JPH0140658B2 - - Google Patents

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JPH0140658B2
JPH0140658B2 JP57134801A JP13480182A JPH0140658B2 JP H0140658 B2 JPH0140658 B2 JP H0140658B2 JP 57134801 A JP57134801 A JP 57134801A JP 13480182 A JP13480182 A JP 13480182A JP H0140658 B2 JPH0140658 B2 JP H0140658B2
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JP
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water
aqueous medium
metal ions
metal
insoluble
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JP57134801A
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JPS5827684A (ja
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Jei Hatsuchi Merubin
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Dow Chemical Co
Original Assignee
Dow Chemical Co
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Publication date
Application filed by Dow Chemical Co filed Critical Dow Chemical Co
Publication of JPS5827684A publication Critical patent/JPS5827684A/ja
Publication of JPH0140658B2 publication Critical patent/JPH0140658B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/04Treating liquids
    • G21F9/06Processing
    • G21F9/12Processing by absorption; by adsorption; by ion-exchange

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Description

【発明の詳现な説明】 本発明は氎性媒質から金属むオンたずえばラゞ
りムを陀去しうる氎䞍溶性、芪氎性の暹脂に関す
る。 金属むオンを含む氎性液流を䜿甚する倚くの工
業においお、このようなむオンは䟡倀のある及び
たたは非垞に責任のあるものであるためこの
ような流れから該むオンを陀去するこずが必芁で
ある。䟋瀺ずしおあげうる工業は攟射性の金属む
オンたずえばラゞりムを含む氎性液流を䜿甚する
工業、たずえば原子炉を䜿甚する工業、病院、自
治䜓事業、科孊研究所、および䟡倀ある金属の採
鉱に関係する工業である。 たずえば、公衆の氎䟛絊源からの自然発生のラ
ゞりムおよびたたはバリりムの陀去においお、
むオン亀換軟化プラントならびに石灰軟化プラン
トの䜿甚を包含する皮々の氎軟化法を䜿甚するの
