処分される沈澱物を除去するべく濾過する過程を含んで
いる。このようなプロセスは複雑であり、また高価な固
体処理工程を必要とする。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、廃液
流の重金属含有量をサブppmレベルに選択的に減ずる
ための方法を提供することにある。
流の重金属含有量をサブppmレベルに選択的に減ずる
ための方法を提供することにある。
【0006】本発明の他の課題は、錯陰イオンを含んで
いる廃液流から重金属を選択的に除去するためアミノリ
ン酸官能基を含んでいるキレート樹脂を使用するイオン
交換プロセスを提供することにある。
いる廃液流から重金属を選択的に除去するためアミノリ
ン酸官能基を含んでいるキレート樹脂を使用するイオン
交換プロセスを提供することにある。
【0007】本発明の他の課題は、廃液流のウラン含有
量をプラントスケールで非常に低いレベルに減ずるため
の方法を提供することにある。
量をプラントスケールで非常に低いレベルに減ずるため
の方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の上記および他の
課題は、錯陰イオンを含んでいる廃液流からの重金属イ
オンを除去するための方法において、重金属イオンを捕
獲するためアミノリン酸基を含んでいるイオン交換樹脂
を用意し、重金属イオンをサブppmレベルに減ずるべ
く前記樹脂を廃液流と接触させる過程と、捕獲された重
金属イオンを解放するべく重金属を含んでいる前記樹脂
を溶離剤と接触させる過程と、再使用のために前記樹脂
を再生する過程とを含んでいることを特徴とする方法に
より解決される。
課題は、錯陰イオンを含んでいる廃液流からの重金属イ
オンを除去するための方法において、重金属イオンを捕
獲するためアミノリン酸基を含んでいるイオン交換樹脂
を用意し、重金属イオンをサブppmレベルに減ずるべ
く前記樹脂を廃液流と接触させる過程と、捕獲された重
金属イオンを解放するべく重金属を含んでいる前記樹脂
を溶離剤と接触させる過程と、再使用のために前記樹脂
を再生する過程とを含んでいることを特徴とする方法に
より解決される。
【0009】好ましくは、ローム・アンド・ハース(R
ohm and Haas)社により製造されるDUO
LITE C‐467(商品名)またはピュロライト
(Purolite)社により製造されるPUROLI
TE S‐940またはS‐950(商品名)のような
アミノリン酸官能基を含んでいるキレート化樹脂が使用
され得る。このような樹脂は、この目的に対しては以前
には知られていなかったが、高レベルの錯イオンの存在
下にウランのような重金属をサブppmレベルに選択的
に除去することが判明した。
ohm and Haas)社により製造されるDUO
LITE C‐467(商品名)またはピュロライト
(Purolite)社により製造されるPUROLI
TE S‐940またはS‐950(商品名)のような
アミノリン酸官能基を含んでいるキレート化樹脂が使用
され得る。このような樹脂は、この目的に対しては以前
には知られていなかったが、高レベルの錯イオンの存在
下にウランのような重金属をサブppmレベルに選択的
に除去することが判明した。
【0010】
【実施例】重金属をサブppmレベルに減ずるためのプ
ロセスは、錯陰イオンの存在下にこのような重金属を除
去するのに有効なキレート樹脂を利用する。この明細書
において使用される用語“重金属”は、少なくともウラ
ン、亜鉛、ニッケル、コバルト、ベリリウム、鉛、タン
グステン、バナジウムおよびモリブデンを含んでいる。
しかし、本発明によるプロセスは廃液流からウランを除
去するのに特に有用である。
ロセスは、錯陰イオンの存在下にこのような重金属を除
去するのに有効なキレート樹脂を利用する。この明細書
において使用される用語“重金属”は、少なくともウラ
ン、亜鉛、ニッケル、コバルト、ベリリウム、鉛、タン
グステン、バナジウムおよびモリブデンを含んでいる。
しかし、本発明によるプロセスは廃液流からウランを除
去するのに特に有用である。
【0011】好ましいキレート樹脂は交換サイトとして
アミノリン酸官能基を有する。この基は‐NH‐CH2
‐PO3 Na2 のように表される。このような樹脂はイ
オン交換の間に下記の反応を受ける。
アミノリン酸官能基を有する。この基は‐NH‐CH2
‐PO3 Na2 のように表される。このような樹脂はイ
オン交換の間に下記の反応を受ける。
【0012】
【化1】 I 2RCH2 NHCH2 PO3 Na2 +M++ → (RCH2 NHCH2 PO3 )2 MNa2 +2Na+ II (RCH2 NHCH2 PO3 )2 MNa2 +4NH4 F→ 2RCH2 NHCH2 PO3 (NH4 )2 +MF4 +2Na+ III RCH2 NHCH2 PO3 (NH4 )2 +2NaOH→ RCH2 NHCH2 PO3 Na2 +2NH4 +
【0013】式I は金属イオン錯形成反応を示し、式II
は金属イオン解放反応を示し、また式III は再生反応を
示す。たとえばフッ化アンモニウムが金属イオン封鎖剤
として使用されており、またMは重金属である。
は金属イオン解放反応を示し、また式III は再生反応を
示す。たとえばフッ化アンモニウムが金属イオン封鎖剤
として使用されており、またMは重金属である。
【0014】錯形成反応の後に、樹脂は捕獲された重金
