(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
強塩基性陰イオン交換樹脂が充填されるイオン交換樹脂塔と、重金属含有塩酸を貯留する回収塩酸タンクと、低濃度塩酸からなる再生液を貯留する再生液タンクと、前記回収塩酸タンクから送出され、前記イオン交換樹脂塔へ供給される重金属含有塩酸を常温より高い所定の温度に加温する加温手段とを備えていることを特徴とする塩酸中重金属除去装置。
【請求項２】
請求項１記載の塩酸中重金属除去装置において、さらに、前記再生液タンクから送出され、前記イオン交換樹脂塔へ供給される再生液を前記所定の温度より低い温度に冷却する冷却手段を備えていることを特徴とする塩酸中重金属除去装置。
【請求項３】
前記所定の温度は、２５〜８０℃であることを特徴とする請求項１又は２記載の塩酸中重金属除去装置。
【請求項４】
前記重金属含有塩酸は、塩素含有廃プラスチックの脱塩素工程からの排ガスから回収した回収塩酸であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の塩酸中重金属除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、強塩基性陰イオン交換樹脂を用いて重金属含有塩酸中の重金属を除去するに際し、重金属が形成する陰イオン性金属塩素錯体の吸着量を従来に比べて増加させることができ、また、陰イオン性金属塩素錯体を吸着した強塩基性陰イオン交換樹脂を再生させる再生液の量を従来に比べて低減させることができるようにした、塩酸中重金属除去装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プラスチック廃棄物の量は、近年ますます増加しており、特に、塩化ビニルなどの塩素含有廃プラスチックを、環境を害することなく効率的に再資源化し、再利用する技術の開発が強く要望されている。このような技術の一つとして、製鉄所において、塩素含有廃プラスチックを脱塩素設備により加熱・溶融して塩素を取り除き、脱塩素処理されたプラスチックを造粒して高炉還元剤として再利用することが行われている。
【０００３】
そして、前記脱塩素設備（脱塩素工程）から発生した塩素ガスを含む排ガスは、１２００℃の高温で完全燃焼された後、ダイオキシンの再合成を防ぐため９０℃まで急冷され、吸収除害塔で濃度１８％程度の塩酸として回収されている。この回収塩酸には鉄、鉛、亜鉛、クロムなどの重金属が含まれている。
【０００４】
ところで、イオン交換樹脂の用途のひとつとして金属の分離・回収がある。このイオン交換においては、溶液中の陽イオンは陽イオン交換樹脂に吸着され、陰イオンは陰イオン交換樹脂に吸着される。ただし、金属陽イオンは溶液中で陰イオン性金属錯体を形成するものがあり、この場合、陰イオン交換樹脂で陰イオン性金属錯体を吸着することにより溶液中の金属を除去することが可能である（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、溶液中の陰イオン性金属錯体を除去する技術として、強酸中に含まれる陰イオン性金属錯体を強塩基性陰イオン交換樹脂を用いて除去する技術があり、塩酸中に含まれる鉄分を除去する場合に適用されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特公昭５４−１２２４５号公報（第１〜３頁）
【特許文献２】特開昭５８−７０８７９号公報（第１〜４頁）
【特許文献３】特開２００４−１７４４１５号公報（第２頁）
