JP2003299952A - 重金属イオン吸着材、その製造方法及び重金属イオン回収方法 - Google Patents
重金属イオン吸着材、その製造方法及び重金属イオン回収方法Info
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- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、スラッジの発生がなく、金属に対
する高い選択性を有し、耐久性に優れ、迅速な回収が可
能な、重金属イオン吸着材、その製造方法及び重金属イ
オン回収方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明は、繊維基材に、重金属イオン抽
出剤を含浸させてなる重金属イオン吸着材、該重金属イ
オン吸着材の製造方法及び水溶液中の重金属イオンの回
収方法であって、ａ．重金属イオンを含有する水溶液
を、該重金属イオン吸着材に接触せしめ重金属イオンを
吸着させる工程、及びｂ．重金属イオンを吸着した重金
属イオン吸着材を脱着液と接触せしめ重金属イオンを脱
着させる工程、からなる重金属イオンの回収方法を包含
する。
する高い選択性を有し、耐久性に優れ、迅速な回収が可
能な、重金属イオン吸着材、その製造方法及び重金属イ
オン回収方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明は、繊維基材に、重金属イオン抽
出剤を含浸させてなる重金属イオン吸着材、該重金属イ
オン吸着材の製造方法及び水溶液中の重金属イオンの回
収方法であって、ａ．重金属イオンを含有する水溶液
を、該重金属イオン吸着材に接触せしめ重金属イオンを
吸着させる工程、及びｂ．重金属イオンを吸着した重金
属イオン吸着材を脱着液と接触せしめ重金属イオンを脱
着させる工程、からなる重金属イオンの回収方法を包含
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無電解めっき、金
属製錬、その他無機化学工業分野のような重金属廃液を
排出する産業における重金属の回収に関する。さらに詳
しくは、かかる分野における重金属イオン吸着材、その
製造方法及び重金属イオンの回収方法に関する。
属製錬、その他無機化学工業分野のような重金属廃液を
排出する産業における重金属の回収に関する。さらに詳
しくは、かかる分野における重金属イオン吸着材、その
製造方法及び重金属イオンの回収方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】重金属イオンを含有する水溶液から重金
属イオンを回収する方法として種々の方法が知られてい
る。例えば、重金属を含有する水溶液に、水酸化カルシ
ウムを添加し水酸化物として、或いは、水硫化ナトリウ
ムを添加し硫化物として、沈殿分離する方法がある。し
かし、かかる沈殿分離法ではスラッジの発生が不可避で
ある。また、イオン交換樹脂、キレート樹脂を充填した
カラムにより分離する方法もあるが、かかる方法は、樹
脂が高価で重金属の選択性が乏しい。さらに、疎水性抽
出剤をケロシン等の有機溶剤に溶解して、水溶液と接触
させる溶媒抽出法もある。しかし、かかる方法は有機溶
剤による汚染、液の攪拌による電力消費が大きい。ま
た、多孔質ポリビーズに疎水性抽出剤を含浸させて重金
属イオン吸着材とする含浸樹脂法もある。しかし、かか
る方法は繰り返し使用による吸着材の劣化が生じ易く、
送液時にビーズによる圧力損失が大きく、またビーズの
細孔内拡散が支配的になるため物質移動速度があまり大
きくないという問題点がある。
属イオンを回収する方法として種々の方法が知られてい
る。例えば、重金属を含有する水溶液に、水酸化カルシ
ウムを添加し水酸化物として、或いは、水硫化ナトリウ
ムを添加し硫化物として、沈殿分離する方法がある。し
かし、かかる沈殿分離法ではスラッジの発生が不可避で
