JPH0310577B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は海水中からウランを吸着したアミドキ
シム型キレート樹脂からウランを脱着させる方法
に関するものである。 〔従来の技術〕 海水中に存在するウランの濃度は約3μｇ／
という極めて低いものであるが、その総量は約40
億トンといわれ、資源として無視できないものが
あり、海水からウランを採取する研究が近年各所
で進められている。 海水からウランを採取する方法として、共沈
法、浮選法、溶媒抽出法、生物濃縮法、吸着法等
が研究されているが、吸着法が有望な方法と目さ
れている。 吸着法による海水中のウラン採取プロセスは吸
着−脱着−分離濃縮の三工程で構成される。 吸着剤としては、含水酸化チタン等の無機系の
吸着剤や、アミドキシム型樹脂、ホスホン酸型樹
脂、ジチオカルバメート型樹脂、大環状ヘキサカ
ルボン酸固定化樹脂、ヒドロキサム酸型樹脂等の
各種のキレート樹脂が研究されている。 脱着工程の目的とする点は、 ウラン高濃度の脱着液を得ることにより、後
続の二次濃縮の過程を容易にすること、 共吸着されているアルカリ土類金属、等との
分離を容易にすること、 脱着再生後の吸着剤の吸着特性を十分に回復
させること、 にある。 〔本発明が解決しようとする問題点〕 従来より吸着剤としてアミドキシム型キレート
樹脂を用いてウランを吸着する方法は提案されて
いるが、上記脱着工程の目的を容易に達成し得る
効率的な該樹脂からのウラン脱着方法は未だ知ら
れていない。 従つて本発明の目的は、前記脱着工程の目的を
容易に達成し得る海水中からウランを吸着したア
ミドキシム型キレート樹脂からのウランの優れた
脱着方法を提供するにある。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者等はかゝる目的を達すべく、海水と接
触して、海水中のウランを吸着したアミドキシム
型キレート樹脂からウランを脱着させるための諸
条件について種々検討した結果、PH２以上で、吸
着剤を酸水溶液と接触処理することにより、ウラ
ンを脱着することなく、共吸着されているカルシ
ウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属イオン
を脱着できること、ついで吸着剤を２ｍ以上の層
高になるようにカラムに充填し、空塔線速度９
ｍ／hr以下という極めて低流速で酸水溶液を流通
させることにより、脱着液中のウラン濃度が1500
ないし2000ppm以上の高濃度で得られることを見出
し、本発明に到達した。 即ち、本発明の要旨は、海水と接触させて海水
中からウランを吸着したアミドキシム型キレート
樹脂からウランを脱着させる方法において、PH２
以上で吸着剤を酸水溶液と接触処理した後、吸着
剤を２ｍ以上の層高でカラムに充填し、空塔線速
度９ｍ／hr以下の流速で酸水溶液を流通させるこ
とを特徴とするウランの脱着方法に存する。 以下、本発明を更に詳細に説明する。 本発明で使用されるアミドキシム型キレート樹
脂は、アミドキシム基を官能基として有するキレ
ート樹脂で、公知の種々の方法で製造される。す
なわち、ニトリル基を有する重合体をヒドロキシ
ルアミンと反応させることにより製造される。ニ
トリル基を有する重合体としては、たとえばニト
リル基を有するモノマー同士の共重合体、又はニ
トリル基を有するモノマーと他のコモノマーとの
共重合体が用いられる。 ニトリル基を有する単量体としては、アクリロ
ニトリルの他、α−置換アクリロニトリル、たと
えばメタクリロニトリル、クロルアクリロニトリ
ル、シアン化ビニリデン等、さらにクロトンニト
リル、２−シアノエチルアクリレート、２−シア
ノエチルメタクリレート等が好ましく、これらは
単独で又は２種以上混合して用いられる。 コモノマーとしては、前記のニトリル基を有す
る単量体の共重合可能な脂肪族及び芳香族の化合
物全てが用いられるが、たとえば下記のものが好
ましい。モノビニル化合物たとえば、エチレン、
プロピレン、プチレン、アクリル酸、メタクリル
酸、アクリル酸及びメタクリル酸のエステル、ハ
ロゲン化ビニルたとえば塩化ビニル又は弗化ビニ
ル、ビニルアルコール、ビニルエステル、たとえ
ば酢酸ビニル、ビニルエーテル、たとえばビニル
エチルエーテル、ハロゲン化ビニリデン、たとえ
ば塩化ビニリデン又は弗化ビニリデン、芳香族モ
ノビニル化合物、たとえばスチレン、α−メチル
スチレン又はビニルトルエン、更にビニルカルバ
ゾール又はビニルピロリドン、ポリビニル化合
物、たとえば、ジビニルベンゼン、ジビニルトル
エン、無水マレイン酸、エチレングリコールジメ
タクリル酸エステル、ポリアルキレンポリオール
ジメタクリル酸エステル、ならびにこれらの混合
物である。 ニトリル基を有する重合体としては前記のもの
のほか、たとえば、シアノエチル化ポリビニルア
ルコール、シアノエチル化セルロース等、ならび
に芳香族モノビニル化合物とポリビニル化合物と
の共重合体のハロメチル化物又はハロアセタール
化ポリビニルアルコール等をたとえばイミノジア
セトニトリルで処理してニトリル基を導入したも
の、更にニトリル基を有する芳香族又は脂肪族の
化合物、たとえばジシアンジアミド、オキシベン
ゾニトリル、ジオキシベンゾニトリルなどを一成
分とする縮合樹脂なども用いられる。 アミドキシム型キレート樹脂は粒状、球状等、
カラム充填に都合のよい形状が好ましい。粒径は
100μｍないしは１mm程度が好ましい。 アミドキシム型キレート樹脂を海水と接触させ
て、ウランを吸着させる方法は特に限定されな
い。海流や波力等の自然エネルギーを利用して海
水と接触させる方法、ポンプを使用して海水と接
触させる方法等、各種の方法が利用できる。 本発明に従つて、ウラン濃度の濃厚な脱着液を
得るためには、アミドキシム型キレート樹脂に吸
着されたウランの量を大にしておくことが必要で
ある。吸着剤中のウラン濃度は0.6mg／ｇ以上、
好ましくは１mg／ｇ以上である。吸着剤を海水
と、充分に長期間接触させることにより、吸着剤
中のウラン濃度を高めることができる。 本発明において、ウランを脱着させる前に、吸
着剤を酸で処理して、吸着剤に吸着されているア
ルカリ土類金属類を溶出させる。この際の処理液
のPHは２〜３が望ましい。PHが３より大であると
アルカリ土類金属類の溶出が不十分となる。一方
PHが２より小であると、ウランの脱着が生じてし
まう。使用する酸は特に限定されるものではな
く、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸等が好適に使用さ
れる。前処理は撹拌槽内で吸着剤スラリーに酸を
添加して、所定のPHにする方法や、吸着剤をカラ
ムに充填し、所定PHの酸水溶液を下向流又は上向
流で通液し、カラムから流出する液のPHが所定の
PHになる迄通液する方法等で適宜おこなわれる。 本発明では前処理に続いて、吸着剤を長管カラ
ムに充填し、酸水溶液を低流速で通液し、ウラン
を脱着する。 脱着液中のウラン濃度を高めるためにカラム層
高を長くすることと脱着用の酸水溶液の流速を下
げることが必要である。カラム層高は２ｍ以上、
好ましくは３ｍ以上である。流速は空塔線速度で
９ｍ／hr以下、好ましくは３ｍ／hr以下である。
酸水溶液の濃度は高い程好ましいが、濃度が高過
ぎるとキレート樹脂を劣化させる懸念がある。
0.3N〜5N、好ましくは0.5N〜3Nである。温度
は特に限定されず、常温近くでよい。 次に本発明を実施例及び比較例によつて具体的
に説明するが、本発明はその要旨を超えない限
り、以下の実施例に限定されるものではない。 〔実施例〕 実施例１〜４、比較例１〜２ 架橋ポリアクリロニトリルとヒドロキシルアミ
ンを反応させて得たアミドキシム型キレート樹脂
を長期間、海水と接触させてウランを吸着させ
た、吸着剤中に吸着された主な金属の吸着量は表
−１のとおりであつた。