【特許文献４】特開２００３−２６５９０２号公報（第２頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述したように、溶液中の陰イオン性金属錯体を除去する方法として、強塩基性陰イオン交換樹脂に陰イオン性金属錯体を吸着させる方法が知られており、塩酸中に含まれる重金属である鉄の陰イオン性金属塩素錯体を強塩基性陰イオン交換樹脂に吸着させて除去する方法が知られていた。
【０００７】
ところが、強塩基性陰イオン交換樹脂では、これに吸着させた重金属の陰イオン性金属錯体（例えば、陰イオン性金属塩素錯体）を再生液（例えば、低濃度の塩酸）により強塩基性陰イオン交換樹脂から脱着させようとした場合、効率的に脱着を行うこと（例えば、高濃度かつ高純度の塩化鉄溶液を高い回収率で得ること）が困難であった。
【０００８】
例えば、濃度１８％塩酸中の鉄（この塩酸中の鉄濃度：１０００ｍｇ／Ｌ）を、空間速度ＳＶ＝２ｈ−１で常温（室温：２０℃）にて強塩基性陰イオン交換樹脂により吸着させると、約４時間で破過（鉄が流出）し、陰イオン性鉄塩素錯体［ＦｅＣｌ４］−を吸着した。この強塩基性陰イオン交換樹脂の再生では再生液として０．５規定塩酸を通液すると、再生終了まで約４時間であった。吸着、再生の時間がほぼ同じ、つまり、被吸着液に対してほぼ同じ液量の再生液が必要ということになる。再生液は廃液処理が必要で、費用が発生することになる。この点からも、強塩基性陰イオン交換樹脂を用いて効率的に陰イオン性鉄塩素錯体［ＦｅＣｌ４］−を吸着でき、また、効率的に強塩基性陰イオン交換樹脂から前記［ＦｅＣｌ４］−を脱着できることが必要となっている。
【０００９】
なお、塩酸中の金属を吸着したイオン交換樹脂の再生には、基本的には水の通水のみでの再生が可能である。鉄の場合、吸着した陰イオン性金属塩素錯体である［ＦｅＣｌ４］−を加水分解して、塩化第二鉄ＦｅＣｌ３の形で脱着させる。しかし、その過程において、鉄錯陰イオン［ＦｅＣｌ４］−と水の水酸基ＯＨ−が反応して水酸化鉄Ｆｅ（ＯＨ３）を生成し、脱着されずに強塩基性陰イオン交換樹脂中に残存することが考えられる。そのため、安定的に高品質の処理液を得るためには、陰イオン性金属塩素錯体を脱着し、不溶物を生成しない程度の低濃度塩酸（０．２〜１規定の塩酸）を使用する必要がある。
【００１０】
本発明の課題は、強塩基性陰イオン交換樹脂を用いて重金属含有塩酸中の重金属を除去するに際し、重金属が形成する陰イオン性金属塩素錯体の吸着量を従来に比べて増加させることができ、また、陰イオン性金属塩素錯体を吸着した強塩基性陰イオン交換樹脂を再生させる再生液の量を従来に比べて低減させることができる塩酸中重金属除去装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１２】
請求項１の発明は、強塩基性陰イオン交換樹脂が充填されるイオン交換樹脂塔と、重金属含有塩酸を貯留する回収塩酸タンクと、低濃度塩酸からなる再生液を貯留する再生液タンクと、前記回収塩酸タンクから送出され、前記イオン交換樹脂塔へ供給される重金属含有塩酸を常温より高い所定の温度に加温する加温手段とを備えていることを特徴とする塩酸中重金属除去装置である。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１記載の塩酸中重金属除去装置において、さらに、前記再生液タンクから送出され、前記イオン交換樹脂塔へ供給される再生液を前記所定の温度より低い温度に冷却する冷却手段を備えていることを特徴とする塩酸中重金属除去装置である。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載の塩酸中重金属除去装置において、前記所定の温度は、２５〜８０℃であることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１、２又は３記載の重金属除去装置において、前記重金属含有塩酸は、塩素含有廃プラスチックの脱塩素工程からの排ガスから回収した回収塩酸であることを特徴とするものである。
