JP2002515587A - 金属イオン除去用のケイ酸アンチモン吸着剤 - Google Patents

金属イオン除去用のケイ酸アンチモン吸着剤

Info

Publication number
JP2002515587A
JP2002515587A JP2000548887A JP2000548887A JP2002515587A JP 2002515587 A JP2002515587 A JP 2002515587A JP 2000548887 A JP2000548887 A JP 2000548887A JP 2000548887 A JP2000548887 A JP 2000548887A JP 2002515587 A JP2002515587 A JP 2002515587A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ions
antimony
metal ions
antimony silicate
silicate
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.)
Granted
Application number
JP2000548887A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4331898B2 (ja
Inventor
ハリューラ，リスト・オラヴィ
モレル，ヨハンナ・テレジア
アミン，スヒール
ダイヤー，アラン
ピリンガー，マーティン
ニュートン，ジョナサン・アンドリュー
トゥサ，エスコ・ハイキ
ウェッブ，モーリス
Original Assignee
ブリティッシュ・ニュークリア・フューエルズ・パブリック・リミテッド・カンパニー
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from GBGB9810268.4A external-priority patent/GB9810268D0/en
Application filed by ブリティッシュ・ニュークリア・フューエルズ・パブリック・リミテッド・カンパニー filed Critical ブリティッシュ・ニュークリア・フューエルズ・パブリック・リミテッド・カンパニー
Publication of JP2002515587A publication Critical patent/JP2002515587A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4331898B2 publication Critical patent/JP4331898B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/04—Treating liquids
    • G21F9/06—Processing
    • G21F9/12—Processing by absorption; by adsorption; by ion-exchange
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J39/00—Cation exchange; Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
    • B01J39/08—Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
    • B01J39/14—Base exchange silicates, e.g. zeolites

