JPS5835151A - アミノボリカルボン酸溶液の回収方法 - Google Patents

アミノボリカルボン酸溶液の回収方法

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JPS5835151A
JPS5835151A JP13394781A JP13394781A JPS5835151A JP S5835151 A JPS5835151 A JP S5835151A JP 13394781 A JP13394781 A JP 13394781A JP 13394781 A JP13394781 A JP 13394781A JP S5835151 A JPS5835151 A JP S5835151A
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JP
Japan
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rare earth
aminopolycarboxylic acid
earth element
acid
complex
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Pending
Application number
JP13394781A
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English (en)
Inventor
Masahiro Matsui
正宏 松井
Michio Kato
加藤 道夫
Toshiyuki Endo
敏之 遠藤
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Asahi Kasei Corp
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Asahi Kasei Kogyo KK
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 従来、アミツボリカ゛ルボン酸である錯形成剤と希土類
元素とを含む水溶液から、該錯形成剤を(ロ)収するの
に、塩酸、硝酸、硫酸等の鉱酸を添加し、アミノカリカ
ルボン酸の沈澱を生成させる方法、蓚酸を添加し希土類
元素を蓚酸化物として錯形成剤より沈澱分離する方法等
が利用されている。
しかし、前者の方法の場合、gtjtム(エチレンジア
ミン四酢酸)のように溶解度の小さなアミノポリカルボ
ン酸には有効であるが、錯形成剤が例えばDTPA (
ジエチレンテトラアミン五酢酸)、HIDTA (N−
ヒドロキシエチルエチレンシアミソ四酢酸)のように高
溶解度のものである場合には、十分な回収率が得られな
い。また一方、後者の方法では、蓚酸粘土沈澱後の錯形
成剤の水溶液中に蓚酸が残り、回収液をそのまま以後の
分離液として再使用できないという欠点がある。特にイ
ツトリウムの分離精製においては、EDTAではY/D
y(イツトリウムとジスプロシウム)の分離が悪く、D
TPA、itgDTaではそれが良いということが知ら
れており、Y / Dyの分離を行なうためにはい錯形
成剤としてDTPA +HEDTAが好適に用いられる
。ところが、これらは前述のように、分離はよいが、分
離工程後に希土類元素との錯体を含んだ錯形成剤溶液か
ら、該錯体の除去が困難なため、錯形成剤溶液として回
収ができない。そのため分離に用いた錯形成剤をリサイ
クルして使用できず、経済的に大きな問題があった。し
かも、廃水中に錯形成剤が含ま水ると、C,O,D、が
増加し、この処理に大型の設備を必要とした。
本発明者らは、すべてのアミノポリカルボン酸である錯
形成剤について、高純度、^収率で回収でき、しかも、
回収後再使用が可能であるような錯形成剤の回収方法を
鋭意研究した結果、該錯形成剤とその希土類元素との錯
体(場合によってすさらに希土類元素)とを含む水溶液
を、陽イオン交換体を充填したイオン交換塔の入口側か
ら供給すると、塔内の陽イオン交換体には入口側から出
口に沿って希土類元素イオンの吸着帯が形成されていく
が、その先端には濃縮された形で錯形成剤の吸着帯が形
成されること、さらに上記溶液を塔に供給を続け、希土
類元素イオンの吸着帯の先端が該塔の先端に達するか、
またはその近くに達した時に、必要に応じ水洗等を行な
い、希土類元素イオンの吸着帯の先端が該塔の先端に達
するまで移動せしめると、陽イオン交換体には、実質的
に希土類元素のみが吸着され、その間に塔出口より溶出
する液からは、供給した錯形成剤が最大100優に近い
