JP2002153864A - 水中に溶解したフッ素及び/又はホウ素を吸着除去する方法 - Google Patents
水中に溶解したフッ素及び/又はホウ素を吸着除去する方法Info
- Publication number
- JP2002153864A JP2002153864A JP2000354704A JP2000354704A JP2002153864A JP 2002153864 A JP2002153864 A JP 2002153864A JP 2000354704 A JP2000354704 A JP 2000354704A JP 2000354704 A JP2000354704 A JP 2000354704A JP 2002153864 A JP2002153864 A JP 2002153864A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- adsorbent
- boron
- water
- fluorine
- rare earth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
着法により除去する方法において、それら有害性物質に
対する吸着能にすぐれるとともに、低コストの吸着剤を
用いる方法を提供する。 【解決手段】 フッ素及び/又はホウ素を含有する水を
吸着剤に接触させて該フッ素及び/又はホウ素を該吸着
剤に吸着させて水中から除去する方法において、該吸着
剤として、表面積150m2/g以上、細孔容積0.5
5cm3/g以上、平均細孔径90〜200オングスト
ロームを有し、かつ細孔径90〜200オングストロー
ムの細孔が全細孔容積の60%以上を占めるγ−アルミ
ナ担体に希土類金属の酸化物又は水酸化物を5〜60重
量%担持したものを用いることを特徴とするフッ素及び
/又はホウ素の吸着除去方法。
Description
ホウ素(以下、これらを単に有害性物質とも言う)を含
有する水からそれに含まれるそれら有害性物質を吸着除
去する方法に関するものである。
形態も含む)を除去する方法としては凝集沈殿法、吸着
法等が使用されてきたが、凝集沈殿法はF-イオンを対
象とするのものであり、錯イオンなどの他のフッ素化合
物を除去する場合には効率が著しく低下するし、またホ
ウ素(錯イオンなどの形態も含む)を除去することはで
きない。また、フッ素やホウ素の吸着剤としては、アル
ミナやイオン交換樹脂の他に、希土類酸化物をイオン交
換樹脂に練りこんだものが用いられている。これはF-
イオンやホウ素を吸着できるがイオン交換樹脂を用いる
ため高価であり、希土類の溶出や樹脂の劣化を防ぐため
に処理水のpHや酸化還元電位を厳格にコントロールし
なければならないなどの欠点があった。
れるフッ素及び/又はホウ素を吸着法により除去する方
法において、それら有害性物質に対する吸着能にすぐれ
るとともに、低コストの吸着剤を用いる方法を提供する
ことをその課題とする。
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成する
に至った。即ち、本発明によれば、フッ素及び/又はホ
ウ素を含有する水を吸着剤に接触させて該フッ素及び/
又はホウ素を該吸着剤に吸着させて水中から除去する方
法において、該吸着剤として、表面積150m2/g以
上、細孔容積0.55cm3/g以上、平均細孔径90
〜200オングストロームを有し、かつ細孔径90〜2
00オングストロームの細孔が全細孔容積の60%以上
を占めるγ−アルミナ担体に希土類金属の酸化物又は水
酸化物を5〜60重量%担持したものを用いることを特
徴とするフッ素及び/又はホウ素の吸着除去方法が提供
される。
ナ担体において、その表面積は150m2/g以上、好
ましくは180m2/g以上であり、その上限値は特に
制約されないが、通常、300m2/g程度である。そ
の細孔容積は0.55cm3/g以上、好ましくは0.
