JP2012250198A - ヨウ素酸イオンの除去・吸着方法 - Google Patents

Abstract

【課題】溶液中のヨウ素酸イオンを効率的に除去・吸着する方法を提供する。
【解決手段】ベースポリマーとしてのアクリロニトリルを含むモノマー組成物を重合して得られるポリマーとポリアミン系化合物に由来するキレート性置換基を持つブレンドポリマーとからなるキレート性イオン交換繊維体である吸着体を用い、１）溶液中でヨウ素酸イオンに還元剤を作用させる工程、さらに必要に応じて、生じたヨウ化物イオンに酸化剤を作用させる工程を含み、２）ヨウ素分子、及び／又は、ポリヨウ素イオンを除去・吸着する工程、を含む。
【選択図】なし

Description

本発明は、溶液中のヨウ素酸イオンを効率的に除去・吸着する技術に関する。

原子力発電所、特に原子炉の冷却系や排気系において、核燃料棒にピンホール等の破損があると、¹²⁹Ｉや¹³¹Ｉの核分裂生成物が排出される。このうち、¹²⁹Ｉは半減期が１０⁷年ときわめて長いが、排出量が少量で且エネルギーも低いという特徴がある。一方、¹³¹Ｉは半減期が８日と短いが、排出量が多く、エネルギーが高いという特徴を有している。したがって、原子炉の排水・排気系においてもっとも危険な核分裂生成物核種は、¹³¹Ｉで、原子力施設における測定評価の対象になっている。

また、使用済み核燃料再処理施設においては、原子力施設から使用済みの核燃料が運び込まれるまでには長い日時が経過しており、半減期の短い¹³¹Ｉの存在量は少ないが、半減期の長い¹²⁹Ｉは多量に存在する。

原子力施設から排出される放射性ヨウ素の主たる化学形は、ヨウ素（Ｉ₂）、ヨウ化水素酸（ＨＩ）、ヨウ化メチル（ＣＨ₃Ｉ）の３種類と言われている。

従来、原子力施設から排出される放射性ヨウ素を除去する方法としては、次の方法が用いられている。
（１）ヨウ化カリウム（ＫＩ）を添着した添着活性炭を大量に使用して、放射性ヨウ素である¹³¹Ｉを非放射性のヨウ素と同位体交換することによって捕集する；
（２）ヨウ素含有気体又は液体を、トリエチレンジアミン（ＴＥＤＡ）を添着した添着活性炭に接触させて、３級アミノ基とヨウ化メチルとを反応させることによって除去する；
（３）ヨウ素含有気体又は液体を、銀ゼオライトに接触させて、ヨウ化銀として捕集する。

このうち、ヨウ化メチルの除去については、上記（２）及び（３）の除去技術が適用される。また、ヨウ化水素酸は酸性であるので、アルカリ添着活性炭や強塩基性アニオン交換体で除去することができる。更に分子状のヨウ素（Ｉ₂）を除去する方法としては、ＫＩに吸収させる方法や、ポリビニルピロリドンをグラフト重合した高分子素材を用いる方法などがある。

しかしながら、上記に示すヨウ化カリウムやＴＥＤＡを添着した添着活性炭を使用する方法は、大量の活性炭を必要とするためにコストが高くなると同時に、使用した後の活性炭の処理が問題となる。また、銀ゼオライトを使用する方法は、銀ゼ
オライトが高価であると同時に、脱水や１５０℃での加熱が必要なことなど、プロセスが複雑で、且つ放射性ヨウ素の除去率が満足できるものではなかった。

更に大きな問題は、ヨウ素（Ｉ₂）やヨウ化水素酸などのイオン性物質とヨウ化メチルのような非イオン性物質とは、除去方法が全く異なり、これらが混在する系から放射性ヨウ素を完全に除去するためには、両方の技法を組合せて用いなければならず、除去方法が複雑になるという点であった。