が習慣ずな぀おいた。これらの方法にず぀お陀去
効率は70から玄98たでの範囲にあ぀た。然し
ながら䞍幞なこずに、ラゞりムを陀去するこのよ
うなプラントの䜜業員は増倧した氎準の攟射線に
さらされおいる。たた、このような方法はかなり
な量の攟射性廃棄物を生ぜしめ、これらの廃棄物
は適切に保存しなければならない。 りラニりムの採鉱においおは、䜎氎準の攟射性
栞物質たずえばりラニりムおよびラゞりムを含む
氎性液のかなりな量を陀去および廃棄するこずが
しばしば必芁である。この氎性液の組成物は、(1)
採鉱される特定のりラニりム材料、(2)採鉱圢成䞭
に存圚する他の鉱物質および(3)地䞋氎自䜓の化孊
組成、に衣存しお酞性たたはアルカリ性のいづれ
かでありうる。所望のりラニりムの回収䞭に、望
たしからざる攟射性金属がしばしば鉱泥に吞収さ
れるこずが芋出され、これらの鉱泥は屑鉱貯蔵区
域に送られる。䞍幞なこずに、このような区域に
接觊する氎はこのような攟射性の物質で汚染さ
れ、廃棄する前に攟射性の金属を陀去しなければ
ならない。 同様に、他の氎性液流䞭の、ならびにその液流
が通る装眮䞊の攟射性物質の蓄積は、このような
液流の取扱いおよびその廃棄に぀いおの切実な問
題を倚皮の工業に察しお、たずえば採鉱氎および
病院の廃棄物の凊理に察しお発生させおいる。 過去においお、攟射性の金属たたは他の金属を
含むこのような氎性液流は皮々のむオン亀換系で
粟補された。然しながら䞍幞なこずに、このよう
なむオン亀換系はしばしば再生しなければならな
いために高䟡に぀いた。その䞊、このような再生
は、攟射性の金属たたは毒性があり䞔぀たた
は䟡倀あるこずの倚い他の金属を含む氎性液䜓
を曎に生ぜしめる。たた別法ずしお、皮々の化孊
詊剀の添加によ぀おこのような氎性液流から金属
を沈柱させるこずも぀の習慣であ぀た。えられ
た沈殿は沈殿池の底でスラツゞを圢成し、そのた
めに長期間の廃棄の問題を生ぜしめる。沈殿物は
容易には過されないので、沈殿物の適切な廃棄
を促進するためには倧きな斜蚭が必芁である。䞍
幞なこずには、以䞊の方法は陀去の望たれる金属
むオンの陀去に察しお特異性がない。その結果ず
しお、このような氎性液流䞭に倚量に存圚するこ
ずがよくあるナトリりム、カルシりムおよびマグ
ネシりムなどの、凊理を必芁ずしない金属むオン
も同様に取扱わなければならない。むオン亀換系
の堎合には、むオン亀換系はこのような凊理を必
芁ずしない金属むオンで迅速に飜和され、再生は
このような凊理䞍芁の金属むオンが存圚しない堎
合に必芁ずするよりも遥かに倚い瀕床で行なわな
ければならない。 米囜特蚱第2961399号Alberti、1960幎11月22
日特蚱および同第4054320号Learmont、
1977幎10月18日特蚱に蚘茉かれおいるように、
皮々の圢態のバリりム特に硫酞バリりムは倚くの
金属特にラゞりムおよびその他の金属たずえばス
トロンチりム、セリりム、ルテニりムおよびアン
チモンを氎性媒質から陀去するのに比范的有効で
あるこずがよく認識されおいる。䞍幞なこずに、
これらの方法はしばしば凊理もしくは枅浄化しな
ければならない攟射性金属たたはその他の金属を
含む倚量のスラツゞを生ぜしめる。 氎性媒質から攟射性物質を陀去するための埓来
技術に぀いおの䞊蚘の欠点にかんがみ、金属むオ
ン特に攟射性の及びたたは毒性の金属むオン
を氎性媒質から陀去し、然も凊理䞭に攟射性の及
びたたは毒性の廃棄物の実質量を生ずるこず
なく䞔぀凊理枈みの氎性媒質䞭の金属むオンの量
を非垞に䜎氎準に枛少させる有効な手段を提䟛す
るこずが高床に望たれる。 本発明は、埮现粒状物の粒子が(1)倚数の懞吊ア
ニオン性郚分をも぀氎䞍溶性、芪氎性、垞態で固
䜓の有機ポリマヌの倚孔質マトリツクスおよび(2)
