JPS60102946A - ホウ素同位体の分離方法 - 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】 本発明は、ホウ素同位体分離用陰イオン交換樹脂に関す
るもので）、る。さらに詳しくは、アミノポリオール基
を官能基として有し、特定のアルカリ溶液で処理された
ホウ素同位体分離用陰イオン交換樹脂に関するものであ
る。

ホウ素は、天然にホウ７ｔθ（ＩＯＢ　）が、約２０％
、ホウ素／／（ＪＩＢ）が約ｇｏ係の割合で存在し、こ
のうちＩＯＢは原子核反応で生成する中性子の吸収材と
して秀れた４４Ｆ性を有し、各種の一原子炉において制
御棒等中性子吸収材料として使用され、原子力産東にお
いて必要不可欠の物質である。

然るに１０Ｂは上記の如く天然存在比が約２０％で、残
りは中性子吸収能力の殆んどないＩＩＢであ、るため、
原子炉等において効率的に中性子吸収を行なって、これ
を制御するーためには、ＩＯＢとＩＩＢの同位体混合物
である天然ホウ素から１°Ｂを分離濃縮して用いる必要
がある。

ホウ素同位体の分離方法の一つにイオン交換樹脂を充填
した複数のイオン交換塔を用いて、イオン交換クロマト
グラフィーにより分離を行なう方法が知られているが、
中でもホウ素に対し高い選択性を示す下記一般式ＣＩ］ −Ｃ！Ｈ２モＣ！Ｈ（、ＯＨ月、ｎＣ！Ｈ２０Ｈ（式中
ｍは０．／ないし乙の整数を示す〕を示す〕 で表わされるアミノポリオール類を官能基として有する
スチレン系のキレート性陰イオン交換樹脂は、ホウ素同
位体分離に対し、下記（Ｔ１３式で表わされる同位体の
分離係数（娼〕が他の通常の強塩基性 陰イオン交換樹脂や弱塩基性陰イオン交換樹脂の値と比
較して高いため、興味ある方法であり。

これまでにこの種の樹脂としてダイヤイオン０ＲＢＯコ
（三菱化成工業戟３製、商品名）、アンバーライトエＲ
Ａ−ｑｙ、ｔ（米ロームアンドハース社製〕が市販され
ている。このうちアンバーライトエＲＡ−７１ＩＪ（旧
名ＸＥ−２４Ｉ３）を用いたホウ素同位体の分離がフラ
ンス特許第１ｊコＯＳコ／号に記載されている。

然しなからこの釉の樹脂は一般にホウ酸の吸着および脱
着反応速度が遅く、更にホウ素同位体分離においてはＩ
ＯＢとＩＩＢの同位体交換反応速度が遅く、下記（ＩＩ
ＩＪ式で表わされる同位体交換反応速度を表わす尺度で
あるＨ　Ｅ　Ｔ　Ｐ　（ＨｅｉｇｈｔＥｑｕｉｖａｌｅ
ｎｔ　ｏｆ　ａ　Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　Ｐｌａｔｅ
　）の値が大きく、これがために該キレート性陰イオン
交換樹脂 （但し、Ｒ１、Ｒ２はホウ素同位体濃縮帯の位ｆ’ｌ　
ＩＩＩとＲ２の同位体比） によるホウ素同位体の分離方法は、特に秀れた分離方法
とは云えなかった。

本発明者は、アミノポリオール基を官能基として有する
陰イオン交換樹脂を使用して、ホウ素同位体を分離濃縮
する方法に−”Ｈ／”ｌｉ’＞て検討したところ操作温
度を高くすることにより、ホウ酸のイオン交換速度が向
上し、Ｈ，ｌＴＰが小さくなり、ホウ酸の溶解度が増大
することを発見した。しかし乍ら該イオン交換樹脂を高
温下に長時間保持すると、官能基に熱劣化を生じ、ホウ
酸膜ｉ　ｔの変動や樹脂体積の変動を生ずるため安定し
たクロマトグラフ展開に障害を生ずることが判明した。

本発明は、高温操作下にＪＪいても熱劣化を生ぜず、効
率よくホウ素同位体の分離濃縮を行うことができる陰イ
オン交換樹脂を提供することを目的とするものでに、る
。

すなわち本発明は、アミノポリオール基を官能基として
有し、下記Ａ　Ｊ７　Ｂとを含有するアルカリ溶液で処
理された樹脂であり、そして該樹脂を充填した塔にホウ
酸溶液を流通させてホウ酸膜渚帯を形成させ１次いで該
吸着帯を酸溶液により展開してホウ素同位体を分離する
工程に使用するホウ素同位体の分離用陰イオン交換樹脂 Ａ：アルカリ金属水酸化物または水酸化アンモニウム Ｂ：アルカ１１金属塩または゛アンモニウム塩をその要
旨とするものである。

