JP3493752B2 - Method for producing a carrier in which a compound having a hydroquinone skeleton is supported on a porous carrier - Google Patents
Method for producing a carrier in which a compound having a hydroquinone skeleton is supported on a porous carrierInfo
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- JP3493752B2 JP3493752B2 JP24899194A JP24899194A JP3493752B2 JP 3493752 B2 JP3493752 B2 JP 3493752B2 JP 24899194 A JP24899194 A JP 24899194A JP 24899194 A JP24899194 A JP 24899194A JP 3493752 B2 JP3493752 B2 JP 3493752B2
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Description
【0001】本発明は、金属イオンを含有する水溶液、
例えば銅や水銀化合物を使用して、これらの金属を含む
化合物を製造する工程から排出する金属イオン含有排
水、電子部品を製造する際に排出する金属イオン含有排
水、工業用触媒を使用し又は廃触媒の処理等から排出さ
れる金属イオン含有廃水及び写真工業から排出される銀
などの金属錯塩を含有する定着液排水から資源的にも、
経済的にも貴重な金属を回収するための金属イオン処理
剤として有用なヒドロキノン骨格を有する化合物を多孔
質担体に担持した担持物の製造方法に関する。特には、
水溶液中に含まれる銅、水銀等の重金属イオン及び/又
は金、銀、白金、パラジウム、ロジウム又はルテニウム
等のいわゆる貴金属イオンの回収として有用な処理剤の
製造方法に関する。The present invention relates to an aqueous solution containing metal ions,
For example, using copper or mercury compounds, metal ion-containing wastewater discharged from the process of manufacturing compounds containing these metals, metal ion-containing wastewater discharged when manufacturing electronic components, or using industrial catalyst From the viewpoint of resources, from the wastewater containing the metal ions discharged from the treatment of the catalyst and the wastewater of the fixing solution containing the metal complex salt such as silver discharged from the photographic industry,
The present invention relates to a method for producing a supported material in which a compound having a hydroquinone skeleton, which is useful as a metal ion treating agent for recovering economically valuable metals, is supported on a porous carrier. in particular,
The present invention relates to a method for producing a treating agent useful for recovering heavy metal ions such as copper and mercury contained in an aqueous solution and / or so-called precious metal ions such as gold, silver, platinum, palladium, rhodium and ruthenium.
【0002】[0002]
【従来の技術】日本は、近年殆どの金属を輸入に頼って
おり、特に電子部品、自動車や工業排ガスの酸化処理に
使用する工業用酸化触媒及び還元触媒等の工業用触媒並
びに写真工業で使用される感光剤には、大量の貴金属が
使用され、それに応じてこれらを製造したり、回収する
際にも重金属若しくは貴金属イオンを含む排水が排出さ
れ、又写真工業においてその定着工程からも多量の貴重
な金属資源を含む排水が排出され、資源の乏しいわが国
ではこれらの金属資源を回収、再利用することが重要視
されている。2. Description of the Related Art In recent years, Japan has been relying on imports for most of its metals, especially for use in electronic parts, industrial catalysts such as industrial oxidation catalysts and reduction catalysts used in the oxidation treatment of automobiles and industrial exhaust gas, and the photographic industry. A large amount of noble metal is used as the sensitizer, and accordingly, wastewater containing heavy metal or noble metal ion is discharged during the production or recovery of these, and a large amount of the fixing process is also performed in the photographic industry. Wastewater containing precious metal resources is discharged, and in Japan, where resources are scarce, it is important to recover and reuse these metal resources.
【0003】これらの金属の殆どが金属イオン又は金属
錯イオン(以下、この両者を合わせて単に金属イオンと
いう。)として水溶液等の水性媒体に含まれている。こ
の金属イオンを回収する方法としては、例えば、(1)
水溶液中から不溶性塩又は還元等によって沈殿物を生成
させて、夾雑物と貴金属等の金属とを分離し、精製し回
収する方法、(2)イオン交換樹脂又はキレート樹脂に
吸着させて回収する方法、(3)酸化還元樹脂によって
吸着回収する方法及び(4)金属イオンを電解還元して
金属として取得する方法等がある[例えば、Austi
n C. Cooley,J.Imaging Sci
ence Technology,第37巻4号,37
4〜379頁(1993年)]。Most of these metals are contained in an aqueous medium such as an aqueous solution as metal ions or metal complex ions (hereinafter, both of them are collectively referred to as metal ions). As a method of recovering this metal ion, for example, (1)
A method of producing a precipitate from an aqueous solution by insoluble salt or reduction, separating impurities and metals such as precious metals, and purifying and recovering them, (2) a method of adsorbing on an ion exchange resin or a chelate resin and recovering , (3) a method of adsorbing and recovering with a redox resin, and (4) a method of electrolytically reducing metal ions to obtain them as a metal [eg, Austi
n C. Cooley, J .; Imaging Sci
ence Technology, Vol. 37, No. 4, 37
4 to 379 (1993)].
【0004】(1)の方法は廃液中に、金属が同伴され
る可能性が高く、金属の回収率があまり良くない。
(2)の方法はいずれも数種類の金属イオンが共存する
場合には選択率があまり高くなく、キレート樹脂は金属
イオンが錯体となっている場合には除去しにくいという
欠点がある。(3)の方法は酸化還元樹脂を製造するた
めの原料となるモノマー、例えばモノビニルアントラキ
ノン等、を製造する場合においても、アントラキノン等
のキノン類を直接アルキル化やアルケニル化する実用的
な方法がなく、多くの工程を必要とし非常に高価にな
る。且つそのモノマーを使用して、例えばジビニルベン
ゼンと重合させた場合にはビーズ状になりにくい等の欠
点があり、実用的なものが製造されていない。(4)の
方法、即ち電解法は、高濃度の金属イオンの回収には有
力であるが、低濃度の金属イオンの場合には、電流効率
が悪くなる上、排水規制等における数ppm以下の金属
イオン濃度まで処理することは実質的にできない。In the method (1), there is a high possibility that metal will be entrained in the waste liquid, and the recovery rate of metal is not very good.
The methods (2) have the drawback that the selectivity is not so high when several kinds of metal ions coexist, and the chelate resin is difficult to remove when the metal ions are in a complex. The method (3) does not have a practical method for directly alkylating or alkenylating quinones such as anthraquinone even when producing a monomer as a raw material for producing a redox resin, such as monovinylanthraquinone. , Requires many steps and becomes very expensive. Moreover, when the monomer is used and polymerized with, for example, divinylbenzene, it has a drawback that it is unlikely to form beads, and a practical product has not been produced. The method (4), that is, the electrolysis method is effective in recovering high-concentration metal ions, but in the case of low-concentration metal ions, the current efficiency is poor and the amount of metal is less than a few ppm in drainage regulations. It is practically impossible to process up to the metal ion concentration.
【0005】水溶液中において、多価の金属イオンをヒ
ドロキノンーキノン型のレドックス反応試薬を用いて還
元する方法について、アントラキノンを除くアントラキ
ノン誘導体のヒドロキノン型の有機溶剤溶液を用いて、
水溶液中の多価の金属イオンを銅、銀及び水銀等の金属
に還元して分離し、回収する方法が知られている(米国
特許3,820,979号)。ここで使用するレドック
ス反応試薬は一度完全に酸化された後、改めて水素化還
元することにより、レドックス反応試薬の有機溶剤溶液
として循環再使用されている。推定されるヒドロキノン
ーキノン型の代表的なレドックス反応試薬の挙動は[化
1]に示す通りである。Regarding a method of reducing a polyvalent metal ion using a hydroquinone-quinone type redox reaction reagent in an aqueous solution, a solution of a hydroquinone type organic solvent of an anthraquinone derivative excluding anthraquinone is used,
A method is known in which polyvalent metal ions in an aqueous solution are reduced to metals such as copper, silver and mercury, separated and recovered (US Pat. No. 3,820,979). The redox reaction reagent used here is once completely oxidized, and then hydrogenated again to be recycled and reused as an organic solvent solution of the redox reaction reagent. The behavior of the putative representative hydroquinone-quinone type redox reaction reagent is as shown in [Chemical Formula 1].
【0006】[0006]
【化1】 [Chemical 1]
【0007】これらのレドックス反応試薬は、従来いず
れも溶液中に溶解した状態で使用に供されており、溶液
と共に失われる欠点があった。アントラキノン及びその
誘導体のレドックス反応試薬としては、例えば、アント
ラキノン、2−メチルアントラキノン、2−エチルアン
トラキノン、2−プロピルアントラキノン、2−イソプ
ロピルアントラキノン、2−t−ブチルアントラキノ
ン、2−アミルアントラキノン、テトラヒドロアントラ
キノン、2置換−テトラヒドロアントラキノン等が知ら
れており、何れもブタジエン又は置換基を有するジエン
化合物とナフトキノンとの縮合反応、又は無水フタル酸
と対応するアルキルベンゼンとの縮合反応により合成す
ることができる。All of these redox reaction reagents are conventionally used in a state of being dissolved in a solution, and there is a drawback that they are lost together with the solution. Examples of redox reaction reagents for anthraquinone and its derivatives include, for example, anthraquinone, 2-methylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-propylanthraquinone, 2-isopropylanthraquinone, 2-t-butylanthraquinone, 2-amylanthraquinone, tetrahydroanthraquinone, 2-Substituted tetrahydroanthraquinone and the like are known, and any of them can be synthesized by a condensation reaction between butadiene or a diene compound having a substituent and naphthoquinone, or a condensation reaction between phthalic anhydride and a corresponding alkylbenzene.
【0008】前出の米国特許第3,820,979号で
は、これらのアントラキノンを除くアントラキノン誘導
体と、これに組み合わせて使用する有機溶剤溶液の例が
挙げられている。溶解させるために使用する溶剤として
は、高沸点の非極性又は極性の溶媒を混合したものを必
要とする欠点があった。例えば、非極性有機溶剤として
は、アルキルトルエン、アルキルナフタレン、又は、ジ
フェニルを、極性溶剤としてはオクタノール、エチルヘ
キサノール、又は、ジイソブチルケトンを、その他にジ
アルキルフタレート、ジアリルフタレート、アルキルベ
ンゾエート、ベンジルアセテート等のエステル類を使用
することが挙げられている。The above-mentioned US Pat. No. 3,820,979 gives examples of these anthraquinone derivatives excluding anthraquinone and an organic solvent solution used in combination therewith. As a solvent used for dissolution, there is a drawback that a mixture of a high-boiling point nonpolar or polar solvent is required. For example, as the non-polar organic solvent, alkyltoluene, alkylnaphthalene, or diphenyl, as the polar solvent, octanol, ethylhexanol, or diisobutyl ketone, other dialkyl phthalate, diallyl phthalate, alkyl benzoate, benzyl acetate, etc. The use of esters is mentioned.
【0009】前出の米国特許第3,820,979号の
例では、このレドックス反応試薬を有機溶剤溶液として
利用するには、可燃性、又は、蒸発損失等の使用上の危
険又は不利益を克服する必要があり、工程上、共存する
水溶液相、有機溶剤相及び金属に還元し回収する固相の
3相分離に困難性があり、また固相の残渣に伴って失わ
れるレドックス反応試薬の量がプロセスの経済性に重大
な影響を及ぼす等の問題点があった。また、排水中の銅
イオンの回収処理に使用すると、銅イオンの除去は不十
分であり、その一部は金属にまで還元され、レドックス
反応試薬を過剰に消費する欠点があった。In the above-mentioned US Pat. No. 3,820,979, in order to utilize the redox reaction reagent as an organic solvent solution, there is a danger or disadvantage in use such as flammability or evaporation loss. It is necessary to overcome it, and it is difficult to separate the coexisting aqueous phase, organic solvent phase, and solid phase that is reduced and recovered into a metal in the process, and the redox reaction reagent lost with the residue of the solid phase There was a problem that the amount had a significant impact on the economics of the process. Further, when it is used for the recovery treatment of copper ions in waste water, the removal of copper ions is insufficient, and a part of them is reduced to a metal, resulting in a drawback that the redox reaction reagent is excessively consumed.