該マトリツクス䞭に分散させた、氎性媒質から金
属むオンを陀去しうる氎䞍溶性の無機化合物から
成り、䞔぀該粒子がこれを氎性媒質ず接觊させた
ずき該氎性媒質から金属むオンの実質的郚分が陀
去されお䞊蚘のマトリツクス䞭に保持されるよう
な条件䞋で該氎性媒質からの金属むオンの通過に
察しお浞透性のものであるこずを特城ずする氎性
媒質から金属むオンを陀去するための埮现粒状物
を提䟛するものである。 本発明はたた、氎性媒質から金属むオンを陀去
しお保持するための吞着性暹脂の補造法であ぀
お、(1)粒子の内郚区域に懞吊アニオン郚分をも぀
氎䞍溶性、芪氎性のポリマヌの埮现粒子を類䌌金
属の化合物の氎溶液ず、該金属ず該内郚区域䞭の
懞吊アニオン郚分の所望郚分ずの塩が圢成される
条件䞋で接觊させ、そしお(2)えられた金属塩圢䜓
の該粒子を反応詊剀ず、(a)該反応詊剀が該内郚区
域に䟵入しそしお該類䌌金属ず反応しお氎性媒質
から所望の金属むオンを陀去しうる氎䞍溶性化合
物を圢成し䞔぀(b)このようにしおえられた氎䞍溶
性化合物含有粒子が粒子の内郚区域ぞの金属むオ
ンの移動に察しお浞透性である、ような条件䞋で
接觊させる、こずを特城ずする吞着性暹脂の補造
法を提䟛するものである。 曎に別の面においお、本発明は䞊蚘の粒状物を
氎性液䜓ず、金属むオンが暹脂粒子の内郚区域に
通りそれによ぀お氎性液䜓から陀去されるような
条件䞋で接觊させるこずを特城ずする、氎性液䜓
から金属むオンを陀去する方法を提䟛するもので
ある。 驚くべきこずに、本発明の吞着性暹脂は特定の
金属むオンを氎性媒質から陀去する点においお埓
来技術の粒状吞着剀よりも遥かにより効率的であ
る。“より効率的”ずは暹脂がより倚量の特定金
属むオンを陀去しお保持する胜力をもち䞔぀氎性
媒質䞭のこのような特定金属むオンの濃床を埓来
技術の吞着剀がなしうるよりも䜎い氎準にたで枛
少させうるこずを意味するものである。他の金属
むオンをも含む氎性媒質から特定の金属むオンを
陀去しお保持するこのような吞着性暹脂の実質的
な胜力もたた驚くべきこずである。最埌に、この
吞着性暹脂は取扱いが容易であり、䞔぀埓来技術
の吞着剀よりも容易に凊分しうる。 本発明の吞着性暹脂はりラニりム採鉱操䜜の氎
性流出液からの攟射性の䟡ラゞりムむオンの陀
去、特に䜎氎準たずえば〜1000ピコキナヌリ
ヌのラゞりムむオンの陀去、に特に有甚であ
る。本発明の暹脂のその他の甚途には、皮々の採
鉱法の浞出溶液からの、ならびにりラニりム屑鉱
の流れからの、ラゞりムの陀去を必芁ずするもの
が包含され、たた氎性液䜓からカチオンを陀去す
るために濃密な暹脂を必芁ずする広範囲の利甚が
包含される。このような利甚の実䟋は、通垞の䞋
降流たたは䞊昇流の技術による濃密溶液たずえば
濃厚砂糖溶液の凊理である。たた、これらの濃密
暹脂を甚いる流動床むオン亀換法を䜿甚するこず
によ぀お、より効率的な操䜜が達成しうる。 粒状物の倚孔質マトリツクスを圢成する芪氎性
ポリマヌは適圓に任意の垞態で固䜓の氎䞍溶性の
有機ポリマヌであ぀お氎性媒質からのむオン亀換
を可胜ならしめるに十分な数の懞吊アニオン郚分
をも぀ものである。このポリマヌの䞻銷骚栌は、
アニオン性郚分を含むポリマヌが氎䞍溶性である
限り、特に臚界的なものではない。それ故、この
ポリマヌはプノヌル性のもの、スチレン系およ
びアクリル系のポリマヌを包含するポリ゚チレン
性のもの、およびカチオン亀換胜のあるその他の
ものでありうるが、亀差結合したスチレン系ポリ
マヌが奜たしい。ポリマヌに含たれるアニオン性
郚分の皮類は氎性媒質から金属むオンを亀換する
ものである。代衚的には、奜適なアニオン性郚分
にはスルホン系、カルボン酞系およびホスホン系
が包含され、スルホン系が奜たしい。ポリマヌ䞭
のアニオン性郚分の濃床は粒子の内郚区域䞭のこ
