JPH10296095A - マクロポーラスキレートイオン交換樹脂 - Google Patents

マクロポーラスキレートイオン交換樹脂

Info

Publication number
JPH10296095A
JPH10296095A JP10107533A JP10753398A JPH10296095A JP H10296095 A JPH10296095 A JP H10296095A JP 10107533 A JP10107533 A JP 10107533A JP 10753398 A JP10753398 A JP 10753398A JP H10296095 A JPH10296095 A JP H10296095A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
monomer
ions
exchange resin
copolymer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10107533A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4150442B2 (ja
Inventor
Jeannot Lucien Hawecker
ハウィケル,ジーナット・ルシアン
Jaques Franc
フラン,ジャーク
Joanna Surowies
シュルビー,ジョアンナ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohm and Haas Co
Original Assignee
Rohm and Haas Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rohm and Haas Co filed Critical Rohm and Haas Co
Publication of JPH10296095A publication Critical patent/JPH10296095A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4150442B2 publication Critical patent/JP4150442B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J45/00Ion-exchange in which a complex or a chelate is formed; Use of material as complex or chelate forming ion-exchangers; Treatment of material for improving the complex or chelate forming ion-exchange properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F212/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
    • C08F212/02Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • C08F212/04Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
    • C08F212/06Hydrocarbons
    • C08F212/08Styrene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F212/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
    • C08F212/34Monomers containing two or more unsaturated aliphatic radicals
    • C08F212/36Divinylbenzene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/02Alkylation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/12Hydrolysis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/18Introducing halogen atoms or halogen-containing groups
    • C08F8/24Haloalkylation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/30Introducing nitrogen atoms or nitrogen-containing groups
    • C08F8/32Introducing nitrogen atoms or nitrogen-containing groups by reaction with amines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/40Introducing phosphorus atoms or phosphorus-containing groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/42Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/10Inorganic compounds
    • C02F2101/20Heavy metals or heavy metal compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F5/00Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2800/00Copolymer characterised by the proportions of the comonomers expressed
    • C08F2800/20Copolymer characterised by the proportions of the comonomers expressed as weight or mass percentages
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2810/00Chemical modification of a polymer
    • C08F2810/20Chemical modification of a polymer leading to a crosslinking, either explicitly or inherently

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 改良された安定性を有し、カルシウム、マグ
ネシウム、ストロンチウム、およびバリウムイオンなど
のカチオンのブラインからの除去、および廃棄流れから
のニッケル、銅、アンチモン、および亜鉛などの金属の
除去能力が改良された、マクロポーラスキレートイオン
交換樹脂の提供。 【解決手段】 マクロポーラスキレートイオン交換樹脂
であって、モノビニル芳香族モノマーから誘導される単
位86から94重量%、ジビニル芳香族モノマーから誘
導される単位4から8重量%、および酸素含有架橋剤か
ら誘導される単位2から6重量%を含むコポリマーを含
み、該コポリマーがアミノアルキルホスホン酸基または
イミノジ酢酸基で官能化されている、マクロポーラス樹