本発明に使用するアミツボ１）オール基を官能基とする
陰イオン交換樹脂は、まず、ハロメチル基を有する架橋
重合体を製造し、ついでこれを特定のアミンと反応させ
ることにより製造される。

ハ０　メチル基を有する架橋重合体は、公知の方法によ
り、たとえば、スチレンのようなモノビニル芳香族モノ
マーとジビニルベンゼンのようなポリビニル芳香族モノ
マーとを共重合させて得られるゲル状共重合体をクロロ
メチルメチルエーテルと反応させる方法、あるいは上記
モノマーを共重合させる際にポリスチレンのような芳香
族線状ポリマーの共存下に共重合させた後該綜状ポリマ
ーを溶媒により抽出除去して得られる多孔性共重合体を
クロロメチルメチルエーテルと反応させる方法、あるい
は、上述のモプタン等をモノマー全量に対し！　−，２
００重量係程度加えて重合を行い、生成した架橋共重合
体を前述の方法によりハロメチル化する方法等によって
製造される。

上記方法で用いられるモノビニル芳香族モノマーとし、
ては、スチレンの外にビニルトルエン。

エチルスチレン、ビニルアニソール、ビニルナフタリン
のような芳香族ビニル化合物が有用である。またポリビ
ニル芳香族モノマーとしては。

ジビニルベンゼンの外にジビニルエチルベンゼン、ジビ
ニルトルエン、ジビニルナフタレン、ジビ＝ルキシレン
、ジビニルエーテル、エチレングリコールジメタクリレ
ート、エチレングリコールジアクリレート、ジビニルケ
トンポリアリルエーテル等が有用であり、その使用量は
広い範囲で変え得るが好ましくは全モノマーに対し２〜
ＳＯ重量係である。

共重合は過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、アゾビ
スイソブチロニトリルのような重合触媒をモノマーに対
し０．／〜ｔ　ｏｉｉｔｑｂ加え、６０〜９０℃に於い
て６〜２０時間水を媒体として懸濁下で行なわれる。

芳香族架橋共重合体のハロメチル化は公知の方法、たと
えば、クロルメチルメチルエーテルを用いて塩化亜鉛の
ような７１Ｊ−デルクラフト触媒の存在下で、ダＯ℃〜
Ａθ℃に加温して行なわれる。クロルメチルメチルエー
テルの量は芳香族架橋共重合体１００９に対し広い範囲
で変えイ尋ろが好ましくはｇｏｇ〜ｓｏｏｇの範囲であ
る。

上述の方法の外、ハロメチル基を有する芳香族架橋共重
合体はクロルメチルスチレンのようなハ「１メチル化さ
れた芳香族モノビニル化合物と、ジビニルベンゼンのよ
うなポリビニル化合物とを前述の方法に従って架橋共重
合する方法によっても製造することができる。

上記ハロメチル基を有する架橋共重合体とを反応させる
特定のアミンとしては、下記一般式［］ 〔但し１式中、ｎは１ないし６の整数を示し。

Ｒは水素原子、炭素数ｌないしＳのアルキル基、または
−ＣＨ２モ０Ｈ（ＯＨＪ−３，０Ｈ２０Ｈ（式中ｍは＜
７−　／ないし乙の整数を示す］を示す〕 で表わされるものである。

上記特定のアミンとしては、具体的には、Ｎ−グルカミ
ン、Ｎ−ガラクタミン、Ｎ−マンノサミン、Ｎ−アラビ
チルアミン、Ｎ−メチル−グルカミン、、Ｎ−エチル−
グルカミン、Ｎ−メチルーガラクタミン、Ｎ−エチルー
ガラクタミン、Ｎ−メチル−マンノサミン、Ｎ−エチル
−マンノサミン、ジーアラビチルアミン等を挙げること
ができる。

前述の方法で得らゎたハロメチル基を有する架橋重合体
と上記特定のアミンとの反応は連当な溶媒の存在下てお
いてコθ〜１０ｏ℃の温度で２〜２０時間加温下で行な
われる。溶媒としては水、の他にジオキサンのようなエ
ーテル系溶媒、アセトン、メチルエチルケトンのような
ケトン系溶媒、クロロホルム、ジクロルエタン。

