KR100680582B1 - Removal process of iodine mixture using a pyrite - Google Patents

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Abstract

본 발명은 요오드와 요오드산 이온 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 함유하는 수용액 또는 폐수로부터 이들을 제거하는 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 수용액 또는 폐수중에 존재하는 요오드 또는 요오드산 이온 또는 이들 모두를 황철석과 반응시켜 하기 반응식 1과 같이 요오드 이온으로 변화시킨 후 생성된 요오드 이온 및 원래 존재하던 요오드 이온을 강염기성 음이온이온교환수지를 이용하여 이온교환시킴으로써 요오드 혼합물(요오드, 요오드산 이온 및 요오드 이온)을 동시에 제거하는 것으로 상기한 본 발명은 처리속도가 비교적 빠를 뿐만 아니라 공정이 간단하며 연속운전이 가능하다는 장점이 있다. The present invention relates to a method for removing them from an aqueous solution or wastewater containing at least one selected from iodine and iodic ions, and more particularly, reacting iodine or iodide ions or both present in the aqueous solution or wastewater with pyrite. The iodine mixture (iodine, iodide ion and iodine ion) is simultaneously removed by converting the iodine ion and the original iodine ion into a strong basic anion exchange resin by changing the iodine ion to the iodine ion as shown in Scheme 1 below. The present invention as described above has the advantage that the processing speed is relatively fast and the process is simple and continuous operation is possible.

[반응식 1] Scheme 1

FeS2 FeS2 FeS 2 FeS 2

2IO3 - ----→ I2 ----→ 2I- 2IO 3 - ---- → I 2 ---- → 2I -

요오드, 요오드산 이온, 요오드 이온, 황철석, 파이라이트, 유기 강염기성 음이온교환수지Iodine, Iodide ion, Iodine ion, pyrite, pyrite, organic strong basic anion exchange resin

Description

황철석을 이용한 수중 요오드 혼합물의 제거방법{Removal process of iodine mixture using a pyrite}Removal process of iodine mixture using a pyrite

도 1은 본 발명의 방법에 따라 요오드와 요오드산 이온 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 함유하는 수용액 또는 폐수로부터 이들을 제거하는 공정을 개략적으로 나타낸 구성도이다. 1 is a schematic diagram showing a process for removing them from an aqueous solution or wastewater containing at least one selected from iodine and iodide ions according to the method of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1 --- 황철석 충전탑 2 --- 이온교환수지 충전탑 1 --- pyrite filling tower 2 --- ion exchange resin filling tower

본 발명은 황철석(Pyrite, FeS2)을 이용한 수중 요오드 혼합물의 제거방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 요오드 또는 요오드산 이온 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 함유하는 수용액 또는 폐수로부터 이들을 황철석에 의하여 요오드 이온으로 환원하여 최종적으로 요오드 이온을 유기 강염기성 유기이온교환를 사용하여 제거하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for removing an iodine mixture in water using pyrite (Pyrite, FeS 2 ), and more particularly, from the aqueous solution or wastewater containing any one or more selected from iodine or iodic ions to the iodine ion by pyrite The present invention relates to a method of reducing and finally removing iodine ions using organic strong basic organic ion exchange.

요오드는 수용액 중에서 보통 요오드 (I2), 요오드산 이온 (IO3 -) 및 요오드 이온 (I-)의 형태로 존재한다. 이렇게 다양한 화학적 존재 형태 때문에 수용액이나 폐수 중에 존재하는 요오드 혼합물을 제거하기가 용이하지 않으며, 이 때문에 특히 원자력 발전소, 선진 외국에서 가동되고 있는 재처리 공장, 기타 방사성 동위원소 이용 기관 등에서 발생하는 방사성 폐수로부터 요오드를 제거하는 것이 큰 문제가 되고 있다.Iodine is usually present in the form of iodine (I 2 ), iodide ions (IO 3 ) and iodine ions (I ). These various forms of chemistry make it difficult to remove iodine mixtures from aqueous solutions or waste waters, especially from radioactive wastewater from nuclear power plants, reprocessing plants operating in advanced foreign countries, and other radioisotopes. Removing iodine is a big problem.