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は改良されたキレート樹脂に関す
る。より詳細には、本発明は改良された安定性を有し、
カルシウム、マグネシウム、ストロンチウム、およびバ
リウムイオンなどのカチオンのブラインからの除去、お
よび廃液流(waste stream)からのニッケ
ル、銅、アンチモン、および亜鉛などの金属の除去能力
(capacity)が改良された、マクロポーラスキ
レートイオン交換樹脂に関する。
【0002】近年の塩素ガス及び金属水酸化物の製造は
クロロアルカリセルの膜を使用したブライン(NaC
l)溶液の電気分解による。クロロアルカリセルの膜の
内部では、水とナトリウムイオン(カチオン)のみを通
すことにより、膜は苛性アルカリ(NaOH)と水素が
ブラインと塩素と混合することを防いでいる。これらの
膜は非常に丈夫であるが、カルシウム、マグネシウム、
ストロンチウム、およびバリウムイオンのようなハード
イオンの沈殿により損傷を受ける場合がある。すなわ
ち、これらの膜の性能と寿命は、存在するハードイオン
不純物の量に直接関係する。ハードイオンの量を20p
pb未満という望ましい範囲に減少させるために、選択
性のキレートイオン交換樹脂が開発されている。特に、
アミノアルキルホスホン酸基またはアミノジ酢酸基のど
ちらかを有するイオン交換樹脂がブライン中のハードイ
オンの量を20ppb未満にするのに効果的であること
が見いだされた。イオン交換樹脂がハードイオンで飽和
された場合には、それらは苛性アルカリにより簡単に再
生することができる。
【0003】種々のメッキ工業および製造業からの重金
属の排出が環境上の問題となっている。しばしば、廃液
流からのこれらの金属の除去は、他の良性の金属イオ
ン、たとえばナトリウムまたはカルシウムのような環境
上問題とならない金属イオンの存在により、より複雑に
なる。全ての金属イオンを除去することは非経済的であ
り、そのため他のイオンの存在下に重金属イオンを選択
的に除去する樹脂が開発された。イミノジ酢酸樹脂およ
びアミノアルキルホスホン酸樹脂が重金属選択性樹脂の
代表である。
【0004】ブライン精製に使用されるアミノアルキル
ホスホン酸樹脂は濃縮ブライン(concentrat
ed brines)からカルシウムおよびマグネシウ
ムイオンを選択的に除去する大きな能力を有している。
さらに、そのような樹脂は浸透圧ショック(osmot
ic shock)に対して大きな抵抗性を有し、たと
えばクロロアルカリセル中で生ずる濃縮ブラインと苛性
アルカリのような濃縮ブラインと苛性アルカリ中で、分
解(break down)が起こらないようなもので
なければならない。カルシウムおよびマグネシウムイオ
ンのようなハードイオンの除去に加え、濃縮ブラインか
ら除去するのがより困難であるストロンチウムおよびバ
リウムイオンも除去できなければならない。ストロンチ
ウムおよびバリウムイオンに対する選択性はカルシウム
およびマグネシウムイオンほどには高くないので、これ
らのイオンは樹脂が飽和(exhauste)したとき
に最初に解離される。溶出液中のストロンチウムイオン
の量の上昇は、貫流が近づき、再生を行う必要があるこ
とのサインとして使用することができる。したがって、
ストロンチウムとカルシウムの両方に対して優れた能力
を有する樹脂が必要とされている。
【0005】ブラインを軟化(softening)す
るために使用されるMR型(macroreticul
ar)またはマクロポーラス型のアミノアルキルホスホ
ン酸樹脂の開発について、米国特許第4,002,56
4号、および米国特許第4,818,773号に記載さ
れている。米国特許第4,002,564号には、マク
ロポーラス型スチレン/ジビニルベンゼンコポリマーの
官能化によるマクロポーラス型アミノアルキルホスホン
酸樹脂の合成が記載されている。これらの樹脂は金属イ
オンを除去するために良好な能力を有していることが見
出された。米国特許第4,818,773号は、酸型の
マクロポーラス型アミノアルキルホスホン酸樹脂であっ
て、ポロシティが0.80−1.10cm/g、見か
け密度が0.354−0.425g/mlであり、水保
有能力(water retention)50−60
%であるものが開示され、これは浸透圧ショックに対し
て大きな抵抗性を有し(30回のショック後、90%よ
りも多いビーズが無傷である)、濃縮ブラインの精製に
使用するために適当な交換容量(カルシウムイオンの理
論容量が31g/mlよりも大きくない)を有するとさ
れている。
【0006】ホルムアルデヒドを加えない、1段による
アミノアルキルホスホン酸樹脂の製造方法が、米国特許
第5,109,074号に記載されている。ブラインの
精製に使用するためのアミノアルキルホスホン酸樹脂の
他の製造方法が米国特許第4,442,231号に開示
