TW494087B - Method to remove metal cation - Google Patents

Description

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 494087 A7 __JB7^_ 五、發明說明（1) 本發明是有關一種方法，其藉由在陽離子交換樹脂中 的結合，而去除金颶陽離子。 在通常去除污染的方法之中會産生金羼陽離子，其必 須被去除。因此，此陽離子，其在被溶解的腐蝕所産生 的經常的陽離子，是在離子交換樹脂上進行而被結合。 然而它本身還可以以陽離子處理，其來自不再須要的保 護層。此種保護層是必須的，以防止在清除污染期間對 基材金屬之侵蝕。此等陽離子還可以具有放射性。 由DE 4 1 1 7 6 2 5 C2可得知一種清除方法，其尤其可 以用於清除金颶構件表面之污染。此外，此種方法提供 ，由陽離子交換樹脂溶液所結合之金屬陽離子，以清除 化學劑來再生c首先，三價的鐵被還原成二價的鐵，此 三價的鐵不能完全由溶液中去除。重要的是，此清除化 學劑可再生。 本發明以此課題為基礎，其規範一種去除金屬陽離子 的方法，其以明顯的較迄今通常為少的陽離子交換樹脂 也可以達到目的。因此它應該改善陽離子交換樹脂的容 量，以産生較迄今為少的負載陽離子交換樹脂，其為去 除廢物時所必須。 根據本發明的目的因而獲得解決，此形成金屬離子之 金屬的原子價的值變得最小，並且此金羼陽離子，其金 颶具有最低的原子價，在陽離子交換樹脂中結合。 本發明是基於此認知，卽當金屬陽離子之金颶的原子 價較小時，在相同數量的陽離子交換樹脂中，可以化合 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I,— ：--------衣------- 訂—^------ (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 494087 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（2 ) 更多的金屬陽離子。因此而至高無上此優點，即可以以 少量的陽離子交換樹脂，以便結合相同數董的金屬陽離 子。只要以根據本發明所設計的方法，使得金屬的原子 價變小至可能的最低值。因此産生較小負載的陽離子交 換樹脂，此對於樹脂有利地須要較小的廢物處理容量。 例如當將金屬由二價轉換成一價時，須要50%較少的 樹脂。當將金屬由三價變成為二價時，須要33%較少的 樹脂。它因此産生顯箸的節省。 此金屬的價數是例如是經由在溶液中金靥陽離子 的還原而變小，此種化學方法是可以相當容易地實行。 例如將在溶液之中之有機化合物的陽離子還原，並且 然後對此溶液以紫外光（UV)照射。 特別合適的有機化合物是乙二酸四乙酸（EDTA)或皮考 林酸。它還可以使用這些酸的混合物。例如此方法可以 修改，使得此有機化合物與所結合的金颶陽離子在陽離 子交換樹脂中再度産生，並且在一個循環製程中可以再 被使用。因此得到比特別的優點，即此有機化合物，例 如是乙二函f四乙酸（EDTA),不須要經常的供應，而可以 以相當少數量之有機化合物達成目的。 此金羼陽離子的金羼例如是鐵，鎳及/或鉻待別是金 屬鐵，其首先至少部份是三價，此三價的鐵然後被轉變 成兩價。 在氧化層中，其應被去除的是，除了經常存在的兩價 錁化鐵之外並有三價的鉻化鐵之兩種穩定的價位，即兩 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I* ----------------訂---；----.— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 494087 A7 B7_ 五、發明說明（3 ) 價與三價。鐵是此種層的主要構成成份。此由氣化物構 成的靥中三價鐵的成份可以取決於可去除污染的核子技 術裝置之特性而大於90 %。因此而産生，僅僅藉由將三 價的鐵轉變成兩價的鐵，此待去除之廢物數量大約減少 30%。因此可以有利地節省30%陽離子交換樹脂，所以 可以以顯箸較小的廢物處理容積達成目的。 以根據本發明的方法，可以尤其獾得其優點，必須去 除少量的陽離子交換樹脂，然而還有此形成的陽離子由 於其金屬較少的價數而牢固地結合於樹脂之上。此意味 箸此陽離子交換樹脂的突破未必是真的。因此所得出陽 離子的缺點經由陽離子交換樹脂而減少。其包括對於裝 置的清洗時間，此還包含從所使用的溶液去除陽離子的 時間，顯箸地縮短。其裝置停機時間，尤其是核子技術 裝置的停機時間，其對於去除污染的目的是有利的較以 前為短。 以下是各値化學反應，其在根據本發明的方法的進行 期間，根據一些例子而列舉。因此其說明像是三價鐵的 陽離子之去除： 三價鐵的氧化物可以在核子技術的裝置之中是具有污 染的層或是保護層之組成部份。 首先是由一個此種三價鐵之氧化物借助於一個有機化 合物，例如是借助於乙二四乙酸（EDTA),其形成一種 三價鐵之有機化合物，它是存在於稀薄的溶液之中。因 此是三價鐵之溶液組成成份之陽離子。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 丨：---Ί--------------^—訂---a------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 494087 A7 B7 五、發明說明（4 ) 在一個第二步驟之中，此三價鐵之有機化合物的溶液 以紫外線光照射。它因此産生二價鐵以及二氣化破之有 機化合物溶液。由EP 0 753 196 B1可以得知以紫外光 照射以還原鐵之方法。 在第三步驟之中，此現在存有之二價鐵之有機化合物 溶液經由陽離子交換樹脂的伴隨。在那裡此二僙鐵的陽 離子被結合。其存留此有機化合物，例如是乙二®务四乙 酸（EDTA),其於第一步驟中使用。在一循環製程之中， 此在第三步驟中所發展的有機化合物可以於第一步驟中 再使用，甚至其他三價鐵的氣化物應該被清除。 當所有的二價鐵的氧化物被清除，而存留剩餘少量的 有機化合物。這可以用熟知的方法，例如以EP 0 527 416 B1的方法去除。此外只剩餘存留水，二氣化碩，以及一 値相對於熟知方法顯著變小數置的剩餘陽離子交換樹脂 ，其只包含二價鐵陽離子。 此有利地産生如此少的陽離子交換樹脂，以一値小的 廢物處理容器就可以將其裝載。 (請先閱讀背面之注音心事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 494087

