(57)【要約】【課題】ジルコニウムをイットリウムから分離精製する場合に、不純物であるチタンの含有率を低減でき、高純度のジルコニウムを含有した精製液を回収すること。【解決手段】本発明のジルコニウムの精製方法はジルコニウム、チタンおよびイットリウムを溶解用酸性溶液に溶解して溶解液を調製する溶解工程と、前記溶解液を陽イオン交換樹脂に接触させて、ジルコニウムイオンを前記陽イオン交換樹脂に選択的に吸着させる吸着工程と、前記吸着工程後、前記陽イオン交換樹脂を洗浄する洗浄工程と、前記洗浄工程後、前記陽イオン交換樹脂に、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の無機酸塩の水溶液を通液して、水素イオン型からアルカリ金属型またはアルカリ土類金属型にイオン交換するイオン交換工程と、前記イオン交換工程後、前記陽イオン交換樹脂に回収液を通液して、前記ジルコニウムイオンの錯体を含む回収通過液を得る回収工程と、を含むことを特徴とする。【選択図】図１
2019163182.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジルコニウム、チタンおよびイットリウムを溶解用酸性溶液に溶解して溶解液を調製する溶解工程と、
前記溶解液を陽イオン交換樹脂に接触させて、ジルコニウムイオン（Ｚｒ４＋）を前記陽イオン交換樹脂に選択的に吸着させる吸着工程と、
前記吸着工程後、前記陽イオン交換樹脂を洗浄する洗浄工程と、
前記洗浄工程後、前記陽イオン交換樹脂に、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の無機酸塩の水溶液を通液して、水素イオン型からアルカリ金属型またはアルカリ土類金属型にイオン交換するイオン交換工程と、
前記イオン交換工程後、前記陽イオン交換樹脂に回収液を通液して、前記ジルコニウムイオン（Ｚｒ４＋）の錯体を含む回収通過液を得る回収工程と、
を含むことを特徴とするジルコニウムの精製方法。
【請求項２】
前記回収液が、カルボキシル基を２つ以上有する有機酸水溶液であることを特徴とする請求項１に記載のジルコニウムの精製方法。
【請求項３】
前記溶解用酸性溶液は、０．５ｍｏｌ／Ｌ以上２ｍｏｌ／Ｌ以下の塩酸、硝酸、硫酸であることを特徴とする請求項１または２に記載のジルコニウムの精製方法。
【請求項４】
前記回収工程で得た前記回収通過液から、イットリウムイオン（Ｙ３＋）の錯体を除去して前記ジルコニウムイオン（Ｚｒ４＋）を精製する工程を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のジルコニウムの精製方法。
【請求項５】
前記回収工程後、前記ジルコニウムイオン（Ｚｒ４＋）錯体およびイットリウム（Ｙ３＋Ｉ）錯体を含む回収通過液を陰イオン交換樹脂に接触させて、前記ジルコニウムイオン（Ｚｒ４＋）錯体の大部分を吸着させ、かつ前記イットリウムイオン（Ｙ３＋）錯体の大部分を吸着させない第２吸着工程と、
前記第２吸着工程の後、前記陰イオン交換樹脂に純水を通液する純水洗浄工程と、
前記純水洗浄工程の後、前記陰イオン交換樹脂にわずかに吸着した前記イットリウムイオン（Ｙ３＋）錯体を分解する低濃度酸性溶液を通液して、前記イットリウムイオン（Ｙ３＋）を含む酸性溶液を排出する排出工程と、
前記排出工程の後、前記陰イオン交換樹脂に前記ジルコニウムイオン（Ｚｒ４＋）錯体を分解する高濃度酸性溶液を通液して、前記ジルコニウムイオン（Ｚｒ４＋）を含む精製液を得る第２回収工程と、
を含むことを特徴とするジルコニウムの精製方法。
【請求項６】
前記低濃度酸性溶液の水素イオン濃度は、０．１ｍｏｌ／Ｌ未満であることを特徴とする請求項５に記載のジルコニウムの精製方法。
【請求項７】
前記高濃度酸性溶液の水素イオン濃度は、０．１ｍｏｌ／Ｌ以上であることを特徴とする請求項５または６に記載のジルコニウムの精製方法。
【請求項８】
ジルコニウム、チタンおよびイットリウムを溶解用酸性溶液に溶解させて溶解液を得る溶解槽と、
前記溶解用酸性溶液を貯留する溶解用酸性溶液貯留槽と、
洗浄液として使用する洗浄用酸性溶液を貯留する洗浄用酸性貯留槽と、
アルカリ金属またはアルカリ土類金属の無機酸塩の水溶液から選択されるイオン交換用溶液を貯留するイオン交換用溶液貯留槽と、
回収液を貯留する回収液貯留槽と、
陽イオン交換が充填されている陽イオン交換樹脂容器と、
前記溶解槽に、前記溶解用酸性溶液を供給、および前記陽イオン樹脂容器に、前記溶解液、前記洗浄液、前記イオン交換用溶液、または前記回収液を選択的に供給可能とし、前記陽イオン交換樹脂容器から排出された前記溶解液、前記洗浄液、前記イオン交換用溶液、または前記回収通過液を排出可能とする配管系と、
を備えることを特徴とするジルコニウム精製装置。
【請求項９】
洗浄液として使用する純水を貯留する純水貯留槽と、
低濃度酸性溶液を貯留する低濃度酸性溶液貯留槽と、
高濃度酸性溶液を貯留する高濃度酸性溶液貯留槽と、
陰イオン交換樹脂が充填されている陰イオン交換樹脂容器と、
前記陰イオン樹脂容器に、前記陽イオン交換樹脂容器から排出された回収通過液、前記純水、前記低濃度酸性溶液、または前記高濃度酸性溶液を選択的に供給可能とし、前記陰イオン交換樹脂容器から排出された前記回収通過液、前記純水、前記低濃度酸性溶液、または前記高濃度酸性溶液を排出可能とする配管系と、
をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載のジルコニウム精製装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イットリウム中に生成された放射性ジルコニウムをイットリウムから分離精製するジルコニウムの精製方法および精製装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、放射性ジルコニウムは、医用イメージングに有効な放射性同位元素であることが知られている。そのため、放射性ジルコニウムの製造方法および精製方法の確立が求められている。製造方法としては、イットリウム（Ｙ）ターゲットに対して陽子線を照射する方法が知られている。陽子線を用いた製造方法においては、数百ミリグラム単位のイットリウム中に、数十〜数百ナノグラム単位の微量の放射性ジルコニウムが生成される。微量の放射性ジルコニウムが生成されたイットリウムから、放射性ジルコニウムを精製する精製方法としては、キレート樹脂を用いる方法が知られている（例えば、特許文献１、非特許文献１参照）。例えば、非特許文献１には、機能基としてヒドロキサム酸基を有するキレート樹脂（以下、ヒドロキサム酸樹脂）を使用して、イットリウムから放射性ジルコニウムを精製する方法が記載されている。