されている。ゲル型のアミノアルキルホスホン酸および
イミノジ酢酸キレート樹脂であって、コア/シェルモル
ホロジーを有するものが、米国特許第4,895,90
5号に開示されている。
【0007】本発明者は、モノビニル芳香族化合物、ジ
ビニル芳香族化合物、および酸素含有架橋剤を相分離剤
(phase extender)の存在下にサスペン
ジョン重合して調製された特定のマクロポーラスコポリ
マーであって、アミノアルキルホスホン酸基またはイミ
ノジ酢酸基で官能化されたものが、改良された安定性を
有し、たとえばクロロアルカリセルにおいて使用される
ブラインのようなブラインからカルシウム、マグネシウ
ム、ストロンチウムおよびバリウムのようなカチオンの
除去、および廃液流からのニッケル、銅、アンチモン、
および亜鉛のような金属の改良された除去能力を有する
ことを見出した。
【0008】本発明は、マクロポーラスキレートイオン
交換樹脂であって、(i)たとえばスチレン、ビニルト
ルエン、またはビニルエチルベンゼン、好ましくはスチ
レンであるモノビニル芳香族モノマーから誘導される単
位86から94重量%、(ii)たとえばジビニルベン
ゼンまたはジビニルナフタレン、好ましくはジビニルベ
ンゼンであるジビニル芳香族モノマーから誘導される単
位4から8重量%、および(iii)たとえばトリメチ
ロールプロパントリメタクリレート、ジエチレングリコ
ールジメタクリレート、またはジエチレングリコールジ
ビニルエーテル、好ましくはトリメチロールプロパント
リメタクリレート(TMPTMA)である、酸素含有架
橋剤モノマーから誘導される単位2から6重量%を含む
コポリマーを含み、該コポリマーがアミノアルキルホス
ホン酸基またはイミノジ酢酸基で官能化されている、マ
クロポーラスキレートイオン交換樹脂に関する。
【0009】好ましくは、ジビニル芳香族モノマーはコ
ポリマー中に、コポリマー重量に基づいて約6重量%の
量で存在する。好ましくは、酸素含有架橋剤モノマーは
コポリマー中に、コポリマー重量に基づいて約4重量%
の量で存在する。
【0010】本発明は更に、(I)モノマー混合物の重
量に基づいて、(i)たとえばスチレン、ビニルトルエ
ン、またはビニルエチルベンゼン、好ましくはスチレン
であるモノビニル芳香族モノマー、86から94重量
%、(ii)たとえばジビニルベンゼンまたはジビニル
ナフタレン、好ましくはジビニルベンゼンであるジビニ
ル芳香族モノマー、4から8重量%、および(iii)
たとえばトリメチロールプロパントリメタクリレート、
ジエチレングリコールジメタクリレート、またはジエチ
レングリコールジビニルエーテル、好ましくはトリメチ
ロールプロパントリメタクリレートである酸素含有架橋
剤モノマー、2から6重量%を含むモノマー混合物をサ
スペンジョン重合する工程であって、該重合がモノマー
混合物と相分離剤との合計の重量に基づいて、40から
48重量%の相分離剤、たとえばメチルイソブチルカル
ビノール(MIBC、4−メチル−2−ペンタノールと
しても知られる)の存在下で行われる工程、および(I
I)得られたコポリマーをアミノアルキルホスホン酸基
またはイミノジ酢酸基で官能化する工程を含む、マクロ
ポーラスキレートイオン交換樹脂の製造方法に関する。
【0011】好ましくは、ジビニル芳香族モノマーは、
モノマー混合物重量に基づいて約6重量%の量で存在す
る。好ましくは酸素含有架橋剤モノマーは、モノマー混
合物重量に基づいて約4重量%の量で存在する。好まし
くは相分離剤は、モノマー混合物と相分離剤との合計の
重量に基づいて40から44重量%の量で存在する。サ
スペンジョン重合は、ベンゾイルパーオキサイド、また
はターシャリーブチルパーオクトエートのような、モノ
マー混合物と相分離剤を含む有機相に溶解する重合開始
剤の存在下に行われる。
【0012】本発明者は、本発明のキレート樹脂の調製
に際し、好ましくはトリメチロールプロパントリメタク
リレート(2−6重量%、好ましくは約4重量%)であ
る酸素含有架橋剤を、ジビニル芳香族モノマー、好まし
くはジビニルベンゼン(4−8重量%、好ましくは約6
重量%)、および40−48%の好ましくはメチルイソ
ブチルカルビノールである相分離剤とともに使用する
と、得られる最終樹脂の物理的安定性および運転能力
(operating capacity)の両者が向
上することを見出した。トリメチロールプロパントリメ
タクリレートのような酸素含有架橋剤を使用すると、樹
脂の構造および/または疎水的性質を変え、酸素含有架
橋剤を含まないで調製された樹脂に比較してより高い運
転能力が得られるものと考えられる。
【0013】本発明の方法により調製される樹脂は多孔
質ではなく、米国特許第4,818,564号に開示さ
れているアミノアルキルホスホン酸樹脂よりも浸透圧に
対してより安定である。本発明の方法により調製される