ある。また、イオン交換樹脂、キレート樹脂を充填した
カラムにより分離する方法もあるが、かかる方法は、樹
脂が高価で重金属の選択性が乏しい。さらに、疎水性抽
出剤をケロシン等の有機溶剤に溶解して、水溶液と接触
させる溶媒抽出法もある。しかし、かかる方法は有機溶
剤による汚染、液の攪拌による電力消費が大きい。ま
た、多孔質ポリビーズに疎水性抽出剤を含浸させて重金
属イオン吸着材とする含浸樹脂法もある。しかし、かか
る方法は繰り返し使用による吸着材の劣化が生じ易く、
送液時にビーズによる圧力損失が大きく、またビーズの
細孔内拡散が支配的になるため物質移動速度があまり大
きくないという問題点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、スラッジの
発生がなく、金属に対する高い選択性を有し、耐久性に
優れ、迅速な回収が可能な、重金属イオン吸着材、その
製造方法及び重金属イオンの回収方法を提供することを
目的とする。
発生がなく、金属に対する高い選択性を有し、耐久性に
優れ、迅速な回収が可能な、重金属イオン吸着材、その
製造方法及び重金属イオンの回収方法を提供することを
目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、繊維基材に、
重金属イオン抽出剤を含浸させてなる重金属イオン吸着
材である。また、本発明は、重金属イオン抽出剤を含有
する有機溶液中に、繊維基材を浸漬した後、水洗し、乾
燥することからなる重金属イオン吸着材の製造方法であ
る。さらに、本発明は、水溶液中の重金属イオンの回収
方法であって、 ａ．重金属イオンを含有する水溶液を、上記重金属イオ
ン吸着材に接触せしめ重金属イオンを吸着させる工程、
及び ｂ．重金属イオンを吸着した重金属イオン吸着材から重
金属イオンを脱着させる工程、からなる重金属イオンの
回収方法を包含する。
重金属イオン抽出剤を含浸させてなる重金属イオン吸着
材である。また、本発明は、重金属イオン抽出剤を含有
する有機溶液中に、繊維基材を浸漬した後、水洗し、乾
燥することからなる重金属イオン吸着材の製造方法であ
る。さらに、本発明は、水溶液中の重金属イオンの回収
方法であって、 ａ．重金属イオンを含有する水溶液を、上記重金属イオ
ン吸着材に接触せしめ重金属イオンを吸着させる工程、
及び ｂ．重金属イオンを吸着した重金属イオン吸着材から重
金属イオンを脱着させる工程、からなる重金属イオンの
回収方法を包含する。
【０００５】（繊維基材）本発明における繊維基材とし
ては、繊維から作られた織物、編物又は不織布が好まし
い。また綿も使用することが出来る。繊維としては、連
続した長い繊維であるフィラメント、短く切断した繊維
であるスフ等の材料が挙げられる。繊維基材の材質とし
ては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン／
ポリプロピレン共重合体等の合成繊維、カポック綿等の
天然繊維が挙げられる。特にこれらの繊維を加工した油
吸収材が好ましい。油吸収材はマット状のものが好まし
い。
ては、繊維から作られた織物、編物又は不織布が好まし
い。また綿も使用することが出来る。繊維としては、連
続した長い繊維であるフィラメント、短く切断した繊維
であるスフ等の材料が挙げられる。繊維基材の材質とし
ては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン／
ポリプロピレン共重合体等の合成繊維、カポック綿等の
天然繊維が挙げられる。特にこれらの繊維を加工した油
吸収材が好ましい。油吸収材はマット状のものが好まし
い。
【０００６】（重金属イオン抽出剤）本発明における重
金属イオン抽出剤は、炭素数４〜２０の直鎖若しくは分
枝鎖のアルキル基を有し、重金属イオンと錯体を生成す
る疎水性化合物が好ましい。この化合物は単独又は複数