6cm3/g以上であり、その上限値は特に制約されな
いが、通常、1.0cm3/g程度である。その平均細
孔径は、90〜200Å、好ましくは100〜200Å
であり、かつその90〜200Åの細孔が全細孔容積の
60%以上、好ましくは70%を占めるものである。
ナに希土類金属を担持させることによって得ることがで
きる。γ−アルミナに対する希土類金属の担持は、従来
公知の各種の方法により行うことができるが、一般的に
は、含浸法により実施される。この含浸法によれば、あ
らかじめ希土類金属を含有する溶液を作り、この溶液中
にγ−アルミナを浸漬してγ−アルミナ中に希土類金属
を含浸させ、次いで乾燥し、焼成することによって、所
望吸着剤を得ることができる。前記希土類金属を溶解さ
せるための溶剤としては、水、有機溶剤/水との混合
物、及び有機溶剤が用いられるが、好ましくは水が用い
られる。溶剤に溶解させる希土類金属は、その溶剤に溶
解する形態であればよく、一般的には、ハロゲン化物、
硝酸塩、硫酸塩、カルボン酸塩等であることができる。
溶液中の希土類金属の濃度は、金属換算量で、1〜30
重量%、好ましくは2〜20重量%である。希土類金属
を含浸させたγ−アルミナの乾燥温度は、50〜250
℃、好ましくは100〜200℃であり、その乾燥物の
焼成温度は200〜700℃、好ましくは200〜50
0℃である。
類金属の含有量は、金属換算量で、全吸着剤中、5〜6
0重量%、好ましくは5〜30重量%である。また、希
土類金属は、通常、吸着剤中、酸化物及び/又は水酸化
物の形態であり、例えば含水酸化物、塩基性塩で存在し
ていてもよい。希土類金属としては、セリウム、ランタ
ン、プラセオジム、ネオジム等が挙げられるが、本発明
の場合、特に、(i)セリウム及び/又はランタン、あ
るいは(ii)セリウム及び/又はランタンを含有する希
土類金属混合物が好ましい。本発明で用いる吸着剤にお
いて、その平均細孔径が90Åより小さいと、有害化合
物分子の細孔内拡散が律速になり、全吸着剤表面積を有
効に利用することができない。一方、その平均細孔径が
200Åより大きいと、表面積が大きくとれなくなる。
上記条件を満足するγ−アルミナ担体は、アルミニウム
塩の中和により生成した水酸化アルミニウムのスラリー
を濾過洗浄し、これを脱水乾燥した後、400〜800
℃で1〜6時間程度焼成することにより得ることができ
る。
属は酸化物又は水酸化物として存在し、アルミナ表面に
アルミナとの複合体を形成し、好ましい表面特性を与え
る役割を果たすと思われる。その含有量が5重量%より
低いとγ−アルミナ担体表面をアルミナと希土類金属と
の複合体が均一に覆うことができないため十分な効果が
得られず、一方、その含有量が60重量%を越えるとア
ルミナとの複合体の表面特性が変化するとともに表面積
自体の減少が著しいものとなる。γ−アルミナ担体上に
希土類金属酸化物を担持させるには、希土類金属のハロ
ゲン化物・硝酸塩などの水溶液を担体に含浸させた後、
乾燥して焼成する方法等がある。また、希土類金属水酸
化物をγ−アルミナ担体上に担持させるには、希土類金
属のハロゲン化物・硝酸塩の水溶液を担体に含浸させた
後、熱アンモニア水中に漬けてから水洗し、乾燥する方
法等がある。
又はホウ素を除去するには、前記吸着剤に対して、それ
ら有害性物質を溶存する水を接触すればよい。この場合
の接触方法としては、吸着剤を充填した充填塔にそれら
有害性物質を含有する水を流通させる方法や、該有害性
物質含有水に吸着剤を投入し、撹拌する方法等があり、
特に制約されない。処理対象となる水中に含まれるフッ
素の濃度は、フッ素(F)として、通常、10〜300
mg/L、特に20〜100mg/L、である。また、
ホウ素の濃度は、ホウ素(B)として、10〜200m
g/L、特に20〜150mg/Lである。水中に含ま
れるフッ素の形態は、F-やBF4 -等であり、ホウ素の
形態は、H3BO3やBF4 -等である。本発明では、前記
したフッ素を含むホウ素化合物(BF4 -、BF3OH-、
BF2(OH)2 -、BF(OH)3 -等)をも効果的に除去す
ることができる。前記有害性物質を含む水としては、火
力発電所や、半導体工場等からの排水を挙げることがで
きる。
する。
ようにして、γ−アルミナ担体を製造した。この方法の
あらましを述べると、熱希硫酸中に激しく撹拌しながら
瞬時にアルミン酸ソーダ水溶液を加えることにより水酸
化アルミニウムスラリーの懸濁液(pH10)を得、こ
れを種子水酸化アルミニウムとして、撹拌を続けながら
熱希硫酸とアルミン酸ソーダ水溶液を交互に一定時間お
いて加える操作を繰り返し、濾過洗浄してケーキを得、
これを押し出し成形して乾燥した後、500℃で3時間
焼成するという方法である。こうして得られたγ−アル
ミナの性状は典型的には次の通りである。
れにCeO2/Al2O3の重量比が約50/100にな
るよう、30wt%濃度のCe(NO3)3水溶液を含浸さ
せ、水分除去後、400℃で焼成し吸着剤を調製した。
O3)3を用いた以外は同様にして、La2O3/Al2O3
の重量比が約50/100となるようLa2O3を含有す
る吸着剤を得た。
(OH)3/AlO3の重量比が約55/100になるよう
30wt%濃度のCe(NO3)3水溶液を含浸させ、乾燥
した。この吸着剤1リットルをほぼ同量の10wt%熱
アンモニア水に95℃で1時間漬け、熱アンモニア水を
交換して同じ操作を2回繰り返した後水洗して乾燥し、
Ce(OH)3を含有する吸着剤を得た。
250mg/L)にpHが7になるまでCa(OH)2
を加えた後、1時間放置し、pHが7以上であることを
確認してから1昼夜放置した。この液を濾過した液のF
濃度は30mg/Lであった。この液を塩酸でpH=3
に調整し、100cm3ずつフラスコに小分けして、上
記参考例1の吸着剤を添加したところpHは6程度まで
上昇した。これを室温で48時間撹拌した後、液を全量
サンプリングしてF分を定量した。その結果、表2に示
すように、吸着剤の投入量を増やせばF濃度は低下し、
Ca沈殿法では除去し難いF分を吸着除去できることが
判明した。
Hが7になるまでCa(OH)2を加えた後、1時間放置
し硫酸でpH=7に調整した。(液量 1200c
m3)この液を濾過してから100cm3サンプリングし
てフッ素濃度を測定した結果、26mg/Lであった。
残りの液を塩酸でpH=3に調整し、参考例1の吸着剤
10gを添加して室温で48時間攪拌した結果、pHは
6程度まで上昇した。攪拌停止後、液中のフッ素濃度を
