JPS5948941B2 - Uranium collection method - Google Patents

Uranium collection method

Info

Publication number
JPS5948941B2
JPS5948941B2 JP52155505A JP15550577A JPS5948941B2 JP S5948941 B2 JPS5948941 B2 JP S5948941B2 JP 52155505 A JP52155505 A JP 52155505A JP 15550577 A JP15550577 A JP 15550577A JP S5948941 B2 JPS5948941 B2 JP S5948941B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
uranium
ion exchanger
fibers
fibrous
solution
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.)
Expired
Application number
JP52155505A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5487622A (en
Inventor
修一郎 広野
衛人 武捨
徳久 宮松
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.)
Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan, Mitsubishi Rayon Co Ltd filed Critical Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan
Priority to JP52155505A priority Critical patent/JPS5948941B2/en
Publication of JPS5487622A publication Critical patent/JPS5487622A/en
Publication of JPS5948941B2 publication Critical patent/JPS5948941B2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies

Landscapes

  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、希薄ウラン水溶液からイオン交換体を用いて
ウランを捕集するための改善された方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an improved method for collecting uranium from dilute aqueous uranium solutions using an ion exchanger.

低品位鉱からウランを捕集することは、現在利用可能な
ウラン量を数倍ないし数十倍にすることができ、エネル
ギー資源確保のためにもきわめて有用である。
Collecting uranium from low-grade ores can increase the amount of uranium currently available by several to several tens of times, and is extremely useful for securing energy resources.

従来、ウラン鉱から浸出されるウラン水溶液からウラン
を捕集するには、ウラン精錬の工程において溶媒による
抽出法及びイオン交換体によるイオン交換法が用いられ
ており、これらの方法に適用されるウラン水溶液のウラ
ン濃度は、約0.2gハ以上の比較的高濃度のものであ
る。
Conventionally, extraction methods using solvents and ion exchange methods using ion exchangers have been used in the uranium refining process to collect uranium from aqueous uranium solutions leached from uranium ore. The uranium concentration of the aqueous solution is relatively high, about 0.2 g or more.

しかし一般にウラン鉱石に硫酸等の溶離剤を作用させて
得られる浸出液のウラン濃度は鉱石の品位に左右され、
特に低品位鉱例えばウラン含有率0.叶%程度の品位の
鉱石から得られる浸出液のウラン濃度は、数十pl]T
1で著しく低い。
However, in general, the uranium concentration of the leachate obtained by treating uranium ore with an eluent such as sulfuric acid depends on the grade of the ore.
Especially low-grade ores such as uranium content 0. The uranium concentration of the leachate obtained from ore with a grade of about 10% is several tens of pl]T
1, which is extremely low.

しかもこの種の浸出液は、鉄、アルミニウム、硫酸根等
の競合イオンのウランに対する割合が高く、従来法をそ
のまま希薄ウラン水溶液からのウランの捕集に適用する
ことはできない。
Moreover, this type of leachate has a high ratio of competing ions such as iron, aluminum, and sulfate radicals to uranium, and conventional methods cannot be directly applied to the collection of uranium from dilute aqueous uranium solutions.

特にこのような希薄ウラン水溶液からイオン交換樹脂を
用いる従来のイオン交換法によりウランを捕集すには、
例えば次の問題があった。
In particular, in order to collect uranium from such a dilute aqueous uranium solution by the conventional ion exchange method using an ion exchange resin,
For example, there was the following problem.

(イ)単位量のウランを捕集するために多量の浸出液を
処理しなければならない。
(b) A large amount of leachate must be treated to collect a unit amount of uranium.

(ロ)従来のイオン交換体(多くの場合強塩基性アニオ
ン交換樹脂が推奨されている)を用いる限り、使用単位
当りのウラン吸着量が低く、またウラン吸着速度が低い
ので、処理の迅速化が困難である。
(b) As long as conventional ion exchangers (strongly basic anion exchange resins are recommended) are used, the amount of uranium adsorbed per unit used is low and the rate of uranium adsorption is low, resulting in faster processing. is difficult.

従って本発明の目的は、ウラン水溶液特にウラン濃度が
数ppbないし数百ppmの希薄ウラン水溶液から、効
率的にウランを捕集しうる方法を提供することである。
Therefore, an object of the present invention is to provide a method that can efficiently collect uranium from an aqueous uranium solution, particularly a dilute aqueous uranium solution with a uranium concentration of several ppb to several hundred ppm.

本発明の他の目的は、希薄ウラン水溶液からウランを高
濃度ウラン溶液として捕集しうる方法を提供することで
ある。
Another object of the present invention is to provide a method capable of collecting uranium from a dilute aqueous uranium solution as a highly concentrated uranium solution.

本発明者らは、特定のイオン交換基を含有する繊維状イ
オン交換体を使用することにより、前記の目的を有利に
達成しうろことを見出した。
The inventors have discovered that the above objects may be advantageously achieved by using a fibrous ion exchanger containing specific ion exchange groups.