種を組み合わせて用いることができる。かかる化合物と
して、下記一般式（１）、（２）及び（３）からなる群
より選ばれる少なくとも一種を挙げることができる。
金属イオン抽出剤は、炭素数４〜２０の直鎖若しくは分
枝鎖のアルキル基を有し、重金属イオンと錯体を生成す
る疎水性化合物が好ましい。この化合物は単独又は複数
種を組み合わせて用いることができる。かかる化合物と
して、下記一般式（１）、（２）及び（３）からなる群
より選ばれる少なくとも一種を挙げることができる。
【化１】
式（１）中、Ｒは炭素数５〜１０のアルキル基である。
具体的には、５−ノニル−２−ヒドロキシアセトフェノ
ンオキシムが挙げられる。かかる化合物は、銅、ニッケ
ルイオンの抽出に好適である。
具体的には、５−ノニル−２−ヒドロキシアセトフェノ
ンオキシムが挙げられる。かかる化合物は、銅、ニッケ
ルイオンの抽出に好適である。
【０００７】
【化２】
式（２）中、Ｒは、同一又は異なり、炭素数４〜２０の
直鎖若しくは分枝鎖のアルキル基である。具体的には、
ビス（２−エチルヘキシル）リン酸が挙げられる。かか
る化合物は、亜鉛、ニッケル、コバルトイオンの抽出に
好適である。
直鎖若しくは分枝鎖のアルキル基である。具体的には、
ビス（２−エチルヘキシル）リン酸が挙げられる。かか
る化合物は、亜鉛、ニッケル、コバルトイオンの抽出に
好適である。
【０００８】
【化３】
式（３）中、Ｒは、同一又は異なり、炭素数４〜２０の
直鎖若しくは分枝鎖のアルキル基である。具体的には、
２−エチルヘキシルリン酸モノ２エチルヘキシルエステ
ルが挙げられる。
直鎖若しくは分枝鎖のアルキル基である。具体的には、
２−エチルヘキシルリン酸モノ２エチルヘキシルエステ
ルが挙げられる。
【０００９】（重金属イオン吸着材の製造方法）本発明
の重金属イオン吸着材は、繊維基材を、重金属イオン抽
出剤を有機溶剤に溶解した有機溶液に浸漬することによ
り含浸させ製造することが出来る。即ち、重金属イオン
抽出剤を有機溶媒に溶解した有機溶液中に、繊維基材を
浸漬した後、水洗し、乾燥し、製造することが出来る。
有機溶剤としては、エタノール、メタノール等の親水性
溶媒が挙げられる。浸漬する時間は、重金属イオン抽出
剤及び繊維基材の種類、量比にも依存するが、５〜４８
時間の範囲が好ましい。
の重金属イオン吸着材は、繊維基材を、重金属イオン抽
出剤を有機溶剤に溶解した有機溶液に浸漬することによ
り含浸させ製造することが出来る。即ち、重金属イオン
抽出剤を有機溶媒に溶解した有機溶液中に、繊維基材を
浸漬した後、水洗し、乾燥し、製造することが出来る。
有機溶剤としては、エタノール、メタノール等の親水性
溶媒が挙げられる。浸漬する時間は、重金属イオン抽出
剤及び繊維基材の種類、量比にも依存するが、５〜４８
時間の範囲が好ましい。
【００１０】（重金属イオンの回収方法）本発明は、水
溶液中の重金属イオンの回収方法であって、 ａ．重金属イオンを含有する水溶液を、本発明の重金属
イオン吸着材に接触せしめ重金属イオンを吸着させる工
程（吸着工程）、及び ｂ．重金属イオンを吸着した重金属イオン吸着材から重
金属イオンを脱着させる工程（脱着工程）、からなる重
金属イオンの回収方法である。
溶液中の重金属イオンの回収方法であって、 ａ．重金属イオンを含有する水溶液を、本発明の重金属
イオン吸着材に接触せしめ重金属イオンを吸着させる工
程（吸着工程）、及び ｂ．重金属イオンを吸着した重金属イオン吸着材から重
金属イオンを脱着させる工程（脱着工程）、からなる重
金属イオンの回収方法である。
【００１１】（吸着工程）吸着は、重金属イオンを含有
する水溶液中に、本発明の重金属イオン吸着材を投入
し、両者を接触せしめ、必要に応じ攪拌することにより
行なうことが出来る。また、通常のイオン交換樹脂法と
同様に、カラムに本発明の重金属イオン吸着材を充填
し、重金属イオンを含有する水溶液を通過させ行なうこ
とも出来る。この時、吸着させる重金属イオンの種類に