クロルベンゼンのようなハロゲン化炭化水素系溶媒、ベ
ンゼン、トルエンのような芳香族炭化水素系溶媒、メタ
ノール、エタノールのようなアルコール系溶媒が挙げら
れる。また、この際反応を促進させる為にヨウ化カリ、
水酸化ナトリウム等を添加することができる。

上記のようにして得られた陰イオン交換樹脂の粒径とし
ては、ホウ素同位体分離における同位体交換反応速度や
酸展開時のホウ酸および酸の吸脱渚速度および該樹脂を
充填したイオン交換塔の圧力損失等を考慮して決められ
るが、上記ホウ酸濃度および操作温度範囲においては。

該樹脂の平均粒子直径としてｒｏミクロン以上３００ミ
クロン以下の範囲を挙げることができる。

本発明の陰イオン交換樹脂は上記のようにして得られた
樹脂を特定のアルカリ溶液で処理されたものであるが、
かかるアルカリ溶液としては、次に示すＡとＢとを含有
するものである。

Ａ：アルカリ金属水酸化物または水酸化アンモニウム Ｂ：アルカリ金属塩またはアンモニウム塩アルカリ金属
水酸化物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム
、水酸化リチウム等を挙げることができ、アルカリ金属
塩としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、硫酸ナト
リウム等を挙げることができ、アンモニウム塩としては
、塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム等を挙げること
ができる。

また、ＡとＢとを含有するアルカ１１溶液としては、水
酸化ナトリウムと塩化ナトリウム、水酸化カリウムと硫
酸ナトリウム、水酸化ナト１１ウムと硫酸ナトリウム、
水酸化アンモニウムと硫酸ナトリウム、水酸化アンモニ
ウムと塩化アンモニウム、水Ｈ化アンモニウムド硫酸ア
ンモニウム等の水溶液を挙げることができるが、望まし
くは水酸化アンモニウムと塩化アンモニウムもしくは硫
酸アンモニウムどの水溶液が良い。

また、ＡとＢとの混合Ｈの１２１度としては、ＡがＯ，
Ｓないし／θ重艙係の範囲が好ましく、この混合液中の
ＡとＢとの混合の比率はｌ対ＩＯないしょ対ｌの当置比
の範囲であれば良い。

本発明の陰イオン交換樹脂を使用してホウ素同位体を分
離する方法としては、まず上記のようにしてアルカリ溶
液にて処理された陰イオン交換樹脂゛を塔（カラム）に
充填するか、あるいは塔の中に充填した後−上記のよう
にＡとＢとを含有１−るアルカリ溶液を流通させる方法
により充填塔を作成してもよい。

このようにして作成された塔にホウ酸溶液を流通してホ
ウ酸吸着帯を形成させる。ホウ酸吸着帯を形成させる除
のホウ酸溶液の濃度としては、０．２〜−モルＣＭ）／
Ｉｔの範囲を挙げることができる。このホウ酸濃度は、
と度が但い場合には分離係数が大となる利点がある一万
、展開に用いる溶液伝が多■−になる欠点があり、湿度
が高いと分離係数が低下するが、該樹脂に対するホウ酸
膜Ｎ　＋７４’が上がる一万該樹脂に対する塩酸、硫酸
等届開に用いる酸の吸着量は外部溶液濃度に余り左右さ
れないので、少ない酸により、多くのホウ酸を展開でき
る利点があること等を考慮して決定すれは良い。

ホウ酸溶液を流通させる際の温度としては。

０−１００℃の範囲を挙げることができる。

上記のようにしてホウ酸吸着帯を形成させた陰イオン交
換塔は１次いで酸により展開させることによりホウ酸と
してホウ素同位体が分離濃縮されることとなるが、使用
される酸としては塩酸、硫酸等の鉱酸を使用すればよい
。

これらの酸の濃度としてはＯｌ−〜−Ｍ／ｌの範囲を挙
げることができる。また酸を流通させる速度（ＬＶ）と
しては０．　！ｉ　−２０，０’　７Ｂ、／　ｈｒの範
囲を挙げることができる。

ホウ酸吸着帯をＧ２により族１シ３させる際の温度とし
ては、６０〜ｉｏｏ℃の範囲を挙げることができる。

次に１本発明の陰イオン交換樹脂を充填したイオン交換
屹を用いたホウ素同位体の分離濃縮方法について説明す
ると、本発明に使用する分離濃縮方法とし°Ｃは、Ｊソ
下に説明するように。

