JP2007038203A - リン吸着剤 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】マグネシウム−アルミニウム−ジルコニウム系またはマグネシウム−鉄−ジルコニウム系の複水酸化物または水溶液中で形成されるその水和物からなるリン吸着剤。
【選択図】 なし
Description
1. マグネシウム−アルミニウム−ジルコニウム系またはマグネシウム−鉄−ジルコニウム系の複水酸化物または水溶液中で形成されるその水和物からなるリン吸着剤。
2. 項1に記載のリン吸着剤を使用してリン含有廃水を処理することを特徴とする、リンの除去方法。
[Mg6MxZry(OH)(12+2x+2y)]・Xn- (x+2y)/n (1)
(式中、MはMgまたはFeを表す。xおよびyは0.1〜2.0程度、約0.2≦x+y≦約4である。Xn-は、n価のアニオンを示し、nは1または2である。)
xおよびyは各々0.1〜2.0程度、好ましくは0.5〜1.5程度、より好ましくは0.7〜1.3程度であり、さらに好ましくはxとyはともに約1である。xとyの差(絶対値)は、約1.9以下、好ましくは約1以下、より好ましくは約0.5以下、さらに好ましくは約0.3以下、特に約0.1以下である。xとyはできるだけ近い値が好ましい。
Mg/{(AlまたはFe)+Zr}は、1.5〜30、好ましくは1.6〜20、より好ましくは1.8〜10、さらに好ましくは2〜5,特に2.5〜4であり、2.7〜3.5が特に好ましい。
本発明のリン吸着剤は、無水物であってもよく、任意の数の水が付着又は水和した水和物の形態であってもよい。
リンの吸着対象としては、リン含有排水などのリン含有水溶液が挙げられる。該水溶液は、海水などのように塩類を多量に含む水溶液であってもよい。本発明のリン吸着剤は、塩濃度が高くても、有効にリンを吸着除去することができる。また、該水溶液のpHは特に限定されないが、通常2〜10程度、好ましくは2.5〜9程度、より好ましくは3〜8.5程度、さらに好ましくは4〜8程度、特に好ましくは4.5〜7.5程度である。リン吸着を実施する際には、必要に応じてリン除去対象水溶液のpHを調整することができる。
実施例1〜3
1M MgCl2(45ml), 1M AlCl3 (7.5ml), 0.5M ZrOCl2 (15mL)を混合して金属水溶液を調製し、これとは別に1M NaOHと1M Na2CO3の水溶液を1:3の比率で混合して塩基水溶液を調製した。
金属水溶液は、Mg/(Al+Zr)=3であった。
実施例4〜6
塩基水溶液として1M NaOHを使用する以外は、実施例1〜3と同様にしてX=Clであるリン吸着剤を得た。
実施例7〜9
金属水溶液として以下の表1の溶液を使用し、実施例1と同様にして、Mg/(Al+Zr)=2, 4または5(モル比)、X=CO3であるリン吸着剤を各々得た。得られたリン吸着剤(X=CO3)のXRDパターンを図1に示す。
金属水溶液として1M MgCl2 (45ml)と1M AlCl3 (15ml)の混合液を使用し、塩基水溶液として1M NaOHを使用し、乾燥温度を室温(比較例1)、300℃(比較例2)とする以外は、実施例1と同様にして[Mg3Al(OH)8]・Clで表されるリン吸着剤を得た。
実施例10
実施例1で得られた試料(Mg/(Al+Zr)=3(モル比)、X=CO3)を、300℃で乾燥した。
試験例1
実施例1〜6(Mg/(Al+Zr)=3)及び実施例7〜9(Mg/(Al+Zr)=2, 4, 5)で得られたリン吸着剤0.05gを使用し、64.5μMのリン酸模擬廃液(妨害イオンとして、HCO3 −(NaHCO3を添加)=100mg/L、Ca2+(CaCl2を添加)=40mg/Lを共存。pH8.7)を含む1Lの水溶液からのリン酸の取り込み量(平衡時間:3日間)を測定した。
試験例2
実施例1、4、10(熟成温度=室温)及び比較例1、2で得られたリン吸着剤0.05gを使用し、2mg-P/Lのリン酸模擬廃液(妨害イオンとして、HCO3 −(NaHCO3を添加)=100mg/L、Ca2+(CaCl2を添加)=40mg/Lを共存。pH8.7)を含む1Lの水溶液からのリンの吸着量を測定した。結果を表2に示す。
金属水溶液として以下の表3の溶液を使用し、実施例7〜9と同様にして、Mg/(Fe+Zr)=2, 3または4(モル比)、X=CO3であるリン吸着剤を各々得た。なお、リン吸着物の沈殿を生じさせた後、室温もしくはオートクレーブ中120℃で熟成させた。
NaH2PO4を100mg-P/Lの濃度で含む水溶液に、1M HClおよび1M NaOHを添加し、pHの異なる溶液(pH=4〜10)を調整した。これに室温で熟成した実施例12(Mg/(Fe+Zr)=3)で得られたリン吸着剤0.1gを添加し、3日間撹拌し、平衡pHとリン取り込み量を求めた。結果を図6に示す。
試験例3
NaH2PO4を0.33mg-P/Lの濃度で含む海水に、1M HClおよび1M NaOHを添加し、pHの異なる溶液(pH=4〜10)を調整した。これに室温で熟成した実施例12(Mg/(Fe+Zr)=3)で得られたリン吸着剤0.02gを添加し、3日間撹拌し、平衡pHとリン取り込み量を求めた。結果を図7に示す。
Claims (2)
- マグネシウム−アルミニウム−ジルコニウム系またはマグネシウム−鉄−ジルコニウム系の複水酸化物または水溶液中で形成されるその水和物からなるリン吸着剤。
- 請求項1に記載のリン吸着剤を使用してリン含有廃水を処理することを特徴とする、リンの除去方法。
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