JP2018020273A - Negative ion adsorption method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a negative ion adsorption method using an iron oxide mineral capable of adsorbing negative ion easily.SOLUTION: [1] In a negative ion adsorption method, a solution containing negative ion of an inorganic compound and having pH of 2-10 is brought into contact with akaganeite, and thereby the negative ion is adsorbed to akaganeite. [2] In the negative ion adsorption method described in [1], the negative ion is oxo acid ion of an inorganic compound. [3] In the negative ion adsorption method described in [2], the negative ion is selenic acid ion or selenite ion.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、水溶液に含まれる陰イオンを吸着する陰イオン吸着方法に関する。   The present invention relates to an anion adsorption method for adsorbing anions contained in an aqueous solution.

化学事業所や工事現場の排水にはセレン、ヒ素、クロム等のオキソ酸イオンが含まれることがある。これらの陰イオンは溶解性が高く、従来の一般的な排水処理に使用される硫酸バンド(硫酸アルミニウム)、PAC(ポリ塩化アルミニウム)等の無機凝集剤や、高分子ポリマーを含む有機凝集剤によって沈殿して除去することは困難である。そこで、特許文献1では、シュベルトマナイト[組成式:Fe(OH)8−2x(SO;1≦x≦1.75]と呼ばれる酸化鉄鉱物にセレン、ヒ素、クロムを吸着させる方法が提案されている。 Oxide ions such as selenium, arsenic, and chromium may be contained in wastewater from chemical establishments and construction sites. These anions are highly soluble, depending on inorganic flocculants such as sulfuric acid bands (aluminum sulfate) and PAC (polyaluminum chloride) used in conventional general wastewater treatment, and organic flocculants containing polymer polymers. It is difficult to precipitate and remove. Therefore, in Patent Document 1, selenium, arsenic, and chromium are added to an iron oxide mineral called Schwertmannite [composition formula: Fe 8 O 8 (OH) 8-2x (SO 4 ) x ; 1 ≦ x ≦ 1.75]. Adsorption methods have been proposed.

特開2005−95732号公報JP 2005-95732 A

本発明者らが鋭意検討したところ、特許文献1に記載のシュベルトマナイトは硫酸イオンを本来的に含んでいるため、目的の陰イオンが充分に吸着するためには硫酸イオンを置換する必要があると考えられた。また、硫酸イオンの結合力は比較的強いため、目的の陰イオンがシュベルトマナイトに吸着する効率は必ずしも高いとはいえないことを見出した。
そこで、本発明者らはより優れた吸着効率を示す鉱物を種々検討したところ、アカガネイト(赤金鉱)(Akaganeite)は、目的の陰イオンに対して優れた吸着効率を示すことを見出した。
As a result of intensive studies by the present inventors, the Schwertmannite described in Patent Document 1 inherently contains sulfate ions, so that it is necessary to replace the sulfate ions in order to sufficiently adsorb the target anions. It was thought that there was. In addition, since the binding force of sulfate ions is relatively strong, it has been found that the efficiency of adsorbing the target anion to Schwertmannite is not necessarily high.
Therefore, the present inventors have examined various minerals exhibiting superior adsorption efficiency, and found that Akaganeite exhibits excellent adsorption efficiency for the target anion.

本発明は、アカガネイトを使用した陰イオン吸着方法を提供する。   The present invention provides an anion adsorption method using akaganeate.

[1] 無機化合物の陰イオンを含み、且つpH2〜10である溶液をアカガネイトに接触させることにより、前記陰イオンを前記アカガネイトに吸着させることを特徴とする陰イオン吸着方法。
[2] 前記陰イオンは、無機化合物のオキソ酸イオンであることを特徴とする[1]に記載の陰イオン吸着方法。
[3] 前記陰イオンは、セレン酸イオン又は亜セレン酸イオンであることを特徴とする[2]に記載の陰イオン吸着方法。
[1] An anion adsorption method characterized by adsorbing the anion to the akaganeate by bringing the solution containing an anion of an inorganic compound and having a pH of 2 to 10 into contact with the akaganeate.
[2] The anion adsorption method according to [1], wherein the anion is an oxo acid ion of an inorganic compound.
[3] The anion adsorption method according to [2], wherein the anion is a selenate ion or a selenite ion.

