JPH11244692A - ラジウム吸着剤とその製造方法 - Google Patents
ラジウム吸着剤とその製造方法Info
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- JPH11244692A JPH11244692A JP5117498A JP5117498A JPH11244692A JP H11244692 A JPH11244692 A JP H11244692A JP 5117498 A JP5117498 A JP 5117498A JP 5117498 A JP5117498 A JP 5117498A JP H11244692 A JPH11244692 A JP H11244692A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 物理的な力に対し安定で、排水中に含まれる
ラジウムイオンを安価で、しかも、安定かつ高流速で吸
着除去できる吸着剤およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 陽イオン交換樹脂にマンガンが化学的に
結合されているラジウム吸着剤とする。
ラジウムイオンを安価で、しかも、安定かつ高流速で吸
着除去できる吸着剤およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 陽イオン交換樹脂にマンガンが化学的に
結合されているラジウム吸着剤とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この出願の発明は、ラジウム
吸着剤とその製造方法に関するものである。さらに詳し
くは、この出願の発明は、科学研究所から発生する廃水
もしくはウラン鉱山開発にともなって発生する廃水等の
ラジウムを含有する水の脱ラジウム処理に有用なラジウ
ム吸着剤とその製造方法に関するものである。
吸着剤とその製造方法に関するものである。さらに詳し
くは、この出願の発明は、科学研究所から発生する廃水
もしくはウラン鉱山開発にともなって発生する廃水等の
ラジウムを含有する水の脱ラジウム処理に有用なラジウ
ム吸着剤とその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】ラジウムは主にウランが崩壊
する過程で生成し、自然界ではウラン鉱石中にウランと
共存している。このようなラジウムを含有する水として
は、たとえば、地下水や、科学研究所から発生する廃
水、ウラン鉱山開発にともなって発生する廃水等があげ
られる。
する過程で生成し、自然界ではウラン鉱石中にウランと
共存している。このようなラジウムを含有する水として
は、たとえば、地下水や、科学研究所から発生する廃
水、ウラン鉱山開発にともなって発生する廃水等があげ
られる。
【０００３】ラジウムは半減期が長く、多量に摂取する
と体内に蓄積する性質があり、骨肉腫、白血病の疾病要
因になるとも言われており、水中のラジウム濃度は原子
力規制法等により公衆に対して３．０Ｂｑ／ｌ以下に規
制されており、さらに地元との安全協定により０．０３
７Ｂｑ／ｌ以下に厳しく規制されている事業所もある。
と体内に蓄積する性質があり、骨肉腫、白血病の疾病要
因になるとも言われており、水中のラジウム濃度は原子
力規制法等により公衆に対して３．０Ｂｑ／ｌ以下に規
制されており、さらに地元との安全協定により０．０３
７Ｂｑ／ｌ以下に厳しく規制されている事業所もある。
【０００４】従来より、ラジウムを含有する水の脱ラジ
ウム処理方法としては、排水に塩化バリウム等と硫酸ま
たはその塩を添加し、発生した硫酸バリウムにより共沈
除去する方法が知られている。しかしながら、この方法
では、沈殿池、ろ過設備等に大きなスペースを必要とす
るうえ、処理の過程でラジウム含有固形廃棄物が大量に
生成する等の問題があった。
ウム処理方法としては、排水に塩化バリウム等と硫酸ま
たはその塩を添加し、発生した硫酸バリウムにより共沈
除去する方法が知られている。しかしながら、この方法
では、沈殿池、ろ過設備等に大きなスペースを必要とす
るうえ、処理の過程でラジウム含有固形廃棄物が大量に
生成する等の問題があった。
【０００５】また、吸着剤を用いてラジウムを選択的に
吸着除去する方法も知られており、吸着剤として、たと
えば、無定型チタン酸を水、無機酸、無機結合体、有機
結合体の少なくとも一つ以上で結合させた吸着剤（特開
昭５６−１１１０４３号公報参照）やフェノール樹脂に
鉄、チタン等の多価金属の水酸化物を分散・連繋させた
吸着剤（特公平３−５６７８３号公報参照）等が提案さ
れている。
吸着除去する方法も知られており、吸着剤として、たと
えば、無定型チタン酸を水、無機酸、無機結合体、有機
結合体の少なくとも一つ以上で結合させた吸着剤（特開
昭５６−１１１０４３号公報参照）やフェノール樹脂に
鉄、チタン等の多価金属の水酸化物を分散・連繋させた
吸着剤（特公平３−５６７８３号公報参照）等が提案さ
れている。
【０００６】だが、これらの吸着剤は、吸着剤中のチタ
ン水酸化物が分散・連繋した緩やかな結合であるため、
空気攪拌等の物理的な力で脱落しやすく、脱落したチタ
ン水酸化物は通水時の圧力損失を増加させるうえ、ラジ
ウムと共に流出するため、処理水のラジウム濃度を０．
０３７Ｂｑ／ｌ以下の厳しい規制値まで処理できない場