属を解放するべく溶離剤により処理され、また次いで樹
脂を再使用のためにその元の状態に戻すべくアルカリ金
属水酸化物溶液または他の適当な再生剤により再生され
る。
属を解放するべく溶離剤により処理され、また次いで樹
脂を再使用のためにその元の状態に戻すべくアルカリ金
属水酸化物溶液または他の適当な再生剤により再生され
る。
【0015】アミノリン酸官能基を有する他の重合体も
使用され得るが、好ましくは樹脂重合体(R)はビニル
芳香族共重合体、好ましくは橋かけ結合されたポリスチ
レン、また一層好ましくはポリスチレン‐ジビニルベン
ゼン共重合体である。
使用され得るが、好ましくは樹脂重合体(R)はビニル
芳香族共重合体、好ましくは橋かけ結合されたポリスチ
レン、また一層好ましくはポリスチレン‐ジビニルベン
ゼン共重合体である。
【0016】樹脂は通常はビード形態で使用されてお
り、またカラムのなかに装填されている。廃液流はカラ
ムを通されて、樹脂ビードと接触する。接触の間に、廃
液流のなかの重金属イオンは式I に従って官能基と反応
し、また交換が生起して、重金属イオンが樹脂と錯体を
形成し、またナトリウムイオンが解放される。接触は、
しきいレベルに到達するまで、すなわち漏出濃度まで保
たれる。この漏出点でプロセスは追加的な重金属が有効
に除去され得ない平衡に達する。流れは停止され、また
カラムは水で、好ましくは脱イオン化水または軟化水で
逆洗浄される。逆向きに流れることにより、樹脂は流動
化され、またビードにより捕獲された固体は解放され、
また除去される。
り、またカラムのなかに装填されている。廃液流はカラ
ムを通されて、樹脂ビードと接触する。接触の間に、廃
液流のなかの重金属イオンは式I に従って官能基と反応
し、また交換が生起して、重金属イオンが樹脂と錯体を
形成し、またナトリウムイオンが解放される。接触は、
しきいレベルに到達するまで、すなわち漏出濃度まで保
たれる。この漏出点でプロセスは追加的な重金属が有効
に除去され得ない平衡に達する。流れは停止され、また
カラムは水で、好ましくは脱イオン化水または軟化水で
逆洗浄される。逆向きに流れることにより、樹脂は流動
化され、またビードにより捕獲された固体は解放され、
また除去される。
【0017】樹脂ビードから重金属を除去するのには、
重金属がウランである場合のように、強い金属イオン封
鎖剤が必要とされる。使用可能な金属イオン封鎖剤はタ
ーゲットとなる重金属の化学的性質に関係する。ウラン
に対しては、金属イオン封鎖剤は好ましくはフッ化アン
モニウム、硫酸アンモニウム、双方の混合物または約
0.5〜1.0モルの炭酸ナトリウム溶液のような濃縮
されたアルカリ金属または炭酸アンモニウム溶液であ
る。塩酸または硫酸のような鉱酸溶液は樹脂からいくつ
かの重金属を溶離し得るが、それらはウランのような他
の重金属を溶離しない。ウランはフッ化アンモニウムの
約2.5〜3.0モル溶液のような高いイオン強度の溶
液により成功裡に溶離されてきた。使用される他の溶液
は約0.5〜1.0モルの炭酸ナトリウムと、約2.5
モルのフッ化アンモニウムおよび約1.5モルの硫酸ア
ンモニウムの混合物である。
重金属がウランである場合のように、強い金属イオン封
鎖剤が必要とされる。使用可能な金属イオン封鎖剤はタ
ーゲットとなる重金属の化学的性質に関係する。ウラン
に対しては、金属イオン封鎖剤は好ましくはフッ化アン
モニウム、硫酸アンモニウム、双方の混合物または約
0.5〜1.0モルの炭酸ナトリウム溶液のような濃縮
されたアルカリ金属または炭酸アンモニウム溶液であ
る。塩酸または硫酸のような鉱酸溶液は樹脂からいくつ
かの重金属を溶離し得るが、それらはウランのような他
の重金属を溶離しない。ウランはフッ化アンモニウムの
約2.5〜3.0モル溶液のような高いイオン強度の溶
液により成功裡に溶離されてきた。使用される他の溶液
は約0.5〜1.0モルの炭酸ナトリウムと、約2.5
モルのフッ化アンモニウムおよび約1.5モルの硫酸ア
ンモニウムの混合物である。
【0018】強い鉱酸溶液は樹脂からウランを溶離しな
いが、金属イオン封鎖剤の導入に先立つ水すすぎの前に
行われる約5%硫酸または約10%塩酸のような3ない
し5体積の希薄な鉱酸による処理はウラン溶離の効率を
増大する。ウラン溶離操作に続いて、床が水ですすが
れ、また樹脂は元のイオン形態に、たとえば希薄な水酸
化ナトリウムを有するナトリウム形態に再生される。樹
脂床は次いで新しいローディングサイクルの準備ができ
ている。
いが、金属イオン封鎖剤の導入に先立つ水すすぎの前に
行われる約5%硫酸または約10%塩酸のような3ない
し5体積の希薄な鉱酸による処理はウラン溶離の効率を
増大する。ウラン溶離操作に続いて、床が水ですすが
れ、また樹脂は元のイオン形態に、たとえば希薄な水酸
化ナトリウムを有するナトリウム形態に再生される。樹
脂床は次いで新しいローディングサイクルの準備ができ
ている。
【0019】例1 約0.2〜0.5モルのフッ化ナトリウム、0.2モル
までの硝酸ナトリウム、0.1モルまでの硫酸ナトリウ
ム、0.5〜5ppmのウラン、800ppmまでの炭
酸塩を含みまた8〜12のpH値を有する溶液が、DU
OLITE C‐467(商品名)樹脂を含んでいるカ
ラムを通された。
までの硝酸ナトリウム、0.1モルまでの硫酸ナトリウ
ム、0.5〜5ppmのウラン、800ppmまでの炭
酸塩を含みまた8〜12のpH値を有する溶液が、DU