特開平９−１５００６６号公報 特開昭６２−２３８３３７号公報 特開２００１−１１３２０号公報 特開平６−２２７８１３号公報 特開平１−２３４４２８号公報

本発明はかかる事情に鑑みて成されたものであって、溶液中のヨウ素酸イオンを効率的に除去・吸着する方法を提供することを課題とする。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、溶液中のヨウ素酸イオンに還元剤を作用させ、分子状ヨウ素とした後、吸着体にて除去することにより上記課題を解決可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の特徴の一つは、溶液中に存在するヨウ素酸イオンを吸着体で除去するに際して、
１）溶液中でヨウ素酸イオンに還元剤を作用させる工程、
２）ヨウ素分子、及び／又は、ポリヨウ素イオンを吸着体により除去・吸着する工程、
を含むことを特徴とするヨウ素酸イオンの除去方法である。

本発明の別の特徴の一つは、前記溶液中でヨウ素酸イオンに還元剤を作用させる工程が、溶液中でヨウ素酸イオンに過剰の還元剤を作用させる工程であり、続いて、前記工程で生じるヨウ化物イオンに酸化剤を作用させる工程を含み、続いて、前記２）ヨウ素分子、及び／又は、ポリヨウ素イオンを吸着体により除去・吸着する工程を行うことを特徴とするヨウ素酸イオンの除去方法である。

本発明の別の特徴の一つは、前記吸着体のヨウ素飽和吸着量が１００ｇ／ｋｇ以上であることを特徴とするヨウ素酸イオンの除去方法である。

本発明の別の特徴の一つは、前記吸着体がポリアミン系のキレート性置換基を持つイオン交換体であることを特徴とするヨウ素酸イオンの除去方法である。

本発明の別の特徴の一つは、前記ポリアミン系のキレート性置換基が低分子ポリアミンであること特徴とするヨウ素酸イオンの除去方法である。

本発明の別の特徴の一つは、前記低分子ポリアミンがエチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、トリエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ヘキサメチレンテトラミン、ペンタエチレンヘキサミン、ヘキサメチレンヘプタミンからなる群から選ばれる１以上の化合物であることを特徴とするヨウ素酸イオンの除去方法である。

本発明の別の特徴の一つは、前記イオン交換体がキレート性繊維であることを特徴とするヨウ素酸イオンの除去方法である。

本発明の別の特徴の一つは、前記キレート性繊維がベースポリマー（Ａ）とポリアミン系化合物に由来するキレート性置換基を持つブレンドポリマー（Ｂ）からなるキレート性繊維であることを特徴とするヨウ素酸イオンの除去方法である。

本発明の別の特徴の一つは、前記キレート性繊維中のベースポリマー（Ａ）がアクリロニトリルを含むモノマー組成物を重合して得られるポリマーであることを特徴とするヨウ素酸イオンの除去方法である。

本発明の別の特徴の一つは、前記ベースポリマー（Ａ）がモダアクリル系ポリマーであることを特徴とするヨウ素酸イオンの除去方法である。

本発明の別の特徴の一つは、前記還元剤が亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、チオ硫酸塩、亜硫酸ガスなどの含硫黄化合物からなる群から選ばれることを特徴とするヨウ素酸イオンの除去方法である。

本発明の別の特徴の一つは、前記酸化剤が次亜塩素酸ナトリウム、塩素、過酸化水素からなる群から選ばれることを特徴とするヨウ素酸イオンの除去方法である。

本発明の別の特徴の一つは、前記ヨウ素酸イオンが放射性ヨウ素を含むことを特徴とするヨウ素酸イオンの除去方法である。

本発明の方法によれば、溶液中のヨウ素酸イオンを効率的に除去・吸着することが可能となる。

本発明の実施例１〜４に係る各吸着体の全ヨウ素吸着率を示した図である。 本発明の比較例１〜４に係る各吸着体の全ヨウ素吸着率を示した図である。

本発明は、溶液中に存在するヨウ素酸イオンを吸着体で除去するに際して、１）該溶液中でヨウ素酸イオンに還元剤を作用させる工程、及び、２）ヨウ素分子、及び／又は、ポリヨウ素イオンを吸着体により除去・吸着することを特徴とするヨウ素酸イオンの除去・吸着方法である。