本発明は、イオン交換基としての四級アンモニウム基及
び/又はピリジル基を含有する繊維直径100μ以下の
繊維状イオン交換体を相互に交絡接着した顆粒状物の形
で使用することを特徴とする、希薄ウラン水溶液からイ
オン交換体を用いてウランを捕集する方法である。
The present invention is characterized in that a fibrous ion exchanger containing a quaternary ammonium group and/or a pyridyl group as an ion exchange group and having a fiber diameter of 100 μm or less is used in the form of granules in which the fibers are entangled and bonded to each other. , a method of collecting uranium from a dilute aqueous uranium solution using an ion exchanger.

本発明によれば、大量の希薄ウラン水溶液から迅速かつ
高い吸着率でウランを繊維状イオン交換体に吸着させ、
そして吸着されたウランを効率的に溶離することにより
、高濃度ウラン溶液としてウランを捕集することができ
る。
According to the present invention, uranium is adsorbed onto a fibrous ion exchanger quickly and with a high adsorption rate from a large amount of dilute uranium aqueous solution,
By efficiently eluting the adsorbed uranium, uranium can be collected as a highly concentrated uranium solution.

本発明において用いられるイオン交換体は、100μ以
下の繊維直径を有する微細繊維状イオン交換体を相互に
交絡接着したもので、顆粒状の形状を有する。
The ion exchanger used in the present invention is made by interlacing and bonding fine fibrous ion exchangers having a fiber diameter of 100 μm or less, and has a granular shape.

一般に繊維直径が小さいほど処理液中での吸着速度が大
きいが、繊維直径が小さすぎると強度及び通液性が低下
する。
Generally, the smaller the fiber diameter, the higher the adsorption rate in the treatment liquid, but if the fiber diameter is too small, the strength and liquid permeability will decrease.

従って繊維直径は1〜100μ、特に5〜70μである
ことが好ましく、この範囲内にあれば異なる繊維直径を
有する繊維状イオン交換体の混合物を用いてもよい。
The fiber diameter is therefore preferably from 1 to 100 microns, especially from 5 to 70 microns, and within this range mixtures of fibrous ion exchangers having different fiber diameters may be used.

本発明において繊維直径とは、繊維の断面が円形でない
場合は、最大直径と最小直径の積の平方根として表わさ
れるもので、乾燥状態で測定される。
In the present invention, the fiber diameter is expressed as the square root of the product of the maximum diameter and the minimum diameter when the cross section of the fiber is not circular, and is measured in a dry state.

繊維状イオン交換体は一般に1〜15mmの繊維長が好
ましい。
Generally, the fiber length of the fibrous ion exchanger is preferably 1 to 15 mm.

前記の形態的性質を有する繊維状イオン交換体は、イオ
ン交換基として四級アンモニウム基又は四級化されたピ
リジル基、あるいはこれら両方の基を含有する。
The fibrous ion exchanger having the above-mentioned morphological properties contains a quaternary ammonium group, a quaternized pyridyl group, or both groups as ion exchange groups.

これらのイオン交換基が多いほどウランの吸着率は向上
し、イオン交換体1g (乾燥重量)当たり少なくと
も2.0ミリ当量のイオン交換基を含有することが好ま
しい。
The more these ion exchange groups there are, the better the uranium adsorption rate is, and it is preferable that the ion exchanger contains at least 2.0 milliequivalents of ion exchange groups per 1 g (dry weight) of the ion exchanger.

イオン交換体の基礎となる繊維としては、例えばポリ塩
化ビニル繊維、ポリオレフィン繊維好ましくはポリエチ
レン繊維、セルロース繊維好ましくは酢酸セルロース繊
維などが用いられる。
Examples of the fibers used as the basis of the ion exchanger include polyvinyl chloride fibers, polyolefin fibers, preferably polyethylene fibers, and cellulose fibers, preferably cellulose acetate fibers.

イオン交換基は通常の方法により形成することができる
が、ハロアルキル基に三級アミン例えばトリメチルアミ
ン、ジメチルエタノールアミン、トリエチルアミン等を
作用させるが又は三級アミノ基にハロアルキル化合物例
えば臭化メチル等を作用させることにより形成された四
級アンモニウム基、並びにピリジル基にハロアルキル化
合物を作用させることにより形成された四級化されたピ
リジル基が特に有効である。
The ion exchange group can be formed by a conventional method, such as by reacting a haloalkyl group with a tertiary amine such as trimethylamine, dimethylethanolamine, triethylamine, etc., or by reacting a haloalkyl compound such as methyl bromide with a tertiary amino group. Particularly effective are quaternized ammonium groups formed by this method, as well as quaternized pyridyl groups formed by reacting a haloalkyl compound with a pyridyl group.

繊維状イオン交換体は例えば下記の方法により製造する
ことが好ましい。
The fibrous ion exchanger is preferably produced, for example, by the method described below.