OLITE C‐467(商品名)樹脂を含んでいるカ
ラムを通された。
【0020】検査カラムはガラス製で、また2.0cm
の内径を有した。樹脂床は0.12lの体積および36
cmの高さを有した。ローディング送りレートは1時間
あたり8床体積(BVs)であった。温度は室温(約2
0℃)であった。送り中の平均ウラン濃度は1.2pp
mであった。処理後のウラン含有量は0.1ppm以下
に減ぜられた。
の内径を有した。樹脂床は0.12lの体積および36
cmの高さを有した。ローディング送りレートは1時間
あたり8床体積(BVs)であった。温度は室温(約2
0℃)であった。送り中の平均ウラン濃度は1.2pp
mであった。処理後のウラン含有量は0.1ppm以下
に減ぜられた。
【0021】ウランの漏出は約5000BVsで生起
し、こうして約26日のローディングサイクル長を示し
た。ウランの漏出の後に、カラムは残留する送り溶液を
除去するべく水ですすがれ、また次いで樹脂床が、送り
溶液から床のなかに集まっている可能性のあるあらゆる
固体を除去するべく、水で逆洗浄/流動化された。
し、こうして約26日のローディングサイクル長を示し
た。ウランの漏出の後に、カラムは残留する送り溶液を
除去するべく水ですすがれ、また次いで樹脂床が、送り
溶液から床のなかに集まっている可能性のあるあらゆる
固体を除去するべく、水で逆洗浄/流動化された。
【0022】希薄な鉱酸(0.5モル硫酸)が次いでカ
ラムを通された。酸処理はオプションにより行われる
が、ウラン溶離工程を一層効率的にする。カラムのなか
の酸は次いで水ですすがれ、また溶離剤が3BV/hr
のレートでカラムのなかへ導入された。25床体積の溶
離剤が樹脂床からウランのすべてを除去した。残留溶離
剤は水で床からすすがれ、また樹脂が0.5モルの水酸
化ナトリウムを有するナトリウム形態に戻るように変換
された。残留水酸化ナトリウム溶液はカラムからすすが
れ、また樹脂床が次のローディングサイクルに対する準
備として水で流動化された。全溶離/再生時間は約15
時間であった。
ラムを通された。酸処理はオプションにより行われる
が、ウラン溶離工程を一層効率的にする。カラムのなか
の酸は次いで水ですすがれ、また溶離剤が3BV/hr
のレートでカラムのなかへ導入された。25床体積の溶
離剤が樹脂床からウランのすべてを除去した。残留溶離
剤は水で床からすすがれ、また樹脂が0.5モルの水酸
化ナトリウムを有するナトリウム形態に戻るように変換
された。残留水酸化ナトリウム溶液はカラムからすすが
れ、また樹脂床が次のローディングサイクルに対する準
備として水で流動化された。全溶離/再生時間は約15
時間であった。
【0023】例II 約0.6モルのフッ化アンモニウム、2モルの水酸化ア
ンモニウムおよび0.4モルの硝酸アンモニウムを含み
また約0.7〜1.5ppmのウランを有する118リ
ットルの溶液が、0.12lのDUOLITE C‐4
67(商品名)樹脂を含んでいる例I と同一のカラムを
通された。溶液の流速は1時間あたり10BVsであ
り、また検査は20℃で行われた。処理後のカラムから
の流出液は0.1ppm以下のウラン含有量を有した。
ンモニウムおよび0.4モルの硝酸アンモニウムを含み
また約0.7〜1.5ppmのウランを有する118リ
ットルの溶液が、0.12lのDUOLITE C‐4
67(商品名)樹脂を含んでいる例I と同一のカラムを
通された。溶液の流速は1時間あたり10BVsであ
り、また検査は20℃で行われた。処理後のカラムから
の流出液は0.1ppm以下のウラン含有量を有した。
【0024】例III 約0.6モルのフッ化ナトリウム、0.4モルの硝酸ナ
トリウム、0〜0.5モルの硫酸ナトリウム、0.6〜
2ppmのウランを含みまた約8〜12の範囲のpH値
を有する溶液が、DUOLITE C‐467(商品
名)樹脂を含んでいる例I と同一のカラムを通された。
溶液の流速は1時間あたり10および15BVsであ
り、送り溶液はそれぞれ350および880リットルで
あり、また検査は40℃で行われた。処理後の各流出液
のなかのウラン含有量は0.1ppm以下に減ぜられ
た。
トリウム、0〜0.5モルの硫酸ナトリウム、0.6〜
2ppmのウランを含みまた約8〜12の範囲のpH値
を有する溶液が、DUOLITE C‐467(商品
名)樹脂を含んでいる例I と同一のカラムを通された。
溶液の流速は1時間あたり10および15BVsであ
り、送り溶液はそれぞれ350および880リットルで
あり、また検査は40℃で行われた。処理後の各流出液
のなかのウラン含有量は0.1ppm以下に減ぜられ
た。
【0025】本発明のプロセスは20g/lまでのフッ
化物、75g/lの硫酸、500g/lの硝酸、210
g/lの塩化物、pH7〜8.5で1200ppmの全
炭酸およびpH8.5〜12で800ppmの全炭酸の
存在下で有効である。すべての場合にウラン含有量はイ
オン交換カラム流出液のなかで0.1ppm以下に減ぜ
られ、またプロセスが作動する錯陰イオン濃度に上限が
あるとは信ぜられていない。これらは錯陰イオンの存在
下にプロセスが成功裡に作動し得ることを単に例示する
ものである。
化物、75g/lの硫酸、500g/lの硝酸、210
g/lの塩化物、pH7〜8.5で1200ppmの全
炭酸およびpH8.5〜12で800ppmの全炭酸の
存在下で有効である。すべての場合にウラン含有量はイ