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 本発明は、酸性液体媒体から金属イオン、例えば放射性金属イオンを除去する場合におけるケイ酸アンチモンを含んでなる材料の吸着剤としての使用を提供する。これらの金属イオンは、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、及びＣａイオン等の他のイオンから選択的に除去される。この方法でストロンチウムを特に効果的に除去することができる。また、金属イオンの除去において使用するケイ酸アンチモン材料の製造方法も提供される。本発明は、更に、タングステン、ニオブ及びタンタルからなる群から選ばれる一つまたはそれ以上の元素によりドーピングされたケイ酸アンチモンを含んでなる材料を提供する。ドーピングされた材料は、液体媒体から金属イオンを除去する場合における吸着剤として特に有効であることが判明した。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （発明の分野） 本発明は、溶液相からの金属イオンの除去に関する。例として、本発明は、溶
液からの放射性核種の除去に使用されるが、本発明は、決して放射性核種に限定
されるものでないと理解されるべきである。
【０００２】 （背景） 原子力工業においては、放射性核種及び他の汚染性の金属種を含有する、大量
の排水流が生成する。能力を最大限に使用をするためには廃棄物を最小限の容積
で処分することが好ましい。このような廃棄物からは通常、アクチナイド元素、
核分裂生成物、放射化生成物及び重金属が除去される。これらの種を除去するた
めに、凝集またはイオン交換等の手法が使用され、概ね成功を収めてきた。しか
しながら、ある放射性核種は、他の核種よりも除去の問題が多い。例えば、スト
ロンチウムイオンは、酸性媒体中に存在する場合、公知のイオン交換法により除
去することが困難である。更には、溶液中に存在する他のイオン、例えばＣａ2+ 、Ｍｇ2+、Ｎａ+、Ｋ+は、ストロンチウムの取り込みを妨害する。Ｓｒ除去用の
市販の材料には、クリノプチロライト（ゼオライト鉱物）、チタン酸ナトリウム
（アライドシグナル、米国）、チタノシリケート（アライドシグナル、米国）、
チタノシリケートＣＳＴ（ＵＯＰ、米国）及び中性／アルカリ性媒体中で更に効
率的に作用するチタン酸化物ベースのＳｒトリート（Ｔｒｅａｔ）（セリオンＯ
Ｙ（Ｓｅｌｉｏｎ ＯＹ、フィンランド）がある。
【０００３】 （発明の説明） 本発明の第１の側面によれば、酸性液体媒体から金属イオンを除去する場合に
おける吸着剤としてケイ酸アンチモンを含んでなる材料の使用が提供される。こ
れらの金属イオンは放射性金属イオンである。放射性金属イオンは、Ｓｒ、Ｃｓ
、Ｃｏ、ＰｕまたはＡｍイオンを含んでなる。
【０００４】 放射性金属イオンは、放射性金属イオンの濃度よりも高濃度でＮａ、Ｋ、Ｍｇ
、及びＣａイオン等のバックグランドイオンを含有する酸性液体媒体から除去さ
れる。
【０００５】 放射性金属イオンは、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、及びＣａイオン等のバックグランドイ
オンを含有する酸性液体媒体から選択的に除去され、バックグランドイオンは液
体媒体中に残留する。
【０００６】 本発明の第２の側面によれば、ケイ酸アンチモンを含んでなる材料の製造方法
であって、液体媒体中でケイ素含有化合物とアンチモン含有化合物を重合条件下
で共に反応させることを含む方法であり、Ｓｉ：Ｓｂモル比が約２０以下であり
、反応生成物を４０℃から８００℃の温度で乾燥して、材料を形成させることを
特徴とする方法が提供される。
【０００７】 好ましくは、反応生成物は４０℃から３００℃の温度で乾燥される。更に好ま
しくは、反応生成物は４０℃から１００℃の温度で乾燥される。
【０００８】 本発明の第３の側面によれば、本発明の第２の側面の方法により製造されたケ
イ酸アンチモンを含んでなる材料と水溶液を接触することを含んでなる、水溶液
から金属イオンを抽出する方法が提供される。
【０００９】 このイオンは放射性金属イオンである。このイオンはストロンチウムイオンで
ある。この水溶液は７以下のｐＨを有する。
【００１０】 本発明者らによって、ケイ酸アンチモンを含んでなるこの材料は、水溶液から
金属イオン、例えばＳｒ、Ｃｏ、Ｐｕ及びＡｍイオンを選択的に除去するのに、
イオン交換材料として極めて有効であることが見出された。
【００１１】 この材料は、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ及びＣａイオン等のバックグランド金属イオンを