(a)スチレンもしくはビニルベンジルクロライド及び
ジビニルベンゼンに重合開始剤を加えたモノマー溶液を
ポリ塩化ビニル繊維、ポリエチレン繊維又は酢酸セルロ
ース繊維に施し、繊維内に吸収させた状態で重合させた
のち、四級アンモニウム基を導入する方法、あるいは(
b)2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン及び2−
メチル−5−ビニルピリジンの少なくとも1種並びにジ
ビニルベンゼンに重合開始剤を加えたモノマー溶液を、
酢酸セルロース繊維又はポリ塩化ビニル繊維に吸収させ
た状態で重合させる方法。
(a) A monomer solution prepared by adding a polymerization initiator to styrene or vinylbenzyl chloride and divinylbenzene is applied to polyvinyl chloride fibers, polyethylene fibers or cellulose acetate fibers, and polymerized while being absorbed into the fibers. A method of introducing an ammonium group, or (
b) 2-vinylpyridine, 4-vinylpyridine and 2-
A monomer solution prepared by adding a polymerization initiator to at least one kind of methyl-5-vinylpyridine and divinylbenzene,
A method in which the material is polymerized while being absorbed into cellulose acetate fibers or polyvinyl chloride fibers.

本発明において使用されるイオン交換体は、従来一般に
イオン交換法において用いられているイオン交換樹脂に
比べ比表面積が大きく、また表面の大部分が外部に露出
した微細繊維状構造を有するため、吸着速度が極めて速
いほか、水中での浮遊性が良好なので、短時間でウラン
を吸着捕集することができる。
The ion exchanger used in the present invention has a larger specific surface area than ion exchange resins conventionally used in ion exchange methods, and has a fine fibrous structure with most of the surface exposed to the outside, so it can absorb adsorption. In addition to being extremely fast, it has good buoyancy in water, making it possible to adsorb and collect uranium in a short period of time.

この場合従来のイオン交換樹脂との吸着速度の差は著し
く大きく、例えばウラン濃度50ppbの杭内水(18
,2)からのウランの吸着の際には、本発明による繊維
状イオン交換体を用いると約3〜4時間で残留ウラン濃
度1ppb以下の水準に達するが、従来のイオン交換樹
脂を用いると同じ水準に達するまで数日間を要する。
In this case, the difference in adsorption rate with conventional ion exchange resins is extremely large; for example, in pile water with a uranium concentration of 50 ppb (18
, 2), when using the fibrous ion exchanger of the present invention, the residual uranium concentration reaches a level of 1 ppb or less in about 3 to 4 hours, but when using a conventional ion exchange resin, the concentration of residual uranium is the same. It takes several days to reach the standard.

本発明においては、繊維状イオン交換体を相互に交絡接
着した顆粒状物の形で使用する。
In the present invention, the fibrous ion exchanger is used in the form of granules interlaced and bonded together.

この場合は顆粒状物の構造を、繊維間に形成される空隙
がランダム方向に連通する構造にすることが重要である
In this case, it is important that the structure of the granules is such that the voids formed between the fibers communicate in random directions.

これにより繊維間の空隙は顆粒状物を構成する繊維の大
部分の表面を露出表面として機能させるに充分な処理液
の通路となることができ、従って吸着及び脱着(溶離)
を短時間で行いうる繊維状イオン交換体自体の有利な性
質を保持することができる。
This allows the voids between the fibers to become sufficient passageways for the treatment liquid to allow the surfaces of most of the fibers making up the granules to function as exposed surfaces, thus allowing adsorption and desorption (elution).
The advantageous properties of the fibrous ion exchanger itself, which allow the process to be carried out in a short period of time, can be maintained.

この顆粒状物の空隙は、従来のイオン交換樹脂の空隙に
比して著しく大きい。
The voids in the granules are significantly larger than those in conventional ion exchange resins.

顆粒状物を製造する際には、前記のようにこれを構成す
る繊維状イオン交換体の表面をできるだけ有効に活用す
るためにも、表面を被覆してしまうような接着剤又は充
填剤の使用を避けるべきである。
When manufacturing granules, as mentioned above, in order to utilize the surface of the fibrous ion exchanger that makes up the granules as effectively as possible, it is necessary to use adhesives or fillers that cover the surface. should be avoided.

この点に留意すれば任意の方法により顆粒状物を製造す
ることができる。
If this point is kept in mind, granules can be produced by any method.

例えば次の方法が特に好ましい。For example, the following method is particularly preferred.

熱接着性成分を含有する繊維状イオン交換体を用い、こ
の集合体を加熱して繊維の接触点において相互に交絡し
た状態で接着したのち、切断、粉砕等により顆粒状にす
るか、あるいはイオン交換体の基礎となる繊維の集合体
に、例えば2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン及
び2−メチル−5−ビニルピリジンの少なくとも1種並
びにジビニルベンゼンに重合開始剤を加えたモノマー溶
液を含浸吸着させ、繊維内に吸収させた状態で重合させ
、切断、粉砕等により顆粒状となし、必要に応じ基礎と
なる繊維の一部又は全部を除去する(残った重合体は繊
維状を保持している)。
Using a fibrous ion exchanger containing a thermoadhesive component, this aggregate is heated and adhered in a mutually entangled state at the contact points of the fibers, and then granulated by cutting, crushing, etc., or ion exchanger is used. A monomer solution containing a polymerization initiator and at least one of 2-vinylpyridine, 4-vinylpyridine, and 2-methyl-5-vinylpyridine and divinylbenzene is impregnated and adsorbed onto the fiber aggregate that forms the basis of the exchanger. The polymer is then polymerized while being absorbed into the fibers, and it is made into granules by cutting, crushing, etc., and if necessary, some or all of the basic fibers are removed (the remaining polymer retains its fibrous form). ).

