JP2000233188A - セレンイオン及びヒ素イオンの除去剤とその使用 - Google Patents
セレンイオン及びヒ素イオンの除去剤とその使用Info
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- JP2000233188A JP2000233188A JP3646299A JP3646299A JP2000233188A JP 2000233188 A JP2000233188 A JP 2000233188A JP 3646299 A JP3646299 A JP 3646299A JP 3646299 A JP3646299 A JP 3646299A JP 2000233188 A JP2000233188 A JP 2000233188A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 廉価かつ簡易な方法で、セレン及
び/又はヒ素含有液中より、4価のセレンと5価のヒ素
のみならず、従来の方法では、除去困難であった6価の
セレンと3価のヒ素も同時に除去できる除去剤、及び該
除去剤を使用した除去方法を提供する。 【解決手段】 アニオン(イオン交換性)が1価
及び/又は2価のハイドロタルサイト類、(リチウム−
アルミネート系も含む)及び、それらの焼成物の中から
選ばれた、少くとも1種からなるセレン及びヒ素イオン
の除去剤、及び除去方法。
び/又はヒ素含有液中より、4価のセレンと5価のヒ素
のみならず、従来の方法では、除去困難であった6価の
セレンと3価のヒ素も同時に除去できる除去剤、及び該
除去剤を使用した除去方法を提供する。 【解決手段】 アニオン(イオン交換性)が1価
及び/又は2価のハイドロタルサイト類、(リチウム−
アルミネート系も含む)及び、それらの焼成物の中から
選ばれた、少くとも1種からなるセレン及びヒ素イオン
の除去剤、及び除去方法。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、セレンイオン及び
/又はヒ素イオン含有液からの、セレンイオン及び/又
はヒ素イオンの除去剤及びその使用方法に関する。更に
詳しくは、工場排水、家庭排水、地下水、水道用水、工
業用水、ゴミ焼却場とか産業廃棄物埋め立て地からの排
水等に含まれるそれ自体毒性が高いセレンイオン及び/
又はヒ素イオンの除去剤及び除去方法に関する。
/又はヒ素イオン含有液からの、セレンイオン及び/又
はヒ素イオンの除去剤及びその使用方法に関する。更に
詳しくは、工場排水、家庭排水、地下水、水道用水、工
業用水、ゴミ焼却場とか産業廃棄物埋め立て地からの排
水等に含まれるそれ自体毒性が高いセレンイオン及び/
又はヒ素イオンの除去剤及び除去方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、安全性に関する関心が強くなりつ
つあり、セレンとかヒ素のような毒性の高い物質による
水質汚染の問題も、その1つである。セレンとかヒ素は
重要な工業材料であるが、極めて毒性が高いために、鉱
山排水とか、工場排水、更には、井戸水、河川水などに
含まれるそれらの濃度を高度に低減する必要がある。そ
のためセレンとかヒ素を除去するために、種々の方法が
検討されて来ている。しかし、セレン及び/又はヒ素を
高度にしかも経済的に除去出来る方法は、未だ確立され
ていない。
つあり、セレンとかヒ素のような毒性の高い物質による
水質汚染の問題も、その1つである。セレンとかヒ素は
重要な工業材料であるが、極めて毒性が高いために、鉱
山排水とか、工場排水、更には、井戸水、河川水などに
含まれるそれらの濃度を高度に低減する必要がある。そ
のためセレンとかヒ素を除去するために、種々の方法が
検討されて来ている。しかし、セレン及び/又はヒ素を
高度にしかも経済的に除去出来る方法は、未だ確立され
ていない。
【0003】従来の方法としては、例えば、鉄とかアル
ミニウムを添加して反応させる凝集沈殿法、生物濃縮
法、石灰軟比法、逆浸透法、吸着法がある。吸着法以外
の方法は、設備コストが高くなるとともに、高度除去性
が悪く、選択性も悪い等の欠点がある。
ミニウムを添加して反応させる凝集沈殿法、生物濃縮
法、石灰軟比法、逆浸透法、吸着法がある。吸着法以外
の方法は、設備コストが高くなるとともに、高度除去性
が悪く、選択性も悪い等の欠点がある。
【0004】それに対して、活性アルミナ、活性白土、
活性炭、マグネシア、酸化セリウム、酸化マンガン、陰
イオン交換樹脂等を用いる吸着法は、簡単な設備で処理
出来るために経済的である。しかし、肝心のセレン及び
/又はヒ素を選択性良く除去する機能は、従来公知のこ
れらの吸着剤を用いる限り不十分である。
活性炭、マグネシア、酸化セリウム、酸化マンガン、陰
イオン交換樹脂等を用いる吸着法は、簡単な設備で処理
出来るために経済的である。しかし、肝心のセレン及び
/又はヒ素を選択性良く除去する機能は、従来公知のこ
れらの吸着剤を用いる限り不十分である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】吸着法は経済的である