応じ、重金属イオンを含有する水溶液のｐＨを調整して
おくことが好ましい。５−ノニル−２−ヒドロキシアセ
トフェノンオキシム等の一般式（１）で表わされる抽出
剤を用いる場合、銅イオンを吸着するには、ｐＨが１．
６〜２．０、ニッケルイオンを吸着するにはｐＨが４．
２〜７の範囲が好ましい。ビス（２−エチルヘキシル）
リン酸等の一般式（２）で表わされる抽出剤を用いる場
合、亜鉛イオンを吸着するには、ｐＨが２．２〜２．
５、ニッケルイオンを吸着するにはｐＨが４．５〜５．
３、コバルトイオンを吸着するにはｐＨが４．５〜４．
８の範囲が好ましい。２−エチルヘキシルリン酸モノ２
エチルヘキシルエステル等の一般式（３）で表わされる
抽出剤を用いる場合、亜鉛イオンを吸着するには、ｐＨ
が２．５〜５．５、銅イオンを吸着するにはｐＨが３．
８〜４．５、コバルトイオンを吸着するにはｐＨが４．
０〜４．５の範囲が好ましい。
する水溶液中に、本発明の重金属イオン吸着材を投入
し、両者を接触せしめ、必要に応じ攪拌することにより
行なうことが出来る。また、通常のイオン交換樹脂法と
同様に、カラムに本発明の重金属イオン吸着材を充填
し、重金属イオンを含有する水溶液を通過させ行なうこ
とも出来る。この時、吸着させる重金属イオンの種類に
応じ、重金属イオンを含有する水溶液のｐＨを調整して
おくことが好ましい。５−ノニル−２−ヒドロキシアセ
トフェノンオキシム等の一般式（１）で表わされる抽出
剤を用いる場合、銅イオンを吸着するには、ｐＨが１．
６〜２．０、ニッケルイオンを吸着するにはｐＨが４．
２〜７の範囲が好ましい。ビス（２−エチルヘキシル）
リン酸等の一般式（２）で表わされる抽出剤を用いる場
合、亜鉛イオンを吸着するには、ｐＨが２．２〜２．
５、ニッケルイオンを吸着するにはｐＨが４．５〜５．
３、コバルトイオンを吸着するにはｐＨが４．５〜４．
８の範囲が好ましい。２−エチルヘキシルリン酸モノ２
エチルヘキシルエステル等の一般式（３）で表わされる
抽出剤を用いる場合、亜鉛イオンを吸着するには、ｐＨ
が２．５〜５．５、銅イオンを吸着するにはｐＨが３．
８〜４．５、コバルトイオンを吸着するにはｐＨが４．
０〜４．５の範囲が好ましい。
【００１２】（脱着工程）脱着は、例えば、重金属イオ
ンを吸着した吸着材を、脱着液中に投入することによ
り、脱着液と接触せしめ行なうことが出来る。また、カ
ラムに脱着液を通過させ行なうことも出来る。脱着液
は、酸性の金属イオン抽出剤を使用する場合は、塩酸や
硫酸等の強酸の水溶液を用いることができる。中性や塩
基性の金属イオン抽出剤を使用する場合は、水やアルカ
リ性化合物を使用することができる。５−ノニル−２−
ヒドロキシアセトフェノンオキシム等の一般式（１）で
表わされる抽出剤を用いた場合、銅イオンを脱着するに
はｐＨが０．２〜０．５、ニッケルイオンを脱着するに
はｐＨが３以下の範囲が好ましい。ビス（２−エチルヘ
キシル）リン酸等の一般式（２）で表わされる抽出剤を
用いる場合、亜鉛イオンを脱着するにはｐＨが１．５以
下、ニッケルイオンやコバルトイオンを脱着するにはｐ
Ｈが３．０以下が好ましい。２−エチルヘキシルリン酸
モノ２エチルヘキシルエステル等の一般式（３）で表わ
される抽出剤を用いる場合、亜鉛イオンを脱着するには
ｐＨが１．５以下、銅イオンを脱着するにはｐＨが２．
５以下、コバルトイオンを脱着するにはｐＨが３．０以
下が好ましい。
ンを吸着した吸着材を、脱着液中に投入することによ
り、脱着液と接触せしめ行なうことが出来る。また、カ
ラムに脱着液を通過させ行なうことも出来る。脱着液
は、酸性の金属イオン抽出剤を使用する場合は、塩酸や
硫酸等の強酸の水溶液を用いることができる。中性や塩
基性の金属イオン抽出剤を使用する場合は、水やアルカ
リ性化合物を使用することができる。５−ノニル−２−
ヒドロキシアセトフェノンオキシム等の一般式（１）で
表わされる抽出剤を用いた場合、銅イオンを脱着するに