樹脂は米国特許第4,002,564号に開示されてい
る樹脂よりも優れた性能を有する。本発明の方法により
調製される樹脂の運転能力は、より高い官能性を有する
樹脂と同程度であるか、または優れている。さらに、本
発明の方法により調製される樹脂は他のアミノアルキル
ホスホン酸樹脂に比較してより高い容量/選択性をスト
ロンチウムに対して示す。
【0014】特定の架橋剤の使用および使用量、具体的
な相分離剤の量を調整することにより、ポリマーモルホ
ロジーの構造を変化させることができ、アミノアルキル
ホスホン酸およびイミノジ酢酸キレート配位子で官能化
された場合、すなわち本発明の方法により樹脂を調製し
た場合、改良された性質を示すコポリマーを得ることが
できる。この特性の改良は、より多くの官能基を有する
キレート樹脂が本発明の樹脂ほどには効果を示さないと
いう事実により証明され、これは最適化されたポリマー
モルホロジーのためであると考えられる。 (a)架橋剤の選択と量、および(b)相分離剤の量を
最適化することにより、より多くの官能基を有する樹脂
よりも優れた性能を有するキレート樹脂を調製すること
ができ、改良された安定性が達成されることを見出し
た。
【0015】本発明は、たとえばカルシウム、マグネシ
ウム、ストロンチウム、およびバリウムイオンからなる
群から選択される1以上のイオンであるカチオンを、ブ
ライン溶液から除去する方法であって、本発明に係るマ
クロポーラスキレートイオン交換樹脂、または本発明の
方法により調製されたマクロポーラスキレートイオン交
換樹脂と接触させることを含む方法に関する。
【0016】本発明は更に、たとえばニッケル、銅、ア
ンチモン、および亜鉛イオンからなる群から選択される
1以上の重金属イオンのような金属イオンを廃液流から
除去する方法であって、本発明に係るマクロポーラスキ
レートイオン交換樹脂、または本発明の方法により調製
されたマクロポーラスキレートイオン交換樹脂と廃液流
とを接触させることを含む方法に関する。
【0017】以下において、実施例により本発明をより
詳細に説明する。実施例2は、相分離剤MIBC(4−
メチル 2−ペンタノール)の存在下でスチレン、ジビ
ニルベンゼン、トリメチロールプロパントリメタクリレ
ートを重合して製造されたマクロポーラスコポリマー
を、クロロメチル化、アミン化、加水分解、メチルホス
ホン化して得られた本発明のアミノメチルホスホン酸樹
脂である。実施例3は、相分離剤MIBC(4−メチル
2−ペンタノール)の存在下でスチレン、ジビニルベ
ンゼン、トリメチロールプロパントリメタクリレートを
重合して製造されたマクロポーラスコポリマーを、クロ
ロメチル化、アミン化、加水分解し、クロロ酢酸と反応
させて得られた本発明のイミノジ酢酸樹脂である。樹脂
Aはバイエル社から市販されているアミノメチルホスホ
ン酸樹脂である。樹脂Cはバイエル社から市販されてい
るイミノジ酢酸樹脂である。樹脂Dはローム アンド
ハース カンパニーから市販されているイミノジ酢酸樹
脂である。樹脂Bは米国特許第4,002,564号に
記載の方法により調製されたアミノメチルホスホン酸樹
脂である。
【0018】実施例1 コポリマーの調製 凝縮器、メカニカルスターラー、熱電対および窒素入り
口を備えた2リットルの4口フラスコに、700gの脱
イオン水、4.9gのゼラチン、17.3gのポリアリ
ルジメチルアンモニウムクロライド、1.1gの50%
水酸化ナトリウム、および1.8gのホウ酸の水性溶液
を調製し、これに370gのスチレン、40.7gの6
3%DVB、17.1gのトリメチロールプロパントリ
メタクリレート、310gのMIBC、および4.3g
のt−ブチルパーオクトエートを含むモノマー混合物を
加えた。窒素雰囲気下、この混合物を攪拌し、所期の粒
子径(200−500ミクロン)に保持し、1時間80
℃に加熱した。次いで80℃で9時間、重合させた。M
IBCを得られたポリマービーズから蒸留により除去し
た。MIBCを除去した後、40℃のオーブン中で1昼
夜ビーズを乾燥した。
【0019】実施例2 本発明によるアミノメチルホス
ホン酸樹脂の合成 実施例1で得られた多孔質ポリマービーズを、100g
のポリマービーズを、278gのクロロスルホン酸、1
18gのホルムアルデヒド、75gのメタノール、およ
び触媒として17.5gの水和塩化鉄を含む溶液と反応
させることにより、クロロメチル化した。この混合物
を、攪拌下、35℃で6時間保持した。6時間後、反応
系を室温に冷却し、水を加えた。次いでビーズを希釈苛
性アルカリで洗浄した。得られたビーズスラリーを30
0ミリリットルのメチラールを含む反応器に移した。1
時間攪拌した後、150gの水中の190gのヘキサメ
チレンテトラミンを加えた。この混合物を45℃に加熱
し、4時間還流させた。還流後、水性相をサイホンで移
送し、得られたアミン化中間体を水で洗浄した。得られ