合がある。また、ラジウムの吸着速度が遅いため、高流
速で処理すると破過までの処理量が大幅に低下し、この
ため吸着したラジウムの再生を頻繁に行うことが必要と
なり、再生費用が高くなる等の問題があった。
ン水酸化物が分散・連繋した緩やかな結合であるため、
空気攪拌等の物理的な力で脱落しやすく、脱落したチタ
ン水酸化物は通水時の圧力損失を増加させるうえ、ラジ
ウムと共に流出するため、処理水のラジウム濃度を０．
０３７Ｂｑ／ｌ以下の厳しい規制値まで処理できない場
合がある。また、ラジウムの吸着速度が遅いため、高流
速で処理すると破過までの処理量が大幅に低下し、この
ため吸着したラジウムの再生を頻繁に行うことが必要と
なり、再生費用が高くなる等の問題があった。
【０００７】そこでこの出願の発明は物理的な力に対し
安定で、排水中に含まれるラジウムイオンを安価で、し
かも、安定に、かつ高流速で吸着除去することのできる
新しい吸着剤とその製造方法を提供することを目的とし
ている。
安定で、排水中に含まれるラジウムイオンを安価で、し
かも、安定に、かつ高流速で吸着除去することのできる
新しい吸着剤とその製造方法を提供することを目的とし
ている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この出願の発明は、上記
の課題を解決するものとして、陽イオン交換樹脂にマン
ガンが化学的に結合されていることを特徴とするラジウ
ム吸着剤を提供する。また、この発明は、陽イオン交換
樹脂にマンガンイオンを含む水溶液を接触させ、次いで
酸化処理することを特徴とする陽イオン交換樹脂にマン
ガンが化学的に結合されているラジウム吸着剤の製造方
法をも提供する。
の課題を解決するものとして、陽イオン交換樹脂にマン
ガンが化学的に結合されていることを特徴とするラジウ
ム吸着剤を提供する。また、この発明は、陽イオン交換
樹脂にマンガンイオンを含む水溶液を接触させ、次いで
酸化処理することを特徴とする陽イオン交換樹脂にマン
ガンが化学的に結合されているラジウム吸着剤の製造方
法をも提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】この発明における陽イオン交換樹
脂としては、たとえば、通常の状態で固体の水不溶性の
有機ポリマーから形成されたマトリックス樹脂を母体と
し、イオン交換を司るアニオン性イオン交換基を持つも
のであって、たとえば、フェノール系、スチレン系、ア
クリル系等のポリマーから形成された樹脂母体に、スル
ホン酸基、カルボン酸基等のイオン交換基を有するイオ
ン交換樹脂およびイミノ二酢酸系、アミノメチルホスホ
ン酸基等のキレート基を有するキレート樹脂等があげら
れる。この発明ではこれら任意の陽イオン交換樹脂を用
いることが可能であるが、スチレン系ポリマーから形成
された樹脂母体中にスルホン酸基を有する強酸性陽イオ
ン交換樹脂はマンガンイオンとの結合力が強く、安価で
あることから特に好ましい。また、陽イオン交換樹脂は
製造条件によりゲル型とポーラス型に分けられるが、ポ
ーラス型の樹脂を用いるとラジウムの吸着速度が速くな
ることから好ましく、特に、ポーラス型で水分率が５０
〜７０％のものを使用することが好ましい。
脂としては、たとえば、通常の状態で固体の水不溶性の
有機ポリマーから形成されたマトリックス樹脂を母体と
し、イオン交換を司るアニオン性イオン交換基を持つも
のであって、たとえば、フェノール系、スチレン系、ア
クリル系等のポリマーから形成された樹脂母体に、スル
ホン酸基、カルボン酸基等のイオン交換基を有するイオ
ン交換樹脂およびイミノ二酢酸系、アミノメチルホスホ
ン酸基等のキレート基を有するキレート樹脂等があげら
れる。この発明ではこれら任意の陽イオン交換樹脂を用
いることが可能であるが、スチレン系ポリマーから形成
された樹脂母体中にスルホン酸基を有する強酸性陽イオ
ン交換樹脂はマンガンイオンとの結合力が強く、安価で
あることから特に好ましい。また、陽イオン交換樹脂は
製造条件によりゲル型とポーラス型に分けられるが、ポ
ーラス型の樹脂を用いるとラジウムの吸着速度が速くな
ることから好ましく、特に、ポーラス型で水分率が５０
〜７０％のものを使用することが好ましい。
【００１０】マンガンの量としては、乾燥した吸着剤に
対して２〜３０ｗｔ％とすることが好ましく、５〜２０
ｗｔ％がより好ましい。マンガンの量が２ｗｔ％未満に
なるとラジウムの吸着量が低下し、また、３０ｗｔ％を
超えてもラジウム吸着量が増加しなくなり、吸着剤製造
時にマンガン化合物の使用量が増加し、経済的でないの
で好ましくない。
対して２〜３０ｗｔ％とすることが好ましく、５〜２０
ｗｔ％がより好ましい。マンガンの量が２ｗｔ％未満に
なるとラジウムの吸着量が低下し、また、３０ｗｔ％を
超えてもラジウム吸着量が増加しなくなり、吸着剤製造
時にマンガン化合物の使用量が増加し、経済的でないの
で好ましくない。
【００１１】マンガンが結合しているこの発明のラジウ
ム吸着剤の製造においては、陽イオン交換樹脂に対して
マンガンイオンを含む水溶液を接触させてマンガンイオ
ンを陽イオン交換樹脂に結合させ、次いで酸化処理して
陽イオン交換樹脂に結合したマンガンを水酸化物または
水和酸化物に変えて製造することになる。この場合のマ
ンガンイオンを含む水溶液たとえば、塩化マンガン、硫
酸マンガン、硝酸マンガン、酢酸マンガン、臭化マンガ
ン、ヨウ化マンガン、硫酸アンモニウムマンガン等の水
溶液があげられ、これらの化合物はフレークの状態で市
販されているので、これを水に溶解して使用すればよ
い。マンガン化合物の量としては、通常、吸着剤中のマ
ンガンの量が前記の２〜３０ｗｔ％となるようにするに
は、陽イオン交換樹脂の総交換容量に対して、０．２〜
２０倍当量を使用すればよい。また、接触させる水溶液
中のマンガンイオンの濃度としては、特に限定されるも
のではないが、低濃度の水溶液を用いると多量の液量が
必要になり製造設備が大きくなることから１ｇ／ｌ以上
であることが好ましい。
ム吸着剤の製造においては、陽イオン交換樹脂に対して
マンガンイオンを含む水溶液を接触させてマンガンイオ
ンを陽イオン交換樹脂に結合させ、次いで酸化処理して
陽イオン交換樹脂に結合したマンガンを水酸化物または
水和酸化物に変えて製造することになる。この場合のマ
ンガンイオンを含む水溶液たとえば、塩化マンガン、硫
酸マンガン、硝酸マンガン、酢酸マンガン、臭化マンガ
ン、ヨウ化マンガン、硫酸アンモニウムマンガン等の水
溶液があげられ、これらの化合物はフレークの状態で市
販されているので、これを水に溶解して使用すればよ
い。マンガン化合物の量としては、通常、吸着剤中のマ
ンガンの量が前記の２〜３０ｗｔ％となるようにするに
は、陽イオン交換樹脂の総交換容量に対して、０．２〜
２０倍当量を使用すればよい。また、接触させる水溶液
中のマンガンイオンの濃度としては、特に限定されるも
のではないが、低濃度の水溶液を用いると多量の液量が
必要になり製造設備が大きくなることから１ｇ／ｌ以上
であることが好ましい。
【００１２】さらに、接触方法としては、陽イオン交換
樹脂とマンガンイオンを含む水溶液とを混合し、攪拌も
しくは振盪するバッチ法、陽イオン交換樹脂を樹脂塔に
充填し、マンガンイオンを含む水溶液を通液するカラム
法のいずれの方法を用いてもよい。バッチ法で行う場合
には２時間以上攪拌もしくは振盪することが好ましく、
カラム法で行う場合にはマンガンイオンを含む水溶液を
循環通液するとマンガンイオンが有効に活用できること
から、ことが好ましい。このようにしてマンガンイオン
を含む水溶液を陽イオン交換樹脂に接触させることによ
り、マンガンイオンは、スルホン酸、カルボン酸基等の
イオン交換基を有するイオン交換樹脂の場合にはイオン
結合で、アミノメチルホスホン酸基、イミノ二酢酸基等
のキレート基を有するキレート樹脂の場合には配位結合
で陽イオン交換樹脂に安定な状態で結合する。
樹脂とマンガンイオンを含む水溶液とを混合し、攪拌も
しくは振盪するバッチ法、陽イオン交換樹脂を樹脂塔に
充填し、マンガンイオンを含む水溶液を通液するカラム
法のいずれの方法を用いてもよい。バッチ法で行う場合
には２時間以上攪拌もしくは振盪することが好ましく、
カラム法で行う場合にはマンガンイオンを含む水溶液を
循環通液するとマンガンイオンが有効に活用できること
から、ことが好ましい。このようにしてマンガンイオン
を含む水溶液を陽イオン交換樹脂に接触させることによ
り、マンガンイオンは、スルホン酸、カルボン酸基等の
イオン交換基を有するイオン交換樹脂の場合にはイオン
結合で、アミノメチルホスホン酸基、イミノ二酢酸基等
のキレート基を有するキレート樹脂の場合には配位結合
で陽イオン交換樹脂に安定な状態で結合する。
【００１３】この発明においては、マンガンイオンを含
む水溶液が陽イオン交換樹脂中に残存していると、次の
酸化処理で不溶性のマンガン化合物が生成し、陽イオン
交換樹脂と不溶性のマンガン化合物の分離が必要となる
ため、マンガンイオンを結合させた陽イオン交換樹脂
を、水洗して残存したマンガンイオンを含む水溶液を陽
イオン交換樹脂から分離しておくことが好ましい。水洗
は、通常、樹脂体積の３０倍量の水を用いて行うとマン
ガンイオンを含む水溶液を分離することができる。
む水溶液が陽イオン交換樹脂中に残存していると、次の
酸化処理で不溶性のマンガン化合物が生成し、陽イオン
交換樹脂と不溶性のマンガン化合物の分離が必要となる
ため、マンガンイオンを結合させた陽イオン交換樹脂
を、水洗して残存したマンガンイオンを含む水溶液を陽
イオン交換樹脂から分離しておくことが好ましい。水洗
は、通常、樹脂体積の３０倍量の水を用いて行うとマン
ガンイオンを含む水溶液を分離することができる。
【００１４】次に、このようにしてマンガンイオンを結
合させた陽イオン交換樹脂を酸化処理する。酸化処理方
法としては、過酸化水素、次亜塩素酸ソーダ等の酸化剤
を用いる方法、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の
アルカリ剤でｐＨを７以上に調整した水溶液中で、空気
攪拌する方法があげられるが、ｐＨ７以上の水溶液中で
空気攪拌する方法は高価な酸化剤を使用しないため吸着
剤を安価に製造できることから好ましい。空気攪拌のと
きの水溶液のｐＨとしては７以上であることが好まし
く、ｐＨ９〜１３であることがより好ましい。また、水
溶液の量としては、特に限定されるものではないが、水
溶液中で樹脂が流動するだけの量であることが好まし
い。また、空気攪拌の時間としては３０分以上であるこ
とが好ましく、１００〜５００分であることがより好ま
しい。
合させた陽イオン交換樹脂を酸化処理する。酸化処理方
法としては、過酸化水素、次亜塩素酸ソーダ等の酸化剤
を用いる方法、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の
アルカリ剤でｐＨを７以上に調整した水溶液中で、空気
攪拌する方法があげられるが、ｐＨ７以上の水溶液中で
空気攪拌する方法は高価な酸化剤を使用しないため吸着
剤を安価に製造できることから好ましい。空気攪拌のと
きの水溶液のｐＨとしては７以上であることが好まし
く、ｐＨ９〜１３であることがより好ましい。また、水
溶液の量としては、特に限定されるものではないが、水
溶液中で樹脂が流動するだけの量であることが好まし
い。また、空気攪拌の時間としては３０分以上であるこ
とが好ましく、１００〜５００分であることがより好ま
しい。
【００１５】この酸化処理によって、優れたラジウム吸
着性能を持つ、マンガンが化学的に陽イオン交換樹脂に
結合されたこの発明のラジウム吸着剤が提供されること
になる。さらに、この発明においては、陽イオン交換樹
脂にマンガンイオンを結合させる際に使用するマンガン
化合物の量を複数に分けて、陽イオン交換樹脂へのマン
ガンイオン含有水溶液の接触と、酸化処理とを複数回行
ってもよく、複数回に分けて行うことにより吸着剤中の
マンガンの量を増加させることができる。
着性能を持つ、マンガンが化学的に陽イオン交換樹脂に
結合されたこの発明のラジウム吸着剤が提供されること
になる。さらに、この発明においては、陽イオン交換樹
脂にマンガンイオンを結合させる際に使用するマンガン
化合物の量を複数に分けて、陽イオン交換樹脂へのマン
ガンイオン含有水溶液の接触と、酸化処理とを複数回行
ってもよく、複数回に分けて行うことにより吸着剤中の
マンガンの量を増加させることができる。
【００１６】以上のようにして得られた吸着剤は、ラジ
ウムに対して高い選択吸着能を有しているので、通常の
イオン交換樹脂と同様にラジウムを含む水溶液と接触さ
せることによりラジウムを０．０３７Ｂｑ／ｌ以下まで
容易に吸着除去できる。ラジウムを含む水溶液と接触さ
せる方法としては、バッチ法、カラム法のいずれの方法
を用いてもよく、カラム法で行う場合、通液速度として
は、空間速度が５〜８０ｈｒ-1であることが好ましく、
１０〜５０ｈｒ-1であることがより好ましい。また、接
触時の温度としては、５〜５０℃であることが好まし
く、１０〜３０℃であることがより好ましい。
ウムに対して高い選択吸着能を有しているので、通常の
イオン交換樹脂と同様にラジウムを含む水溶液と接触さ
せることによりラジウムを０．０３７Ｂｑ／ｌ以下まで
容易に吸着除去できる。ラジウムを含む水溶液と接触さ
せる方法としては、バッチ法、カラム法のいずれの方法
を用いてもよく、カラム法で行う場合、通液速度として
は、空間速度が５〜８０ｈｒ-1であることが好ましく、
１０〜５０ｈｒ-1であることがより好ましい。また、接
触時の温度としては、５〜５０℃であることが好まし
く、１０〜３０℃であることがより好ましい。
【００１７】以下、実施例を示し、この例に沿って、こ
の発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。
の発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。
【００１８】
【実施例】実施例１〜２ イオン交換基の末端がナトリウム型の強酸性イオン交換
樹脂ＳＫ−１０４（三菱化学製）（樹脂１：実施例１）
並びにキレート樹脂ＴＰ−２０７（バイエル製）（樹脂
２：実施例２）の各々６００ｍｌを水とともに内径が３
０ｍｍφのガラス製のカラムに充填し、１６０ｇ／ｌの
ＭｎＳＯ4 ・５Ｈ2 Ｏ水溶液１８００ｍｌを４００ｍｌ
／分で２０時間循環して樹脂にマンガンイオンを結合さ
せた。この樹脂をイオン交換水１８ｌで水洗した後、１
６０ｇ／ｌのＮａＯＨ水溶液３００ｍｌをカラムに投入
し、０．３５Ｎｌ／分で６時間空気攪拌した。この樹脂
をイオン交換水１８ｌで水洗し、ラジウム吸着剤を得
た。 ＜Ａ＞原子吸光光度法による吸着剤のマンガン量の測定 この２種の吸着剤をＪＩＳ ＫＯ１０２．５．４の硫酸
と硝酸とによる分解法に準じて湿式分解後、原子吸光光
度法にてマンガン濃度を測定し、マンガン含有量を求め
たところ、強酸性イオン交換樹脂ＳＫ−１０４（樹脂
１）を用いた吸着剤は１２ｗｔ％（乾燥した吸着剤中の
マンガン量）であり、一方、キレート樹脂ＴＰ−２０７
（樹脂２）を用いた吸着剤は１３ｗｔ％であった。 ＜Ｂ＞エマネーション法によるラジウム濃度の測定 次に、上記吸着剤の各々３００ｍｌを内径が２０ｍｍφ
のガラス製のカラムに充填し、このカラムにｐＨが６．
５、 226Ｒａ濃度が５Ｂｑ／ｍｌ、ＮａＣｌ及びＣａＣ
ｌ2 を各々１５０ｍｇ／ｌ含有する液を流量２００ｍｌ
／分で下降流で１２５時間通液し、その間、処理水を２
５時間毎に採取してラジウム濃度をエマネーション法で
測定した。その結果を表１に示した。
樹脂ＳＫ−１０４（三菱化学製）（樹脂１：実施例１）
並びにキレート樹脂ＴＰ−２０７（バイエル製）（樹脂
２：実施例２）の各々６００ｍｌを水とともに内径が３
０ｍｍφのガラス製のカラムに充填し、１６０ｇ／ｌの
ＭｎＳＯ4 ・５Ｈ2 Ｏ水溶液１８００ｍｌを４００ｍｌ
／分で２０時間循環して樹脂にマンガンイオンを結合さ
せた。この樹脂をイオン交換水１８ｌで水洗した後、１
６０ｇ／ｌのＮａＯＨ水溶液３００ｍｌをカラムに投入