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【発明の効果】
【００２２】
本発明の塩酸中重金属除去装置によれば、強塩基性陰イオン交換樹脂を用いて重金属含有塩酸中の重金属を除去するに際し、常温より高い所定の温度に加温した重金属含有塩酸を強塩基性陰イオン交換樹脂に接触させるようにしたので、重金属が形成する陰イオン性金属塩素錯体の吸着量を前記加温しない場合に比べて増加させることができ、塩酸中の重金属を効果的に除去することができる。また、前記重金属の陰イオン性金属塩素錯体を吸着した強塩基性陰イオン交換樹脂に、前記加温された重金属含有塩酸より低い温度に液温が設定された低濃度塩酸を再生液として接触させるようにしたので、前記低い温度にしない場合に比べて再生液の量を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明について説明する。従来より、次のことが知られている。すなわち、塩酸中の重金属イオン（陽イオン）は、陰イオン性金属塩素錯体を形成するものが多く、鉄もその一つである。強塩基性陰イオン交換樹脂を用いた場合、陰イオンを吸着するため、強塩基性陰イオン交換樹脂は、塩酸中に形成された陰イオン性金属塩素錯体を吸着する。また、陰イオン性金属塩素錯体が吸着されている強塩基性陰イオン交換樹脂を再生する場合、再生液として水を流すことで樹脂雰囲気の塩素濃度が低くなり、陰イオン性金属塩素錯体がＣｌ−イオンとの結合が解かれて重金属イオン（陽イオン）に戻り、強塩基性陰イオン交換樹脂から脱着される。
【００２４】
これに対して、発明者らの実験によると、鉄を含有する塩酸の液温が高いほど、強塩基性陰イオン交換樹脂による陰イオン性鉄塩素錯体［ＦｅＣｌ４］−の吸着量が増加し、例えば液温５０℃では２０℃の場合の約２倍の吸着量が得られた。この場合、吸着量が多いということは、液温５０℃では２０℃のときに比べて鉄含有塩酸中の陰イオン性鉄塩素錯体［ＦｅＣｌ４］−の量が多いと考えられる。また、再生液（低濃度塩酸）の液温が低いほど、再生液の量を低減でき、例えば液温１０℃の低温での再生液では、その液量が５０℃の場合の約２／３ですむという結果が得られた。
【００２５】
また、塩酸中では、陰イオン性金属塩素錯体を形成する重金属イオンであっても、重金属イオンの全量が陰イオン性金属塩素錯体を形成するわけではない。例えば、塩酸濃度が高い方が、低いときよりも陰イオン性金属塩素錯体の濃度が大きくなる（図５参照）。塩酸濃度が低いときには、陰イオン性金属塩素錯体を形成せずに重金属イオンとして存在している方が多い。
【００２６】
この点や、前記の実験結果から、陰イオン性金属塩素錯体を形成する重金属を含有する塩酸において、その液温によっても、重金属イオンと陰イオン性金属塩素錯体の存在比が変わることが考えられる（図５参照）。
【００２７】
よって、本発明において重金属が形成する陰イオン性金属塩素錯体の吸着量を従来に比べて増加させることができ、また、陰イオン性金属塩素錯体を吸着した強塩基性陰イオン交換樹脂の再生液の量を従来に比べて低減させることができるという技術的理由については、つぎのように推定される。すなわち、重金属を含有する塩酸の液温が高いほど、塩酸中の陰イオン性金属塩素錯体の濃度が高くなり、強塩基性陰イオン交換樹脂による陰イオン性金属塩素錯体の吸着量が増加するものと考えられる。また、再生液の液温が低いほど、陰イオン性金属塩素錯体の濃度が低くなり、強塩基性陰イオン交換樹脂に吸着されている陰イオン性金属塩素錯体がより多く重金属イオン（陽イオン）に戻るため、脱着されやすくなるものと考えられる。
