[发明专利]水溶液中的钌吸附剂及其用途、去除钌的方法

说明书

本发明提供一种水溶液中的钌吸附剂及其用途、去除钌的方法，该吸附剂用以将水溶液中的钌吸附并加以回收、再利用或去除。使用该吸附剂可对被放射性元素污染的海水和/或包含钠离子、镁离子、钙离子、氯离子等的水等进行净化。所述问题可通过以氧化物的形态包含锰的钌吸附剂来解决。所述吸附剂可进而包含锰以外的至少一种其他过渡金属元素、优选为铜。通过将所述吸附剂浸渍于水中，可将放射性钌等吸附去除而对海水和/或包含钠离子、镁离子、钙离子、氯离子等的水等进行净化。

技术领域

本发明是涉及一种用以将水溶液中的钌(其中，水溶液中的钌包含钌阳离子、钌络合离子、钌酸根离子的形态的任一种)吸附并加以回收、再利用或去除的吸附剂及其用途和使用其的对被放射性元素污染的海水等进行净化的方法。

背景技术

近年来，金属资源的需求提高。其中，贵金属类的埋藏量少且供给量受到限制，然而，电子机器类、各种催化剂等其需求增加，因此进行回收等而有效利用的需求提高。关于作为贵金属的一种的钌，硬盘用材料、氢制造催化剂等的用途扩大，从来自这些生产线的废液或自工业制品的再利用线所产生的金属溶解液中回收钌的技术的改良也成为重要的问题。

另外，认为因原子能发电所事故而导致放射性元素通过地下等流出并污染海洋，所述污染的去除成为极其重要的问题。放射性钌也包含于所流出的放射性元素中，土壤中或海水中的放射性钌的去除、净化成为非常重要的问题。

在所述情况下，钌通常在水溶液中以离子的形式存在。为了回收钌或净化含有钌的水，需要对钌进行选择性吸附、过滤或与钌选择性反应的处理剂。尤其，为了去除、净化放射性钌，需要极其高的去除性能与简易的去除装置、安全且廉价的吸附剂和/或处理剂。

关于包含钌的贵金属的回收、去除方法，自先前以来提出有大量提案。例如，专利文献1中记载有如下方法：对担载有铑、钯、钌等贵金属的材料进行加热而吸藏于具有钙钛矿结晶结构的材料中。所述方法即便作为自己使用的汽车废气处理催化剂中回收有用金属的方法而优选，也需要1000℃以上的加热工艺，因此难以适应于将水中的贵金属离子回收、去除的用途。

专利文献2中示出有如下方法：使金属离子吸附于水溶液中的离子交换树脂或螯合物树脂。此种使用离子交换树脂等来吸附的方法中，吸附剂中的吸附部位少，因此吸附剂单位体积的钌去除量少。因此，吸附剂所需的成本增多，因此若想要处理大量的处理水，则钌吸附处理成本变高，在经济性方面欠佳。

另外，专利文献3中示出有如下方法：使用金属亚铁氰化合物来去除水溶液中的放射性钯、放射性钌。所述方法可去除水溶液中的离子，就所述方面而言优选，但若变为高温，则有亚铁氰分解而产生有害的氰化氢的担忧。另外，无法称为去除率也充分高者，进而有在高pH水溶液中分解而释放出已吸附的放射性钌，去除率降低的担忧。因此，吸附处理系统的管理变得复杂，另外，为了安全对策，需要进行氰废水的处理。

尤其在去除对象为被放射性元素污染的土壤的清洗水、海水等的情况下，通常这些的钌浓度低且多数情况需要进行大量的处理，因此对于去除放射性元素而言，要求以少量且非常高的去除性能、低成本化。关于去除率，例如在原子炉爆炸等中飞散的锶等放射性元素因其影响的深刻性而需要99％以上或99.9％以上的去除率作为净化后的最终去除率。

另外，作为来自原子炉的废水处理时的另一大的问题点，有钌以各种结构的形式存在的可能性。如非专利文献1所示，认为：在由放射性铀进行核分裂的过程中，所存在的钌的结构因与哪种水溶液接触而发生改变。根据水溶液的温度或溶存的化学种等条件，而有钌以各种结构存在的可能性，且相对于各种结构而要求高去除性能。