含有する溶液から金属イオン、Ｓｒ、Ｃｏ、Ｐｕ及びＡｍイオンを選択的に除去
し、バックグランドイオンを溶液中に残留させるのに有効である。
【００１２】 ケイ酸アンチモンは、放射性イオンを除去するのに特に有効であることが見出
された。放射性イオンは、Ｓｒ、Ｃｓ、ＣｏまたはＰｕ金属イオンの一つあるい
はそれ以上を含んでなる。また、毒性の重金属イオンも除去される。
【００１３】 この材料は、多数のイオンの除去用の市販のイオン交換材料に匹敵する有効性
を持つことが見出され、特に一部のイオンの除去用に市販の材料よりも更に有効
であることが見出された。この材料は、例えば、Ｓｒ、Ｃｏ、Ｐｕ及びＡｍイオ
ンを除去するのに、多数の市販のイオン交換体よりも更に有効である。この材料
は、水溶液からＳｒイオンを除去するのに極めて有効である。
【００１４】 この材料は、酸性媒体からＳｒイオンを除去するのに特に良好であることが見
出された。対照的に、公知のイオン交換体は、酸性水媒体からの金属イオン、特
にＳｒの除去の点で劣る。
【００１５】 種々の「モデル」試験媒体中におけるいくつかの核種に対するＫd値を表１に
示す。Ｋdは、式１ Ｋd＝（Ａi−Ａ）.Ｖ／Ａi.ｍ （１） （式中、Ａiはカチオンの初濃度であり、Ａはイオン交換体との接触後のカチオ
ンの濃度であり、Ｖは溶液の容積であり、ｍはイオン交換材料の重量である） により計算される。Ｋdはこの材料の処理能力の見積りである。Ｋdは固相と液相
間の同位体の分配の目安である。
【００１６】 この材料は、ＣＳＴ及びクリノプチロライト等の市販の材料よりも、例えばＳ
ｒイオンの取り込みに更に有効である。図２及び表１、２及び３を見られたい。
【００１７】 この材料は、また、他の市販の材料よりも、例えばＮａ+等の他のカチオンの
存在下でＳｒイオンの取り込みに更に有効である。図７を見られたい。
【００１８】 この材料は、非晶性あるいは結晶性であるが、好ましくは結晶性である。好ま
しくは、結晶性材料のＸ線回折（ＸＲＤ）パターンは、結晶性ケイ酸アンチモン
の特性を示す。
【００１９】 ケイ酸アンチモンの製造方法に言及すると、このケイ素及びアンチモン含有化
合物は、Ｊ．Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｃｈｅｍ．，９９，１７３（１９９２）
等において、ケイ酸アンチモンを合成するのに以前に使用された化合物である。
例えば、ケイ素含有化合物は、Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）4（ＴＥＯＳ）またはＮａ2Ｓｉ 3 Ｏ7（ケイ酸ナトリウム）またはそれ以外の好適な出発材料である。ケイ素含有
化合物は、例えば水またはエタノール等の好適な溶媒に溶解されて提供される。
アンチモン含有化合物は、例えばＫＳｂ（ＯＨ）6またはＳｂＣｌ5である。アン
チモン含有化合物は、水また好適な溶媒に溶解される。好ましくは、アンチモン
含有化合物は、Ｓｂ（III）よりもむしろＳｂ（Ｖ）を含んでなる。
【００２０】 Ｓｉ：Ｓｂモル比は約２０以下である。好ましくは、Ｓｉ：Ｓｂモル比は５以
下である。更に好ましくは、Ｓｉ：Ｓｂモル比は、３：１から１：３の範囲であ
る。最も好ましくは、Ｓｉ：Ｓｂモル比は、１：１から１：２である。
【００２１】 反応生成物は、ある期間、例えば数日間乾燥される。反応生成物は、一夜の間
乾燥される。反応生成物は、室温より若干上の温度から約８００℃の温度で乾燥
される。特に、乾燥温度は、４０℃から８００℃である。好ましくは、乾燥温度
は、４０℃から３００℃である。更に好ましくは、乾燥温度は、４０℃から１０
０℃である。通常、反応生成物は約４０℃から約７０℃の温度で一夜の間乾燥さ
れる。
【００２２】 図８は、85Ｓｒに対する分配係数Ｋdの値が使用される乾燥温度によりどのよ
うに変わるかを示す。
【００２３】 これらの化合物は、混合することにより共に反応される。混合時間は、例えば
約１時間から数日迄変わる。好ましくは、混合時間は、１から８時間である。し
かしながら、混合時間は、実施例に示される時間よりも極めて短いか、あるいは
極めて長いこともある。
【００２４】 重合条件は、例えば酸等の好適な重合触媒の存在により提供される。酸は、例
えばＨＮＯ3、ＨＣｌまたはＨ2ＳＯ4である。酸は、ケイ素含有化合物を添加す
る前あるいは後にアンチモン含有化合物に添加される。
【００２５】 反応生成物は、濾過され、及び／または乾燥前あるいは乾燥時に１段あるいは
それ以上の段階で洗浄される。
【００２６】 本発明の第４の側面によれば、タングステン、ニオブ及びタンタルからなる群
から選ばれる一つまたはそれ以上の元素によりドーピングされたケイ酸アンチモ
ンを含んでなる材料が提供される。