本発明の陰イオン吸着方法によれば、処理対象液に含まれるセレンのオキソ酸等の陰イオンを容易に吸着することができる。   According to the anion adsorption method of the present invention, anions such as oxo acid of selenium contained in the liquid to be treated can be easily adsorbed.

3種の酸化鉄鉱物におけるセレン酸イオンの吸着等温線である。It is an adsorption isotherm of the selenate ion in three types of iron oxide minerals. アカガネイトのトンネル構造を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the tunnel structure of an akaganate. アカガネイトによるセレン酸イオンの吸着処理後の溶存セレン濃度と、pHの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship of the dissolved selenium density | concentration after the adsorption | suction process of the selenate ion by akaganate, and pH. アカガネイトにおいて、硫酸イオンの吸着に伴って塩化物イオンの脱離が起こることを示す実験結果である。It is an experimental result showing that desorption of chloride ions occurs with the adsorption of sulfate ions in akaganeate. 酸化鉄鉱物合成時のpHと、得られた酸化鉄鉱物に対するセレン酸イオンの吸着力との関係を示す実験結果である。It is an experimental result which shows the relationship between pH at the time of iron oxide mineral synthesis | combination, and the adsorption | suction power of the selenate ion with respect to the obtained iron oxide mineral.

《陰イオン吸着方法》
本発明の第一態様の陰イオン吸着方法は、無機化合物の陰イオンを含み、且つpH2〜10である溶液(以下、処理対象液と呼ぶことがある。)をアカガネイトに接触させることにより、前記陰イオンを前記アカガネイトに吸着させる方法である。
<Anion adsorption method>
The anion adsorption method according to the first aspect of the present invention comprises contacting an akaganeite with a solution containing an anion of an inorganic compound and having a pH of 2 to 10 (hereinafter sometimes referred to as a liquid to be treated). In this method, anions are adsorbed on the akaganeate.

前記無機化合物としては、例えば、セレン、ヒ素、クロム、フッ素、硫黄、リン等の無機元素を含む無機化合物が挙げられる。具体的には、例えば、セレン、ヒ素、クロムのオキソ酸、フッ化水素酸(フッ酸)、硫酸、リン酸等が挙げられる。   Examples of the inorganic compound include inorganic compounds containing inorganic elements such as selenium, arsenic, chromium, fluorine, sulfur, and phosphorus. Specific examples include selenium, arsenic, chromium oxo acid, hydrofluoric acid (hydrofluoric acid), sulfuric acid, phosphoric acid, and the like.

前記無機化合物としては、アカガネイトに高い吸着力を示す観点から、オキソ酸が好ましく、前記無機元素を含む、1価又は2価の無機オキソ酸がより好ましい。
ここで、オキソ酸とは、1つの無機原子に水酸基(−OH)及びオキソ基(=O)が結合しており、且つその水酸基のプロトンが脱離し得る無機化合物である。オキソ酸は水中では前記プロトンが脱離したオキソ酸イオンとなり得る。
The inorganic compound is preferably an oxo acid, more preferably a monovalent or divalent inorganic oxo acid containing the inorganic element, from the viewpoint of exhibiting a high adsorptive power to akaganate.
Here, the oxo acid is an inorganic compound in which a hydroxyl group (—OH) and an oxo group (═O) are bonded to one inorganic atom, and a proton of the hydroxyl group can be eliminated. Oxo acid can be an oxo acid ion from which the proton is eliminated in water.