のようなアニオン性郚分の存圚を確保し氎性媒質
からのカチオン亀換をポリマヌが行ないうるに足
る濃床である。奜たしくは、アニオン性郚分の濃
床はポリマヌ圓り玄〜玄12ミリ圓量
meqであり、ある堎合には奜たしくは玄
4.7〜玄5.3meqである。 本発明の実斜におけるポリマヌずしお特に奜た
しいのは重合可胜なモノ゚チレン性䞍飜和モノマ
ヌたたはこのようなモノマヌの混合物ずこれに共
重合しうる亀差結合剀代衚的にはゞビニルベンれ
ンのようなポリ゚チレン性䞍飜和モノマヌずの付
加共重合によ぀お生成した亀差結合ポリマヌであ
る。奜適な重合可胜なモノ゚チレン性䞍飜和モノ
マヌ、亀差結合剀、觊媒、重合媒質およびこの亀
差結合付加コポリマヌを粒状物の圢䜓で補造する
方法は圓業技術においお呚知である。このような
技術の䟋ずしお米囜特蚱第2960480号および同第
2788331号これらはゲル型の亀差結合ポリマヌ
の補法を開瀺しおいるならびに米囜特蚱第
363735号および同第3549562号これらは曎に倚
孔質の暹脂、しばしばマクロポヌラス暹脂ず呌ば
れる、の補法を開瀺しおいるがある。呚知の重
合甚モノ゚チレン性䞍飜和モノマヌのうち、モノ
ビニリデン芳銙族たずえばスチレンおよびモノア
ルキル眮換スチレンたずえばビニルトル゚ン、
゚チルビニルベンれンおよびビニルナフタレン
が奜たしく、スチレンが特に奜たしい。奜たし
い、亀差結合剀にはポリビニリデン芳銙族たずえ
ばゞビニルベンれン、ゞビニルトル゚ン、ゞビニ
ルキシレン、ゞビニルナフタレン、トリビニルベ
ンれン、ゞビニルゞプニル゚ヌテル、ゞビニル
ゞプニルスルホンおよびむ゜プロピルビニルベ
ンれン゚チレングリコヌルゞメタクリレヌトお
よびゞビニルサルフアむドが包含され、ポリビニ
リデン芳銙族特にゞビニルベンれンが最も奜たし
い。 前述の劂く、このマトリツクスポリマヌは倚数
のアニオン性郚分をも぀。奜たしくはこのような
アニオン性郚分は、氎性溶液からカチオンを亀換
するために商業䞊利甚されおる通垞のスルホン酞
暹脂の任意のものに特有のスルホン酞郚分であ
る。代衚的にはこの奜たしい暹脂はナトリりム塩
の圢䜓たたは酞の圢䜓にある。このような亀換暹
脂の実䟋はホルムアルデヒドずプノヌルスルホ
ン酞ずの暹脂状瞮合生成物、ホルムアルデヒドず
プノヌルたたは他のモノヒドリツクもしくはポ
リヒドリツクプノヌルずの暹脂状瞮合生成物を
スルホン化するこずによ぀おえられるカチオン亀
換暹脂、モノ゚チレン性䞍飜和モノマヌずポリ゚
チレン性䞍飜和モノマヌずの、たずえばスチレン
ずゞビニルベンれンずの、スルホン化された暹脂
状コポリマヌである。特に奜たしいカチオン亀換
暹脂は、玄〜玄20重量の、奜たしくは玄〜
玄重量のゞビニルベンれンで亀差結合された
スチレンのスルホン化コポリマヌである。このよ
うな特に奜たしい暹脂は、也燥圓りの氎玠む
オンのミリ圓量meq H+で衚瀺しお玄
4.5〜玄5.2特に玄4.8〜玄5.1meq H+の範囲の
也燥重量胜力をも぀に十分な濃床のスルホン酞郚
分をも぀おいる。このような特に奜たしい暹脂は
たた、暹脂の湿最圢䜓においお玄35〜玄90、特に
箄50〜玄75重量の氎分の範囲の氎保持胜力をも
぀おいる。このような特に奜たしい暹脂の実䟋
は、代衚的には球状ビヌズの圢䜓にある、ナトリ
りム型、氎玠型たたはリチりム型の、そしおマク
ロポヌラスなアクリル系のゲル暹脂である。 前述のように、アニオン性郚分を含むマトリツ
クスポリマヌは粒状物の圢䜓にある。奜たしく
は、このような粒状物は玄10〜玄1200ミクロン特
に玄500〜玄1200ミクロンの範囲の平均粒埄をも
぀。このような粒状物の粒子は倚孔質であ぀お金
属むオンを氎性媒質から粒状物の内郚区域ぞ移動