はｐＨが０．２〜０．５、ニッケルイオンを脱着するに
はｐＨが３以下の範囲が好ましい。ビス（２−エチルヘ
キシル）リン酸等の一般式（２）で表わされる抽出剤を
用いる場合、亜鉛イオンを脱着するにはｐＨが１．５以
下、ニッケルイオンやコバルトイオンを脱着するにはｐ
Ｈが３．０以下が好ましい。２−エチルヘキシルリン酸
モノ２エチルヘキシルエステル等の一般式（３）で表わ
される抽出剤を用いる場合、亜鉛イオンを脱着するには
ｐＨが１．５以下、銅イオンを脱着するにはｐＨが２．
５以下、コバルトイオンを脱着するにはｐＨが３．０以
下が好ましい。
【００１３】
【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。
（実施例１）市販の油吸収マット（九州フィルター工業
社製、製品名ＫＦＯマット、厚さ５ｍｍ、ポリエチレン
繊維及びポリプロピレン繊維を熱融着させたもの）を、
縦横各２ｃｍに切断した。それを、メタノールで洗浄、
水洗、乾燥後、重金属イオン抽出剤である５−ノニル−
２−ヒドロキシアセトフェノンオキシムのエタノール溶
液に一晩浸漬した。これをろ過、水洗、乾燥して重金属
イオン吸着材を得た。得られた吸着材を、ニッケルを１
９ｍｇ／ｌ含むｐＨ５．１６の模擬廃液に、固液濃度２
ｇ／１００ｍｌの条件で浸漬した。浸漬後、１、２、３
時間経過時の廃液中のニッケル濃度、吸着率、ｐＨを表
１に示す。表１に示すように高い効率でニッケルを除去
することが可能であることが分かる。
社製、製品名ＫＦＯマット、厚さ５ｍｍ、ポリエチレン
繊維及びポリプロピレン繊維を熱融着させたもの）を、
縦横各２ｃｍに切断した。それを、メタノールで洗浄、
水洗、乾燥後、重金属イオン抽出剤である５−ノニル−
２−ヒドロキシアセトフェノンオキシムのエタノール溶
液に一晩浸漬した。これをろ過、水洗、乾燥して重金属
イオン吸着材を得た。得られた吸着材を、ニッケルを１
９ｍｇ／ｌ含むｐＨ５．１６の模擬廃液に、固液濃度２
ｇ／１００ｍｌの条件で浸漬した。浸漬後、１、２、３
時間経過時の廃液中のニッケル濃度、吸着率、ｐＨを表
１に示す。表１に示すように高い効率でニッケルを除去
することが可能であることが分かる。
【表１】
【００１４】（実施例２）市販の油吸収マット（カクイ
社製、製品名オイルキャッチャー、厚さ７ｍｍ、カポッ
ク綿を素材として使用したもの）を、縦横３ｃｍ角に切
断し、エタノールで洗浄、水洗、乾燥後、重金属イオン
抽出剤であるビス（２−エチルヘキシル）リン酸のエタ
ノール溶液に一晩浸漬した。これをろ過、水洗、乾燥し
て重イオン吸着材を得た。得られた吸着材を、ニッケル
を１９ｍｇ／ｌ含むｐＨ５．１６の模擬廃液と、固液濃
度１ｇ／１００ｍｌ、２５℃、１４０ｒｐｍの条件で２
０時間振とう接触させた。振とう接触後の廃液中のニッ
ケル濃度は、１．６ｍｇ／ｌであり、９２％の吸着率が
得られた。
社製、製品名オイルキャッチャー、厚さ７ｍｍ、カポッ
ク綿を素材として使用したもの）を、縦横３ｃｍ角に切
断し、エタノールで洗浄、水洗、乾燥後、重金属イオン
抽出剤であるビス（２−エチルヘキシル）リン酸のエタ
ノール溶液に一晩浸漬した。これをろ過、水洗、乾燥し
て重イオン吸着材を得た。得られた吸着材を、ニッケル
を１９ｍｇ／ｌ含むｐＨ５．１６の模擬廃液と、固液濃
度１ｇ／１００ｍｌ、２５℃、１４０ｒｐｍの条件で２
０時間振とう接触させた。振とう接触後の廃液中のニッ
ケル濃度は、１．６ｍｇ／ｌであり、９２％の吸着率が
得られた。
【００１５】（実施例３）市販の油吸収マットＡ（九州
フィルター工業社製、製品名ＫＦＯマット、厚さ５ｍ
ｍ、ポリエチレン繊維とポリプロピレン繊維を熱融着さ
せたもの）および油吸収マットＢ（カクイ社製、製品名
オイルキャッチャー、厚さ７ｍｍ、カポック綿を素材と
して使用したもの）を、それぞれ、縦横１ｃｍ角に切断
し、メタノールで洗浄、水洗、乾燥後、重金属イオン抽
出剤であるビス（２−エチルヘキシル）リン酸のエタノ