が、従来公知の吸着剤では、吸着力及び/又は吸着容量
が低いという問題があるため、経済的な高度除去が難し
いという問題がある。更に4価のセレン及び5価のヒ素
は比較的除去できるが、6価のセレン及び3価のヒ素は
除去性が悪いという問題がある。さらに従来公知のこれ
らの吸着剤は、再生が難しいため、吸着剤の廃棄で、新
な問題が生じる。従って本発明の目的は、4価及び6価
のセレン、そして、3価及び5価のヒ素に対して、原子
価に拘わらず、吸着力及び吸着容量が高く、且つ、再生
が可能で、しかもそれ自体無毒性で、安価なセレン及び
/又はヒ素の吸着剤を開発することにある。
が、従来公知の吸着剤では、吸着力及び/又は吸着容量
が低いという問題があるため、経済的な高度除去が難し
いという問題がある。更に4価のセレン及び5価のヒ素
は比較的除去できるが、6価のセレン及び3価のヒ素は
除去性が悪いという問題がある。さらに従来公知のこれ
らの吸着剤は、再生が難しいため、吸着剤の廃棄で、新
な問題が生じる。従って本発明の目的は、4価及び6価
のセレン、そして、3価及び5価のヒ素に対して、原子
価に拘わらず、吸着力及び吸着容量が高く、且つ、再生
が可能で、しかもそれ自体無毒性で、安価なセレン及び
/又はヒ素の吸着剤を開発することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】 本発明は下記式(1)
〜(3) M2 + 1-xM3+ x(OH)2An- x/n・mH2O (1) (式中、M2 +及びM3+は、それぞれ2価金属イオン、3
価金属イオンを示し、A n-は、1価及び/又は2価のア
ニオンを示し、x及びmは、それぞれ次の範囲の数を示
す、0<x≦0.5,0≦m≦3)、 M2 + 1-xM3+ x- δ0 (2) (式中、M2 +、M3+及びxは、式(1)と同じ意味を表
し、δは、カチオン粒子欠陥量を示す)、 〔(Li)yM2+ z〕Al2(OH)6An- (y+2z)/n・m'H2O (3) (但し,式中、M2+及びAn-は式(1)と同じ意味を表
し、y,z及びm’は、それぞれ次の範囲の数を示す、0
<y≦1、0≦z<0.5、0≦m’≦3を示す)、で表
わされる固溶体の少くとも一種を有効成分として含有成
分として含有することを特徴とするセレンイオン及び/
又はヒ素イオンの除去剤を提供する。本発明はさらに、
上記除去剤を用いた、セレンイオン及び/又はヒ素イオ
ン含有液を、約0.5mm以上の最小直径を有する式
(1)〜(3)の中から選ばれた固溶体の少くとも一種
を充填した層に、接触時間10〜60分で通液すること
特徴とするセレンイオン及び/又はヒ素イオンの分離濃
縮方法を提供する。本発明によれば、セレンイオン及び
/又はヒ素イオン含有水から、経済的且つ、高度にセレ
ン及び/又はヒ素を原子価の違い(イオン種の違い)に
依らず、除去出来る、という効果を有する。
〜(3) M2 + 1-xM3+ x(OH)2An- x/n・mH2O (1) (式中、M2 +及びM3+は、それぞれ2価金属イオン、3
価金属イオンを示し、A n-は、1価及び/又は2価のア
ニオンを示し、x及びmは、それぞれ次の範囲の数を示
す、0<x≦0.5,0≦m≦3)、 M2 + 1-xM3+ x- δ0 (2) (式中、M2 +、M3+及びxは、式(1)と同じ意味を表
し、δは、カチオン粒子欠陥量を示す)、 〔(Li)yM2+ z〕Al2(OH)6An- (y+2z)/n・m'H2O (3) (但し,式中、M2+及びAn-は式(1)と同じ意味を表
し、y,z及びm’は、それぞれ次の範囲の数を示す、0
<y≦1、0≦z<0.5、0≦m’≦3を示す)、で表
わされる固溶体の少くとも一種を有効成分として含有成
分として含有することを特徴とするセレンイオン及び/
又はヒ素イオンの除去剤を提供する。本発明はさらに、
上記除去剤を用いた、セレンイオン及び/又はヒ素イオ
ン含有液を、約0.5mm以上の最小直径を有する式
(1)〜(3)の中から選ばれた固溶体の少くとも一種
を充填した層に、接触時間10〜60分で通液すること
特徴とするセレンイオン及び/又はヒ素イオンの分離濃
縮方法を提供する。本発明によれば、セレンイオン及び
/又はヒ素イオン含有水から、経済的且つ、高度にセレ
ン及び/又はヒ素を原子価の違い(イオン種の違い)に
依らず、除去出来る、という効果を有する。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
式(1)の化合物は、本発明者の宮田等が発明したハイド
ロタルサイト類に属するアニオン交換性の化合物である
(特公昭52−3353号公報)。M2 +(OH)2にM3
+が置換固溶した化合物であり、M3 +量に依存して、ア
ニオン交換容量が変化する。したがって、M3 +の最大固
溶量に近い組成で、セレン及び/又はヒ素イオン量をア
ニオン交換的に除去できることとなる。又、アニオン交
換性には選択性があり、1価<2価<3価<4価の順、
すなわち多価アニオンになる程高い選択性を示す。従っ
て、本発明の吸着剤のA n-にはCl-,NO3 -,Br-,
CH3COO-,SO4 2-,CO3 2-, SO4 2-,S
