JPH06106055A - Method for removing sr ion by adsorption from sr ion containing solution - Google Patents

Method for removing sr ion by adsorption from sr ion containing solution

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JPH06106055A
JPH06106055A JP26125792A JP26125792A JPH06106055A JP H06106055 A JPH06106055 A JP H06106055A JP 26125792 A JP26125792 A JP 26125792A JP 26125792 A JP26125792 A JP 26125792A JP H06106055 A JPH06106055 A JP H06106055A
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JP
Japan
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granular
ions
antimonic acid
acid
antimonic
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Application number
JP26125792A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuhiko Aiba
伸彦 相羽
Tomohisa Iinuma
知久 飯沼
Hideki Kato
秀樹 加藤
Yuzuru Yanagisawa
譲 柳澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toagosei Co Ltd
Toyo Engineering Corp
Original Assignee
Toagosei Co Ltd
Toyo Engineering Corp
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Publication date
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Publication of JPH06106055A publication Critical patent/JPH06106055A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain an adsorbent that has radiation resistance and is repeatedly used by sintering a hydrous antimony pentaoxide and hydrosol contg. granular substance to form granular antimonic acid and subjecting Sr ions to adsorption and emulsion by it before regenerating it. CONSTITUTION:A hydrous antimony pentaoxide and hydrosol contg. granular substance is sintered at 300-550 deg.C to form granular antimonic acid. And when columns 30, 31 are packed with the granular antimonic acid 32 which is brought into contact with liquid to be treated 51 where Sr ions, etc., are dissolved, the Sr ions are selectively adsorbed and removed. When the granular antimonic acid 32 reaches adsorptive equilibrium, a valve 81 is closed. And after it is immersed in acidic or neutral water solution, it is brought into contact with elution liquid to elute the adsorbed Sr ions. Then, the granular antimonic acid 32 is heated to 300-550 deg.C by an electric furnace 4 to regenerate it.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、無機系結合剤を用いて
造粒された粒状アンチモン酸を用いてSrイオンを含む溶
液からSrイオンを吸着分離する技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for adsorbing and separating Sr ions from a solution containing Sr ions using granular antimonic acid granulated with an inorganic binder.

【0002】[0002]

【従来の技術】Srイオンを含む廃液が排出される例とし
て高、中、低レベル放射性廃液があげられる。このう
ち、高レベル放射性廃液はガラス固化体として処理され
ているが、特に、高発熱性元素であるSr、Csイオン等が
存在すると長期の保管中にガラス固化体が内部からの発
熱によって破壊されるという不都合が生じる。このよう
な観点から高レベル放射性廃液中よりSr、Csイオンを分
離した残りの廃液、もしくはSr、Csイオンのうち何れか
一つのイオンを分離した残りの廃液を処理すれば上記不
都合は回避される。分離された放射性Sr、Csイオンは別
途処理される。ところで、無機イオン交換体の一つであ
る含水五酸化アンチモンはSr、Csイオンに対する吸着性
能が高いものとして良く知られているが、粉末状である
ということから取り扱い難く産業上使用しにくい。産業
上利用する場合、含水五酸化アンチモン以外でも粉末状
では使い難いという観点からこれらを造粒して使うこと
は良く行われていることである。これらを造粒する目的
の一つは連続法で使用できるように変えることにある。
特定イオンの吸着分離分野で最も良く使用される連続法
の一つはカラム法である。そこでは、装置の運転上、吸
着剤の性能を十分発揮させるため、例えばカラム内での
片流れ等を防止するために、カラムの入り口、出口間の
差圧を小さくする工夫が一般的に行われており、通常、
カラムに充填する充填物の粒径を大きくすることで目的
が達成される。一方、粉末の造粒に関しては造粒用の結
合剤が必要となり、有機系の結合剤が使われることが多
い。含水五酸化アンチモンにおいても数多くの有機系の
結合剤が提案されている。しかし、原子力分野では耐放
射線性に優れた無機系の結合剤を使用したものが不可欠
である。このような背景の中で無機系の結合剤を使用し
た無機イオン交換体の数は少なく、特に含水五酸化アン
チモンの吸着性能を向上させる無機系結合剤および造粒
方法が望まれていた。
2. Description of the Related Art High, medium and low level radioactive liquid wastes are examples of discharged liquids containing Sr ions. Of these, the high-level radioactive waste liquid is treated as a vitrified body, but especially when the highly exothermic elements Sr, Cs ions, etc. are present, the vitrified body is destroyed by heat generated from the inside during long-term storage. Inconvenience occurs. From this point of view, the above inconvenience can be avoided by treating the residual waste liquid after separating the Sr and Cs ions from the high-level radioactive waste liquid or the residual waste liquid after separating any one of the Sr and Cs ions. . The separated radioactive Sr and Cs ions are separately processed. By the way, although hydrous antimony pentoxide, which is one of the inorganic ion exchangers, is well known as having high adsorption performance for Sr and Cs ions, it is difficult to handle and industrially difficult to use because it is in powder form. When used industrially, it is well known that other than hydrous antimony pentoxide, they are granulated and used because they are difficult to use in powder form. One of the purposes of granulating these is to change them so that they can be used in a continuous process.
One of the most popular continuous methods in the field of adsorption and separation of specific ions is the column method. In this regard, in order to sufficiently exhibit the performance of the adsorbent in the operation of the device, for example, in order to prevent one-sided flow in the column, etc., it is common practice to reduce the pressure difference between the inlet and outlet of the column. Normally,
The purpose is achieved by increasing the particle size of the packing packed in the column. On the other hand, for granulation of powder, a binder for granulation is required, and an organic binder is often used. A large number of organic binders have also been proposed for hydrous antimony pentoxide. However, in the nuclear field, it is essential to use an inorganic binder having excellent radiation resistance. Against this background, the number of inorganic ion exchangers using an inorganic binder is small, and in particular, an inorganic binder and a granulation method that improve the adsorption performance of hydrous antimony pentoxide have been desired.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、吸着剤
の一つである含水五酸化アンチモンは通常粉末であり、
造粒して産業上利用する場合、以下に述べる課題があっ
た。 1) 粉末状含水五酸化アンチモンのみで造粒しても機械
的強度、特に溶離工程における硝酸処理後の機械的強度
に問題があった。 2) 放射性元素を扱う場合、特に、耐放射線性に優れた
無機系結合剤を用いるのが好ましいが、耐放射線性が優
れ且つ造粒後の吸着特性、特にSrイオン等の吸着特性が
向上する無機系結合剤がなかった。 以上説明したように先行技術には耐放射線性に優れた無
機系結合剤を用いて機械的強度の優れた含水五酸化アン
チモンの造粒物を得る方法がなく、含水五酸化アンチモ
ンの優れたSr、Csイオン吸着性能を産業上効果的に利用
する方法がなかった。また、高酸濃度領域でもSr、Csイ
オンが分離処理できる技術、更に好ましくは高レベル放
射性廃液からSrイオンを分離する技術が待たれていた。
本発明は、上記課題を解決するもので、無機系結合剤を
用いて造粒された粒状アンチモン酸を用いてSrイオンを
含む溶液からSrイオンを選択的に吸着分離する方法を提
供することにある。
As described above, one of the adsorbents, hydrous antimony pentoxide, is usually a powder,
When granulating and using it industrially, there were the following subjects. 1) There was a problem in the mechanical strength, especially after the nitric acid treatment in the elution process, even if the powdered hydrous antimony pentoxide alone was granulated. 2) When dealing with radioactive elements, it is particularly preferable to use an inorganic binder having excellent radiation resistance, but the radiation resistance is excellent and the adsorption characteristics after granulation, especially the adsorption characteristics of Sr ions, etc. are improved. There was no inorganic binder. As described above, there is no method in the prior art to obtain granules of hydrous antimony pentoxide having excellent mechanical strength using an inorganic binder having excellent radiation resistance, and it is possible to obtain excellent Sr of hydrous antimony pentoxide. , There was no industrially effective way to utilize Cs ion adsorption performance. Further, there has been awaited a technique capable of separating Sr and Cs ions even in a high acid concentration region, and more preferably a technique capable of separating Sr ions from a high-level radioactive waste liquid.
The present invention is to solve the above problems, and to provide a method for selectively adsorbing and separating Sr ions from a solution containing Sr ions using a granular antimonic acid granulated using an inorganic binder. is there.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記課題は、以下に示す
工程A、B及びCを順次繰り返すことを特徴とする本発
明のSrイオンを含む溶液からのSrイオンの吸着分離方法
によって解決される。 〔工程A〕含水五酸化アンチモン及びヒドロゾルを含有
する粒状体を 300℃以上かつ 550℃以下の温度で焼成し
てなる粒状アンチモン酸を、Srイオンを含む溶液と接触
させ、該溶液からSrイオンを吸着分離する吸着分離工程 〔工程B〕工程Aを経た粒状アンチモン酸を酸性乃至中
性の水溶液中に浸した後、溶離液と接触させ粒状アンチ
モン酸から吸着したSrイオンを溶離する溶離工程 〔工程C〕工程Bを経た粒状アンチモン酸を洗浄・乾燥
後、 300℃以上かつ 550℃以下の温度範囲で加熱する粒
状アンチモン酸の再生工程 更に、上記工程Aにおけるヒドロゾルが、シリカ、アル
ミナ、ジルコニア、チタニアの一つまたはこれらの組み
合わせからなる固体の無機系コロイド粒子を主成分とす
る懸濁液である場合に、本発明において好適な粒状アン
チモン酸が製造できる。更に、上記工程Bにおける溶離
液が、3規定以上の硝酸及び0.01規定以上5.0規定以下
の硝酸アンモニウム水溶液の少なくとも1つからなる場
合に、より効果的に、選択的に吸着されたSrイオンを粒
状アンチモン酸から溶離できる。
The above problems can be solved by the adsorption separation method of Sr ions from a solution containing Sr ions according to the present invention, which is characterized by repeating steps A, B and C shown below. . [Step A] Granular antimonic acid obtained by firing a granular material containing hydrous antimony pentoxide and hydrosol at a temperature of 300 ° C. or higher and 550 ° C. or lower is brought into contact with a solution containing Sr ions, and Sr ions are removed from the solution. Adsorption separation step for adsorption separation [Step B] Elution step for immersing the granular antimonic acid obtained in Step A in an acidic or neutral aqueous solution and then contacting with an eluent to elute adsorbed Sr ions from the granular antimonic acid [Step C] A step of regenerating the granular antimonic acid, which is performed by washing and drying the granular antimonic acid which has passed through the step B, and then heating it in a temperature range of 300 ° C. or higher and 550 ° C. or lower. In the case of a suspension containing solid inorganic colloidal particles consisting of one of the Acid can be produced. Furthermore, when the eluent in step B comprises at least one of nitric acid of 3 normal or more and an ammonium nitrate aqueous solution of 0.01 normal or more and 5.0 normal or less, it is more effective to selectively and selectively adsorb Sr ions into granular antimony. Can be eluted from acid.