【００２８】
本発明においては、強塩基性陰イオン交換樹脂に接触させる重金属含有塩酸の液温は、常温より高い２５〜８０℃の温度範囲がよい。この範囲を低い温度では強塩基性陰イオン交換樹脂による陰イオン性金属塩素錯体の高い吸着量を得ることができず、一方、この範囲の上限を超えると強塩基性陰イオン交換樹脂の耐用温度に近くなり、また、加温に要するコストの点からも好ましくない。重金属を含有する塩酸の液温は、より好ましくは３０〜７０℃の範囲がよい。
【００２９】
また、本発明においては、陰イオン性金属塩素錯体を吸着した強塩基性陰イオン交換樹脂に、再生液として接触させる低濃度塩酸（０．２〜１規定の塩酸）の液温は、吸着の際に加温された重金属含有塩酸の液温より低い温度に設定することがよい。前記低い温度にしないと、再生液低減効果が得られないためである。再生液低減効果を確実に得、かつ、冷却に要するコストを考慮すると、再生液としての低濃度塩酸の液温は、５〜２０℃の範囲がよい。
【００３０】
さらに、重金属含有塩酸中の重金属を除去するに際し、前記重金属含有塩酸を強塩基性陰イオン交換樹脂に接触させて、前記強塩基性陰イオン交換樹脂に前記重金属による陰イオン性金属塩素錯体を吸着させる吸着工程と、前記陰イオン性金属塩素錯体を吸着した強塩基性陰イオン交換樹脂に低濃度塩酸を再生液として接触させて、該強塩基性陰イオン交換樹脂を再生させる再生工程とを備えるものにおいて、前記吸着工程における吸着温度が前記再生工程における再生温度よりも高くなるようにすることで、使用する再生液量を少なく抑えることができる。この吸着温度と再生温度との差が１０℃以上、より好ましくは３０℃以上とすることで、使用する強塩基性陰イオン交換樹脂量、再生液量が少なくてすみ、さらに低コストにて重金属が除去できる。
【実施例】
【００３１】
鉄を含有する濃度１８％塩酸からなる試験溶液をつくり、この試験溶液中の鉄を強塩基性陰イオン交換樹脂に吸着させる場合の試験溶液の液温の影響を確認するため、カラムへの通液式でなく容器内でのバッチ式の吸着試験を実施した。試験溶液は、濃度１８％塩酸にＦｅ（Ｆｅ３＋として、ＦｅＣｌ３・６Ｈ２Ｏ）を所定濃度溶解させたものを用い、溶液温度は２０℃、５０℃とした。予めコンディショニングした三菱化学製の強塩基性陰イオン交換樹脂（商品名：ＳＡ１０Ａ）を１０ｍＬ分取し、１００ｍＬの前記試験溶液に投入した。強塩基性陰イオン交換樹脂に試験溶液を十分に接触させるため、スターラーで撹拌した。所定時間後に溶液中の鉄残留濃度を測定し、強塩基性陰イオン交換樹脂への鉄吸着量を算出した。試験条件を表１に示す。
【００３２】
【表１】
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【００３３】
試験結果を図１に示す。図１は鉄含有塩酸溶液（試験溶液）の液温が２０℃と５０℃の場合の吸着等温線の例を示すグラフである。図１では、試験溶液中の鉄残留濃度と強塩基性陰イオン交換樹脂への鉄吸着量を両対数グラフにプロットしてある。
【００３４】
図１から分かるように、濃度１８％塩酸に溶解させた鉄の量がいずれのものにおいても、試験溶液の液温５０℃での鉄吸着量は２０℃（比較例）での鉄吸着量の約２倍であるという結果が得られた。
【００３５】
次に、カラムへの通液式での温度影響を確認するため、カラムへの通液式での吸着・再生試験を実施した。まず、温度を１０℃、２０℃、３０℃、４０℃、５０℃に設定した場合の各温度における恒温器内において、１０ｍＬの強塩基性陰イオン交換樹脂（商品名：ＳＡ１０Ａ）を充填したカラムに、鉄を濃度１０００ｍｇ／Ｌ含有する濃度１８％塩酸（試験溶液）をＳＶ＝４ｈ−１で通液し、吸着挙動を調べた。