【０００３】
非特許文献１に記載されたヒドロキサム酸樹脂を用いた放射性ジルコニウムの精製方法においては、ヒドロキサム酸樹脂が有する、４価以上の金属イオンと強いキレート結合を形成する性質を利用する。すなわち、ヒドロキサム酸樹脂は、４価のジルコニウムイオンを捕集する一方、３価のイットリウムイオンをほとんど捕集しない。そこで、放射性ジルコニウムが生成されたイットリウムターゲットを塩酸によって溶解した後、得られた溶解液をヒドロキサム酸樹脂に通液すると、溶解液中のジルコニウムイオンがヒドロキサム酸樹脂に吸着される。ジルコニウムイオンを吸着して捕集したヒドロキサム酸樹脂に対して、洗浄液を通液した後にシュウ酸水溶液（（ＣＯＯＨ）2）を通液すると、シュウ酸水溶液中にジルコニウムが溶解する。その後は、陰イオン交換樹脂を用いてジルコニウムが溶解したシュウ酸溶液からシュウ酸を除去することによって、ジルコニウムを回収できる。さらに、特許文献１には、ジルコニウム（Ｚｒ４＋）等の原子価３以上の高原子価金属イオンを、酸性下であっても選択的に捕集できる、ヒドロキサム酸基を有する化合物を担体に導入してなる捕集剤が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５４３９６９１号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Jason    P.Holland  et  al.  “Standardized  methods  for  the  production  of  high  specific-activity  zirconium-89”,  Nucl.  Med.  Biol.,  2009,  36,  729-739
【非特許文献２】F.  W.  E.  Strelow  “An  Ion  Exchange  Selectivity  Scale  of  Cation  Based  on  Equilibrium  Distribution  Coefficient”,  Analytical  Chemistry,  1960,  vol.  32,  No.9,  Augast  1185-1188
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
放射性ジルコニウムを得る原料としてのイットリウムには、ケイ素、カルシウム、銅、チタンなどの不純物が含まれているが、中でもチタンは原子価数がジルコニウムと同じであり、非特許文献１等のヒドロキサム酸樹脂を用いたキレート樹脂による精製方法では、精製したジルコニウム中のチタンの含有量が大きく、これを低減する必要があった。
【０００７】
ジルコニウムとチタンを分離する方法として、陽イオン交換樹脂を使用する方法が考えられる（例えば、非特許文献２参照）。非特許文献２では、ジルコニウムは陽イオン交換樹脂への吸着力が大きく、チタンは弱いことが示されており、この吸着力の差によりジルコニウムとチタンとを分離することが可能である。
【０００８】
しかしながら、非特許文献２の方法は、ジルコニウムとチタンとの選択性は大きいものの、陽イオン交換樹脂からのジルコニウムの回収に多量の回収液が必要となるとともに、通液時間が長くなる。また、得られた回収液は多量となるため、ジルコニウム濃度が低く、濃縮工程が必要であるためにさらに時間が必要となり、放射性ジルコニウムの精製では、放射能が減衰するという問題を有していた。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、ジルコニウムをイットリウムから分離精製する場合に、不純物であるチタンの含有率を低減でき、高純度のジルコニウムを含有した精製液を回収できるジルコニウムの精製方法および精製装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るジルコニウムの精製方法は、ジルコニウム、チタンおよびイットリウムを溶解用酸性溶液に溶解して溶解液を調製する溶解工程と、前記溶解液を陽イオン交換樹脂に接触させて、ジルコニウムイオン（Ｚｒ４＋）を前記陽イオン交換樹脂に選択的に吸着させる吸着工程と、前記吸着工程後、前記陽イオン交換樹脂を洗浄する洗浄工程と、前記洗浄工程後、前記陽イオン交換樹脂に、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の無機酸塩の水溶液を通液して、Ｈ型からアルカリ金属型またはアルカリ土類金属型にイオン交換するイオン交換工程と、前記イオン交換工程後、前記陽イオン交換樹脂に回収液を通液して、前記ジルコニウムイオン（Ｚｒ４＋）の錯体を含む回収通過液を得る回収工程と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明に係るジルコニウムの精製方法は、上記の発明において、前記回収液が、カルボキシル基を２つ以上有する有機酸水溶液であることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係るジルコニウムの精製方法は、上記の発明において、前記溶解用酸性溶液は、０．