【００２７】 第４の側面による材料は、これ以降ドーピングされた材料と呼ばれる。タング
ステン、ニオブ及びタンタルからなる群から選ばれる一つまたはそれ以上の元素
は、これ以降ドーパント種と呼ばれる。
【００２８】 本発明の第５の側面によれば、酸性液体媒体から金属イオンを除去する場合に
おけるタングステン、ニオブ及びタンタルからなる群から選ばれる一つまたはそ
れ以上の元素によりドープされたケイ酸アンチモンを含んでなる材料の吸着剤と
しての使用が提供される。
【００２９】 本発明の第６の側面によれば、本発明の第４の側面の方法によるドーピングさ
れた材料と水溶液を接触することを含んでなる、水溶液から金属イオンを抽出す
る方法が提供される。
【００３０】 ドーピングされた材料は、タングステン、ニオブ及びタンタルからなる群から
選ばれるただ一つの元素によりドープされることもある。ドーピングされた材料
は、タングステン、ニオブ及びタンタルからなる群から選ばれる２つまたはそれ
以上の元素によりドープされることもある。
【００３１】 タングステン及び／またはニオブは、好ましいドーパント種である。
【００３２】 Ｓｂ：Ｓｉ比が約１：１である場合には、Ｓｂ：Ｓｉ：ドーパントのモル比は
、１：１：０．００５から１：１：２の範囲である。ドーパントレベル、Ｓｂ：
Ｓｉ：ドーパントが１：１：０．０１から１：１：０．５である場合に、概ね、
更に良好な結果が得られる。しかしながら、Ｓｉ：Ｓｂ比、合成試剤のタイプ、
乾燥時間及び温度等の他のファクターが最適ドーパントレベルに影響するので、
最適ドーパントレベルは、必ずしも前出の範囲に入るとは限らない。また、最適
ドーパントレベルは、溶液から除去すべきイオンのタイプに依存する。
【００３３】 好ましくは、材料中のドーパントの重量％濃度は、約０．５から約３０．０重
量％の範囲になければならない。精細な最適ドーパントレベルは、なかんずく、
溶液から除去すべきイオンに依存する。種々のイオンに対する一部の最適なタン
グステンドーパントレベルを図１３に示す。
【００３４】 ドーピングされた材料は、構造的に非晶性あるいは結晶性である。結晶性構造
が好ましい。結晶性材料のＸＲＤパターンは好ましくは、結晶性ケイ酸アンチモ
ンのＸＲＤパターンに実質的に類似している。
【００３５】 また、タングステン、ニオブ及びタンタルからなる群から選ばれる一つまたは
それ以上の元素によるケイ酸アンチモンのドーピングは、異るイオンに対する選
択性を変えることも見出された。かくして、上述のドーパントによる選択的ドー
ピングは、特定の金属イオンに対するケイ酸アンチモンの選択性が増大するよう
に制御される。例えば、Ｗによるドーピングは、セシウムイオンに対する選択性
の増大に導くことができることが見出された。
【００３６】 本発明の第７の側面によれば、タングステン、ニオブ及びタンタルからなる群
から選ばれる一つまたはそれ以上の元素によりケイ酸アンチモンをドーピングす
ることを含んでなる材料の製造方法であって、液体媒体中でケイ素含有化合物、
アンチモン含有化合物及び一つまたはそれ以上の元素含有する化合物を重合条件
下で共に反応させることを含んでなる方法が提供される。
【００３７】 本発明の第７の側面による方法は、適用できる場合にはケイ酸アンチモンの製
造に本発明の第２の側面による方法の特徴及び選択肢を含む。
【００３８】 本発明の第４、第５、第６及び第７の側面による方法は、適用できる場合には
本発明の第１、第２及び第３の側面による方法の特徴及び選択肢を含む。
【００３９】 ここで、次の実施例により本発明の特定の実施の形態を記述する。これらの実
施例は，例示のみのためであって、決して本発明を制限するものでない。
【００４０】 （実施例） （１）基本的な製造 ケイ酸アンチモンを次の２つの方法により製造した。
【００４１】 方法Ａ ５．２６ｇのＫＳｂ（ＯＨ）6を３６０ｍｌの蒸溜Ｈ2Ｏに溶解し、次に撹拌し
ながら、エタノールに溶解した４．１７ｇのＴＥＯＳに添加した。次に、２．７
５ｍｌの濃ＨＮＯ3を重合触媒として添加し、この混合物を７７℃で１時間撹拌
した。生成物を蒸溜水で洗浄し、乾燥した。次に、乾燥生成物を加熱して、所望
の材料を形成させた。この材料はＸＲＤ分析の下で非晶性であることが判明した
（図１を見られたい）。表１は、４５０℃迄加熱した試料について種々のイオン
に対するＫd値を示す。
【００４２】 方法Ｂ ４ＭＨＣｌの存在下ｐＨを約１に保ちながら、ＳｂＣｌ5をケイ酸ナトリウム
Ｎａ2Ｓｉ3Ｏ7と混合した。これは、６０℃で一夜放置後ゲル状生成物を生成し
た。この生成物を濾過、洗浄、乾燥し、ＸＲＤパターンはこの材料が結晶性であ
ることを示した。
【００４３】 上記の方法Ａにより製造した材料を用いて、下記に記載した結果を得た。