前記オキソ酸としては、アカガネイトに高い吸着力を示す観点から、セレンのオキソ酸が好ましく、セレンのオキソ酸イオンとしては、セレン酸イオン(SeO 2−)、セレン酸水素イオン(HSeO )、亜セレン酸イオン(SeO 2−)、亜セレン酸水素イオン(HSeO )が挙げられる。 Examples of the oxo acid, from the viewpoint of showing a high adsorption force Akaganeito, oxoacids of selenium is preferred as the oxoacid ions of selenium, selenium ion (SeO 4 2-), selenate hydrogen ions (HSeO 4 -) , Selenite ions (SeO 3 2− ), and hydrogen selenite ions (HSeO 3 ).

処理対象液に含まれる無機化合物の陰イオンは1種類であってもよいし、2種類以上であってもよい。   One type of anion of the inorganic compound contained in the treatment target liquid may be used, or two or more types may be used.

処理対象液にアカガネイトを接触させる方法は特に限定されず、例えば、処理対象液にアカガネイトの粉末を投入して撹拌する方法、処理対象液にアカガネイトを含む懸濁液を投入して撹拌する方法、保持部材に保持されたアカガネイトに処理対象液を掛けて流す方法等が挙げられる。   The method of bringing akaganate into contact with the treatment target liquid is not particularly limited, for example, a method of adding and stirring the akaganate powder to the treatment target liquid, a method of adding and stirring a suspension containing akaganate to the treatment target liquid, For example, a method may be used in which the liquid to be treated is poured over the akaganate held by the holding member.

本発明において陰イオン吸着剤として使用するアカガネイト(赤金鉱)(Akaganeite)は、化学組成β−Fe3+(O(OH,Cl))で表される酸化鉄鉱物である。その結晶系は単斜晶系で、空間群I2/m、単位格子:a=10.600,b=3.0339,c=10.513,β=90.24°という結晶学的データが学術論文“Post J E, Buchwald V F, American Mineralogist, 76 (1991) p.272-277, Crystal structure refinement of akaganeite”に記載されている。この論文で明らかにされたアカガネイトの結晶構造には塩化物イオンを保持するトンネル構造が存在し、そのトンネルの壁から中心に向けて水酸基が差し出されていることも記載されている。
図2は、上記トンネル構造を模式的に表した図である。図中、灰色丸は酸素原子を表し、白色丸は水素原子を表し、八面体の中央の丸は鉄原子を表し、トンネル内の黒色丸は、塩化物イオン及び水素イオンが同じ占有率(50:50)で存在することを示す。
Akaganeite (Akaganeite) used as an anion adsorbent in the present invention is an iron oxide mineral represented by the chemical composition β-Fe 3+ (O (OH, Cl)). The crystal system is monoclinic, and the crystallographic data of space group I2 / m, unit cell: a = 10.600, b = 3.0339, c = 10.513, β = 90.24 ° are academic. It is described in a paper “Post JE, Buchwald VF, American Mineralogist, 76 (1991) p.272-277, Crystal structure refinement of akaganeite”. It is also described that the crystal structure of akaganeate clarified in this paper has a tunnel structure that retains chloride ions, and a hydroxyl group is pushed out from the tunnel wall toward the center.
FIG. 2 is a diagram schematically showing the tunnel structure. In the figure, gray circles represent oxygen atoms, white circles represent hydrogen atoms, the circle at the center of the octahedron represents iron atoms, and the black circles in the tunnel represent the same occupation ratio (50 :)).

本発明においては、処理対象液をアカガネイトに接触させると、処理対象液に含まれる陰イオンがアカガネイトの上記トンネル構造にトラップされて吸着すると考えられる。この吸着によってトンネル構造に予め存在する塩化物イオンが前記陰イオンに置換されて脱離する(実施例3参照)。   In the present invention, when the liquid to be treated is brought into contact with akaganate, it is considered that the anion contained in the liquid to be treated is trapped and adsorbed in the tunnel structure of the akaganate. As a result of this adsorption, chloride ions pre-existing in the tunnel structure are replaced with the anions and desorbed (see Example 3).

