JPS6133220A - クリプタンド樹脂を利用するリチウム同位体の分離方法 - Google Patents
クリプタンド樹脂を利用するリチウム同位体の分離方法Info
- Publication number
- JPS6133220A JPS6133220A JP15391084A JP15391084A JPS6133220A JP S6133220 A JPS6133220 A JP S6133220A JP 15391084 A JP15391084 A JP 15391084A JP 15391084 A JP15391084 A JP 15391084A JP S6133220 A JPS6133220 A JP S6133220A
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- Japan
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- lithium
- column
- ions
- cryptand
- resin
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- Pending
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- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
イ、発明の目的
本発明は原子力産業分野で利用される。
従来の技術
従来、リチウム同位体はＣａ１ｅｘ法と呼ばれるアマル
ガム法の１種によって工業的規模で分離が行われている
。またクリプタンド樹脂を使用するクロマトグラフィに
よっても分離されることが公知である。
ガム法の１種によって工業的規模で分離が行われている
。またクリプタンド樹脂を使用するクロマトグラフィに
よっても分離されることが公知である。
しかしながらアマルガム法は大量の水銀を取扱うため環
境汚染並びに作業員の健康障害の危険がある。又、従来
のクリプタンド樹脂法では、リチウム塩として酢酸塩、
塩化物、硫化物、硝酸塩等を使用しているため分離性能
が十分に発揮できていないし、また、リチウム吸着帯の
前にＣ５＋、Ｍｇ”などの保持イオンを吸着させる工程
を採用しているため操作が複雑であるという欠点を有し
ている。
境汚染並びに作業員の健康障害の危険がある。又、従来
のクリプタンド樹脂法では、リチウム塩として酢酸塩、
塩化物、硫化物、硝酸塩等を使用しているため分離性能
が十分に発揮できていないし、また、リチウム吸着帯の
前にＣ５＋、Ｍｇ”などの保持イオンを吸着させる工程
を採用しているため操作が複雑であるという欠点を有し
ている。
本発明は、アマルガム法のように有害な水銀を使うこと
なく、また、リチウム塩として沃化物、臭化物な・どの
ハロゲン化リチウムを採用することによって従来のクリ
プタンド樹脂法よりも分離性能を向上させるとともに、
保持イオンを使わないで操作を簡単にして使用剤カラム
の再生再利用を容易にするものである。これによって、
従来技術の欠点を解決して、より簡単、より安全で高い
分離性能を有するリチウム同位体の分離法を提供するも
のである。
なく、また、リチウム塩として沃化物、臭化物な・どの
ハロゲン化リチウムを採用することによって従来のクリ
プタンド樹脂法よりも分離性能を向上させるとともに、
保持イオンを使わないで操作を簡単にして使用剤カラム
の再生再利用を容易にするものである。これによって、
従来技術の欠点を解決して、より簡単、より安全で高い
分離性能を有するリチウム同位体の分離法を提供するも
のである。
口、発明の構成
問題点を解決するための手段
上述した問題点は、クリプタンド樹脂を充填したクロマ
トグラフィ用カラムを予め、メチルアルコールまたはエ
チルアルコールで再Ｉコンディショニングを行い、次に
保持イオンを使わずに直接一定量のリチウムイオンを吸
着させ、最後にリチウムイオンより錯体安定度定数の大
きいイオンなカラムに流すことによってリチウム吸着帯
を強制的に移動させてリチウム−６とリチウム−７を分
離することから成るリチウム同位体の分離方法によって
解決される。
トグラフィ用カラムを予め、メチルアルコールまたはエ