５ｍｏｌ／Ｌ以上２ｍｏｌ／Ｌ以下の塩酸、硝酸、硫酸であることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係るジルコニウムの精製方法は、上記の発明において、前記回収工程で得た前記回収通過液から、イットリウムイオン（Ｙ３＋）錯体をさらに除去して前記ジルコニウムイオン（Ｚｒ４＋）を精製する工程を含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明に係るジルコニウムの精製方法は、上記の発明において、前記回収工程後、前記ジルコニウムイオン（Ｚｒ４＋）錯体およびイットリウムイオン（Ｙ３＋）錯体を含む回収通過液を陰イオン交換樹脂に接触させて、前記ジルコニウムイオン（Ｚｒ４＋）錯体の大部分を吸着させ、なおかつ前記イットリウムイオン（Ｙ３＋）錯体の大部分を吸着させない第２吸着工程と、前記第２吸着工程の後、前記陰イオン交換樹脂に純水を通液する純水洗浄工程と、前記純水洗浄工程の後、前記陰イオン交換樹脂にわずかに吸着した前記イットリウムイオン（Ｙ３＋）錯体を分解する低濃度酸性溶液を通液して、前記イットリウムイオン（Ｙ３＋）を含む酸性溶液を排出する排出工程と、前記排出工程の後、前記陰イオン交換樹脂に前記ジルコニウムイオン（Ｚｒ４＋）錯体を分解する高濃度酸性溶液を通液して、前記ジルコニウムイオン（Ｚｒ４＋）を含む精製液を得る第２回収工程と、を含むことを特徴とする。
【００１５】
本発明に係るジルコニウムの精製方法は、上記の発明において、前記低濃度酸性溶液の水素イオン濃度は、０．１ｍｏｌ／Ｌ未満であることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係るジルコニウムの精製方法は、上記の発明において、前記高濃度酸性溶液の水素イオン濃度は、０．１ｍｏｌ／Ｌ以上であることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係るジルコニウム精製装置は、ジルコニウム、チタンおよびイットリウムを溶解用酸性溶液に溶解させて溶解液を得る溶解槽と、前記溶解用酸性溶液を貯留する溶解用酸性溶液貯留槽と、洗浄液として使用する洗浄用酸性溶液を貯留する洗浄用酸性貯留槽と、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の無機酸塩の水溶液から選択されるイオン交換用溶液を貯留するイオン交換用溶液貯留槽と、回収液を貯留する回収液貯留槽と、陽イオン交換が充填されている陽イオン交換樹脂容器と、前記溶解槽に、前記溶解用酸性溶液を供給、および前記陽イオン樹脂容器に、前記溶解液、前記洗浄液、前記イオン交換用溶液、または前記回収液を選択的に供給可能とし、前記陽イオン交換樹脂容器から排出された前記溶解液、前記洗浄液、前記イオン交換用溶液、または前記回収通過液を排出可能とする配管系と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明に係るジルコニウム精製装置は、上記の発明において、洗浄液として使用する純水を貯留する純水貯留槽と、低濃度酸性溶液を貯留する低濃度酸性溶液貯留槽と、高濃度酸性溶液を貯留する高濃度酸性溶液貯留槽と、陰イオン交換樹脂が充填されている陰イオン交換樹脂容器と、前記陰イオン樹脂容器に、前記陽イオン交換樹脂容器から排出された回収通過液、前記純水、前記低濃度酸性溶液、または前記高濃度酸性溶液を選択的に供給可能とし、前記陰イオン交換樹脂容器から排出された前記回収通過液、前記純水、前記低濃度酸性溶液、または前記高濃度酸性溶液を排出可能とする配管系と、をさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係るジルコニウムの精製方法および精製装置によれば、ジルコニウムをイットリウムから分離精製する場合に、不純物であるチタンの含有率を低減でき、高純度のジルコニウムを含有した精製液を回収することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係るジルコニウムの精製方法を説明するための模式図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係るジルコニウム精製装置を説明するためのブロック図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態に係るジルコニウムの精製方法で得た回収液の精製方法を説明するための図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態の変形例に係るジルコニウム精製装置を説明するためのブロック図である。
【図５】図５は、従来技術によるヒドロキサム酸樹脂を用いたジルコニウムの精製方法を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。また、本発明は以下に説明する実施の形態によって限定されるものではない。
【００２２】
まず、本発明の一実施形態を説明するにあたり、本発明の理解を容易にするために、本発明者が上記課題を解決するために行った実験および鋭意検討について説明する。
【００２３】
最初に、本発明者の鋭意検討の対象となった、従来のジルコニウムの精製方法（非特許文献１参照）について説明する。図５は、従来技術によるヒドロキサム酸樹脂を用いたジルコニウムの精製方法を説明するための模式図である。図５に示すように、従来のジルコニウムの精製方法においては、ターゲット溶解工程、吸着工程、洗浄工程、および回収工程を順次行う。
【００２４】
まず、８９Ｙのイットリウムターゲット１００に加速された陽子（陽子線）を照射することによって、放射性ジルコニウム（８９Ｚｒ以下、ジルコニウムまたはＺｒ）（図示せず）を生成する。次に、ターゲット溶解工程において、Ｚｒが生成されたイットリウムターゲット１００を、溶解槽１０１内において酸性溶液１０２を用いて溶解させる。ここで、イットリウムターゲット１００の質量は例えば０．３３ｇ（３３０ｍｇ）であり、酸性溶液１０２としては、濃度が６ｍｏｌ／Ｌで容量が２ｍＬの塩酸（ＨＣｌ）を用いる。
【００２５】
次に、従来の吸着工程において、Ｚｒが生成されたイットリウムターゲット１００が溶解された溶解液を、機能基としてヒドロキサム酸基を有するキレート樹脂（以下、ヒドロキサム酸樹脂）１０３が充填された樹脂カラム１０４に通液する。従来の吸着工程においては、溶解液がヒドロキサム酸樹脂１０３に接触して、溶解液中のジルコニウムイオンがヒドロキサム酸樹脂１０３に吸着する。ジルコニウムイオンがヒドロキサム酸樹脂１０３に吸着された後の溶解液は、排液口１０４ａから排出される。