顆粒状物は、例えば球状、粒状、棒状、板状、破砕片状
その他の形状であってよい。
The granules may be, for example, spherical, granular, rod-like, plate-like, crushed pieces, or other shapes.

顆粒状物の粒径は好ましい通液性を得るため一般に12
0〜3メツシユであり、通液性及び吸着性の面から80
〜5メツシユ(いずれもASTM標準ふるい)が好まし
い。
The particle size of the granules is generally 12 to obtain favorable liquid permeability.
0 to 3 mesh, and 80 in terms of liquid permeability and adsorption.
~5 mesh (all ASTM standard sieves) is preferred.

繊維状イオン交換体の顆粒状物はウラン水溶液中に分散
させて使用することもできるが、例えばカラム等に充填
した充填層の形で用いることが特に好ましい。
Although the fibrous ion exchanger granules can be used by being dispersed in an aqueous uranium solution, it is particularly preferable to use them in the form of a packed bed packed in a column or the like.

充填層としての使用により、単位時間当たりの通液量を
高くすること、すなわち処理の高速化が可能であり、ま
た溶離を容易に行えるので、少量の溶離剤を用いてウラ
ンを高濃度ウラン溶液として得ることができる。
By using it as a packed bed, it is possible to increase the amount of liquid passed per unit time, that is, to speed up the processing, and it is also possible to perform elution easily, so uranium can be extracted from a high-concentration uranium solution using a small amount of eluent. can be obtained as

更に繊維状イオン交換体を顆粒状にすることにより、単
位容積内に充填できる量(充填密度)が高められると共
に、微小固形分等による目詰りが起こり難くなるほか、
カラム法において実用上重要不可欠な逆洗などの操作を
容易に行うことが可能となる。
Furthermore, by making the fibrous ion exchanger into granules, the amount that can be packed into a unit volume (packing density) is increased, and clogging due to minute solids becomes less likely to occur.
Operations such as backwashing, which are practically essential in column methods, can be easily performed.

本発明によれば、ウランを含有する任意の水溶液からウ
ランを効率的に捕集することができ、希薄ウラン水溶液
からウランを捕集する場合に特に優れた効果を発揮する
According to the present invention, uranium can be efficiently collected from any aqueous solution containing uranium, and particularly excellent effects are exhibited when collecting uranium from a dilute aqueous uranium solution.

本発明方法が適用されるウラン水溶液としては、例えば
次のものがあげられる。
Examples of the uranium aqueous solution to which the method of the present invention is applied include the following.

ウラン鉱石に鉱酸例えば硫酸等を作用させて得られる酸
性リーチンダ液、ウラン鉱石にアルカリ性物質例えば炭
酸ソーダ、炭酸アンモニウム等を作用させて得られるア
ルカリ性リーチング液、ウラン精錬工程及びウラン取り
扱い所から排出される各種のウラン含有廃水、並びにウ
ランを含有する自然水例えば微量のウランを含有する河
川水、ウラン鉱山の坑内水等。
Acidic leaching liquid obtained by treating uranium ore with a mineral acid such as sulfuric acid; alkaline leaching liquid obtained by treating uranium ore with an alkaline substance such as soda carbonate, ammonium carbonate, etc.; various kinds of uranium-containing wastewater, as well as natural waters containing uranium, such as river water containing trace amounts of uranium, underground water from uranium mines, etc.

用いられるイオン交換体のイオン交換基が四級アンモニ
ウム基である場合、処理されるウラン水溶液のPH(水
素イオン濃度)の影響をほとんど受けないが、四級化さ
れたピリジル基の場合には■3以下の酸性条件下で処理
することが好ましい。
When the ion exchange group of the ion exchanger used is a quaternary ammonium group, it is hardly affected by the pH (hydrogen ion concentration) of the uranium aqueous solution being treated, but in the case of a quaternized pyridyl group, It is preferable to process under acidic conditions of 3 or less.

イオン交換体に吸着されたウランを脱着するための溶離
剤としては、通常のイオン交換体に用いられる溶離剤、
例えば硝酸、硫酸、硝酸アンモニウム、硝酸ナトリウム
、塩化ナトリウム、炭酸アンモニウム、炭酸ナトリウム
等を単独で又は2種以上の混合物として用いることがで
きる。
As eluents for desorbing uranium adsorbed on ion exchangers, eluents used for ordinary ion exchangers,
For example, nitric acid, sulfuric acid, ammonium nitrate, sodium nitrate, sodium chloride, ammonium carbonate, sodium carbonate, etc. can be used alone or in a mixture of two or more.