【0005】本発明で使用される粒状アンチモン酸は、
後述の実施例1及び比較例1に示すように、粉末状の含
水五酸化アンチモンに比較して、高レベル放射性廃液の
酸濃度である2規定から3規定の硝酸水溶液中に存在す
るSrイオンを吸着分離する特性が飛躍的に上昇するこ
と、少なくともSrイオンを吸着した粒状アンチモン酸を
硝酸水溶液などに数日浸しているだけで吸着したSrイオ
ンを放出し易くなる特性を持つこと、前述の操作をした
粒状アンチモン酸を硝酸水溶液などから取り出した後洗
浄、乾燥後所定の焼成条件で再焼成すると、再度もとの
吸着特性及び吸着したSrイオンを放出するという特性を
取り戻すこと、更に、この一連の操作を繰り返し行って
も機械的強度、硝酸処理後の機械的強度に問題がないこ
とを発見した。本発明者らはこれらの発見を基に更に鋭
意検討を重ねた結果、上記本発明を完成するに到ったも
のである。
The granular antimonic acid used in the present invention is
As shown in Example 1 and Comparative Example 1 to be described later, as compared with powdery hydrous antimony pentoxide, Sr ions present in a 2N to 3N nitric acid aqueous solution having an acid concentration of high-level radioactive waste liquid The property of adsorbing and separating is drastically increased, and the property that the adsorbed Sr ion is easily released by just soaking the granular antimonic acid adsorbing at least Sr ion in an aqueous nitric acid solution for several days. After removing the granular antimonic acid from the aqueous nitric acid solution, etc., it is washed and dried, and then re-baked under the specified baking conditions to regain the original adsorption characteristics and the characteristics of releasing the adsorbed Sr ions. It was discovered that there is no problem in mechanical strength and mechanical strength after nitric acid treatment even if the above operation is repeated. As a result of further intensive studies based on these findings, the present inventors have completed the present invention.