ール溶液に、それぞれ、一晩浸漬した。これをろ過、水
洗、乾燥して、それぞれ、重金属イオン吸着材Ａおよび
Ｂを調製した。これらの重金属イオン吸着材を、ニッケ
ルを１９ｍｇ／ｌ含むｐＨ５．１６の模擬廃液と、固液
比１ｇ／５０ｍｌ、２５℃、１４０ｒｐｍの条件で１２
時間以上振とう接触させた。その後塩酸で洗浄し、重金
属イオン吸着材を再生した。この操作を７回繰り返し、
ニッケル吸着率の変化を調べた。その結果を図１に示
す。重金属イオン吸着材Ａ、Ｂともに、繰り返し回数に
関わらず、９５％以上の高い吸着率を示しており、重金
属イオン吸着材Ａ、Ｂが十分繰り返し使用に耐えるもの
であることがわかる。
フィルター工業社製、製品名ＫＦＯマット、厚さ５ｍ
ｍ、ポリエチレン繊維とポリプロピレン繊維を熱融着さ
せたもの）および油吸収マットＢ（カクイ社製、製品名
オイルキャッチャー、厚さ７ｍｍ、カポック綿を素材と
して使用したもの）を、それぞれ、縦横１ｃｍ角に切断
し、メタノールで洗浄、水洗、乾燥後、重金属イオン抽
出剤であるビス（２−エチルヘキシル）リン酸のエタノ
ール溶液に、それぞれ、一晩浸漬した。これをろ過、水
洗、乾燥して、それぞれ、重金属イオン吸着材Ａおよび
Ｂを調製した。これらの重金属イオン吸着材を、ニッケ
ルを１９ｍｇ／ｌ含むｐＨ５．１６の模擬廃液と、固液
比１ｇ／５０ｍｌ、２５℃、１４０ｒｐｍの条件で１２
時間以上振とう接触させた。その後塩酸で洗浄し、重金
属イオン吸着材を再生した。この操作を７回繰り返し、
ニッケル吸着率の変化を調べた。その結果を図１に示
す。重金属イオン吸着材Ａ、Ｂともに、繰り返し回数に
関わらず、９５％以上の高い吸着率を示しており、重金
属イオン吸着材Ａ、Ｂが十分繰り返し使用に耐えるもの
であることがわかる。
【００１６】（実施例４、比較例１）市販の油吸収マッ
ト（九州フィルター工業社製、製品名ＫＦＯマット、厚
さ５ｍｍ、ポリエチレン繊維とポリプロピレン繊維を熱
融着させたもの）を縦横１ｃｍ角に切断し、メタノール
で洗浄、水洗、乾燥後、重金属イオン抽出剤である２−
エチルヘキシルリン酸モノ２エチルヘキシルエステルの
エタノール溶液に一晩浸漬した。これをろ過、水洗、乾
燥して重金属イオン吸着材（マット吸着材）を調製し
た。比較のため、水中の有機物の除去に使用される市販
の多孔質ポリスチレンビーズを使用した重金属イオン吸
着材（ビーズ吸着材）も同様に調製した。これらの重金
属イオン吸着材と、亜鉛を１５０〜１７０ｍｇ／ｌ含有
する産業排水（ｐＨ５．２）とを、１００ｍｌ三角フラ
スコ内で、２５℃で、１４０ｒｐｍの水平振とうを加え
ながら接触させ、排水中の亜鉛濃度の経時変化を調べ
た。固液比は、マット吸着材で０．４ｇ：４０ｍｌ、ビ
ーズ吸着材で，０．８ｇ：４０ｍｌとした。
ト（九州フィルター工業社製、製品名ＫＦＯマット、厚
さ５ｍｍ、ポリエチレン繊維とポリプロピレン繊維を熱
融着させたもの）を縦横１ｃｍ角に切断し、メタノール
で洗浄、水洗、乾燥後、重金属イオン抽出剤である２−
エチルヘキシルリン酸モノ２エチルヘキシルエステルの
エタノール溶液に一晩浸漬した。これをろ過、水洗、乾
燥して重金属イオン吸着材（マット吸着材）を調製し
た。比較のため、水中の有機物の除去に使用される市販
の多孔質ポリスチレンビーズを使用した重金属イオン吸
着材（ビーズ吸着材）も同様に調製した。これらの重金
属イオン吸着材と、亜鉛を１５０〜１７０ｍｇ／ｌ含有
する産業排水（ｐＨ５．２）とを、１００ｍｌ三角フラ
スコ内で、２５℃で、１４０ｒｐｍの水平振とうを加え
ながら接触させ、排水中の亜鉛濃度の経時変化を調べ
た。固液比は、マット吸着材で０．４ｇ：４０ｍｌ、ビ
ーズ吸着材で，０．８ｇ：４０ｍｌとした。
【００１７】図２に、振とう時間と排水中の亜鉛濃度の
関係を示す。どちらの吸着材とも、２４時間の振とうで
平衡に到達しているといえる。このときの排水中の亜鉛
濃度は、マット吸着材で８．７ｍｇ／ｌ、ビーズ吸着材