【００４４】 （２）ｐＨ及び共存金属イオンの影響 図２及び３は、上記のように４５０℃で製造したケイ酸アンチモン、市販のＣ
ＳＴ及びクリノプチロライト及び市販のＳｒトリート材料について、85Ｓｒに対
するＫd値が０．１ＭＮａＮＯ3中でのｐＨの関数としてどのように変化するかを
示す。ケイ酸アンチモンについてのＫd値は、ｐＨ３〜１３の間で殆ど一定であ
り、Ｋdは、ｐＨ１でなお１０００ｍｌ／ｇ以上であり、これは、市販のＳｒト
リート及びＣＳＴ及びクリノプチロライトよりもはるかに優れている。
【００４５】 図４は、Ｋd値がカルシウムイオンの存在によりどのように影響されるかを示
す。
【００４６】 図５は、Ｋd値がＭｇ2+イオンの存在によりどのように影響されるかを示す。
【００４７】 図６は、Ｋd値がＫ+イオンの存在によりどのように影響されるかを示す。
【００４８】 図７は、Ｋd値がＮａ+イオンの存在によりどのように影響されるかを示す。
【００４９】 （３）合成温度の影響 次に、生成物を種々の温度に加熱することにより、異るケイ酸アンチモン試料
を製造した。１００℃、２００℃、３００℃、４５０℃、６００℃及び８００℃
に加熱することにより、試料を製造した。図８及び９は、85Ｓｒ及び57Ｃｏに対
するＫd値が合成温度と共にどのように変化するかを示す。若干の最大が約３０
０℃に見られる。ケイ酸塩の前に酸を添加する場合（下記を見られたい）に対し
て、別な結果を示す。
【００５０】 （４）ケイ酸塩の前に酸を添加する影響 ＴＥＯＳの前に一部のＨＮＯ3を添加して、ＫＳｂ（ＯＨ）6の溶解を促進した
ことを除いて、上記のように種々の合成温度により試料を製造した。ＨＮＯ3の
先立つ添加の有無によるＫd値の比較を図８及び９に示す。ケイ酸塩の前に酸を
添加して製造した材料は、85Ｓｒ及び57Ｃｏを除去するのに若干良好であった。
【００５１】 （５）Ｓｂ：Ｓｉ比の影響 また、Ｓｂ：Ｓｉ比を変えた合成も行った。使用したＳｂ：Ｓｉ比は、１：１
、２：１、３：１、１：２及び１：３であった。また、ケイ酸塩無しの合成も行
って、アンチモン酸を製造した。合成温度は約１００℃及び３００℃であった。
０．１ＭＨＮＯ3中の85Ｓｒに対するＫd値を図１０に示す。
【００５２】 アンチモン酸及びＳｂ：Ｓｉ＝１：２が最良の性能を示した。Ｓｂの量を増加
すると、85Ｓｒに対するＫd値は低下する傾向がある。Ｓｒ除去に対して最良の
性能を与えるＳｂ：Ｓｉ比は、１：１から２：１であると判明した。
【００５３】 （６）タングステンをドーピングしたケイ酸アンチモンの製造 方法Ａ 酸性のｐＨ、１：１：０．５、１：１：１，１：１：２及び１：１：０．１の
Ｓｂ：Ｓｉ：Ｗモル比で、Ｎａ2ＷＯ4２Ｈ2ＯをＫＳｂ（ＯＨ）6及びＴＥＯＳと
混合した。混合物を７７℃のオーブン中で一夜保持し、ゲル状生成物を濾過し、
室温で乾燥した。このように得た材料は、ＸＲＤで分析すると非晶性であった。
【００５４】 方法Ｂ １００ｍｌの４ＭＨＣｌ中の６．１０ｇのＳｂＣｌ5を１００ｍｌの水中の３
．３０ｇのＮａ2ＷＯ4２Ｈ2Ｏの溶液と共に、１００ｍｌの水中の４．４６ｇの
ケイ酸ナトリウム（「水ガラス」）に添加することにより、結晶性のタングステ
ンをドーピングした材料を得た。追加の２００ｍｌの水を急速に添加した。いく
つかの異るＳｂ：Ｓｉ：Ｗのモル比を使用し、７７℃における加熱時間を変えた
。ＸＲＤのパターンは、結晶性ケイ酸アンチモンに特有のものであった。
【００５５】 （７）タングステンをドーピングしたケイ酸アンチモンのＫd値 表４は、上記の方法Ａ及び方法Ｂの双方により製造したタングステンをドーピ
ングしたケイ酸アンチモンを用いて、０．１ＭＨＮＯ3中のＣｓ、Ｓｒ及びＣｏ
の除去に対するＫd値を示す。
【００５６】 Ｓｒに対しては、極めて低いＷレベル、例えばＳｂ：Ｓｉ：Ｗ＝１：１：０．
１を除いて、Ｋd値はドーピングしないケイ酸アンチモンよりも若干の改善を示
す。
【００５７】 他方、Ｃｓの除去に対しては、Ｋd値は、Ｗ濃度の増加と共に増加する傾向が
あり、高いＷ濃度で減少する。Ｗをドーピングした材料は、概ねドーピングしな
い材料よりもＣｓに対してより選択的である。
【００５８】 図１１ａ、ｂ、ｃは、Ｋd値が０．１ＭＮａＮＯ3中でｐＨの関数としてどのよ
うに変化するかを示す。
【００５９】 図１２は、Ｓｒに対するＫd値がＣａ（ＮＯ3）2濃度の関数としてどのように
変化するかを示す。
【００６０】 図１３は、Ｃｓ、Ｓｒ及びＣｏに対するＫd値が材料中のタングステンの重量
％添加量の関数としてどのように変化するかを示す。
【００６１】 （８）ニオブをドーピングしたケイ酸アンチモン Ｓｂ：Ｓｉ：Ｎｂ＝１：１：０．４８の材料を製造するために、０．８９２ｇ
のケイ酸ナトリウム（２７％ＳｉＯ2、１４％ＮａＯＨ）を蒸溜水により８０ｍ