■逆ブレークスルー法、■置換展開法および■逆ブレー
クスルー法とｔヒ換展開法な併用した方法を挙げること
ができる。

■　逆ブＶ−クスルー法（Ｂｕｌｌ、　Ｏｈｅｍ、８ｏ
ｃ、、　ＪＰＮ。

５３巻７号、ｉｇｔａｏ頁） 第７図により逝ブレークスルー法を使用した本発明方法
の１例を説明する。第７図のａｌからＣ６はｉ１■述の
本発明に使用する陰イオン交俣樹ｉ１＆乞光填したイオ
ン交換塔である。この塔内温度は、供給液を加温し、か
つ塔にジャケラトン設は温水等を循環するか、’Ｅｆｒ
熱材を設けることにより一定に保たれる。Ｖｌｌからｖ
ＪＩＢは椙に液を併給するためのＨ液切替バルブであり
、■２１から１２８は塔から排出される液の仕分けを行
なうための溶液切替バルブで１Ｍ１からＭ６はホウ酸吸
着帯監視用検出器を示す。

先ずＣ１から０６の各イオン交換塔を水酸化ナトリウム
、水酸化アンモニウム等のアルカリ溶液で再生し、次い
で脱塩水で水洗後、Ｃ１から（！６をシリーズに接続し
、■２６から排液しつつ。

Ｖｌｌからホウ酸溶液を供給して該樹脂に平衡になる迄
ホウ酸溶液を供給する。然る後にｖｌｌから酸溶液で該
樹脂に吸着しているホウ酸な展開しな、がらｖ２６から
排液する。酸による展開を続はホウ酸吸着帯後端界面が
０２塔へ移った所で酸の供給なり１２に切り替え酸吸着
形となった０１塔はｖ１□からアルカリ溶液を供給して
ｖ２Ｉから排液することにより再生し１次いでｖｌｌか
ら脱塩水を供給し、ｖ２＋から排液して洗浄し、次すで
ｓ　ｖｌｌからホウ酸溶液を供給し、　ｖ２１から排液
してＣ１塔内樹脂に平衡となる址のホウ酸を通液する。

このＣ！塔の再生、水洗、ホウ酸吸着の工程は、酸で展
開しているホウ酸吸着帯の後端界面が０２塔から０３塔
に移るまでに終了するように行ない、ホウ酸膜看帯後端
界面がＣ８塔に啓った時点で虐の供給をｖｌＢに切り替
え。

Ｖ、をＶｌｌに連結し、ホウ酸吸着帯の展開の排液をｖ
２１から行なってホウ酸吸着帯の酸による展開を続けろ
。ここでＣ２塔は先のＣ１塔と同様に再生、水洗、ホウ
酸吸着を行なう。この方゛法を繰り返すことＫより、ホ
ウ酸吸着帯の後端界面に１０Ｂ、／、″−濃縮される。

１０３３　濃縮度が所望の濃度に到達した時点で例えば
弓濃縮界面がイオン交換塔下部の排液バルブから抜出す
ことにより１０Ｂ濃縮物の生産が行なわれる。

■　：コ換展開法（Ｊ、Ａｍ、　Ｏｈｅｍ、８ｏｃ１ク
ク巻。

６１２３頁） 上ノｌＲの■逆ブレークスルー法と同様の陰イオン交撲
’ｔｉ↑脂及び装曾を使用し、第１図により説明する、
すなわち、Ｃ１から０６のイオン交換塔馨水叡化ナトリ
ウム等のアルカリ溶液で再生祷脱塩水で水洗しＣ１塔か
ら０３塔までシリーズに４ｎＢしてｖＩｔからホウ酸溶
液を供給し、１２Ｂから排液して完全に平衡状態となる
までホウ酸溶液を通液する。次いでＣ１塔からＣ５塔ま
で連結してＶｔｔから酸溶液を供給してホウ酸吸着帯の
ｆｉ恨展開を行なう。ホウ酸吸着帯の後０＆Ｊ界面がＣ
２塔に移った時点で酸の供給をｖｕからｖ１２に切り替
え同時にＣ６塔を連結して排液なＶ、からＶ、へ切り替
えて置換展開を続行する。

