JPH10202117A

JPH10202117A - Ｃｓイオン用吸着剤

Info

Publication number: JPH10202117A
Application number: JP9024260A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Yamamoto; 則幸山本; Hideki Kato; 秀樹加藤
Original assignee: Toagosei Co Ltd
Current assignee: Toagosei Co Ltd
Priority date: 1997-01-23
Filing date: 1997-01-23
Publication date: 1998-08-04

Abstract

(57)【要約】【課題】耐放射線性、耐酸性に優れ、強酸性溶液中で使
用する場合又はナトリウムイオン等の他の陽イオンが多
量に共存する場合であってもＣｓイオンに対して高い吸
着能を有するＣｓイオン用吸着剤を提供する。【解決手段】下式で表される結晶性リン酸塩化合物、及
びアルコキシシラン又はその加水分解物からなる混合物
を７５０℃以上かつ１５００℃以下の温度範囲で焼成す
るか、又はその後、酸と接触させて得られる無機イオン
交換体からなるＣｓイオン用吸着剤。Ｍ¹ _xＨ_2-xＭ²（ＰＯ₄）₂・ｎＨ₂Ｏ（但し、Ｍ¹はリチウム、ナトリウム又はカリウムであ
り、Ｍ²はジルコニウム又はチタンであり、ｘは１．５
≦ｘ≦２．０であり、ｎは０≦ｎ≦である。）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特定の無機イオン
交換体からなるＣｓイオン用吸着剤に関するものであ
り、原子力発電所や核燃料再処理工場等の原子力施設等
より排出されるＣｓイオンを含有する廃液の処理に特に
有用である。

【０００２】

【従来の技術】現在、イオン交換体として、イオン交換
樹脂が広く用いられているが、これは耐放射線性に乏し
いため、強放射線下では使用出来ないという欠点があ
る。一方、イオン交換樹脂に比較して、無機イオン交換
体は、耐熱性に優れると共に強放射線下における安定性
が優れており、強放射線廃液からＣｓを効率良く分離す
ることが期待されている。Ｃｓイオンを吸着できる無機
イオン交換体として、モルデナイト、クリノプチロライ
トなどのゼオライト化合物が知られている。しかし、こ
れらゼオライトは酸性溶液中では吸着性能が低く、しか
も耐酸性に劣り材料自身が溶解するため、酸溶液中のＣ
ｓイオンを吸着できない。また、アンチモン酸もＣｓイ
オンを吸着できる無機イオン交換体として知られている
が、ナトリウムイオン等の陽イオンが多量に共存する場
合、Ｃｓイオンの吸着能が著しく低下する。更にまた、
α−リン酸ジルコニウムやα−リン酸チタンなどの層状
４価金属リン酸塩が知られているが、耐酸性に優れるも
のの、Ｃｓ吸着性能が十分ではない。

【０００３】

【本発明が解決しようとする課題】本発明者らは、従来
のイオン交換体が有する上記の問題を解決し、耐放射線
性、耐酸性に優れ、強酸性溶液中で使用する場合又はナ
トリウムイオン等の他の陽イオンが多量に共存する場合
であってもＣｓイオンに対して高い吸着能を有するＣｓ
イオン用吸着剤を提供することを課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者等は鋭意検討し
た結果、特定の結晶性リン酸塩化合物をアルコキシシラ
ン又はその加水分解物と共に特定の温度範囲で焼成して
得られる無機イオン交換体が極めて優れていることを見
出し、本発明を完成するに至った。

【０００５】即ち、本発明は、下式〔１〕で表される結
晶性リン酸塩化合物、及びアルコキシシラン又はその加
水分解物からなる混合物を７５０℃以上かつ１５００℃
以下の温度範囲で焼成するか、又はその後、酸と接触さ
せて得られる無機イオン交換体からなるＣｓイオン用吸
着剤に関するものである。Ｍ¹ _xＨ_2-xＭ²（ＰＯ₄）₂・ｎＨ₂Ｏ〔１〕（但し、Ｍ¹はリチウム、ナトリウム及びカリウムの群
から選ばれる少なくとも一種のアルカリ金属イオンであ
り、Ｍ²はジルコニウム及びチタンの群から選ばれる少
なくとも一種の金属であり、ｘは１．５≦ｘ≦２．０の
範囲の数であり、ｎは０以上かつ１以下の数である。）