【0010】[0010]
【発明が解決しようする課題】しかして、本発明が解決
しようとする課題は、水溶液中の金属イオン類、特に銅
イオン、水銀イオン等の重金属並びに金、銀及び白金元
素からなる貴金属イオンを選択的に、効率よく回収する
ことができ、さらに、水溶液、例えば排水中の金属イオ
ンを無害な濃度以下にまで処理することができ、かつ原
料の入手が容易で、簡便に製造することができ、その結
果として経済的に比較的安価に製造することが可能な、
特に水溶液中の金属イオンの処理剤として有用なヒドロ
キノン骨格を有する化合物を多孔質担体に担持した担持
物の製造方法を提供することにある。The problem to be solved by the present invention, however, is to select metal ions in an aqueous solution, particularly heavy metals such as copper ions and mercury ions, and noble metal ions composed of gold, silver and platinum elements. In addition, it can be efficiently recovered, and further, the aqueous solution, for example, the metal ions in the waste water can be treated to a harmless concentration or less, and the raw materials can be easily obtained, and can be simply produced. As a result, it is possible to manufacture economically relatively inexpensively,
In particular, it is to provide a method for producing a supported material in which a compound having a hydroquinone skeleton, which is useful as a treating agent for metal ions in an aqueous solution, is supported on a porous carrier.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】レドックス反応試薬を金
属イオン処理剤として、排水中の金属イオンの還元捕捉
処理を完全に又は経済的に有利に繰返して行い、且つそ
の取扱いを容易にするため、鋭意検討を重ねた結果、該
レドックス反応試薬として、ヒドロキノン骨格を有する
化合物を固体の多孔質担体上に担持させ、これを格納し
た容器を直列又は並列に接続し、処理する2価の金属イ
オンを含む原水溶液を導入して容器内に格納されている
固体の多孔質担体上に担持されているレドックス反応試
薬と順次接触反応させ、選択的に1価の金属イオンに還
元し、固体の多孔質担体上に完全に分離捕捉し、必要な
場合には反応後、固体の多孔質担体上に分離し堆積捕捉
された1価の金属イオンを溶離する溶液を流通して系外
に溶出させ、次いで、該容器内に還元液を流通させるこ
とにより、再度、該排水中の金属イオンの処理剤として
還元反応処理系に復帰させ、繰り返し排水中の2価の金
属イオンを1価の金属イオンに選択的に還元処理し、排
水中の金属イオンを1価の金属イオンとして回収する金
属イオンの処理剤を調製することに成功し、及びこの金
属イオンの処理剤を使用して、排水中の金属イオンを回
収する具体的な実施システムを見いだして発明を完成さ
せ、既に特許出願を行った(特願平5−222951
号)。[MEANS FOR SOLVING THE PROBLEMS] A redox reaction reagent is used as a metal ion treating agent to perform reduction trapping treatment of metal ions in wastewater repeatedly completely or economically advantageously, and to facilitate its handling. As a result of extensive studies, as a redox reaction reagent, a compound having a hydroquinone skeleton was supported on a solid porous carrier, and a container storing the compound was connected in series or in parallel to treat a divalent metal ion to be treated. Introducing a raw aqueous solution containing the same into a redox reaction reagent carried on a solid porous carrier stored in a container, and sequentially reacting the redox reaction reagent to selectively reduce the monovalent metal ion to obtain a solid porous carrier. The solution is completely separated and captured on the carrier, and if necessary, after the reaction, a solution for eluting the monovalent metal ions separated and deposited on the solid porous carrier is circulated to be eluted out of the system. I By circulating a reducing solution in the vessel, the reducing agent is returned to the reduction reaction treatment system as a treating agent for the metal ions in the wastewater, and the divalent metal ions in the wastewater are repeatedly selected as monovalent metal ions. Succeeded in preparing a metal ion treating agent that recovers the metal ion in the wastewater as a monovalent metal ion by reduction treatment, and using this metal ion treating agent, the metal ion in the wastewater The invention was completed by finding a concrete implementation system for recovering the above, and a patent application has already been filed (Japanese Patent Application No. 5-222951).
issue).
【0012】さらに、本発明者等は、上記の課題を解決
するために鋭意検討した結果、該レドックス反応試薬、
即ちヒドロキノン骨格を有する化合物を固体の多孔質担
体に吸着固定した担持物で金属イオン、特に貴金属イオ
ンを含有する水溶液を処理したところ、貴金属イオンが
選択的に還元され、この担持物に0価の金属として捕捉
されること、かつその選択率も従来の樹脂よりも良好で
あることを見出し、既に特許出願を行った(特願平5−
323045号)。Further, as a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the redox reaction reagent,
That is, when an aqueous solution containing a metal ion, particularly a noble metal ion, is treated with a support material in which a compound having a hydroquinone skeleton is adsorbed and fixed on a solid porous carrier, the noble metal ion is selectively reduced, and the support material has a valence of 0 We found that it was captured as a metal and its selectivity was better than that of conventional resins, and we have already filed a patent application (Japanese Patent Application No.
323045).
【0013】そして、この金属イオン処理剤として有用
なヒドロキノン骨格を有する化合物を多孔質担体に担持
する方法について、さらに検討した結果、上記の化合物
の有機溶媒の溶液に、該担体を接触させ、吸着、担持す
る方法では、例えばアントラヒドロキノンが非常に酸化
されやすく、不安定な化合物であるため、アントラキノ
ン型で吸着させた後、還元している。一方、このアント
ラキノンはアルコール等の有機溶媒には溶解度が低い欠
点を有している。しかしながら、本発明者等が、還元型
であるアントラヒドロキノン化合物のアルカリ金属塩等
の水溶性塩の水溶液を活性炭等の多孔質担体に接触させ
たところ、該還元型の化合物のまま吸着され、これを洗
浄処理することにより、容易に且つ安定に該担体に担持
されることを見出し、本発明を完成した。Further, as a result of further studying a method for supporting a compound having a hydroquinone skeleton, which is useful as a metal ion treating agent, on a porous carrier, the carrier is brought into contact with a solution of the above compound in an organic solvent, and adsorption is carried out. In the method of loading, for example, anthrahydroquinone is a compound that is very easily oxidized and is unstable, so that it is adsorbed in the anthraquinone type and then reduced. On the other hand, this anthraquinone has a drawback that its solubility in organic solvents such as alcohol is low. However, when the present inventors have brought an aqueous solution of a water-soluble salt such as an alkali metal salt of an anthrahydroquinone compound in a reduced form into contact with a porous carrier such as activated carbon, the reduced compound is adsorbed as it is, The present invention has been completed by finding that the carrier is easily and stably supported on the carrier by washing treatment.
【0014】即ち、本発明は、ヒドロキノン骨格を有す
る化合物の水溶性塩水溶液を、多孔質担体に接触させ、
該化合物を該多孔質担体に吸着させた後、該多孔質担体
を分離し、次いで洗浄処理することを特徴とするヒドロ
キノン骨格を有する化合物を多孔質担体に担持した担持
物の製造方法に存する。That is, in the present invention, an aqueous solution of a water-soluble salt of a compound having a hydroquinone skeleton is brought into contact with a porous carrier,
A method for producing a supported material, which comprises supporting a compound having a hydroquinone skeleton on a porous carrier, which comprises adsorbing the compound on the porous carrier, separating the porous carrier, and then performing a washing treatment.
【0015】ヒドロキノン骨格を有する化合物として
は、例えばヒドロキノン(1,4−ジヒドロキシベンゼ
ン)、ナフトヒドロキノン(1,4−ジヒドロキシナフ
タレン)及びアントラヒドロキノン(9,10−ジヒド
ロキシアントラセン)並びにその水素化化合物及びこれ
らの置換体から選ばれる炭素単環又は多環のヒドロキノ
ン化合物(以下、断らない限り、炭素単環又は多環のヒ
ドロキノン化合物を単にヒドロキノン化合物と総称す
る。)が挙げられる。Examples of the compound having a hydroquinone skeleton include hydroquinone (1,4-dihydroxybenzene), naphthohydroquinone (1,4-dihydroxynaphthalene) and anthrahydroquinone (9,10-dihydroxyanthracene), hydrogenated compounds thereof, and the like. A monocyclic or polycyclic hydroquinone compound selected from the above-mentioned substitution products (hereinafter, unless otherwise specified, a monocyclic or polycyclic hydroquinone compound is simply referred to as a hydroquinone compound).
【0016】上記のヒドロキノン化合物の置換体におけ
る置換基としては、例えば、アルキル基、アルケニル
基、アルコキシル基、フェニル基、アルキルアミノ基、
ハロゲン基等の比較的疎水性の置換基が挙げられる。ア
ルキル基、アルケニル基及びアルコキシル基における炭
素数は1〜10、実用的には5以下であり、アルキル基
は直鎖又は分岐したもののいずれでもよい。Examples of the substituent in the above-mentioned hydroquinone compound substitution product include an alkyl group, an alkenyl group, an alkoxyl group, a phenyl group, an alkylamino group,
Examples thereof include relatively hydrophobic substituents such as halogen groups. The number of carbon atoms in the alkyl group, alkenyl group and alkoxyl group is 1 to 10, practically 5 or less, and the alkyl group may be linear or branched.
【0017】又、本発明の担持物を使用する用途に障害
にならない限り、これらヒドロキノン化合物の置換基と
してスルホン酸基、スルホン酸アミド基、カルボキシル
基を含有する置換基を採用することができるが、本発明
の主要な用途である金属イオン処理剤は水溶液中で使用
されるので、一般に水溶液に溶出しないような疎水性の
置換基を有する還元性化合物が好ましい。As long as the use of the carrier of the present invention is not hindered, a substituent containing a sulfonic acid group, a sulfonic acid amide group or a carboxyl group can be adopted as the substituent of these hydroquinone compounds. Since the metal ion treating agent, which is the main application of the present invention, is used in an aqueous solution, a reducing compound having a hydrophobic substituent which generally does not elute in the aqueous solution is preferable.