チルアルコールで再Ｉコンディショニングを行い、次に
保持イオンを使わずに直接一定量のリチウムイオンを吸
着させ、最後にリチウムイオンより錯体安定度定数の大
きいイオンなカラムに流すことによってリチウム吸着帯
を強制的に移動させてリチウム−６とリチウム−７を分
離することから成るリチウム同位体の分離方法によって
解決される。
分離方法を図面によって更に詳細に説明する。
第１図はリチウム同位体分離実験装置の一例を示したも
ので、■はアルカリ金属イオンに対して特別に大きな錯
体安定性を持つクリプタンド（双環性アザクラウンエー
テル〕のモノマーを有機高分子マトリックスに化学結合
させた構造を持つクリプタンド樹脂を充填した内筒部分
と吸着効果を安定にするために外筒部分に一定温度を保
つための恒温水を流すジャケット部分から成る液体クロ
マトグラフィ用カラムである。まず、予じめ恒温水を恒
温水入口■より入れ、各々のカラムを通した後、恒温水
出口■より排出して装置全体のカラム温度を一定にして
おく。溶媒貯槽■より溶媒であるメチルアルコールある
いはエチルアルコールを切り換えパルプ■を経由して定
量ポンプ■に上りカラム上部より順次に流し、溶出液出
口■より排出することによって吸着剤のコンディショニ
ングを行う。次にリチウム溶液を吸着剤液貯槽■より、
パルプ■を切り換えることによってカラムに流して一定
長さのリチウム吸着帯を形成させる。その後、錯体安定
度がリチウムイオンより大きい置換剤を吸着剤液貯槽に
入れ換えてカラム内に流し続け、カラム内に形成されて
いるリチウム吸着帯を置瑛則に工つ又側割的に移動させ
る。この場合の２塔にわたって形成さ詐ているリチウム
吸着帯を■に、置換剤の吸着帯を［相］に、リチウム吸
着帯前端側にはコンディショニングとして用いた溶媒の
部分を■に示す。この過程によって天然に安定に存在す
るリチウム同位体１ｌＬｌとフＬｉのうち、吸着剤側に
より強く吸着する６Ｌｉを後端側に、より弱く吸着する
？Ｌ １を前端側に濃縮せしめることができる。
ので、■はアルカリ金属イオンに対して特別に大きな錯
体安定性を持つクリプタンド（双環性アザクラウンエー
テル〕のモノマーを有機高分子マトリックスに化学結合
させた構造を持つクリプタンド樹脂を充填した内筒部分
と吸着効果を安定にするために外筒部分に一定温度を保
つための恒温水を流すジャケット部分から成る液体クロ
マトグラフィ用カラムである。まず、予じめ恒温水を恒
温水入口■より入れ、各々のカラムを通した後、恒温水
出口■より排出して装置全体のカラム温度を一定にして
おく。溶媒貯槽■より溶媒であるメチルアルコールある
いはエチルアルコールを切り換えパルプ■を経由して定
量ポンプ■に上りカラム上部より順次に流し、溶出液出
口■より排出することによって吸着剤のコンディショニ
ングを行う。次にリチウム溶液を吸着剤液貯槽■より、
パルプ■を切り換えることによってカラムに流して一定
長さのリチウム吸着帯を形成させる。その後、錯体安定
度がリチウムイオンより大きい置換剤を吸着剤液貯槽に
入れ換えてカラム内に流し続け、カラム内に形成されて
いるリチウム吸着帯を置瑛則に工つ又側割的に移動させ
る。この場合の２塔にわたって形成さ詐ているリチウム
吸着帯を■に、置換剤の吸着帯を［相］に、リチウム吸
着帯前端側にはコンディショニングとして用いた溶媒の
部分を■に示す。この過程によって天然に安定に存在す
るリチウム同位体１ｌＬｌとフＬｉのうち、吸着剤側に
より強く吸着する６Ｌｉを後端側に、より弱く吸着する
？Ｌ １を前端側に濃縮せしめることができる。
本発明ではリチウム塩の形として沃化物、臭化物、酢酸
塩、水酸化物、塩化物、硫化物、硝酸塩などのイオンを
使うことができるが、より適した陰イオンとしては電気
陰性度が２．５および２．８と比較的小さい沃素イオン
、臭素イオンなどを採用することによって他の塩形酢酸
塩、水酸化物、塩化物、硫化物、硝酸塩等を使用する場
合に比べてイオン交換容量を約２倍と大きくし、かつリ
チウム同位体分離係数を１．０６〜１．０６と大きくさ
せるものである。さらに既存のクリプタンド樹脂を利用
するリチウム同位体分離法と異なり保持イオンを不用と
して使用済カラムを水あるいは酢酸水溶液を用いて再生
しリチウム同位体分離に再利用するまでの処理工程を簡