방사성 폐수중의 각종 요오드 화합물은 질량 127, 129, 131, 132, 133 등을 갖는 각종 요오드 원소의 동위원소 화합물로 존재하는데 이들은 화학적 거동은 같으나, 질량 129, 131, 132, 133 인 요오드 원소는 방사성 동위원소로 방사능을 띤다. 여기서 질량 132, 133 인 방사성 요오드 원소 (요오드-132, 133)는 반감기가 각각 2.3 시간, 20.8 시간으로 비교적 짧기 때문에 일정기간 방치함으로써 방사능을 완전히 감쇄시킬 수 있다. 요오드-131의 반감기는 8.02 일로 반감기가 긴 편은 아니지만, 초기 방사능 농도가 높을 경우 방사능의 농도를 방출 허용값까지 낮추기 위하여 수개월 동안 방치할 필요가 있다. 또한 요오드-129는 반감기가 1.57×107 년으로 방치만으로는 감쇄가 거의 불가능할 뿐만 아니라, 만약 인체에 섭취될 경우 특정 기관에 농축되어 계속 방사선을 방출하기 때문에 큰 해독을 끼치게 된다.Various iodine compounds in radioactive wastewater exist as isotopic compounds of various iodine elements with mass 127, 129, 131, 132, 133, etc. These have the same chemical behavior, but iodine elements with mass 129, 131, 132, 133 are radioactive. Isotopes are radioactive. Here, the radioactive iodine elements (iodine-132, 133) having masses 132 and 133 have relatively short half-lives of 2.3 hours and 20.8 hours, respectively, so that radioactivity can be completely attenuated by standing for a certain period of time. The half-life of iodine-131 is 8.02 days, although the half-life is not long. However, if the initial radiation concentration is high, it may need to be left for several months in order to lower the concentration of radiation to the emission allowance. In addition, iodine-129 has a half-life of 1.57 × 10 7 years, which is almost impossible to attenuate if left alone, and if it is ingested in humans, it is concentrated in specific organs and continues to emit radiation, causing great detoxification.

따라서, 상술한 바와 같이 방사능을 띤 요오드를 제거하기 위한 여러가지 방법이 안출되었는데, 일반적으로 가장 많이 사용되고 있는 요오드 제거 방법은 유기 강염기성 음이온교환수지에 의한 방법이다. 보통 지금까지는 요오드, 요오드산 이온 및 요오드이온을 구별하지 않고 요오드라 불렀기 때문에 여기에서 요오드 제거방법이란 엄밀히 말하면 요오드 혼합물의 제거방법을 의미한다. 유기 강염기성 음이온교환수지에 의한 방법이란, 요오드 혼합물을 함유하는 수용액이나 폐수를 장시간 방치하거나 가온하여 용해도가 낮은 요오드를 대부분 기체로 날아가게 하여 남아있는 요오드산 이온이나 요오드 이온을 유기 음이온교환수지로 제거하는 방법이다. 그러나 이러한 방법에서 요오드 이온에 비하여 요오드산 이온은 음이온교환수지로 잘 제거되지 않으며 또한 요오드도 일부 수용액 또는 폐수에 용해된 상태로 존재가 가능하기 때문에 유기 음이온교환수지에 의하여 완전히 제거되지 않고 그대로 배출되어 결과적으로 전 요오드 혼합물 즉, 요오드 + 요오드산 이온 + 요오드 이온에 대한 제거효율이 떨어지게 된다는 문제점이 있다.Therefore, various methods for removing radioactive iodine have been devised as described above. The most commonly used iodine removal method is an organic strong base anion exchange resin. Usually, since iodine, iodic ions and iodine ions are called iodine without distinguishing them, the iodine removal method here means strictly the removal method of the iodine mixture. An organic strong basic anion exchange resin is a method in which an aqueous solution or wastewater containing an iodine mixture is left for a long time or warmed, so that most of the poorly soluble iodine is blown off by a gas, and the remaining iodine ions or iodine ions are converted into organic anion exchange resins. How to remove. However, in this method, iodine ions are not removed by anion exchange resin as well as iodine ions, and since iodine may exist in some aqueous solution or waste water, it is not completely removed by organic anion exchange resin. As a result, there is a problem that the removal efficiency for the entire iodine mixture, that is, iodine + iodide ion + iodine ion, is reduced.