【０００６】○結晶性リン酸塩化合物本発明における結晶性リン酸塩化合物は上式〔１〕で表
される化合物であり、Ｍ¹はリチウム、ナトリウム及び
カリウムの群から選ばれる少なくとも一種のアルカリ金
属イオンであり、ナトリウム及びカリウムが好ましく、
Ｃｓに対する吸着特性が優れることから、これらの中で
もナトリウムが最も好ましい。Ｍ²はジルコニウム及び
チタンの群から選ばれる少なくとも一種の４価金属であ
り、ジルコニウムが好ましい。ｘは１．５≦ｘ≦２．０
の範囲の数であり、この範囲の数である場合に限り、本
発明の優れた吸着剤を得ることができる。ｎは０以上か
つ１以下の数であるが、本発明における焼成工程で水は
すべて気化するため、本発明の吸着剤に大きな影響はな
い。

【０００７】本発明における結晶性リン酸塩化合物の製
法に特に制限はなく、公知のいずれの製法を実施しても
良く、その一例として、次のような方法がある。まず、
リン酸水溶液と、炭酸ジルコニル、オキシ塩化ジルコニ
ウム等のジルコニウム塩、或いは硫酸チタニル、四塩化
チタン等のチタン塩とを混合し、反応させる方法等によ
り得られるＨ₂Ｍ²（ＰＯ₄）₂・ｎＨ₂Ｏを、水酸化
リチウム水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリ
ウム水溶液等のリチウム、ナトリウム及びカリウムの群
から選ばれた少なくとも一種のアルカリ金属イオンを含
有する水溶液と接触させることにより得ることができ
る。

【０００８】また、炭酸ジルコニル又は硫酸チタン等の
ジルコニウム及びチタンの群から選ばれる少なくとも一
種の金属の金属塩と希薄燐酸とを反応させて非晶質の化
合物を得る第一段の反応と、これにより得た非晶質化合
物を濾過、洗浄して分離し、この化合物をリチウムイオ
ン、ナトリウムイオン及びカリウムイオンの群から選ば
れた少なくとも一種のアルカリ金属イオンを含有する濃
厚燐酸塩中で百数十度（℃）の温度下で、加熱還流する
か、又はフッ化水素の共存下で反応させる二段の反応で
も製造することが出来る。

【０００９】本発明における結晶性リン酸塩化合物は通
常粉末状で得られ、好ましい粒径は0.05〜100 μm であ
り、0.1 〜10μm の範囲がより好ましい。粒径が、0.05
μm未満では、粉末同志が凝集現象を起こしたり、後述
の方法で吸着剤を成形する際に粉末の表面がフィロケイ
酸塩鉱物により被われるために、イオン交換特性が低下
する恐れがあり、逆に100 μm より大きいと、アルコキ
シシラン又はその加水分解物並びにフィロケイ酸塩鉱物
との接触部が少ないために、機械的強度が高い成形体が
得られない恐れがある。