【0018】これらの置換基を有する化合物としては、
例えば2−メチルヒドロキノン、2−エチルヒドロキノ
ン、2,3,5−トリメチルヒドロキノン、2−メチル
ナフトヒドロキノン、2−エチルナフトヒドロキノン、
2−プロピルナフトヒドロキノン、2−メチルアントラ
ヒドロキノン、2−エチルアントラヒドロキノン、2−
アミルアントラヒドロキノン、2−t−ブチルアントラ
ヒドロキノン、2−(4−メチルぺンチル)アントラヒ
ドロキノン等のアルキル化ヒドロキノン化合物;2−
(4−メチル−ペンテニル)アントラヒドロキノン等の
アルケニル化ヒドロキノン化合物;1−メトキシアント
ラヒドロキノン、1,5−ジメトキシアントラヒドロキ
ノン等のアルコキシル化ヒドロキノン化合物;2−N,
N−ジメチルアミノアントラヒドロキノン等のアルキル
アミノ化ヒドロキノン化合物;2−クロロヒドロキノ
ン、2,3−ジクロロナフトヒドロキノン、1−クロロ
アントラヒドロキノン、2−クロロアントラヒドロキノ
ン等のハロゲン化ヒドロキノン化合物が挙げられる。The compound having these substituents includes
For example, 2-methylhydroquinone, 2-ethylhydroquinone, 2,3,5-trimethylhydroquinone, 2-methylnaphthohydroquinone, 2-ethylnaphthohydroquinone,
2-propylnaphthohydroquinone, 2-methylanthrahydroquinone, 2-ethylanthrahydroquinone, 2-
Alkylated hydroquinone compounds such as amylanthrahydroquinone, 2-t-butylanthrahydroquinone and 2- (4-methylpentyl) anthrahydroquinone; 2-
Alkenylated hydroquinone compounds such as (4-methyl-pentenyl) anthrahydroquinone; alkoxylated hydroquinone compounds such as 1-methoxyanthrahydroquinone and 1,5-dimethoxyanthrahydroquinone; 2-N,
Examples include alkylaminated hydroquinone compounds such as N-dimethylaminoanthrahydroquinone; halogenated hydroquinone compounds such as 2-chlorohydroquinone, 2,3-dichloronaphthohydroquinone, 1-chloroanthrahydroquinone, and 2-chloroanthrahydroquinone.
【0019】ヒドロキノン化合物の水素化化合物として
は、1,4−ジヒドロ−9,10−ジヒドロキシアント
ラセン、1,2,3,4−テトラヒドロアントラヒドロ
キノン、1,2,3,4,5,6,7,8−オクタヒド
ロアントラヒドロキノン等が挙げられる。Hydrogenated compounds of hydroquinone compounds include 1,4-dihydro-9,10-dihydroxyanthracene, 1,2,3,4-tetrahydroanthrahydroquinone, 1,2,3,4,5,6,7. , 8-octahydroanthrahydroquinone and the like.
【0020】又、カテコール、4,4’−ジヒドロキシ
ビフェニル(ジフェノキノンの還元体)及び1,4−ジ
ヒドロキシアントラセン、9,10−ジヒドロキシフェ
ナンスレン、アントアントロンの還元体等の多環式芳香
族キノンに対応する還元性化合物も挙げることができ
る。これらの化合物は単独でも、又複数の化合物を併用
することもできる。Polycyclic aromatic quinones such as catechol, 4,4'-dihydroxybiphenyl (reduced form of diphenoquinone) and 1,4-dihydroxyanthracene, 9,10-dihydroxyphenanthrene, reduced form of anthanthrone, etc. The reducing compound corresponding to can also be mentioned. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
【0021】本発明においては、上記のヒドロキノン化
合物は、酸素、過酸化水素等の公知の酸化剤によって対
応するキノン化合物に酸化することができるので、必要
なら担持されたヒドロキノン化合物を酸化することによ
り、キノン化合物を担持した担持物として使用すること
もできる。In the present invention, the above-mentioned hydroquinone compound can be oxidized to the corresponding quinone compound by a known oxidizing agent such as oxygen and hydrogen peroxide. Therefore, if necessary, the supported hydroquinone compound can be oxidized. It can also be used as a supported material carrying a quinone compound.
【0022】本発明において固体の多孔質担体として
は、二酸化珪素、活性炭、活性炭素繊維等の炭素製品、
アルミナ、有機質系の合成ポリマー粒子、例えば、いわ
ゆる有機合成吸着剤であるスチレン−ジビニルベンゼン
共重合体又はその成形品等の上記のヒドロキノン骨格を
有する化合物を担持することができる多孔質担体が挙げ
られ、その他、疎水性に調製した二酸化珪素、活性炭等
の炭素粒子、例えば、ポリテトラフルオロエチレンの水
性エマルジョン加工品(特開昭53−92981)が挙
げられる。この多孔質担体に好適に使用されるには、細
孔径が5オングストローム、好ましくは10オングスト
ローム以上、1グラム当たりの比表面積は二酸化珪素及
び合成ポリマーの粒子等では50〜1000平方メート
ル、炭素製品では1グラム当たりの比表面積1000平
方メートルが標準となる。活性炭は粉体又はペレット
状、球状若しくは破砕炭状等のいずれの形態をも採用す
ることができる。In the present invention, the solid porous carrier may be a carbon product such as silicon dioxide, activated carbon or activated carbon fiber,
Alumina, organic synthetic polymer particles, for example, a so-called organic synthetic adsorbent styrene-divinylbenzene copolymer or a porous carrier that can carry a compound having the above-mentioned hydroquinone skeleton such as a molded product thereof. In addition, hydrophobically prepared carbon dioxide such as silicon dioxide and activated carbon, for example, an aqueous emulsion processed product of polytetrafluoroethylene (JP-A-53-92981) can be mentioned. In order to be suitably used for this porous carrier, the pore size is 5 angstroms, preferably 10 angstroms or more, and the specific surface area per gram is 50 to 1000 square meters for particles of silicon dioxide and synthetic polymer, and 1 for carbon products. A standard surface area of 1000 square meters per gram is standard. The activated carbon may be in any form such as powder or pellet, spherical or crushed carbon.
【0023】固体の多孔質担体のペレット状、球状又は
破砕炭等の粒径は、小さければ小さい程接触効率は良い
が、カラム等に充填して連続的に金属イオンを含む水溶
液を処理する場合には通液抵抗が大きくなるので、一般
に合成ポリマー吸着剤の場合には0.4〜0.8ミリメ
ートル、活性炭の場合には0.3〜2.5ミリメートル
が適当である。The smaller the particle size of pellets, spheres or crushed coal of the solid porous carrier, the better the contact efficiency, but when packed in a column or the like and continuously treated with an aqueous solution containing metal ions. In general, 0.4 to 0.8 mm is suitable for the synthetic polymer adsorbent and 0.3 to 2.5 mm is suitable for the activated carbon since the liquid resistance becomes large.
【0024】本発明において、ヒドロキノン骨格を有す
る化合物としては、安定にアルカリ金属塩等の水溶性塩
の水溶液を呈する化合物なら、前記の化合物のいずれも
使用することできる。しかしながら、アルカリ液中でも
縮重合等の変質をしにくいアントラセン構造を有する化
合物が有利に用いられる。例えば、これらの化合物の水
溶性塩としては、アントラヒドロキノン若しくは前記の
アルキル置換アントラヒドロキノン又は1,4−ジヒド
ロ−9,10−ジヒドロキシアントラセン(1,4−ジ
ヒドロアントラヒドロキノン)若しくはそのアルキル置
換化合物のジアルカリ金属塩等の水溶性塩が挙げられ
る。In the present invention, as the compound having a hydroquinone skeleton, any of the above compounds can be used as long as it is a compound that stably exhibits an aqueous solution of a water-soluble salt such as an alkali metal salt. However, a compound having an anthracene structure that does not easily undergo alteration such as polycondensation even in an alkaline solution is advantageously used. For example, as water-soluble salts of these compounds, anthrahydroquinone or the above-mentioned alkyl-substituted anthrahydroquinone, 1,4-dihydro-9,10-dihydroxyanthracene (1,4-dihydroanthrahydroquinone), or a dialkali of its alkyl-substituted compound is used. Water-soluble salts such as metal salts may be mentioned.
【0025】本発明におけるヒドロキノン骨格を有する
化合物の水溶性塩としては、例えば、アルカリ金属塩又
はアンモニウム塩から選ばれる1種又は1種以上から選
ばれる。アルカリ金属塩としては、ナトリウム塩、カリ
ウム塩、リチウム塩等が挙げられる。アンモニウム塩と
しては、通常のアンモニウム(NH4 +)塩、又はテトラ
メチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩、
テトラプロピルアンモニウム塩若しくはテトラブチルア
ンモニウム塩等の第四級アンモニウム塩があげられる。
しかしながら、通常はアルカリ金属塩が用いられ、特に
は安価なナトリウム塩が用いられる。The water-soluble salt of the compound having a hydroquinone skeleton in the present invention is, for example, one or more selected from alkali metal salts and ammonium salts. Examples of the alkali metal salt include sodium salt, potassium salt, lithium salt and the like. As the ammonium salt, a normal ammonium (NH 4 + ) salt, a tetramethylammonium salt, a tetraethylammonium salt,
Examples thereof include quaternary ammonium salts such as tetrapropylammonium salt and tetrabutylammonium salt.
However, an alkali metal salt is usually used, and particularly an inexpensive sodium salt is used.
【0026】特に、1,4−ジヒドロ−9,10−ジヒ
ドロキシアントラセン化合物のジナトリウム塩水溶液
は、ナフトキノンと対応する1,3−ブタジエン化合物
とのディールス・アルダー反応によって得られる1,
4,4a,9a−テトラヒドロアントラキノン化合物に
当量(キノン化合物に対して2モル倍)以上、好ましく
は2〜2.4モル倍の水酸化アルカリ金属の水溶液を作
用させることによって容易に、その水溶液が得られるの
で工業的に有利に得ることができる。本発明の方法に使
用するヒドロキノン骨格を有する化合物のアルカリ金属
塩水溶液の濃度(濃度はアントラキノン等のキノン化合
物の重量%で表す。)は、1〜23%(本明細書におい
て、「%」は断らない限り「重量%」を示す。)、好ま
しくは2〜22%であり、吸着処理の温度は、通常は常
温でよく、吸着時間は30分〜5時間、好ましくは1〜
4時間である。In particular, the aqueous disodium salt solution of the 1,4-dihydro-9,10-dihydroxyanthracene compound is obtained by the Diels-Alder reaction of naphthoquinone and the corresponding 1,3-butadiene compound.
The 4,4a, 9a-tetrahydroanthraquinone compound is easily reacted with an aqueous solution of an alkali metal hydroxide in an equivalent amount (2 mol times or more, preferably 2 to 2.4 mol times) of the quinone compound. Since it is obtained, it can be industrially advantageously obtained. The concentration of the aqueous solution of the alkali metal salt of the compound having a hydroquinone skeleton used in the method of the present invention (the concentration is represented by weight% of the quinone compound such as anthraquinone) is 1 to 23% (in the present specification, "%" is Unless otherwise specified, "% by weight" is shown), preferably 2 to 22%, the temperature of the adsorption treatment is usually normal temperature, and the adsorption time is 30 minutes to 5 hours, preferably 1 to
4 hours.
【0027】これらのヒドロキノン骨格を有する化合物
の使用量は、固体の多孔質担体の種類によっても異なる
が、その化合物の溶解度以下の溶液であれば、特に制限
を受けることはなく、吸着処理した後に得られる母液を
再度濃度調整することによって、吸着処理に使用するこ
とができる。The amount of the compound having a hydroquinone skeleton used varies depending on the kind of the solid porous carrier, but is not particularly limited as long as it is a solution having a solubility of the compound or less, and after the adsorption treatment. By adjusting the concentration of the obtained mother liquor again, it can be used for adsorption treatment.
【0028】吸着処理は、通常バッチ(回分式)では多
孔質担体とヒドロキノン骨格を有する化合物のアルカリ
金属塩水溶液を入れた容器を緩やかに回転又は静置して
吸着させる方法、又は充填塔等に多孔質担体を予め充填
し、ヒドロキノン骨格を有する化合物のジアルカリ金属
塩水溶液を循環して、浸漬させながら、吸着させるよう
な連続的な接触方法も採用することができる。The adsorption treatment is usually carried out in a batch (batch type) by a method in which a container containing a porous carrier and an aqueous solution of an alkali metal salt of a compound having a hydroquinone skeleton is gently rotated or left to stand to adsorb, or a packed tower or the like. It is also possible to employ a continuous contact method in which a porous carrier is filled in advance and an aqueous dialkali metal salt solution of a compound having a hydroquinone skeleton is circulated and immersed while being adsorbed.