한편, 활성탄을 이용한 요오드 혼합물의 제거방법이 공지되어 있는데, 상기 방법은 활성탄이 요오드 이온과 요오드산 이온 같은 이온성 물질에는 제거 성능을 거의 나타내지 않기 때문에 수용액 또는 폐수 중의 요오드 제거 외에는 별 효과가 없어 단독으로는 거의 사용되지 않으며, 유기 음이온교환수지 처리방법의 보조 수단 등으로 이용 가능성이 있을 뿐이다.On the other hand, a method of removing an iodine mixture using activated carbon is known. Since the activated carbon exhibits little removal performance on ionic materials such as iodine ions and iodide ions, there is little effect except removal of iodine in an aqueous solution or waste water. It is rarely used, and there is only a possibility of use as an auxiliary means of organic anion exchange resin treatment method.

또한, 대한민국특허출원제1986-0001581호는 "비수성 유기매체로부터 요오드화 화합물의 제거방법"이라는 명칭으로 "요오드화 화합물을 함유하는 매체를, 유기매체에서 안정한 거대망상 구조의 강산양이온교환수지이며 적어도 1%의 활성부분이 은 또는 수은 형태로 전환된 것이 특징인 이온교환수지와 접속시키는 것으로 구성되는 비수성 유기매체로부터 요오드화 화합물을 제거하는 방법"을 개시하고 있다.In addition, Korean Patent Application No. 1986-0001581, entitled "Method for Removing Iodide Compounds from Non-Aqueous Organic Media," is a strong acid cation exchange resin having a macroreticular structure that is stable in an organic medium. A method for removing an iodide compound from a non-aqueous organic medium consisting of contacting an ion exchange resin characterized in that% active moiety is converted to silver or mercury form.

더욱이 최근에 제안된 요오드 혼합물 제거와 관련한 발명으로는, 예를 들어 미국특허 제 5,352,367호를 들 수 있다. 상기 발명은 요오드산 이온을 함유한 방사성 폐수에 소디움설파이트(Sodium sulfite, Na2SO3)와 같은 환원제를 주입하여 요오드산 이온을 요오드 이온으로 환원한 후 여기에 다시 질산은을 가하여 요오드 이온을 요오드화 은 (Agl)으로 침전시킴으로써 요오드 이온과 요오드산 이온을 제거하는 방법을 개시하고 있다. 그러나 상기 방법은 연속 공정이 매우 어렵고, 침전에 많은 시간이 소요됨은 물론 침전물의 확실한 제거에 대한 대책이 필요하며, 만약 상기 침전물을 확실하게 제거하지 못하면 전체적으로 요오드 제거효율이 낮아지며, 특히 상기 방법은 값비싼 은 화합물을 사용하기 때문에 경제적이지 못하다는 등의 단점이 있다.Moreover, the invention with regard to the recently proposed removal of the iodine mixture is for example U.S. Patent 5,352,367. In the present invention, a reducing agent such as sodium sulfite (Na 2 SO 3 ) is injected into radioactive wastewater containing iodine ions to reduce iodine ions to iodine ions, and then silver nitrate is added to iodide ions. A method of removing iodine ions and iodide ions by precipitation with silver (Agl) is disclosed. However, the method is very difficult to continuous process, takes a lot of time to settle, as well as measures to ensure the removal of the sediment, if the removal of the sediment reliably removes the overall iodine removal efficiency, in particular the method It is disadvantageous because it is not economical because expensive silver compounds are used.

또한, 본 발명자중 하나가 최근에 개발한 요오드 혼합물의 제거기술로, 대한민국 특허 제 0266982호는 수용액 또는 폐수중에 존재하는 요오드산 이온 또는 요 오드 이온 또는 이들 모두를 하기 반응식 2의 반응에 의하여 요오드로 변화시킨 후 생성된 요오드 및 원래 존재하던 요오드를 활성탄을 이용하여 흡착시킴으로써 요오드, 요오드산 이온 및 요오드 이온을 동시에 제거하는 방법을 개시하였다.In addition, as one of the inventors recently developed a technology for removing the iodine mixture, Korean Patent No. 0266982 discloses iodine ions or iodine ions present in an aqueous solution or waste water, or both, to iodine by the reaction of Scheme 2 below. A method of simultaneously removing iodine, iodic ions and iodine ions by adsorbing activated iodine and then existing iodine using activated carbon is disclosed.