−１醒゛による展開が終了したＣ！塔はｖｕからアルカ
リｄ液を供給しｖｒｌから排液して再生し。

同様に次いで水洗し、次の展開に備える。このＣ１塔゛
の再生、水洗の操作はホウ酸吸着帯の後端界面が０３塔
に移る迄に終了するように行なう。ホウ酸吸着帯の後端
界面が０３塔に移った時点で酸の供給をＶｔｔからｖ１
３に切り替えＣ６塔の次に０１塔を連結して排液な■２
１から行なって置換展開を続行する。この間にＣ２塔は
再生。

水洗を行なう。この方法を繰り返すことによりホウ酸吸
着帯の前端界面（τ兜が後端界面に１０Ｂが浪縮され、
各々が所望の濃縮度に到達した時に、例えば各々の界面
がイオン交換塔下部の排液バルブを通過する際に抜出し
、その抜（ｂ　計に見合うモル数のホウ酸をイオン交換
塔上部のホウ酸給液パルプからホウ酸吸着帯中の原料ホ
ウ酸と同位体組成比的に同一の所がそのバルブを通過す
る際にホウ酸給液を供給する方法援よりＩＯＢおよび１
１］３　ｇ％縮物の生産と原゛刹ホウ酸の供給が行なわ
れる。

■　逆ブレークスルー法と１ル′換展開法を併用した方
法。

この方法の１例について同じく第１図を用いて説明する
。例えばＯｌから０６のイオン交換塔を水酸化ナトリウ
ム等のアルカリ溶液で再生し、次いで脱塩水で洗浄後、
Ｃ１塔から０４塔までシリーズに連纜して、ｖｌｌかも
ホウ酸溶液を供給してＶ謳から排液して完全に平衡状態
となるまでホウ酸溶液を通液する。次に■の逆ブレーク
スルー法と同様にＶｌｌから酸溶液で該樹（１旨に吸着
しているホウ酸を展開しながら。

■２４から排液する。この時Ｃ５塔にはｖＩｓかもホウ
酸溶液を供給してｖ２１Ｉから排液してＣ５塔に完全に
平衡になるまでホウ酸溶液を通液する。ｖｌｌから醒を
供給して展開を続け、ホウ酸吸着帯俊端界面が０２塔へ
移った所で酸の供給なＶｕからｖ１２へ切り替え、同時
に０４塔の後に０５塔を接続してｖ２Ｌ１から排液する
ことで展開を行なう。

ここでボウ酢吸Ｎ帝後端界面が０２塔を進行する（ｌｉ
に、Ｃ６塔にＶｌｌからホウ酸溶液を供給しｖ２６から
υト欣してＣ６塔へのホウ酸吸着を行ない。

展開が終了して酸吸着形となったＣＩ塔はＶＵかもアル
カリ溶液を供給してｖ２１から排液して再生し、次いで
脱塩水で洗浄する。次いで酸によるホウ酸吸着帯展開の
後端界面が０３塔に移った所で酸の供給を■１３に切り
替え、Ｃ５塔の後に０６塔を接続しｖ２６から排液して
展開を続け、この時ａ、塔はホウ酸の吸着そしてＣ２塔
は再生、水洗を行なう。このような操作を繰り返すこと
でホウ酸吸着帯の後端界面にｔｏＢが濃縮されてくる。

ＩＯＢが目的濃度ないしはその近傍まで濃縮された時点
でホウ酸吸着帯を酸により、シリーズに展開しているイ
オン交換塔の前のイオン交換塔へのホウ酸吸着を停止し
、イオン交換塔をダ塔シリーズからＳ塔シリーズに切り
替えて■の置換展開を行なう。ホウ酸吸着帯の置換展開
と展開済の塔の内生、水洗を繰り返し、ホウ酸吸着帯の
後端には更に＋ｏＢ濃縮が進行し、前端界面に置換展開
に切り替えてから後端界面に蓄積した１°Ｂの濃縮量に
見合うＩＩＢが濃縮してくる。この後適当な間隔で例え
ばホウ酸吸着帯の前端および後端界面が各々塔下部の排
液バルブを通過する際に１１Ｂ濃縮物およびｓｏＢ濃縮
物を抜出しその抜出モル数に見合うモル数の原料ホウ酸
をイオン交換上部のホウ酸溶液給液バルブからホウ酸吸
着帯中の原料ホウ酸と同位体組成比的に同一の所が、そ
のバルブを通過する際にホウ酸溶液を供給する方法によ
り　ＩＯＢおよびＩＩＢ濃縮物の生産と原料ホウ酸の供
給を行なう。この方法はＩＯＢ濃縮物特に高濃縮物の生
産に適した方法である。