【００１０】○アルコキシシラン又はその加水分解物本発明で用いるアルコキシシランの好ましい例として、
ＳｉＨ（ＯＲ）₃、Ｓｉ（ＯＲ）₄（Ｒは、メチル、エ
チル、プロピル及びブチル等のアルキル基）等があり、
好ましい具体的化合物として、トリエトキシシラン、テ
トラエトキシシラン及びジメトキシジエトキシシシラン
等がある。本発明で用いるアルコキシシラン加水分解物
は、通常の方法により調製することが出来るものであり
〔例えば、作花済夫著、「ゾル−ゲルの科学」、８−２
４頁、アグネ承風社発行（１９８８）〕、溶媒中におけ
るアルコキシシランの加水分解と重合反応の進行度に応
じてゾル又はゲル状になるが、混練を容易にするため、
ゾル状のものを用いることが好ましい。アルコキシシラ
ンの溶媒としては、メタノール、プロパノール、ブタノ
ール等のアルコール類、エチレングリコール、エチレン
オキシド、トリエタノールアミン、キシレン、フォルム
アミド、ジメチルフォルムアミド、ジオキサン及びシュ
ウ酸等が挙げられるが、アルコール類が好ましい。

【００１１】アルコキシシラン又はその加水分解物の最
適配合量は、用いる結晶性リン酸塩化合物の種類によっ
て種々変動するが、結晶性リン酸塩化合物100 重量部
（以下、部と略す）あたり、アルコキシシラン又はその
加水分解物の固形分（ＳｉＯ₂の重量に換算される量）
として5 〜60部、より好ましくは10〜30部用いるのがよ
い。配合量が5 部未満の場合、又は60部より多い場合、
吸着剤のイオン交換特性が低下する恐れがある。

【００１２】○焼成本発明の吸着剤に固有なイオン交換特性を発揮させるに
は、結晶性リン酸塩化合物及びアルコキシシラン又はそ
の加水分解物からなる混合物を７５０℃以上かつ１５０
０℃以下の温度範囲で焼成する必要があり、800 ℃以上
かつ1100℃以下の温度で焼成することが好ましい。ま
た、最高焼成温度の保持時間を 1〜8 時間、より好まし
くは 2〜6 時間とするのがよい。焼成時の昇温速度につ
いては特に制限がない。

【００１３】○成形本発明の吸着剤は、粉末状の他、粒状、塊状、板状等、
種々の形状を有する成形体として用いることが出来る。
即ち、結晶性リン酸塩化合物及びアルコキシシラン又は
その加水分解物を、目的とする形状に成型した後、上記
の特定の温度範囲で焼成することにより種々の形状の成
形体を得ることができる。成形を容易にするために、結
晶性リン酸塩化合物、アルコキシシラン又はその加水分
解物の混合物に、フィロケイ酸塩鉱物を混合することが
好ましく、この成分を混合しても、本発明の吸着剤にお
けるＣｓイオン吸着能を殆ど低下させることなく、成型
品の機械的強度を増加させることができる。フィロケイ
酸塩鉱物を混合する際に、必要に応じて適宜水やアルコ
ール等の液体を添加することが出来る。好ましいフィロ
ケイ酸塩鉱物として、例えばベントナイト、カオリン、
硅藻土、木節粘土及び蛙目粘土等があり、可塑性を有
し、乾燥又は焼成による収縮及び機械的強度の増大を示
す層状含水ケイ酸塩系の化合物であればよい。これらの
中では、機械的強度に於て優れた成形体が得られやす
く、又工業的に入手が容易であることから、特にベント
ナイトが好ましい。フィロケイ酸塩鉱物の最適配合量
は、用いる結晶性リン酸塩化合物とアルコキシシラン又
はその加水分解物の種類及び量等によって種々変動する
が、結晶性リン酸塩化合物100 部当り、1 〜70部、より
好ましくは2 〜40部とするのがよい。配合量が1 部未満
では、成形体の機械的強度の改善が十分でなく、70部よ
り多いとイオン交換特性の低下を引き起こす恐れがあ
る。吸着剤の成形体を得るには、例えば、配合、混合・
混練、造粒等の成型及び焼成の一般的な成形工程を経て
成形すれば良い。