このようなヨウ素酸イオンを含む溶液としては、例えば¹²⁹Ｉや¹³¹Ｉなどの放射性ヨウ素を含むものや、天然ガス鉱床から湧出するヨウ素含有かん水などが考えられる。ヨウ素は¹³¹Ｉ、¹²⁹Ｉ、¹²³Ｉ等の放射性同位元素であってもよいし、安定同位体¹²⁷Ｉであってもよい。

一般にこれらの溶液中において、ヨウ素はヨウ素酸イオンやヨウ化物イオンなどのイオン形態で存在する。本発明の特徴は、水中に存在するヨウ素酸イオンに還元剤を作用させることにより、ヨウ素酸イオンをヨウ素分子、及び／又は、ポリヨウ素イオンに変換し、吸着体を用いて効率的に吸着するところにある。

一方で、還元剤の添加のみではヨウ素、及び／又は、ポリヨウ素イオンの他にヨウ化物イオンも生成する場合があり、このような場合には、生成したヨウ化物イオンを効率的に除去・吸着できない場合も考えられる。そこで、このような場合には、過剰の還元剤によりヨウ素酸イオンを全てヨウ化物イオンに変換した後、生成したヨウ化物イオンに酸化剤を作用させてヨウ素、及び／又はポリヨウ素イオンとし、しかる後に吸着体にて吸着することも出来る。かかる方法によれば生成したヨウ化物イオンを全てヨウ素、及び／又は、ポリヨウ素イオンとして除去・吸着できるために前述の問題を解消することが出来る。ここで還元剤の過剰量とは、溶液中のヨウ素酸イオンの少なくとも一部がヨウ化物イオンにまで還元される量を指す。この方法は溶液中にヨウ素酸イオンとヨウ化物イオンが共存する場合にも有用であり、様々な形態で処理水中に存在するヨウ素を全てヨウ素分子、及び／又はポリヨウ素イオンとして効率的に除去・吸着することが出来る。

ここで、過剰の還元剤とは該処理水中のヨウ素酸イオンが全てヨウ化物イオンにまで還元される量を言い、処理水の水質により異なるが、酸化還元電位で４００〜７００ｍＶ、好ましくは５８０〜６００ｍＶの範囲である。

本発明で用いる吸着体としては、ヨウ素分子、及び／又は、ポリヨウ素イオンを吸着可能な吸着体を用いることが出来る。例えば、通常の活性炭、ゼオライトの他、陰イオン交換体、ポリアミン型のイオン交換体などが例示される。活性炭やゼオライトとしてはヨウ素酸イオンの捕集効率をさらに高めるためにトリエチレンジアミンなどのポリアミン化合物や銀などを添着したものも使用できる。

吸着体としては、ヨウ素飽和吸着量が大きいものを用いることが好ましい。好ましい値は１００ｇ／ｋｇ以上、より好ましくは３００ｇ／ｋｇ以上、さらに好ましくは５００ｇ／ｋｇ以上である。ヨウ素飽和吸着量の大きい吸着体を用いることにより効率的にヨウ素酸イオンを吸着できる。

中でも、ポリアミン型のイオン交換体は選択性に優れ、他のイオンが多量に存在する処理水中からも効率的にヨウ素分子、及び／又はポリヨウ素イオンを除去・吸着できるため、好適に用いることが出来る。