本発明に使用する前記ＡとＢとを含有するアルカリ溶液
が、アミノポリオール基を官能基とする陰イオン交換樹
脂の窩温安定性に有効である理由については未だ明確に
判明していガいが、今のところ次のように考えられる。

すなわち、前述のとおり本発明に使用する陰イオン交換
樹脂は、クロロメチル化架橋重合体と前記一般式［Ａ］
の特定アミンとを反応させてアミノポリオール基を官能
基として有する陰イオン交換樹脂を製造するのであるが
、この反応に際して、塩基度が高く中性塩分解能を示す
基が生成し７、この中性塩分解能を示す基がｉｉｏ℃以
上と言う温度、すなわち本発明のホウ酸吸着帯の展開温
度では熱分１１４を生じ、熱安定性に影響をもたらすも
のと考えられる。そしてこの中性塩分解能を示す部分に
対して、＃品樹脂においては処理剤として、そして一度
使用した樹脂に対しては再生剤として、本発明のアルカ
リ溶液を使用することにより、この基が中性塩の塩形と
なり、熱安定化が行えるものと考えられる。

次に本発明を実施例により説明するが１本発明は、以下
の実施例により限定されるものではない。

実施例 スチレンｑｓ９及７Ｊ！ｒ！ｒ％ジビニルベンゼンｌｏ
ｇに１−オクタン９３ｇを派別して重合した架ａ共重合
物を、クロロメチルメチルエーテルでクロロメチル化し
、これにＮ−メチル−Ｄ−グルカミンを官能基として導
入した歿陰イオン交換樹脂（ｆ！！２吸着容量コ、ざ）
ｍｅｑ／ｆｉ−樹脂。

中性塩分解答量０．４９　ｍｅｑ／、ｌｉ＋−樹脂、水
分６３係、平均粒径２０θミクロン、均一係数ノ、３）
の遊離アミン形を内径ｌ０１ｍ、長さＩＯθｏ　ｚｍの
ジャケット付ガラスカラム６塔に各ｑｓ−ｍｌ樹脂だけ
充積し、これをシリーズに接続して、第１塔目から５本
発明のアルカ１）溶液として０、！；Ｎ−水酸化アンモ
ニウムと０．！；Ｍ−硫酸アンモニウムとの混合水溶液
ｌｓｏｏｍｌを流速Ｌ　Ｖ　５　＠　／　ｈｒで通液し
、次いで脱塩水で洗浄後、ジャケットに３０℃の恒温水
を通してカラム内をｇｏ℃に保ち、逆ブレークスルー法
によりホウ素同位体の分離を行なった。

すなわち先ず第１塔目からｇｏ℃に予熱した０、６Ｍ−
ホウ酸水溶液のｓ　ｏ　ｏ　ｏ　ｍｔを流速ＬＶりｙｌ
　／　ｈｒで通し６塔の樹脂にホウ酸を熱着した。

次いで３０℃に予熱した０、Ｑ７Ｍ−硫酸水溶液を流速
Ｌ　Ｖ　３　ｍｌ　ｈｒで通液して樹脂に吸着している
ホウ酸の展開を行ない、第を塔自から流出するホウ酸水
溶液４．ｔｍＪずつ分取してホウ酸濃度を分析した所、
該ホウ酸濃度は０．ＡＪＭ／ｌ’であった。この時０．
’ｌｔＭ−硫酸水溶液による展開開始から終了までに要
した時間は３．：１時間でホウ酸吸着帯の後端界面の移
動速度は／　ｇ　Ｏｃｍ／ｈｒであった。

一方分取したホウ酸水溶液中の１１１１３　／　ＩＩＢ
のホウ素同位体比の測定は、バリアンマット社製ＣＨ−
！ｒ型固体質険分析計で行なった結果ホウ酸吸着帯最後
端のＩＯＢ　ｉ％度は、最初に樹脂に吸着させた天然組
成の加重ホウ酸中の１０Ｂ　６％度／９．ｇ！；チに対
しコＡ、ｌＩ％であり、約ｔｉｏ歯の畏さにわたってｌ
ＯＢがホウ酸吸着帯の後端界面に４縮されていた。これ
から計算される分離係数は／、Ｑ　／　５でＨＦ！ＴＰ
は７苅扉であった。