[반응식 2]Scheme 2

5I- + IO3 - + 6H+ → 3I2 + 3H2O 5I - + IO 3 - + 6H + → 3I 2 + 3H 2 O

그러나, 상기한 방법 조성이 비교적 일정한 요오드 혼합물에 대한 제거효과는 우수하나, 조성이 변화할 경우 조성 변화에 따라 반응을 조절해 주어야 하는 불편함이 제기되었다.However, although the removal effect on the iodine mixture having a relatively constant method composition is excellent, it is inconvenient to adjust the reaction according to the composition change when the composition changes.

이에 본 발명자들은 요오드 혼합물을 더욱 간편하게 제거할 수 있는 방법을 찾기 위하여 노력하여 오던 중, 황철석을 이용하여 요오드산 이온 또는 요오드를 요오드 이온으로 변화시킨 후 기존 요오드 이온 제거에 주로 사용되던 유기 강염기성 음이온교환수지를 이용하여 요오드 혼합물을 간단하고 빠르게 제거할 수 있음을 알아내어 본 발명을 완성하였다.The present inventors have been trying to find a way to remove the iodine mixture more easily, the organic strong basic anion that was mainly used to remove iodine ions or iodine ions to iodine ions using pyrite The present invention was completed by finding that the iodine mixture can be removed simply and quickly using an exchange resin.

본 발명의 목적은 요오드와 요오드산 이온 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 함유하는 수용액 또는 폐수에서 상기 요오드 및 요오드산 이온을 보다 용이하게 제거할 수 있는 방법을 제공하기 위한 것이다.
It is an object of the present invention to provide a method for more easily removing the iodine and iodide ions from an aqueous solution or wastewater containing at least one selected from iodine and iodic ions.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 수용액 또는 폐수중에 존재하는 요오드 또는 요오드산 이온 또는 이들 모두를 황철석과 반응시켜 하기 반응식 1과 같이 요오드 이온으로 변화시킨 후 생성된 요오드 이온 및 원래 존재하던 요오드 이온을 강염기성 음이온이온교환수지를 이용하여 이온교환시킴으로써 요오드 혼합물(요오드, 요오드산 이온 및 요오드 이온)을 동시에 제거하는 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention reacts iodine or iodide ions present in an aqueous solution or waste water with pyrite to change to iodine ions, as shown in Scheme 1 below, thereby producing iodine ions and original iodine ions. Provided is a method of simultaneously removing iodine mixtures (iodine, iodide ions and iodine ions) by ion exchange using a strong basic anion exchange resin.

[반응식 1]     Scheme 1

FeS2 FeS2 FeS 2 FeS 2

2IO3 - ----→ I2 ----→ 2I- 2IO 3 - ---- → I 2 ---- → 2I -

본 발명의 다른 구성에 따르면, 상기 요오드 또는 요오드산 이온 또는 이들 모두를 함유하는 수용액 또는 폐수와 황철석의 반응은 상기 수용액 또는 폐수를 황철석으로 충전된 컬럼에 일정유속으로 통과시킴으로 반응시킨다.According to another configuration of the present invention, the reaction of the aqueous solution or wastewater and pyrite containing the iodine or iodide ions or both is reacted by passing the aqueous solution or wastewater through a column filled with pyrite at a constant flow rate.