回収率で回収でき、しかも、核溶出液は次回の溶離液と
して再使用できることを見い出し、本発明をなすに至っ
た。
すなわち、本発明は、希土類元素のアミノポリカルホン
il[lを含有するアミノポリカルボン酸溶液から、該
アミノポリカルボン酸を回収するに隙し、該錯体を含有
する溶液をイオン交換塔に供給し、充填された陽イオン
交換体の80〜100%に希土類元素イオンの吸着帯を
形成せしめ、(必要に応じ水洗の操作を行なうことによ
り)、該塔から該アミノポリカルボン酸を溶出液として
回収する方法である。
以下に本発明の詳細な説明する。
本発明の方法は、アミノポリカルボン酸である錯形成剤
を、それと希土類元素の錯体、ある場合にはさらに希土
類元素を含む水溶液から、葭錯形成剤のみを高純度で採
取するものであり、採取上た該錯形成剤は、次回の希土
類元素の分離の九めの溶離液として再使用できる。
アミノポリカルボン酸は、希土類元素の分離に用いられ
る公知のアミノポリカルボン酸を使用することができる
が、特に溶解度1 rrwnot/L以上であるDTP
AXHEDTA、DCTム(1,2−ジアミノシクロヘ
キサン四酢酸)、NTAにトリロ三酢#)、エチレング
リコール−ビス(2−アミノエチル)エーテル−N 、
 N 、 N’ 、 N’−四酢酸、ビスエーテル−N
 、 N 、 N’ 、 N’−四酢酸、イミノニ酢酸
等が本発明の目的に適している。ただし、ここでいう溶
Mjtとは、温度25℃においてpHO〜14の範囲で
#j定した最小値のものをさしている。特に好ましいも
めは、DTPA、HEDTAである。
希土類元素は、ランタニド族の元素、すなわち、ランタ
ン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、グロメチウム
、サマリウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウ
ム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウムの15元素
にスカンジウム、イツトリウムを加えた17元素の総称
であるが、これらのうちの1元素だけでも、あるいは複
数の元素が混ざっていてもよい。
本発明の方法に用いる錯形成剤とその錯体を含む溶液と
しては、錯形成剤と希土類元素とを適当な割合で混合し
た結果得られたようなものでもよいし、イオン交換法に
より分離溶出してきた液でもか−まわない。含まれる錯
形成剤であるアミノポリカルボン酸の一度は、イオン交
換塔の温度における溶解度以下であれば特に限定はない
混合溶液のpHは、希土類元素イオンが加水分解して沈
澱を生じることがなく、かつ錯形成剤との間で錯形成が
進行するようなpHに調製することが必要であり、一般
にIIi錯形成剤の解離が進行しているようなpHに調
整することが好ましい。
” 本発明に用いることができる陽イオン交換体は、例
えば@1にビニル基を有する単量体からの単独もしくは
共重合体であって、単量体中の架橋単量体重量−が4−
以上である共重合体から合成されたイオン交換体である
。この種の樹脂における好ましい樹脂の構成は、単量体
構°成としてスチレン、ビニルトルエンとジビニルベン
ゼン等を主要成分として付加共重合で合成した高分子架
橋物をスルホン化したもの;ハロメチルスチレン、メチ
ルビニルケトン、エポキシブタジェン、アクリルアミド
等の活性基を有する単量体と、ジビニルベンゼン、トリ
アリルイソシアヌレート等の架橋単量体を主成分とする
付加重合物をスルホン化し友もの;ビニルスルホン酸ソ
ーダ、メタクリル酸、アクリル酸およびこれらのアルキ
ルエステル、7工二ルエステM等のエステル類郷の交換
基になり得る官能基を有する単量体と架橋単量体と共重
合したもの等である。
本発明に用いる陽イオン交換体の第2の例は、有機担体
上に、イオン交換能を有する物質を持つイオン交換体で
ある。有機担体としては、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリスチレン、スチレン−ジビニルベンゼン共重合
体等の高分子担体が使用され、それに、吸着、反応、グ
ラフト重合等で、陽イオン交換能を有する物質を持たせ
たもの、もしくは、有機担体の表面に反応によって陽イ
オン交換基を持たせる方法で望ましい物質が得られる。
例えば、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体を、スル
ホン化して得られる陽イオン交換体が望ましいものとし
て挙げられる。
また、本発′朋に用いる陽イオン交換体は、構造の上か
らはポーラス型でもゲル型でもよく、例えば、ダウエッ