このようなポリアミン型のイオン交換体はポリアミン系化合物に由来するキレート性置換基を有している。これらのポリアミン型化合物に由来するキレート性置換基はどのような方法で導入してもよいが、特にポリアミン系化合物と反応する置換基を有するポリマーをブレンドポリマーの前駆体として用いる方法が好適に用いられる。このような方法でポリアミン系キレート性置換基を導入することにより、架橋構造が同時に導入され、溶出の少ないキレート性置換基を得ることができるためである。また、前記ポリアミン系化合物と反応する置換基としては、例えばシアノ基やエポキシ基、カルボキシル基などが挙げられる。特にエポキシ基を用いると温和な条件でキレート性置換基が導入できるため好ましい。中でも、前記グリシジルメタクリレートを含むモノマー組成物を重合して得られるポリマーを好適に用いることができる。

ポリアミン系化合物としては低分子ポリアミンを好適に用いることができる。低分子ポリアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、１，４−ジアミノブタンおよび１，６−ジアミノヘキサンのような第１級ジアミン；ジメチルアミノプロピルアミン、ジエチルアミノプロピルアミンのような第１級−第３級ジアミン；例えばジエチレントリアミン、１，９−ジアミノ−５−アザノナン、１，１３−ジアミノ−７−アザトリデカン、トリエチレンテトラミンおよびテトラエチレンペンタミン、およびポリミン（Ｐｏｌｙｍｉｎ）（登録商標）として市販されているオリゴマー状ジアミノポリエチレンイミンの混合物のようなジ第１級−第２級アミン；および例えばピペリジン、ピペラジン、ジ−ｎ−ブチルアミン、モルホリンのような第２級アミンおよびジアミン；例えばエタノールアミン、ジエタノールアミンおよびジイソプロパノールアミン；例えばポリエチレンイミンやポリアリルアミンなどのような高分子状ポリアミンなどが例示され、これらのなかからいずれかの化合物を単独で用いても良いし、２以上の化合物を組み合わせて用いても良い。

中でも、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、トリエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ヘキサメチレンテトラミン、ペンタエチレンヘキサミン、ヘキサメチレンヘプタミンなどが好ましい。

また、上記ポリアミン系のキレート性置換基を持つイオン交換体としては、繊維形状を持つポリアミン系のキレート性繊維を用いることができる。キレート性繊維は一般的なビーズ状のイオン交換体に比べて比表面積が大きく、処理水との接触効率が高いために、反応速度が速いという特徴を有する。このため、酸化剤の作用により生成したヨウ素、及び／又はポリヨウ素イオンが効率的に吸着され、高速、かつ高効率で除去・吸着されるのである。

また、その繊維形状を利用することにより不織布や織物、編物など、様々な形状に加工することが可能であり、幅広い用途に応用することができる。このような繊維の製造方法は公知の紡糸方法を使用することが可能であり、例えば溶融紡糸法、湿式紡糸法、乾式紡糸法など目的に応じた方法を利用できる。

このようなキレート性繊維の製造方法としては、ポリアミン系化合物に由来するキレート性置換基を導入できるものであればよい。例えば、基材となるベースポリマー（Ａ）中にポリアミン系化合物に由来するキレート性置換基を持つブレンドポリマー（Ｂ）をブレンドするブレンド法や、基材となる繊維に放射線グラフトやグラフト重合などの方法を利用してポリアミン系化合物に由来するキレート性置換基を導入するグラフト法などがある。中でも、ブレンド法を用いると多量のキレート性置換基を導入することができ、ヨウ素酸イオンの吸着量が大きくなるため好ましい。

このブレンド法で用いるブレンドポリマー（Ｂ）としては、エポキシ基を持つポリマーにポリアミン系化合物を導入することにより得られるブレンドポリマーを好適に用いることができる。エポキシ基を持つポリマーとしては、グリシジルメタクリレートを含むモノマー組成物を重合して得られるポリマーを好適に用いることができる。グリシジルメタクリレートは他のビニル系モノマーと容易に共重合可能であり、ポリマー構造中にエポキシ基を比較的容易に導入可能であるという特徴を有する。