본 발명에 따라 상기 수용액 또는 폐수의 컬럼 통과 유속은 통과되는 수용액 또는 폐수가 황철석과 충분히 반응할 수 있는 시간으로 조정할 수 있으며, 바람직하기로는 상기 반응시간은 10분 내지 20분으로 조절한다. 만일 상기 유속을 너무 빠르게 하여 반응시간을 10분 미만으로하면, 충분한 반응이 일어나지 않아 완전히 요오드 이온으로 전환되지 못하는 단점이 있고, 만일 20분 이상으로 하면 처리속도 가 떨어지는 단점이 있어 바람직하지 않다.According to the present invention, the flow rate of the column through the aqueous solution or the wastewater can be adjusted to the time that the aqueous solution or the wastewater can sufficiently react with pyrite, preferably the reaction time is adjusted to 10 minutes to 20 minutes. If the flow rate is made too fast and the reaction time is less than 10 minutes, there is a disadvantage that the reaction is not fully converted to iodine ions due to insufficient reaction, and if it is 20 minutes or more, there is a disadvantage in that the treatment speed is lowered.

상기와 같이 본 발명의 구성에 따라 수용액 또는 폐수 중에 포함된 요오드 및 요오드산 이온은 황철석에 의하여 요오드 이온으로 환원되고, 최종적으로 요오드 이온은 유기 강염기성 유기이온교환수지를 사용하여 용이하게 제거할 수 있게 된다.As described above, the iodine and iodide ions contained in the aqueous solution or the waste water are reduced to iodine ions by pyrite, and finally the iodine ions can be easily removed using an organic strong basic organic ion exchange resin. Will be.

이하 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

황철석은 지구상에 비교적 많이 분포하는 광물로 주성분은 FeS2이다. 지금까지 연구된 바로는 황철석을 이용하여 요오드 이온을 흡착 제거하기 위한 실험이 실시된 바 있으나, 그 효과가 미미하다고 알려져 있다. 또한 미국의 M. Fuhrman 등(Applied Geochemistry, Vol. 13. pp127-141, 1998)은 요오드산 이온이 황철석과 반응하여 요오드가 생성되며, 생성된 요오드의 일부가 황철석 표면에 흡착한다고 보고한 바 있다. 그런데 본 발명에서는 요오드산 이온과 요오드는 각각 황철석과 반응하여 두 물질 모두 최종적으로 요오드 이온으로 변화됨을 처음으로 확인하였다. Pyrite is a relatively widely distributed mineral on Earth and its main component is FeS 2 . Until now, experiments have been conducted to adsorb and remove iodine ions using pyrite, but the effect is known to be insignificant. In addition, M. Fuhrman et al. (Applied Geochemistry, Vol. 13. pp127-141, 1998) reported that iodine ions react with pyrite to produce iodine, and some of the iodine adsorbed on the pyrite surface. . However, in the present invention, it was confirmed for the first time that both iodine ions and iodine react with pyrite, and both materials finally change to iodine ions.

특히 황철석은 분쇄에 의하여 입자의 크기를 조절할 수 있기 때문에 0.2~0.8 mm 크기의 입상으로 하여 컬럼 용기에 채우고, 요오드와 요오드산 이온 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 함유하는 수용액 또는 폐수를 통과시키면 연속적으로 요 오드와 요오드산 이온을 요오드 이온으로 변화시키는 공정이 가능하다. Particularly, pyrite can be adjusted to a particle size by pulverization, so that the granules are 0.2 to 0.8 mm in size and filled into the column container, and continuously passed through an aqueous solution or wastewater containing at least one selected from iodine and iodide ions. A process for converting iodine and iodide ions into iodine ions is possible.

상기와 같이 본 발명에 따라 황철석에 의해 수용액 또는 폐수중의 요오드 및 요오드산 이온을 요오드 이온으로 변화시킨 후, 기존의 유기 강염기성 음이온 이온교환수지로 요오드 이온을 제거하는 방법을 제공함으로써 요오드 혼합물(요오드, 요오드산 이온 및 요오드 이온)의 제거효율과 공정의 효율성을 기존의 방법에 비하여 크게 향상 시킬 수 있다. 본 발명에 의한 요오드 혼합물의 처리 공정의 한 예를 도 1에 나타내었다. As described above, after changing the iodine and iodine ions in aqueous solution or wastewater by pyrite into iodine ions in accordance with the present invention, the iodine mixture ( Removal efficiency and process efficiency of iodine, iodide ion and iodine ion) can be greatly improved compared to the existing methods. An example of the treatment process of the iodine mixture according to the present invention is shown in FIG. 1 .