またこれらの異なる溶離剤を順次使用してもよい。These different eluents may also be used sequentially.

溶離操作は、カラム等の好ましくは細長い容器にウラン
吸着イオン交換体を充填し、この充填層に溶離剤を通液
することが好ましい。
In the elution operation, it is preferable that a uranium-adsorbing ion exchanger is packed in a preferably elongated container such as a column, and an eluent is passed through the packed bed.

細長い容器の一方から連続的にウラン吸着イオン交換体
を供給し、他方から溶離剤を連続的に供給接触させるな
どにより、溶離を向流で連続的に実施することもできる
Elution can also be carried out continuously in countercurrent, such as by continuously supplying the uranium-adsorbing ion exchanger from one side of the elongated container and continuously supplying and contacting the eluent from the other side.

用いられるイオン交換体の前記のような構造により、容
易にウランが溶出されるので溶離剤の使用量は少量です
み、従って高濃度ウラン溶液の形でウランを得ることが
できる。
Owing to the above-described structure of the ion exchanger used, uranium can be easily eluted, so that only a small amount of eluent is required, and therefore uranium can be obtained in the form of a highly concentrated uranium solution.

実施例 1 (a) 顆粒状イオン交換体の製造: 低密度ポリエチレン(三菱油化製ユカロン、ηsp/。Example 1 (a) Production of granular ion exchanger: Low-density polyethylene (Yukalon manufactured by Mitsubishi Yuka, ηsp/.

−0,8) 20部、塩化メチレン80部及びノニポー
ル200(三洋化成社製ノニオン系界面活性剤)0.1
部をオートクレーブに入れ、攪拌しながら昇温して均一
な溶液を調製する。
-0,8) 20 parts, methylene chloride 80 parts and Nonipol 200 (nonionic surfactant manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.) 0.1
Place the sample in an autoclave and raise the temperature while stirring to prepare a homogeneous solution.

放出時の溶液温度を200℃となし、オートクレーブ下
部のオリフィスを通して溶液を放出させると、フレーク
状物を僅かに含む繊維状集合体が得られる。
When the solution temperature at the time of discharge is set to 200° C. and the solution is discharged through an orifice at the bottom of the autoclave, a fibrous aggregate containing a small amount of flakes is obtained.

このものを、水を分散液として家庭用逍キサ−で0.2
%スラリーとなし、直径20cmの120メツシユスク
リーン上に流し込み、脱水乾燥すると、厚さ3.5mm
の厚紙状物45gが得られる。
This material was mixed with water as a dispersion liquid, and was heated to 0.2
% slurry, poured onto a 120 mesh screen with a diameter of 20 cm, and dehydrated and dried to a thickness of 3.5 mm.
45 g of cardboard-like material is obtained.

この厚紙状物にビニルベンジルクロライド(オルト−バ
ラ混合物)100部、スチレン5部、ジビニルベンゼン
20部及びアゾビスイソブチロニトリル0.3部からな
るモノマー混合液60gを均−に含浸させ、80℃の温
水浴中に12時間浸漬すると、モノマー混合物はポリエ
チレンの繊条物内に吸収された状態で重合される。
This cardboard-like material was evenly impregnated with 60 g of a monomer mixture consisting of 100 parts of vinylbenzyl chloride (ortho-rose mixture), 5 parts of styrene, 20 parts of divinylbenzene, and 0.3 parts of azobisisobutyronitrile. Upon immersion for 12 hours in a hot water bath at 0.degree. C., the monomer mixture is polymerized while being absorbed within the polyethylene filament.

こうしてポリエチレンの繊維内に三元共重合体が形成さ
れた繊維の集合体よりなる厚さ5. Ommの板状物1
03gが得られる。
In this way, the terpolymer is formed within the polyethylene fibers to form an aggregate of fibers with a thickness of 5. Omm plate-like object 1
03g is obtained.

この板状物は顕微鏡で観察すると、繊維表面が重合前に
比べ僅かに太くなっている以外はほとんど変化がなく、
繊維間の空隙が充分に保たれたままであるが、繊維の接
触点で互いに接着しており、全体として硬直な板状を呈
する。
When this plate-like material is observed under a microscope, there is almost no change except that the fiber surface is slightly thicker than before polymerization.
Although sufficient voids are maintained between the fibers, the fibers adhere to each other at their contact points, giving the overall shape a rigid plate shape.

この板状物を粉砕して80〜13メツシユ(ASTM標
準)の顆粒状物となし、30%トリメチルアミン水溶液
中に40℃で2昼夜浸漬したのち水洗すると、イオン交
換基としての四級アンモニウム基を含有する顆粒状イオ
ン交換体が得られる。
This plate-like material was crushed into granules of 80 to 13 meshes (ASTM standard), immersed in a 30% trimethylamine aqueous solution at 40°C for 2 days and nights, and then washed with water to remove quaternary ammonium groups as ion exchange groups. A granular ion exchanger is obtained.