【００１４】○酸処理上記のようにして焼成して得られる吸着剤は優れたイオ
ン交換特性を有しているので、そのままで本発明の吸着
剤とすることができるが、又上記のようにして焼成した
後に酸処理を行って得られる無機イオン交換体も同様に
優れたイオン交換特性を有している。尚、この酸処理に
よって、焼成して得られる無機イオン交換体中のＭ¹の
少なくとも一部がＨに置換される。酸処理を行うには、
焼成して得られた無機イオン交換体と酸を接触させれば
良く、その方法は、これらを接触させる工程が制御可能
であるならば特に限定はなく、バッチ式或は連続式の何
れであってもよい。その具体例としては、無機イオン交
換体を酸に添加し、攪拌又は静置する方法、及びカラム
等に無機イオン交換体を充填し、酸を通液する方法等が
ある。酸を接触させる条件は、結晶性リン酸塩化合物の
種類及び量、焼成条件等により異なるが、酸として塩酸
水溶液、硝酸水溶液、硫酸水溶液等の強酸を用いること
が好ましく、酸の濃度として0.01Ｎ以上、かつ10Ｎ以下
とすることが好ましく、0.05Ｎ以上、かつ7 Ｎ以下とす
ることがより好ましい。酸の濃度が0.01Ｎ未満であると
プロトンとの置換が不十分となる恐れがあり、10Ｎより
高いと工業的規模における酸の取扱いが煩雑となる。接
触時間は酸の濃度等により異なるが、２時間以上とする
ことが好ましく、５時間以上とすることがより好まし
い。２時間未満であるとプロトンとの置換が不十分とな
る恐れがある。また、両者を接触させる温度は、１０℃
以上かつ１００℃以下とすることが好ましく、１０℃よ
り低いとプロトンとの置換が不十分となる恐れがあり、
１００℃より高いと工場設備の運転、維持管理等に負荷
が掛かる。また、両者を接触させる際の酸の使用割合に
格別の制限はない。尚、吸着剤の成形体に対して酸処理
を行う場合には、成形工程においてフィロ珪酸塩に由来
するナトリウムイオン等のアルカリ金属イオンが吸着剤
に混入する可能性が大きいので、成形工程の後に酸処理
を行う方が効率的である。

【００１５】○吸着対象溶液本発明の吸着剤を用いることができる吸着対象溶液は、
Ｃｓイオンを含有していればすべて対象となる。例え
ば、酸水溶液、塩水溶液、アルカリ水溶液のいずれでも
よく、又リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ
金属イオン、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウ
ム等のアルカリ土類金属イオン、その他陽イオンが共存
していても構わない。

【００１６】

【作用】本発明における無機イオン交換体は、Ｚｒ又は
Ｔｉを中心とする酸素八面体、Ｐを中心とする酸素四面
体、及びＳｉを中心とする酸素四面体が３次元的に結合
した強固な結晶構造を有しており、これらの酸素八面体
と酸素四面体の結合した構造の隙間に、この結晶構造を
安定化させるイオン交換可能なイオンとして、リチウム
イオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン及び水素イ
オンから選ばれる少なくとも一種以上の１価陽イオンが
存在している。一方、本発明における無機イオン交換体
は、１価陽イオンの中でＣｓイオンに対する親和性が最
も高いため、Ｃｓイオンが本発明における無機イオン交
換体と接触した場合、構造の隙間に存在するリチウムイ
オン等の１価陽イオンとイオン交換する。Ｃｓイオンに
対する親和性が高い理由は明かではないが、Ｃｓイオン
の大きさが、構造の隙間に存在するのに適した大きさで
あり、結晶構造を安定化する作用が大きいためと思われ
る。上述のように、本発明における無機イオン交換体
は、強固で特異な結晶構造を有しているため、ゼオライ
ト等にはない耐酸性を有しており、また、Ｃｓイオンに
対する選択性を有している。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、実施例及び比較例を挙げて
本発明に更に具体的に説明する。