次に硫酸水溶液によるホウ酸吸着帯の展開が終了したカ
ラムをｇｏ℃に保ったままの０．３Ｎ−水酸化アンモニ
ウムと０．！；Ｍ−硫酸アンモニウムの混合水溶液コθ
００　ｍｌｆ、（Ｌ　Ｖ　５　ｍｌｈｒで再生し、■同
一流速で脱塩水ｔｏｏｏｍｌで水洗し、■０．ＡＭ−ホ
ウ酸水溶腋コθθＯｍｅ￥ＬＶｊ；　＠　／　ｈｒで通
し、■ｏ、ｑりＭ−硫酸浴ｇ、１０ＯＯゴをＬ　Ｖ　ｊ
　＠　／　ｈｒで通す、■〜■の工程をｌサイクルとし
、これを！ｒＯサイクル繰り返した後に上記と同一の方
法でホウ素同位体の分離試験を行ない、樹脂のホウ酸に
対する吸着性能と同位体分離性能を測定した所、初回の
性能と何ら変化していなかった。

更に一連の試験が終了後、カラムから樹脂を取り出して
常法により性能試験を行なった所。

酸膜后容量、中性塩分解容量、水分共に試験前に比較し
て殆ど変化していなかった。

比較例 実施例１で用いた樹脂と同じ樹脂と同じ装置を用いて、
処理液及び再生剤をＮ−水酸化ナトリウム水溶液として
逆ブレークスルー法によりホウ素同位体の分離を行なっ
た。すなわち、６塔シリーズに接続したカラムにＯ，ｊ
Ｎ−水酸化ナトリウム２０００ｍ１を流速Ｌ　Ｖ　ｊ；
　ＴＬ／　ｈｒで通し１次いで脱塩水で洗浄後ジャケッ
トにざ０℃の恒温水を通し、カラム内をざ０℃に保って
第１塔目から３０℃に予熱した０、４Ｍ−ホウ酸水溶Ｍ
　２　ｏ　ｏ　ｏ　ｍｌを流速Ｌ　Ｖ　ｊ；　ｙｌ／ｈ
ｒで通し、６塔の樹脂にホウ酸を吸着させた。次いでｇ
ｏ℃に予熱したＯ、ダ７Ｍ−硫酸水溶液を流速ＬＶ、７
＠　／　ｈｒで通液し樹脂に吸着しているホウ酸の展開
を行なって第ｔ、　Ｑ：　Ｉｆから流出するホウ酸水溶
液をｋ　ｍｌずつ分取してホウ醒゛感ル呵を分析した所
、ＯｌりＱ　Ｍａｌであり、ホウ酸゛の吸；ｉ、１ドは
、０．７１Ｍ／ｌ　−４酊脂テ、＆　ツタ、、コノ＋）
′Ｉθ、　ｙ　？　Ｍ　−ＨＨｙｋ溶腋による展開開始
から終了までに要した時間は３．３時間で、ホウｒル１
吸着イ１）の行端界面の移動速度は／　７　！；　ｃｒ
ｎ／　ｈｒであった。

−万分取したホウ１ｌｌｌ’、　＊　Ｈ沿中のＩＩＩＢ
　／　ＩＩＢのホウ素同位体比の１ｌｌ１１足を行なっ
た所ホウ「扱吸着帯最後端の１舶濃度は、：ｌ！、４％
であり、約１０αの長さにわたってＩＯＢがホウ酸吸着
帯の後端界面に濃縮されていた。これから計り−さ才９
る分離係数は／、Ｑｌｊ；でＨＥＴＰは７１＋１１＋＋
Ｌであった。

次に硫酸溶液によるホウ酢＠着帯の展開が終了したカラ
ムをｇｏ℃に保った■θ、ＳＮ−水酸化ナトリウム水溶
液コθｏｏｍｉをＬ　Ｖ　ｊ；　ｍｌ　ｈｒで通し、■
同一流速で脱塩水１０１００Ｏで水洗し、■０．４Ｎ−
ホウ酸水溶液コ００θプをＬＶｊ　７ｒＬ／　ｈｒで通
し、■θｌ？Ｍ−硫酸水溶液ｔｏｏｏｍｌをＴＪ　Ｖ　
３＠　／　ｈｒで通す■〜■ノ工程ヲ／サイクルとして
２ｇサイクル行なった後に。