   六、申請專利範圍 第88119436號「去除金屬陽離子所用之方法」專利案 (90年12月修正） Λ申請專利範圍 1· 一種藉由在陽離子交換樹脂中結合的方式而去除金屬陽 離子之方法，其特徵爲： 將形成金屬陽離子之金屬的價數變成爲可能的最低値， 並且此金屬陽離子，其金屬具有可能的最低價數，是在 陽離子交換樹脂中結合。 2·如申請專利範圍第1項之方法，其中 此金屬的價數經由在溶液中金屬陽離子的還原而變小。 3·如申請專利範圍第2項之方法，其中 將有機化合物在所提供的溶液中還原，並且然後此溶液 以紫外光照射。 4. 如申請專利範圍第3項之方法，其中 此有機化合物是乙二綠四乙酸（EDTA)或皮考林酸。 5. 如申請專利範圍第3項之方法，其中 此有機化合物與金屬陽離子的結合是在離子交換樹脂中 再度產生，並且於循環製程中再度使用。 6·如申請專利範圍第4項之方法，其中 此有機化合物與金屬陽離子的結合是在離子交換樹脂中 再度產生，並且於循環製程中再度使用。 7·如申請專利範圍第1至6項中任一項之方法，其中 此金屬是鐵、鎮、及/或鉻。 8·如申請專利範圍第7項之方法，其中 此金屬首先至少部份是三價鐵，並且此三價鐵被轉變成 二價鐵。