【００２６】
次に、従来の洗浄工程において、樹脂カラム１０４内に、洗浄液としての酸性溶液と純水とを順次通液する。これにより、樹脂カラム１０４内の内壁やヒドロキサム酸樹脂１０３に付着したイットリウムイオンや酸性溶液などの不純物が洗浄されて排出される。ここで、酸性溶液としては、例えば濃度が２ｍｏｌ／Ｌで容量が１０ｍＬの塩酸を用い、純水の容量は例えば１０ｍＬとする。
【００２７】
次に、従来の回収工程において、樹脂カラム１０４内に回収液として用いられる回収液を通液する。これにより、ヒドロキサム酸樹脂１０３に吸着したジルコニウムイオンが脱離して、回収液に溶出する。ジルコニウムイオンが溶出した回収液は、排液口１０４ａから回収液として排出されて回収される。ここで、回収液としては、例えば濃度が１ｍｏｌ／Ｌで容量が３ｍＬのシュウ酸水溶液（（ＣＯＯＨ）２）を用いる。以上のようにジルコニウムが精製される。
【００２８】
非特許文献１においては、イットリウムターゲット（質量０．３３ｇ）に陽子線を照射することによって、ジルコニウム（89Ｚｒ）が１．５〜２．２ＧＢｑ（質量換算で９０〜１３２ｎｇ）生成している。本発明者は、イットリウムターゲット溶解液を、上述した従来技術によるジルコニウムの精製方法に基づいて分離精製して、ＩＣＰ質量分析（ＩＣＰ−ＭＳ）法により回収液に含まれる不純物の質量を計測した。表１にその結果を示す。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
表１に示すように、従来技術による精製方法によっても、原料由来のイットリウムイオンが多量に含まれていることが確認された。また、一般的なキレート樹脂や陰イオン交換樹脂では、ジルコニウムとの分離が困難であるチタンも多く含まれていることが確認できた。本発明者は、イットリウムイオン、ジルコニウムイオン、およびチタンイオンを含有する溶解液中から、ジルコニウムを精製する方法について鋭意検討を行った。
【００３１】
本発明者は、ジルコニウムと、イットリウムおよびチタンの陽イオン交換樹脂に対する吸着力の差により、上記溶解液中からジルコニウムを精製できないかと考えた。表２は、非特許文献２に開示されている陽イオン交換樹脂に対するジルコニウム、イットリウム、チタンの平衡分配係数である。溶解液の濃度（塩酸）が０．５ｍｏｌ／Ｌ以上２．０ｍｏｌ／Ｌ以下では、ジルコニウムの平衡分配係数は、イットリウムやチタンに比べて非常に大きいことがわかる。
【００３２】
【表２】
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【００３３】
しかしながら、陽イオン交換樹脂に吸着されたジルコニウムを回収液で溶出すると、短時間で溶出されずに長い時間を要するとともに、回収液も多量に必要となることがわかった。本発明者は、溶出に時間を要することについて検討したところ、陽イオン交換樹脂は多量の水素イオンが吸着した強酸性状態であり、回収液として使用する弱酸性のシュウ酸イオン等は、優先的に水素イオンと結合するため、陽イオン交換樹脂内部の水素イオンが他の陽イオンにイオン交換された後でなければジルコニウムイオンと錯体を形成しないためではないかと考えた。
【００３４】
そこで、本発明者は、ジルコニウムの回収工程前に、陽イオン交換樹脂に吸着している水素イオンを他の陽イオンで置換すれば、イオン交換工程ではジルコニウムは析出せず、回収工程では回収液であるシュウ酸イオンはジルコニウムイオンと、回収工程の開始直後から錯体を形成し、速やかに溶出されるのではないかと考え、本発明を完成させるに至った。
【００３５】
以下、本発明に係るジルコニウムの生成方法について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るジルコニウムの精製方法を説明するための模式図である。
【００３６】
本発明の実施の形態に係るジルコニウムの精製方法は、ジルコニウム、チタンおよびイットリウムを溶解用酸性溶液に溶解して溶解液を調製する溶解工程と、前記溶解液を陽イオン交換樹脂に接触させて、ジルコニウムイオン（Ｚｒ４＋）を陽イオン交換樹脂に選択的に吸着させる吸着工程と、吸着工程後、陽イオン交換樹脂を洗浄する洗浄工程と、洗浄工程後、陽イオン交換樹脂に、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩酸塩、硝酸塩または硫酸塩の水溶液を通液して、Ｈ型からアルカリ金属型またはアルカリ土類金属型にイオン交換するイオン交換工程と、イオン交換工程後、陽イオン交換樹脂に回収液を通液して、ジルコニウムイオン（Ｚｒ４＋）の錯体を含む回収液を得る回収工程と、を含むことを特徴とする。
【００３７】
まず、８９Ｙのイットリウムターゲット１に陽子線を照射して、８９Ｚｒ（図示せず）を生成する。溶解工程は、溶解槽２内の溶解用酸性溶液３によってＺｒが生成されたイットリウムターゲット１を溶解させ溶解液を調製する。この溶解液中には、イットリウムターゲット１中の不純物であるチタンが不純物として含まれている。ここで、溶解用酸性溶液３としては、例えば水素イオン濃度が０．５ｍｏｌ／Ｌ以上２．０ｍｏｌ／Ｌ以下の塩酸を用いる。また、イットリウムターゲット１を、例えば０．３３ｇ（３３０ｍｇ）使用する場合、２ｍＬ程度の溶解用酸性溶液３に溶解すればよい。また、塩酸以外に、硝酸、硫酸阿水溶液を用いることもできる。
【００３８】
吸着工程は、溶解工程で得られた溶解液を、陽イオン交換樹脂４が充填された陽イオン交換樹脂容器としての樹脂カラム５内に通液する。樹脂カラム５は、各種溶液を通液後に排液口５ａから排出可能に構成される。溶解液は、陽イオン交換樹脂４に接触して、ジルコニウムイオン（Ｚｒ４＋）が陽イオン交換樹脂４に吸着した後に、排液口５ａから排出される。表２に示すように、ジルコニウムイオン（Ｚｒ４＋）の陽イオン交換樹脂４に対する平衡分配係数は、チタンやイットリウムに比べ非常に大きいため、陽イオン交換樹脂４には、ジルコニウムイオン（Ｚｒ４＋）が選択的に吸着される。陽イオン交換樹脂４としては、例えば、ＡＧ５０Ｗ−Ｘ８（ＢＩＯ  ＲＡＤ）、ＩｎｅｒｔＳｅｐ  ＭＣ−１（ジーエルサイエンス）などを使用することができる。