上記と同一のフッ法でホウ素同位体の分離試験を行ない
、樹脂のホウ酸に対する吸着性能と同位体分前性能を辿
１足した。先ず樹脂に吸着させたホウ酸なｏ、ｔｔ’ｔ
ｙ−硫酸で展開した時のホウ酸水溶給の濃度は０．　！
ｌｒ　＋　Ｍ／ｌで、ホウ酸吸着量はｏ、ｓｑｌ・Ｖｌ
−樹脂と両者共にかなり低下していた。この展開開始か
ら終了までに安した時間は。

３．７時間でホウ酸吸着帯の後端界面の移動速度け、／
　ＩＩ　’Ｉ　（＠／ｈｒでアッタ。

更にカラムから流出するホウ酸水溶液中のホウ累同位体
比の測定を行なった所、ホウ酸吸着帯の最後Ｖｉ１．ｊ
のＩＩｌ］３濃度は：１ｇ、ｓ饅であり、約２ｇｃｍの
長さにわたって１０Ｂがホウ酸吸着帯の後端界面に０盾
６されていた。これから計算される分離係数は／、Ｑ／
ｌ、でＨＥＴＰはＡｎと同位体分離性能も初回に比較し
、大きく変化していた。

この測定、が終了した後カラムから樹脂を取り出して、
常法により性能試験＾二行なった所、酸吸着能は、！、
７９ｍθｑ／ｇ−４７：ｌ脂、水分は乙３．ダ係と試駆
前と殆ど変化なかったが、中性塩分解容堡：はθ、コ／
ｍθｑ／ｇ−ｉｔ脂と試グー前に比１狡して約ｌ力に低
下していた。

【図面の簡単な説明】

ａＪＥ　１図は本発明を実施するためのイオン交換樹脂
塔、その配！及びバルブを示す慨念図である。 Ｃ】〜Ｃ６：　陰イオン交換塔 ■１１〜■Ｉ６：　バルブ Ｖ２１　′Ｖ２６　：　／＜　、Ａ／　フＭ、−Ｍ６：
　検出器 出願人　三−仝化成工業株式会社 代理人　弁理士　長谷用　− ほか１名 手続補正書（自発） 、５．□７□、２　、（２） ２発　明　の名称 ホウ素同位体の分離用陰イオン交換樹脂３　補正をする
者 事伺との関係　特許用願人 （５り６）三菱化成を業株式会社 ４代理人〒、。。　（３） （ほか　１　名） ６補正の内容 （１）　明細書第２３頁下から２行〜最下行にｒ　Ｏ，
Ａ　Ｊ　Ｍ／ｎ　であった。」とあるを、［ｏ、６３Ｖ
μであシ、ホウ酸の吸着量Ｊｄ−０，６７リー樹脂であ
った。」と訂正する。 明細書第２３頁下〜り行に、「性能試験を行なった所、
・・・・・・・・・変化していなかった。」とあるを、
［性能試験を行なった所、酸吸着容量は、コ、　ｇ　／
　ｍｅｑ／　９、中性塩分解容量は、０、Ａ９ｍｅｑ／
ｆ、水分は６３チであシ、樹脂の性能は全く変化してい
なかった。また、取シ出した樹脂（硫酸付加形）の単位
重量当たシの体積を測定し、再生樹脂（遊離アミン形）
のそれに対する体積増加率をめたところタチであった。 」と訂正する。 明細書箱、２ｇ頁を行の次に「また、取り出した樹脂（
硫酸付加形）の単位重量当たシの体積を測定し、再生樹
脂（遊離アミン形）のそれに対する体積増加率をめたと
ころ２．２係であった。」を挿入する。 以　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　アミノポリオール基を官能基として有し、下記
   ＡとＢとを含有するアルカリ溶液で処理された樹脂であ
   り、そして該樹脂を充填した塔にホウ酸溶液を流通させ
   てホウ酸吸着帯を形成させ１次いで該吸着帯を酸溶液に
   より展開してホウ素同位体を分離する工程に使用するホ
   ウ素同位体の分離用陰イオン交換樹脂。 Ａ：アルカリ金属水酸化物または水酸化アンモニウム Ｂ：アルカリ金属塩またはアンモニウム塩（２、特許請
   求の範囲第１項記載のホウ素同位体の分離用隘イオン交
   換樹脂において、ポリオール基が。 下記一般式ＣＩ］ 一〇−（−ＯＨ（ＯＨＪう、１１０Ｈ２０Ｈ（式中ｍは
   ０．／ないし６の整数を示す）を示す〕 で表わされることを特徴とする樹脂。