2O3 -2,フタル酸、フマル酸、マレイン酸等の1価又は
2価のアニオンを用いる。経済性、安全性、吸着性等の
点から、M2 +としてはMg2+及び/又はZn2+、M3+と
してはAl3+を用いることが特に好ましい。Αn-として
は吸着性、再生性、無毒性のすべてに優れているSO4
2-を用いることが特に好ましい。
式(1)の化合物は、本発明者の宮田等が発明したハイド
ロタルサイト類に属するアニオン交換性の化合物である
(特公昭52−3353号公報)。M2 +(OH)2にM3
+が置換固溶した化合物であり、M3 +量に依存して、ア
ニオン交換容量が変化する。したがって、M3 +の最大固
溶量に近い組成で、セレン及び/又はヒ素イオン量をア
ニオン交換的に除去できることとなる。又、アニオン交
換性には選択性があり、1価<2価<3価<4価の順、
すなわち多価アニオンになる程高い選択性を示す。従っ
て、本発明の吸着剤のA n-にはCl-,NO3 -,Br-,
CH3COO-,SO4 2-,CO3 2-, SO4 2-,S
2O3 -2,フタル酸、フマル酸、マレイン酸等の1価又は
2価のアニオンを用いる。経済性、安全性、吸着性等の
点から、M2 +としてはMg2+及び/又はZn2+、M3+と
してはAl3+を用いることが特に好ましい。Αn-として
は吸着性、再生性、無毒性のすべてに優れているSO4
2-を用いることが特に好ましい。
【0008】式(2)の化合物は、式(1)の化合物を
約300−1000℃好ましくは、約400−800℃
で焼成して得られるM2+OにM3+ を置換固溶した酸化
物固溶体である。この酸化物固溶体が水和反応により、
ハイドロタルサイト類にもどる時にセレン及び/又はヒ
素をアニオンAn-として取り込むものと推量される。経
済性、安全性、吸着性を考慮すると、M2+としてはMg
2+及び/又はZn2+,M3 +としては、Al3+が特に好ま
しい。
約300−1000℃好ましくは、約400−800℃
で焼成して得られるM2+OにM3+ を置換固溶した酸化
物固溶体である。この酸化物固溶体が水和反応により、
ハイドロタルサイト類にもどる時にセレン及び/又はヒ
素をアニオンAn-として取り込むものと推量される。経
済性、安全性、吸着性を考慮すると、M2+としてはMg
2+及び/又はZn2+,M3 +としては、Al3+が特に好ま
しい。
【0009】式(3)の化合物は、広い意味でハイドロ
タルサイト類に属する。Al(OH) 3の空いた八面体
位置に、Li+及び/又はM2+好ましくはLi+が浸入固
溶した浸入型固溶体である。An-は、浸入した金属量に
対応して変化し、アニオン交換性を示す〔C,J,Sern
a他,Clay and Clay Minerals,第3
0巻、No.3,第180ページ(1982年)〕。An-と
しては、式(1)と同様のアニオンを用いる。、
タルサイト類に属する。Al(OH) 3の空いた八面体
位置に、Li+及び/又はM2+好ましくはLi+が浸入固
溶した浸入型固溶体である。An-は、浸入した金属量に
対応して変化し、アニオン交換性を示す〔C,J,Sern
a他,Clay and Clay Minerals,第3
0巻、No.3,第180ページ(1982年)〕。An-と
しては、式(1)と同様のアニオンを用いる。、
【0010】本発明吸着剤の再生方法は、式(1)と式
(2)の固溶体の場合、Na2SO4等によるイオン交換
と、Na2CO3によるイオン交換後HCl、HNO3ある
いはH 2SO4の希薄水で更にイオン交換する方法の2つ
がある。An-がSO4 2-の場合は、Na2SO4、K2SO
4等のSO4 2-イオンでイオン交換すれば良い。An-がC
l-とかNO3 -のような1価の場合には、NaClとかN
aNO3のようなCl-とかNO3 -イオンでのイオン交換
はほとんど不可能である。したがって、選択性の高いC
O3 2-で1度セレン及び/又はヒ素をイオン交換した後
にCO3 2-を、HClとかHNO3による中和反応とイオ
ン交換反応を連続して行なわしめて、CO3 2 -をCO2と
して脱離し、その代わりに、Cl-とかNO3 -をAn-とし
てイオン交換させる。ただしこの方法は、中和反応で酸
により一部溶解ロスすることがある。
(2)の固溶体の場合、Na2SO4等によるイオン交換
と、Na2CO3によるイオン交換後HCl、HNO3ある
いはH 2SO4の希薄水で更にイオン交換する方法の2つ
がある。An-がSO4 2-の場合は、Na2SO4、K2SO
4等のSO4 2-イオンでイオン交換すれば良い。An-がC
l-とかNO3 -のような1価の場合には、NaClとかN
aNO3のようなCl-とかNO3 -イオンでのイオン交換
はほとんど不可能である。したがって、選択性の高いC
O3 2-で1度セレン及び/又はヒ素をイオン交換した後
にCO3 2-を、HClとかHNO3による中和反応とイオ
ン交換反応を連続して行なわしめて、CO3 2 -をCO2と
して脱離し、その代わりに、Cl-とかNO3 -をAn-とし
てイオン交換させる。ただしこの方法は、中和反応で酸
により一部溶解ロスすることがある。
【0011】式(2)の酸化物固溶体の再生は、Na2