【0006】本発明で用いられる粒状アンチモン酸につ
いて先ず説明すると、原料の一つである含水五酸化アン
チモンは無機イオン交換体として知られており、下記一
般式(1) で表される。 Sb2O5・nH2O (1) (但し、nは4以下の正数である。) 含水五酸化アンチモンは、結晶質、非晶質及びガラス状
の3種が知られているが、化学的に安定な結晶質(立方
晶)のものを用いることが好ましい。含水五酸化アンチ
モンとしては、機械的強度が大きい粒状体を容易に得る
ことができることから、上記(1) 式で示される一般式に
おけるnの値が2のものが好ましい。含水五酸化アンチ
モンの好ましい粒径は、0.01〜100 μm であり、更に好
ましい粒径は、0.1 〜10μm である。粒径が0.01μm 未
満では、粉末同士が凝集現象を起こしたり、粉末の表面
がヒドロゾルにより被われるために、イオン交換特性が
低下するおそれがあり、逆に100 μm より大きいと、ヒ
ドロゾルとの接触部が少ないために、機械的強度が高い
粒状無機イオン交換体を得られないというおそれがあ
る。含水五酸化アンチモンの製法には特に限定はなく、
既に知られた何れの製法によっても良く、例えば五塩化
アンチモンを水で加水分解する方法等がある。
First, the granular antimonic acid used in the present invention will be described. One of the starting materials, hydrous antimony pentoxide, is known as an inorganic ion exchanger and is represented by the following general formula (1). Sb 2 O 5 · nH 2 O (1) (However, n is a positive number of 4 or less.) Hydrous antimony pentoxide is known to be crystalline, amorphous, or glassy. It is preferable to use a chemically stable crystal (cubic crystal). As the hydrated antimony pentoxide, one having a value of n of 2 in the general formula represented by the above formula (1) is preferable because a granular body having high mechanical strength can be easily obtained. The preferred particle size of the hydrous antimony pentoxide is 0.01 to 100 μm, and the more preferred particle size is 0.1 to 10 μm. If the particle size is less than 0.01 μm, the powder particles may agglomerate with each other or the surface of the powder may be covered with hydrosol, which may deteriorate the ion exchange characteristics.On the contrary, if it is larger than 100 μm, contact with hydrosol may occur. Since there are few parts, there is a possibility that a granular inorganic ion exchanger having high mechanical strength cannot be obtained. There is no particular limitation on the method for producing hydrous antimony pentoxide,
Any known production method may be used, for example, a method of hydrolyzing antimony pentachloride with water.

【0007】粒状アンチモン酸のもう一つの原料である
ヒドロゾルは、水中に固体の無機系コロイド粒子が分散
した懸濁液である。ヒドロゾルの好ましい具体例には、
固体の無機系コロイド粒子の主成分がシリカ、アルミ
ナ、ジルコニア又はチタニア等である懸濁液がある。こ
れらの中でも、シリカ又はアルミナを固体の無機系コロ
イド粒子の主成分とする懸濁液、即ちシリカゾル又はア
ルミナゾルは、機械的強度に優れた粒状無機イオン交換
体が得られるのでより好ましく、特にシリカゾルは好ま
しいものである。ヒドロゾルを構成する無機系コロイド
粒子は、工業的な製法により容易に得られる粒径を有す
るものを使用することができ、無機系コロイド粒子の粒
径が小さい方が、機械的強度の大きい粒状体を得られや
すい傾向がある。ヒドロゾルを構成する無機系コロイド
粒子の好ましい平均粒径は、5〜50 mμであり、より好
ましい粒径は、10〜30 mμである。平均粒径が5 mμよ
り小さい無機系コロイド粒子からなるヒドロゾルを工業
的に製造することは一般に容易ではなく、50 mμより大
きい無機系コロイド粒子からなるヒドロゾルを用いる
と、機械的強度の大きい粒状体を得ることが困難になる
おそれがある。ヒドロゾルの固形分(ヒドロゾルから生
成される金属酸化物)の濃度には、特に制限はなく、ま
た、ヒドロゾルの配合量は、用いる含水五酸化アンチモ
ンの粒径等を考慮して、適宜調整すればよい。ヒドロゾ
ルの好ましい配合量は、含水五酸化アンチモン100 重量
部当たり、ヒドロゾルの固形分(ヒドロゾルから生成さ
れる金属酸化物の重量に換算される量)として0.3 〜60
重量部、より好ましくは0.5 〜30重量部、最も好ましく
は1〜20重量部とするのがよい。配合量が0.3 重量部未
満では、粒状無機イオン交換体の機械的強度が低下し、
60重量部より多いと、粒状無機イオン交換体のイオン交
換特性が著しく低下するおそれがある。
Hydrosol, which is another raw material of granular antimonic acid, is a suspension in which solid inorganic colloidal particles are dispersed in water. Preferred examples of hydrosol include:
There are suspensions in which the main component of solid inorganic colloidal particles is silica, alumina, zirconia, titania, or the like. Among these, a suspension containing silica or alumina as a main component of solid inorganic colloidal particles, that is, silica sol or alumina sol is more preferable because a granular inorganic ion exchanger having excellent mechanical strength can be obtained, and silica sol is particularly preferable. It is preferable. As the inorganic colloidal particles constituting the hydrosol, those having a particle size that can be easily obtained by an industrial production method can be used. The smaller the particle size of the inorganic colloidal particles, the larger the mechanical strength. Tends to be obtained. The average particle size of the inorganic colloidal particles forming the hydrosol is preferably 5 to 50 mμ, and more preferably 10 to 30 mμ. It is generally not easy to industrially produce a hydrosol composed of inorganic colloidal particles having an average particle size of less than 5 mμ. When a hydrosol composed of inorganic colloidal particles having an average particle size of more than 50 mμ is used, granules having high mechanical strength can be obtained. May be difficult to obtain. The concentration of the solid content of the hydrosol (metal oxide produced from the hydrosol) is not particularly limited, and the blending amount of the hydrosol may be appropriately adjusted in consideration of the particle size of the hydrous antimony pentoxide to be used. Good. The preferred amount of the hydrosol is 0.3 to 60 as the solid content of the hydrosol (the amount converted to the weight of the metal oxide produced from the hydrosol) per 100 parts by weight of hydrous antimony pentoxide.
The amount is preferably 0.5 to 30 parts by weight, more preferably 1 to 20 parts by weight. If the blending amount is less than 0.3 parts by weight, the mechanical strength of the granular inorganic ion exchanger will decrease,
If the amount is more than 60 parts by weight, the ion exchange characteristics of the granular inorganic ion exchanger may be significantly deteriorated.