도 1에 도시된 바와 같이 요오드 혼합물(요오드, 요오드산 이온 및 요오드 이온) 함유 수용액 또는 폐수를 일정량의 황철석이 충전된 황철석 충전탑(1)을 통과시켜 함유된 요오드 혼합물을 요오드 이온으로 전환한 후 이를 다시 유기 강염기성 음이온교환수지가 충전된 충전탑(2)을 통과시켜 요오드 이온을 흡착함으로 상기 충전탑(2)을 거쳐 배출되는 배출수에서는 요오드 혼합물이 완전히 제거된다.As shown in FIG . 1 , an aqueous solution or wastewater containing iodine mixtures (iodine, iodine ions and iodine ions) is passed through a pyrite packed column 1 filled with a quantity of pyrite to convert the contained iodine mixture into iodine ions. The iodine mixture is completely removed from the discharged water discharged through the packed tower 2 by adsorbing iodine ions through the packed tower 2 filled with the organic strong basic anion exchange resin.

이하 실시예에 의하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명이 실시예에 의하여 한정되는 것은 아님은 물론이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the following examples. The following examples are merely illustrative of the present invention, of course, the present invention is not limited by the examples.

<실시예 1><Example 1>

요오드산 이온 10㎎/L를 함유하는 1,000 mL 수용액에 황철석 분말 2g을 넣 고, 교반기로 교반하면, 약 6시간후 요오드산 이온의 약 99%가 요오드 이온으로 변화하였음을 이온크로마토그라피와 요오드이온 선택 전극을 사용하여 확인할 수 있었다. 2 g of pyrite powder was added to a 1,000 mL aqueous solution containing 10 mg / L of iodine ions and stirred with a stirrer. After about 6 hours, about 99% of the iodine ions were converted to iodine ions. Ion chromatography and iodine ion It could be confirmed using the selection electrode.

<실시예 2><Example 2>

상기 반응 시간을 4시간으로 하는 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 요오드산 이온을 측정한 결과 요오드 이온으로 약 75% 만이 변환되었음을 확인할 수 있었다. Except that the reaction time was 4 hours as in Example 1, the measurement of iodine ions was confirmed that only about 75% conversion to iodine ions.

<실시예 3><Example 3>

요오드 10㎎/L를 함유하는 1,000 mL 수용액에 황철석 분말 2g을 넣고, 교반기로 교반하면, 약 1시간후 요오드의 약 99%가 요오드 이온으로 변화하였음을 요오드 이온 선택 전극을 사용하여 확인할 수 있었다.2 g of pyrite powder was added to a 1,000 mL aqueous solution containing 10 mg / L of iodine and stirred with a stirrer. After about 1 hour, it was confirmed by using an iodine ion selective electrode that about 99% of iodine was changed to iodine ions.

<실시예 4><Example 4>

상기 반응 시간을 30분으로 하는 외에는 실시예 3과 동일하게 하여 요오드 이온을 측정한 결과 요오드 이온으로 변환이 약 65 % 정도만 되었음을 확인할 수 있었다. Except that the reaction time was 30 minutes, the iodine ion was measured in the same manner as in Example 3, and it was confirmed that only about 65% of the iodine ion was converted.

<실시예 5>Example 5

요오드산 이온과 요오드를 각각 5㎎/L를 함유하는 1,000 mL 수용액에 황철석 분말 2g을 넣고, 교반기로 교반하면, 약 6시간후 요오드산 이온과 요오드의 약 99%가 요오드 이온으로 변화하였음을 요오드 이온 선택 전극을 사용하여 확인할 수 있었다.2 g of pyrite powder was added to a 1,000 mL aqueous solution containing 5 mg / L of iodine ions and iodine, and stirred with a stirrer. After about 6 hours, about 99% of iodine ions and iodine were changed to iodine ions. It could be confirmed using an ion selective electrode.

<실시예 6><Example 6>

상기 반응 시간을 4시간으로 하는 외에는 실시예 5과 동일하게 하여 요오드 이온을 측정한 결과 요오드 이온으로 약 85% 정도가 변환되었음을 확인할 수 있었다. Except that the reaction time was 4 hours, the iodine ions were measured in the same manner as in Example 5, and it was confirmed that about 85% of the iodine ions were converted.