CO3等のCO3 2-でセレンイオン及び/又はヒ素イオン
をイオン交換後、約300−1000℃、好ましくは約
400−800℃で焼成することにより実施できる。
CO3等のCO3 2-でセレンイオン及び/又はヒ素イオン
をイオン交換後、約300−1000℃、好ましくは約
400−800℃で焼成することにより実施できる。
【0012】本発明吸着剤を用いたセレンイオン及び/
又はヒ素イオンの除去方法としては、公知の種々の方法
を適用できる。しかし、設備の単純化、操作の容易性を
可能とするため、短径が約0.5mm以上、好ましくは
約1mm以上の球形又は円柱状に造粒された吸着剤を用
いることが好ましい、さらに好ましくは、該造粒吸着剤
を、カラムに充填し、接触時間を約5〜60分、好まし
くは約20分〜60分に保って、連続的に、セレンイオ
ン及び/又はヒ素イオン含有液を通液することにより実
施することが好ましい。
又はヒ素イオンの除去方法としては、公知の種々の方法
を適用できる。しかし、設備の単純化、操作の容易性を
可能とするため、短径が約0.5mm以上、好ましくは
約1mm以上の球形又は円柱状に造粒された吸着剤を用
いることが好ましい、さらに好ましくは、該造粒吸着剤
を、カラムに充填し、接触時間を約5〜60分、好まし
くは約20分〜60分に保って、連続的に、セレンイオ
ン及び/又はヒ素イオン含有液を通液することにより実
施することが好ましい。
【0013】本発明の吸着剤は公知の方法を用いて製造
できる。例えば式(1)の固溶体は、M 2+とM3+の水溶液
のpHを約7以上に保って、共沈させることにより合成
出来る。この際、M2+とM3+の対イオンとしては、目的
とするAn-に対応するCl-、NO3 -あるいはSO4 2-を
用いる。或は、式 (1)のAn-がCO3 2-である式(1)の
固溶体をHCl,HNO3あるいはH2SO4で中和−イオ
ン交換する方法に依っても製造出来る。
できる。例えば式(1)の固溶体は、M 2+とM3+の水溶液
のpHを約7以上に保って、共沈させることにより合成
出来る。この際、M2+とM3+の対イオンとしては、目的
とするAn-に対応するCl-、NO3 -あるいはSO4 2-を
用いる。或は、式 (1)のAn-がCO3 2-である式(1)の
固溶体をHCl,HNO3あるいはH2SO4で中和−イオ
ン交換する方法に依っても製造出来る。
【0014】式(2)の固溶体は、式(1)の固溶体を約
300−1000℃で焼成することにより製造出来る。
300−1000℃で焼成することにより製造出来る。
【0015】式(3)の固溶体は、水酸化アルミニウムと
Li2CO3,LiCl,LiNO3,Li2SO4等のLi
化合物と水媒体で、約80℃以上、好ましくは約100
〜200℃で約1時間以上水熱処理することにより、製
造できる。M2 +を含む式(3)の固溶体の製造は、前記水
媒体に、MgCl2、Mg(NO3)2あるいはMgSO4を添
加した後、同様に加熱処理することにより製造できる。
Li2CO3,LiCl,LiNO3,Li2SO4等のLi
化合物と水媒体で、約80℃以上、好ましくは約100
〜200℃で約1時間以上水熱処理することにより、製
造できる。M2 +を含む式(3)の固溶体の製造は、前記水
媒体に、MgCl2、Mg(NO3)2あるいはMgSO4を添
加した後、同様に加熱処理することにより製造できる。
【0016】前述の本発明吸着剤の造粒は、公知の 方
法を適用すれば良く、例えば水又は、水と、CMC,P
VA,ベーマイト等の公知のバインダ−との混合物と本
発明吸着剤を、混錬後、転動造粒、押出し造粒等の成形
機により成形後、必要に応じ球形機による造粒物の球形
化を行った後、乾燥することにより、実施出来る。
法を適用すれば良く、例えば水又は、水と、CMC,P
VA,ベーマイト等の公知のバインダ−との混合物と本
発明吸着剤を、混錬後、転動造粒、押出し造粒等の成形
機により成形後、必要に応じ球形機による造粒物の球形
化を行った後、乾燥することにより、実施出来る。
【0017】
【実施例】次に本発明を実施例により具体的に説明する
が、本発明は、これらの実施例に限定されるものではな
い。以下の各例において、%は特に断りの無い限り重量
%を意味する。
が、本発明は、これらの実施例に限定されるものではな
い。以下の各例において、%は特に断りの無い限り重量
%を意味する。
【0018】
【実施例1】 セレンの除去 塩化マグネシウムと塩化アルミニウムの混合水溶液(M
g2+=1.0モル/リットル、Al3+=0.5モル/リッ
トル)1リットルと、水酸化ナトリウム水溶液(4モル
/リットル)とを、pHを約10−11の範囲に保ちな
がら、予め約1リットルの水を入れた、容量5リットル
の反応容器に、攪拌下、注加、反応させた。この後、濾
過、水洗、乾燥、粉砕した。この物の化学組成は、次の
通りであった。 Mg0 . 67Al0 . 33(OH)2〔Cl0 . 31,(CO3)0 . 01〕0.62H2O (A) このCl型ハイドロタルサイトの粉末1.0gをセレン
が4価の亜セレン酸ナトリウムと、6価のセレン酸ナト
リウムとの2種類の水溶液(Se=1.5mg/リット