【００３９】
洗浄工程は、樹脂カラム５内に、洗浄用酸性溶液を通液する。これにより、樹脂カラム５内の内壁や陽イオン交換樹脂４に付着したイットリウムや溶解用酸性溶液などの不純物が洗浄されて排出される。ここで、洗浄用酸性溶液としては、例えば水素イオン濃度が０．５ｍｏｌ／Ｌ以上２．０ｍｏｌ／Ｌ以下の塩酸を用いる。洗浄工程は、用いる溶解用酸性溶液、洗浄用酸性溶液の濃度等により適宜変更すればよいが、溶解液の1〜１０倍量の洗浄用酸性溶液で洗浄することが好ましい。
【００４０】
イオン交換工程は、樹脂カラム５内に、イオン交換液を通液する。これにより、陽イオン交換樹脂４に存在する水素イオンをアルカリ金属イオンまたはアルカリ土類金属イオンにイオン交換する。イオン交換液としては、カリウム、ナトリウム、マグネシウム、またはカルシウム等のアルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩酸塩、硝酸塩、硫酸塩等の無機酸塩の水溶液を用いる。イオン交換液は、精製するジルコニウムを医用に用いることを鑑みて、生理食塩水を使用することが好ましい。イオン交換液の濃度は、０．０５ｍｏｌ／Ｌ以上０．４０ｍｏｌ／Ｌ以下が好ましく、使用するイオン交換液の濃度により適宜変更すればよいが、洗浄用酸性溶液の１／２〜２倍量程度でイオン交換を行うことが好ましい。イオン交換液は、排液口５ａから排出される。
【００４１】
回収工程は、樹脂カラム５内に、回収液を通液する。これにより、陽イオン交換樹脂４に吸着したジルコニウムイオンが溶出して、回収液に溶出される。ジルコニウムを含む回収液は、排液口５ａから排出される。ここで、回収液は、カルボキシル基を２つ以上有する有機酸水溶液、例えば、シュウ酸、クエン酸等を使用することができる。回収液は、例えば、濃度が０．１ｍｏｌ／Ｌ〜１ｍｏｌ／Ｌのシュウ酸水溶液を用いることができる。またｐＨは１〜７程度とするとよい。本発明では、イオン交換工程により、陽イオン交換樹脂４をＨ型から、アルカリ金属またはアルカリ土類金属型に変更した後、回収工程を行うため、回収液が水素イオンと結合することなく、陽イオン交換樹脂４に吸着するジルコニウムイオンと速やかに錯体を形成し、短時間、かつ少量の回収液でジルコニウムイオンを溶出することができる。
【００４２】
次に、上述した実施の形態によるジルコニウムの精製方法における溶解工程、吸着工程、洗浄工程、イオン交換工程および回収工程について、本発明者が行った実験について説明する。
【００４３】
イットリウム箔（約０．３３ｇ）に陽子線を照射し、ジルコニウム８９を生成させた。これを２ｍＬの２ｍｏｌ／Ｌの塩酸に溶解させ、その後、純水４倍希釈した。すなわち溶液体積は８ｍＬ、塩酸濃度は約０．５ｍｏｌ／Ｌである。これをイオン交換樹脂（ＩｎｅｒｔＳｅｐ  ＭＣ−１）に通液したところ、９９％以上のジルコニウム８９の吸着が確認された。さらに８ｍＬの０．５ｍｏｌ／Ｌ塩酸、８ｍＬの０．１５ｍｏｌ／Ｌ生理食塩水で洗浄した。その後、２ｍＬの０．１ｍｏｌ／Ｌシュウ酸を通液しジルコニウム８９を溶出させた。
【００４４】
シュウ酸ｐＨとジルコニウム回収率の関係を調査したところ、ｐＨ１、２において８９％であり、４、６において８３％であった。そのため回収に至適なシュウ酸のｐＨは１〜２程度であることが分かった。
【００４５】
続いて、本発明の実施の形態に係るジルコニウム精製装置について、図を参照して説明する。図２は、本発明の実施の形態に係るジルコニウム精製装置を説明するためのブロック図である。
【００４６】
図２に示すように、ジルコニウム精製装置１０は、溶解槽２、陽イオン交換樹脂４が充填された樹脂カラム５、回収液バイアル１１、廃液バイアル１２、リザーバタンク群１３、ならびにバルブ群１４およびバルブ群１５を有する配管系を備える。リザーバタンク群１３は、それぞれが各種溶媒や各種溶液を貯留可能な貯留槽を構成するリザーバタンク１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄから構成される。
【００４７】
溶解槽２は、陽子線の照射により微量の８９Ｚｒが生成されたイットリウムターゲット１を溶解させるための槽である。溶解槽２には、リザーバタンク１３ａから溶解用酸性溶液が供給される。リザーバタンク１３ａには、溶解用酸性溶液として、例えば０．５ｍｏｌ／Ｌの濃度の塩酸水溶液が貯留されている。リザーバタンク１３ａから溶解槽２に溶解酸性溶液が供給されることによって、イットリウムターゲット１が溶解される。これにより、溶解工程が実行されて、溶解液が生成される。リザーバタンク１３ａから溶解槽２への溶解用酸性溶液の供給は、バルブ１５ａの開閉により制御される。
【００４８】
陽イオン交換樹脂４が充填された樹脂カラム５には、溶解槽２から排出された溶解液が供給可能に構成される。溶解槽２から樹脂カラム５への溶解液の供給は、バルブ２ａにより制御される。溶解槽２から樹脂カラム５に溶解液が供給されることにより、吸着工程が実行され、内部に充填された陽イオン交換樹脂４にジルコニウムイオンが吸着する。樹脂カラム５には、リザーバタンク１３ｂ、１３ｃ、１３ｄからそれぞれ、洗浄用酸性溶液、イオン交換液、および回収液が供給可能に構成される。
【００４９】
リザーバタンク１３ｂには、濃度が例えば０．５ｍｏｌ／Ｌの塩酸水溶液が貯留されている。リザーバタンク１３ｂから樹脂カラム５に洗浄用酸性溶液が供給されることによって、洗浄工程が実行される。リザーバタンク１３ｂから樹脂カラム５への洗浄用酸性溶液の供給は、バルブ１５ｂの開閉により制御される。リザーバタンク１３ｃには、イオン交換液として濃度が例えば０．１５ｍｏｌ／Ｌの生理食塩水が貯留されている。リザーバタンク１３ｃから樹脂カラム５にイオン交換液が供給されることによって、イオン交換工程が実行される。リザーバタンク１３ｃから樹脂カラム５へのイオン交換液の供給は、バルブ１５ｃの開閉により制御される。
【００５０】