オン交換カラム流出液のなかで0.1ppm以下に減ぜ
られ、またプロセスが作動する錯陰イオン濃度に上限が
あるとは信ぜられていない。これらは錯陰イオンの存在
下にプロセスが成功裡に作動し得ることを単に例示する
ものである。
【0026】本発明による樹脂は、8のpH値を有し、
また0.9モルの硫酸、1モルの硝酸および130pp
mのウランを含んでいる溶液からウランを0.1ppm
以下に除去することが示された。こうして、溶液から重
金属を除去する樹脂の能力の観点から130ppmは上
限ではないと信ぜられており、さらにより高い濃度が有
効に処理され得ると信ぜられている。
また0.9モルの硫酸、1モルの硝酸および130pp
mのウランを含んでいる溶液からウランを0.1ppm
以下に除去することが示された。こうして、溶液から重
金属を除去する樹脂の能力の観点から130ppmは上
限ではないと信ぜられており、さらにより高い濃度が有
効に処理され得ると信ぜられている。
【0027】追加的に、本発明によるプロセスは再処理
のために、なんらの固体処理装置を必要とせずに、捕獲
されたウランの回収および再生を可能にする。
のために、なんらの固体処理装置を必要とせずに、捕獲
されたウランの回収および再生を可能にする。
【0028】例I 、II、III で説明した形式の溶液から
ウランを除去するための実験室スケールでのイオン交換
カラムによる検査がいくつかの他の形式のイオン交換樹
脂で行われた。下記の形式の樹脂はすべて、これらの形
式の溶液のなかで1ppm以下のレベルにウランを減ず
るのに有効でないことが実証された。スルホン酸官能基
を有するマクロ細孔の強く酸性の陽イオン樹脂、カルボ
ン酸官能基を有するマクロ細孔の弱く酸性の陽イオン樹
脂、イミノ二酢酸官能基を有するキレート樹脂、アミド
キシム官能基を有するキレート樹脂、およびポリアミン
官能基を有するキレート樹脂。
ウランを除去するための実験室スケールでのイオン交換
カラムによる検査がいくつかの他の形式のイオン交換樹
脂で行われた。下記の形式の樹脂はすべて、これらの形
式の溶液のなかで1ppm以下のレベルにウランを減ず
るのに有効でないことが実証された。スルホン酸官能基
を有するマクロ細孔の強く酸性の陽イオン樹脂、カルボ
ン酸官能基を有するマクロ細孔の弱く酸性の陽イオン樹
脂、イミノ二酢酸官能基を有するキレート樹脂、アミド
キシム官能基を有するキレート樹脂、およびポリアミン
官能基を有するキレート樹脂。
【0029】
【発明の効果】上記の方法の利用は、低レベルのウラン
および他の重金属の解放および自治体の処理システムで
の爾後処理のために受容可能なレベルに除去するべく化
学的廃液流の処理を許す。従って、本プロセスは排出に
先だって化学的廃液流を処理するために有意義な利点を
有し、またプロセスが簡単な1工程操作であるので特に
有利であり、また本発明によるプロセスの使用は従来の
技術で有意義な利点を有する。本発明による方法を廃液
処理の仕上げ工程として利用することは好ましいが、本
発明による方法は重金属イオンのバルク除去および微細
仕上げ除去の双方を1つの操作で行い得ると信ぜられて
いる。従って、130ppmよりも多くの重金属を含ん
でいる廃液流が本発明により処理され得る。
および他の重金属の解放および自治体の処理システムで
の爾後処理のために受容可能なレベルに除去するべく化
学的廃液流の処理を許す。従って、本プロセスは排出に
先だって化学的廃液流を処理するために有意義な利点を
有し、またプロセスが簡単な1工程操作であるので特に
有利であり、また本発明によるプロセスの使用は従来の
技術で有意義な利点を有する。本発明による方法を廃液
処理の仕上げ工程として利用することは好ましいが、本
発明による方法は重金属イオンのバルク除去および微細
仕上げ除去の双方を1つの操作で行い得ると信ぜられて
いる。従って、130ppmよりも多くの重金属を含ん
でいる廃液流が本発明により処理され得る。
【0030】本発明の好ましい実施例を説明してきた
が、種々の変更が本発明の範囲内で行われ得ることは当
業者により理解されよう。こうして、たとえば、カラム
の形式、ビードのサイズ、溶離剤、作動温度などは当業
者により決定され得る。このような変更は本発明の範囲
内に属するものとする。
が、種々の変更が本発明の範囲内で行われ得ることは当
業者により理解されよう。こうして、たとえば、カラム
の形式、ビードのサイズ、溶離剤、作動温度などは当業
者により決定され得る。このような変更は本発明の範囲
内に属するものとする。
Claims (10)
- 【請求項1】 錯陰イオンを含んでいる廃液流から重金
属イオンを除去するための方法において、重金属イオン
を捕獲するためアミノリン酸基を含んでいるイオン交換
樹脂を用意し、重金属イオンをサブppmレベルに減ず
るべく前記樹脂を廃液流と接触させる工程と、前記樹脂
を金属イオン封鎖剤との接触により溶離し、また前記樹
脂を他のサイクルのために再生する工程とを含んでいる
ことを特徴とする廃液流からの重金属イオン除去方法。 - 【請求項2】 イオン交換樹脂がアミノリン酸官能基を
有するスチレン‐ジビニルベンゼン共重合体であること
を特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 イオン交換樹脂がアミノリン酸官能基を
有する橋かけ結合されたポリスチレン重合体であること