ル)1リットルに加え、マグネチックスタ−ラ−で攪拌
しながら、セレン濃度の経時変化を測定した。セレン濃
度は、1CP−MS法で測定した。その結果、10分後
には4価セレンの98%、60分後には99%が除去さ
れ、6価のセレンは、10分後に97%、60分後に1
00%除去された。
g2+=1.0モル/リットル、Al3+=0.5モル/リッ
トル)1リットルと、水酸化ナトリウム水溶液(4モル
/リットル)とを、pHを約10−11の範囲に保ちな
がら、予め約1リットルの水を入れた、容量5リットル
の反応容器に、攪拌下、注加、反応させた。この後、濾
過、水洗、乾燥、粉砕した。この物の化学組成は、次の
通りであった。 Mg0 . 67Al0 . 33(OH)2〔Cl0 . 31,(CO3)0 . 01〕0.62H2O (A) このCl型ハイドロタルサイトの粉末1.0gをセレン
が4価の亜セレン酸ナトリウムと、6価のセレン酸ナト
リウムとの2種類の水溶液(Se=1.5mg/リット
ル)1リットルに加え、マグネチックスタ−ラ−で攪拌
しながら、セレン濃度の経時変化を測定した。セレン濃
度は、1CP−MS法で測定した。その結果、10分後
には4価セレンの98%、60分後には99%が除去さ
れ、6価のセレンは、10分後に97%、60分後に1
00%除去された。
【0019】
【実施例2】 セレンの除去 実施例1に於て、塩化マグネシウムと塩化アルミニウム
の混合水溶液の代りに、硫酸マグネシウムと硫酸アルミ
ニウムをそれぞれ同一比率で含有する同一量の混合水溶
液を用いた以外は、実施例1と同様に操作して、下記の
組成のSO4型ハイドロサイト類を合成した。 Mg0.67Al0 . 33(OH)2〔(SO4)0 . 16(CO3)0 . 005〕0.35H2O (B) このSO4型ハイドロタルサイト類の粉末1.0gを実
施例1と同じ方法で4価と6価のセレンに対する除去率
を測定した。その結果、4価のセレンは、10分後に9
0%、60分後には95%が除去された。6価のセレン
は、10分後に85%、60分後に91%が除去され
た。
の混合水溶液の代りに、硫酸マグネシウムと硫酸アルミ
ニウムをそれぞれ同一比率で含有する同一量の混合水溶
液を用いた以外は、実施例1と同様に操作して、下記の
組成のSO4型ハイドロサイト類を合成した。 Mg0.67Al0 . 33(OH)2〔(SO4)0 . 16(CO3)0 . 005〕0.35H2O (B) このSO4型ハイドロタルサイト類の粉末1.0gを実
施例1と同じ方法で4価と6価のセレンに対する除去率
を測定した。その結果、4価のセレンは、10分後に9
0%、60分後には95%が除去された。6価のセレン
は、10分後に85%、60分後に91%が除去され
た。
【0020】
【実施例3】 セレンの除去 実施例1で合成されたCl型ハイドロタルサイト類をN
a2CO3水溶液でイオン交換(洗浄)してCO3型のハ
イドロタルサイト類を製造した。この物を濾過、乾燥、
粉砕し、ついで700℃で1時間焼成した。この物の粉
末X線パターンは、MgOと同じであり、化学組成は次
の通りであった。 Mg0 . 67Al0 . 33- δO (C) この粉末1.0gを用い、実施例1と同様に操作して、
セレン除去率を測定した。その結果、4価のセレンは、
10分後に32%、60分後には99%が除去された。
6価のセレンは、10分後に52%、60分後に99%
除去された。
a2CO3水溶液でイオン交換(洗浄)してCO3型のハ
イドロタルサイト類を製造した。この物を濾過、乾燥、
粉砕し、ついで700℃で1時間焼成した。この物の粉
末X線パターンは、MgOと同じであり、化学組成は次
の通りであった。 Mg0 . 67Al0 . 33- δO (C) この粉末1.0gを用い、実施例1と同様に操作して、
セレン除去率を測定した。その結果、4価のセレンは、
10分後に32%、60分後には99%が除去された。
6価のセレンは、10分後に52%、60分後に99%
除去された。
【0021】
【実施例4】 セレンの除去 40gの水酸化アルミニウム(ジプサイト)と100g
の硫酸リチウムを1リットルのオートクレーブに入れ、
120℃で8時間水熱処理を行った。その後、濾過、水
洗、乾燥した粉末のX線回折パターンを測定した。その
結果、ハイドロタルサイトと同様のパターンを示した。
この物の化学組成は次の通りであった。 Li0 . 98Al2(OH)6 (SO4)0 . 49・0.20H2O (D) この物の粉末1.0gを用い、実施例1と同様に操作し
て、セレン除去率を測定した。その結果、4価のセレン
は、10分後に97%、60分後には100%が除去され
た。6価のセレンは、10分後に95%、60分後に10
0%が除去された。
の硫酸リチウムを1リットルのオートクレーブに入れ、
120℃で8時間水熱処理を行った。その後、濾過、水
洗、乾燥した粉末のX線回折パターンを測定した。その
結果、ハイドロタルサイトと同様のパターンを示した。
この物の化学組成は次の通りであった。 Li0 . 98Al2(OH)6 (SO4)0 . 49・0.20H2O (D) この物の粉末1.0gを用い、実施例1と同様に操作し