ｌに希釈した。これを、４ＭＨＣｌ（２０ｍｌ）中の１．２２ｇのＳｂＣｌ5と
０．５３ｇのＮｂＣｌ5の撹拌した溶液に急いで添加した。得られた透明な無色
の溶液を室温、３４８Ｋまたは４７３Ｋで一夜放置した。生成物を遠心分離によ
り単離し、蒸溜水で洗浄し、３４８Ｋで風乾した。異るＳｂ：Ｓｉ：Ｎｂ比の更
なる試料を作製した。
【００６２】 （９）ニオブをドーピングしたケイ酸アンチモンのＫd値 表５は、異るモル比と温度で製造したニオブをドーピングしたケイ酸アンチモ
ンについて０．１ＭＨＮＯ3中でのＣｓ、Ｓｒ及びＣｏに対するＫd値を示す。
【００６３】 Ｃｓイオンに対しては、２９８Ｋの合成温度を使用し、Ｎｂ：Ｓｂの比が０．
０１から０．０５の範囲の場合、Ｋd値のピークが生じる。しかしながら、４７
３Ｋの合成温度を使用する場合、約１：１付近のＮｂ：Ｓｂの比で、ピークのＫ d 値が生じる。
【００６４】 Ｓｒイオンに対しては、概ね低濃度のＮｂに対して最大のＫd値が見られる。
【００６５】
【表１】
【００６６】
【表２】
【００６７】
【表３】
【００６８】
【表４】
【００６９】
【表５】
【図面の簡単な説明】
【図１】 方法Ａにより製造された材料が非晶性であることを示すＸＲＤパターンである
。
【図２及び図３】 方法Ｂのように４５０℃で製造したケイ酸アンチモン、市販のＣＳＴ及びクリ
ノプチロライト及び市販のＳｒトリート材料について、85Ｓｒに対するＫd値が
０．１ＭＮａＮＯ3中でのｐＨの関数としてどのように変化するかを示すグラフ
である。
【図４】 Ｋd値がカルシウムイオンの存在によりどのように影響されるかを示すグラフ
である。
【図５】 Ｋd値がＭｇ2+イオンの存在によりどのように影響されるかを示すグラフで
ある。
【図６】 Ｋd値がＫ+イオンの存在によりどのように影響されるかを示すグラフである
。
【図７】 Ｋd値がＮａ+イオンの存在によりどのように影響されるかを示すグラフである
。
【図８及び図９】 85Ｓｒ及び57Ｃｏに対するＫd値が合成温度と共にどのように変化するかを示
すグラフである。
【図１０】 ０．１ＭＨＮＯ3中の85Ｓｒに対するＫd値を示すグラフである。
【図１１ａ、ｂ、ｃ】 Ｋd値が０．１ＭＮａＮＯ3中でｐＨの関数としてどのように変化するかを示す
グラフである。
【図１２】 Ｓｒに対するＫd値がＣａ（ＮＯ3）2濃度の関数としてどのように変化するか
を示すグラフである。
【図１３】 Ｃｓ、Ｓｒ及びＣｏに対するＫd値が材料中のタングステンの重量％添加量の
関数としてどのように変化するかを示すグラフである。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年３月２１日（２０００．３．２１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，Ｇ Ｈ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ， ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，Ｍ Ｗ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ， ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，Ｚ Ｗ (72)発明者 アミン，スヒール イギリス国、オーエル16 ４ビーエフ ラ ンカシャー、ロックデイル、ミルンロウ、 スタニー・クローズ 12 (72)発明者 ダイヤー，アラン イギリス国、エム８ ４エイチユー マン チェスター、クランプソール、パーク・ロ ード ４ (72)発明者 ピリンガー，マーティン イギリス国、ビーエス17 ２ピーエイチ ブリストル、コールピット・ヒース、ラー クフィールド ７ (72)発明者 ニュートン，ジョナサン・アンドリュー イギリス国、シーダブリュー11 ４ジェイ エイチ チェシャー、サンドバック、ホー ソン・ドライヴ 13 (72)発明者 トゥサ，エスコ・ハイキ フィンランド国、エフアイエヌ‐02700 カウニアイネン、キルコティー 25 シー (72)発明者 ウェッブ，モーリス イギリス国、シーエイチ３ ５エルディー チェスター、ヴィカーズ・クロス、グリ ーン・レイン 117 Ｆターム(参考） 4D017 AA01 BA13 BA15 CA04 CA17 4D024 AA04 AB10 BA14 DA04 DB19 DB20 4G066 AA24D AA25D AA30A AA30B AA32A AA34D AA53D BA31 BA33 CA12 CA45 DA08 EA20 FA03 FA09 FA21 FA36 FA37