し、０．３５Ｎｌ／分で６時間空気攪拌した。この樹脂
をイオン交換水１８ｌで水洗し、ラジウム吸着剤を得
た。 ＜Ａ＞原子吸光光度法による吸着剤のマンガン量の測定 この２種の吸着剤をＪＩＳ ＫＯ１０２．５．４の硫酸
と硝酸とによる分解法に準じて湿式分解後、原子吸光光
度法にてマンガン濃度を測定し、マンガン含有量を求め
たところ、強酸性イオン交換樹脂ＳＫ−１０４（樹脂
１）を用いた吸着剤は１２ｗｔ％（乾燥した吸着剤中の
マンガン量）であり、一方、キレート樹脂ＴＰ−２０７
（樹脂２）を用いた吸着剤は１３ｗｔ％であった。 ＜Ｂ＞エマネーション法によるラジウム濃度の測定 次に、上記吸着剤の各々３００ｍｌを内径が２０ｍｍφ
のガラス製のカラムに充填し、このカラムにｐＨが６．
５、 226Ｒａ濃度が５Ｂｑ／ｍｌ、ＮａＣｌ及びＣａＣ
ｌ2 を各々１５０ｍｇ／ｌ含有する液を流量２００ｍｌ
／分で下降流で１２５時間通液し、その間、処理水を２
５時間毎に採取してラジウム濃度をエマネーション法で
測定した。その結果を表１に示した。
【００１９】
【表１】
【００２０】表１の結果から、ＮａＣｌ、ＣａＣｌ2 が
共存するラジウム排水を、空間速度（ＳＶ）４０ｈｒ-1
の通液条件下で処理しても、樹脂１吸着剤は１００ｈ、
樹脂２吸着剤は７５ｈまでの処理水のラジウム濃度は
０．０３５Ｂｑ／ｌ以下であり、地元との安全協定の
０．０３７Ｂｑ／ｌ以下の厳しい規制値を満足できるこ
とがわかる。 ＜Ｃ＞空気攪拌により吸着剤から分離したマンガン濃度
の測定 また、上記吸着剤の各々３００ｍｌを水とともに内径が
３０ｍｍφのガラス製のカラムに充填し、０．３５Ｎｌ
／分で２時間空気逆洗した後、カラムから取り出し、６
０メッシュの篩で吸着剤を分離した液のマンガン濃度を
原子吸光光度法で測定した。その結果、両吸着剤とも分
離した液からマンガンは検出されなかった。この結果か
ら、吸着剤中のマンガンは空気逆洗等の物理的な作用に
対して安定であることが確認できた。実施例３ 実施例１と同じ方法で強酸性イオン交換樹脂ＳＫ−１０
４にマンガンイオンを結合させ、水洗した後、２ｌのビ
ーカーに移し、１６０ｇ／ｌの苛性ソーダ液３００ｍｌ
と酸化剤として３００ｇ／ｌの過酸化水素水６０ｍｌを
加えて２時間攪拌した。この樹脂をイオン交換水６００
ｍｌで３０回水洗し、ラジウム吸着剤を得た。この吸着
剤のラジウム吸着性能を実施例１と同様にして測定し
た。その結果を表２に示した。
共存するラジウム排水を、空間速度（ＳＶ）４０ｈｒ-1
の通液条件下で処理しても、樹脂１吸着剤は１００ｈ、
樹脂２吸着剤は７５ｈまでの処理水のラジウム濃度は
０．０３５Ｂｑ／ｌ以下であり、地元との安全協定の
０．０３７Ｂｑ／ｌ以下の厳しい規制値を満足できるこ
とがわかる。 ＜Ｃ＞空気攪拌により吸着剤から分離したマンガン濃度
の測定 また、上記吸着剤の各々３００ｍｌを水とともに内径が
３０ｍｍφのガラス製のカラムに充填し、０．３５Ｎｌ
／分で２時間空気逆洗した後、カラムから取り出し、６
０メッシュの篩で吸着剤を分離した液のマンガン濃度を
原子吸光光度法で測定した。その結果、両吸着剤とも分
離した液からマンガンは検出されなかった。この結果か
ら、吸着剤中のマンガンは空気逆洗等の物理的な作用に
対して安定であることが確認できた。実施例３ 実施例１と同じ方法で強酸性イオン交換樹脂ＳＫ−１０
４にマンガンイオンを結合させ、水洗した後、２ｌのビ
ーカーに移し、１６０ｇ／ｌの苛性ソーダ液３００ｍｌ
と酸化剤として３００ｇ／ｌの過酸化水素水６０ｍｌを
加えて２時間攪拌した。この樹脂をイオン交換水６００
ｍｌで３０回水洗し、ラジウム吸着剤を得た。この吸着
剤のラジウム吸着性能を実施例１と同様にして測定し
た。その結果を表２に示した。
【００２１】
【表２】
【００２２】表２に示した結果から、酸化処理を過酸化
水素で行った吸着剤は、空気で酸化処理した吸着剤と同
様に、ラジウムを良好に吸着することが確認できた。比較例１ 実施例１と同じ方法で強酸性イオン交換樹脂ＳＫ−１０
４にマンガンイオンを結合させ、水洗した後、１６０ｇ
／ｌのＮａＯＨ水溶液３００ｍｌ／分で下降流で２時間
循環させた。この樹脂をイオン交換水１８ｌで水洗し、
ラジウム吸着剤を得た。この吸着剤のラジウム吸着性能
を実施例１と同様にして測定した。その結果を表３に示
した。
水素で行った吸着剤は、空気で酸化処理した吸着剤と同
様に、ラジウムを良好に吸着することが確認できた。比較例１ 実施例１と同じ方法で強酸性イオン交換樹脂ＳＫ−１０
４にマンガンイオンを結合させ、水洗した後、１６０ｇ
／ｌのＮａＯＨ水溶液３００ｍｌ／分で下降流で２時間
循環させた。この樹脂をイオン交換水１８ｌで水洗し、
ラジウム吸着剤を得た。この吸着剤のラジウム吸着性能
を実施例１と同様にして測定した。その結果を表３に示
した。
【００２３】
【表３】
【００２４】表３に示した結果から、酸化処理を行って
いない吸着剤は、ラジウムの吸着性能が十分ではなく、
原子力規制法で規定されている３．０Ｂｑ／ｌ以下は満
足したものの、通液初期から地元との安全協定の０．０
３７Ｂｑ／ｌ以上のラジウムが漏洩した。
いない吸着剤は、ラジウムの吸着性能が十分ではなく、
原子力規制法で規定されている３．０Ｂｑ／ｌ以下は満
足したものの、通液初期から地元との安全協定の０．０
３７Ｂｑ／ｌ以上のラジウムが漏洩した。
【００２５】