【0008】含水五酸化アンチモン及びヒドロゾルを含
有する粒状体は、粒状体を得るための一般的な成形工程
により得ることができ、例えば、配合、混合・混練、造
粒及び焼成の各工程を経て成形される。まず、混合・混
練工程について説明する。混合・混練工程において、含
水五酸化アンチモン及びヒドロゾルを混合する。このと
き、混合・混練操作を容易にするために、必要に応じて
適当量の水を添加してもよい。混合順序については任意
であり、各成分を均一に混合すればよい。混合・混練操
作の一例としては、例えば含水五酸化アンチモンに上記
ヒドロゾルを添加し、ニーダー等により均一に混合した
後、更に適当量の水を添加し、湿式混合すればよい。上
記のようにして得られたスラリーを、更にニーダー等で
数時間〜1日間混練する。造粒方法についても特に制限
はないが、工業的規模において歩留りや再現性等に優れ
た押出造粒法を用いることが好ましい。なお、得られた
造粒物を通常の遠心回転方式等により球状へ整粒すると
よい。その後、整粒された造粒物を焼成し、十分な機械
的強度を付与することにより、粒状アンチモン酸を得
る。このときの焼成条件は、含水五酸化アンチモンの粒
径、ヒドロゾルの種類及び配合量等により異なるが、焼
成時の最高焼成温度を300 ℃以上でかつ 550℃以下の温
度とする必要があり、350 ℃以上かつ450 ℃以下の温度
を最高焼成温度とすることが好ましい。最高焼成温度が
300 ℃未満では、粒状アンチモン酸の機械的強度が低下
し、550 ℃より高いと、含水五酸化アンチモンが分解
し、粒状アンチモン酸のイオン交換特性が著しく低下す
る。また、最高焼成温度の保持時間を1〜8時間、より
好ましくは2〜6時間とするのがよい。なお、本焼成に
先立ち、好ましくは100 〜200 ℃、より好ましくは110
〜150℃で、5時間以上加熱する前処理工程を設けると
よい。この工程により、高い機械的強度を有する粒状体
を得ることができるという利点がある。このようにして
得られる粒状体は、全て本発明に使用可能であるが、好
ましくは0.1 〜10mm、より好ましくは0.2 〜2mmの粒径
を有するものがよい。粒径が0.1 mmより小さいと、カラ
ム通液したときの通液抵抗が大きく、10mmより大きい
と、陽イオンを含有する液体と粒状体との接触面積が小
さいため、イオン交換能を十分に発揮できないというお
それがある。
Granules containing hydrous antimony pentoxide and hydrosol can be obtained by a general molding process for obtaining granules, for example, through the steps of blending, mixing / kneading, granulating and firing. Molded. First, the mixing / kneading step will be described. In the mixing / kneading step, hydrous antimony pentoxide and hydrosol are mixed. At this time, in order to facilitate the mixing / kneading operation, an appropriate amount of water may be added if necessary. The order of mixing is arbitrary, and each component may be uniformly mixed. As an example of the mixing / kneading operation, for example, the above hydrosol may be added to hydrous antimony pentoxide, and the mixture may be uniformly mixed by a kneader or the like, and then an appropriate amount of water may be added and wet-mixed. The slurry obtained as described above is further kneaded with a kneader or the like for several hours to 1 day. The granulation method is also not particularly limited, but it is preferable to use the extrusion granulation method which is excellent in yield and reproducibility on an industrial scale. The obtained granulated product may be spheroidized by an ordinary centrifugal rotation method or the like. Then, the granulated product thus sized is fired to give sufficient mechanical strength to obtain granular antimonic acid. The firing conditions at this time differ depending on the particle size of hydrous antimony pentoxide, the type and blending amount of hydrosol, etc., but the maximum firing temperature during firing must be 300 ° C or higher and 550 ° C or lower. It is preferable to set the temperature above ℃ and below 450 ℃ as the maximum firing temperature. The maximum firing temperature is
If it is less than 300 ° C, the mechanical strength of the granular antimonic acid is lowered, and if it is higher than 550 ° C, the hydrous antimony pentoxide is decomposed, and the ion exchange property of the granular antimonic acid is remarkably lowered. Further, the holding time of the maximum firing temperature is preferably 1 to 8 hours, more preferably 2 to 6 hours. Prior to the main calcination, it is preferably 100 to 200 ° C, more preferably 110 to 200 ° C.
It is advisable to provide a pretreatment step of heating at ˜150 ° C. for 5 hours or more. This step has an advantage that a granular material having high mechanical strength can be obtained. The granules thus obtained are all usable in the present invention, but preferably have a particle size of 0.1 to 10 mm, more preferably 0.2 to 2 mm. If the particle size is smaller than 0.1 mm, the flow resistance when passing through the column is large, and if it is larger than 10 mm, the contact area between the liquid containing cations and the granules is small, so the ion exchange capacity is fully demonstrated. There is a possibility that you cannot do it.

【0009】次に、本発明の粒状アンチモン酸を用い
て、Srイオンを含む溶液からSrイオンを吸着分離する吸
着分離工程(工程A)の具体例について述べる。粒状ア
ンチモン酸を用いてイオン交換処理を行うには、粒状ア
ンチモン酸を、Srイオンを含有する液体と接触させれば
よい。粒状アンチモン酸と液体を接触させる方法は、こ
れらを接触させる工程が制御可能であるならば特に限定
はなく、バッチ式或いは連続式の何れであってもよい。
その具体例としては、粒状アンチモン酸を、Srイオンを
含有する液体に添加し攪拌することによって接触させた
後、粒状アンチモン酸を分離する方法、及びカラム等に
粒状アンチモン酸を充填し、Srイオンを含有する液体を
通液する方法がある。粒状アンチモン酸とSrイオンを含
有する液体とを接触させる好ましい時間は、処理すべき
対象により一概には決められないが、数分から数時間、
場合によっては数日である。また、両者を接触させる温
度は、液体中にSrイオンが含有され、粒状アンチモン酸
のイオン交換特性が維持されるならば何度でもよい。粒
状アンチモン酸とSrイオンを含有する液体とを接触させ
る際、粒状アンチモン酸の使用割合は、Srイオン1meq
当たり1.0g以上とするのが好ましい。また、粒状アンチ
モン酸とSrイオンを含有する液体とを接触させる際のそ
の他の条件、例えば粒状アンチモン酸と液体との接触時
間、接触方法または接触温度、或いは液体のpH等は、Sr
イオンの濃度等によって適宜調整すればよい。
Next, a specific example of the adsorption separation step (step A) in which the granular antimonic acid of the present invention is used to adsorb and separate Sr ions from a solution containing Sr ions will be described. In order to perform the ion exchange treatment using the granular antimonic acid, the granular antimonic acid may be brought into contact with the liquid containing Sr ions. The method of contacting the granular antimonic acid with the liquid is not particularly limited as long as the step of contacting them can be controlled, and may be a batch type or a continuous type.
As a specific example thereof, granular antimonic acid is added to a liquid containing Sr ions and brought into contact with each other by stirring, then, a method of separating the granular antimonic acid, and filling the column or the like with granular antimonic acid, Sr ions There is a method of passing a liquid containing. The preferred time for contacting the granular antimonic acid and the liquid containing Sr ions is not unconditionally determined depending on the object to be treated, but a few minutes to a few hours,
It may take a few days. Further, the temperature at which they are brought into contact with each other may be any number as long as Sr ions are contained in the liquid and the ion exchange characteristics of the granular antimonic acid are maintained. When the granular antimonic acid and the liquid containing Sr ions are brought into contact with each other, the ratio of the granular antimonic acid used is 1 meq of Sr ions.
The amount is preferably 1.0 g or more. Further, other conditions in contacting the granular antimonic acid and the liquid containing Sr ions, for example, the contact time of the granular antimonic acid and the liquid, the contact method or contact temperature, or the pH of the liquid, Sr
It may be appropriately adjusted depending on the ion concentration and the like.

【0010】本発明において使用される粒状アンチモン
酸は、全く未使用なものおよび/または一度以上使用さ
れた粒状アンチモン酸については後述の溶離→洗浄→乾
燥→再焼成の工程を経て処理された粒状アンチモン酸で
ある。
The granular antimonic acid used in the present invention is completely unused and / or granular antimonic acid that has been used more than once is a granular antimonic acid which has been treated through the steps of elution → washing → drying → rebaking described later. It is antimonic acid.