吸着工程、洗浄工程、およびイオン交換工程において、樹脂カラム５の排液口５ａから排出される通過液は、三方弁１６ｂの切り換えに応じて、廃液バイアル１２に供給される。
【００５１】
リザーバタンク１３ｄには、回収液として濃度が例えば０．１ｍｏｌ／Ｌのシュウ酸水溶液が貯留されている。リザーバタンク１３ｄから樹脂カラム５に回収液が供給されることによって、回収工程が実行される。リザーバタンク１３ｄから樹脂カラム５への回収液の供給は、バルブ１５ｄの開閉により制御される。回収工程において、樹脂カラム５の排液口５ａから排出される回収通過液は、三方弁１６ｂの切り換えに応じて、回収液バイアル１１に供給される。
【００５２】
ジルコニウム精製装置１０は、不活性ガス供給源から溶解槽２およびリザーバタンク群１３に不活性ガスを供給するために、供給量制御部としてのマスフローコントローラ（ＭＦＣ）１７を備える。不活性ガスは、ＭＦＣ１７を通じて溶解槽２およびリザーバタンク１３ａ〜１３ｄにそれぞれ、選択的に供給される。溶解槽２、それぞれのリザーバタンク１３ａ〜１３ｄへの不活性ガスの供給はそれぞれ、バルブ２ｂ、バルブ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの開閉により制御される。供給された不活性ガスの圧力によって各種溶液を移動できる。なお、各種溶液の移動に用いられる不活性ガスは、例えばヘリウム（Ｈｅ）や窒素（Ｎ2）などが好適に用いられるが、必ずしもこれらのガスに限定されるものではない。また、回収液バイアル１１および廃液バイアル１２の内部は、バルブ１８を介して真空ポンプに連通している。バルブ１８の開閉によって、回収液バイアル１１および廃液バイアル１２の内部を真空引きして、各種溶液の流入を容易にすることが可能である。
【００５３】
以上のように構成されたジルコニウム精製装置１０において、溶解工程、吸着工程、洗浄工程、イオン交換工程、および回収工程を実行することによって、チタンの含有量が少なく、ジルコニウムを高純度で含む回収液を得ることができる。また、ジルコニウム精製装置１０において、それぞれのバルブ２ａ、２ｂ、１４ａ〜１４ｄ、１５ａ〜１５ｄ、１８、三方弁１６ｂ、それぞれのリザーバタンク１３ａ〜１３ｄ、およびＭＦＣ１７などの各構成部を制御する制御部を備えてもよい。この場合、制御部が各構成部を制御することによって、上述した銅の精製方法を実行可能となる。さらに、溶解用酸性溶液および洗浄用酸性溶液として、同一種かつ同じ濃度の酸性溶液を使用する場合、溶解用酸性溶液のリザーバタンク１３ａおよび洗浄用酸性溶液のリザーバタンク１３ｂを共通とし、一つのリザーバタンクから溶解用酸性溶液および洗浄用酸性溶液としての酸性溶液を供給してもよい。
【００５４】
上記したジルコニウムの精製方法および製造装置により、ジルコニウムをイットリウムから分離精製する場合、不純物であるチタンの含有率を低減でき、高純度のジルコニウムを含有した回収通過液を回収することができるが、上記したジルコニウムの精製方法により得た回収通過液を、さらに精製して、より高純度なジルコニウムを得ることもできる。図３は、本発明の実施の形態に係るジルコニウムの精製方法で得た回収通過液の精製方法を説明するための図である。
【００５５】
回収通過液中のジルコニウムの精製方法は、回収工程後、ジルコニウムイオン（Ｚｒ４＋）錯体およびイットリウムイオン（Ｙ３＋）錯体を含む溶液を陰イオン交換樹脂に接触させて、ジルコニウムイオン（Ｚｒ４＋）錯体の大部分を吸着させ、イットリウムイオン（Ｙ３＋）錯体の大部分を吸着させない第２吸着工程と、第２吸着工程の後、陰イオン交換樹脂に純水を通液する純水洗浄工程と、純水洗浄工程の後、陰イオン交換樹脂にわずかに吸着したイットリウムイオン（Ｙ３＋）錯体を分解する低濃度酸性溶液を通液して、イットリウムイオン（Ｙ３＋）を含む酸性溶液を排出する排出工程と、排出工程の後、陰イオン交換樹脂にジルコニウムイオン（Ｚｒ４＋）錯体を分解する高濃度酸性溶液を通液して、前記ジルコニウムイオン（Ｚｒ４＋）を含む精製液を得る第２回収工程と、を含むことを特徴とする。
【００５６】
回収液には、イットリウムイオン（Ｙ３＋）、ジルコニウムオキサラト錯体：［Ｚｒ(Ｃ２Ｏ４)ｎ］−（２ｎ−４)、およびイットリウムオキサラト錯体：［Ｙ(Ｃ２Ｏ４)ｎ］−(２ｎー３)が含まれていると考えられる。第２吸着工程においては、ジルコニウムおよびイットリウムを含む回収液が陰イオン交換樹脂６に接触して、回収液中のオキサラト錯体が陰イオン交換樹脂６に吸着する。一方、３価の陽イオンであるイットリウムイオン（Ｙ３＋）は吸着されない。オキサラト錯体が陰イオン交換樹脂６に吸着された後のイットリウムイオン（Ｙ３＋）を含む粗精製液は、通過液として排液口７ａから排出される。
【００５７】
純水洗浄工程は、樹脂カラム７内に洗浄液としての純水を通液する。これにより、樹脂カラム７内の陰イオン交換樹脂６に付着しているイットリウムイオン（Ｙ３＋）が洗浄されて、通過液として排液口７ａから排出される。
【００５８】
排出工程は、樹脂カラム７にイットリウムイオンオキサラト錯体を分解する低濃度酸性溶液を通液して、イットリウムイオン（Ｙ３＋）を含む溶液を排出する。樹脂カラム７に低濃度酸性溶液を通液することにより、陰イオン交換樹脂６に吸着したイットリウムオキサラト錯体が分解して、イットリウムイオン（Ｙ３＋）が低濃度酸性溶液に溶出する。樹脂カラム７に通液後の低濃度酸性溶液は、排液口７ａから排出される。低濃度酸性溶液の濃度は、イットリウムオキサラト錯体を分解して、陰イオン交換樹脂６から脱離するとともに、ジルコニウムオキサラト錯体を分解しないで、陰イオン交換樹脂６から脱離しない低濃度に設定される。具体的に、低濃度酸性溶液としては例えば塩酸が用いられ、水素イオン（Ｈ＋）のモル濃度（水素イオン濃度）として０．１ｍｏｌ／Ｌ未満、好適には０．０５ｍｏｌ／Ｌ以下とする。
【００５９】
第２回収工程は、樹脂カラム７内に回収液としての高濃度酸性溶液を通液する。高濃度酸性溶液の濃度は、ジルコニウムオキサラト錯体を分解する高濃度に設定される。具体的に、高濃度酸性溶液としては例えば塩酸が用いられ、水素イオン濃度として０．１ｍｏｌ／Ｌ以上とする。これにより、陰イオン交換樹脂６に吸着されたジルコニウムオキサラト錯体が分解されて、ジルコニウムイオン（Ｚｒ４＋）が脱離して高濃度酸性溶液に溶出する。ジルコニウムイオン（Ｚｒ４＋）が溶出した酸性溶液は、排液口７ａから排出されて、精製液として回収される。以上により、高純度なジルコニウムを得ることができる。