【００１８】（参考例１）結晶性リン酸ジルコニウム塩
の原料であるリン酸ジルコニウムを以下のようにして合
成した。即ち、濃度３４．３ｗｔ％のリン酸水溶液１
９．０ｋｇを２００r. p. m.で攪拌しながら、ＺｒＯ₂
に換算して４００ｇとなるように炭酸ジルコニル粉末を
１時間をかけて、リン酸水溶液に逐次添加した。この
後、１１０℃に昇温し、４８時間の加熱還流を行った。
冷却後、リン酸ジルコニウムを濾過、水洗、分離し、そ
の後１１０℃で５時間乾燥することにより、リン酸ジル
コニウムの結晶０．８２ｋｇを得た。得られた結晶の同
定及び組成を、粉末Ｘ線回折図及び化学分析により求め
た結果、結晶の組成式はＨ₂Ｚｒ（ＰＯ₄）₂・Ｈ₂Ｏ
であった。

【００１９】（参考例２）結晶性リン酸チタン塩の原料
であるリン酸チタンを以下のようにして合成した。即
ち、濃度３４．３ｗｔ％のリン酸水溶液１９．０ｋｇを
２００r. p. m.で攪拌しながら、ＴｉＯ₂に換算して２
６４ｇとなるように硫酸第二チタン溶液を１時間をかけ
て、リン酸水溶液に逐次添加した。この後、１１０℃に
昇温し、７２時間の加熱還流を行った。冷却後、リン酸
ジルコニウムを濾過、水洗、分離し、その後１１０℃で
５時間乾燥することにより、リン酸ジルコニウムの結晶
０．７０ｋｇを得た。得られた結晶の同定及び組成を、
粉末Ｘ線回折図及び化学分析により求めた結果、結晶の
組成式はＨ₂Ｔｉ（ＰＯ₄）₂・Ｈ₂Ｏであった。

【００２０】（参考例３）以下のようにして、固形分
（以下ＮＶと略す。）１５ｗｔ％のシリカゾル（エチル
シリケートの加水分解物）を調製した。即ち、３００ｍ
ｌ三ツ口フラスコ中で、アルコキシシランであるエチル
シリケートの部分的加水分解物〔多摩化学工業株式会社
製商品名シリケート４０〕４０ｇ、エタノール６０ｇ、
水７．０ｇ（加水分解に必要な理論量の１２０％）及び
強酸型イオン交換樹脂（東京有機化学株式会社商品名：
ＩＲ−１２０Ｂ−Ｈ型）１．０ｇを混合した。マントル
ヒーターを用い、混合物を８０℃で２時間還流後、冷却
し、濾過により強酸型イオン交換樹脂を除去した。

【００２１】（実施例１）参考例１で得たリン酸ジルコ
ニウム５００ｇを、５０ｌの０．１Ｎ−ＮａＯＨに添加
し、４０℃で４８時間、２００rpm で攪拌した。濾過水
洗分離をし、１１０℃で５時間乾燥し、更に粉砕機を用
いて粉砕した。得られた粉末のＸ線回折図は結晶性リン
酸ジルコニウムナトリウム塩に特有な回折パターンを示
し、化学分析値による組成はＮａ₂Ｚｒ（ＰＯ₄）₂・
Ｈ₂Ｏとなった。又、得られた結晶性リン酸ジルコニウ
ムナトリウム塩の平均粒径を沈降法により求めた結果、
０. ８μｍであった。上記のようにして得た結晶性リン
酸ジルコニウムナトリウム塩500g及び参考例３で得た１
５％のシリカゾル５１５ｇをニーダーで混練した。混練
物を風乾後、電気炉内で８００℃で４時間焼成、粉砕
し、本発明の吸着剤を得た。得られた吸着剤の平均粒径
を沈降法により求めた結果、５．０μｍであった。

【００２２】（実施例２）実施例１における混練物中に
フィロケイ酸塩鉱物としてベントナイトを１７.５ｇを
含有させて混練し、この混練物を1.0mm φのスクリーン
をセットした押し出し造粒機で造粒し、棒状顆粒物を得
た。更に、棒状顆粒物を整粒機に入れ、粒状化した。風
乾後、電気炉内で８００℃で４時間焼成し、Ａ型硬度計
（Hardnesstester typeJA）による硬度が３００ｇであ
る粒状吸着剤を得た。