を特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項4】 金属イオン封鎖剤がフッ化アンモニウ
ム、硫酸アンモニウム、炭酸ナトリウムおよびそれらの
混合物から成る群からのものであることを特徴とする請
求項1記載の方法。 - 【請求項5】 金属イオン封鎖剤との接触に先立って希
薄な鉱酸による前記樹脂の処理を含んでいることを特徴
とする請求項1記載の方法。 - 【請求項6】 廃液流が1〜130ppmの初期重金属
濃度を有することを特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項7】 廃液流が1〜50ppmの初期重金属濃
度を有することを特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項8】 処理後の廃液流が1ppm以下の重金属
濃度を有することを特徴とする請求項6記載の方法。 - 【請求項9】 処理後の廃液流が1ppm以下の重金属
濃度を有することを特徴とする請求項7記載の方法。 - 【請求項10】 処理後の廃液流が1ppm以下または
それに等しい重金属濃度を有することを特徴とする請求
項1記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/762,298 US6165367A (en) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | Method for removing a heavy metal from a waste stream |
US07/762298 | 1991-09-19 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05212382A true JPH05212382A (ja) | 1993-08-24 |
Family
ID=25064658
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26812492A Pending JPH05212382A (ja) | 1991-09-19 | 1992-09-09 | 廃液流からの重金属イオン除去方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6165367A (ja) |
EP (1) | EP0532919A1 (ja) |
JP (1) | JPH05212382A (ja) |
KR (1) | KR930005921A (ja) |
TW (1) | TW214536B (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007101287A (ja) * | 2005-10-03 | 2007-04-19 | Hitachi High-Technologies Corp | 試料分析前処理方法、試料分析前処理用pH指示薬及び試料分析前処理用キット |
JP2009061414A (ja) * | 2007-09-07 | 2009-03-26 | Sumitomo Precision Prod Co Ltd | エッチング廃液の再生方法及び再生装置 |
JP2009185338A (ja) * | 2008-02-06 | 2009-08-20 | Okuno Chem Ind Co Ltd | 無電解ニッケルめっき液の処理方法 |
KR101662725B1 (ko) * | 2015-09-14 | 2016-10-05 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 니켈 및 코발트의 추출 방법 |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2708373A1 (fr) * | 1993-07-26 | 1995-02-03 | Westinghouse Electric Corp | Traitement de liquides radioactifs. |
DE4426266C1 (de) * | 1994-07-25 | 1995-12-21 | Thomas Dr Streil | Verfahren zur Herstellung eines Materials zur Schwermetallabsorption |
DE19505045C1 (de) * | 1995-02-15 | 1996-07-18 | Urt Umwelttechnik Gmbh | Verfahren zur Abtrennung von Uran, Radium und Arsen aus Lösungen ihrer Verbindungen |
US6767460B1 (en) * | 2002-04-08 | 2004-07-27 | Ensci Inc. | Filter media containing ion exchange additives |
FI115222B (fi) * | 2002-04-19 | 2005-03-31 | Outokumpu Oy | Menetelmä kuparikloridiliuoksen puhdistamiseksi |