この顆粒状イオン交換体の形状は、粒径が若干増大した
以外はイオン交換基導入前の形状と同様であり、直径5
cmのカラム内に水を媒体として充填し、下方から空気
を送り内容物を24時間攪拌し続けても形状の変化は認
められない。
The shape of this granular ion exchanger is the same as the shape before introduction of the ion exchange group, except that the particle size has increased slightly, and the diameter is 5.
No change in shape was observed even if a cm column was filled with water as a medium, air was fed from below, and the contents were stirred for 24 hours.

この顆粒状イオン交換体の中性塩分解能は乾燥重量1g
当たり2.8ミリ当量である。
The neutral salt decomposition ability of this granular ion exchanger is 1g dry weight.
2.8 milliequivalents per unit.

(b) ウランの捕集: こうして得られた顆粒状イオン交換体150ccを内径
20mmのカラムに充填し、比較のため、従来の強塩基
性アニオン交換樹脂(三菱化成工業製ダイヤイオンPA
−320)を同様にカラムに充填した。
(b) Collection of uranium: 150 cc of the granular ion exchanger thus obtained was packed into a column with an inner diameter of 20 mm, and for comparison, a conventional strongly basic anion exchange resin (Diaion PA manufactured by Mitsubishi Chemical Industries, Ltd.) was used.
-320) was similarly packed into the column.

ウラン水溶液としては、ウラン鉱石から硫酸を用いてウ
ランを溶出したリーチンダ液(ウラン濃度1200 p
p、PHI 、 I )を水で希釈して得られた希薄ウ
ラン水溶液σ’H,2,65、ウラン濃度32.5pp
)を用い、これをSv(空間速度)50の割合で功ラム
に供給して充填層に通液し、処理液量と処理液中のウラ
ン濃度との関係を調べた。
As the uranium aqueous solution, leached liquid (uranium concentration 1200 p
Dilute uranium aqueous solution σ'H, 2,65, uranium concentration 32.5 pp obtained by diluting p, PHI, I) with water
) was supplied to the gong ram at a rate of Sv (space velocity) of 50 and passed through the packed bed, and the relationship between the amount of treated liquid and the uranium concentration in the treated liquid was investigated.

従来の強塩基性アニオン交換樹脂を用いたカラムの場合
、通液した処理液が401以上になると約1 ppmの
ウラA漏れが観察され、次第に高くなり処理液量901
の時点で(おpIIn、1001で4ppm、1101
で6ppfTlノウラン濃度トナリ通液ヲ中止した。
In the case of a conventional column using a strong basic anion exchange resin, when the amount of treated liquid passed through it exceeds 401, approximately 1 ppm of Ura A leakage is observed, and gradually increases until the amount of treated liquid reaches 901.
At the time of (opIIn, 4ppm at 1001, 1101
Therefore, the flow of liquid with a concentration of 6 ppf Tl was stopped.

これに対し本発明方法による顆粒状イオン交換体を用い
たカラムの場合は、901の処理液量になって初めてウ
ラン濃度llppmの漏れとなり通液を中止したが、8
91まではウランの漏れは0.3ppm以下で優れた吸
着性能を維持した。
On the other hand, in the case of the column using the granular ion exchanger according to the method of the present invention, the flow of the liquid was stopped due to leakage of 11 ppm of uranium only when the treated liquid amount reached 901, but
Up to No. 91, the leakage of uranium was 0.3 ppm or less and excellent adsorption performance was maintained.

従って顆粒状イオン交換体を用いる本発明方法の場合は
、全体としての吸着容量は従来のイオン交換樹脂とほぼ
同等であるにもかかわらず、破過時点までの漏れ量が極
めて低く、一定水準以上の漏れを問題にする場合は逆に
多量処理できる利点を有する。
Therefore, in the case of the method of the present invention using a granular ion exchanger, although the overall adsorption capacity is almost the same as that of conventional ion exchange resins, the amount of leakage up to the breakthrough point is extremely low and exceeds a certain level. On the other hand, when leakage is a problem, it has the advantage of being able to process large quantities.

次に前記の32.5ppmの希薄ウラン水溶液401を
カラムに通してウランを吸着させた顆粒状イオン交換体
及び従来の強塩基性アニオン交換樹脂を、それぞれ15
0cc充填した2本のカラムにIM−硝酸アンモン10
.LM−硝酸よりなる溶離剤をSU (空間速度)8の
割合で通し、ウランを溶離した。
Next, the 32.5 ppm diluted uranium aqueous solution 401 was passed through a column to adsorb uranium on the granular ion exchanger and the conventional strong basic anion exchange resin, respectively.
IM-ammony nitrate 10 in two columns packed with 0cc
.. An eluent consisting of LM-nitric acid was passed at a rate of SU (space velocity) of 8 to elute the uranium.