本発明のキレート性繊維は架橋構造が導入された繊維を好適に用いることができる。架橋構造はベースポリマー（Ａ）とブレンドポリマー（Ｂ）の間に架橋構造を持つものであってもよいし、ベースポリマー（Ａ）、及び／又はブレンドポリマー（Ｂ）がその内部に架橋構造を持つものであってもよいし、その両方であってもよい。

特に、ポリアミン類をキレート性置換基導入のための試薬として使用する際に、ベースポリマー（Ａ）、及びブレンドポリマー（Ｂ）の双方にアミンと反応する置換基が含まれる場合には、ベースポリマー（Ａ）内、及びブレンドポリマー（Ｂ）内での架橋に加えてベースポリマー（Ａ）、及びブレンドポリマー（Ｂ）の間にも架橋構造が導入されたイオン交換体が得られるため、一層好ましい。このようなイオン交換体ではよりポリマー成分の溶出が少なくなるためである。このようなイオン交換体の例としては、例えば前述のようにベースポリマー（Ａ）としてシアノ基を含有するモノマー単位を持つポリマーを、ブレンドポリマー（Ｂ）として反応性官能基にエポキシ基などを持つポリマーを持つものなどが挙げられる。

本発明で用いるベースポリマー（Ａ）に特別の制限はなく、ブレンドポリマー（Ｂ）とブレンド可能なものであればよい。ブレンドポリマー（Ｂ）にはキレート性置換基が含まれることは必須であるが、同時にベースポリマー（Ａ）にキレート性置換基が含まれていてもよい。ベースポリマー（Ａ）として、シアノ基を持つモノマーを含むモノマー組成物を重合して得られるポリマーを好適に用いることができる。シアノ基を持つモノマーを含むモノマー組成物を重合して得られるポリマーは適度な反応性と高い耐薬品性を持ち、架橋構造の導入も可能であるため、溶出が少ないキレート性繊維を製造することができる。シアノ基を持つモノマーとしては、アクリロニトリルを好適に用いることができる。アクリロニトリルを含むモノマー組成物を重合して得られるポリマーは、耐薬品性が高いだけでなく、油類、カビ、虫、細菌などによりその物性に影響を受けないという特徴を有しており、好ましい。

従って、本発明のベースポリマー（Ａ）として、モダアクリル系ポリマーを好適に用いることができる。モダアクリル系ポリマーは、そのモノマー単位として、アクリロニトリル３０〜７０重量部、ハロゲン含有ビニリデンモノマー及び／又はハロゲン含有ビニルモノマー７０〜３０重量部、及びこれらと共重合可能なビニル系モノマー０〜１０重量部を含むモノマー総量１００重量部を重合して得られるポリマーである。ここで、これらと共重合可能なモノマーとしては、例えばアクリル酸及びそのエステル、メタクリル酸及びそのエステル、アクリルアミド、メタクリルアミド、酢酸ビニル、ビニルスルホン酸及びその塩、メタリルスルホン酸及びその塩、スチレンスルホン酸及びその塩、２−アクリルアミド−２−メチルスルホン酸及びその塩などが挙げられ、それらの１種又は２種以上が用いられる。

上記のような方法で製造されたキレート性繊維はヨウ素の吸着量が大きいという特徴を有しており、より少ない量の吸着体で多くのヨウ素を吸着することが可能である。

本発明で使用する還元剤としては、ヨウ素酸イオンをヨウ素分子に還元可能なものであればいずれでもよく、例えば、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸アンモニウム等の亜硫酸塩類、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素カリウム等の亜硫酸水素塩類、チオ硫酸ナトリウム等のチオ硫酸塩類、亜硫酸ガス及び亜硫酸などの含硫黄化合物である。