US7390934B1 (en) | 2004-01-06 | 2008-06-24 | Areva Np Inc. | Apparatus and method for aiding in the removal of enriched uranium from soils |
US8040266B2 (en) | 2007-04-17 | 2011-10-18 | Cypress Semiconductor Corporation | Programmable sigma-delta analog-to-digital converter |
US8133740B1 (en) | 2008-08-19 | 2012-03-13 | Clemson University Research Foundation | Colorimetric detection of uranium in water |
EP2458024A1 (en) * | 2010-11-24 | 2012-05-30 | Rohm and Haas Europe Services ApS Succursale France | Method for the recovery of uranium from pregnant liquor solutions |
US8975340B2 (en) | 2010-12-15 | 2015-03-10 | Electric Power Research Institute, Inc. | Synthesis of sequestration resins for water treatment in light water reactors |
US9214248B2 (en) | 2010-12-15 | 2015-12-15 | Electric Power Research Institute, Inc. | Capture and removal of radioactive species from an aqueous solution |
US9589690B2 (en) | 2010-12-15 | 2017-03-07 | Electric Power Research Institute, Inc. | Light water reactor primary coolant activity cleanup |
CA2830478A1 (en) * | 2011-02-15 | 2012-08-23 | Clean Teq Holdings Limited | Method and system for extraction of uranium using an ion-exchange resin |
CA2783047C (en) * | 2011-07-29 | 2015-11-24 | Rohm And Haas Company | Method for the recovery of uranium from pregnant liquor solutions |
US8557201B1 (en) | 2012-08-08 | 2013-10-15 | Rohm And Haas Company | Method for the recovery of uranium from pregnant liquor solutions |
CN102826688A (zh) * | 2012-09-18 | 2012-12-19 | 漳州师范学院 | 对含低浓度金属离子的硫酸废水处理方法 |
RU2571764C1 (ru) * | 2014-08-26 | 2015-12-20 | Открытое акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" | Способ сорбционного извлечения урана из фторсодержащих сред |
CN109607849B (zh) * | 2018-11-27 | 2021-11-30 | 核工业北京化工冶金研究院 | 一种硝酸根体系低氨氮含铀废水的处理方法 |
US20230360815A1 (en) * | 2022-05-05 | 2023-11-09 | Shine Technologies, Llc | Stepwise Chemical Separation Methods and Systems Using Resin Packed Columns |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2780514A (en) * | 1952-03-21 | 1957-02-05 | Garson A Lutz | Method of recovering uranium from aqueous solutions |
DE2244306A1 (de) * | 1972-09-09 | 1974-03-21 | Bayer Ag | Verfahren zur trennung der actinidenelemente |
US3899472A (en) * | 1973-11-21 | 1975-08-12 | Toray Industries | Chelating resin and process for preparing the same |
JPS5293900A (en) * | 1976-02-02 | 1977-08-06 | Hitachi Ltd | Purififying method and device for nuclear reactor |