それぞれの場合につき100ccごとに流出液のサンプ
リングを行った結果を次表に示す。
The results of sampling the effluent every 100 cc in each case are shown in the following table.

この結果から明らかなように、本発明方法の場合は第2
〜第5フラクシヨンの合計400ccの流出液から吸着
ウランの約97%が溶離されるのに対し、従来の強塩基
性アニオン交換樹脂の場合は全流出液1000ccから
でも吸着ウランの約93%しか溶離されなかった。
As is clear from this result, in the case of the method of the present invention, the second
~ About 97% of the adsorbed uranium is eluted from a total of 400 cc of effluent of the fifth fraction, whereas in the case of conventional strongly basic anion exchange resins, only about 93% of the adsorbed uranium is eluted even from 1000 cc of total effluent. It wasn't done.

このような溶離性の違いにより、本発明方法によれば高
い濃縮比及び高い溶離率が得られる。
Due to such a difference in eluability, the method of the present invention provides a high concentration ratio and a high elution rate.

実施例 2 (a)顆粒状イオン交換体の製造: 単繊維繊度3.0テ゛ニールのポリ塩化ビニル繊維に、
ビニルベンジルクロライド(オルト−パラ混合物)10
0部、ジビニルベンゼン(純分55重量%)3.0部及
び重合開始剤としてのアゾビスイソブチロニトリル0.
8部からなるモノマー混合液を、繊維重量に対し1.9
5倍量で付着させ、次いで75℃の温水中に浸漬するこ
とにより、モノマー混合液を繊維内に吸収させる。
Example 2 (a) Production of granular ion exchanger: Polyvinyl chloride fibers with a single fiber fineness of 3.0 tenier were
Vinylbenzyl chloride (ortho-para mixture) 10
0 parts, 3.0 parts of divinylbenzene (purity 55% by weight), and 0.0 parts of azobisisobutyronitrile as a polymerization initiator.
Add a monomer mixture of 8 parts to 1.9 parts by weight of fiber.
The monomer mixture is absorbed into the fibers by applying 5 times the amount and then immersing it in warm water at 75°C.

水温を12時間75℃に保持してビニルベンジルクロラ
イド−ジビニルベンゼン共重合体を繊維内に形成させる
The water temperature is maintained at 75° C. for 12 hours to form vinylbenzyl chloride-divinylbenzene copolymer within the fibers.

次いでこの繊維を長さ11mmに切断し、30重量%ト
リメチルアミン水溶液中に35℃で2昼夜浸漬したのち
、反応液を水洗して除去すると、四級アンモニウム基を
イオン交換基として含有する繊維状の強塩基性アニオン
交換体が得られる。
Next, this fiber was cut into lengths of 11 mm, immersed in a 30% by weight trimethylamine aqueous solution at 35°C for 2 days and nights, and the reaction solution was removed by washing with water, resulting in a fibrous material containing quaternary ammonium groups as ion exchange groups. A strongly basic anion exchanger is obtained.

この繊維状アニオン交換体は、CI形で乾燥重量1g当
り245ミリ当量の中性塩分解能及び265ミlJ当量
の酸中和能を有し、乾燥状態での繊維直径は55μであ
る。
This fibrous anion exchanger has a neutral salt resolution capacity of 245 milliequivalents and an acid neutralization capacity of 265 milliequivalents per gram of dry weight in CI form, and the fiber diameter in the dry state is 55 microns.

この繊維に熱接着成分を加えた集合体を加熱して繊維の
接触点で相互に交絡した状態で接着したのち、粉砕して
80〜30メツシユの顆粒状とした。
This fiber aggregate with a thermal adhesive component was heated to adhere to each other in a mutually entangled state at the contact points of the fibers, and then crushed to form granules of 80 to 30 meshes.

(b) ウランの捕集 前記の顆粒繊維状アニオン交換体5.399g(乾燥重
量)を、坑内水(pH7,9、ウラン濃度42ppb)
901を入れたステンレス製容器に投入し、室温で攪
拌したところ、24時間経過後にウラン濃度は0.5p
pbに低下し、坑内水中のウランの98.8%が吸着さ
れていた。
(b) Collection of uranium 5.399 g (dry weight) of the above granular fibrous anion exchanger was collected in underground water (pH 7.9, uranium concentration 42 ppb).
When 901 was placed in a stainless steel container and stirred at room temperature, the uranium concentration was 0.5p after 24 hours.
98.8% of the uranium in the mine water was adsorbed.

これに対し四級アンモニウム基を含有する従来の強塩基
性アニオン交換樹脂(三菱化成工業製ダイヤイオンPA
−320、粒径297〜1190μ、多孔質)を用い、
同じ条件下で行った試験では、24時間経過後の坑内水
のウラン濃度は22ppb (ウラン吸着率47.6%
)、72時間経過後でも8ppb (ウラン吸着率81
%)であった。
In contrast, conventional strongly basic anion exchange resins containing quaternary ammonium groups (Diaion PA manufactured by Mitsubishi Chemical Industries, Ltd.
-320, particle size 297-1190μ, porous),
In a test conducted under the same conditions, the uranium concentration in underground water after 24 hours was 22 ppb (uranium adsorption rate 47.6%).
), 8 ppb even after 72 hours (uranium adsorption rate 81
%)Met.