また、本発明においては過剰の還元剤を加えてヨウ素酸イオンを全てヨウ化物イオンとした後、生成したヨウ化物イオンを酸化してヨウ素、及び／又はポリヨウ素イオンとして除去・吸着することも可能である。

この際、ヨウ化物イオンの酸化に使用する酸化剤としては、ヨウ化物イオンをヨウ素、及び／又はポリヨウ素イオンに酸化できるものであればよいが、中でも次亜塩素酸ナトリウム、塩素、過酸化水素などを好適に用いることができる。

酸化剤の添加量は処理水の水質や処理水中に含まれるヨウ化物イオンの濃度により異なるが、処理水中のヨウ化物イオンを全て酸化するのに必要な量以上である。通常は、次亜塩素酸ナトリウム（１２％ＮａＣｌＯ水溶液）であれば処理水１００部に対し２〜１２部、好ましくは５〜１０部の範囲である。

本発明の特徴は、通常の吸着体では除去・吸着の難しいヨウ素酸イオンに還元剤を作用させることにより、比較的吸着の容易なヨウ素、及び／又はポリヨウ素イオンに変換し、各種吸着体で吸着することにある。

さらに、本発明の特徴を最も顕著に発揮するのは前記吸着体としてポリアミン系置換基を持つキレート性繊維を用いた場合である。吸着速度に優れるキレート性繊維を使用することにより、還元により生じたヨウ素、及び／又はポリヨウ素イオンを効率的かつ高速で除去・吸着することが可能となる。

このような構成のもとでは、（式１）ないし（式４）で示される一連の反応により生成するヨウ素、及び／又はポリヨウ素イオンが即座に除去・吸着されるために平衡が傾き、残留したヨウ素酸イオンが逐次ヨウ素分子、及び／又はポリヨウ素酸イオンに変換される。このため、高速、かつ高効率でヨウ素酸イオンの除去・吸着が可能になるのである。

２ＩＯ₃ ^-＋１２Ｈ⁺＋１０ｅ^- → Ｉ₂＋６Ｈ₂Ｏ （式１）
Ｉ₂＋２ｅ^- → ２Ｉ^- （式２）
２Ｉ^- → Ｉ₂＋２ｅ^- （式３）
ｎＩ₂＋Ｉ^- → Ｉ_2n+1 ^- （式４）

以下、本発明を実施例に基づき具体的に説明するが、本発明は何らこれらに限定されるものではない。実施例の記載に先立ち、測定法等の定義について説明する。

＜ヨウ素飽和吸着量の測定法＞
吸着体０．２ｇを０．０５Ｎヨウ素標準液２０ｇに浸漬し、３日間放置した。その後、上澄み液を２ｍＬ採取し１０ｍＬのイオン交換水とでんぷん液を加えた。この溶液を０．０１Ｎのチオ硫酸ナトリウム水溶液で滴定し、上澄み液のヨウ素濃度を求めた。その結果から、次の式（５）によりヨウ素飽和吸着量を求めた。

Ａ＝（０．０５−ａ）×２５３．８×２０／０．２ （式５）
（Ａ：ヨウ素飽和吸着量、ａ：吸着後の上澄み液のヨウ素濃度）
なお、本特許においてヨウ素飽和吸着量はｇ／ｋｇで表され、１ｇ／ｋｇとは、１ｋｇの吸着体が飽和状態で１ｇのヨウ素を吸着することを示す。

＜キレート性繊維の作製＞
アクリロニトリル５６重量部、塩化ビニル４２重量部、パラスチレンスルホン酸ナトリウム２重量部よりなるモノマー組成物総量１００重量部を重合して得られるモダアクリル系ポリマー６０重量部と、ポリグリシジルメタクリレート４０重量部をアセトンに溶解し、原液濃度３０重量％の紡糸原液を得た。この紡糸原液を公知の方法にて湿式紡糸し、前駆基材としてモダアクリル繊維を得た。次に、この前駆基材５ｇを、１４０ｇの水とトリエチレンテトラミン６０ｇを含む反応溶液中で１２０℃にて６時間反応し、ポリアミン型キレート性繊維を得た。このキレート性繊維のヨウ素吸着量は９４８ｇ／ｋｇであった。