<실시예 7><Example 7>

평균 입경 0.3 mm 크기의 황철석 20 mL를 유리 컬럼에 채운 다음, 요오드산 이온 10㎎/L를 함유하는 1,000 mL 수용액을 1.5 mL/min(반응시간 15분)의 유속으로 통과시키고 컬럼에서 나온 용액의 요오드산 이온과 요오드 이온의 농도를 측정한 결과, 요오드산 이온의 99% 이상이 요오드 이온으로 변화하였음을 확인할 수 있었다. Fill a glass column with 20 mL of pyrite with an average particle diameter of 0.3 mm, then pass a 1,000 mL aqueous solution containing 10 mg / L of iodide ion at a flow rate of 1.5 mL / min (reaction time 15 minutes) and As a result of measuring the concentrations of iodine ions and iodine ions, it was confirmed that more than 99% of the iodine ions were changed to iodine ions.

<실시예 8><Example 8>

상기 유량을 4 mL/min(반응시간 5분)로 하는 외에는 실시예 7과 동일하게 하여 요오드산 이온과 요오드 이온의 농도를 측정한 결과, 요오드산 이온의 80%가 요오드 이온으로 변화된 것으로 나타났다. The concentration of iodine ions and iodine ions was measured in the same manner as in Example 7, except that the flow rate was 4 mL / min (reaction time 5 minutes). As a result, 80% of the iodine ions were changed to iodine ions.

<실시예 9>Example 9

상기 유량을 2 mL/min(반응시간 10분)로 하는 외에는 실시예 7과 동일하게 하여 요오드산 이온과 요오드 이온의 농도를 측정한 결과, 요오드산 이온의 90%가 요오드 이온으로 변화된 것으로 나타났다.The concentration of iodine ions and iodine ions was measured in the same manner as in Example 7, except that the flow rate was 2 mL / min (reaction time 10 minutes). As a result, 90% of the iodine ions were changed to iodine ions.

<실시예 10><Example 10>

상기 유량을 1 mL/min(반응시간 20분)로 하는 외에는 실시예 4와 동일하게 하여 요오드산 이온과 요오드 이온의 농도를 측정한 결과, 요오드산 이온의 99%가 요오드 이온으로 변화된 것으로 나타났다.The concentration of iodine ions and iodine ions was measured in the same manner as in Example 4 except that the flow rate was 1 mL / min (reaction time 20 minutes). As a result, 99% of the iodine ions were changed to iodine ions.

<실시예 11><Example 11>

요오드산 이온 5㎎/L와 요오드 이온 5㎎/L를 함유하는 1,000 mL 수용액을 통과시키는 외에 실시예 7과 동일하게 실시하였다. 그 결과 또한 실시예 7과 동일한 결과를 얻었다.The same procedure as in Example 7 was carried out except that a 1,000 mL aqueous solution containing 5 mg / L of iodine ion and 5 mg / L of iodine ion was passed through. As a result, the same results as in Example 7 were obtained.

<실시예 12><Example 12>

실시예 7에서 황철석을 통과시켜 얻은 요오드 이온의 수용액을 Rohm & Haas사의 강염기성 유기이온교환수지인 Amberlite IRN 78로 채워진 유리 컬럼을 통과시 켜 요오드 이온을 유기이온교환수지의 -OH기와 이온교환함으로 수용액으로부터 요오드 이온을 완전히 제거하였다. An aqueous solution of iodine ions obtained by passing pyrite in Example 7 was passed through a glass column filled with Amberlite IRN 78, a strongly basic organic ion exchange resin from Rohm & Haas, to ion exchange iodine ions with -OH groups of the organic ion exchange resin. Iodine ions were completely removed from the aqueous solution.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 황철석을 이용한 수중 요오드 혼합물의 제거방법은 수용액 또는 폐수 중에 존재하는 요오드 또는 요오드산 이온을 황철석과 반응시켜 요오드 이온으로 환원시킨 후 유기 강염기성 음이온교환수지로 완전히 제거하는 방법으로 반응속도가 비교적 빠를 뿐만 아니라 공정이 간단하며 연속운전이 가능하다는 장점이 있다. 또한 본 발명의 방법은 원 수용액 또는 폐수중에 존재하는 요오드 이온과 요오드산 이온의 몰비에 관계없이 요오드 혼합물을 모두 제거할 수 있으며, 각종 원자력 산업에서 발생하는 방사성 폐수처리를 비롯하여 요오드를 취급하고 있는 일반산업 분야에도 유용하게 적용될 수 있다.
The method for removing iodine in water using pyrite of the present invention constituted as described above is to remove iodine or iodide ions present in an aqueous solution or wastewater with pyrite to reduce the iodine ions and then completely remove them with an organic strong base anion exchange resin. This method has the advantage that the reaction speed is relatively fast and the process is simple and continuous operation is possible. In addition, the method of the present invention can remove all iodine mixtures regardless of the molar ratio of iodine ions and iodide ions present in the original aqueous solution or waste water, and handles iodine, including radioactive wastewater treatment generated in various nuclear industries. It can be usefully applied to industrial fields.

