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江川 博明*
PNC TJ6614 94-001, 35 Pages, 1994/03
昨年度の研究において、酸浸出液をホスホン酸基を有するMR型キレート樹脂RCSPを充填したカラムに通液することにより、ウランとモリブデンが選択的に吸着され、鉄、アルミニウムは若干吸着されるがヒ素とニッケルは全く吸着されないことが明らかになった。また、RCSPに吸着されたウランとモリブデンの溶離について検討したところ、0.25mol・dm-3炭酸ナトリウム水溶液によりウランおよびモリブデンがともに100%溶離されるが、これらを完全に分離することが困難であった。以上の成果を基礎に、本年度はウランとモリブデンの分離回収およびヒ素とニッケルの分離について詳細に検討した。まず、アミン-N-ポリ酢酸基を有するキレート樹脂が酸性溶液からモリブデンを選択的に吸着するという報告(日化、1983、pp.363-367)に着目し、ウランとモリブデンの分離を検討した。酸浸出液をH型のUnicellex UR-50(ユニチカ性、フェノール樹脂を基体とするアミン-N-ポリ酢酸型キレート樹脂)を充填したカラムに通液することにより、モリブデンと若干量の鉄が吸着されるが、他の金属は吸着されないことが明らかになった。
江川 博明*
PNC TJ6614 93-001, 32 Pages, 1993/03
高品位の可採ウラン量は限られているので、低品位ウラン鉱石資源の経済性、環境問題を考慮した処理プロセス及び廃水処理に係る技術の開発は重要な研究課題である。本研究はその一展開として、低品位ウラン鉱石を酸化雰囲気で硫酸法により加圧浸出して得られた浸出液からのウランの選択的分離・回収プロセスの開発を目的とする。前記浸出液は強酸性であり、ウランの他に多量のニッケル、ヒ素ならびに少量のモリブデン、鉄、アルミニウムなどを含んでいる。昨年度の研究成果を基に、本年度はホスホン酸基を有するキレート樹脂(RCSP)によるウランの分離・精製技術の確立を目的として詳細な検討を行った。また、ホスホン酸基と同様な化学的特性を有する新規なリン酸型樹脂(RGP)の合成を行って検討した。さらに、昨年度検討することができなかった陰イオン交換樹脂及びアルカリ添加沈澱法によるウランと他金属イオンとの分離についても検討した。RCSP、RGPを用いて、カラム操作によりウランの他金属からの分離を検討した結果、RCSP、RGPに浸出液中のヒ素、ニッケルは全く吸着されず、モリブデンは強く吸着された。鉄、アルミニウムは若干量吸着されるが、アルミニウムはより高選択的な金属(例えばウラン)により置換溶出されることが判った。RCSPとRGPではRCSPがより高い破過容量を示すことが認められた。次に、樹脂に吸着されたウランの溶離・回収について検討した。炭酸ナトリウム通液時の二酸化炭素ガス発生を抑制する目的で、まず1M水酸化ナトリウムで樹脂中の水素イオンを中和した後に、0.25M炭酸ナトリウムの通液を行った結果、ウランの回収率はRCSPで69.2%、RGPで72.1%であった。これは、水酸化ナトリウムを通液することでウランは樹脂内部で水酸化ウラニルとして沈着し、炭酸ナトリウムによる溶離・回収が困難になったためと考えられる。次に、水酸化ナトリウム通液を行わず、0.25M炭酸ナトリウムを樹脂容積の5倍量加えカラム中で振りまぜて、水素イオンを中和し、発生する炭酸ガスを除去した後、空間速度(SV)3h-1で吸引し、ひきつづき0.25M炭酸ナトリウム15倍量を通液してウランの溶離を試みた結果、ウランは100%回収できることが明らかになった。モリブデンは炭酸ナトリウム通液初期の段階でほぼ100%溶離(ウランと共存している)することが判っ
樺井 信彦*; 片貝 秋雄; 須郷 高信; 江川 博明*
Journal of Applied Polymer Science, 49, p.599 - 607, 1993/00
被引用回数：59 パーセンタイル：89.92(Polymer Science)PP繊維にANをグラフト重合し、ついでグラフト側鎖のシアノ基をアミドキシム化して得たアミドキシム型繊維状吸着剤を用いて、銅およびウラニルイオンの吸着を行った。その結果、これらのイオンに対する吸着速度が極めて速く、吸着容量も高いなどの点が明らかになった。更に、海水からのウラン吸着性能を向上させる目的で、三つのアミドキシム化の条件-A:従来法(メタノール-水系、pH=7.0)、B:エタノール-水素(中和剤=Na
CO
,pH=7.0)、C:エタノール-水系(pH=4.0)で合成した吸着剤を用いて銅イオンおよび海水からのウランの吸着を行った。銅イオンの吸着では、C法の吸着剤の方がAおよびB法よりも吸着容量が低かった。一方、ウラン吸着では、銅イオンほどの違いは見られず、ほぼ同程度の吸着量を示した。これらのことから、海水からのウランの回収にはC法で合成した吸着剤が有利であると推定された。
江川 博明*
PNC TJ6614 92-001, 20 Pages, 1992/03
カナダ産ウラン鉱石酸浸出液中のウランを分離・回収するプロセスの開発を目的として、大過剰のニッケル及びヒ素の共存下においてウランを選択的に吸着するキレート樹脂の開発を行った。前記酸浸出液の液性等を考慮し、本研究室における従来の研究成果を基に、巨大網状構造(MR型)を有するスチレン-ジビニルベンゼン球状共重合体(RS)にホスフィン酸基およびホスホン酸基を導入したキレート樹脂を合成した。ホスフィン酸基を有する樹脂RSPはRSを無水塩化アルミニウム存在下三塩化リンと反応させ加水分解して合成し、ホスホン酸基を持つ樹脂RSPOはRSPのホスフィン酸基を硝酸で酸化して合成した。またRSにメチレン基を介してホスホン酸基が結合した構造の樹脂RCSPは、RSをクロロメチル化したのち、無水塩化アルミニウム存在下三塩化リンと反応させ加水分解して合成した。これらの樹脂を充填したカラムに、カナダ産ウラン鉱石酸浸出液を通液した場合、ウランとモリブデンは各樹脂に強く吸着されるがニッケルとヒ素は殆ど吸着されないことが判った。すなわち、酸性度の調製など特別な前処理なしで、カラムへの通液のみによりウランをニッケルとヒ素から分離可能である。ウランの破過吸着容量はRSP
RSPORCSPの順に増大した。また吸着されたウランとモリブデンの分離も容易である。1M水酸化ナトリウム溶液を通液すれば、モリブデンのみが迅速かつ定量的に溶離される。一方、ウランは0.2M炭酸ナトリウム溶液または1M塩酸溶液で溶離可能である。しかしこの条件ではまだウランの回収が定量的ではないので、最適溶離条件の探索が必要である。比較の目的で、代表的な強酸性陽イオン交換樹脂SP120(MR型)及びSK104(ゲル型)による同様の検討を行ったが、ウランの選択的分離は不可能であった。 以上本年度は、本研究で開発したキレート樹脂、特にRCSPがカナダ産ウラン鉱石酸浸出液中ウランの高選択的分離・回収に有効に利用できることが明かになった。