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 酸性液体媒体から金属イオンを除去する場合におけるケイ酸
    アンチモンを含んでなる材料の吸着剤としての使用。
  2. 【請求項２】 金属イオンが放射性金属イオンである請求項１に記載の使用
    。
  3. 【請求項３】 液体媒体が追加的に他のイオンを含有し、金属イオンが他の
    イオンから選択的に除去される請求項１または２に記載の使用。
  4. 【請求項４】 ケイ酸アンチモンを含んでなる材料の製造方法であり、この
    方法が液体媒体中でケイ素含有化合物とアンチモン含有化合物を重合条件下で共
    に反応させることを含むものであって、Ｓｉ：Ｓｂモル比が約２０以下であり、
    反応生成物を４０℃から８００℃の温度で乾燥して、材料を形成させる方法。
  5. 【請求項５】 反応生成物が４０℃から３００℃の温度で乾燥される請求項
    ４に記載の方法。
  6. 【請求項６】 反応生成物が４０℃から１００℃の温度で乾燥される請求項
    ４に記載の方法。
  7. 【請求項７】 Ｓｉ：Ｓｂ比が約３：１から約１：３である請求項４から６
    のいずれかに記載の方法。
  8. 【請求項８】 Ｓｉ：Ｓｂ比が約１：１から約１：２である請求項７に記載
    の方法。
  9. 【請求項９】 材料が材料のＸ線回折分析により示されるように結晶性構造
    を有する請求項４から８のいずれか一つに記載の方法。
  10. 【請求項１０】 重合条件が酸を添加することにより提供される請求項４か
    ら９のいずれか一つに記載の方法。
  11. 【請求項１１】 酸がＨＮＯ3またはＨＣｌである請求項１０に記載の方法
    。
  12. 【請求項１２】 請求項４から１１のいずれかの方法により製造された材料
    と水溶液を接触することを含んでなる水溶液から金属イオンを抽出する方法。
  13. 【請求項１３】 金属イオンがストロンチウムイオンを含んでなる請求項１
    ２に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 水溶液がｐＨ＜７を有する請求項１２又は１３に記載の方
    法。
  15. 【請求項１５】 タングステン、ニオブ及びタンタルからなる群から選ばれ
    る一つまたはそれ以上の元素によりドーピングされたケイ酸アンチモンを含んで
    なる材料。
  16. 【請求項１６】 一つまたはそれ以上の元素が約０．５から約３０．０重量
    ％の範囲の濃度で材料中に存在する請求項１５に記載の材料。
  17. 【請求項１７】 この材料が材料のＸ線回折分析により示されるように結晶
    性構造を有する請求項１５又は１６に記載の材料。
  18. 【請求項１８】 結晶性構造が結晶性ケイ酸アンチモンに実質的に類似して
    いる請求項１７に記載の材料。
  19. 【請求項１９】 タングステン、ニオブ及びタンタルからなる群から選ばれ
    る一つまたはそれ以上の元素によりドーピングされたケイ酸アンチモンを含んで
    なる材料の製造方法であって、それが、液体媒体中でケイ素含有化合物、アンチ
    モン含有化合物及び一つまたはそれ以上の元素を含有する化合物を重合条件下で
    共に反応させることを含む方法。
  20. 【請求項２０】 重合条件が酸を添加することによりもたらされる請求項１
    ９に記載の方法。
  21. 【請求項２１】 反応生成物を８００℃以下の温度で乾燥して、材料が形成
    される請求項１９又は２０に記載の方法。
  22. 【請求項２２】 温度が３００℃以下である請求項２１に記載の方法。
  23. 【請求項２３】 液体媒体から金属イオンを除去する場合におけるタングス
    テン、ニオブ及びタンタルからなる群から選ばれる一つまたはそれ以上の元素に
    よりドーピングされたケイ酸アンチモンを含んでなる材料の吸着剤としての使用
    。
  24. 【請求項２４】 請求項１５におけるように材料と水溶液を接触することを
    含んでなる水溶液から金属イオンを抽出する方法。
JP2000548887A 1998-05-14 1999-05-13 金属イオン除去用のケイ酸アンチモン吸着剤、その製造方法、及びその使用、並びに水溶液から金属イオンを抽出する方法 Expired - Fee Related JP4331898B2 (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB9810268.4A GB9810268D0 (en) 1998-05-14 1998-05-14 Waste minimisation
GB9810268.4 1998-05-14
GB9904169.1 1999-02-24
GBGB9904169.1A GB9904169D0 (en) 1998-05-14 1999-02-24 Waste minimisation
PCT/GB1999/001305 WO1999059161A1 (en) 1998-05-14 1999-05-13 Antimony silicate sorbent for removal of metal ions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002515587A true JP2002515587A (ja) 2002-05-28
JP4331898B2 JP4331898B2 (ja) 2009-09-16