【表】 この吸着剤を乾燥重量で、表−２に示す量をビ
ーカーに測り、水を１加え、スターラーで撹拌
する、PHが２以下にならないように注意しながら
12N〜HClを滴下し、最終的にPHを2.5に調整し
た。この処理によつて得られた各PH値における金
属の溶出量を原子吸光法により測定した。結果は
図−１に示すとおりであつた。図−１のWoは各
金属の初期吸着量である。また破線は、水溶液中
のPHの値を示す。 次いで表−２に示す条件で、1N−HClでカラ
ム脱着をおこない、５mlづつ溶出液を分取し、各
画分のウラン濃度を分析した。ウラン分析は固体
蛍光法によつた。結果を図−２、図−３、図−４
及び図−５に示した。

〔効果〕

本発明の方法によれば、爽雑イオンの少ない高
濃度のウラン脱着液を容易に得ることができる。
このように高濃度のウラン脱着液が得られると、
分離濃縮工程を省略することも可能となり、その
効果は大きい。また本発明方法によつて脱着され
たアミドキシム型キレート樹脂は吸着特性を損う
ことがなく、再生後海水中のウラン吸着剤として
繰返し使用することができる。

【図面の簡単な説明】

図−１は、本発明の実施例に於ける海水中のウ
ラン等を吸着したアミドキシム型キレート樹脂の
酸処理による各金属イオンの溶出量の結果を示す
グラフであり、図中、左縦軸は各金属イオンの初
期吸着量に対する溶出量（Ｗ／Wo）、右縦軸な
PH、横軸は乾燥樹脂１ｇ当りの酸添加量（meq／
ｇdry樹脂）である。また図−２及び図−３は、
酸水溶液で前処理されたウラン吸着アミドキシム
型キレート樹脂を酸でカラム脱着したときのウラ
ン脱着曲線を示すグラフであり、図−２は比較例
の結果を、図−３は実施例の結果を示す。図−４
及び図−５は夫々実施例３及び４の結果を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 海水と接触させて海水中からウランを吸着し
   たアミドキシム型キレート樹脂からなる吸着剤か
   らウランを脱着させる方法において、PH２以上で
   該吸着剤を酸水溶液と接触処理した後、吸着剤を
   ２ｍ以上の層高でカラムに充填し、空塔線速度９
   ｍ／hr以下の流速で酸水溶液を流通させることを
   特徴とするウランの脱着方法。