【００２３】（実施例３）実施例２で得た粒状吸着剤５
００ｇを、１Ｎ−ＨＣｌ水溶液５リットルに添加し、４
０℃で４８時間静置した。その後、濾過、水洗、１１０
℃で５時間乾燥し、Ｈ型の吸着剤を得た。尚、ＨＣｌ水
溶液処理後の濾液中のＮａ濃度を高周波プラズマ発光分
析装置で測定し、粒状物のＮａ脱着率を求めた結果、９
８. ８％であった。

【００２４】（実施例４）参考例２で得たリン酸チタン
５００ｇを、５０ｌの０．１Ｎ−ＫＯＨに添加し、４０
℃で４８時間、２００rpm で攪拌した。濾過水洗分離を
し、１１０℃で５時間乾燥し、更に粉砕機を用いて粉砕
した。得られた粉末のＸ線回折図は結晶性リン酸チタン
カリウム塩に特有な回折パターンを示し、化学分析値に
よる組成はＫ_1.8Ｈ_0.2Ｔｉ（ＰＯ₄）₂・Ｈ₂Ｏとな
った。又、得られた吸着剤の平均粒径を沈降法により求
めた結果、１．２μｍであった。上記のようにして得た
結晶性リン酸チタンカリウム塩500g及び参考例３で得た
１５％のシリカゾル５１５ｇをニーダーで混練した。混
練物を風乾後、電気炉内で８００℃で４時間焼成、粉砕
し、本発明の吸着剤を得た。得られた粉末の平均粒径を
沈降法により求めた結果、６．５μｍであった。

【００２５】（実施例５）結晶性リン酸ジルコニウムナ
トリウム塩に代えて実施例４で得た結晶性リン酸チタン
カリウム塩を用いた以外は実施例２と同様にして、Ａ型
硬度計（Hardnesstester typeJA）による硬度が３００
ｇである粒状吸着剤を得た。

【００２６】（実施例６）実施例５で得た粒状吸着剤５
００ｇを、１Ｎ- ＨＮＯ₃水溶液５リットルに添加し、
４０℃で４８時間静置した。その後、濾過、水洗、１１
０℃で５時間乾燥し、Ｈ型の無機イオン交換体を得た。
ＨＮＯ₃水溶液処理後の濾液中のＫ濃度を高周波プラズ
マ発光分析装置で測定し、粒状物のＫ脱着率を求めた結
果、９５.５％であった。

【００２７】上記のようにして得た各吸着剤について以
下の２種の吸着試験を行い、その結果を表１に示した。（吸着試験Ａ）吸着剤1g及びCsClを1.0x10^-3mole/l含む
2M-HNO₃溶液100ml をポリエチレン製容器中で混合し、
振蕩器により30℃で５日間振蕩した後、吸着剤に吸着さ
れたセシウムの量を炎光光度法により測定し、下記式
（１）から吸着剤のセシウムに対する分配係数Ｋｄ
（Ａ）（単位：ml/g）を算出した。

【００２８】

【式１】

【００２９】（吸着試験Ｂ）また、吸着剤5.0g及びＣｓ
イオンを1,000ppm含む28wt%-硝酸ナトリウム水溶液50ml
をポリエチレン製容器中で混合し、振蕩器により60℃で
３日間振蕩した後、吸着剤に吸着されたセシウムの量を
ＩＣＰ−ＭＳにより測定し、上記式（１）から吸着剤の
セシウムに対する分配係数Ｋｄ（Ｂ）（単位：ml/g）を
算出した。

