TW494087B - Method to remove metal cation - Google Patents

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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。
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