【発明の効果】以上詳しく説明したように、この発明の
ラジウム吸着剤は、ラジウムに対する選択吸着能が高
く、空気逆洗等の物理的な作用に対しても安定であるた
め、ラジウム含有水の処理に有用である。また、この発
明の製造方法によって、原料に安価なマンガン化合物を
使用することから、ラジウム吸着剤を安価に製造するこ
とが可能である。
ラジウム吸着剤は、ラジウムに対する選択吸着能が高
く、空気逆洗等の物理的な作用に対しても安定であるた
め、ラジウム含有水の処理に有用である。また、この発
明の製造方法によって、原料に安価なマンガン化合物を
使用することから、ラジウム吸着剤を安価に製造するこ
とが可能である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年３月８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】
【課題を解決するための手段】この出願の発明は、上記
の課題を解決するものとして、陽イオン交換樹脂に、酸
化処理されたマンガンが結合していることを特徴とする
ラジウム吸着剤（請求項１）を提供する。この出願の発
明は、上記ラジウム吸着剤において、酸化処理されたマ
ンガンが、マンガンの水酸化物または水和酸化物である
こと（請求項２）を好ましい態様として提供する。この
出願の発明は、また、マンガンイオンを含む水溶液を陽
イオン交換樹脂に接触させ、次いでマンガンを酸化処理
して、上記ラジウム吸着剤を製造することを特徴とする
ラジウム吸着剤の製造方法（請求項３）をも提供する。
の課題を解決するものとして、陽イオン交換樹脂に、酸
化処理されたマンガンが結合していることを特徴とする
ラジウム吸着剤（請求項１）を提供する。この出願の発
明は、上記ラジウム吸着剤において、酸化処理されたマ
ンガンが、マンガンの水酸化物または水和酸化物である
こと（請求項２）を好ましい態様として提供する。この
出願の発明は、また、マンガンイオンを含む水溶液を陽
イオン交換樹脂に接触させ、次いでマンガンを酸化処理
して、上記ラジウム吸着剤を製造することを特徴とする
ラジウム吸着剤の製造方法（請求項３）をも提供する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】この出願の発明において陽イオン交換樹脂
には、たとえば、通常の状態で固体の、水不溶性の有機
ポリマーから形成されたマトリックス樹脂を母体とし、
イオン交換を司るアニオン性イオン交換基を持つもので
あって、たとえば、フェノール系、スチレン系、アクリ
ル系等のポリマーから形成された樹脂母体に、スルホン
酸基、カルボン酸基等のイオン交換基を有するイオン交
換樹脂、また、イミノ二酢酸系、アミノメチルホスホン
酸基等のキレート基を有するキレート樹脂等があげられ
る。この出願の発明では、これら任意の陽イオン交換樹
脂を用いることが可能であるが、スチレン系ポリマーか
ら形成された樹脂母体中にスルホン酸基を有する強酸性
陽イオン交換樹脂は、マンガンイオンとの結合力が強
く、安価であることから、特に好ましい。また、陽イオ
ン交換樹脂は、製造条件によりゲル型とポーラス型に分
けられるが、ポーラス型の樹脂を用いると、ラジウムの
吸着速度が速くなることから好ましく、ポーラス型で水
分率が５０〜７０％のものは特に好ましい。
には、たとえば、通常の状態で固体の、水不溶性の有機
ポリマーから形成されたマトリックス樹脂を母体とし、
イオン交換を司るアニオン性イオン交換基を持つもので
あって、たとえば、フェノール系、スチレン系、アクリ
ル系等のポリマーから形成された樹脂母体に、スルホン
酸基、カルボン酸基等のイオン交換基を有するイオン交
換樹脂、また、イミノ二酢酸系、アミノメチルホスホン
酸基等のキレート基を有するキレート樹脂等があげられ
る。この出願の発明では、これら任意の陽イオン交換樹
脂を用いることが可能であるが、スチレン系ポリマーか
ら形成された樹脂母体中にスルホン酸基を有する強酸性
陽イオン交換樹脂は、マンガンイオンとの結合力が強
く、安価であることから、特に好ましい。また、陽イオ
ン交換樹脂は、製造条件によりゲル型とポーラス型に分
けられるが、ポーラス型の樹脂を用いると、ラジウムの
吸着速度が速くなることから好ましく、ポーラス型で水
分率が５０〜７０％のものは特に好ましい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】この出願の発明において、ラジウム吸着剤
は、マンガンイオンを含む水溶液を陽イオン交換樹脂に
接触させ、これによってマンガンイオンを陽イオン交換
樹脂に結合させた後に、結合したマンガンを酸化処理す
ることにより製造される。酸化処理によりマンガンは、
水酸化物または水和酸化物に変えられる。マンガンイオ
ンを含む水溶液には、たとえば、塩化マンガン、硫酸マ
ンガン、硝酸マンガン、酢酸マンガン、臭化マンガン、
ヨウ化マンガン、硫酸アンモニウムマンガン等の水溶液
があげられる。これらのマンガン化合物はフレークの状
態で市販されているので、これらを水に溶解して水溶液
とすればよい。また、マンガン化合物の量は、吸着剤中
のマンガンの量が前記の２〜３０ｗｔ％となるようにす
るには、通常、陽イオン交換樹脂の総交換容量に対して
０．２〜２０倍当量とすればよい。接触させる水溶液中
のマンガンイオンの濃度は特に限定されないが、低濃度