クス50、アンバーライトIR−120、パームチット
Q1ナルサイトHCR,デュオライトC2G等が挙けら
れる。
イオン交換能としては、スルホン基を有するものが優れ
ており、本発明において用いるのに好ましい。
陽イオン交換体を入れるイオン交換塔は、下部にフィル
ターのついているカラムであれば特に限定はないが、好
ましくはその材質は、溶液を流した時にこわれたり腐食
したシせず、かつ不純物が溶出したりしにくいものがよ
い。これに該陽イオン交換体を詰め、酸を通してイオン
交換体をH型に[7でおくことにより使用可能な状態に
なる(陽イオン交換体の再生)。
陽イオン交換体の再生のためには酸が、また溶液のpH
調整のために酸またはアルカリが者々用いられるが、こ
れらの酸、アルカリの例としては、塩酸、硫酸、硝酸、
過塩素酸、臭化水素酸等の無機酸類またはこれら酸類の
混合物、および水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水
酸化リチウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム
、水酸化バリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリタム、炭
酸リチウム、アンモニア水等のアルカリ類またはこれら
の混合物等がある。純度等の点から、酸としては塩酸、
硫酸、アルカリとしてはアンモニア水が好ましい。
操作としては、該陽イオン交換体を充填したイオン交換
塔の入口側から、該アミノポリカルボン酸である錯形成
剤と希土類元素を含む水溶液を供給する。この操作によ
り、希土類元素イオンが該イオン交換塔内に沿って吸着
帯を形成するように吸着し、それと共に該塔の出口側か
ら溶出してくる該アミノポリカルボン酸を回収すること
ができる。該塔内に吸着した希土類元素イオンは、水洗
後、イオン交換分離に用いられる公知の溶離液(例えば
、アミノポリカルボン酸、すべてのアンモニウム塩、カ
ルボン酸、オキシ酸、アミノ酸、ジケトン類等)である
ならば、どれでも供給することによって溶出、採取する
ことができる。
本発明を実施するにあたって、希゛土類イオンの吸着帯
長はイオン交換塔の入口端から吸着剤の80〜100チ
まで行うのが好ましい。吸着帯の割合が80−以下であ
ると、水洗をしても塔内に該アミノポリカルボン酸が残
り、吸着希土類元素を溶離する浴離痢と混ざり回収率が
低下する。逆に100チを超えると、塔出口より希土類
元素と錯形成剤の混合溶液が流出してしまうが、このよ
うな溶出液は再び同工程の吸着液に戻す必要があり、そ
のため生産効率は低下する。また、80〜100チに吸
着帯を形成した後水洗すると、?1は100チに近いア
ミノポリカルボン酸が回収できる。
上mlの吸7!を帝長が100−を超える場合とは、イ
オン交倶嗜の出口側より流出する液中に希土類元素がf
まれでいるのに、さらに希土類元素と錯形成剤の混合浴
数を塔入口側より供給する状独をいう。
本発明を実施するのに好ましい温度に一10〜150℃
の間で、錯形成剤でみる該アミノポリカルボ/I!lの
d類や混合浴液中の製置、陽イオン交換体や該錯形成剤
の温度耐久注、イオン交換塔の材質等の各々の場合に適
した温度を選だできる。
さらに好ましくは60〜130℃である。この範囲より
温度が低いと、溶解度が小さくなし効率が急く、逆にこ
の範囲よジ龜tが^いと、エネルギー的に不経隣でるり
、陽イオン交換体やアミノポリカルボン酸の劣化の原因
となる。
不発明により、従来、希土類元素イオンの分離にはよい
が、回収が困難なため経済的に問題のあったアミノポリ
カルボン#112を、それ#1ど面倒な操作もなく、^
収率かつ^純度で回収することがでさるようになった。
しかも、回収したアミノポリカルボン酸は、次回の希土
類元素イオンの分離に再使用しても何ら問題はなく、コ
ストダウン、公害防止という点から、本発明は、工業的
に大きな意義をもつものである。
以下に実施例を述べるが、本発明は、その要旨を越えな
い限り、以下の実施例に限定されるものではない。
実施例1.比較例 イオン交換塔として、内径1.0trllz長さ1mの
フィルター付カラムに、スチレン−ジビニルベンゼン共
重合物をスルホン化して得られた陽イオン父換樹脂を充
填し、塔全体を90℃に保持した。
次に、0.5N硫酸を毎分50−の速度で塔上部より約
15分間流して、樹脂をすべて水素イオン型に再生した
。次に、希土類元素として*gイットリr) 46.1
0 f/l (Y濃HQ、02 mol/l ) 、錯
形成剤としてDTPA O,02mol/lを含有する