たアミン化中間体を500gの18%塩酸を使用し、4
5℃で3時間かけて加水分解した。生成物を洗浄した
後、250ミリリットルの中間体を回収し、反応器に入
れた。この反応器に125gの37%ホルムアルデヒド
水溶液を加え、次いで150gの燐酸および100gの
35%HCl水溶液を加えた。混合物を90℃に加熱
し、8時間保持した。得られた物質を大量の水とメタノ
ールで洗い、次いで10%のNaOHで中和した。
【0020】実施例3 本発明によるイミノジ酢酸樹脂
の合成 実施例1で得られた多孔質コポリマーを、100gのポ
リマービーズと、278gのクロロスルホン酸、118
gのホルムアルデヒド、75gのメタノール、および触
媒として17.5gの水和塩化鉄を含む溶液と反応させ
ることにより、クロロメチル化した。この混合物を、攪
拌下、35℃で6時間保持した。6時間後、反応系を室
温に冷却し、水を加えた。次いでビーズを希釈苛性アル
カリで洗浄した。得られたビーズスラリーを300ミリ
リットルのメチラールを含む反応器に移した。1時間攪
拌した後、150gの水中の190gのヘキサメチレン
テトラミンを加えた。この混合物を45℃に加熱し、4
時間還流させた。還流後、水性相をサイホンで移送し、
得られたアミン化中間体をメタノールで洗浄した。得ら
れたアミン化中間体を150gのメタノール中の37%
塩酸、250gを使用し、45℃で3時間かけて加水分
解した。生成物を洗浄した後、250ミリリットルの中
間体を回収し、反応器に入れた。この反応器に300g
の35%NaOHを加え、次いで300gのクロロ酢酸
ナトリウムの水溶液300gを加えた。反応系を90℃
に加熱し、5時間保持した。得られた樹脂を大量の水で
洗浄した。
【0021】
【表1】
【0022】樹脂A、CおよびDは、市販のキレート樹
脂である。樹脂Bは米国特許第4,002,564号の
記載にしたがって調製された。樹脂A、B、CおよびD
は本発明に係るものではなく、比較のために示された。 *MHC(Na)はNa型の際の湿分%である。 **固形分100%−MHC 酸/塩基サイクル試験は浸透圧変化に対する安定性の試
験である。10gの樹脂を1.3N硫酸水溶液で処理
し、水で洗浄し、3.5N水酸化ナトリウムで処理し、
水で洗浄する。これが1サイクルであり、破壊されたビ
ーズの%は顕微鏡観察により、目視で決定された。多孔
質性評価は、Micromeretics ASAP−
2400窒素ポロシメーターを使用して行った。多孔質
性は以下のIUPAC法によった。 ミクロ孔=20オングストローム未満の孔 メソ孔=20から500オングストロームの範囲の孔 マクロ孔=500オングストロームよりも大きな孔 以下の実施例はイオン除去についての樹脂の使用に関す
る。これらの実施例において使用される条件は、実際の
工業的状況における代表的なものであり、実際の操作能
力を示す。
【0023】実施例 4 アミノアルキルホスホン酸樹
脂を使用したブライン精製 5ppmのCaと2ppmのSrを含む水性ブライン溶
液(300gNaCl/リットル、pH=10.5)
を、アミノメチルホスホン酸樹脂のカラムに、60℃
で、20床速度/時間(bed volumes pe
r hour:BV/Hr)の速度で通した。溶出水中
のCaとSrの量は、原子吸光分析計により測定され
た。
【0024】 キレート樹脂 Sr量が500ppb Ca量が50ppb となるBV となるBV 樹脂A 800 950 樹脂B 600 900 実施例2 1000 1100
【0025】実施例 5 イミノジ酢酸樹脂を使用した
ブライン精製 5ppmのCaと2ppmのSrを含む水性ブライン溶
液(300gNaCl/リットル、pH=10.5)
を、イミノジ酢酸樹脂のカラムに、60℃で、20床速
度/時間の速度で通した。溶出水中のSrの量は、原子
吸光分析計により測定された。
【0026】
【0027】実施例6 イミノジ酢酸樹脂を使用した金
属除去 5ppmのZn、5ppmのNi、2ppmのCuを含
む、pH=7の水性塩(1g NaCl/リットル、1
g CaCl/リットル)廃液流を、イミノジ酢酸樹
脂のカラムに、20床速度/時間の速度で通した。溶出
水中の重金属の量は原子吸光分析計により測定された。
【0028】 キレート樹脂 Zn量が1ppm Ni量が0.5ppm となるBV となるBV 樹脂D 800 1000 樹脂C 1200 1600 実施例3 1200 1600
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI //(C08F 212/08 212:36 220:20) (72)発明者 フラン,ジャーク フランス,02300・ショーニ,ビス・リュ ー・パストゥール,118 (72)発明者 シュルビー,ジョアンナ フランス,02300・ショーニ,リュー・ル シアン・キテリエ,7