の水溶液を用いると、多量の液量が必要になり、製造設
備が大きくなることから、１ｇ／ｌ以上とするのが好ま
しい。
は、マンガンイオンを含む水溶液を陽イオン交換樹脂に
接触させ、これによってマンガンイオンを陽イオン交換
樹脂に結合させた後に、結合したマンガンを酸化処理す
ることにより製造される。酸化処理によりマンガンは、
水酸化物または水和酸化物に変えられる。マンガンイオ
ンを含む水溶液には、たとえば、塩化マンガン、硫酸マ
ンガン、硝酸マンガン、酢酸マンガン、臭化マンガン、
ヨウ化マンガン、硫酸アンモニウムマンガン等の水溶液
があげられる。これらのマンガン化合物はフレークの状
態で市販されているので、これらを水に溶解して水溶液
とすればよい。また、マンガン化合物の量は、吸着剤中
のマンガンの量が前記の２〜３０ｗｔ％となるようにす
るには、通常、陽イオン交換樹脂の総交換容量に対して
０．２〜２０倍当量とすればよい。接触させる水溶液中
のマンガンイオンの濃度は特に限定されないが、低濃度
の水溶液を用いると、多量の液量が必要になり、製造設
備が大きくなることから、１ｇ／ｌ以上とするのが好ま
しい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】接触方法としては、陽イオン交換樹脂とマ
ンガンイオンを含む水溶液とを混合し、攪拌もしくは振
盪するバッチ法、陽イオン交換樹脂を樹脂塔に充填し、
マンガンイオンを含む水溶液を通液するカラム法のいず
れの方法を用いてもよい。バッチ法で行う場合には、２
時間以上攪拌もしくは振盪することが好ましく、カラム
法で行う場合には、マンガンイオンを含む水溶液を循環
通液すると、マンガンイオンを有効に活用できるため、
好ましい。このようにしてマンガンイオンを含む水溶液
を陽イオン交換樹脂に接触させることにより、マンガン
イオンは、陽イオン交換樹脂に、スルホン酸、カルボン
酸基等のイオン交換基を有するイオン交換樹脂の場合に
は、イオン結合で、また、アミノメチルホスホン酸基、
イミノ二酢酸基等のキレート基を有するキレート樹脂の
場合には、配位結合で、安定な状態で結合する。
ンガンイオンを含む水溶液とを混合し、攪拌もしくは振
盪するバッチ法、陽イオン交換樹脂を樹脂塔に充填し、
マンガンイオンを含む水溶液を通液するカラム法のいず
れの方法を用いてもよい。バッチ法で行う場合には、２
時間以上攪拌もしくは振盪することが好ましく、カラム
法で行う場合には、マンガンイオンを含む水溶液を循環
通液すると、マンガンイオンを有効に活用できるため、
好ましい。このようにしてマンガンイオンを含む水溶液
を陽イオン交換樹脂に接触させることにより、マンガン
イオンは、陽イオン交換樹脂に、スルホン酸、カルボン
酸基等のイオン交換基を有するイオン交換樹脂の場合に
は、イオン結合で、また、アミノメチルホスホン酸基、
イミノ二酢酸基等のキレート基を有するキレート樹脂の
場合には、配位結合で、安定な状態で結合する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】なお、マンガンイオンを含む水溶液が陽イ
オン交換樹脂中に残存していると、次の酸化処理におい
て不溶性のマンガン化合物が生成し、陽イオン交換樹脂
と不溶性のマンガン化合物の分離が必要となる。したが
って、マンガンイオンを結合させた陽イオン交換樹脂を
水洗してマンガンイオンを含む水溶液から分離しておく
ことが好ましい。水洗は、通常、樹脂体積の３０倍量の
水を用いて行うと、マンガンイオンを含む水溶液を分離
することができる。
オン交換樹脂中に残存していると、次の酸化処理におい
て不溶性のマンガン化合物が生成し、陽イオン交換樹脂
と不溶性のマンガン化合物の分離が必要となる。したが
って、マンガンイオンを結合させた陽イオン交換樹脂を
水洗してマンガンイオンを含む水溶液から分離しておく
ことが好ましい。水洗は、通常、樹脂体積の３０倍量の
水を用いて行うと、マンガンイオンを含む水溶液を分離
することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】この酸化処理によって、優れたラジウム吸
着性能を持つこの出願の発明のラジウム吸着剤が提供さ
れる。さらに、この出願の発明においては、陽イオン交
換樹脂にマンガンイオンを結合させる際に使用するマン
ガン化合物の量を複数に分け、陽イオン交換樹脂へのマ
ンガンイオン含有の水溶液の接触と、酸化処理とを複数
回行ってもよく、これによって、吸着剤中のマンガンの
量を増加させることができる。
着性能を持つこの出願の発明のラジウム吸着剤が提供さ
れる。さらに、この出願の発明においては、陽イオン交
換樹脂にマンガンイオンを結合させる際に使用するマン
ガン化合物の量を複数に分け、陽イオン交換樹脂へのマ
ンガンイオン含有の水溶液の接触と、酸化処理とを複数
回行ってもよく、これによって、吸着剤中のマンガンの
量を増加させることができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】以下、実施例を示し、この例に沿って、こ
の出願の発明の実施の形態についてさらに詳しく説明す
る。
の出願の発明の実施の形態についてさらに詳しく説明す
る。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２５】
【発明の効果】以上詳しく説明したように、この出願の