で４２ｍｇ／ｌであり、吸着率を計算すると、それぞ
れ、９４％および７５％となる。図３は、図２のデータ
から反応進行度（Ｃ０−Ｃｔ）／（Ｃ０−Ｃｅｑ）を計
算し、時間の関数として示したものである。ここで、Ｃ
は排水中の亜鉛濃度を表し、添え字０およびｔは、それ
ぞれ、反応時間ゼロおよびｔにおける値であることを示
す。また、添え字ｅｑは、平衡時の値であることを示
す。
関係を示す。どちらの吸着材とも、２４時間の振とうで
平衡に到達しているといえる。このときの排水中の亜鉛
濃度は、マット吸着材で８．７ｍｇ／ｌ、ビーズ吸着材
で４２ｍｇ／ｌであり、吸着率を計算すると、それぞ
れ、９４％および７５％となる。図３は、図２のデータ
から反応進行度（Ｃ０−Ｃｔ）／（Ｃ０−Ｃｅｑ）を計
算し、時間の関数として示したものである。ここで、Ｃ
は排水中の亜鉛濃度を表し、添え字０およびｔは、それ
ぞれ、反応時間ゼロおよびｔにおける値であることを示
す。また、添え字ｅｑは、平衡時の値であることを示
す。
【００１８】マット吸着材の方が、ビーズ吸着材に比べ
て、はるかに早く吸着が進行していることがわかる。す
なわち、マット吸着材は、振とう開始後２０分で平衡に
達しているのに対し、ビーズ吸着材は振とう開始後２０
時間を経過してもまだ平衡に到達していない。これは、
ビーズ吸着材では、マット吸着材に比べて、吸着材細孔
内への亜鉛イオンの拡散抵抗がより大きいためと思われ
る。
て、はるかに早く吸着が進行していることがわかる。す
なわち、マット吸着材は、振とう開始後２０分で平衡に
達しているのに対し、ビーズ吸着材は振とう開始後２０
時間を経過してもまだ平衡に到達していない。これは、
ビーズ吸着材では、マット吸着材に比べて、吸着材細孔
内への亜鉛イオンの拡散抵抗がより大きいためと思われ
る。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、スラッジの発生がな
く、金属に対する高い選択性を有し、耐久性に優れ、迅
速な回収が可能な、重金属イオン吸着材、その製造方法
及び重金属イオン回収方法が提供される。特に、本発明
の重金属イオン吸着材は、繊維表面及び繊維間の間隙に
重金属イオン抽出剤が担持されるので、物質移動速度が
大きく効率的な重金属イオンの吸着が可能であると共
に、耐久性に優れ、吸着、脱着を繰り返し行なうことが
出来る。
く、金属に対する高い選択性を有し、耐久性に優れ、迅
速な回収が可能な、重金属イオン吸着材、その製造方法
及び重金属イオン回収方法が提供される。特に、本発明
の重金属イオン吸着材は、繊維表面及び繊維間の間隙に
重金属イオン抽出剤が担持されるので、物質移動速度が
大きく効率的な重金属イオンの吸着が可能であると共
に、耐久性に優れ、吸着、脱着を繰り返し行なうことが
出来る。
【図１】実施例３の実験結果を示す図である。
【図２】実施例４及び比較例１における排水中の亜鉛濃
度の経時変化を示す図である。
度の経時変化を示す図である。
【図３】実施例４及び比較例１における亜鉛吸着の反応
進行度の経時変化を示す図である。
進行度の経時変化を示す図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｄ０６Ｍ 13/288 Ｄ０６Ｍ 13/292
13/292 13/376
13/376 Ｃ２２Ｂ 3/00 Ｌ
(72)発明者 仙波 裕隆
東京都江東区枝川３丁目11番10号 日本カ
ニゼン株式会社東京工場内
Ｆターム(参考） 4D024 AA04 AB16 BA16 BB03 BB07
BB08 BC01 DA07
4D038 AA08 AB63 AB67 AB86 AB87
BB06 BB13
4G066 AB03B AB06B AB09B AB19B
AC02C AC13C CA46 DA08
EA13 FA03 FA12
4K001 AA07 AA09 AA19 AA30 BA19
BA21 DB34 DB35