測定した結果、15mg/Lであった。デカンテーショ
ンによって吸着剤だけを回収し、これに0.1NのNa
OH水溶液100cm3を加えて室温で48時間撹拌し
た結果、液中のフッ素濃度は68mg/Lになった。こ
れらの結果から、pH=6程度で、約1.0g/Kgの
フッ素が吸着し、アルカリ再生でその約70%が脱着し
たことが判明した。
pHが7になるまでCa(OH)2を加えた後、1時間放
置し、pHが7以上であることを確認してから1昼夜放
置した。この液を濾過した液のB濃度は98mg/Lで
あった。この液を100cm3ずつフラスコに小分けし
て、参考例1の吸着剤を添加した。室温で48時間撹拌
した。この間に、pH調整を行い、最終到達pHは6程
度であった。攪拌停止後、液を全量サンプリングしてB
分を定量した。表3に示すように、吸着剤の投入量を増
やせば、液中のB濃度は低下した。
0cm3を準備し、pHを測定してからこの中に参考例
1の吸着剤5gを加えた。攪拌しながら一昼夜放置して
濾過し、濾過液中のCe濃度を測定した。その結果を表
4に示す。極端にpHを下げた場合を除き、Ceの溶出
量は僅かであった。
積の測定は、カルロエルバ社製自動気体吸脱着装置「S
orptomatic 1800」を用いた窒素吸着に
より、BET法に従い行った。また、細孔容積及び平均
細孔径は、カルロエルバ社製細孔分布測定装置「Mer
cury pressure porosimeter
model 70」を用いて、いわゆる水銀圧入法で
求めた。
及び/又はホウ素を効率よくかつ低コストで除去するこ
とができる。
Claims (3)
- 【請求項1】 フッ素及び/又はホウ素を含有する水を
吸着剤に接触させて該フッ素及び/又はホウ素を該吸着
剤に吸着させて水中から除去する方法において、該吸着
剤として、表面積150m2/g以上、細孔容積0.5
5cm3/g以上、平均細孔径90〜200オングスト
ロームを有し、かつ細孔径90〜200オングストロー
ムの細孔が全細孔容積の60%以上を占めるγ−アルミ
ナ担体に希土類金属の酸化物又は水酸化物を5〜60重
量%担持したものを用いることを特徴とするフッ素及び
/又はホウ素の吸着除去方法。 - 【請求項2】 該希土類金属が、セリウム及び/又はラ
ンタンである請求項1の方法。 - 【請求項3】 該希土類金属が、セリウム及び/又はラ
ンタンを含む希土類金属混合物である請求項1の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000354704A JP2002153864A (ja) | 2000-11-21 | 2000-11-21 | 水中に溶解したフッ素及び/又はホウ素を吸着除去する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000354704A JP2002153864A (ja) | 2000-11-21 | 2000-11-21 | 水中に溶解したフッ素及び/又はホウ素を吸着除去する方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002153864A true JP2002153864A (ja) | 2002-05-28 |
Family
ID=18827241
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000354704A Pending JP2002153864A (ja) | 2000-11-21 | 2000-11-21 | 水中に溶解したフッ素及び/又はホウ素を吸着除去する方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002153864A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005205368A (ja) * | 2004-01-26 | 2005-08-04 | Kurita Water Ind Ltd | 吸着材及び水処理方法 |
US8557730B2 (en) | 2007-10-31 | 2013-10-15 | Molycorp Minerals, Llc | Composition and process for making the composition |
US9233863B2 (en) | 2011-04-13 | 2016-01-12 | Molycorp Minerals, Llc | Rare earth removal of hydrated and hydroxyl species |
US9975787B2 (en) | 2014-03-07 | 2018-05-22 | Secure Natural Resources Llc | Removal of arsenic from aqueous streams with cerium (IV) oxide compositions |
CN109078607A (zh) * | 2018-08-17 | 2018-12-25 | 广东璞睿泰科环保科技有限公司 | 稀土复合氧化铝球的制备方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59132986A (ja) * | 1983-01-18 | 1984-07-31 | Asahi Chem Ind Co Ltd | ホウ酸イオンの分離方法 |
JPH02191543A (ja) * | 1989-01-19 | 1990-07-27 | Agency Of Ind Science & Technol | フッ化物イオンの除去方法 |
JP2000024647A (ja) * | 1998-07-08 | 2000-01-25 | Chiyoda Corp | 水中に溶解した砒素を吸着除去する方法 |
-
2000
- 2000-11-21 JP JP2000354704A patent/JP2002153864A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59132986A (ja) * | 1983-01-18 | 1984-07-31 | Asahi Chem Ind Co Ltd | ホウ酸イオンの分離方法 |
JPH02191543A (ja) * | 1989-01-19 | 1990-07-27 | Agency Of Ind Science & Technol | フッ化物イオンの除去方法 |
JP2000024647A (ja) * | 1998-07-08 | 2000-01-25 | Chiyoda Corp | 水中に溶解した砒素を吸着除去する方法 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005205368A (ja) * | 2004-01-26 | 2005-08-04 | Kurita Water Ind Ltd | 吸着材及び水処理方法 |
US8557730B2 (en) | 2007-10-31 | 2013-10-15 | Molycorp Minerals, Llc | Composition and process for making the composition |
US9233863B2 (en) | 2011-04-13 | 2016-01-12 | Molycorp Minerals, Llc | Rare earth removal of hydrated and hydroxyl species |
US9975787B2 (en) | 2014-03-07 | 2018-05-22 | Secure Natural Resources Llc | Removal of arsenic from aqueous streams with cerium (IV) oxide compositions |
US10577259B2 (en) | 2014-03-07 | 2020-03-03 | Secure Natural Resources Llc | Removal of arsenic from aqueous streams with cerium (IV) oxide compositions |
CN109078607A (zh) * | 2018-08-17 | 2018-12-25 | 广东璞睿泰科环保科技有限公司 | 稀土复合氧化铝球的制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ramos et al. | Adsorption of fluoride from aqueous solution on aluminum-impregnated carbon | |
Raichur et al. | Adsorption of fluoride onto mixed rare earth oxides | |
Yang et al. | Fabrication of a reusable polymer-based cerium hydroxide nanocomposite with high stability for preferable phosphate removal | |
Wu et al. | Fluoride removal performance of a novel Fe–Al–Ce trimetal oxide adsorbent | |
Yang et al. | Fluoride removal by ordered and disordered mesoporous aluminas | |
CN103706326B (zh) | 一种天然矿物负载型纳米除氟剂的制备方法 | |
US20040050795A1 (en) | Removal of arsenic and other anions using novel adsorbents | |
CN104525090A (zh) | 一种用于污水除磷的吸附剂及其制备方法 | |
CN101119934A (zh) | 制备羟基氧化铁的方法和含有羟基氧化铁的吸附材料 | |
JP3924381B2 (ja) | 水中に溶解した砒素を吸着除去する方法 | |
US4234456A (en) | Iodine adsorbent | |
JP2002153864A (ja) | 水中に溶解したフッ素及び/又はホウ素を吸着除去する方法 | |
Xu et al. | Preparation and defluorination performance of activated cerium (IV) oxide/SiMCM-41 adsorbent in water | |
CN110327909B (zh) | 一种高储氧量铈锆复合氧化物的制备方法 | |
CN111203190A (zh) | 一种高不饱和配位体系三价铈除磷吸附剂的制备方法 | |
JP3932797B2 (ja) | 有害陰イオン吸着粒子の製造方法 | |
JP4810792B2 (ja) | 吸着材及び水処理方法 | |
CN106110763B (zh) | 一种空气净化滤网及其制备方法 | |
CN104148004A (zh) | 一种磁性氟离子吸附剂及其制备方法 | |
US11865509B2 (en) | Porous molding | |
CN116116388A (zh) | 一种生物炭/镁气凝胶珠除磷吸附剂的制备方法及其应用 | |
RU2244586C1 (ru) | Поглотитель диоксида углерода и способ удаления диоксида углерода из газовых смесей | |
JP2008012516A (ja) | 陰イオン吸着剤及びその製造方法 | |
JPH01127094A (ja) | ヒ素の除去方法 | |
CN114849466B (zh) | 一种脱汞剂及其制备方法和应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20040723 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071026 |
|
A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20100209 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20100223 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100422 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100518 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100928 |