発明のラジウム吸着剤は、ラジウムに対する選択吸着能
が高く、空気逆洗等の物理的な作用に対しても安定であ
るため、ラジウム含有水の処理に有用である。また、こ
の出願の発明のラジウム吸着剤の製造方法よって、原料
に安価なマンガン化合物を使用することから、ラジウム
吸着剤を安価に製造することが可能である。
発明のラジウム吸着剤は、ラジウムに対する選択吸着能
が高く、空気逆洗等の物理的な作用に対しても安定であ
るため、ラジウム含有水の処理に有用である。また、こ
の出願の発明のラジウム吸着剤の製造方法よって、原料
に安価なマンガン化合物を使用することから、ラジウム
吸着剤を安価に製造することが可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 滝 富弘 岡山県苫田郡上斎原村1550 動力炉・核燃 料開発事業団人形峠事業所内
Claims (3)
- 【請求項１】 陽イオン交換樹脂にマンガンが化学的に
結合されていることを特徴とするラジウム吸着剤。 - 【請求項２】 マンガンの水酸化物または水和酸化物が
結合されている請求項１のラジウム吸着剤。 - 【請求項３】 マンガンイオンを含む水溶液を陽イオン
交換樹脂に接触させ、次いで酸化処理することを特徴と
する陽イオン交換樹脂にマンガンが化学的に結合されて
いるラジウム吸着剤の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5117498A JP2928505B1 (ja) | 1998-03-03 | 1998-03-03 | ラジウム吸着剤とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5117498A JP2928505B1 (ja) | 1998-03-03 | 1998-03-03 | ラジウム吸着剤とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2928505B1 JP2928505B1 (ja) | 1999-08-03 |
| JPH11244692A true JPH11244692A (ja) | 1999-09-14 |
Family
ID=12879480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5117498A Expired - Fee Related JP2928505B1 (ja) | 1998-03-03 | 1998-03-03 | ラジウム吸着剤とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2928505B1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100667175B1 (ko) | 2005-11-16 | 2007-01-12 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | 라듐 농축 칼럼 |
| CN101804333A (zh) * | 2010-04-02 | 2010-08-18 | 南京大学 | 一种高效去除水体中微量磷、砷和锑的纳米复合吸附剂 |
| KR20220025734A (ko) * | 2019-07-02 | 2022-03-03 | 니혼 메디피직스 가부시키가이샤 | 226Ra 함유 용액의 정제 방법, 226Ra 타깃의 제조 방법, 및 225Ac의 제조 방법 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115245814B (zh) * | 2021-12-06 | 2023-08-11 | 青岛大学 | 一种由固废制备的固定床用吸附剂及其制备方法 |
-
1998
- 1998-03-03 JP JP5117498A patent/JP2928505B1/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100667175B1 (ko) | 2005-11-16 | 2007-01-12 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | 라듐 농축 칼럼 |
| CN101804333A (zh) * | 2010-04-02 | 2010-08-18 | 南京大学 | 一种高效去除水体中微量磷、砷和锑的纳米复合吸附剂 |
| KR20220025734A (ko) * | 2019-07-02 | 2022-03-03 | 니혼 메디피직스 가부시키가이샤 | 226Ra 함유 용액의 정제 방법, 226Ra 타깃의 제조 방법, 및 225Ac의 제조 방법 |
| US11551826B2 (en) | 2019-07-02 | 2023-01-10 | Nihon Medi-Physics Co., Ltd. | Method for producing 225Ac |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2928505B1 (ja) | 1999-08-03 |
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