【0011】本発明における溶離工程(工程B)は、Sr
イオンを吸着した粒状アンチモン酸を酸性乃至中性の水
溶液中に浸した後、溶離液好ましくは3規定以上の硝酸
及び0.01規定から5.0 規定の硝酸アンモニウム水溶液の
少なくとも一つからなる溶離液と接触させ、Srイオンを
溶離する工程である。本発明において、粒状アンチモン
酸と溶離液とを接触させる前に、粒状アンチモン酸を予
め酸性乃至中性の水溶液中に浸しておくことが必要であ
る。この工程により、粒状アンチモン酸に吸着したSrイ
オンを溶離するのに必要な時間を格段に短縮することが
できる。上記の目的で使用する酸性乃至中性の水溶液
は、その種類に限定はなく、好ましい具体例として、0.
5 規定以上、より好ましくは2規定以上3規定未満の硝
酸水溶液、0.5 規定以上1.0 規定以下のNaCl水溶液、Na
NO3 水溶液、Na2SO4水溶液及びNH4Cl 水溶液等がある。
溶離液としては、硝酸基を含むものが好ましく、溶離液
に系外からの不純物を持ち込まない観点から硝酸水溶液
を用いるのが最も好ましい。しかし、粒状アンチモン酸
に吸着した吸着元素群を単離する場合は、硝酸アンモニ
ウム水溶液を用いるか、これと硝酸水溶液の組み合わせ
で行うのがよい。
The elution step (step B) in the present invention is carried out using Sr.
After soaking the granular antimonic acid having adsorbed ions in an acidic or neutral aqueous solution, it is contacted with an eluent, preferably an eluent comprising at least one of nitric acid of 3N or more and ammonium nitrate of 0.01N to 5.0N, This is a step of eluting Sr ions. In the present invention, it is necessary to pre-immerse the granular antimonic acid in an acidic or neutral aqueous solution before contacting the granular antimonic acid with the eluent. By this step, the time required to elute the Sr ions adsorbed on the granular antimonic acid can be significantly shortened. The acidic or neutral aqueous solution used for the above purpose is not limited in its type, and as a preferred specific example, 0.
An aqueous solution of nitric acid of 5 normal or more, more preferably 2 normal or more and less than 3 normal, a NaCl aqueous solution of 0.5 normal or more and 1.0 normal or less, Na
Examples include NO 3 aqueous solution, Na 2 SO 4 aqueous solution, and NH 4 Cl aqueous solution.
As the eluent, one containing a nitric acid group is preferable, and it is most preferable to use an aqueous nitric acid solution from the viewpoint of not introducing impurities from outside the system into the eluent. However, when the adsorbing element group adsorbed on the granular antimonic acid is isolated, it is preferable to use an aqueous ammonium nitrate solution or a combination of this and an aqueous nitric acid solution.

【0012】粒状アンチモン酸の再生工程(工程C)は
以下の洗浄工程、乾燥工程及び再焼成工程からなってい
る。洗浄工程は、上記溶離工程Bを経た粒状アンチモン
酸を洗浄液で洗浄する工程をいう。洗浄液は粒状アンチ
モン酸に付着した溶離液を洗い流す液であり、好ましい
洗浄液の具体例は、 0.1規定以上2規定以下の硝酸水溶
液、pH=7近傍の 0.5規定から 1.0規定のNaCl水溶液、
NaNO3 水溶液、Na2SO4水溶液等のNa塩水溶液、及びpHで
同様範囲のNH4Cl 水溶液、NH4NO3水溶液、(NH4)2SO4
溶液等のNH4 塩水溶液等がある。これらの使い分けは主
として溶離工程で使われた溶離液の種類により決定すれ
ばよい。例えば、溶離液に硝酸が使われた場合、洗浄液
として 0.1規定以上の硝酸水溶液を用いるのがよく、溶
離液として硝酸アンモニウムが使用された場合、上記水
溶液のどれを使用しても良いが、特に、0.1 規定硝酸ま
たは上記pH=7近傍で 0.5規定から 1.0規定のNH4NO3
溶液を用いるのが好ましい。乾燥工程は、洗浄工程を経
た粒状アンチモン酸の水分を、次の焼成工程において過
度の水蒸気が発生することに起因する障害を防止できる
程度に減少させることを目標とした工程であり、温度は
常温から 150℃の範囲で乾燥すれば特に問題はない。ま
た、気流中で水分を飛ばす場合、空気または窒素等の不
活性ガスを用いればよく、特に限定しない。また、加熱
源も特に制限しない。再焼成工程は、乾燥工程で水分を
減少させた粒状アンチモン酸を、 300℃以上550℃以下
の範囲、好ましくは 350℃以上 450℃以下で、通常1時
間から8時間、好ましくは2時間から6時間の条件で焼
成しなおす工程である。以上のように再処理された粒状
アンチモン酸は、当初のイオン交換特性及び機械的強度
を保持しており、再度工程Aで使用される。
The step of regenerating granular antimonic acid (step C) comprises the following washing step, drying step and re-baking step. The washing step is a step of washing the granular antimonic acid that has been subjected to the elution step B with a washing liquid. The cleaning liquid is a liquid for washing away the eluent adhering to the granular antimonic acid, and specific examples of the preferable cleaning liquid include a nitric acid aqueous solution of 0.1 normal or more and 2 normal or less, an NaCl aqueous solution of 0.5 to 1.0 normal near pH = 7,
There are NaNO 3 aqueous solution, Na 2 aqueous solution such as Na 2 SO 4 aqueous solution, and NH 4 Cl aqueous solution, NH 4 NO 3 aqueous solution, and NH 4 salt aqueous solution such as (NH 4 ) 2 SO 4 aqueous solution having the same pH range. The proper use may be determined mainly by the type of eluent used in the elution step. For example, when nitric acid is used as the eluent, a nitric acid aqueous solution of 0.1 N or more is preferably used as the cleaning liquid, and when ammonium nitrate is used as the eluent, any of the above aqueous solutions may be used. It is preferable to use 0.1N nitric acid or a 0.5N to 1.0N NH 4 NO 3 aqueous solution in the vicinity of the above pH = 7. The drying step is a step aimed at reducing the water content of the granular antimonic acid that has undergone the washing step to the extent that it can prevent the damage caused by the generation of excessive water vapor in the next firing step, and the temperature is at room temperature. There is no particular problem if it is dried in the range of 150 to 150 ° C. Further, when water is removed in the air flow, air or an inert gas such as nitrogen may be used, and there is no particular limitation. Also, the heating source is not particularly limited. In the re-baking step, the granular antimonic acid whose water content has been reduced in the drying step is used in the range of 300 ° C to 550 ° C, preferably 350 ° C to 450 ° C, usually for 1 hour to 8 hours, preferably 2 hours to 6 hours. This is a process of firing again under the condition of time. The granular antimonic acid reprocessed as described above retains the original ion exchange characteristics and mechanical strength, and is used again in the step A.