Family

ID=26313671

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000548887A Expired - Fee Related JP4331898B2 (ja) 1998-05-14 1999-05-13 金属イオン除去用のケイ酸アンチモン吸着剤、その製造方法、及びその使用、並びに水溶液から金属イオンを抽出する方法

Country Status (9)

Country Link
US (1) US7332089B2 (ja)
EP (1) EP1080473B1 (ja)
JP (1) JP4331898B2 (ja)
KR (1) KR100641533B1 (ja)
AU (1) AU3833599A (ja)
DE (1) DE69906724T2 (ja)
GB (1) GB9904169D0 (ja)
RU (1) RU2219996C2 (ja)
WO (1) WO1999059161A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016164110A (ja) * 2014-07-18 2016-09-08 東ソー株式会社 シチナカイト構造を有するシリコチタネートおよびその製造方法
US9682360B2 (en) 2012-12-20 2017-06-20 Hitachi-Ge Nuclear Energy, Ltd. Radionuclide adsorbent, method of producing radionuclide adsorbent and production apparatus thereof

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7074257B2 (en) * 2002-10-15 2006-07-11 Synlite Chemical Company, Llc Method for removing heavy metals and radionuclides
US8763700B2 (en) 2011-09-02 2014-07-01 Robert Ray McDaniel Dual function proppants
US9290690B2 (en) 2011-05-03 2016-03-22 Preferred Technology, Llc Coated and cured proppants
US9725645B2 (en) 2011-05-03 2017-08-08 Preferred Technology, Llc Proppant with composite coating
US9562187B2 (en) 2012-01-23 2017-02-07 Preferred Technology, Llc Manufacture of polymer coated proppants
RU2484833C1 (ru) * 2012-05-12 2013-06-20 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия войск радиационной, химической и биологической защиты и инженерных войск имени Маршала Советского Союза С.К. Тимошенко" Способ и средство выведения депонированных в организме радионуклидов йода, цезия, стронция
US9518214B2 (en) 2013-03-15 2016-12-13 Preferred Technology, Llc Proppant with polyurea-type coating
US10100247B2 (en) 2013-05-17 2018-10-16 Preferred Technology, Llc Proppant with enhanced interparticle bonding
US9790422B2 (en) 2014-04-30 2017-10-17 Preferred Technology, Llc Proppant mixtures
US9862881B2 (en) 2015-05-13 2018-01-09 Preferred Technology, Llc Hydrophobic coating of particulates for enhanced well productivity
AR104606A1 (es) 2015-05-13 2017-08-02 Preferred Tech Llc Partícula recubierta
CN105642223A (zh) * 2016-01-05 2016-06-08 中国核动力研究设计院 一种锑硅酸钾、及其应用和制备方法
US11208591B2 (en) 2016-11-16 2021-12-28 Preferred Technology, Llc Hydrophobic coating of particulates for enhanced well productivity
US10696896B2 (en) 2016-11-28 2020-06-30 Prefferred Technology, Llc Durable coatings and uses thereof
RU2681633C1 (ru) * 2018-04-27 2019-03-11 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) Способ получения гранулированного алюмосиликатного адсорбента для очистки водных сред от катионов цезия
JP2020060385A (ja) * 2018-10-05 2020-04-16 株式会社荏原製作所 放射性ストロンチウム９０の迅速分析方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU929209A1 (ru) * 1980-08-04 1982-05-23 Предприятие П/Я А-1997 Способ получени сурьм нокремневого катионита
JPS6354358A (ja) * 1986-04-21 1988-03-08 Sumitomo Chem Co Ltd ε−カプロラクタムの製法
DE59106607D1 (de) * 1990-03-30 1995-11-09 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von 2,2-disubstituierten Pentan-1,5-diaminen.
JPH06106055A (ja) * 1992-09-30 1994-04-19 Toagosei Chem Ind Co Ltd Ｓｒイオンを含む溶液からのＳｒイオンの吸着分離方法
WO1994019103A1 (en) 1993-02-16 1994-09-01 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Exhaust gas cleaning catalyst
AU6268594A (en) * 1993-02-25 1994-09-14 Sandia National Laboratories Novel silico-titanates and their methods of making and using
NO177616C (no) * 1993-05-14 1995-10-18 Kvaerner Moss Tech As Anordning ved en forbindelse av en beholdervegg med et rör
JPH07185322A (ja) * 1993-12-27 1995-07-25 Toagosei Co Ltd Ｓｒイオン用吸着剤
US5858243A (en) * 1995-05-11 1999-01-12 Uop Use of crystalline intergrowth molecular sieves for removing contaminant metal ions from liquid streams
GB9613113D0 (en) * 1996-06-21 1996-08-28 Ecc Int Ltd Granular materials
US5888398A (en) * 1997-01-27 1999-03-30 Arch Development Corp. Composition and process for separating cesium ions from an acidic aqueous solution also containing other ions

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9682360B2 (en) 2012-12-20 2017-06-20 Hitachi-Ge Nuclear Energy, Ltd. Radionuclide adsorbent, method of producing radionuclide adsorbent and production apparatus thereof
JP2016164110A (ja) * 2014-07-18 2016-09-08 東ソー株式会社 シチナカイト構造を有するシリコチタネートおよびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
AU3833599A (en) 1999-11-29
WO1999059161A1 (en) 1999-11-18
DE69906724D1 (de) 2003-05-15
US7332089B2 (en) 2008-02-19
KR20010071256A (ko) 2001-07-28
US20040065620A1 (en) 2004-04-08
RU2219996C2 (ru) 2003-12-27
JP4331898B2 (ja) 2009-09-16
DE69906724T2 (de) 2004-03-04
EP1080473B1 (en) 2003-04-09
GB9904169D0 (en) 1999-04-14
EP1080473A1 (en) 2001-03-07
KR100641533B1 (ko) 2006-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002515587A (ja) 金属イオン除去用のケイ酸アンチモン吸着剤
CN1027890C (zh) 稀土铵双草酸盐和稀土氧化物的生产方法
EP0207707B1 (en) Inorganic anion exchangers and preparation thereof
CN107001056A (zh) 以减少的处理制备介孔沸石
WO1996018577A1 (en) Process for forming alumino-silicate derivatives
TW201406658A (zh) 矽酸鋁及其製造方法
CN100475698C (zh) Im-10结晶固体及其制备方法
EP0105128B1 (en) Amorphous zirconium phosphosilicate and a process for preparing the same
US5858081A (en) Kaolin derivatives
US7097772B2 (en) Method of purifying a waste stream using a microporous composition
JP6080980B2 (ja) シリカ−アルミナ組成物の調製
JPH0859230A (ja) 塩基性酢酸アルミニウム水溶液の製造方法
US4243555A (en) Composition for recovery of MG++ from brines
CN101351411A (zh) 去除水中污染物的方法和吸附剂
JP2019189516A (ja) シリコチタネート組成物およびその製造方法
JP2002001107A (ja) 非水電解液処理用ゼオライト及び非水電解液の製造方法
JPH07108178A (ja) 粒状無機イオン交換体の製造方法
SU686989A1 (ru) Способ получени гранулированных неорганических сорбентов
JPS6125653B2 (ja)
SU967548A1 (ru) Способ получени аморфного фосфата циркони
JP3308309B2 (ja) アモルファスアルミノシリケートの製造方法
AU685326B2 (en) Process for forming alumino-silicate derivatives
US5720883A (en) Bismuth lead compound
JPH01228923A (ja) パラフィンの異性化法
SU363277A1 (ru) Способ получени сорбента на основе соединений титана

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20050907

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20050907

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060511

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090220

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090508

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090529

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090619

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120626

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120626

Year of fee payment: 3

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120626

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees