JPH0375217A - 硫酸イオンの除去方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は硫酸イオンを含む食塩水溶液からの硫酸イオン
の除去方法に関する。

［従来の技術］ 苛性ソーダと塩素は工業的には通常食塩電解法により製
造され、その原料である食塩としては通常工業塩と呼ば
れる天日塩が使用される。この工業塩中には種々の不純
物が含有されており電解槽の運転を安定に維持するため
にそれらを除去する必要がある。その不純物の１つであ
る硫酸イオンは塩水循環系の中で徐々に蓄積するため新
たに溶解する工業塩に同伴してくる硫酸イオン量分を除
去しなければならない、そのためには、例えば従来、こ
の食塩電解法としてよく採用されていた水銀電解法にお
いては塩化カルシウムを加えることにより不溶性の硫酸
カルシウムとして沈降分離する方法が採られていた。

近年、この水銀電解法に替わる新たな電解法としてイオ
ン交換膜法が多数採用されるようになった。このイオン
交換膜法における食塩水中の許容硫酸イオン濃度は水銀
法で許容される硫酸イオン濃度より更に低い値である。

したがって、塩化カルシウム法ではその許容濃度まで硫
酸イオンを除去することが困難であるため、塩化バリウ
ムや炭酸バリウムを加え沈降性の非常に大きな硫酸バリ
ウムとして分離除去する方法が採られるようになった。

しかしながら、これらのバリウム塩はカルシウム塩に比
べ高価なため硫酸イオンの処理費用の増大を来した。ま
たバリウム塩は資源としても乏しく安定的に確保するこ
とにも不安が生じている。

さらにカルシウム、バリウムはともにイオン交換膜内に
蓄積し膜性能を低下させる物質であるため反応に寄与し
ない過剰のこれらイオンは除去しなければならないとい
う不都合も生じることとなる。

さらにまたこれら不溶性の硫酸カルシウム、硫酸バリウ
ムを産業廃棄物として処理する必要も生している。

これら沈降法にとって代わる方法として一部の原料塩水
を系外に廃棄することにより硫酸イオン濃度を一定に維
持しようとすることも考えられるが当然ながら原料塩の
大幅な損失となるので経済的に得策でない。

このような問題から吸着剤により硫酸イオンのみを除去
しようとしても大量の塩素イオンが共存している場合硫
酸イオンのみを選択的に吸着するような吸着結果は得ら
れていなかった。

［発明が解決しようとする課Ｈ］ 本発明は硫酸イオンを含む東塩水溶液を吸着剤で処理す
ることにより硫酸イオンを効率的に除去することを目的
とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明者等はこれらの課題を解決するため鋭意検討した
結果、アクリル系塩基性イオン交換樹脂が塩水中の硫酸
イオンを選択的に吸着することを見出し本発明を充放し
た。すなわち、本発明は硫酸イオンを含む食塩水溶液を
、塩基性官能基を有するアクリル系イオン交換樹脂で処
理することを特徴とする硫酸イオンの除去方法を要旨と
するものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明におけるアクリル系塩基性イオン交換樹脂として
は、ポリアクリレートを基体とし塩基性官能基により修
飾されたイオン交換樹脂であればよく、例えばポリアク
リレートにア短ンを反応させて製造される陰イオン交換
樹脂が用いられる。

この種の塩基性イオン交換樹脂としてはレバチットＡＰ
４９、同ＡＰ２４６、同ＡＰ２４７Ａ（以上バイエル社
製）、ダイヤイオンＷＡＩＯ，同ＷＡ１１（以上三菱化
成社製）、アンバーライトｒＲＡ６８、同ＩＲＡ６７、
同ＩＲＡ６０、同ＩＲＡ９５８（以上ロームアンドハー
ス社製）など各種の商標で市販されている。

なお、塩基性官能基は、１級アミノ基、２級アミノ基、
３級アミノ基または４級アミノ基のいずれも使用可能で
あり、またはそのいずれの混合物でも構わない。

これら塩基性イオン交換樹脂を本目的に供するには塩型
に調製しておく必要がある。この塩種としては通常ＣＩ
！、型が用いられる。

本発明の処理対象となるのは硫酸イオンを含んだ食塩水
である。このような食塩水としては食塩電解工業におい
て電解に供せられる濃厚塩水あるいは食塩の一部を消費
したのち電解槽から流出するいわゆる淡塩水と呼ばれる
ものがあげられる。