【0013】次に、本発明の実施態様の一例を図面にて
詳細に説明する。図1は本発明のSrイオンの吸着分離方
法の実施状況を説明する模式図である。被処理液タンク
1中のSrイオン等が溶解している被処理液51は送液ポン
プ2でライン6、7、8、9を経てカラム30あるいは31
に送られる。本例では2つのカラムのうちカラム30は被
処理液が送液されている状態で、カラム31は被処理液受
取可能な状態で説明するが、一つまたは複数系列で用い
ても良い。カラム30、31は耐熱性ガラス、セラミックス
またはステンレス鋼等を使うことができる。カラム30、
31には粒状アンチモン酸が充填されている。被処理液51
はカラム30に充填された粒状アンチモン酸32により選択
的にSrイオンが吸着分離され、Srイオン分離後の処理済
み液は別の系に行き、別途処理される。カラム30中の粒
状アンチモン酸32が吸着平衡に達すると弁81を閉じ、弁
91を開けて被処理液をカラム31に通しSrイオン吸着工程
を継続する。ライン12、13にセンサー等を設置し自動的
に切り替えることも可能であり、これに制限することは
ない。一方、選択的にSrイオンを吸着したカラム30、31
中の粒状アンチモン酸32は溶離→洗浄→乾燥→再焼成の
工程を経るが、以下にその工程につき順次説明する。溶
離工程は次の通りである。ライン16を通って溶離液がカ
ラム30に入るが、このライン16は後の工程で使用される
洗浄液挿入ライン10、および/または蒸発した水分を系
外に導くライン15の役目を兼ねることもできる。溶離液
として2規定から3規定の硝酸のみを使用する場合に
は、カラム30を2規定から3規定の硝酸でみたし数日間
放置する。3規定以上の硝酸のみを溶離液として使用す
るときには順次硝酸濃度を上げ溶離液の使用量を減らし
ていくか、5規定以上の硝酸で溶離する方法を組み合わ
せても良い。硝酸アンモニウム水溶液を単独の溶離液と
して用いてもよいし、上記硝酸で一部溶離した後使用し
てもよく、目的に応じて用いることができる。溶離液は
ライン19を通りタンク5に貯められる。洗浄工程は次の
通りである。溶離工程で使用したライン16を通って洗浄
液をカラム30に流し込む。カラム30の中および粒状アン
チモン酸32の洗浄はバッチ法で行うのが好ましい。洗浄
液はライン19を通りタンク5に貯められる例で示すが、
別のタンクに貯めても良い。乾燥工程は次の通りであ
る。上記工程を経た後、ライン21から空気等を送り込み
水分の蒸発を促進する。空塔速度は毎秒5cm以上有れば
特に問題はない。蒸発した水分等はライン15を通り別に
設けたコンデンサー等で凝縮し、タンク5に戻すのが好
ましい。乾燥工程では熱源は、例えば電気炉4を使用し
ても良い。この工程は下記再焼成工程と同時に行うこと
が可能である。再焼成工程は次の通りである。乾燥工程
を経た粒状アンチモン酸32は例えば、電気炉4で加熱さ
れ 300℃以上 550℃以下、好ましくは 350℃以上 450℃
以下の条件に好ましくは2時間以上6時間以下の間保た
れる。加熱時は空気等を送らなくてもよいが、冷却時に
は除熱を促進するための空気等を用いるのがよい。その
際、空塔速度には特に制限はない。なお、本発明を連続
法の一つであるカラム法で説明したが、本発明は連続
法、セミ・バッチ法、バッチ法、および/またはこれら
の組み合わせで使用することもできる。
Next, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the implementation situation of the adsorption separation method of Sr ions of the present invention. The liquid to be treated 51 in which the Sr ions and the like in the liquid to be treated 1 are dissolved is passed through the lines 6, 7, 8 and 9 in the liquid feed pump 2 to the column 30 or 31.
Sent to. In this example, of the two columns, the column 30 is described as being in a state in which the liquid to be treated is being sent, and the column 31 is as being capable of receiving the liquid to be treated. The columns 30 and 31 can be made of heat resistant glass, ceramics, stainless steel, or the like. Column 30,
31 is filled with granular antimonic acid. Liquid to be treated 51
The Sr ions are selectively adsorbed and separated by the granular antimonic acid 32 packed in the column 30, and the treated liquid after the Sr ion separation goes to another system and is treated separately. When the granular antimonic acid 32 in the column 30 reaches the adsorption equilibrium, the valve 81 is closed and the valve is closed.
After opening 91, the liquid to be treated is passed through the column 31 to continue the Sr ion adsorption step. It is also possible to install a sensor or the like on the lines 12 and 13 and automatically switch the lines, without being limited to this. On the other hand, columns 30 and 31 that selectively adsorbed Sr ions
The granular antimonic acid 32 therein goes through the steps of elution → washing → drying → rebaking, which steps will be described below in sequence. The elution process is as follows. Although the eluent enters the column 30 through the line 16, the line 16 can also serve as the washing liquid insertion line 10 used in a later step and / or the line 15 that guides evaporated water to the outside of the system. . When only 2 to 3 normal nitric acid is used as the eluent, the column 30 is soaked in 2 to 3 normal nitric acid and left for several days. When only nitric acid of 3 normal or more is used as an eluent, the nitric acid concentration may be sequentially increased to reduce the amount of the eluent used, or a method of eluting with nitric acid of 5 normal or more may be combined. An aqueous ammonium nitrate solution may be used as a single eluent, or may be used after partially eluting with the nitric acid, and may be used depending on the purpose. The eluent is stored in the tank 5 through the line 19. The washing process is as follows. The washing solution is poured into the column 30 through the line 16 used in the elution step. The washing of the column 30 and the granular antimonic acid 32 is preferably performed by a batch method. The cleaning liquid is shown as an example of being stored in the tank 5 through the line 19.
You can store it in another tank. The drying process is as follows. After passing through the above steps, air or the like is sent from the line 21 to promote evaporation of water. If the superficial velocity is 5 cm or more per second, there is no particular problem. It is preferable that the evaporated water or the like passes through the line 15 and is condensed by a condenser or the like provided separately and returned to the tank 5. In the drying process, an electric furnace 4 may be used as the heat source. This step can be performed at the same time as the following re-firing step. The re-baking process is as follows. The granular antimonic acid 32 that has undergone the drying step is heated in the electric furnace 4, for example, at 300 ° C to 550 ° C, preferably 350 ° C to 450 ° C.
The following conditions are preferably maintained for 2 hours or more and 6 hours or less. It is not necessary to send air or the like during heating, but it is preferable to use air or the like for promoting heat removal during cooling. At that time, the superficial velocity is not particularly limited. Although the present invention has been described with reference to the column method, which is one of continuous methods, the present invention can also be used in a continuous method, a semi-batch method, a batch method, and / or a combination thereof.