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マクロポーラスキレートイオン交換樹脂
    であって、モノビニル芳香族モノマーから誘導される単
    位86から94重量%、ジビニル芳香族モノマーから誘
    導される単位4から8重量%、および酸素含有架橋剤か
    ら誘導される単位2から6重量%を含むコポリマーを含
    み、該コポリマーがアミノアルキルホスホン酸基または
    イミノジ酢酸基で官能化されている、マクロポーラス樹
    脂。
  2. 【請求項2】 ジビニル芳香族モノマーから誘導される
    単位がジビニルベンゼンから誘導される単位であり、コ
    ポリマー重量に基づいて約6重量%の量で存在する、請
    求項1記載のマクロポーラス樹脂。
  3. 【請求項3】 酸素含有モノマーから誘導される単位が
    トリメチロールプロパントリメタクリレートから誘導さ
    れる単位であり、コポリマー重量に基づいて約4重量%
    の量で存在する、請求項1記載のマクロポーラス樹脂。
  4. 【請求項4】 酸素含有モノマーから誘導される単位が
    トリメチロールプロパントリメタクリレートから誘導さ
    れる単位であり、コポリマー重量に基づいて約4重量%
    の量で存在する、請求項2記載のマクロポーラス樹脂。
  5. 【請求項5】 (i)モノマー混合物の重量に基づい
    て、86から94重量%のモノビニル芳香族モノマー、
    4から8重量%のジビニル芳香族モノマー、および2か
    ら6重量%の酸素含有架橋剤モノマーを含むモノマー混
    合物をサスペンジョン重合する工程であって、該重合が
    モノマー混合物と相分離剤との合計の重量に基づいて、
    40から48重量%の相分離剤の存在下で行われる工
    程、および(ii)得られたコポリマーをアミノアルキ
    ルホスホン酸基またはイミノジ酢酸基で官能化する工程
    を含む、マクロポーラスキレートイオン交換樹脂の製造
    方法。
  6. 【請求項6】 ジビニル芳香族モノマーがジビニルベン
    ゼンであり、モノマー混合物重量に基づいて約6重量%
    の量で存在する、請求項5記載の製造方法。
  7. 【請求項7】 酸素含有架橋剤モノマーがトリメチロー
    ルプロパントリメタクリレートであり、モノマー混合物
    重量に基づいて約4重量%の量で存在する、請求項5記
    載の製造方法。
  8. 【請求項8】 酸素含有架橋剤モノマーがトリメチロー
    ルプロパントリメタクリレートであり、モノマー混合物
    重量に基づいて約4重量%の量で存在する、請求項6記
    載の製造方法。
  9. 【請求項9】 ブライン溶液からカチオンを除去する方
    法であって、ブライン溶液と請求項1、2、3または4
    記載のマクロポーラスキレートイオン交換樹脂とを接触
    させることを含む方法。
  10. 【請求項10】 ブライン溶液からカチオンを除去する
    方法であって、ブライン溶液と請求項5、6、7または
    8記載の方法で調製されたマクロポーラスキレートイオ
    ン交換樹脂とを接触させることを含む方法。
  11. 【請求項11】 カルシウム、マグネシウム、ストロン
    チウム、およびバリウムイオンからなる群から選択され
    る1以上のイオンがブライン溶液から除去される請求項
    9記載の方法。
  12. 【請求項12】 カルシウム、マグネシウム、ストロン
    チウム、およびバリウムイオンからなる群から選択され
    る1以上のイオンがブライン溶液から除去される請求項
    10記載の方法。
  13. 【請求項13】 廃液流から金属イオンを除去する方法
    であって、廃液流と請求項1、2、3または4記載のマ
    クロポーラスキレートイオン交換樹脂とを接触させるこ
    とを含む方法。
  14. 【請求項14】 廃液流から金属イオンを除去する方法
    であって、廃液流と請求項5、6、7または8記載の方
    法で調製されたマクロポーラスキレートイオン交換樹脂
    とを接触させることを含む方法。
  15. 【請求項15】 ニッケル、銅、アンチモン、および亜
    鉛イオンからなる群から選択される1以上のイオンが廃
    液流から除去される請求項13記載の方法。
  16. 【請求項16】 ニッケル、銅、アンチモン、および亜
    鉛イオンからなる群から選択される1以上のイオンが廃
    液流から除去される請求項14記載の方法。
JP10753398A 1997-04-21 1998-04-17 マクロポーラスキレートイオン交換樹脂 Expired - Lifetime JP4150442B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/844740 1997-04-21
US08/844,740 US5804606A (en) 1997-04-21 1997-04-21 Chelating resins