＜その他の吸着体＞
活性炭はクラレケミカル社製の銀添着活性炭（製品名：Ｔ−Ｓ）を使用した。ヨウ素飽和吸着量は６４４ｇ／ｋｇであった。ゼオライトは（株）東ソー社製の銀添着ゼオライト（製品名：ゼオラムＡ３）を使用した。ヨウ素飽和吸着量は０．０３ｇ／ｋｇであった。イオン交換樹脂は住化ケムテックス社製のキレート性イオン交換体（製品名：ＭＣ−８５０）を使用した。ヨウ素飽和吸着量は５００ｇ／ｋｇであった。各吸着体のヨウ素飽和吸着量を表１に示した。

（実施例１〜４）
ヨウ素酸カリウムを海水に溶解し、５３ｐｐｍのヨウ素酸イオンを含むヨウ素酸イオン標準液を作製した。この標準液１５ｇに、前記キレート性繊維、活性炭、ゼオライト、又は、イオン交換樹脂のいずれかの吸着体０．１５ｇを入れ、亜硫酸水素ナトリウムを過剰量となるように０．２ｇ加えた。その後、塩酸酸性とし、生じたヨウ化物イオンを３０％の過酸化水素水０．２ｇで酸化した。この溶液を室温にて攪拌し、１０分後、６０分後、１２時間後にそれぞれ吸着体をろ過して除いた。各時間におけるヨウ素酸イオン、及びヨウ化物イオンの残量をイオンクロマトグラフィーにて定量した。また、前記ヨウ素飽和吸着量の定量と同様の滴定操作により各時間におけるヨウ素吸着量を定量した。これらの測定結果から、各時間のろ液中に含まれるヨウ素酸イオン、ヨウ化物イオン及びヨウ素分子の濃度を求め、初期濃度との比較より各時間における全ヨウ素吸着率を求めた。なお、全ヨウ素吸着率は以下の（式６）により求めた。

全ヨウ素吸着率（％）＝［Ｃ₀−（Ｃ_IO3-＋Ｃ_I-＋Ｃ_I2×２）×１００／Ｃ₀
（式６）
（Ｃ_IO3-：ヨウ素酸イオン濃度、Ｃ_I-：ヨウ化物イオン濃度、Ｃ_I2：ヨウ素濃度、Ｃ₀：初期ヨウ素酸イオン濃度）
各時間におけるろ液中のヨウ素酸イオン、ヨウ化物イオン、及びヨウ素の濃度、さらに、これらの値から求めた全ヨウ素量、及び全ヨウ素吸着率を表２に示した。また、表２をグラフにしたものを図１に示した。

この結果から分かるように、いずれの吸着体を用いた場合にも１２時間後の全ヨウ素吸着率は約９０％となり、効率的にヨウ素酸イオンを除去・吸着できた。特に、吸着体としてキレート性繊維を用いた場合には６０分以内に全ヨウ素吸着率が９０％近くに達し、高速、かつ高効率でヨウ素酸イオンを除去・吸着できた。

（比較例１〜４）
ヨウ素酸カリウムを海水に溶解し、４９ｐｐｍのヨウ素酸イオンを含むヨウ素酸イオン標準液を作製した。この標準液１５ｇに、前記キレート性繊維、活性炭、ゼオライト、又は、イオン交換樹脂のいずれかの吸着体０．１５ｇを入れ、室温で攪拌した。実施例１〜４と同様、１０分後、６０分後、１２時間後にそれぞれ吸着体をろ過して除き、各時間におけるヨウ素酸イオン濃度、ヨウ化物イオン濃度、及びヨウ素の残量を測定した。この結果から、各時間における全ヨウ素の残量、及び全ヨウ素吸着率を求めた。