単にして少いカラムを繰返し使用することによってリチ
ウム吸着帯を長比 ・離移動させて高濃度のリチウム
同位体製品を得ることを可能にする。
塩、水酸化物、塩化物、硫化物、硝酸塩などのイオンを
使うことができるが、より適した陰イオンとしては電気
陰性度が２．５および２．８と比較的小さい沃素イオン
、臭素イオンなどを採用することによって他の塩形酢酸
塩、水酸化物、塩化物、硫化物、硝酸塩等を使用する場
合に比べてイオン交換容量を約２倍と大きくし、かつリ
チウム同位体分離係数を１．０６〜１．０６と大きくさ
せるものである。さらに既存のクリプタンド樹脂を利用
するリチウム同位体分離法と異なり保持イオンを不用と
して使用済カラムを水あるいは酢酸水溶液を用いて再生
しリチウム同位体分離に再利用するまでの処理工程を簡
単にして少いカラムを繰返し使用することによってリチ
ウム吸着帯を長比 ・離移動させて高濃度のリチウム
同位体製品を得ることを可能にする。
以下に実施例を掲げて本発明をより具体的に説明する。
吸着剤にはクリプトフィックス２Ｂ・２．１ポリマーを
スチレンジビニールベンゼンの樹脂に化学結合させたク
リプタンド樹脂（メルク社製）を用い、これを内径８龍
、長さ１ｍの温水ジャケットを装備したクロマトグラフ
ィ用ガラスカラム４本に充填し、予め、メチルアルコー
ルで十分吸着剤をコンディショニングした後に、８０
ｍＡの沃化リチウム溶液なカラム上部より流し、次に酢
酸ルビジウムを空搭速１度０．９９ ｒｎ／Ｌｒで流し
続げた。このときのリチウム吸着帯は拡がることなく、
はぼ一定の吸着帯長さで４ｍのカラム中を移動し、カラ
ム下端で溶出した。ここで溶出した沃化リチウムおよび
酢酸ルビジウムの濃度分布を第２図に、またリチウム吸
着帯内に形成されたリチウム同位体濃度分布を第５図に
示した。
スチレンジビニールベンゼンの樹脂に化学結合させたク
リプタンド樹脂（メルク社製）を用い、これを内径８龍
、長さ１ｍの温水ジャケットを装備したクロマトグラフ
ィ用ガラスカラム４本に充填し、予め、メチルアルコー
ルで十分吸着剤をコンディショニングした後に、８０
ｍＡの沃化リチウム溶液なカラム上部より流し、次に酢
酸ルビジウムを空搭速１度０．９９ ｒｎ／Ｌｒで流し
続げた。このときのリチウム吸着帯は拡がることなく、
はぼ一定の吸着帯長さで４ｍのカラム中を移動し、カラ
ム下端で溶出した。ここで溶出した沃化リチウムおよび
酢酸ルビジウムの濃度分布を第２図に、またリチウム吸
着帯内に形成されたリチウム同位体濃度分布を第５図に
示した。
リチウム−６の同位体は前端側で６．５チ、後端側で１
１％に分離されている。ここに使用したりチウム同位体
濃度の測定は特性のホローカソードランプを光源とする
光学スペクトル法によって行った。また、リチウムとル
ビジウム濃度は炎光分析法により行った。
１％に分離されている。ここに使用したりチウム同位体
濃度の測定は特性のホローカソードランプを光源とする
光学スペクトル法によって行った。また、リチウムとル
ビジウム濃度は炎光分析法により行った。
第１図はリチウム同位体分離実験装置の一例の 、配置
図である。 第２図は溶離曲線。 第３図はリチウム同位体濃度分布を示すグラフである。 （外す名） 奉ｌＩ！ｌ 算、２図 ？ り 第３凹 π； 名セ表會ｔｒｒ）ｌ）
図である。 第２図は溶離曲線。 第３図はリチウム同位体濃度分布を示すグラフである。 （外す名） 奉ｌＩ！ｌ 算、２図 ？ り 第３凹 π； 名セ表會ｔｒｒ）ｌ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、クリプタンド樹脂を充填したクロマトグラフィ用カ
ラムを予め、メチルアルコールまたはエチルアルコール
で再生・コンディショニングを行い、次に保持イオンを
使わずに直接一定量のリチウムイオンを吸着させ、最後
に錯体安定度定数がリチウムイオンより大きいイオンを
カラムに流すことによつて、リチウム吸着帯を強制的に
移動させてリチウム−６とリチウム−７を分離すること
から成るリチウム同位体の分離方法。 ２、クリプタンド樹脂を充填したクロマトグラフィ用カ
ラムを予め、メチルアルコールまたはエチルアルコール
で再生・コンディショニングを行い、次に保持イオンを
使わずに直接一定量のリチウムイオンを吸着させ、最後