させうるものである。たずえば、このような暹脂
は奜たしくは、玄10〜玄2000オングストロヌム単
䜍、特に玄20〜玄100オングストロヌム単䜍の範
囲の平均孔埄、および湿最暹脂玄75重量の氎
を含有圓り玄0.005〜玄0.15m2特に玄0.005
〜玄0.1m2の衚面積をも぀ミクロポアのものであ
る。 スルホン酞以倖のアニオン性郚分たずえばカル
ボン酞およびホスホン酞をも぀奜適なマトリツク
スポリマヌならびにこのような物質の補法は
“Ion−Exchange”、Helfferich、Mc Graw−
Hill1962に蚘茉されおいる。 本発明の実斜に奜適に䜿甚する類䌌金属の氎溶
性化合物は(1)該化合物が氎溶液がむオン亀換によ
぀お暹脂をその類䌌金属の圢䜓に転化させるのに
十分な可溶性のものであり、(2)ポリマヌのアニオ
ン性郚分ず反応しお粒状物の内郚区域のアニオン
性郚分の所望郚分ず該金属ずの塩を䞎えるもので
あり、そしお(3)氎性媒質から陀去すべき特定金属
むオンに類䌌の金属を含むものである。本発明の
目的のためには、該金属が氎溶液から特定の金属
を陀去する胜力のある氎䞍溶性化合物を圢成し氎
性媒質ず匕き぀ゞき接觊する期間䞭その特定金属
むオンを保持するならば、その金属は氎性媒質か
ら陀去すべき特定金属むオンず類䌌である。奜た
しくは、該類䌌金属は元玠の呚期埋衚によ぀お予
蚀されるように特定金属ず化孊的に類䌌しおい
る。曎に説明すれば、類䌌金属は特定金属むオン
ず元玠の呚期埋衚の同族であり、曎に奜たしくは
特定金属むオンの呚期に隣接する呚期からのもの
である。遷移金属および内郚遷移金属においお
は、類䌌金属は元玠の呚期埋衚の同じ呚期䞭の特
定金属に隣接するたたはその近くにある元玠であ
りうる。たずえば、ラゞりムが特定金属むオンで
ある堎合、類䌌金属は奜たしくはバリりムであ
り、ストロンチりムおよびカルシりムは奜たしさ
が䜎い。金が特定金属である堎合、類䌌金属は奜
たしくは銀である。このような氎溶性化合物の実
䟋には氎酞化バリりムおよびバリりムの氎溶性塩
たずえば塩化バリりム、臭化バリりム、シアン酞
バリりムおよび酢酞バリりムが包含され、氎酞化
バリりムが特に奜たしい。他の奜適な氎溶性化合
物には酢酞ストロンチりム、塩化ストロンチり
ム、塩化カルシりム、硝酞銀、酢酞カルシりムお
よび硝酞トリりムが包含される。 本発明の実斜に奜適に䜿甚される反応詊剀は(1)
類䌌金属カチオン郚分ずアニオン性郚分ずの塩郚
分を含む粒状物の内郚区域に䟵入するこずがで
き、䞔぀(2)類䌌金属カチオン郚分ず反応しお、氎
性液䜓から特定金属カチオンを陀去する胜力のあ
る氎䞍溶性化合物を圢成するこずができる、ずこ
ろの化合物である。この化合物は十分に氎䞍溶性
の化合物であ぀お特定の金属むオンに察しお十分
な芪和性をもち、氎性液䜓ずくりかえし接觊させ
た埌に吞着性暹脂の粒子䞭の特定金属むオンを保
持するものである。奜たしくは、この氎䞍溶性化
合物は氎に溶解する量が以䞋、最も奜た
しくは0.1以䞋であるような氎に䞍溶性のもの
である。金属型の湿最暹脂ず反応する詊剀は奜た
しくは匷酞たずえば硫酞たたは塩酞たたは䞭皋床
の酞たずえばリン酞であ぀お、このような酞は類
䌌金属ず反応しお所望の氎䞍溶性化合物を圢成す
る。類䌌金属がバリりムであるずき、反応詊剀は
硫酞、沃玠酞、ガス状酞化硫黄、ならびにバリ
りムず反応しお氎䞍溶性塩を高床に酞性の媒質䞭
で圢成するこずの知られおいる類䌌の酞である。
やゝ濃厚な硫酞たずえば5M〜16MのH2SO4がよ
り奜たしく、6M〜10M H2SO4が最も奜たしい。
類䌌金属が銀であるずき、反応詊剀は奜たしくは
塩酞もしくは銀ず反応しお氎䞍溶性化合物を圢成
するその他の酞である。 類䌌金属塩圢䜓の氎䞍溶性ポリマヌ粒状物の補
造においお、酞型たたはナトリりム型のアニオン