【００３６】
カラムへの通液式での吸着試験の結果を表２と図２に示す。表２及び図２において、温度が１０℃と２０℃のものは比較例を示し、温度が３０℃、４０℃及び５０℃のものは本発明例を示す。表２は、各温度の試験溶液における破過までの時間と鉄吸着量を示す。図２は、鉄含有塩酸溶液の液温を変化させた場合の鉄吸着挙動の温度依存性の例を示すグラフである。図２では、横軸は通液させた量の試験溶液に含まれる鉄の量とし、縦軸は鉄が吸着されずに破過開始以後にカラムから流出する鉄の濃度としてある。
【００３７】
【表２】
0004699824.tif 000003
【００３８】
表２と図２から分かるように、試験溶液の液温を高くするに伴い、破過開始（カラムから鉄が流出しはじめること）までのＦｅ吸着量が増加し、液温５０℃では２０℃の場合の約８．６倍の吸着量が得られた。
【００３９】
そして、５０℃で吸着させたカラム（強塩基性陰イオン交換樹脂のＦｅ吸着量：６５０ｍｇ／１０ｍＬ−樹脂）について、液温が１０℃（本発明例）と５０℃（比較例）にそれぞれ設定された０．５規定の塩酸で再生し、鉄の脱離挙動を調べた。結果を表３と図３に示す。図３は再生液の液温が１０℃と５０℃の場合の再生挙動の温度依存性の例を示すグラフである。図３における縦軸は脱着されて検出される鉄濃度に対応する数値である。
【００４０】
【表３】
0004699824.tif 000004
【００４１】
表３と図３から分かるように、液温１０℃の低温の再生液によると、その通液量を５０℃の場合の約２／３に減らすことができるという結果が得られた。
【００４２】
図４は本発明による塩酸中重金属除去装置の一例を示す構成説明図である。
【００４３】
図４において、１は重金属含有塩酸を貯留する回収塩酸タンク、２は加温用熱交換器、３は強塩基性陰イオン交換樹脂が充填された第１イオン交換樹脂塔、４は同じく強塩基性陰イオン交換樹脂が充填された第２イオン交換樹脂塔、５は同じく強塩基性陰イオン交換樹脂が充填された第３イオン交換樹脂塔である。
【００４４】
前記回収塩酸タンク１から加温用熱交換器２にポンプＰ１を有するラインＬ１が連絡し、加温用熱交換器２には加温重金属含有塩酸供給ラインＬ２が連絡している。この加温重金属含有塩酸供給ラインＬ２と第１イオン交換樹脂塔３の頂部とが開閉弁Ｖ１を有するラインＬ３によって連絡されている。また、第１イオン交換樹脂塔３の底部から第２イオン交換樹脂塔４の頂部に開閉弁Ｖ４を有する直列接続用のラインＬ４が連絡する一方、加温重金属含有塩酸供給ラインＬ２とこの第２イオン交換樹脂塔４の頂部とが開閉弁Ｖ２を有する樹脂塔切替え用のラインＬ５によって連絡されている。
【００４５】
また、第２イオン交換樹脂塔４の底部から第３イオン交換樹脂塔５の頂部に開閉弁Ｖ５を有する直列接続用のラインＬ６が連絡する一方、加温重金属含有塩酸供給ラインＬ２とこの第３イオン交換樹脂塔５の頂部とが開閉弁Ｖ３を有する樹脂塔切替え用のラインＬ７によって連絡されている。さらに、この第３イオン交換樹脂塔５の底部から第１イオン交換樹脂塔３の頂部に開閉弁Ｖ６を有する直列接続用のラインＬ８が連絡している。
【００４６】
また、第１イオン交換樹脂塔３の底部から開閉弁Ｖ７を有する精製塩酸導出用のラインＬ１０が、図示しない精製塩酸タンクを有する精製塩酸導出ラインＬ９に連絡している。同様に、第２イオン交換樹脂塔４の底部から開閉弁Ｖ８を有するラインＬ１１が精製塩酸導出ラインＬ９に連絡し、第３イオン交換樹脂塔５の底部から開閉弁Ｖ９を有するラインＬ１２が精製塩酸導出ラインＬ９に連絡している。