精製水にアカガネイトを添加すると、その精製水のpHは酸性に傾く。したがって、処理対象液にアカガネイトを投入した場合にも、処理対象液のpHが低くなる傾向がある。
処理対象液にアカガネイトを添加し、目的の陰イオンをアカガネイトに吸着させる際の処理中の処理対象液(アカガネイト分散液)のpHは、2以上10以下が好ましく、3以上7以下がより好ましく、4以上6以下がさらに好ましい。
処理中の処理対象液のpHが9以下であると、アカガネイトの分解を防止し、アカガネイトによる目的の陰イオンの吸着力を高めることができる。
処理中の処理対象液のpHが低いほど、アカガネイトの前記トンネル構造の中心を向く水酸基に結合するプロトンが増える。これにより前記トンネル構造内が負電荷を帯びることを抑制し、前記トンネル構造内に目的の陰イオンをより容易に吸着させることができる。したがって、目的の陰イオンの吸着力を高める観点から、処理中の処理対象液のpHは、pH2〜5が好ましく、pH2〜4がより好ましく、pH2〜3がさらに好ましい。
処理中の処理対象液のpHが4以上6以下であると、アカガネイト同士が凝集し易くなり、アカガネイトの回収が容易になる観点から好ましい。
処理対象液のpHを調整する方法は特に限定されず、例えば、塩酸、水酸化ナトリウム、後述する1種以上の塩(S)を添加する方法が挙げられる。
When akaganeate is added to purified water, the pH of the purified water tends to be acidic. Therefore, even when akaganeate is added to the processing target liquid, the pH of the processing target liquid tends to be low.
The pH of the treatment target liquid (akaganeate dispersion) during the treatment when akaganeate is added to the treatment target liquid and the target anion is adsorbed on the akaganeate is preferably 2 or more and 10 or less, more preferably 3 or more and 7 or less. More preferably 4 or more and 6 or less.
When the pH of the solution to be treated during treatment is 9 or less, the decomposition of akaganate can be prevented, and the adsorption power of the target anion by akaganate can be increased.
The lower the pH of the solution to be treated during treatment, the more protons that bind to the hydroxyl groups facing the center of the tunnel structure of akaganeate. As a result, the tunnel structure can be prevented from being negatively charged, and the target anion can be more easily adsorbed in the tunnel structure. Therefore, from the viewpoint of increasing the target anion adsorptive power, the pH of the liquid to be treated during treatment is preferably pH 2 to 5, more preferably pH 2 to 4, and still more preferably pH 2 to 3.
It is preferable that the pH of the solution to be treated during treatment is 4 or more and 6 or less from the viewpoint of easy aggregation of akaganates and easy recovery of akaganates.
The method for adjusting the pH of the liquid to be treated is not particularly limited, and examples thereof include a method of adding hydrochloric acid, sodium hydroxide, and one or more salts (S) described later.

処理対象液とアカガネイトを接触させる際の処理対象液の温度は特に限定されず、例えば、4〜60℃が好ましく、15〜50℃がより好ましく、30〜40℃がさらに好ましい。
上記温度範囲であると、アカガネイトによる目的の陰イオンの吸着力を高めることができる。上記温度範囲の下限値以上であると、処理対象液中における目的の陰イオンの拡散速度が高まり、アカガネイトに接触して吸着する効率がより高められる。上記温度範囲の上限値以下であると、一度吸着した陰イオンがアカガネイトから脱離することをより低減することができる。
The temperature of the liquid to be treated when the liquid to be treated and akaganate are brought into contact with each other is not particularly limited, and is preferably, for example, 4 to 60 ° C, more preferably 15 to 50 ° C, and further preferably 30 to 40 ° C.
When the temperature is within the above range, the adsorption force of the target anion by akaganate can be enhanced. When the temperature is at least the lower limit of the above temperature range, the diffusion rate of the target anion in the liquid to be treated is increased, and the efficiency of adsorbing in contact with the akaganeate is further increased. When the temperature is not more than the upper limit of the above temperature range, it is possible to further reduce the desorption of the anion once adsorbed from the akaganeate.