【0029】この方法に用いられる固体の多孔質担体と
しては、前記の担体が挙げられるが、特に、活性炭等の
炭素質担体が安価で取り扱いやすく、かつ担持率も高く
好ましい。As the solid porous carrier used in this method, the above-mentioned carriers can be mentioned, but a carbonaceous carrier such as activated carbon is particularly preferable because it is inexpensive and easy to handle and has a high loading rate.
【0030】レドックス反応試薬としてのヒドロキノン
骨格を有する化合物は、一般に極めて弱い一種の酸であ
るので、該化合物のアルカリ金属塩を担持した担持物を
水等の水性媒体で洗浄処理する程度でもその塩は加水分
解してそのアルカリ金属イオンは水素イオンと置換する
ことができる。この水性媒体としては、脱塩水、脱イオ
ン水等の溶存酸素を除去した水性媒体が好ましく、その
使用量はアルカリ金属イオンが水素イオンに置換する量
でよい。この洗浄処理においては洗浄水量を少なくし、
又は水素イオンとの置換を確実にするには酸水溶液によ
る処理が有効である。この酸水溶液による洗浄処理に用
いられる酸としては、アルカリ金属塩を遊離させる能力
がある酸ならば、有機又は無機の酸でよい。例えば、無
機の酸としては硫酸、塩酸等が、有機の酸としては酢酸
等のカルボン酸、ナフタレンスルホン酸等のスルホン酸
が挙げられる。この酸の使用量は、得られる担持物中の
アルカリ金属イオンが十分に水素イオンと置換される量
であればよく、一般に、吸着した化合物の当量以上、2
0当量以下であり、その濃度は0.1〜20%の水溶液
が用いられる。Since a compound having a hydroquinone skeleton as a redox reaction reagent is generally an extremely weak acid, even if the support carrying an alkali metal salt of the compound is washed with an aqueous medium such as water, the salt can be treated. Can be hydrolyzed to replace its alkali metal ions with hydrogen ions. The aqueous medium is preferably an aqueous medium from which dissolved oxygen has been removed, such as demineralized water or deionized water, and the amount used may be an amount by which an alkali metal ion is replaced with a hydrogen ion. In this cleaning process, reduce the amount of cleaning water,
Alternatively, treatment with an acid aqueous solution is effective for ensuring replacement with hydrogen ions. The acid used for the washing treatment with the aqueous acid solution may be an organic or inorganic acid as long as it has an ability to liberate an alkali metal salt. Examples of the inorganic acid include sulfuric acid and hydrochloric acid, and examples of the organic acid include carboxylic acid such as acetic acid and sulfonic acid such as naphthalenesulfonic acid. The amount of this acid used may be such that the alkali metal ions in the obtained supported material are sufficiently replaced with hydrogen ions, and generally, the amount is equal to or more than the equivalent amount of the adsorbed compound, 2
It is 0 equivalent or less, and an aqueous solution having a concentration of 0.1 to 20% is used.
【0031】この洗浄処理においては、予め上記の洗浄
処理を行わず、本発明における担持物を使用する用途、
例えば、金属イオン処理においては、処理する対象の中
性から酸性の金属イオン水溶液によって、洗浄処理と金
属イオンの処理を兼ねることも可能であるが、ヒドロキ
ノン骨格を有する化合物、特にアントラヒドロキノンの
アルカリ金属塩は極めて酸化されやすく、空気等の酸化
剤と接触すると発熱や発火する恐れがあるので、予めこ
の洗浄処理を行うことが、保存及び輸送における安全上
好ましい。In this washing treatment, the above-mentioned washing treatment is not carried out in advance, and the application of using the carrier in the present invention,
For example, in the metal ion treatment, it is possible to combine both the washing treatment and the treatment of the metal ion with a neutral to acidic metal ion aqueous solution to be treated, but a compound having a hydroquinone skeleton, particularly an alkali metal of anthrahydroquinone Since salt is extremely easily oxidized and may generate heat or ignite when it comes into contact with an oxidizing agent such as air, it is preferable to carry out this washing treatment in advance for safety in storage and transportation.
【0032】この方法を実施するには、一般的に次のよ
うに行う。例えば、容器に、所定量の粒状の活性炭を入
れ、減圧下で脱気し、さらに窒素置換を十分行った後、
窒素雰囲気下で所定濃度のヒドロキノン骨格を有する化
合物のアルカリ金属塩、例えば所定濃度の1,4−ジヒ
ドロ−9,10−ジヒドロキシアントラセンのジナトリ
ウム塩水溶液の所定量に多孔質担体を加え、減圧下で接
触させ、所定時間吸着させる。この混合物を窒素雰囲気
下で遠心分離機等の分離装置で、該担体を分離し、脱酸
素した脱イオン水等の水性媒体で洗浄処理し、又は希
酸、例えば5〜10%の硫酸で洗浄し、得られたヒドロ
キノン骨格を有する化合物を担持した担体(担持物)を
十分に脱酸素処理した脱塩水中で保存する。得られる担
持物の担持量は、ヒドロキノン骨格を有する化合物の種
類、その塩の水溶液の濃度及び固体の多孔質担体の種類
によっても異なるが、例えば1,4−ジヒドロ−9,1
0−ジヒドロキシアントラセンのジナトリウム塩と粒状
活性炭を使用した場合、約0.3〜約1.0モル/リッ
トルー担体である。To implement this method, the following is generally performed. For example, a container is charged with a predetermined amount of granular activated carbon, degassed under reduced pressure, and further sufficiently replaced with nitrogen,
Under a nitrogen atmosphere, a porous carrier is added to a predetermined amount of an alkali metal salt of a compound having a hydroquinone skeleton having a predetermined concentration, for example, an aqueous solution of a disodium salt of 1,4-dihydro-9,10-dihydroxyanthracene having a predetermined concentration, under reduced pressure. And contact them for adsorption for a predetermined time. The carrier is separated from the mixture in a separator such as a centrifuge under a nitrogen atmosphere and washed with an aqueous medium such as deoxygenated deionized water, or washed with a dilute acid such as 5 to 10% sulfuric acid. Then, the carrier (supported material) carrying the obtained compound having a hydroquinone skeleton is stored in deionized water that has been sufficiently deoxygenated. The supported amount of the obtained supported substance varies depending on the kind of the compound having a hydroquinone skeleton, the concentration of the salt aqueous solution thereof and the kind of the solid porous carrier, and for example, 1,4-dihydro-9,1.
When using the disodium salt of 0-dihydroxyanthracene and granular activated carbon, it is about 0.3 to about 1.0 mol / liter-carrier.
【0033】このようにして得られた1,4−ジヒドロ
−9,10−ジヒドロキシアントラセン/活性炭からな
る担持物は、例えば金属イオン処理剤として有用であ
り、例えばチオ硫酸銀錯イオンに使用すると第1回目に
おいて、他のヒドロキノン骨格を有する化合物に比べ
て、2〜5倍の同じモル数当たりの金属イオンの捕捉効
率を示す。The thus obtained support composed of 1,4-dihydro-9,10-dihydroxyanthracene / activated carbon is useful, for example, as a metal ion treating agent, and when used for silver thiosulfate complex ions, for example. At the first time, the metal ion trapping efficiency per the same number of moles is 2 to 5 times higher than that of the compound having another hydroquinone skeleton.
【0034】本発明においては、本発明で使用するレド
ックス反応試薬を担持した担持物を金属イオン処理剤と
して使用する場合は、平衡酸化還元電位(ここで平衡酸
化還元電位とは、操作条件下において酸化体と対応する
還元体が平衡状態を維持している時の酸化還元電位をい
う。)においてより高い2価ー1価金属イオンの平衡酸
化還元電位を有する2価の金属イオン、例えば第二銅イ
オン又は第二水銀イオン等を選択的に還元し、1価の金
属イオン、例えば第一銅イオン又は第一水銀イオン等に
変え、該1価の金属イオンを水溶液中から本発明の担持
物上に定量的に分離し、堆積捕捉することができ、その
処理液には殆ど金属イオンは含まれない。In the present invention, when the supported material carrying the redox reaction reagent used in the present invention is used as a metal ion treating agent, the equilibrium oxidation-reduction potential (here, the equilibrium oxidation-reduction potential means under operating conditions). A divalent metal ion having a higher equilibrium oxidation-reduction potential of a divalent-monovalent metal ion in terms of the redox potential when the oxidant and the corresponding reductant maintain an equilibrium state. Copper ions or mercuric ions are selectively reduced to monovalent metal ions, for example, cuprous ions or mercuric ions, and the monovalent metal ions are added from an aqueous solution to the carrier of the present invention. It can be quantitatively separated on the top and deposited and captured, and the treatment liquid contains almost no metal ions.
【0035】又、この1価の第一銅イオンは塩酸及びア
ンモニア水には可溶であるから、堆積捕捉した本発明の
担持物上からの溶出脱離も容易に行うことができる。塩
酸で溶離した第一銅イオンは、殆ど無色であるが、この
溶離した水溶液を適当に希釈して空気で酸化すると、第
一銅イオンが酸化されて第二銅イオン特有の青色を呈す
る。Further, since this monovalent cuprous ion is soluble in hydrochloric acid and aqueous ammonia, it can be easily eluted and desorbed from the deposited and captured support of the present invention. The cuprous ion eluted with hydrochloric acid is almost colorless, but when the eluted aqueous solution is appropriately diluted and oxidized with air, the cuprous ion is oxidized to give a blue color characteristic of cupric ion.
【0036】本発明に係る固体の多孔質担体上に担持し
たレドックス反応試薬、即ち本発明の担持物において
は、例えば2価の銅イオンを選択的に還元分離し、1価
の銅イオンとして捕捉するのに対して、前述した米国特
許第3,820,979号における溶剤溶液を使用する
分離法では、2価の銅イオンを金属銅にまで還元してい
る点で異なる。しかして、本発明においては必要により
捕捉された1価の銅イオンを溶離回収することができ
る。In the redox reaction reagent supported on the solid porous carrier according to the present invention, that is, the supported material of the present invention, for example, divalent copper ions are selectively reduced and separated, and captured as monovalent copper ions. In contrast, the separation method using a solvent solution in the above-mentioned US Pat. No. 3,820,979 differs in that divalent copper ions are reduced to metallic copper. Therefore, in the present invention, the monovalent copper ions captured can be eluted and collected if necessary.
【0037】本発明において、1価の金属イオンとして
捕捉する金属イオンとしては、本発明における担持物に
よって1価の金属イオンとして捕捉されるものならば、
採用されるが、一般に2価の銅イオン、水銀イオンが挙
げられる。対応する陰イオンとしては、2価の金属塩と
して水溶性塩を形成し、該金属イオン処理剤で捕捉し得
る限り特に制限はなく、その塩としては、例えば、塩化
第二銅、臭化第二銅、硫酸銅等の無機酸の銅塩;酢酸第
二銅等の有機酸の銅塩;銅アセチルアセトナート等の錯
塩等の銅塩、又は、塩化第二水銀、臭化第二水銀、硫酸
第二水銀等の無機酸の水銀塩;酢酸第二水銀等の有機酸
の水銀塩等が挙げられる。In the present invention, the metal ion trapped as a monovalent metal ion may be any metal ion trapped as a monovalent metal ion by the carrier in the present invention.