に錯体安定度定数がリチウムイオンより大きいイオンを
カラムに流すことによつてリチウム吸着帯を強制的に移
動させてリチウム−６とリチウム−７を分離した後使用
済カラムを水または酢酸水溶液を用いて再生を行い、繰
返し使用して長い距離吸着帯を移動させることによつて
高い濃度のリチウム同位体を得ることを特徴とするクリ
プタンド樹脂を利用するリチウム同位体の分離方法。 ３、リチウムを電気陰性度が２．５乃至２．８の陰イオ
ンとの塩の形で使用する特許請求の範囲第１項又は第２
項の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15391084A JPS6133220A (ja) | 1984-07-24 | 1984-07-24 | クリプタンド樹脂を利用するリチウム同位体の分離方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15391084A JPS6133220A (ja) | 1984-07-24 | 1984-07-24 | クリプタンド樹脂を利用するリチウム同位体の分離方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6133220A true JPS6133220A (ja) | 1986-02-17 |
Family
ID=15572775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15391084A Pending JPS6133220A (ja) | 1984-07-24 | 1984-07-24 | クリプタンド樹脂を利用するリチウム同位体の分離方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6133220A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6867295B2 (en) | 2001-09-07 | 2005-03-15 | Dionex Corporation | Ion exchange cryptands covalently bound to substrates |
| JP2005254230A (ja) * | 2004-02-12 | 2005-09-22 | Tatsuya Suzuki | 同位体分離方法、同位体分離装置、および同位体分離手段 |
| CN102631897A (zh) * | 2012-02-14 | 2012-08-15 | 西安蓝晓科技新材料股份有限公司 | 一种制备锂吸附剂树脂的方法 |
-
1984
- 1984-07-24 JP JP15391084A patent/JPS6133220A/ja active Pending
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| JOURNAL OF NUCLEAR SCIENCE AND TECHNOLOGY=1984 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6867295B2 (en) | 2001-09-07 | 2005-03-15 | Dionex Corporation | Ion exchange cryptands covalently bound to substrates |
| US7166226B2 (en) | 2001-09-07 | 2007-01-23 | Dionex Corporation | Ion exchange cryptands covalently bound to substrates |
| JP2005254230A (ja) * | 2004-02-12 | 2005-09-22 | Tatsuya Suzuki | 同位体分離方法、同位体分離装置、および同位体分離手段 |
| CN102631897A (zh) * | 2012-02-14 | 2012-08-15 | 西安蓝晓科技新材料股份有限公司 | 一种制备锂吸附剂树脂的方法 |
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