US4071446A (en) * | 1976-06-21 | 1978-01-31 | Rohm And Haas Company | Method for regeneration of weak acid cation exchange resin |
US4107044A (en) * | 1976-08-25 | 1978-08-15 | Epicor, Inc. | Method of and apparatus for purifying fluids with radioactive impurities |
JPS5576031A (en) * | 1978-12-06 | 1980-06-07 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Uranium adsorbing and concentrating method |
DE2934863A1 (de) * | 1979-08-29 | 1981-04-09 | Tetra Werke Dr.Rer.Nat. Ulrich Baensch Gmbh, 4520 Melle | Verfahren zur regenerierung von ionenaustauschern |
JPS6051491B2 (ja) * | 1980-03-22 | 1985-11-14 | ユニチカ株式会社 | フェノ−ル・アルデヒド系・キレ−ト樹脂の製造法及び吸着処理法 |
US4303704A (en) * | 1980-05-19 | 1981-12-01 | Courduvelis Constantine I | Selective removal of copper or nickel from complexing agents in aqueous solution |
JPS57177012A (en) * | 1981-04-23 | 1982-10-30 | Sumitomo Chem Co Ltd | Preparation of chelate resin |
JPH0227288B2 (ja) * | 1982-03-18 | 1990-06-15 | Sumitomo Kagaku Kogyo Kk | Urannokaishuhoho |
JPS58181730A (ja) * | 1982-04-14 | 1983-10-24 | Unitika Ltd | ウランの回収法 |
DD211352A1 (de) * | 1982-11-10 | 1984-07-11 | Bitterfeld Chemie | Verfahren zur herstellung von ionenaustauschern mit aminophosphonsaeuregruppen |
US4818773A (en) * | 1983-02-24 | 1989-04-04 | Rohm And Haas Company | Alkylaminophosphonic chelating resins, their preparation and use in purifying brines |
GB2144111B (en) * | 1983-07-22 | 1986-12-17 | British Nuclear Fuels Plc | Extraction of metal ions |
IL69384A0 (en) * | 1983-08-01 | 1983-11-30 | Israel Atomic Energy Comm | Recovery of uranium from wet process phosphoric acid by liquid-solid ion exchange |
EP0209048B1 (en) * | 1985-07-10 | 1990-06-13 | Hitachi, Ltd. | Process and apparatus for cleaning nuclear reactor cooling water |
-
1991
- 1991-09-19 US US07/762,298 patent/US6165367A/en not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-08-17 EP EP19920113974 patent/EP0532919A1/en not_active Withdrawn
- 1992-08-27 TW TW81106756A patent/TW214536B/zh active
- 1992-09-09 JP JP26812492A patent/JPH05212382A/ja active Pending
- 1992-09-16 KR KR1019920016799A patent/KR930005921A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007101287A (ja) * | 2005-10-03 | 2007-04-19 | Hitachi High-Technologies Corp | 試料分析前処理方法、試料分析前処理用pH指示薬及び試料分析前処理用キット |