Although adopted, divalent copper ions and mercury ions are generally used. The corresponding anion is not particularly limited as long as it forms a water-soluble salt as a divalent metal salt and can be captured by the metal ion treating agent, and examples of the salt include cupric chloride and cupric bromide. Copper salts of inorganic acids such as dicopper and copper sulfate; copper salts of organic acids such as cupric acetate; copper salts such as complex salts of copper acetylacetonate, etc., or mercuric chloride, mercuric bromide, Examples thereof include mercuric salts of inorganic acids such as mercuric sulfate; mercuric salts of organic acids such as mercuric acetate.
【0038】該担持物を金属イオン処理剤として使用
し、処理する条件は、一般に、金属イオンが安定に存在
するなら限定されないが、pHは、平衡酸化還元電位の
関係において、対象とする金属イオンを金属イオン処理
剤に捕捉することができる条件から選ばれるが、一般に
は0〜12、好ましくは0〜9位が選ばれる。pHが1
2以上では、ヒドロキノン骨格を有する化合物が溶出す
る可能性があるので、好ましくない。水溶液中の金属イ
オンの濃度は、一般に0.01〜10000ppm、好
ましくは0.1〜1000ppmであり、処理温度は一
般には10〜70°C、通常は常温で行われる。The conditions for treating and using the supported material as a metal ion treating agent are not particularly limited as long as the metal ions are stably present, but the pH is in relation to the equilibrium oxidation-reduction potential and the target metal ion is Is selected from the conditions that can be captured by the metal ion treating agent, but generally 0-12, preferably 0-9 positions are selected. pH is 1
When it is 2 or more, a compound having a hydroquinone skeleton may be eluted, which is not preferable. The concentration of metal ions in the aqueous solution is generally 0.01 to 10000 ppm, preferably 0.1 to 1000 ppm, and the treatment temperature is generally 10 to 70 ° C., usually room temperature.
【0039】金属イオン処理剤として使用された担持物
上に捕捉された1価の金属イオンについては、この1価
の金属イオンを溶離できる溶液によって溶離し回収する
ことができるが、金属イオンを捕捉した該担持物を公知
の焼却法によって焼却し、金属、酸化物又は塩の形で回
収することもできる。特に、第一銅イオンは、例えば塩
化第一銅、臭化第一銅塩としては水に不溶であるが、塩
酸又はアンモニア水に対しては可溶であるので、これら
の水溶液を溶離溶液として使用することによって容易に
回収することができる。この溶液はこれら第一銅イオン
を溶解できる濃度から選ばれるが、一般には濃塩酸又は
濃アンモニア水が用いられ、必要に応じて適宜希釈する
こともできる。溶離する場合の条件は一般に常温で行わ
れる。The monovalent metal ion trapped on the carrier used as the metal ion treating agent can be eluted and recovered by a solution capable of eluting the monovalent metal ion, but the metal ion is trapped. The supported material can be incinerated by a known incineration method and recovered in the form of metal, oxide or salt. In particular, cuprous ion is insoluble in water, for example, as cuprous chloride and cuprous bromide salt, but is soluble in hydrochloric acid or ammonia water, and therefore, these aqueous solutions are used as elution solutions. It can be easily recovered by using it. This solution is selected from the concentration capable of dissolving these cuprous ions, but generally concentrated hydrochloric acid or concentrated ammonia water is used, and it may be appropriately diluted if necessary. Conditions for elution are generally at room temperature.
【0040】金属イオン処理剤としての担持物を格納し
た容器を直列又は並列に接続したシステムを構成する
と、システム内を流通した2価の金属イオンは、容器内
に格納されている担持物上に担持されたレドックス反応
試薬と、例えば、下降流のときは層上部から順次接触
し、1価の金属イオンに還元され、該担持物上に定量的
に分離し堆積捕捉されるため、2価の金属イオンの漏出
量の制御を可能とし、又それ以上の還元反応が起こらな
いので、極めて有利に金属イオンを処理することができ
る。When a system is constructed in which the containers storing the carrier as the metal ion treatment agent are connected in series or in parallel, the divalent metal ions flowing through the system are transferred onto the carrier stored in the container. For example, in the case of a downward flow, the redox reaction reagent carried is sequentially contacted from the upper part of the layer to be reduced to a monovalent metal ion, which is quantitatively separated on the supported material to be deposited and captured, so that the divalent divalent The leakage amount of metal ions can be controlled, and further reduction reaction does not occur, so that metal ions can be treated extremely advantageously.
【0041】さらには、本発明の担持物は、水溶液中に
含まれる金属イオン、例えば貴金属イオンをレドックス
反応によって0価の金属に変え、該担持物に捕捉し、回
収することができる。該金属イオン処理の対象とされる
金属イオンとしては、本発明の担持物に担持されている
レドックス反応試薬としてのヒドロキノン骨格を有する
化合物の平衡酸化還元電位よりも高い金属イオンー金属
の平衡酸化還元電位を有する金属イオンに限られる。本
発明においては、この金属イオンとしては錯体を形成し
ている金属イオンであってもよい。即ち、これは担持さ
れているヒドロキノン骨格を有する化合物により金属イ
オンが0価の金属に還元されるような金属イオンに相当
する。例えば、金属イオンに対応する金属としては、貴
金属、即ち、金、銀及び白金族元素であり、白金族元素
としては、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミ
ウム、イリジウム及び白金が挙げられ、特には、金、
銀、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウムが挙げら
れる。Furthermore, the supported material of the present invention can be converted to a zero-valent metal by a redox reaction from a metal ion contained in an aqueous solution, for example, a noble metal ion, and the metal material can be captured and recovered on the supported material. The metal ion to be subjected to the metal ion treatment is a metal ion-metal equilibrium redox potential higher than the equilibrium redox potential of the compound having a hydroquinone skeleton as a redox reaction reagent supported on the carrier of the present invention. Is limited to metal ions having. In the present invention, the metal ion may be a metal ion forming a complex. That is, this corresponds to a metal ion in which the metal ion is reduced to a zero-valent metal by the supported compound having a hydroquinone skeleton. For example, the metals corresponding to the metal ions are noble metals, that is, gold, silver and platinum group elements, and the platinum group elements include ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium and platinum, and particularly gold. ,
Examples include silver, platinum, palladium, rhodium, and ruthenium.
【0042】金属の錯イオンとしては、例えば、チオ硫
酸銀錯イオン(チオスルファト銀錯イオンともいう。次
の[化2]に示した化学式の化合物)、テトラクロロ金
酸イオン及びヘキサクロロ白金酸イオン等が挙げられ
る。Examples of metal complex ions include silver thiosulfate complex ions (also referred to as thiosulfato silver complex ions; compounds represented by the chemical formula shown in [Chemical Formula 2]), tetrachloroaurate ion and hexachloroplatinate ion. Is mentioned.
【0043】[0043]
【化2】 [Chemical 2]
【0044】本発明における金属イオン含有水溶液の処
理法としては、前記のように調製した担持物を金属イオ
ンを含有する水溶液中の金属イオンに対して、その還元
する当量以上を添加して撹拌処理させた後、傾瀉(デカ
ンテーション)又は濾過等で担持物を濾別するような回
分式の処理法を採用することができるが、一般的には前
記の担持物をカラム(塔)に充填して、これに金属イオ
ン含有水溶液を通液する方法が採用される。The method for treating the metal ion-containing aqueous solution in the present invention is as follows. The supported material prepared as described above is added to the metal ion in the metal ion-containing aqueous solution in an amount equal to or more than the reducing amount thereof and stirred. After this, a batch-type treatment method in which the supported material is filtered off by decantation or filtration can be adopted. Generally, the above-mentioned supported material is packed in a column (tower). Then, a method of passing a metal ion-containing aqueous solution through this is adopted.
【0045】カラムへの通液方法は、特に限定されるこ
とはなく通常の方法で行うことができ、上向きの流通方
式又は下向きの流通方式等の方法を適宜採用することが
できる。被処理液のpHは共存する陰イオンによっても
影響されるが、金属イオンが水溶液中に安定に存在する
ならば特に限定されない。しかしながら、通常0〜1
2、好ましくは0〜9、さらに好ましは0〜8の広い範
囲が採用される。水溶液中の陰イオンは目的の金属イオ
ンが沈殿しない限り、無機酸や有機酸等の陰イオンが存
在していてもよい。水溶液中の金属イオンの濃度は溶解
している限り特に限定されないが、一般的には0.01
〜10000ppm、好ましくは0.1〜1000pp
mであり、処理温度は一般的に10〜70°C、通常は
常温で行われる。The method of passing the liquid through the column is not particularly limited, and it can be carried out by a usual method, and a method such as an upward flow method or a downward flow method can be appropriately adopted. The pH of the liquid to be treated is influenced by the coexisting anions, but is not particularly limited as long as the metal ions are stably present in the aqueous solution. However, usually 0 to 1
A wide range of 2, preferably 0-9, and more preferably 0-8 is employed. The anion in the aqueous solution may be an anion such as an inorganic acid or an organic acid as long as the target metal ion is not precipitated. The concentration of the metal ion in the aqueous solution is not particularly limited as long as it is dissolved, but generally 0.01
-10,000 ppm, preferably 0.1-1000 pp
m, and the treatment temperature is generally 10 to 70 ° C., and usually ambient temperature.
【0046】本発明の担持物は、上記貴金属イオンを含
有する水溶液を処理する場合において、還元する能力が
失われた、即ち破過した金属イオン処理剤としての担持
物をハイドロサルファイトナトリウム水溶液等による還
元、その他発生期の水素等の本発明におけるキノン骨格
を有する化合物をヒドロキノン骨格を有する化合物に還
元できる種々の還元方法によって再度還元処理した後、
貴金属イオンを含有する水溶液を処理することによって
繰り返し、該金属イオン水溶液を処理することができ
る。In the case of treating the aqueous solution containing the above-mentioned noble metal ions, the supported material of the present invention loses its reducing ability, that is, the supported material as a metal ion treating agent which has passed through is treated with an aqueous sodium hydrosulfite solution or the like. After reduction treatment by various reduction methods capable of reducing a compound having a quinone skeleton in the present invention such as reduction by hydrogen and other nascent hydrogen to a compound having a hydroquinone skeleton,
The aqueous metal ion solution can be treated repeatedly by treating the aqueous solution containing the noble metal ion.
【0047】又、アントラヒドロキノン化合物を活性炭
に担持した金属イオン処理剤を使用して、チオ硫酸銀錯
イオンを含む水溶液から銀金属として該担持物に捕捉し
回収する場合には、該水溶液のpHを7以上、好ましく
は8〜12、さらに好ましくは8〜11に調整すること
によって、単位担持物当たりの銀の捕捉量が高くなる。
このpHの影響は、濃度が高い方が顕著であり、銀とし
て10ppm以上、好ましくは20ppm以上である。
一般には、約pH8以上では銀の捕捉量が最大になる。
アルカリの添加量は経済的には、あまり多くない方が好
ましく、pH11以下が好ましい。pHが12より高く
なると担持したヒドロキノン骨格を有する化合物が溶出
するので好ましくない。When a metal ion treating agent having an anthrahydroquinone compound supported on activated carbon is used to capture and recover silver metal from an aqueous solution containing silver thiosulfate complex ion on the supported material, the pH of the aqueous solution is recovered. Is adjusted to 7 or more, preferably 8 to 12, and more preferably 8 to 11, so that the amount of captured silver per unit supported material is increased.
The effect of this pH is more remarkable when the concentration is high, and is 10 ppm or more, and preferably 20 ppm or more as silver.