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10296095A true JPH10296095A (ja) 1998-11-10
JP4150442B2 JP4150442B2 (ja) 2008-09-17

Family

ID=25293509

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10753398A Expired - Lifetime JP4150442B2 (ja) 1997-04-21 1998-04-17 マクロポーラスキレートイオン交換樹脂

Country Status (9)

Country Link
US (1) US5804606A (ja)
EP (1) EP0874004B1 (ja)
JP (1) JP4150442B2 (ja)
KR (1) KR100297460B1 (ja)
CN (1) CN1143876C (ja)
CA (1) CA2234880A1 (ja)
DE (1) DE69815932T2 (ja)
ID (1) ID20184A (ja)
TW (1) TW454027B (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008514419A (ja) * 2004-09-30 2008-05-08 ユニヴァーシティー オブ サザン カリフォルニア 重金属除去用キレート剤
JP2009149887A (ja) * 2007-12-18 2009-07-09 Lanxess Deutschland Gmbh 陽イオン交換体の製造方法
US10577480B2 (en) 2015-06-22 2020-03-03 Mitsubishi Chemical Corporation Iminodiacetate chelating resin and manufacturing method therefor

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6140130A (en) * 1998-07-13 2000-10-31 Nalco Chemical Company Detection and removal of copper from wastewater streams from semiconductor and printed circuit board processing
EP1078690B1 (de) * 1999-08-27 2011-10-12 LANXESS Deutschland GmbH Verfahren zur Herstellung von monodispersen Ionenaustauschern mit chelatisierenden Gruppen
DE10049807A1 (de) * 2000-10-09 2002-04-18 Bayer Ag Verwendung monodisperser Ionenaustauscher zur Arsen-/Antimonentfernung
EP1568660B1 (en) * 2004-02-24 2010-12-15 Rohm And Haas Company Method for removal of arsenic from water
DE102005053888A1 (de) * 2005-11-11 2007-05-16 Lanxess Deutschland Gmbh Silberhaltige Chelatharze für den Materialschutz
CA2579031C (en) * 2006-03-03 2011-03-29 Rohm And Haas Company Method for producing an arsenic-selective resin
TWI428290B (zh) * 2008-12-03 2014-03-01 Rainer Bauder 廢水處理系統以及方法(一)
DE102009047847A1 (de) * 2009-09-30 2011-03-31 Lanxess Deutschland Gmbh Verfahren zur verbesserten Entfernung von Kationen mittels Chelatharzen
US8770736B2 (en) 2009-12-21 2014-07-08 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Inkjet ink composition containing anti-kogation agents
US9172076B2 (en) 2011-01-11 2015-10-27 Etv Energy Ltd. Membranes suitable for use as separators and electrochemical cells including such separators
CN102391399B (zh) * 2011-10-10 2013-06-26 中国地质大学(武汉) 一种无机物为基体的螯合型离子交换树脂的制备方法
US9187588B2 (en) * 2012-08-21 2015-11-17 Dow Global Technologies Llc Elution of metal ions from chelating resin using amino acid eluant
CN104684980B (zh) 2012-08-30 2017-03-29 嬴晟运营私人有限公司 包含固体颗粒材料的聚合物珠
TWI561303B (en) 2014-04-09 2016-12-11 Rohm & Haas Catalyst resin
TWI544022B (zh) 2014-04-09 2016-08-01 羅門哈斯公司 製備烷基酯之方法
TWI544021B (zh) * 2014-04-09 2016-08-01 羅門哈斯公司 催化劑樹脂與製造該催化劑樹脂的方法
CN105293643B (zh) * 2014-07-11 2018-09-21 中国石油化工股份有限公司 电解催化氧化处理污水的方法
CN104945550A (zh) * 2015-06-18 2015-09-30 东南大学 一种二环己胺修饰的离子交换树脂及其制备方法与应用
CN106914036A (zh) * 2015-12-25 2017-07-04 安集微电子(上海)有限公司 一种有机酸的提纯方法
CN115010292B (zh) * 2022-05-30 2023-10-03 金川集团镍盐有限公司 一种含镍废水中Ca离子、Mg离子的去除方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2888441A (en) * 1956-10-12 1959-05-26 Dow Chemical Co Chelating resins having alpha-aminocarboxylic acid groups on a polymerized vinylbenzylamine resin structure
DE2161628C3 (de) * 1971-12-11 1978-11-09 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur Herstellung von Kunstharzen mit anionenaustauschenden Eigenschaften
US3899472A (en) * 1973-11-21 1975-08-12 Toray Industries Chelating resin and process for preparing the same
FR2279453A1 (fr) * 1974-07-24 1976-02-20 Dia Prosim Echangeurs d'ions selectifs pour separer et fixer les metaux
GB1598687A (en) * 1977-04-29 1981-09-23 Dia Prosim Chelating resins
GB2040950A (en) * 1979-02-08 1980-09-03 Lobachev A A Phosphorus-containing Ampholytic Polymers
JPS57177012A (en) * 1981-04-23 1982-10-30 Sumitomo Chem Co Ltd Preparation of chelate resin
US4818773A (en) * 1983-02-24 1989-04-04 Rohm And Haas Company Alkylaminophosphonic chelating resins, their preparation and use in purifying brines
DE3704307A1 (de) * 1987-02-12 1988-08-25 Dow Chemical Gmbh Komplexbildendes harz des geltyps und seine verwendung zur verringerung der konzentration mehrwertiger erdalkali- und/oder schwermetallionen in loesungen
US4830837A (en) * 1987-08-03 1989-05-16 Olin Corporation Process for removing aluminum from concentrated alkali metal halide brines
GB8814275D0 (en) * 1988-06-16 1988-07-20 Dow Chemical Gmbh Process for preparing aminomethylphosphonic chelating agent
EP0461822B1 (en) * 1990-06-07 1996-05-08 Korea Research Institute Of Chemical Technology Phosphoric acid-type chelate resin as uranyl ion adsorbent