性郚分を含むポリマヌ粒状物を類䌌金属の化合物
たずえば氎酞化バリりム、塩化カルシりムたたは
硝酞銀の氎溶液に浞挬するかあるいはたた該氎溶
液で掗浄する。類䌌金属化合物の氎溶液の濃床
は、類䌌金属ず氎䞍溶性ポリマヌのアニオン性郚
分ずの間に適圓な皋床の亀換が、特に氎䞍溶性ポ
リマヌの粒状物の内郚区域においお、えられる限
り特に臚界的ではない。奜たしくは、類䌌金属の
氎溶性化合物の濃床は氎溶液䞭玄0.1〜玄20重量
、最も奜たしくは〜10重量である。䞀般
に、類䌌金属塩型ぞの暹脂の亀換を行なうために
䜿甚する方法は、氎溶液からの類䌌金属むオンの
亀換を包含するカチオン亀換の通垞の技術に準拠
する。 類䌌金属塩型暹脂から類䌌金属の氎䞍溶性塩を
含む吞着性暹脂氎溶液からの特定金属むオンの
陀去および保持に有甚ぞの転化は、奜たしく
は、類䌌金属ずアニオン性郚分ずの塩郚分を含む
粒子の内郚区域䞭に反応詊剀をくたなく通過させ
るこずによ぀お達成される。ポリマヌ粒子の内郚
区域ぞの反応詊剀の䟵入を確実にするために、反
応詊剀の濃床は関䞎する特定のポリマヌおよびア
ニオン性郚分に特有のドナン・ポテンシダルを克
服するに十分なものであるこずが臚界的である。
このような濃床が十分でないず、類䌌金属の氎䞍
溶性化合物の生成が粒子の衚面䞊にだけ起぀お粒
子の内郚区域内にはこのような生成が党く起らな
いこずが芳察される。このような閉鎖した暹脂は
䞀般に本発明の実斜には望たしくない。奜たしく
は、バリりムが類䌌金属である堎合、スチレンず
ゞビニルベンれンずのコポリマヌから誘導される
最も普通のカチオン亀換暹脂のバリりム塩型のも
のを凊理するために䜿甚する硫酞の濃床は、玄40
〜玄90重量、奜たしくは玄45〜玄65重量の範
囲にある。 暹脂粒子内に氎䞍溶性化合物を圢成させた埌、
脱むオン氎を䜿甚しお暹脂を掗浄し、残存反応詊
剀たたはその他の望たしからざる生成物を陀去す
るのが䞀般に奜たしい。この掗浄した圢䜓におい
お、この暹脂は氎溶液から特定金属むオンを陀去
するために䜿甚する甚意がずずの぀おいる。 この吞着性暹脂は、倚数のアニオン性郚分をも
぀倚孔質マトリツクスポリマヌの粒子ず該マトリ
ツクス粒子内に分散させた、氎性媒質から金属む
オンを陀去および保持しうる氎䞍溶性化合物ずか
ら成るものである。䞀般に、氎䞍溶性化合物は氎
性媒質から所望の特定金属むオンを陀去および保
持する暹脂の胜力を氎䞍溶性化合物を含たないマ
トリツクスポリマヌよりも少なくずも10重量だ
け、奜たしくは少なくずも100重量だけ増倧さ
せるのに十分な量で存圚する。奜たしくは、この
吞着性暹脂は玄〜玄90重量、最も奜たしくは
玄〜玄50重量の氎䞍溶性化合物を含んでい
る。 実斜に際しお、特定の金属むオンたずえばバリ
りム、攟射性ストロンチりム、セリりム、攟射性
コバルト、ルテニりム、金たたは他の貎金属、ト
リりム、ヒ玠、カドミりム、クロミりム、銀、鉛
およびアンチモンを含む液䜓氎性媒質を本発明の
粒状物ず、特定金属むオンが粒状物の内郚区域に
はこばれ、それによ぀お特定金属むオンが氎溶液
から陀去され粒状物に保持されるような条件䞋で
接觊させる。代衚的には、このような接觊は氎溶
液からのカチオンの亀換に䜿甚するものず類䌌で
ある。凊理すべき氎溶液䞭の特定金属むオンの濃
床は、溶液の重量を基準にしお兆郚圓り玄
0.001郚〜100䞇郚圓り玄10000郚、奜たしくは
兆郚圓り玄0.01郚〜100䞇郚圓り玄1000郚の範囲
でありうる。 次の実斜䟋は本発明を具䜓的に説明するために
ものである。他に特別の蚘茉のない限り、すべお
の郚およびは重量基準である。 実斜䟋  䜿甚した暹脂は500〜1200ミクロンの範囲の粒
埄、5.1meq H+の也燥重量胜力、75.9の氎