JP4641242B2 (ja) * | 2005-10-03 | 2011-03-02 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 試料分析前処理方法、試料分析前処理用pH指示薬及び試料分析前処理用キット |
JP2009061414A (ja) * | 2007-09-07 | 2009-03-26 | Sumitomo Precision Prod Co Ltd | エッチング廃液の再生方法及び再生装置 |
JP2009185338A (ja) * | 2008-02-06 | 2009-08-20 | Okuno Chem Ind Co Ltd | 無電解ニッケルめっき液の処理方法 |
KR101662725B1 (ko) * | 2015-09-14 | 2016-10-05 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 니켈 및 코발트의 추출 방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW214536B (ja) | 1993-10-11 |
US6165367A (en) | 2000-12-26 |
EP0532919A1 (en) | 1993-03-24 |
KR930005921A (ko) | 1993-04-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH05212382A (ja) | 廃液流からの重金属イオン除去方法 | |
US7504036B2 (en) | Method of making and using modified anion exchange materials with metal inside the materials | |
Hatch et al. | Acid retardation. Simple physical method for separation of strong acids from their salts | |
US20060065602A1 (en) | Selective fluoride and ammonia removal by chromatographic separation of wastewater | |
JPH0356783B2 (ja) | ||
US4599221A (en) | Recovery of uranium from wet process phosphoric acid by liquid-solid ion exchange | |
US3788983A (en) | Selective separation of cyanide from waste streams by adsorption process | |
US3842000A (en) | Process for removal of ammonia from aqueous streams | |
JPH0125818B2 (ja) | ||
US3656893A (en) | Ion exchange removal of cyanide values | |
US3948769A (en) | Ligand exchange process for removal of ammonia | |
US3656939A (en) | Recovery of palladium from rinse water | |
JPH09225298A (ja) | 砒素吸着用樹脂及び砒素を含む溶液からの砒素の回収方法 | |
EP0071810B1 (en) | Removal of metal ions from aqueous medium using a cation-exchange resin having water-insoluble compound dispersed therein | |
JPS6111156A (ja) | 弱塩基形アニオン交換体の洗浄水の必要量を減少させる方法 | |
US2683695A (en) | Regeneration of cation exchangers containing alkaline earth metals | |
US2863717A (en) | Recovery of uranium values from copper-bearing solutions | |
US3389080A (en) | Treatment of ion-exchange resins | |
JPH0256958B2 (ja) | ||
CA1230741A (en) | Regeneration of thiocyanate resins | |
US7157005B2 (en) | Regenerant reuse | |
US3692670A (en) | Treatment of cation and anion exchange resins with sodium sulfite | |
RU2735528C2 (ru) | Извлечение урана | |
SU1502080A1 (ru) | Способ регенерации слабоосновного анионита | |
USH1661H (en) | Ion exchange removal of cations under chelating/complexing conditions |