【００４７】
ここで、前記した加温用熱交換器２は、回収塩酸タンク１からポンプＰ１によって送出されて、イオン交換樹脂塔３，４，５へ供給される重金属含有塩酸を常温より高い所定の温度（２５〜８０℃）に加温する加温手段を構成している。
【００４８】
さらに、図４において、６は低濃度塩酸からなる再生液を貯留する再生液タンク、７は冷却用熱交換器である。再生液タンク６から冷却用熱交換器７にポンプＰ２を有するラインＬ１３が連絡している。冷却用熱交換器７には、冷却再生液供給ラインＬ１４が連絡している。この冷却再生液供給ラインＬ１４と第１イオン交換樹脂塔３の底部とが開閉弁Ｖ１０を有するラインＬ１５によって連絡されている。同様に、冷却再生液供給ラインＬ１４と第２イオン交換樹脂塔４の底部とが開閉弁Ｖ１１を有するラインＬ１６によって連絡されるとともに、冷却再生液供給ラインＬ１４と第３イオン交換樹脂塔５の底部とが開閉弁Ｖ１２を有するラインＬ１７によって連絡されている。
【００４９】
また、第１イオン交換樹脂塔３の頂部から開閉弁Ｖ１３を有する再生廃液導出用のラインＬ１９が、図示しない再生廃液タンクを有する再生廃液導出ラインＬ１８に連絡している。同様に、第２イオン交換樹脂塔４の頂部から開閉弁Ｖ１４を有するラインＬ２０が再生廃液導出ラインＬ１８に連絡し、第３イオン交換樹脂塔５の頂部から開閉弁Ｖ１５を有するラインＬ２１が再生廃液導出ラインＬ１８に連絡している。
【００５０】
ここで、前記した冷却用熱交換器７は、再生液タンク６からポンプＰ２によって送出されて、イオン交換樹脂塔３，４，５へ供給される再生液を吸着の際に加温された重金属含有塩酸の液温より低い温度（５〜２０℃）に冷却する冷却手段を構成している。
【００５１】
このように構成される重金属含有塩酸中の重金属除去装置において、その運転動作を説明する。まず、第１運転工程として、直列接続された状態の第１イオン交換樹脂塔３と第２イオン交換樹脂塔４とに鉄を含有する塩酸を通液して、鉄の吸着除去を行うとともに、この間に、第３イオン交換樹脂塔５に低濃度塩酸からなる再生液を通液して、第３イオン交換樹脂塔５の再生を行う。
【００５２】
すなわち、第１運転工程では、各開閉弁を開閉操作することにより、加温用熱交換器２からの加温された液温が例えば５０℃の鉄含有塩酸は、加温重金属含有塩酸供給ラインＬ２→ラインＬ３（開閉弁Ｖ１）→第１イオン交換樹脂塔３→ラインＬ４（開閉弁Ｖ４）→第２イオン交換樹脂塔４→ラインＬ１１（開閉弁Ｖ８）→精製塩酸導出ラインＬ９と順次流れる。これにより、鉄が吸着除去された精製塩酸が取り出される。
【００５３】
一方、鉄の吸着除去処理と並行して、冷却用熱交換器７からの冷却された液温が例えば１０℃の低温の再生液は、冷却再生液供給ラインＬ１４→ラインＬ１７（開閉弁Ｖ１２）→第３イオン交換樹脂塔５→ラインＬ２１（開閉弁Ｖ１５）→再生廃液導出ラインＬ１８と順次流れる。これにより、それまでの吸着処理によってイオン交換樹脂塔の頂部から底部までの全体にわたって完全破過状態となっていた第３イオン交換樹脂塔５の再生が、直列接続されたイオン交換樹脂塔３，４による吸着除去処理と並行して行われる。
【００５４】
次に、第２運転工程では、第１運転工程時には下流側であった第２イオン交換樹脂塔４が上流側に位置し、再生処理された第３イオン交換樹脂塔５が下流側に位置するように、これらのイオン交換樹脂塔４，５を直列接続した状態で吸着処理を行う。すなわち、第２の運転工程では、加温用熱交換器２からの加温された鉄含有塩酸は、加温重金属含有塩酸供給ラインＬ２→ラインＬ５（開閉弁Ｖ２）→第２イオン交換樹脂塔４→ラインＬ６（開閉弁Ｖ５）→第３イオン交換樹脂塔５→ラインＬ１２（開閉弁Ｖ９）→精製塩酸導出ラインＬ９と順次流れる。これにより、鉄が吸着除去された精製塩酸が取り出される。