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008514419A (ja) * 2004-09-30 2008-05-08 ユニヴァーシティー オブ サザン カリフォルニア 重金属除去用キレート剤
JP2009149887A (ja) * 2007-12-18 2009-07-09 Lanxess Deutschland Gmbh 陽イオン交換体の製造方法
US10577480B2 (en) 2015-06-22 2020-03-03 Mitsubishi Chemical Corporation Iminodiacetate chelating resin and manufacturing method therefor

Also Published As

Publication number Publication date
EP0874004A1 (en) 1998-10-28
TW454027B (en) 2001-09-11
DE69815932D1 (de) 2003-08-07
ID20184A (id) 1998-10-22
EP0874004B1 (en) 2003-07-02
CN1143876C (zh) 2004-03-31
KR19980081487A (ko) 1998-11-25
CA2234880A1 (en) 1998-10-21
US5804606A (en) 1998-09-08
CN1197085A (zh) 1998-10-28
KR100297460B1 (ko) 2001-08-07
DE69815932T2 (de) 2004-05-19
JP4150442B2 (ja) 2008-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4150442B2 (ja) マクロポーラスキレートイオン交換樹脂
AU603420B2 (en) Gel-type chelating resins and a process for removal of multi-valent, alkaline earth or heavy metal cations from solutions
EP0646142B1 (en) An adiabatic process for the preparation of ion exchange and adsorbent copolymers
CA1339402C (en) Ion exchange resin beads and processes for preparing them
MXPA02006466A (es) Metodo para preparar resinas de intercambio de anion.
US4488949A (en) Removal of sulfate ions from brine
CA1221499A (en) Alkylaminophosphonic chelating resins, their preparation and use in purifying brines
US4818773A (en) Alkylaminophosphonic chelating resins, their preparation and use in purifying brines
CA1137264A (en) Spherical porous cross-linked copolymers of chloromethylstyrene and divinylbenzene and derivative thereof
US4415678A (en) Removal of sulfate ions from brine using amorphous polymeric zirconium oxide formed within a macroporous polymer matrix
JP2002363216A (ja) ヘテロ分散性キレート樹脂の製造方法
JPH09150066A (ja) 陰イオン交換樹脂の製造法
US4405576A (en) Removal of sulfate ions from brine
US3346516A (en) Process for producing guanidine-substituted cross-linked poly (vinyl aromatic) anion exchange resins
US2658042A (en) Ion exchange resins from formaldehyde and the reaction product of a chloromethylated polynuclear hydrocarbon and a basic tertiary amine
US4185077A (en) Method of recovering uranium from aqueous solution
EP0326233B1 (en) Ion-exchange resins and processes for preparing them
JP4511500B2 (ja) 水素イオン形強酸性陽イオン交換樹脂
CN113195409A (zh) 由盐水制备高纯度碳酸锂
JP3375984B2 (ja) キレ−ト樹脂の製造法
JPH0667990B2 (ja) 架橋共重合体及びそれを母体とするイオン交換樹脂の製造方法
JP3902799B2 (ja) 水素イオン形強酸性陽イオン交換樹脂
AU1156083A (en) Akylaminophosphonic chelating resins, their preparation and use in purifying brines

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050412

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20061018

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070222

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070301

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20070509

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20070509

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20070515

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20070629

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20070704

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20070731

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20070803

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070925

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20071023

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20071026

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080325

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080421

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080519

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080609

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080630

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110704

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110704

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120704

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120704

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130704

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term