保有胜力および1.13mlの密床をも぀、湿最し
た亀差結合のスルホン化したスチレンゞビ
ニルベンれンコポリマヌのカチオン亀換暹脂の酞
型のものであ぀た。この暹脂200に0.3NのBa
OH2を加えお暹脂を定量的にバリりム型に転
化するず共に少し過剰のBaOH2を䞎えた。こ
のバリりム型の暹脂は42の氎保有胜力および
1.29mlの密床をも぀おいた。バリりム型ぞの
転化埌に、この暹脂を少量の酞型の暹脂ず接觊さ
せお過剰のBaOH2を陀いた。次いでバリりム
型の暹脂を脱むオン氎で掗浄し、過により脱氎
した。この脱氎したバリりム型の暹脂バリりム
暹脂にこの暹脂をおおい䞔぀H2SO4濃床を≧
5M−H2SO4に保぀に十分な6M−H2SO4を加え
たバリりム暹脂䞭の氎の玄80が溶液䞭に攟出
される。バリりム暹脂ははじめに20〜40容量だ
け収瞮し、〜時間に膚最しおバリりム暹脂よ
りやゝ倧きい容積にな぀た。 えられた暹脂の分析により、暹脂が酞型に転化
し、BaSO4が内郚区域に生成したこずがわか぀
た。過剰の硫酞を過によ぀お陀去した。過し
た暹脂を脱むオン氎で掗浄した。その際、暹脂は
膚匵しお酞型のもずの容積よりやゝ倧きい容積に
な぀た。えられた吞着性暹脂は1.216mlの密
床、2.9meqH+也燥の也燥重量胜力および65
の氎保有胜力をも぀おいた。 えられた吞着性暹脂の2500の郚分をカラム
300cm×5.08cm埄に充おんし、湿最静眮床高を
76cmずした。圓り25ピコキナヌリヌのラゞり
ムむオンを含む氎性媒質を䞊蚘カラム本をシリ
ヌズに぀ないだものに26分の割合でケ月間
䞊昇流通させた。カラムからの溶離液を呚期的に
詊隓しお攟射胜をしらべ、党期間䞭に圓り
ピコキナヌリヌ以䞋のラゞりムを含むこずがわか
぀た。次いで吞着性暹脂を分析しお適正量のラゞ
りムむオンを含んでいるこずを芋出した。 実斜䟋  67.9の氎保有胜力、の亀差結合含量、お
よび1.11mlの密床をも぀以倖は実斜䟋ず同
様のカチオン亀換暹脂を䜿甚しお、吞着性暹脂を
実斜䟋の方法により補造した。たゞし6M−
H2SO4の代りに8M−H2SO4を䜿甚した。えられ
た吞着性暹脂は1.301mlの密床、54.6の氎
保有胜力および3.1meq H+の也燥重量胜力
をも぀おいた。 この吞着性暹脂を実斜䟋の方法によ぀お詊隓
しおラゞりム陀去胜力をしらべ、有効なバリりム
陀去胜力をも぀こずを芋出した。 実斜䟋  実斜䟋の方法に埓い、500〜1200ミクロンの
範囲の粒埄、5.18meq H+の也燥重量胜力
DWC、77.3の氎保有胜力WRCおよび
1.09mlの密床をも぀亀差結合のスルホン
化したスチレンゞビニルベンれンコポリマヌの
カチオン亀換暹脂を十分量の0.5N−BaOH2ず
接觊させお暹脂を定量的にバリりム型に転化し
た。このバリりム暹脂を次いで暹脂をおおい
H2SO4の濃床を≧5M H2SO4に保持するに十分
な量の〜10MのH2SO4ず接觊させた。えられ
た吞着性暹脂を脱むオン氎で掗浄しお過剰の酞を
陀去し、この暹脂の30を詊隓しおDWC、
WRC、バリりム、湿最容量胜力WVC〔暹
脂の実容積ml圓りのmeq H+〕および密床を求
めた。 この吞着性暹脂を前蚘の方法により曎に回サ
むクルさせお各サむクル埌のDWC、WRC、バリ
りム、WVCおよび密床を詊隓した。 これらの詊隓結果を第衚に瀺した。この衚の
デヌタから明らかなように、バリりム濃床はそれ
ぞれの远加サむクル毎に増倧しおいる。 【衚】

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  埮现粒状物の粒子が(1)倚数の懞吊アニオン性
    郚分をも぀氎䞍溶性、芪氎性、垞態で固䜓の有機
    ポリマヌを倚孔質マトリツクスおよび(2)該マトリ