Generally, at about pH 8 and above, the maximum amount of captured silver is maximized.
From the economical viewpoint, the amount of alkali added is preferably not too large, and the pH is preferably 11 or less. If the pH is higher than 12, the compound having the supported hydroquinone skeleton elutes, which is not preferable.
【0048】最終的に再生する能力を失い、金属を捕捉
した担持物(金属イオン処理剤)は有機合成ポリマー吸
着剤又は活性炭等の燃焼できるような担体を使用し、貴
金属等の高価な金属の場合にはこれらの金属を捕捉した
担持物を、例えば焼却することによって貴金属として容
易に回収することができる。この焼却法は、特に限定さ
れるものではなく、ロータリーキルンのような回転焼却
炉、るつぼ型の焼却炉等の焼却残渣から貴金属が回収さ
れやすいものであればどのような形式のものでも採用す
ることができる。A carrier (metal ion treating agent) that has lost its ability to be finally regenerated and has captured a metal uses an organic synthetic polymer adsorbent or a carrier that can be burned such as activated carbon and the like. In some cases, the supported material that has captured these metals can be easily recovered as a noble metal by incineration, for example. This incineration method is not particularly limited, and any type of incinerator such as a rotary kiln or a crucible type incinerator can be used as long as precious metals can be easily recovered from the incineration residue. You can
【0049】又、捕捉された金属が硝酸、王水等の酸化
剤等によって金属イオンとして溶解され、回収されるな
らば、この回収法も採用することができる。Further, if the captured metal is dissolved and recovered as a metal ion by an oxidizing agent such as nitric acid or aqua regia, this recovery method can also be adopted.
【0050】本発明において、適用される金属イオンを
含有する水溶液としては各種の工業から排出される金属
イオン水溶液、特に貴金属を取り扱う工業からの貴金属
含有排水に好適に適用することができる。例えば、電子
部品処理工場から排出される金、銀のイオン又はこれら
の錯イオン等を含有する排水、触媒製造工場から排出さ
れるパラジウム、ルテニウム、ロジウム及び白金等のイ
オン又はこれらの錯イオンを含有する排水及び写真工業
の定着液から排出されるチオ硫酸銀錯イオンを含有する
排水等が挙げられる。In the present invention, the applied aqueous solution containing metal ions can be preferably applied to aqueous solutions of metal ions discharged from various industries, particularly noble metal-containing waste water from industries handling precious metals. For example, wastewater containing gold or silver ions or complex ions thereof discharged from an electronic component processing plant, or ions of palladium, ruthenium, rhodium, platinum, etc. discharged from a catalyst manufacturing plant or complex ions thereof Waste water and waste water containing silver thiosulfate complex ions discharged from the fixing solution of the photographic industry.
【0051】本発明によって得られたヒドロキノン骨格
を有する化合物を担持した多孔質担体からなる担持物
は、金属イオン処理剤以外、例えば酸化還元樹脂と同様
の用途に使用することができる。さらに、必要ならば前
述したようにヒドロキノン骨格を有する化合物を、公知
の酸化方法によってヒドロキノン体を対応するキノン体
に変換して使用することもできる。The carrier comprising the porous carrier carrying the compound having a hydroquinone skeleton, which is obtained by the present invention, can be used for the same purpose as the redox resin other than the metal ion treating agent. Furthermore, if necessary, a compound having a hydroquinone skeleton can be used by converting a hydroquinone body into a corresponding quinone body by a known oxidation method as described above.
【0052】[0052]
【作用】本発明における固体の多孔質担体にヒドロキノ
ン骨格を有する化合物を担持した担持物における該化合
物の固定化作用は基本的に吸着されているものと考えら
れる。この担持物を金属イオン処理剤として使用して前
記のように金属イオン、特に貴金属イオン含有水溶液を
処理すると貴金属イオンは錯体を形成している場合に
も、該処理剤上で貴金属イオンは0価の金属に還元され
て、選択的に捕捉され、処理水中には殆ど検出されなく
なる。尚、該処理剤の担体が合成吸着剤の場合は、貴金
属、例えば銀を捕捉した処理剤では金属特有のいわゆる
金属光沢を呈した。この貴金属を捕捉した該処理剤を粉
末X線回折法により分析すると金属として捕捉されてい
ることが確認された。The function of immobilizing the compound having a hydroquinone skeleton on the solid porous carrier of the present invention is considered to be basically adsorbed. When this supported material is used as a metal ion treating agent to treat a metal ion, particularly an aqueous solution containing a noble metal ion, as described above, even when the noble metal ion forms a complex, the noble metal ion has a valence of 0 on the treating agent. It is reduced to the metal and selectively captured, and hardly detected in the treated water. When the carrier of the treating agent was a synthetic adsorbent, the treating agent capturing a noble metal such as silver exhibited a so-called metallic luster peculiar to the metal. When the treating agent that captured the noble metal was analyzed by the powder X-ray diffraction method, it was confirmed that it was captured as a metal.
【0053】金属イオンが該金属イオン処理剤上に金属
として捕捉される機構については、まだ明確に解析され
ていないが、現象面から推定すると、金属イオンが該処
理剤に接触すると該処理剤に担持されたヒドロキノン骨
格を有する化合物で還元されて金属の核が形成され、こ
の核を介して電子の授受が行われ、金属が積層し成長し
て該処理剤上に金属被膜が形成されるものと推定してい
る。The mechanism by which metal ions are trapped as a metal on the metal ion treating agent has not yet been clearly analyzed, but it is presumed from the viewpoint of phenomena that when the metal ion comes into contact with the treating agent, the metal ion is treated by the treating agent. Reduction by a compound having a supported hydroquinone skeleton to form a metal nucleus, through which electrons are transferred, electrons are stacked and grown, and a metal film is formed on the treating agent. Is estimated.
【0054】還元再生時にも該処理剤上に積層した金属
被膜を介して電子の授受が行われ、担持されているキノ
ン化合物を還元してヒドロキノン型の化合物とすること
により、再び金属イオンを還元し該処理剤上に積層する
ものと推定する。Electrons are transferred and received through the metal film laminated on the treating agent also during reduction regeneration, and the supported quinone compound is reduced to a hydroquinone type compound, thereby reducing the metal ion again. However, it is presumed that it is laminated on the treatment agent.
【0055】[0055]
【実施例】本発明を実施例によりさらに詳細に説明する
が、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例
に限定されるものではない。なお、実施例中において、
「%」は断らない限り「重量%」を示す。EXAMPLES The present invention will be described in more detail by way of examples, but the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist. In the examples,
"%" Indicates "% by weight" unless otherwise specified.
【0056】「実施例1」
[アントラヒドロキノン化合物のアルカリ金属塩水溶液
を用いて活性炭に担持することによる担持物の調製及び
担持量の測定]
(1)1,4−ジヒドロ−9,10−ジヒドロキシアン
トラセン(1,4−ジヒドロアントラヒドロキノンとも
いう。以下、「DDA」と略す。)を活性炭に担持した
担持物の調製
以下のように、DDAジナトリウム塩水溶液の濃度(前
述したように、この濃度はアントラキノンに換算した濃
度で表す。)を変えて、活性炭に吸着させる実験を行っ
た。
(a)500mlナス型フラスコに、脱塩水を含浸させ
て脱気処理した石炭系粒状活性炭(三菱化成社製、商品
名ダイヤホープC、粒径1.0〜2.5mm)100m
l(40g)と脱塩水175mlを加え、減圧下で1時
間放置した後、窒素雰囲気下で、濃度22%のDDAジ
ナトリウム塩水溶液(比重1.17(20°C))25
mlを加え、減圧下で2時間吸着させた。窒素雰囲気下
で遠心分離機で上澄み液を分離した後、遠心分離しなが
ら4%硫酸水溶液100mlで洗浄した後、150ml
サンプル瓶に詰め、窒素バブリング処理した脱塩水を満
たして保存した。[Example 1] [Preparation of supported material by supporting on activated carbon using an aqueous solution of an alkali metal salt of anthrahydroquinone compound and measurement of supported amount] (1) 1,4-dihydro-9,10-dihydroxy Anthracene (also referred to as 1,4-dihydroanthrahydroquinone; hereinafter abbreviated as "DDA") is prepared on activated carbon as described below. Was expressed by the concentration converted to anthraquinone), and an experiment of adsorbing it on activated carbon was conducted. (A) Coal-based granular activated carbon (manufactured by Mitsubishi Kasei Co., Ltd., trade name Diamond Hope C, particle size 1.0 to 2.5 mm) 100 m in which 500 ml eggplant type flask was impregnated with demineralized water and degassed.
1 (40 g) and 175 ml of demineralized water were added, and the mixture was allowed to stand under reduced pressure for 1 hour, then, under a nitrogen atmosphere, an aqueous solution of DDA disodium salt having a concentration of 22% (specific gravity: 1.17 (20 ° C)) 25
ml was added and adsorption was performed under reduced pressure for 2 hours. After separating the supernatant with a centrifuge in a nitrogen atmosphere, washing with 100 ml of 4% sulfuric acid aqueous solution while centrifuging, then 150 ml
It was filled in a sample bottle, filled with deionized water subjected to nitrogen bubbling treatment, and stored.
【0057】(b)500mlナス型フラスコに、脱塩
水を含浸させて脱気処理した石炭系粒状活性炭(三菱化
成社製、商品名ダイヤホープC)100ml(40g)
と脱塩水160mlを加え、減圧下で1時間放置した
後、窒素雰囲気下で、濃度22%のDDAジナトリウム
塩水溶液(比重1.17(20°C))40mlを加
え、減圧下で2時間吸着させた。窒素雰囲気下で遠心分
離機で上澄み液を分離した後、遠心分離しながら10%
硫酸水溶液100mlで洗浄した後、150mlサンプ
ル瓶に詰め、窒素バブリング処理した脱塩水を満たして
保存した。(B) 100 ml (40 g) of coal-based granular activated carbon (manufactured by Mitsubishi Kasei Co., Ltd., trade name Diamond Hope C) obtained by degassing a 500 ml eggplant-shaped flask by impregnating it with demineralized water.
After adding 160 ml of demineralized water and leaving it for 1 hour under reduced pressure, 40 ml of 22% concentration of DDA disodium salt aqueous solution (specific gravity 1.17 (20 ° C)) was added under nitrogen atmosphere, and then under reduced pressure for 2 hours. Adsorbed. After separating the supernatant with a centrifuge under nitrogen atmosphere, 10% while centrifuging
After washing with 100 ml of a sulfuric acid aqueous solution, it was filled in a 150 ml sample bottle and filled with deionized water subjected to nitrogen bubbling and stored.
【0058】(c)500mlナス型フラスコに、脱塩
水を含浸させて脱気処理した石炭系粒状活性炭(三菱化
成社製、商品名ダイヤホープC)100ml(40g)
と脱塩水140mlを加え、減圧下で1時間放置した
後、窒素雰囲気下で、濃度22%のDDAジナトリウム
塩水溶液(比重1.17(20°C))60mlを加
え、減圧下で2時間吸着させた。窒素雰囲気下で遠心分
離機で上澄み液を分離した後、遠心分離しながら10%
硫酸水溶液100mlで洗浄した後、150mlサンプ
ル瓶に詰め、窒素バブリング処理した脱塩水を満たして
保存した。(C) 100 ml (40 g) of coal-based granular activated carbon (manufactured by Mitsubishi Kasei Co., Ltd., trade name: Diamond Hope C) obtained by degassing a 500 ml eggplant-shaped flask by impregnating it with demineralized water.