本発明における食塩水中の食塩濃度については特に制限
はないが通常２４０　ｇ／ｊ！以下程度であり好ましく
は２００ｇ／ｌ以下である。２４０ｇ／ｌを越えると硫
酸イオンの吸着効率が低下するという不都合が生じるか
らである。

本発明における食塩水中の硫酸イオン濃度には特に制限
はないが硫酸イオンを効果的に吸着させる為にはで３ｇ
／１以上が好ましい。

本発明における硫酸イオンを吸着させる方法としては、
硫酸イオンを含んだ食塩水を該樹脂に接触せしめればよ
く、例えば、カラム式でもバッチ式でもよいが通常はカ
ラム内に充填した塩基性イオン交換樹脂に、該水溶液を
下向流あるいは上向流により流通させるカラム式が採用
される。

本発明においては硫酸イオンを吸着した樹脂を再生し再
び硫酸イオンの吸着に供することができる。この再生剤
としては通常苛性アルカリ水溶液が公知の方法により使
用される。さらに使用に際してはこれを塩酸等で処理し
樹脂をＣ１型にしておくのが好ましい、また他の再生剤
として吸着処理に供する食塩水より食塩濃度が実質的に
濃厚な食塩水を使用しても差し支えない。

［実施例］ 以下に実施例で本発明の詳細な説明する。

以下において硫酸イオン濃度分析にはイオンクロマトグ
ラフィーを用いそのクロマトグラフの面積比からその濃
度を求めた。

実施例１ 直径２５．０ｍｍ高さ３００ｍｍのジャケット付ガラス
製カラムにバイエル社製アクリル系塩基性イオン交換樹
脂レバチントＡＰ２４６Ｃ１！、型を高さ２５０ｍｍま
で充填し硫酸イオン濃度を５ｇ／Ｅ食塩濃度１２０ｇ／
／！に調整した被処理液を通液速度５ＶＩＯにて６００
ｍ１通ｌａした。カラム温度はジャケットに温水を通じ
ることにより４０°Ｃに維持した。カラムから流出した
処理液をすべて集めその中の硫酸イオン濃度を測定した
ところその濃度は３．２ｇ／ｌであった。

実施例２ 実施例１に示した塩基性イオン交換樹脂のかわりにバイ
エル社製レバチットＡＰ４９ＣＩｌ型を用いて、さらに
カラム温度を６０°Ｃとし他は実施例１と同様の方法に
より食塩濃度１５０ｇ／ｊ！硫酸イオン濃度１ｇ／ｌに
調整した食塩水を５００ｍ１通液したところ流出した処
理液中の硫酸イオン濃度は平均５．４ｇ／ｌであった。

実施例３〜７ 実施例１に示した食塩水のかわりに第１表に示した食塩
水を用いて、他は実施例１と同様の方法により処理した
ところ同表にある硫酸イオンの吸着結果を得た。

第１表 比較例１ 実施例１に示した吸着剤のかわりにバイエル社製スチレ
ン−ジビニルベンゼン系塩基性イオン交換樹脂レバチッ
トＭＰ５００（：ｆｆｉ型を用いて、他は実施例１と同
様の方法により硫酸イオンの吸着を試みた。その結果に
処理液中の硫酸イオン濃度は４．８ｇ／／！であり吸着
効果は殆ど認められなかった。

［発明の効果コ 以上詳細したとおり、本発明に従えば、従来技術では威
しえなかった食塩水中の硫酸イオンの効果的な除去が達
成される。

すなわち、プロセス上有害なカルシウム塩や、さらに高
価なバリウム塩などを食塩水中に加えることなく、硫酸
イオンの効果的な除去が可能であるので、その産業上の
利用可能性は極めて大きいと云わざるを得ない。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）硫酸イオンを含む食塩水溶液を、塩基性官能基を
   有するアクリル系イオン交換樹脂で処理することを特徴
   とする硫酸イオンの除去方法。
2. （２）塩基性官能基が１級アミノ基および／または２級
   アミノ基および／または３級アミノ基および／または４
   級アミノ基である請求項１記載の除去方法。