て、セレン除去率を測定した。その結果、4価のセレン
は、10分後に97%、60分後には100%が除去され
た。6価のセレンは、10分後に95%、60分後に10
0%が除去された。
【0022】
【比較例1】 セレンの除去 実施例1で得られた式(A)の化合物を、フェロシアン
化カリウムK4〔Fe(CN)6〕水溶液を用いて、イオ
ン交換し、その後、水洗、乾燥、粉砕して下記組成の化
合物を得た。 Mg0 . 67Al0 . 33(OH)2〔Fe(CN)6〕4- 0 . 083・0.58H2O (E) この粉末1.0gを用い、実施例1と同様に操作して、
セレン除去率を測定した。その結果、4価のセレンは、
10分後に25%、60分後に38%が除去された。6価
のセレンは、10分後に20%、60分後に31%が除去
された。
化カリウムK4〔Fe(CN)6〕水溶液を用いて、イオ
ン交換し、その後、水洗、乾燥、粉砕して下記組成の化
合物を得た。 Mg0 . 67Al0 . 33(OH)2〔Fe(CN)6〕4- 0 . 083・0.58H2O (E) この粉末1.0gを用い、実施例1と同様に操作して、
セレン除去率を測定した。その結果、4価のセレンは、
10分後に25%、60分後に38%が除去された。6価
のセレンは、10分後に20%、60分後に31%が除去
された。
【0023】
【比較例2】 セレンの除去 実施例1で用いたのと同じセレン(IV)とセレン(VI)
の各水溶液に、共沈剤として塩化第2鉄をFe換算で7
00mg添加し、pHを約6〜7に調整した後、60分間
室温(約25℃)で撹拌した。この後ろ過し、ろ液中の
セレン濃度を測定した。その結果、セレンの除去率は4
価のセレンが92%、6価のセレンが8%であった。
の各水溶液に、共沈剤として塩化第2鉄をFe換算で7
00mg添加し、pHを約6〜7に調整した後、60分間
室温(約25℃)で撹拌した。この後ろ過し、ろ液中の
セレン濃度を測定した。その結果、セレンの除去率は4
価のセレンが92%、6価のセレンが8%であった。
【0024】
【実施例5】 ヒ素の除去 セレンの代わりに、ヒ素として、3価の亜ヒ酸カリウム
と5価のヒ酸カリウムを、それぞれ、1.5mg/リッ
トルの濃度に調整した2種類の水溶液各1リットルを用
意した。それぞれの水溶液に式(A)のCl型ハイドロ
タルサイト粉末1.0gを加え、実施例1と同様に操作
して、ヒ素濃度の経時変化を、1CP−MS法で測定し
た。その結果、10分後に3価のヒ素の52%、60分後
に70%が除去された。5価のヒ素は、10分後に64
%、60分後に93%が除去された。
と5価のヒ酸カリウムを、それぞれ、1.5mg/リッ
トルの濃度に調整した2種類の水溶液各1リットルを用
意した。それぞれの水溶液に式(A)のCl型ハイドロ
タルサイト粉末1.0gを加え、実施例1と同様に操作
して、ヒ素濃度の経時変化を、1CP−MS法で測定し
た。その結果、10分後に3価のヒ素の52%、60分後
に70%が除去された。5価のヒ素は、10分後に64
%、60分後に93%が除去された。
【0025】
【実施例6】 ヒ素の除去 実施例2で得られた式(B)のSO4型ハイドロタルサ
イト1.0グラム用い、実施例5と同様に操作して、ヒ
素濃度の経時変化を測定した。その結果、3価のヒ素は
10分後に68%、60分後に81%が除去された。5価
のヒ素は、10分後に85%、60分後に91%が除去さ
れた。
イト1.0グラム用い、実施例5と同様に操作して、ヒ
素濃度の経時変化を測定した。その結果、3価のヒ素は
10分後に68%、60分後に81%が除去された。5価
のヒ素は、10分後に85%、60分後に91%が除去さ
れた。
【0026】
【実施例7】 ヒ素の除去 実施例1に於て、塩化マグネシウムの代わりに、塩化亜
鉛を用い、pH=8〜9に保って反応させた以外は、実
施例1と同様に操作してハイドロタルサイト類を合成し
た。次いで、Na2CO3水溶液で、洗浄して、ClをCO3
型にイオン交換した後、濾過、洗浄、乾燥し、この物を
600℃で1時間焼成した。この物の粉末X線回析パタ
ーンを測定した結果はZnOとほぼ同じであった。この
物の化学組成は、次の通りであった。 Zn0 . 67Al0 . 33- δO (F) この粉末1.0gを用い、実施例5と同様に操作して、
ヒ素の除去率を測定した。その結果、3価のヒ素は、10
分後に48%、60分後には70%が除去された。5価の
ヒ素は、10分後に82%、60分後に88%が除去され
た。
鉛を用い、pH=8〜9に保って反応させた以外は、実
施例1と同様に操作してハイドロタルサイト類を合成し
た。次いで、Na2CO3水溶液で、洗浄して、ClをCO3
型にイオン交換した後、濾過、洗浄、乾燥し、この物を
600℃で1時間焼成した。この物の粉末X線回析パタ
ーンを測定した結果はZnOとほぼ同じであった。この
物の化学組成は、次の通りであった。 Zn0 . 67Al0 . 33- δO (F) この粉末1.0gを用い、実施例5と同様に操作して、
ヒ素の除去率を測定した。その結果、3価のヒ素は、10
分後に48%、60分後には70%が除去された。5価の
ヒ素は、10分後に82%、60分後に88%が除去され