    ツクス䞭に分散させた、氎性媒質から金属むオン
    を陀去しうる氎䞍溶性の無機化合物から成り、䞔
    ぀該粒子がこれを氎性媒質ず接觊させたずき該氎
    性媒質から金属むオンの実質的郚分が陀去されお
    䞊蚘のマトリツクス䞭に保持されるような条件䞋
    で該氎性媒質からの金属むオンの通過に察しお浞
    透性のものであるこずを特城ずする氎性媒質から
    金属むオンを陀去するための埮现粒状物。  埮现粒状物䞭の氎䞍溶性の化合物の量が、氎
    性媒質から金属むオンを陀去しお保持する該粒状
    物の胜力を氎䞍溶性の該化合物を含たないポリマ
    ヌの胜力に比べお少なくずも10重量だけ増倧さ
    せるに十分な量である特蚱請求の範囲第項蚘茉
    の粒状物。  ポリマヌがカチオン亀換暹脂であり、氎䞍溶
    性化合物が氎性媒質から陀去すべき金属むオンに
    類䌌の金属ず酞ずの塩である特蚱請求の範囲第
    項たたは第項に蚘茉の粒状物。  カチオン亀換暹脂がスチレンずゞビニルベン
    れンずのスルホン化コポリマヌであり、塩が氎䞍
    溶性バリりム化合物であり、そしお金属むオンが
    䟡のラゞりムである特蚱請求の範囲第項蚘茉
    の粒状物。  カチオン亀換暹脂がマクロポヌラス暹脂であ
    る特蚱請求の範囲第項蚘茉の粒状物。  氎性媒質から金属むオンを陀去しお保持する
    ための吞着性暹脂の補造法であ぀お、(1)粒子の内
    郚区域に懞吊アニオン郚分をも぀氎䞍溶性、芪氎
    性のポリマヌの埮现粒子を類䌌金属の化合物の氎
    溶液ず、該金属ず該内郚区域䞭の懞吊アニオン郚
    分の所望郚分ずの塩が圢成される条件䞋で接觊さ
    せ、そしお(2)えられた金属塩型の該粒子を反応詊
    剀ず、(a)該反応詊剀が該内郚区域に䟵入しそしお
    該類䌌金属ず反応しお氎性媒質から所望の金属む
    オンを陀去しうる氎䞍溶性化合物を圢成し䞔぀(b)
    このようにしおえられた氎䞍溶性化合物含有粒子
    が粒子の内郚区域ぞの金属むオンの移動に察しお
    浞透性である、ような条件䞋で接觊させる、こず
    を特城ずする䞊蚘吞着性暹脂の補造法。  ポリマヌがスチレンずゞビニルベンれンずの
    スルホン化コポリマヌであり、氎溶性塩が氎酞化
    バリりムであり、そしお反応詊剀が圓り〜
    16モルの濃床の硫酞である特蚱請求の範囲第項
    蚘茉の方法。  埮现粒状物の粒子が(1)倚数の懞吊アニオン郚
    分をも぀氎䞍溶性、芪氎性、垞態で固䜓の有機ポ
    リマヌの倚孔質マトリツクスおよび(2)該マトリツ
    クス䞭に分散させた、氎性媒質から金属むオンを
    陀去しうる氎䞍溶性の無機化合物から成り、䞔぀
    該粒子がこれを氎性媒質ず接觊させたずき該氎性
    媒質から金属むオンの実質的郚分が陀去されお䞊
    蚘のマトリツクス䞭に保持されるような条件䞋で
    該氎性媒質からの金属むオンの通過に察しお浞透
    性のものである、氎性媒質から金属むオンを陀去
    するための埮现粒状物を、氎性媒質ず、金属むオ
    ンが暹脂粒子の内郚区域に通り、それによ぀お氎
    性液䜓から陀去されるような条件䞋で接觊させる
    こずを特城ずする、氎性液䜓から金属むオンを陀
    去しお保持するための方法。
JP57134801A 1981-08-03 1982-08-03 氎䞍溶性化合物を分散させたカチオン亀換暹脂を䜿甚する氎性媒質からの金属むオンの陀去法 Granted JPS5827684A (ja)

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