【0014】[0014]

【実施例】以下更に実施例で本発明の特徴を説明する
が、本発明はこれに制限されるものではない。 実施例1 それぞれ90ppm 、130ppmのSrイオンおよびCsイオンを溶
解した硝酸濃度2規定の水溶液を 200ml調製した。含水
五酸化アンチモン 100g に対して無機系結合剤としてシ
リカゲル30g を混合し、 400℃で4時間焼成して粒状ア
ンチモン酸を得た。この造粒アンチモン酸2.0g を上で
得た硝酸水溶液200ml と混合し、30±1℃に保ったまま
5日間静置した。粒状アンチモン酸との接触前後におけ
る硝酸水溶液中のSrおよびCsイオンの濃度をそれぞれI.
C.P 法及び原子吸光度法で測定し、下記で定義される分
配係数Kdを算出した。
EXAMPLES The features of the present invention will be further described in the following examples, but the present invention is not limited thereto. Example 1 200 ml of an aqueous solution containing 2 ppm of nitric acid in which 90 ppm and 130 ppm of Sr ion and Cs ion were dissolved was prepared. 30 g of silica gel as an inorganic binder was mixed with 100 g of water-containing antimony pentoxide and calcined at 400 ° C. for 4 hours to obtain granular antimonic acid. 2.0 g of this granulated antimonic acid was mixed with 200 ml of the aqueous nitric acid solution obtained above, and allowed to stand for 5 days while being kept at 30 ± 1 ° C. The concentrations of Sr and Cs ions in the nitric acid aqueous solution before and after the contact with granular antimonic acid were measured as I.
It was measured by the CP method and the atomic absorption method, and the distribution coefficient Kd defined below was calculated.

【0015】[0015]

【数1】 [Equation 1]

【0016】結果を表1に示す。 比較例1 実施例1の粒状アンチモン酸を粉末状の含水五酸化アン
チモンに替え実施例1と同じ操作を行った。結果を表1
に示す。実施例1と比較例1の結果から、粒状アンチモ
ン酸は含水五酸化アンチモンに比較して、Srイオンに対
する分配係数が格段に高く、Srイオンを選択的に吸着す
る優れた能力を有することがわかる。また、粒状アンチ
モン酸は、Csイオンについても選択吸着能力が高い。
The results are shown in Table 1. Comparative Example 1 The granular antimonic acid of Example 1 was replaced with powdered hydrous antimony pentoxide, and the same operation as in Example 1 was performed. The results are shown in Table 1.
Shown in. From the results of Example 1 and Comparative Example 1, it can be seen that granular antimonic acid has a remarkably higher partition coefficient for Sr ions and has an excellent ability to selectively adsorb Sr ions, as compared with hydrous antimony pentoxide. . Further, granular antimonic acid has a high selective adsorption capacity for Cs ions.

【0017】実施例2 実施例1で用いた未使用の粒状アンチモン酸の代わりに
未使用でかつ2規定の硝酸溶液に4日間浸した粒状アン
チモン酸を用いて実施例1と同じ操作を行った。結果を
表1に示す。
Example 2 The same operation as in Example 1 was carried out by using, instead of the unused granular antimonic acid used in Example 1, granular unused antimonic acid which had been immersed in a 2N nitric acid solution for 4 days. . The results are shown in Table 1.

【0018】実施例3 直径1cm、高さ18.7cmのカラムに実施例1と同じ未使用
の造粒アンチモン酸22.5g を充填し、実施例1と同じ液
を送液ポンプで流速 1.4ml/分で送り、50時間後のカラ
ム出口のSrおよびCsイオンの濃度を測定した。結果を表
2に示す。
Example 3 A column having a diameter of 1 cm and a height of 18.7 cm was packed with 22.5 g of the same unused granulated antimonic acid as in Example 1, and the same liquid as in Example 1 was flown with a liquid feed pump at a flow rate of 1.4 ml / min. And the concentration of Sr and Cs ions at the outlet of the column after 50 hours was measured. The results are shown in Table 2.

【0019】実施例4 実施例3でSrイオンを吸着した粒状アンチモン酸をpH約
1の硝酸水溶液100mlを2回に分け洗浄後、新たに用意
した2規定硝酸水溶液 100ml中に4日間常温で放置した
後、濾紙で濾過し濾液中のSrイオンの濃度を測定した。
結果を表3に示す。
Example 4 The granular antimonic acid having Sr ions adsorbed in Example 3 was washed with 100 ml of a nitric acid aqueous solution having a pH of about 1 twice and then left in a newly prepared 100 ml of 2N nitric acid aqueous solution at room temperature for 4 days. After that, it was filtered through a filter paper and the concentration of Sr ion in the filtrate was measured.
The results are shown in Table 3.

【0020】実施例5 実施例4で使用後の粒状アンチモン酸に溶離液として6
規定の硝酸60mlを1ml/分の速度で供給した。カラムを
通過した溶離液中のSrイオンの濃度を測定した結果を表
3に示す。
Example 5 The granular antimonic acid used in Example 4 was mixed with 6% as an eluent.
60 ml of defined nitric acid was fed at a rate of 1 ml / min. Table 3 shows the results of measuring the concentration of Sr ions in the eluent that passed through the column.

【0021】実施例6 実施例4で使用後の粒状アンチモン酸に溶離液として5
規定の硝酸30mlと5規定の硝酸アンモニウム水溶液30ml
からなる混合液60mlを1ml/分の速度で供給した。得ら
れた溶離液の分析結果を表3に示す。
Example 6 The granular antimonic acid used in Example 4 was used as an eluent.
30 ml of standard nitric acid and 30 ml of 5 standard ammonium nitrate aqueous solution
60 ml of the mixture consisting of was fed at a rate of 1 ml / min. Table 3 shows the analysis results of the obtained eluent.

【0022】実施例7 実施例5で使用後の粒状アンチモン酸を約0.1 規定の硝
酸水溶液で洗浄し、室温で乾燥した。この粒状アンチモ
ン酸を電気炉中で 400℃、4時間焼成した。室温まで戻
った粒状アンチモン酸を使って、再度実施例3と同一の
操作を行った。結果を表2に示す。
Example 7 The granular antimonic acid used in Example 5 was washed with an aqueous solution of about 0.1N nitric acid and dried at room temperature. This granular antimonic acid was baked at 400 ° C. for 4 hours in an electric furnace. The same operation as in Example 3 was performed again using the granular antimonic acid returned to room temperature. The results are shown in Table 2.

【0023】比較例2 実施例5で使用後の粒状アンチモン酸を約 0.1規定の硝
酸水溶液で洗浄し、室温で乾燥した。この粒状アンチモ
ン酸をそのまま使用して実施例3と同一の操作を行っ
た。結果を表2に示す。
Comparative Example 2 The granular antimonic acid used in Example 5 was washed with an aqueous solution of about 0.1N nitric acid and dried at room temperature. The same operation as in Example 3 was carried out using this granular antimonic acid as it was. The results are shown in Table 2.

【0024】実施例8 実施例3、実施例4、実施例5及び実施例7からなるイ
オン交換サイクルを10回繰り返した。カラムに充填した
粒状アンチモン酸の強度をA型硬度計で測定した結果、
600gであった。この値は、上記イオン交換サイクルを開
始前の値と同じであった。
Example 8 The ion exchange cycle consisting of Example 3, Example 4, Example 5 and Example 7 was repeated 10 times. As a result of measuring the strength of the granular antimonic acid packed in the column with an A type hardness tester,
It was 600 g. This value was the same as the value before starting the ion exchange cycle.