After adding 140 ml of demineralized water and leaving it for 1 hour under reduced pressure, 60 ml of 22% concentration of DDA disodium salt aqueous solution (specific gravity 1.17 (20 ° C)) was added under a nitrogen atmosphere, and then under reduced pressure for 2 hours. Adsorbed. After separating the supernatant with a centrifuge under nitrogen atmosphere, 10% while centrifuging
After washing with 100 ml of a sulfuric acid aqueous solution, it was filled in a 150 ml sample bottle and filled with deionized water subjected to nitrogen bubbling and stored.
【0059】(d)500mlナス型フラスコに、石炭
系粒状活性炭(三菱化成社製、商品名ダイヤホープC)
100ml(40g)を入れ、減圧後、窒素を吹き込む
操作を繰り返して、活性炭細孔内の酸素を窒素で置換し
た後、窒素雰囲気下で、濃度22%のDDAジナトリウ
ム塩水溶液(比重1.17(20°C))200mlを
加え、減圧下で2時間吸着させた。窒素雰囲気下で遠心
分離機で上澄み液を分離した後、遠心分離しながら5%
硫酸水溶液200mlで洗浄した後、さらに5%硫酸水
溶液100mlに含浸させ、再び上澄み液を、遠心分離
機で分離した後、150mlサンプル瓶に詰め、窒素バ
ブリング処理した脱塩水を満たして保存した。(D) Coal-based granular activated carbon (trade name: Diamond Hope C, manufactured by Mitsubishi Kasei) in a 500 ml eggplant-shaped flask.
After adding 100 ml (40 g) and reducing the pressure, the operation of blowing nitrogen was repeated to replace oxygen in the activated carbon pores with nitrogen, and then under a nitrogen atmosphere, an aqueous solution of DDA disodium salt having a concentration of 22% (specific gravity 1.17) was used. (20 ° C.)) (200 ml) was added, and adsorption was performed under reduced pressure for 2 hours. After separating the supernatant with a centrifuge under a nitrogen atmosphere, 5% while centrifuging
After washing with 200 ml of a sulfuric acid aqueous solution, the solution was further impregnated with 100 ml of a 5% sulfuric acid aqueous solution, the supernatant was separated again by a centrifuge, filled in a 150 ml sample bottle, and filled with nitrogen-bubbled demineralized water for storage.
【0060】(2)担持量の測定
上記(1)において調製した担持物に担持されたDDA
の担持量の測定方法は次の通りである。即ち、該担持物
の上記a〜dの4種類の各10mlを、それぞれアセト
ン:メタノール(1:1)の混合溶媒でソックスレー抽
出した後、トルエンに切り替えて再度抽出した。抽出液
をドライアップし、重量を測定し、アントラキノンに換
算し、吸着量を算出した。(2) Measurement of loading amount DDA loaded on the loading material prepared in (1) above
The method of measuring the supported amount of is as follows. That is, 10 ml of each of the four types of the supported materials a to d was subjected to Soxhlet extraction with a mixed solvent of acetone: methanol (1: 1), and then switched to toluene and extracted again. The extract was dried up, weighed, converted to anthraquinone, and the adsorption amount was calculated.
【0061】その結果を「表1」に示した。この結果、
担体にダイヤホープCを用いた場合、22%DDAジナ
トリウム塩水溶液を使用してもおよそ最大0.8モル/
リットルー担体が限度であった。The results are shown in "Table 1". As a result,
When Diahope C was used as the carrier, the maximum was about 0.8 mol / min even when 22% DDA disodium salt solution was used.
The limit was liter-carrier.
【0062】[0062]
【表1】 [Table 1]
【0063】「実施例2」
[DDA又はアントラヒドロキノンを活性炭に担持した
担持物の調製とその銀錯イオン水溶液の処理]
(1)DDA又はアントラヒドロキノンを活性炭に担持
した担持物の調製
(a)[DDAの担持]
200mlナス型フラスコに、脱塩水で湿潤した後、脱
気処理した石炭系粒状活性炭(三菱化成社製、商品名ダ
イヤホープC)50ml(20g)と脱塩水40mlを
加え、さらに減圧下で1時間放置した後、窒素雰囲気下
で、濃度10%のDDAジナトリウム塩水溶液200m
lを加えた。窒素雰囲気下で時々撹拌しながら4時間吸
着させた。窒素雰囲気下で上澄み液をデカンテーション
し、22mmφ×300mmの硝子製カラムに充填し、
窒素で溶存酸素を置換した脱塩水150mlで洗浄し、
窒素雰囲気下で150mlサンプル瓶に移し、上澄み液
をデカンテーションし、保存した。この担持物の吸着量
は、実施例1と同様に測定し、0.53モル/リットル
ー活性炭であった。[Example 2] [Preparation of a carrier carrying DDA or anthrahydroquinone on activated carbon and treatment of its silver complex ion aqueous solution] (1) Preparation of a carrier carrying DDA or anthrahydroquinone on activated carbon (a) [Supporting DDA] 50 ml (20 g) of coal-based granular activated carbon (manufactured by Mitsubishi Kasei Co., Ltd., trade name Diamond Hope C), which had been degassed after being moistened with demineralized water, was added to a 200 ml eggplant-shaped flask, and 40 ml of demineralized water was further added. After standing under reduced pressure for 1 hour, under nitrogen atmosphere, 200m aqueous solution of DDA disodium salt having a concentration of 10%
1 was added. Adsorption was carried out for 4 hours under a nitrogen atmosphere with occasional stirring. The supernatant was decanted under a nitrogen atmosphere and packed in a 22 mmφ × 300 mm glass column.
Wash with 150 ml of demineralized water in which dissolved oxygen was replaced with nitrogen,
The mixture was transferred to a 150 ml sample bottle under a nitrogen atmosphere, and the supernatant was decanted and stored. The adsorbed amount of this supported material was measured in the same manner as in Example 1 and found to be 0.53 mol / liter-activated carbon.
【0064】(b)[アントラヒドロキノンの担持]
200mlナス型フラスコに、水酸化ナトリウム2.4
g、ハイドロサルファイトナトリウム8.5g及び脱塩
水50mlからなる水溶液に、十分に脱気した脱塩水で
湿潤した活性炭(三菱化成社製、商品名ダイヤホープ
C)50mlを窒素雰囲気下で加え、撹拌した後、室温
で粉砕したアントラキノン6gを加え、4時間放置し、
吸着させた。次いで、窒素雰囲気下で濾過し、5%希硫
酸50mlで洗浄し、窒素バブリングした脱塩水50m
lで3回洗浄し、窒素雰囲気下で150mlサンプル瓶
に移し保存した。この担持物の吸着量は、実施例1と同
様に測定し、0.41モル/リットルー活性炭であっ
た。(B) [Support of anthrahydroquinone] Sodium hydroxide 2.4 was added to a 200 ml eggplant-shaped flask.
g, 8.5 g of sodium hydrosulfite and 50 ml of demineralized water were added to 50 ml of activated carbon (manufactured by Mitsubishi Kasei Co., Ltd., trade name Diamond Hope C) moistened with sufficiently degassed demineralized water under a nitrogen atmosphere and stirred. After that, add 6 g of anthraquinone crushed at room temperature, leave for 4 hours,
Adsorbed. Then, it was filtered under a nitrogen atmosphere, washed with 50 ml of 5% diluted sulfuric acid, and bubbling nitrogen with deionized water 50 m.
It was washed 3 times with 1, and transferred to a 150 ml sample bottle and stored under a nitrogen atmosphere. The adsorption amount of this supported material was measured in the same manner as in Example 1 and was 0.41 mol / liter-activated carbon.
【0065】(2)上記担持物を金属イオン処理剤とし
て使用した場合の金属イオン含有水溶液の処理
[定着水洗モデル廃水の調製]脱塩水700mlにチオ
硫酸アンモニウム200g、無水亜硫酸ナトリウム15
g、酢酸15mlを加え、溶解した後、脱塩水で希釈
し、1リットルとした。これに塩化銀7.2gを暗室内
で溶解した溶液を原液とし、この原液を100倍に希釈
した溶液を定着廃水モデル廃水(チオ硫酸銀錯イオンと
して溶解、銀濃度50ppm、pH5.0)とした。(2) Treatment of metal ion-containing aqueous solution when the above-described supported material is used as a metal ion treating agent [Preparation of waste water for fixing washing model] Ammonium thiosulfate 200 g, anhydrous sodium sulfite 15
g and 15 ml of acetic acid were added and dissolved, and then diluted with demineralized water to make 1 liter. A solution prepared by dissolving 7.2 g of silver chloride in a dark room was used as a stock solution, and a solution obtained by diluting the stock solution 100 times was used as a fixing wastewater model wastewater (dissolved as silver thiosulfate complex ion, silver concentration 50 ppm, pH 5.0). did.
【0066】[金属イオン水溶液の処理]
(a)前記(1)ーaで調製した担持物(DDAー活性
炭担持物)を10ml採取し、11mmφ×150mm
のカラムに充填し、該定着廃水モデル廃水を、20%水
酸化ナトリウム溶液を添加し、pH8.2に調整した
後、該カラムにS.V.2/hr(20ml/hr)で
通液した。処理した結果は、「表2」に示した。
(b)前記(1)ーaで調製した担持物(DDAー活性
炭担持物)を100ml三角フラスコに10ml採取
し、保存期間中において酸化された可能性があるので、
4%ハイドロサルファイトナトリウム(Na2S2O4)
水溶液100mlを加え、密栓して30分放置した後、
11mmφ×150mmのカラムに充填し、脱塩水50
mlで洗浄後、該定着廃水モデル廃水を、20%水酸化
ナトリウム溶液を添加しpH8.2に調整した後、該カ
ラムにS.V.2/hr(20ml/hr)で通液し
た。処理した結果は、「表2」に示した。
(c)前記(1)ーbで調製した担持物(アントラヒド
ロキノンー活性炭担持物)を10ml採取し、11mm
φ×150mmのカラムに充填し、該定着廃水モデル廃
水を、20%水酸化ナトリウム溶液を添加しpH8.2
に調整した後、該カラムにS.V.2/hr(20ml
/hr)で通液した。処理した結果は、「表2」に示し
た。[Treatment of Metal Ion Aqueous Solution] (a) 10 ml of the supported material (DDA-activated carbon supported material) prepared in the above (1) -a was sampled and 11 mmφ × 150 mm
Column, and the fixing wastewater model wastewater was adjusted to pH 8.2 by adding a 20% sodium hydroxide solution, and then the S. V. The solution was passed at 2 / hr (20 ml / hr). The results of the treatment are shown in "Table 2". (B) Since 10 ml of the loaded material (DDA-activated carbon supported material) prepared in (1) -a above was collected in a 100 ml Erlenmeyer flask, it may have been oxidized during the storage period.
4% sodium hydrosulfite (Na 2 S 2 O 4 )
After adding 100 ml of the aqueous solution, sealing the container and leaving it for 30 minutes,
Packed in a column of 11 mmφ x 150 mm, and demineralized water 50
After washing with ml, the fixing wastewater model wastewater was adjusted to pH 8.2 by adding a 20% sodium hydroxide solution, and then the S. V. The solution was passed at 2 / hr (20 ml / hr). The results of the treatment are shown in "Table 2". (C) 10 ml of the supported material (anthrahydroquinone-activated carbon supported material) prepared in the above (1) -b was sampled and 11 mm
It was packed in a column of φ × 150 mm, and the fixing wastewater model wastewater was added with 20% sodium hydroxide solution to pH 8.2.
After adjusting to S. V. 2 / hr (20 ml
/ Hr). The results of the treatment are shown in "Table 2".