【００３０】（比較例１〜５）実施例１〜６の吸着剤に
代えて以下の吸着剤を用いた以外は同様にして、吸着試
験Ａと吸着試験Ｂを行い、それらの結果を表１に示し
た。比較例１：参考例１で得たリン酸ジルコニウム〔H₂ Zr
(PO₄)₂・H₂O 〕比較例２：実施例１で得た結晶性リン酸ジルコニムナト
リウム塩〔Na₂Zr(PO₄)₂・H₂ O〕比較例３：参考例１で得たリン酸チタン〔H₂ Ti(PO₄)₂
・H₂O 〕比較例４：アンチモン酸比較例５：ゼオライト４Ａ

【００３１】（比較例６）実施例１における結晶性リン
酸ジルコニウムナトリウム塩に代えて参考例１で得たリ
ン酸ジルコニウムを用いた以外は実施例１と同様にして
吸着剤を調製し、吸着試験Ａと吸着試験Ｂを行ない、そ
の結果を表１に示した。

【００３２】

【表１】

【００３３】表１において、Ｋｄ（Ａ）及びＫｄ（Ｂ）
はいずれも吸着剤のＣｓイオンに対する選択的吸着能の
大きさを示すものであり、Ｋｄ（Ａ）はナトリウムイオ
ンが共存しない場合の吸着能を示す特性値であり、Ｋｄ
（Ｂ）はナトリウムイオンが共存する場合の吸着能を示
す特性値である。従って、他のアルカリ金属イオンの共
存下における選択的吸着能は、Ｋｄ（Ｂ）の特性値が大
きい程、大きいと判断できる。表１の結果から明らかな
ように、本発明の吸着剤は従来のものに比較して格段に
Ｋｄ（Ｂ）が大きく、Ｃｓイオンに対する選択的吸着能
が優れている。即ち、アルコキシシランの加水分解物を
混合して焼成しなかった、リン酸ジルコニウム（比較例
１）、リン酸ジルコニウムナトリウム塩（比較例２）及
びリン酸チタン（比較例３）のＫｄ（Ｂ）は、いずれも
高々 3.1であり、又アルカリ金属イオン用吸着剤として
知られるアンチモン酸（比較例４）のＫｄ（Ｂ）は1.0
以下であり、従来のＣｓイオン用吸着剤であるゼオライ
トＡ（比較例５）のＫｄ（Ｂ）は 2.7であり、ナトリウ
ムイオンを担持させていないリン酸ジルコニウムをアル
コキシシランの加水分解物と混合して焼成した吸着剤
（比較例６）は1.0以下であるのに対して、本発明の吸
着剤（実施例１〜６）のＫｄ（Ｂ）は、 5.5×10〜 7.0
×10と、比較例１〜６の十倍以上大きい。

【００３４】

【発明の効果】本発明の吸着剤は、強固な結晶構造を有
する無機イオン交換体からなるので、耐放射線性、耐酸
性に優れ、更に強酸性溶液中で使用する場合又はナトリ
ウムイオン等の他の陽イオンが多量に共存する場合であ
ってもＣｓイオンに対して高い吸着能を有する。よっ
て、高濃度の他のアルカリ金属イオンが共存する溶液か
らＣｓイオンを選択的に吸着する処理に適しており、原
子力発電所や核燃料再処理工場等の原子力施設などより
排出されるＣｓイオンを含有する廃液の処理に特に有用
である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下式〔１〕で表される結晶性リン酸塩化合
物、及びアルコキシシラン又はその加水分解物からなる
混合物を７５０℃以上かつ１５００℃以下の温度範囲で
焼成するか、又はその後、酸と接触させて得られる無機
イオン交換体からなるＣｓイオン用吸着剤。Ｍ¹ _xＨ_2-xＭ²（ＰＯ₄）₂・ｎＨ₂Ｏ〔１〕（但し、Ｍ¹はリチウム、ナトリウム及びカリウムの群
から選ばれる少なくとも一種のアルカリ金属イオンであ
り、Ｍ²はジルコニウム及びチタンの群から選ばれる少
なくとも一種の金属であり、ｘは１．５≦ｘ≦２．０の
範囲の数であり、ｎは０以上かつ１以下の数である。）