処理対象液に含まれる目的の陰イオンの含有量に対して、この処理対象液に接触するアカガネイトの量は特に限定されず、予備実験を行って経験的に目的の陰イオンを充分に吸着できることを確認した量に設定すればよい。
通常、アカガネイトの添加量を多くすれば、吸着可能な陰イオンの量も多くなり、例えば、アカガネイトによる無機オキソ酸イオンの吸着量として0.3〜0.5mol/kgが挙げられる。
There is no particular limitation on the amount of akaganeate in contact with the treatment target liquid relative to the content of the target anion contained in the treatment target liquid, and the target anion can be sufficiently adsorbed empirically by conducting a preliminary experiment. Can be set to the confirmed amount.
Usually, if the amount of akaganeate added is increased, the amount of anions that can be adsorbed also increases. For example, the amount of inorganic oxoacid ions adsorbed by akaganeate is 0.3 to 0.5 mol / kg.

処理対象液にアカガネイトの粉末を投入して撹拌する吸着方法を採用した場合には、前記陰イオンを吸着したアカガネイトとともに処理対象液から回収することができる。
処理対象液からアカガネイトの粉末を回収する方法としては、例えば、沈殿法、濾過法等が挙げられる。沈殿法としては、例えば、処理対象液を静置して沈殿させる方法、処理対象液に硫酸バンド、PAC、高分子ポリマー凝集剤等を添加して凝集させて沈殿させる方法、処理対象液のpHを4〜6に調整してアカガネイト同士を凝集させる方法等が挙げられる。
When an adsorption method in which akaganate powder is added to the treatment target solution and stirred, the anion is adsorbed and can be recovered from the treatment target solution.
Examples of the method for recovering the akaganeate powder from the liquid to be treated include a precipitation method and a filtration method. Examples of the precipitation method include, for example, a method in which the liquid to be treated is allowed to settle, a method in which a sulfuric acid band, PAC, a polymer flocculant, etc. are added to the liquid to be treated for aggregation, and a pH of the liquid to be treated. For example, a method of agglomerating akaganeates by adjusting to 4-6.

アカガネイトの粉末をカラムに充填し、このカラムに目的の陰イオンを含む処理対象液を流入させる吸着方法も採用することができる。この場合、アカガネイトが目的の陰イオンを吸着し、目的の陰イオンが除去された処理対象液をカラムから流出させて得ることができる。   It is also possible to employ an adsorption method in which akaganeate powder is packed in a column and a liquid to be treated containing a target anion flows into this column. In this case, it is possible to obtain the processing target liquid from which the target anion is adsorbed and the target anion is removed from the column.

《陰イオン吸着体》
本発明の第二態様の陰イオン吸着体は、無機化合物の陰イオンを吸着する吸着剤の主要な成分としてアカガネイトを有する。ここで「主要な成分」とは、吸着剤の各成分間における目的の陰イオンの吸着量を比較した場合、最も吸着量の多い成分ということを意味する。前記吸着体は、前記吸着剤を保持する保持部材をさらに有していてもよい。
《Anion adsorbent》
The anion adsorbent of the second aspect of the present invention has akaganeate as a main component of the adsorbent that adsorbs the anion of the inorganic compound. Here, “main component” means a component having the largest adsorption amount when the adsorption amount of the target anion between the components of the adsorbent is compared. The adsorbent may further include a holding member that holds the adsorbent.

吸着剤としてのアカガネイトの形状は、例えば、粉末状、礫状、塊状、板状等の取り扱いが容易な形状を採用できる。化学的に合成して得られた粉末状のアカガネイトはそのまま吸着剤として使用してもよいし、この粉末を結着させてより大きな形状に成形してもよい。粉末状のアカガネイトを結着する方法としては、例えば、炭素粒子を高分子ポリマーによって結着して多孔質体(例えば、電極、消臭剤)を形成する場合に使用される公知の方法を採用することができる。また、押し固めたり、焼結したりして得た塊をそのまま使用してもよいし、その塊を適当な大きさに砕いたり切断したりして成形してもよい。これらの形状のアカガネイトを水などの溶媒に分散させたアカガネイト懸濁液を吸着剤とすることもできる。   As the shape of the akaganeate as the adsorbent, for example, a shape such as powder, gravel, lump, or plate can be easily used. The powdered akaganate obtained by chemical synthesis may be used as an adsorbent as it is, or may be formed into a larger shape by binding this powder. As a method for binding powdered akaganate, for example, a known method used when forming a porous body (for example, electrode, deodorant) by binding carbon particles with a polymer is adopted. can do. In addition, a lump obtained by pressing or sintering may be used as it is, or the lump may be formed by crushing or cutting the lump to an appropriate size. The akaganeate suspension in which akaganeates of these shapes are dispersed in a solvent such as water can be used as the adsorbent.