4L033 AB05 AB06 AB07 AC11 AC15
BA37 BA39 BA64
Claims (5)
- 【請求項１】 繊維基材に、重金属イオン抽出剤を含浸
させてなる重金属イオン吸着材。 - 【請求項２】 繊維基材が、織物、編物又は不織布であ
る請求項１に記載の重金属イオン吸着材。 - 【請求項３】 重金属イオン抽出剤が、炭素数４〜２０
の直鎖若しくは分枝鎖のアルキル基を有し、重金属イオ
ンと錯体を生成する疎水性化合物である請求項１に記載
の重金属吸着材。 - 【請求項４】 重金属イオン抽出剤を含有する有機溶液
中に、繊維基材を浸漬した後、水洗し、乾燥することか
らなる重金属イオン吸着材の製造方法。 - 【請求項５】 水溶液中の重金属イオンの回収方法であ
って、 ａ．重金属イオンを含有する水溶液を、請求項１に記載
の重金属イオン吸着材に接触せしめ重金属イオンを吸着
させる工程、及び ｂ．重金属イオンを吸着した重金属イオン吸着材から重
金属イオンを脱着させる工程、からなる重金属イオンの
回収方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002102711A JP2003299952A (ja) | 2002-04-04 | 2002-04-04 | 重金属イオン吸着材、その製造方法及び重金属イオン回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002102711A JP2003299952A (ja) | 2002-04-04 | 2002-04-04 | 重金属イオン吸着材、その製造方法及び重金属イオン回収方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003299952A true JP2003299952A (ja) | 2003-10-21 |
| JP2003299952A5 JP2003299952A5 (ja) | 2005-06-30 |
Family
ID=29389024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002102711A Pending JP2003299952A (ja) | 2002-04-04 | 2002-04-04 | 重金属イオン吸着材、その製造方法及び重金属イオン回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003299952A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010000465A (ja) * | 2008-06-20 | 2010-01-07 | Tokyo Univ Of Agriculture & Technology | 重金属吸着材及びその製造方法 |
-
2002
- 2002-04-04 JP JP2002102711A patent/JP2003299952A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010000465A (ja) * | 2008-06-20 | 2010-01-07 | Tokyo Univ Of Agriculture & Technology | 重金属吸着材及びその製造方法 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050906 |
|
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|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051213 |
|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060425 |