【0067】[0067]
【表2】 [Table 2]
【0068】「実施例3」
[DDAを活性炭に担持した担持物の調製とその写真定
着水洗廃水(銀60ppm)の処理]
(1)DDAを活性炭に担持した担持物の調製
[DDAの担持]500mlナス型フラスコに、脱塩水
で湿潤した後、脱気処理した石炭系粒状活性炭(三菱化
成社製、商品名ダイヤホープC)100ml(39g)
を採取し、減圧後窒素置換する操作を繰り返し、活性炭
細孔内の酸素を窒素で置換した後、22%のDDAジナ
トリウム塩水溶液200mlを加え、減圧下で1時間吸
着させた。窒素雰囲気下で吸引濾過し、該担持物を窒素
で溶存酸素を置換した脱塩水200mlで洗浄し、窒素
雰囲気下で150mlサンプル瓶に移し、窒素置換した
脱塩水で満たし、保存した。この担持物の吸着量は、実
施例1と同様に測定し、0.53モル/リットルー活性
炭であった。[Example 3] [Preparation of supported material carrying DDA on activated carbon and treatment of photographic fixing washing wastewater (60 ppm of silver)] (1) Preparation of supported material carrying DDA on activated carbon [supporting DDA] 100 ml (39 g) of coal-based granular activated carbon (manufactured by Mitsubishi Kasei Co., Ltd., trade name: Diamond Hope C) that was degassed in a 500 ml eggplant-shaped flask after being moistened with demineralized water.
The sample was collected, and the operation of decompressing and decompressing with nitrogen was repeated to replace oxygen in the pores of the activated carbon with nitrogen, 200 ml of a 22% aqueous solution of DDA disodium salt was added, and adsorption was carried out under reduced pressure for 1 hour. After suction filtration under a nitrogen atmosphere, the supported material was washed with 200 ml of demineralized water in which dissolved oxygen was replaced by nitrogen, transferred to a 150 ml sample bottle under a nitrogen atmosphere, filled with demineralized water in which nitrogen was replaced, and stored. The adsorbed amount of this supported material was measured in the same manner as in Example 1 and found to be 0.53 mol / liter-activated carbon.
【0069】(2)写真定着水洗廃水(銀60ppm)
の処理
前記(1)で調製した担持物(DDAー活性炭担持物)
を5ml採取し、12mmφ×150mmのカラムに充
填し、写真定着水洗廃水(銀60ppm)を、20%水
酸化ナトリウム溶液でpH8.5に調整した後、該カラ
ムにS.V.4/hr(20ml/hr)で通液した。
処理した結果は、「表3」に示した。処理水中の銀濃度
は0.1ppm以下であった。(2) Waste water for photographic fixing washing (60 ppm of silver)
Treatment of the carrier prepared in (1) above (DDA-activated carbon carrier)
5 ml was sampled and packed in a column of 12 mmφ × 150 mm, and the photographic fixing water washing waste water (silver 60 ppm) was adjusted to pH 8.5 with a 20% sodium hydroxide solution, and then S. V. The solution was passed at 4 / hr (20 ml / hr).
The results of the treatment are shown in "Table 3". The silver concentration in the treated water was 0.1 ppm or less.
【0070】[0070]
【表3】 [Table 3]
【0071】「実施例4」
[DDAを多孔質シリカ又は合成ポリマー吸着剤に担持
した担持物の調製とこの担持物を金属イオン処理剤とし
て使用したパラジウムイオン(塩化パラジウム水溶液)
の処理]
(1)DDAを多孔質シリカ又は合成ポリマー吸着剤に
担持した担持物の調製
[DDAの担持]300mlナス型フラスコに、脱塩水
で湿潤した後、脱気処理した円柱状(3mmφ×8m
m)の多孔質シリカ(日揮化学株式会社製、商品名N−
608、水銀圧入法により測定したデータ:平均細孔直
径120オングストローム、累積細孔容積0.59cc
/g、累積細孔比表面積97.6m2/g)及び脱塩水
で湿潤した後、脱気処理した合成ポリマー吸着剤(商品
名「SP207」三菱化成製)の各50gを各々のフラ
スコに入れ、脱塩水各々100mlを加え、さらに各々
減圧後窒素置換する操作を繰り返し、該担体内の酸素を
窒素で置換した後、窒素雰囲気下で22%DDAジナト
リウム塩水溶液40mlを加え、減圧下で2時間吸着さ
せた。窒素雰囲気下で吸引濾過し、該担持物を窒素で溶
存酸素を置換した脱塩水100mlで洗浄し、窒素雰囲
気下で10%硫酸水溶液100mlで洗浄し、窒素置換
した脱塩水150mlで洗浄し、窒素雰囲気下で150
mlサンプル瓶に移し、上澄み液をデカンテーション
し、保存した。これらの担持物の吸着量は、実施例1と
同様に測定し、多孔質シリカ担体では0.24モル/リ
ットルー担体及び合成ポリマー吸着剤担体では0.22
モル/リットルー担体であった。[Example 4] [Preparation of a supported material in which DDA was supported on a porous silica or a synthetic polymer adsorbent and palladium ion (palladium chloride aqueous solution) using this supported material as a metal ion treating agent]
Treatment of (1) Preparation of Supported Material in which DDA is Supported on Porous Silica or Synthetic Polymer Adsorbent [Supported on DDA] A 300 ml eggplant-shaped flask is wetted with demineralized water, and then degassed to form a columnar shape (3 mmφ × 8m
m) porous silica (manufactured by JGC Chemical Co., Ltd., trade name N-
608, data measured by mercury porosimetry: average pore diameter 120 Å, cumulative pore volume 0.59 cc
/ G, cumulative pore specific surface area 97.6 m 2 / g) and 50 g of each synthetic polymer adsorbent (trade name “SP207” manufactured by Mitsubishi Kasei) degassed after being moistened with demineralized water. , 100 ml each of demineralized water was added, and each operation of decompressing and substituting with nitrogen was repeated. After substituting oxygen in the carrier with nitrogen, 40 ml of 22% DDA disodium salt aqueous solution was added under a nitrogen atmosphere, and 2 under reduced pressure. Adsorbed for a time. After suction filtration under a nitrogen atmosphere, the supported material was washed with 100 ml of deionized water in which dissolved oxygen was replaced by nitrogen, washed with 100 ml of a 10% sulfuric acid aqueous solution under a nitrogen atmosphere, and washed with 150 ml of deionized water replaced with nitrogen. 150 in the atmosphere
It was transferred to a ml sample bottle, and the supernatant was decanted and stored. The adsorption amount of these supported materials was measured in the same manner as in Example 1, and was 0.24 mol / liter for the porous silica carrier and 0.22 for the synthetic polymer adsorbent carrier.
Mol / liter-carrier.
【0072】(2)パラジウムイオンモデル廃水の処理
塩化パラジウム(II)と脱塩水とで調製したパラジウ
ムイオンモデル廃水(Pdとして215ppm)の各1
00mlに、(1)で調製した2種類の担持物の10g
ずつを加え、6時間及び24時間に上澄み液をサンプリ
ングし、IPC発光分析法により上澄み液に残存するパ
ラジウム濃度及び担体に捕捉されたパラジウムの捕捉量
を測定した。その結果は「表4」の通りであった。(2) Treatment of Palladium Ion Model Wastewater Each one of palladium ion model wastewater (215 ppm as Pd) prepared with palladium (II) chloride and demineralized water.
In 00 ml, 10 g of the two types of supported materials prepared in (1)
The supernatant was sampled at 6 hours and 24 hours, and the concentration of palladium remaining in the supernatant and the amount of palladium captured by the carrier were measured by IPC emission spectrometry. The results are shown in "Table 4".
【0073】[0073]
【表4】 [Table 4]
【0074】[0074]
【発明の効果】本発明は、先に出願したヒドロキノン骨
格を有する化合物に対応する酸化物であるキノン化合物
を、有機溶媒に溶解し、この溶液に固体の多孔質担体を
接触させ、担持した後、このキノン型化合物を担持した
担持物を還元してヒドロキノン骨格を有する化合物の担
持物を製造する方法に比べて、取り扱い難い、燃焼性の
有機溶媒を使用することなく、水溶液中でヒドロキノン
骨格を有する化合物を多孔質担体に容易に担持し、かつ
担持した化合物がすでに還元型であるので、主要な用途
である金属イオン処理剤として使用する場合において改
めて担持物を還元する必要がない利点がある。又、DD
Aを多孔質担体に担持した担持物は、他のアントラヒド
ロキノン化合物を担持した担持物に比べて第一回の処理
で約2〜5倍の金属イオンの捕捉能力を示すという効果
がある。INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, a quinone compound, which is an oxide corresponding to the compound having a hydroquinone skeleton applied for previously, is dissolved in an organic solvent, and a solid porous carrier is brought into contact with this solution to carry it. , Compared with the method of producing a supported material of a compound having a hydroquinone skeleton by reducing the supported material carrying the quinone type compound, the hydroquinone skeleton is difficult to handle in an aqueous solution without using a combustible organic solvent. Since the compound possessed is easily supported on the porous carrier and the supported compound is already in the reduced form, there is an advantage that it is not necessary to reduce the supported substance again when it is used as a metal ion treating agent which is a main application. . Also, DD
The supported material in which A is supported on the porous carrier has an effect of exhibiting about 2 to 5 times the ability of capturing metal ions in the first treatment as compared with the supported materials supporting other anthrahydroquinone compounds.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C02F 1/70 C02F 1/62 C09K 3/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) C02F 1/70 C02F 1/62 C09K 3/00
Claims (6)
性塩水溶液を、多孔質担体に接触させ、該化合物を該多
孔質担体に吸着させた後、該多孔質担体を分離し、次い
で洗浄処理することを特徴とするヒドロキノン骨格を有
する化合物を多孔質担体に担持した担持物の製造方法。1. A method in which an aqueous solution of a water-soluble salt of a compound having a hydroquinone skeleton is brought into contact with a porous carrier, the compound is adsorbed to the porous carrier, the porous carrier is separated, and then washed. A method for producing a supported material, comprising a porous carrier on which a compound having a hydroquinone skeleton is carried.
トラヒドロキノン化合物である請求項1記載の方法。2. The method according to claim 1, wherein the compound having a hydroquinone skeleton is an anthrahydroquinone compound.
−ジヒドロ−9,10−ジヒドロキシアントラセンであ
る請求項2記載の方法。3. The anthrahydroquinone compound is 1,4
A process according to claim 2 which is -dihydro-9,10-dihydroxyanthracene.
ム塩から選ばれた1種又は1種以上の水溶性塩である請
求項1記載の方法。4. The method according to claim 1, wherein the water-soluble salt is one or more water-soluble salts selected from alkali metal or ammonium salts.
は酸水溶液による処理である請求項1記載の方法。5. The method according to claim 1, wherein the cleaning treatment is a cleaning treatment with an aqueous medium or a treatment with an acid aqueous solution.
ン(金属錯イオンを含む。以下同じ。)をレドックス反
応によって0価の金属又は1価の金属イオンに変えるこ
とにより水溶液中の金属イオンを担持物上に捕捉するこ
とからなる金属イオン処理剤である請求項1記載の方
法。6. A metal ion in an aqueous solution, wherein the supported material converts a metal ion (including a metal complex ion; the same applies hereinafter) contained in the aqueous solution into a 0-valent metal or a 1-valent metal ion by a redox reaction. 2. The method according to claim 1, which is a metal ion treatment agent comprising capturing a metal on a carrier.
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