各時間におけるろ液中のヨウ素酸イオン、ヨウ化物イオン、及びヨウ素の濃度、これらの値から求めた各時間での全ヨウ素濃度、及び全ヨウ素吸着率を表３に示した。また、表３をグラフにしたものを図２に示した。

この結果から分かるように、還元剤を添加せず吸着を行った場合には、１２時間後にも全ヨウ素吸着率がほぼ０％であり、ヨウ素酸イオンを除去・吸着することは出来なかった。

これらの結果から分かるように、還元剤を添加してヨウ素酸イオンをヨウ素、及び／又はポリヨウ素イオンとすることにより、ヨウ素酸イオンを効率よく除去・吸着できる。特に、吸着体としてキレート性繊維を使用した場合には吸着速度が大きくなり、高速、かつ高効率での吸着が可能である。

Claims (13)

1. 溶液中に存在するヨウ素酸イオンを吸着体で除去するに際して、
   １）溶液中でヨウ素酸イオンに還元剤を作用させる工程、
   ２）ヨウ素分子、及び／又は、ポリヨウ素イオンを吸着体により除去・吸着する工程、
   を含むことを特徴とするヨウ素酸イオンの除去方法。
2. 前記１）溶液中でヨウ素酸イオンに還元剤を作用させる工程が、溶液中でヨウ素酸イオンに過剰の還元剤を作用させる工程であり、
   続いて、前記工程で生じるヨウ化物イオンに酸化剤を作用させる工程を含み、
   続いて、前記２）ヨウ素分子、及び／又は、ポリヨウ素イオンを吸着体により除去・吸着する工程を行うことを特徴とする請求項１に記載のヨウ素酸イオンの除去方法。
3. 前記吸着体のヨウ素飽和吸着量が１００ｇ／ｋｇ以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載のヨウ素酸イオンの除去方法。
4. 前記吸着体がポリアミン系のキレート性置換基を持つイオン交換体であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のヨウ素酸イオンの除去方法。
5. 前記ポリアミン系のキレート性置換基が低分子ポリアミンであること特徴とする請求項４に記載のヨウ素酸イオンの除去方法。
6. 前記低分子ポリアミンがエチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、トリエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ヘキサメチレンテトラミン、ペンタエチレンヘキサミン、ヘキサメチレンヘプタミンからなる群から選ばれる１以上の化合物であることを特徴とする請求項５に記載のヨウ素酸イオンの除去方法。
7. 前記イオン交換体がキレート性繊維であることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載のヨウ素酸イオンの除去方法。
8. 前記キレート性繊維がベースポリマー（Ａ）とポリアミン系化合物に由来するキレート性置換基を持つブレンドポリマー（Ｂ）からなるキレート性繊維であることを特徴とする請求項７に記載のヨウ素酸イオンの除去方法。
9. 前記キレート性繊維中のベースポリマー（Ａ）がアクリロニトリルを含むモノマー組成物を重合して得られるポリマーであることを特徴とする請求項８に記載のヨウ素酸イオンの除去方法。
10. 前記ベースポリマー（Ａ）がモダアクリル系ポリマーであることを特徴とする請求項９に記載のヨウ素酸イオンの除去・吸着方法。
11. 前記還元剤が亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、チオ硫酸塩、亜硫酸ガスなどの含硫黄化合物からなる群から選ばれることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のヨウ素酸イオンの除去方法。
12. 前記酸化剤が次亜塩素酸ナトリウム、塩素、過酸化水素からなる群から選ばれることを特徴とする請求項１〜１１いずれかに記載のヨウ素酸イオンの除去方法。
13. 前記ヨウ素酸イオンが放射性ヨウ素を含むことを特徴とする請求項１〜１２いずれかに記載のヨウ素酸イオンの除去方法。

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