【００５５】
一方、鉄の吸着除去処理と並行して、冷却用熱交換器７からの冷却された低温の再生液は、冷却再生液供給ラインＬ１４→ラインＬ１５（開閉弁Ｖ１０）→第１イオン交換樹脂塔３→ラインＬ１９（開閉弁Ｖ１３）→再生廃液導出ラインＬ１８と順次流れる。これにより、それまでの吸着処理によってイオン交換樹脂塔の頂部から底部までの全体にわたって完全破過状態となっていた第１イオン交換樹脂塔３の再生が、直列接続されたイオン交換樹脂塔４，５による吸着除去処理と並行して行われる。
【００５６】
次に、第３運転工程では、第２運転工程時には下流側であった第３イオン交換樹脂塔５が上流側に位置し、再生処理された第１イオン交換樹脂塔３が下流側に位置するように、これらのイオン交換樹脂塔５，３を直列接続した状態で吸着処理を行う。すなわち、第３の運転工程では、加温用熱交換器２からの加温された鉄含有塩酸は、加温重金属含有塩酸供給ラインＬ２→ラインＬ７（開閉弁Ｖ３）→第３イオン交換樹脂塔５→ラインＬ８（開閉弁Ｖ６）→第１イオン交換樹脂塔３→ラインＬ１０（開閉弁Ｖ７）→精製塩酸導出ラインＬ９と順次流れる。これにより、鉄が吸着除去された精製塩酸が取り出される。
【００５７】
一方、鉄の吸着除去処理と並行して、冷却用熱交換器７からの冷却された低温の再生液は、冷却再生液供給ラインＬ１４→ラインＬ１６（開閉弁Ｖ１１）→第２イオン交換樹脂塔４→ラインＬ２０（開閉弁Ｖ１４）→再生廃液導出ラインＬ１８と順次流れる。これにより、それまでの吸着処理によってイオン交換樹脂塔の頂部から底部までの全体にわたって完全破過状態となっていた第２イオン交換樹脂塔４の再生が、直列接続されたイオン交換樹脂塔５，３による吸着除去処理と並行して行われる。
【００５８】
この第３運転工程の後、前記第１運転工程へ戻り、これらの一連の運転工程が順次繰り返されるようになっている。このように、複数のイオン交換樹脂塔を直列に接続して吸着処理を行うとともに、これに並行して、それまで上流側であって完全に飽和したイオン交換樹脂塔を再生し、次の吸着処理においてこの再生済みのイオン交換樹脂塔を下流側に接続するという手順での連続運転により、複数のイオン交換樹脂塔内のイオン吸着樹脂を効率良く吸着に利用することができ、効果的な操業ができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】鉄含有塩酸溶液の液温が２０℃と５０℃の場合の吸着等温線の例を示すグラフである。
【図２】鉄含有塩酸溶液の液温を変化させた場合の鉄吸着挙動の温度依存性の例を示すグラフである。
【図３】再生液の液温が１０℃と５０℃の場合の再生挙動の温度依存性の例を示すグラフである。
【図４】本発明による塩酸中重金属除去装置の一例を示す構成説明図である。
【図５】本発明を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６０】
１…回収塩酸タンク
２…加温用熱交換器
３…第１イオン交換樹脂塔
４…第２イオン交換樹脂塔
５…第３イオン交換樹脂塔
６…再生液タンク
７…冷却用熱交換器
【図１】
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【図２】
0004699824.tif 000006
【図３】
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【図４】
0004699824.tif 000008
【図５】
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