JP5847182B2 - 陽イオン吸着剤とそれを用いた溶液の処理方法 - Google Patents
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Description
吸着率(%)=(ACA−BCA)/ACA×100
陽イオン吸着剤によるCsイオンの吸着率は95%以上であることがより好ましく、99%以上であることがさらに好ましい。Csイオンの吸着率(回収率)が高いほど、原子力施設からの廃水の無害化に対してより高い効果を発揮する。
誘導結合型プラズマ処理により酸化タングステン微粒子を製造した。得られた酸化タングステン微粒子のBET比表面積は41.1m2/gであった。このBET比表面積から換算した粒径は、約20nmであった。
誘導結合型プラズマ処理により酸化タングステン微粒子を製造した。得られた酸化タングステン微粒子のBET比表面積は91.3m2/gであった。このBET比表面積から換算した粒径は約9nmであった。
誘導結合型プラズマ処理により酸化タングステン微粒子を製造した。得られた酸化タングステン微粒子のBET比表面積は91.3m2/gであった。この酸化タングステン微粒子1gを水10mlに分散させて水系分散液とした。この陽イオン吸着剤を含む水系分散液を、Srイオンを含有する溶液10mlに添加し、さらにスターラーで4時間撹拌し、その後静置した。静置後の溶液には沈殿物が生成していた。静置後の溶液から上澄み液を分取し、ICP質量分析法によりSrイオンの含有量を測定した。その結果、Srイオンの含有量0.005ppmであり、酸化タングステン微粒子(吸着剤)によるSrイオンの吸着率は99.9%以上であることが確認された。
実施例9で処理した被処理溶液から上澄み液を除去し、生成した沈殿物を分離した。分離した沈殿物に両性系エマルジョン型凝集剤を添加した。沈殿物の容積は添加前の1/2程度まで小さくなり、沈殿物の取扱い性が大きく向上することが確認された。
誘導結合型プラズマ処理により酸化タングステン微粒子を製造した。得られた酸化タングステン微粒子のBET比表面積は41.1m2/gであった。このBET比表面積から換算した粒径は、約20nmであった。
Claims (14)
- WO 3 、W 20 O 58 、W 18 O 49 、およびWO 2 から選ばれる少なくとも1つの化合物形態を有し、BET比表面積が11m2/g以上300m2/g以下の範囲である酸化タングステン微粒子を具備し、
前記酸化タングステン微粒子のBET比表面積から換算した粒径が2.7nm以上75nm以下の範囲であり、
吸着する陽イオンがセシウム(Cs)イオン、ストロンチウム(Sr)イオン、ヨウ素(I)イオン、およびリチウム(Li)イオンから選ばれる少なくとも1つのイオンであることを特徴とする陽イオン吸着剤。 - 請求項1記載の陽イオン吸着剤において、
前記酸化タングステン微粒子は、前記化合物形態としてWO3を有することを特徴とする陽イオン吸着剤。 - 請求項1または請求項2記載の陽イオン吸着剤において、
前記吸着する陽イオンがセシウム(Cs)イオンであり、ナトリウム(Na)イオンが共存する環境下で、前記ナトリウム(Na)イオンの吸着率より前記セシウム(Cs)イオンの吸着率が高いことを特徴とする陽イオン吸着剤。 - 請求項1または請求項2記載の陽イオン吸着剤において、
前記吸着する陽イオンがストロンチウム(Sr)イオンであり、ナトリウム(Na)イオンが共存する環境下で、前記ナトリウム(Na)イオンの吸着率より前記ストロンチウム(Sr)イオンの吸着率が高いことを特徴とする陽イオン吸着剤。 - 請求項1または請求項2記載の陽イオン吸着剤において、