前記保持部材としては、内部にアカガネイトを入れて保持する容器、カラム(筒)、笊、網等が挙げられる。また、表面にアカガネイトを固定することが可能な保持部材も採用でき、例えば、板材の表面にアカガネイトを固定した形態が挙げられる。   Examples of the holding member include containers, columns (cylinders), baskets, nets, and the like that hold akaganate inside. Also, a holding member capable of fixing akaganate to the surface can be adopted, and for example, a form in which akaganate is fixed to the surface of the plate material can be mentioned.

《アカガネイトの合成》
本発明で用いるアカガネイトは公知の方法で化学合成されたものであってもよいし、天然に産出されたものであってもよいが、以下に説明する方法で合成したアカガネイトは高品質であり、吸着力が優れているので好ましい。
《Synthesis of akaganate》
The akaganate used in the present invention may be chemically synthesized by a known method or may be naturally produced, but the akaganate synthesized by the method described below is of high quality, It is preferable because of its excellent adsorption power.

アルカリ金属の炭酸水素塩、炭酸塩及び水酸化物塩、並びに、アルカリ土類金属の炭酸水素塩、炭酸塩及び水酸化物塩から選ばれる1種以上の塩(S)と、塩化鉄(III)を水に溶解させ、得られた水溶液中で反応させることにより、目的のアカガネイトを生成することができる。
アカガネイトを高収率で合成する観点から、前記1種以上の塩(S)は水に易溶性であることが好ましく、例えば、下記のカチオンを含む塩が好ましい。
前記アルカリ金属は周期表の第1族元素であり、ナトリウム、カリウムが好ましい。
前記アルカリ土類金属は周期表の第2族元素であり、マグネシウム、カルシウム、バリウムが好ましい。
One or more salts (S) selected from alkali metal hydrogen carbonates, carbonates and hydroxide salts, and alkaline earth metal hydrogen carbonates, carbonates and hydroxide salts, and iron chloride (III) ) Can be dissolved in water and reacted in the resulting aqueous solution to produce the desired akaganeate.
From the viewpoint of synthesizing akaganeate in high yield, the one or more salts (S) are preferably readily soluble in water, and for example, salts containing the following cations are preferred.
The alkali metal is a Group 1 element of the periodic table, and sodium and potassium are preferable.
The alkaline earth metal is a Group 2 element of the periodic table, and magnesium, calcium, and barium are preferable.

塩化鉄(III)と前記1種以上の塩(S)を水中に溶解させることにより、水溶液中で電離したイオン同士が自然に反応してアカガネイトが生成される。より詳しくは、前記1種以上の塩(S)を水中に溶解させると水酸化物イオンが生成される。この水酸化物イオンと鉄イオンが、塩化物イオンが多く溶存する酸性水溶液中で反応することにより、アカガネイトが生成される。
アカガネイトの生成反応を促進するために、前記水溶液(反応液)を例えば40〜100℃程度に加熱してもよい。
By dissolving iron (III) chloride and the one or more salts (S) in water, ions ionized in an aqueous solution react spontaneously to produce akaganate. More specifically, hydroxide ions are generated when the one or more salts (S) are dissolved in water. The hydroxide ions and iron ions react in an acidic aqueous solution in which a large amount of chloride ions are dissolved, thereby producing akaganeate.
The aqueous solution (reaction solution) may be heated to, for example, about 40 to 100 ° C. in order to promote the production reaction of akaganeate.