【0025】[0025]

【表1】 [Table 1]

【0026】[0026]

【表2】 [Table 2]

【0027】[0027]

【表3】 [Table 3]

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は以下の如
き優れた効果を有する。 1) 粒状アンチモン酸は、粉末状の含水五酸化アンチモ
ンを無機系の結合剤で造粒しているためカラム法による
連続運転が可能である。また耐放射線性を有するため、
他の原因で吸着性能に劣化が起こらない限り繰り返し再
使用ができる。それ故、一回使用で無機イオン交換体を
廃棄する場合に比較して廃棄量を低減できる。 2) 粒状アンチモン酸は従来技術ではできなかった2規
定以上の高酸濃度下でもSrイオンの吸着特性が飛躍的に
上昇するため、2規定以上の高酸濃度下でのSrイオンの
選択的吸着分離が可能になった。特に、高レベル放射性
廃液は元来2規定から3規定の硝酸濃度で排出されるた
め希釈することなくそのままSrイオンの吸着分離が可能
となった。
As described above, the present invention has the following excellent effects. 1) Granular antimonic acid can be continuously operated by a column method because powdery hydrous antimony pentoxide is granulated with an inorganic binder. Also, because it has radiation resistance,
It can be reused repeatedly as long as the adsorption performance does not deteriorate due to other reasons. Therefore, the amount of waste can be reduced as compared with the case where the inorganic ion exchanger is discarded by single use. 2) Granular antimonic acid dramatically increases the adsorption property of Sr ions even under high acid concentrations of 2 N or higher, which could not be achieved by conventional techniques, and therefore selective adsorption of Sr ions under high acid concentrations of 2 N or higher. Separation is possible. In particular, since the high-level radioactive liquid waste is originally discharged at a nitric acid concentration of 2 to 3 N, it is possible to adsorb and separate Sr ions without dilution.

【0029】3) 高発熱性放射性元素の一つであるSrイ
オンが選択的に除去できるため、Srイオン除去後の廃液
をガラス固化体として処理しても内部からの発熱が半減
するため長期保存に耐えるようになった。 4) 2規定以上の高酸濃度でのSrイオンの選択分離が可
能となったため、従来、原子力分野では硝酸濃度が濃い
と硝酸濃度を下げるため、脱硝したり、希釈したりアル
カリを加えたりして、有用な資源や余分なエネルギーを
消費したり、あるいは廃液量を止むを得ず増やしたりし
ていたが、このような余分な操作が省ける。
3) Since Sr ions, which are one of the highly exothermic radioactive elements, can be selectively removed, even if the waste liquid after removal of Sr ions is treated as a vitrified body, the heat generated from the inside is halved, so long-term storage Came to withstand. 4) Since it became possible to selectively separate Sr ions with a high acid concentration of 2 N or more, conventionally, in the nuclear field, when the nitric acid concentration was high, the nitric acid concentration was lowered, so denitration, dilution or addition of alkali was performed. Therefore, it has consumed useful resources and extra energy, or has inevitably increased the amount of waste liquid, but such extra operation can be omitted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施態様の一例を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…被処理液タンク 2…送液ポンプ 4,41…電気炉 5…タンク 6,7,8,9,10,11,12,13,14,1
5,16,17,18,19,20,21,22…ライ
ン 30,31…カラム 32…粒状アンチモン酸 51…被処理液 81,82,91,92…バルブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... To-be-processed liquid tank 2 ... Liquid-sending pump 4,41 ... Electric furnace 5 ... Tank 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 1
5,16,17,18,19,20,21,22 ... Line 30, 31 ... Column 32 ... Granular antimonic acid 51 ... Treatment liquid 81, 82, 91, 92 ... Valve

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯沼 知久 愛知県名古屋市港区船見町1番地の1 東 亞合成化学工業株式会社名古屋総合研究所 内 (72)発明者 加藤 秀樹 愛知県名古屋市港区船見町1番地の1 東 亞合成化学工業株式会社名古屋総合研究所 内 (72)発明者 柳澤 譲 千葉県茂原市新小轡314−9 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Tomohisa Iinuma 1 Funa-cho, Minato-ku, Nagoya, Aichi Prefecture Toagosei Chemical Industry Co., Ltd. Nagoya Research Institute (72) Inventor Hideki Kato Port, Nagoya, Aichi 1 at Funami-cho, Tokyo-ku Toagosei Synthetic Chemical Industry Co., Ltd. Nagoya Research Institute (72) Inventor, Yuzuru Yanagisawa 314-9 Shinkoga, Mobara-shi, Chiba

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 以下に示す工程A、B及びCを順次繰り
返すことを特徴とするSrイオンを含む溶液からのSrイオ
ンの吸着分離方法。 〔工程A〕含水五酸化アンチモン及びヒドロゾルを含有
する粒状体を 300℃以上かつ 550℃以下の温度で焼成し
てなる粒状アンチモン酸を、Srイオンを含む溶液と接触
させ、該溶液からSrイオンを吸着分離する吸着分離工程 〔工程B〕工程Aを経た粒状アンチモン酸を酸性乃至中
性の水溶液中に浸した後、溶離液と接触させ粒状アンチ
モン酸から吸着したSrイオンを溶離する溶離工程 〔工程C〕工程Bを経た粒状アンチモン酸を洗浄・乾燥
後、 300℃以上かつ 550℃以下の温度範囲で加熱する粒
状アンチモン酸の再生工程
1. A method for adsorbing and separating Sr ions from a solution containing Sr ions, which comprises sequentially repeating the following steps A, B and C. [Step A] Granular antimonic acid obtained by firing a granular material containing hydrous antimony pentoxide and hydrosol at a temperature of 300 ° C. or higher and 550 ° C. or lower is brought into contact with a solution containing Sr ions, and Sr ions are removed from the solution. Adsorption separation step for adsorption separation [Step B] Elution step for immersing the granular antimonic acid obtained in Step A in an acidic or neutral aqueous solution and then contacting with an eluent to elute adsorbed Sr ions from the granular antimonic acid [Step C] Regeneration step of granular antimonic acid which is heated in a temperature range of 300 ° C or higher and 550 ° C or lower after washing and drying the granular antimonic acid which has passed through the step B
【請求項2】工程Aにおけるヒドロゾルが、シリカ、ア
ルミナ、ジルコニア、チタニアの一つまたはこれらの組
み合わせからなる固体の無機系コロイド粒子を主成分と
する懸濁液である請求項1記載のSrイオンを含む溶液か
らのSrイオンの吸着分離方法。
2. The Sr ion according to claim 1, wherein the hydrosol in step A is a suspension containing solid inorganic colloidal particles composed of one or a combination of silica, alumina, zirconia, and titania as a main component. Method for adsorptive separation of Sr ions from a solution containing.
【請求項3】工程Bにおける溶離液が、3規定以上の硝
酸及び0.01規定以上5.0 規定以下の硝酸アンモニウム水
溶液の少なくとも1つからなる請求項1記載のSrイオン
を含む溶液からのSrイオンの吸着分離方法。
3. The adsorption separation of Sr ions from a solution containing Sr ions according to claim 1, wherein the eluent in step B is at least one of nitric acid of 3 normal or more and an ammonium nitrate aqueous solution of 0.01 normal to 5.0 normal. Method.
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