【００６０】
続いて、本発明の実施の形態の変形例に係るジルコニウム精製装置の他の例について、図を参照して説明する。図４は、本発明の実施の形態の変形例に係るジルコニウム精製装置を説明するためのブロック図である。
【００６１】
図４に示すように、ジルコニウム精製装置１０Ａは、溶解槽２、陽イオン交換樹脂４が充填された樹脂カラム５、陰イオン交換樹脂６が充填された樹脂カラム７、精製液バイアル１１Ａ、廃液バイアル１２、リザーバタンク群１３、ならびにバルブ群１４およびバルブ群１５を有する配管系を備える。リザーバタンク群１３は、それぞれが各種溶媒や各種溶液を貯留可能な貯留槽を構成するリザーバタンク１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆ、１３ｇから構成される。
【００６２】
溶解槽２、リザーバタンク１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄは実施の形態に係るジルコニウムの製造装置１０と同様の機能を有している。溶解槽２には、リザーバタンク１３ａから溶解用酸性溶液が供給され、イットリウムターゲット１が溶解される。溶解槽２から樹脂カラム５に溶解液が供給されることにより、吸着工程が実行され、内部に充填された陽イオン交換樹脂４にジルコニウムが吸着する。樹脂カラム５には、リザーバタンク１３ｂ、１３ｃ、１３ｄからそれぞれ、洗浄用酸性溶液、イオン交換液、および回収液が供給可能に構成される。
【００６３】
リザーバタンク１３ｂには、濃度が例えば０．５ｍｏｌ／Ｌの塩酸水溶液が貯留されている。リザーバタンク１３ｂから樹脂カラム５に洗浄用酸性溶液が供給されることによって、洗浄工程が実行される。リザーバタンク１３ｂから樹脂カラム５への洗浄用酸性溶液の供給は、三方弁１６ａの開閉により制御される。リザーバタンク１３ｃには、イオン交換液として濃度が例えば０．１５ｍｏｌ／Ｌの生理食塩水が貯留されている。リザーバタンク１３ｃから樹脂カラム５にイオン交換液が供給されることによって、イオン交換工程が実行される。
【００６４】
吸着工程、洗浄工程、およびイオン交換工程において、樹脂カラム５の排液口５ａから排出される通過液は、三方弁１６ｂの切り換えに応じて、廃液バイアル１２に供給される。
【００６５】
リザーバタンク１３ｄには、回収液として濃度が例えば０．１ｍｏｌ／Ｌのシュウ酸水溶液が貯留されている。リザーバタンク１３ｄから樹脂カラム５に回収液が供給されることによって、回収工程が実行される。リザーバタンク１３ｄから樹脂カラム５への回収液の供給は、バルブ１５ｄの開閉により制御される。
【００６６】
陰イオン交換樹脂６が充填された樹脂カラム７には、樹脂カラム５からの通過液が供給可能に構成されている。樹脂カラム５から樹脂カラム７には、回収工程によって得られたジルコニウムおよびイットリウムの錯体を含む溶液としての回収通過液が供給される。樹脂カラム５から樹脂カラム７への回収液の供給は、三方弁１６ｂの切り換えにより制御される。樹脂カラム５から樹脂カラム７に、回収液が供給されることによって、第２吸着工程が実行される。第２吸着工程において、内部に充填された陰イオン交換樹脂６に、イットリウムおよびジルコニウムのオキサラト錯体が吸着する。
【００６７】
樹脂カラム７は、リザーバタンク１３ｅ、１３ｆ、１３ｇからそれぞれ、純水、低濃度酸性溶液、および高濃度酸性溶液が供給可能に構成される。リザーバタンク１３ｅから樹脂カラム７に純水が供給されることによって、純水洗浄工程が実行される。リザーバタンク１３ｅから樹脂カラム７への純水の供給は、バルブ１５ｅの開閉により制御される。リザーバタンク１３ｆには、低濃度酸性溶液として、水素イオン濃度が例えば０．１ｍｏｌ／Ｌ未満の塩酸が貯留されている。リザーバタンク１３ｆから樹脂カラム７に低濃度酸性溶液が供給されることによって、排出工程が実行される。リザーバタンク１３ｆから樹脂カラム７への低濃度酸性溶液の供給は、バルブ１５ｆの開閉により制御される。リザーバタンク１３ｇには、回収液としての高濃度酸性溶液として、水素イオン濃度が例えば０．１ｍｏｌ／Ｌ以上の塩酸が貯留されている。リザーバタンク１３ｆから樹脂カラム７に高濃度酸性溶液が供給されることによって、第２回収工程が実行される。リザーバタンク１３ｇから樹脂カラム７への高濃度酸性溶液の供給は、バルブ１５ｇの開閉により制御される。以上の第２吸着工程、純水洗浄工程、および第２回収工程において、樹脂カラム７の排液口７ａから排出される通過液は、三方弁１６ｃの切り換えに応じて、廃液バイアル１２または精製液バイアル１１Ａに供給される。
【００６８】
ジルコニウムの精製装置１０Ａは、不活性ガス供給源から溶解槽２およびリザーバタンク群１３に不活性ガスを供給するために、供給量制御部としてのマスフローコントローラ（ＭＦＣ）１７を備える。不活性ガスは、ＭＦＣ１７を通じて溶解槽２およびリザーバタンク１３ａ〜１３ｇにそれぞれ、選択的に供給される。溶解槽２、それぞれのリザーバタンク１３ａ〜１３ｇへの不活性ガスの供給はそれぞれ、バルブ２ｂ、バルブ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆ、１４ｇの開閉により制御される。供給された不活性ガスの圧力によって各種溶液を移動できる。また、精製液バイアル１１Ａおよび廃液バイアル１２の内部は、バルブ１８を介して真空ポンプに連通している。バルブ１８の開閉によって、精製液バイアル１１Ａおよび廃液バイアル１２の内部を真空引きして、各種溶液の流入を容易にすることが可能である。
【００６９】