Claims (5)

요오드(I2) 및 요오드산 이온(IO3 -) 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 함유하는 수용액 또는 폐수로부터 상기 요오드 및 요오드산 이온을 제거하는 방법에 있어서, 요오드 또는 요오드산 이온 또는 이들 모두를 함유하는 수용액 또는 폐수를 황철석과 반응시켜 요오드 이온(I-)로 변화시킨 후 생성된 요오드 이온 및 원래 존재하던 요오드 이온을 이온교환수지를 이용하여 이온교환시킴으로써 요오드, 요오드산 이온 및 요오드 이온을 제거함을 특징으로 하는 황철석을 이용한 수중 요오드 혼합물의 제거방법.In the method for removing the iodine and iodide ions from an aqueous solution or wastewater containing any one or more selected from iodine (I 2 ) and iodide ions (IO 3 ), iodine or iodide ions or both is reacted with pyrite the aqueous solution or waste water to an iodine ion (I -) by ion exchange using an ion exchange resin, the iodine ion was the iodine ion and originally present generation was changed to the elimination of iodine, iodate ion, and iodine ion A method for removing an iodine mixture in water using pyrite. 제 1항에 있어서, 상기 요오드 또는 요오드산 이온 또는 이들 모두를 함유하는 수용액 또는 폐수와 황철석의 반응은 상기 수용액 또는 폐수를 황철석으로 충전된 컬럼에 일정유속으로 통과시켜 반응시킴을 특징으로 하는 황철석을 이용한 수중 요오드 혼합물의 제거방법.The method of claim 1, wherein the reaction of the aqueous solution or wastewater containing pyrite and iodine or iodic ions or both and pyrite reacts by passing the aqueous solution or wastewater through a column filled with pyrite at a constant flow rate. Method of removing the used iodine mixture in water. 제 1항에 있어서, 상기 이온교환수지는 유기 강염기성 음이온이온교환수지임을 특징으로 하는 황철석을 이용한 수중 요오드 혼합물의 제거방법.The method of claim 1, wherein the ion exchange resin is an organic strong basic anion ion exchange resin. 제 2항에 있어서, 상기 수용액 또는 폐수의 컬럼 통과 유속은 수용액 또는 폐수와 황철석의 반응이 10분 내지 20분으로 될 수 있게 조절됨을 특징으로 하는 황철석을 이용한 수중 요오드 혼합물의 제거방법. 3. The method of claim 2, wherein the flow rate of the column through the aqueous solution or the wastewater is controlled to allow the reaction of the aqueous solution or the wastewater and pyrite to be 10 minutes to 20 minutes. 제 4항에 있어서, 상기 수용액 또는 폐수의 컬럼 통과 유속은 수용액 또는 폐수와 황철석의 반응이 15분으로 될 수 있게 조절됨을 특징으로 하는 황철석을 이용한 수중 요오드 혼합물의 제거방법. 5. The method of claim 4, wherein the flow rate of the column through the aqueous solution or the wastewater is controlled such that the reaction of the aqueous solution or the wastewater with pyrite is 15 minutes.
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대한환경공학회지, 28(2), 2006년, 최승우와 박승조,

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