た。
【0027】
【比較例3】 ヒ素の除去 実施例5で用いたのと同じヒ素(III)とヒ素(V)の
各水溶液に、共沈剤として硫酸アルミニウムをアルミニ
ウム換算で50mg添加し、pHを約3〜5に調整した後、
60分間室温(約25℃)で撹拌した。この後ろ過し、
ろ液中のヒ素濃度を測定した。ヒ素の除去率は、3価の
ヒ素で12%、5価のヒ素で62%であった。
各水溶液に、共沈剤として硫酸アルミニウムをアルミニ
ウム換算で50mg添加し、pHを約3〜5に調整した後、
60分間室温(約25℃)で撹拌した。この後ろ過し、
ろ液中のヒ素濃度を測定した。ヒ素の除去率は、3価の
ヒ素で12%、5価のヒ素で62%であった。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、設備量が少く、操作が
容易な吸着法で、低濃度のセレン及び/又はヒ素を高度
に除去できるセレンイオン及びヒ素イオンの除去剤及び
除去方法が提供される。しかも、従来の方法では、6価
のセレン及び3価のヒ素に対する除去性が極めて貧困で
あったが、6価のセレン及び3価のヒ素に対しても顕著
に改善された除去を達成できる除去剤及び除去方法が提
供される。さらに本発明によれば、容易に再生利用でき
る除去剤が提供される。
容易な吸着法で、低濃度のセレン及び/又はヒ素を高度
に除去できるセレンイオン及びヒ素イオンの除去剤及び
除去方法が提供される。しかも、従来の方法では、6価
のセレン及び3価のヒ素に対する除去性が極めて貧困で
あったが、6価のセレン及び3価のヒ素に対しても顕著
に改善された除去を達成できる除去剤及び除去方法が提
供される。さらに本発明によれば、容易に再生利用でき
る除去剤が提供される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小嶋 勉 福岡県京都郡刈田町京町2丁目15−5 (72)発明者 谷崎 定二 北九州市小倉南区葛原本町3丁目6−17− 201 (72)発明者 橋本 昭雄 北九州市小倉南区中曽根東4丁目12−6 (72)発明者 神代 和幸 北九州市門司区柳原町9丁目1−508 (72)発明者 江口 征夫 福岡県遠賀郡岡垣町大字黒山1170−255 (72)発明者 鈴木 學 北九州市小倉南区守垣3丁目1−11−306 Fターム(参考) 4D017 AA01 BA13 CA05 CA17 CB01 DA01 EA01 4D024 AA02 AA04 AB17 BA05 BA12 BA13 BA14 BB01 BC01 CA01 DB03 DB19 DB20 4D038 AA02 AA04 AA08 AB70 BA02 BB06 BB08 BB13 BB17 4G066 AA13A AA13B AA16A AA16B AA17A AA17B AA20A AA20B AA27A AA27B AA43A AA43B AA47A AA47B AA53A AA53B AA63A AA63B BA09 CA46 DA08 EA20
Claims (5)
- 【請求項1】 下記式(1)〜(3) M2 + 1-xM3+ x(OH)2An- x/n・mH2O (1) (式中、M2 +及びM3+は、それぞれ2価金属イオン、3
価金属イオンを示し、A n-は、1価及び/又は2価のア
ニオンを示し、x及びmは、それぞれ次の範囲の数を示
す、0<x≦0.5,0≦m≦3)、 M2 + 1-xM3+ x- δ0 (2) (式中、M2 +、M3+及びxは、式(1)と同じ意味を表
し、δは、カチオン粒子欠陥量を示す)、 〔(Li)yM2+ z〕Al2(OH)6An- (y+2z)/n・m'H2O (3) (但し,式中、M2+及びAn-は式(1)と同じ意味を表
し、y,z及びm’は、それぞれ次の範囲の数を示す、0
<y≦1、0≦z<0.5、0≦m’≦3を示す)、で表
わされる固溶体の少くとも一種を有効成分として含有す
ることを特徴とするセレンイオン及び/又はヒ素イオン
の除去剤。 - 【請求項2】 請求項1の式(1)及び式(3)におけ
るAn-が、SO4 2-であることを特徴とする請求項1記
載の除去剤。 - 【請求項3】 請求項1記載の式(1)、式(2)及び
式(3)において、M2 +がMg2+及び/又はZn2+であ
り、M3+がAl3+及び/又はFe3+であることを特徴と
する請求項1記載の除去剤。 - 【請求項4】 請求項1記載の式(1)〜(3)の固溶
体が、最小直径約0.5mm以上の球状又は円柱状に造粒
されていることを特徴とする請求項1記載の除去剤。 - 【請求項5】 セレンイオン及び/又はヒ素イオン含有
液を、約0.5mm以上の最小直径を有する式(1)〜
(3)の中から選ばれた固溶体の少くとも一種を充填し
た層に、接触時間10〜60分で通液すること特徴とす