以上のように構成されたジルコニウムの精製装置１０Ａにおいて、溶解工程、吸着工程、洗浄工程、回収工程、第２吸着工程、純水洗浄工程、および第２回収工程を実行することによって、ジルコニウムをさらに高純度で含む精製液を得ることができる。また、ジルコニウムの精製装置１０Ａにおいて、それぞれのバルブ２ａ、２ｂ、１４ａ〜１４ｇ、１５ａ〜１５ｇ、１８、三方弁１６ｂ〜１６ｃ、それぞれのリザーバタンク１３ａ〜１３ｇ、およびＭＦＣ１７などの各構成部を制御する制御部を備えてもよい。この場合、制御部が各構成部を制御することによって、上述したジルコニウムの精製方法を実行可能となる。
【符号の説明】
【００７０】
１  イットリウムターゲット
２  溶解槽
２ａ、２ｂ、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆ、１４ｇ、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆ、１５ｇ、１８  バルブ
３  溶解用酸性溶液
４  陽イオン交換樹脂
５、７  樹脂カラム
５ａ、７ａ  排液口
６  陰イオン交換樹脂
１０、１０Ａ  精製装置
１１  回収液バイアル
１１Ａ  精製液バイアル
１２  廃液バイアル
１３  リザーバタンク群
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆ、１３ｇ  リザーバタンク
１６ｂ、１６ｃ  三方弁
１７  マスフローコントローラ（ＭＦＣ） 
【図１】
2019163182.tif 000005
【図２】
2019163182.tif 000006
【図３】
2019163182.tif 000007
【図４】
2019163182.tif 000008
【図５】
2019163182.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成30年4月4日(2018.4.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジルコニウム、チタンおよびイットリウムを溶解用酸性溶液に溶解して溶解液を調製する溶解工程と、
前記溶解液を陽イオン交換樹脂に接触させて、ジルコニウムイオン（Ｚｒ４＋）を前記陽イオン交換樹脂に選択的に吸着させる吸着工程と、
前記吸着工程後、前記陽イオン交換樹脂を洗浄する洗浄工程と、
前記洗浄工程後、前記陽イオン交換樹脂に、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の無機酸塩の水溶液を通液して、水素イオン型からアルカリ金属型またはアルカリ土類金属型にイオン交換するイオン交換工程と、
前記イオン交換工程後、前記陽イオン交換樹脂に回収液を通液して、前記ジルコニウムイオン（Ｚｒ４＋）の錯体を含む回収通過液を得る回収工程と、
を含むことを特徴とするジルコニウムの精製方法。
【請求項２】
前記回収液が、カルボキシル基を２つ以上有する有機酸水溶液であることを特徴とする請求項１に記載のジルコニウムの精製方法。
【請求項３】
前記溶解用酸性溶液は、０．５ｍｏｌ／Ｌ以上２ｍｏｌ／Ｌ以下の塩酸、硝酸、硫酸であることを特徴とする請求項１または２に記載のジルコニウムの精製方法。
【請求項４】
前記回収工程で得た前記回収通過液から、イットリウムイオン（Ｙ３＋）の錯体を除去して前記ジルコニウムイオン（Ｚｒ４＋）を精製する工程を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のジルコニウムの精製方法。
【請求項５】
前記回収工程後、前記ジルコニウムイオン（Ｚｒ４＋）錯体およびイットリウム（Ｙ３＋）錯体を含む回収通過液を陰イオン交換樹脂に接触させて、前記ジルコニウムイオン（Ｚｒ４＋）錯体の大部分を吸着させ、かつ前記イットリウムイオン（Ｙ３＋）錯体の大部分を吸着させない第２吸着工程と、
前記第２吸着工程の後、前記陰イオン交換樹脂に純水を通液する純水洗浄工程と、
前記純水洗浄工程の後、前記陰イオン交換樹脂にわずかに吸着した前記イットリウムイオン（Ｙ３＋）錯体を分解する低濃度酸性溶液を通液して、前記イットリウムイオン（Ｙ３＋）を含む酸性溶液を排出する排出工程と、
前記排出工程の後、前記陰イオン交換樹脂に前記ジルコニウムイオン（Ｚｒ４＋）錯体を分解する高濃度酸性溶液を通液して、前記ジルコニウムイオン（Ｚｒ４＋）を含む精製液を得る第２回収工程と、
を含むことを特徴とするジルコニウムの精製方法。
【請求項６】
前記低濃度酸性溶液の水素イオン濃度は、０．１ｍｏｌ／Ｌ未満であることを特徴とする請求項５に記載のジルコニウムの精製方法。
【請求項７】
前記高濃度酸性溶液の水素イオン濃度は、０．１ｍｏｌ／Ｌ以上であることを特徴とする請求項５または６に記載のジルコニウムの精製方法。
【請求項８】
ジルコニウム、チタンおよびイットリウムを溶解用酸性溶液に溶解させて溶解液を得る溶解槽と、
前記溶解用酸性溶液を貯留する溶解用酸性溶液貯留槽と、
洗浄液として使用する洗浄用酸性溶液を貯留する洗浄用酸性貯留槽と、
アルカリ金属またはアルカリ土類金属の無機酸塩の水溶液から選択されるイオン交換用溶液を貯留するイオン交換用溶液貯留槽と、
回収液を貯留する回収液貯留槽と、
陽イオン交換が充填されている陽イオン交換樹脂容器と、
前記溶解槽に、前記溶解用酸性溶液を供給、および前記陽イオン樹脂容器に、前記溶解液、前記洗浄液、前記イオン交換用溶液、または前記回収液を選択的に供給可能とし、前記陽イオン交換樹脂容器から排出された前記溶解液、前記洗浄液、前記イオン交換用溶液、または前記回収通過液を排出可能とする配管系と、
を備えることを特徴とするジルコニウム精製装置。
【請求項９】
洗浄液として使用する純水を貯留する純水貯留槽と、
低濃度酸性溶液を貯留する低濃度酸性溶液貯留槽と、
高濃度酸性溶液を貯留する高濃度酸性溶液貯留槽と、
陰イオン交換樹脂が充填されている陰イオン交換樹脂容器と、
前記陰イオン樹脂容器に、前記陽イオン交換樹脂容器から排出された回収通過液、前記純水、前記低濃度酸性溶液、または前記高濃度酸性溶液を選択的に供給可能とし、前記陰イオン交換樹脂容器から排出された前記回収通過液、前記純水、前記低濃度酸性溶液、または前記高濃度酸性溶液を排出可能とする配管系と、
をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載のジルコニウム精製装置。