前記のウランを吸着させた繊維状イオン交換体を内径2
4mmのカラムに充填し、IM−硝酸アンモニウム10
.IM−硝酸を溶離剤として用い、溶離剤500m1を
1時間で通すことにより、吸着されたウランの99.8
%が溶離された。
The fibrous ion exchanger adsorbed with uranium was
Packed into a 4 mm column, IM-ammonium nitrate 10
.. Using IM-nitric acid as the eluent, 99.8% of the adsorbed uranium was
% was eluted.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 イオン交換基としての四級アンモニウム基及び/又
はピリジル基を含有する繊維直径100μ以下の繊維状
イオン交換体を相互に交絡接着した顆粒状物の形で使用
することを特徴とする、希薄ウラン水溶液からイオン交
換体を用いてウランを捕集する方法。 2 繊維状イオン交換体の顆粒状物の充填層に希薄ウラ
ン水溶液を導通することを特徴とする特許請求の範囲第
1項に記載の方法。
[Scope of Claims] 1. A fibrous ion exchanger containing a quaternary ammonium group and/or a pyridyl group as an ion exchange group and having a fiber diameter of 100 μm or less is used in the form of granules in which the fibers are entangled and bonded to each other. A method of collecting uranium from a dilute aqueous uranium solution using an ion exchanger. 2. The method according to claim 1, characterized in that a dilute aqueous uranium solution is passed through the packed bed of granular material of the fibrous ion exchanger.
JP52155505A 1977-12-26 1977-12-26 Uranium collection method Expired JPS5948941B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP52155505A JPS5948941B2 (en) 1977-12-26 1977-12-26 Uranium collection method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP52155505A JPS5948941B2 (en) 1977-12-26 1977-12-26 Uranium collection method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5487622A JPS5487622A (en) 1979-07-12
JPS5948941B2 true JPS5948941B2 (en) 1984-11-29

Family

ID=15607504

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP52155505A Expired JPS5948941B2 (en) 1977-12-26 1977-12-26 Uranium collection method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5948941B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0314240U (en) * 1989-06-23 1991-02-13

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56108540A (en) * 1980-01-30 1981-08-28 Mitsubishi Rayon Co Ltd Catalyst with large particle size and preparation thereof
JP2691414B2 (en) * 1988-05-17 1997-12-17 三井金属鉱業株式会社 Purification method of molybdenum or tungsten
CN110614088B (en) * 2017-03-09 2022-08-02 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 Seawater uranium extraction adsorbent with antibacterial performance and preparation method thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0314240U (en) * 1989-06-23 1991-02-13

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5487622A (en) 1979-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Spinti et al. Evaluation of immobilized biomass beads for removing heavy metals from wastewaters
Soldatov et al. Synthesis, structure and properties of new fibrous ion exchangers
Lee et al. Removal of copper in aqueous solution by apple wastes
US8110289B2 (en) Sintered body, resin particles and method for producing the same
JP5045269B2 (en) Particulate cellulose-based adsorbent and method for producing the same
Boncukcuoǧlu et al. An empirical model for kinetics of boron removal from boron-containing wastewaters by ion exchange in a batch reactor
Mimura et al. Selective uptake of cesium by ammonium molybdophosphate (AMP)-calcium alginate composites
US5096946A (en) Polymer product for the selective absorption of dissolved ions
Kosandrovich et al. Fibrous ion exchangers
Chen Batch and continuous adsorption of strontium by plant root tissues
US5002984A (en) Product for the absorption of metal ions
Smith et al. Sulfuric acid treatment of peat for cation exchange
US3580891A (en) Water-insoluble,cross-linked polymeric reaction product of ethylene diamine and nitrilotriacetic acid or derivative
Husein et al. Adsorption of phosphate using alginate-/zirconium-grafted newspaper pellets: fixed-bed column study and application
US5187200A (en) Process for the selective absorption of anions
Mimura et al. Selective removal of cesium from highly concentrated sodium nitrate neutral solutions by potassium nickel hexacyanoferrate (II)-loaded silica gels
RU2113277C1 (en) Magnetic particles, method of manufacturing thereof, composite magnetic material, and method for removing impurity ions from aqueous solution
DE102005035616A1 (en) Monodisperse cation exchanger
JPS5948941B2 (en) Uranium collection method
RU2060231C1 (en) Ion-exchange resin as polymer adsorbent and method for absorbing and removing of contaminants
US4180628A (en) Resin for sorption of tungsten
JP3087905B2 (en) Adsorbent and method for removing suspended impurities
CA1171839A (en) Process for the preparation of adsorbent materials
EP1078885B1 (en) Material for introducing physiologically-essential inorganic elements into drinkable water
Novoselova et al. Polyolefinic fibrous ion-exchange materials: Properties and applications