るセレンイオン及び/又はヒ素イオンの分離濃縮方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3646299A JP2000233188A (ja) | 1999-02-15 | 1999-02-15 | セレンイオン及びヒ素イオンの除去剤とその使用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3646299A JP2000233188A (ja) | 1999-02-15 | 1999-02-15 | セレンイオン及びヒ素イオンの除去剤とその使用 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000233188A true JP2000233188A (ja) | 2000-08-29 |
Family
ID=12470494
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3646299A Pending JP2000233188A (ja) | 1999-02-15 | 1999-02-15 | セレンイオン及びヒ素イオンの除去剤とその使用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000233188A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006080467A1 (ja) * | 2005-01-28 | 2006-08-03 | Kyoto University | ハイドロタルサイト様化合物、臭化物イオン交換体、及びその利用 |
WO2008015784A1 (fr) * | 2006-07-31 | 2008-02-07 | Jdc Corporation | Matériau particulaire de type hydrotalcite et son procédé de fabrication |
JP2009034564A (ja) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Jdc Corp | アルカリ溶液中でイオン化する物質xの吸着剤および分離方法 |
JP2009166021A (ja) * | 2007-12-21 | 2009-07-30 | Tosoh Corp | セレン処理剤およびセレン含有水の処理方法 |
JP2009178682A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 選択吸着剤およびその製造方法 |
US9216310B2 (en) | 2004-03-16 | 2015-12-22 | Waseda University | Hydrotalcite like substance, process for producing the same and method of immobilizing hazardous substance |
-
1999
- 1999-02-15 JP JP3646299A patent/JP2000233188A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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EP2055675A4 (en) * | 2006-07-31 | 2011-04-20 | Japan Dev & Construction | HYDROTALCIT-SIMILAR PARTICULATE MATERIAL AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF |
JP5201680B2 (ja) * | 2006-07-31 | 2013-06-05 | 日本国土開発株式会社 | ハイドロタルサイト様粒状体およびその製造方法 |
US9718698B2 (en) | 2006-07-31 | 2017-08-01 | Jdc Corporation | Hydrotalcite-like particulate material and method for production thereof |
JP2009034564A (ja) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Jdc Corp | アルカリ溶液中でイオン化する物質xの吸着剤および分離方法 |
JP2009166021A (ja) * | 2007-12-21 | 2009-07-30 | Tosoh Corp | セレン処理剤およびセレン含有水の処理方法 |
JP2009178682A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 選択吸着剤およびその製造方法 |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060828 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
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|
A02 | Decision of refusal |
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