前記吸着する陽イオンがセシウム(Cs)イオンおよびストロンチウム(Sr)イオンから選ばれる少なくとも1つのイオンであり、マグネシウム(Mg)イオン、カルシウム(Ca)イオン、およびカリウム(K)イオンから選ばれる少なくとも1つのイオンが共存する環境下で、前記マグネシウム(Mg)イオン、カルシウム(Ca)イオン、およびカリウム(K)イオンから選ばれる少なくとも1つのイオンの吸着率より前記セシウム(Cs)イオンおよびストロンチウム(Sr)イオンから選ばれる少なくとも1つのイオンの吸着率が高いことを特徴とする陽イオン吸着剤。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか1項記載の陽イオン吸着剤において、
前記酸化タングステン微粒子は水系分散媒中に分散されていることを特徴とする陽イオン吸着剤。 - 請求項1または請求項2記載の陽イオン吸着剤を、回収対象の陽イオンを含有する被処理溶液に添加し、前記陽イオンを前記陽イオン吸着剤に吸着させる工程と、
前記陽イオンを吸着した前記陽イオン吸着剤を沈殿させる工程と、
生成した沈殿物を前記被処理溶液から分離し、前記被処理溶液中から前記陽イオンを回収する工程と
を具備すること特徴とする溶液の処理方法。 - 請求項7記載の溶液の処理方法において、
前記陽イオン吸着剤は水系分散媒中に分散されており、前記陽イオン吸着剤を含む分散液を前記被処理溶液に添加することを特徴とする溶液の処理方法。 - 請求項7または請求項8記載の溶液の処理方法において、
前記陽イオン吸着剤を添加した前記被処理溶液または前記沈殿物を、有機凝集剤を用いて処理することを特徴とする溶液の処理方法。 - 請求項7ないし請求項9のいずれか1項記載の溶液の処理方法において、
前記陽イオンは、セシウム(Cs)イオン、ストロンチウム(Sr)イオン、ヨウ素(I)イオン、およびリチウム(Li)イオンから選ばれる少なくとも1つのイオンであることを特徴とする溶液の処理方法。 - 請求項7ないし請求項9のいずれか1項記載の溶液の処理方法において、
前記陽イオンはセシウム(Cs)イオンであり、かつ前記被処理溶液は前記セシウム(Cs)イオンと共にナトリウム(Na)イオンを含有し、
前記陽イオン吸着剤による前記ナトリウム(Na)イオンの吸着率より前記セシウム(Cs)イオンの吸着率が高いことを特徴とする溶液の処理方法。 - 請求項7ないし請求項9のいずれか1項記載の溶液の処理方法において、
前記陽イオンはストロンチウム(Sr)イオンであり、かつ前記被処理溶液は前記ストロンチウム(Sr)イオンと共にナトリウム(Na)イオンを含有し、
前記陽イオン吸着剤による前記ナトリウム(Na)イオンの吸着率より前記ストロンチウム(Sr)イオンの吸着率が高いことを特徴とする溶液の処理方法。 - 請求項7ないし請求項9のいずれか1項記載の溶液の処理方法において、
前記陽イオンはセシウム(Cs)イオンおよびストロンチウム(Sr)イオンから選ばれる少なくとも1つのイオンであり、かつ前記被処理溶液は前記セシウム(Cs)イオンおよびストロンチウム(Sr)イオンから選ばれる少なくとも1つのイオンと共に、マグネシウム(Mg)イオン、カルシウム(Ca)イオン、およびカリウム(K)イオンから選ばれる少なくとも1つのイオンを含有し、
前記陽イオン吸着剤による前記マグネシウム(Mg)イオン、カルシウム(Ca)イオン、およびカリウム(K)イオンから選ばれる少なくとも1つのイオンの吸着率より前記セシウム(Cs)イオンおよびストロンチウム(Sr)イオンから選ばれる少なくとも1つのイオンの吸着率が高いことを特徴とする溶液の処理方法。 - 請求項7ないし請求項9のいずれか1項記載の溶液の処理方法において、
前記被処理溶液はセシウム(Cs)イオンを含有する海水であり、前記陽イオン吸着剤による前記セシウム(Cs)イオンの吸着率が90%以上であることを特徴とする溶液の処理方法。
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