水浴液(pH2,7)を毎分sowaの速度で塔上部よ
り流し、@着帯長が全体の85チになるようにイツトリ
ウムを塔内に吸着させた。この間の溶出液中にはイツ)
 IJウムは含まれず、DTPAのみが含まれているの
で、これを採取した。次に、塔上部より水を150−供
給した後、0.02 mol/l EDTA水溶液を流
し溶離を行なつ九。この時も、初めにイツトリウムを含
まないDTPAの溶液が溶出してきたので、これを採取
した。
以上の操作によって、吸着液に含まれていたDTPAは
、イツトリウムを含まない水溶液として、97.5−の
回収率で回収することができ九(懺鍍亜鉛を用いfcM
定により−DTPAの定量を行なったン。
回収し友DTPAU、アンモニア水を加え、pH?にし
友上で、Y/DYの分離に用いたが、未使用のDTPA
に匹敵する分離を示した。
比較例 実施例1の実験条件のうち、吸着槽の割合をかえ、各水
洗の有無をかえた場合のDTPAの回収率を表1に示す
表  1 実施例2 DTPAの濃度を0.1 moj/ Lに変化させた以
外は、実施例1と同様に実験を行なった。実施例1と同
様の結果が得られた。
実施例3 DTPAの代わりにHICDTA Q、02 mol/
lを混ぜること以外は、実施例1と同様に実験を行なっ
た。吸着液に含まれていたHEDTAは、イツトリウム
を含まない水溶液として? 7.0 %の回収率で回収
することができた。
実施例4 希土類元素イオンとしてイツトリウムとエルビウムとい
う二つの硫酸塩を混ぜた( Y % Er 濃tは各o
、o 1mol/l )以外は5、実施例1と同様に実
験を行なった。DTPAについて前述の実施例と同様に
回収を行なうことができた。
実施例5 実施例1と同様のイオン交換塔で、塔全体の温度#′1
120℃に変更したものに、希土類元素としてik@イ
ツトリウムs o、s t/L (Y濃度0.1m0L
/l)、錯形成剤としてDTPA 0.2 mol/l
を含有する水浴液(pH2,7)を毎分30−の速度で
塔上部より流し、吸着帝長が全体の80−になるように
、イツトリウムを塔内に吸着させた。この闇の溶出液中
には、イツトリウムは含まれず、D’rPAのみが含1
れているので、これを採取した。次に塔上部より水を1
50耐供給した後、0.05 mol/l EDTA水
浴液を流し溶llIを行なった。この時も、初めにイツ
トリウムを含まないDTPAの溶液が浴出してきたので
、これを採取した。
以上の操作によって、吸S液に含1れていたDTPAは
、イツトリウムを含まない水浴液として、98.0 %
の回収率で回収することができた(硫故亜鉛を用いた滴
定によりDTPAの定量を行なった)。
回収したDTPA fl、アンモニア水を加えpH9に
した上で、Y/Dyの分離に用いたが、未使用のDTP
Aに匹敵する分離を示した。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ill  希土類元素のアミノポリカルボン酸錯Kt含
    有するアミノポリカルボン酸溶液から、該アミノポリカ
    ルボン酸溶液を回収するに際し、該錯体を含有する溶液
    をイオン交換塔に供給し、九横された陽イオン交換体の
    8o〜1001に希土類元素の吸着帯を形成せしめると
    共に、紋塔がら1アミノポリカルボン酸を溶出液として
    回収することを特徴とするアミノポリカルボン酸溶液の
    回収方法。 ′(2;  陽イオン交換体に希土゛類元素の吸″M帝
    を形成後、該イオン交換体を水洗し、B#II内に残留
    する該アミノポリカルボン酸を溶出液として回収する特
    許請求の範囲第1項記載の回収方法。   
JP13394781A 1981-08-27 1981-08-27 アミノボリカルボン酸溶液の回収方法 Pending JPS5835151A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01149756A (ja) * 1987-12-07 1989-06-12 Tosoh Corp エチレンジアミン四酢酸の回収方法
JPH01168652A (ja) * 1987-12-24 1989-07-04 Tosoh Corp 錯形成剤水溶液の精製方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01149756A (ja) * 1987-12-07 1989-06-12 Tosoh Corp エチレンジアミン四酢酸の回収方法
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