アカガネイトを生成させる際の前記水溶液のpHは、7未満が好ましく、4未満がより好ましく、1〜3がさらに好ましい。
pH7未満であると、塩化物イオン存在下においてアカガネイトが容易に生成される。
pH4未満であると、特にpH3以下であると、塩化物イオン存在下において高収率でアカガネイトを生成することができる。なお、pH4〜6でもアカガネイトは容易に形成されるが、このpH範囲であると、生成しつつあるアカガネイト同士が凝集して未反応の塩化鉄(III)又は塩(S)が取り込まれる場合がある。一方、pHがアルカリ性であると、異なる構造の酸化鉄鉱物(例えば、ゲータイト、スクメタイト等)が生成される可能性が高い。
The pH of the aqueous solution when producing akaganeate is preferably less than 7, more preferably less than 4, and still more preferably 1 to 3.
If the pH is less than 7, akaganeate is easily produced in the presence of chloride ions.
When the pH is less than 4, particularly when the pH is 3 or less, akaganeate can be produced in a high yield in the presence of chloride ions. In addition, although akaganate is easily formed even at pH 4-6, if it is within this pH range, the akaganate being produced may aggregate and unreacted iron chloride (III) or salt (S) may be taken in. is there. On the other hand, when the pH is alkaline, there is a high possibility that iron oxide minerals having different structures (for example, goethite, scumite, etc.) are generated.

アカガネイトを生成する際の前記水溶液のpHの調整は、塩化鉄(III)及び前記1種以上の塩(S)のうち少なくとも一方を前記水に添加する前に行ってもよいし、両方を前記水に溶解した後で行ってもよい。ただし、両方を溶解した前記水溶液のpHがアルカリ性の状態で放置すると、アカガネイト以外の酸化鉄鉱物が生成される恐れがある。したがって、前記両方を溶解した後で速やかに、或いは前記少なくとも一方を溶解する前又は溶解中に、前記水溶液のpHを酸性に調整し、酸性のpHを維持することが好ましい。   Adjustment of the pH of the aqueous solution when producing akaganeate may be performed before adding at least one of iron (III) chloride and the one or more salts (S) to the water, You may carry out after melt | dissolving in water. However, if the pH of the aqueous solution in which both are dissolved is left in an alkaline state, iron oxide minerals other than akaganate may be generated. Therefore, it is preferable that the pH of the aqueous solution is adjusted to be acidic and maintained at an acidic pH immediately after dissolving both, or before or during dissolution of the at least one.

前記水溶液のpHを調整して維持する方法は、塩酸を滴下する方法が好ましい。塩酸を用いればアカガネイトの生成に有用な塩化物イオン以外の余計な陰イオン(例えば硫酸イオン等)を前記水溶液に投入することを防ぎ、その余計な陰イオンがアカガネイトに吸着することを防止できる。また、水酸化ナトリウムを用いて前記水溶液のpHを調整して維持することも好ましい。   The method of adjusting and maintaining the pH of the aqueous solution is preferably a method of dropping hydrochloric acid. If hydrochloric acid is used, it is possible to prevent the addition of extra anions (for example, sulfate ions) other than chloride ions useful for the production of akaganate to the aqueous solution, and to prevent the extra anions from adsorbing to the akaganate. It is also preferable to adjust and maintain the pH of the aqueous solution using sodium hydroxide.

前記水溶液を調製する際に溶解する塩化鉄(III)の量は特に限定されず、例えば0.01〜3モル/Lとすることができる。同様に、前記水溶液を調製する際に溶解する前記1種以上の塩(S)の合計量は特に限定されず、例えば0.01〜3モル/Lとすることができる。
前記水溶液を調製する際に、塩化鉄(III)と前記1種以上の塩(S)を溶解させる順序は特に限定されないが、水溶液のpHを酸性に維持するために、塩化鉄(III)を先に溶解することが望ましい。
The amount of iron (III) chloride dissolved when preparing the aqueous solution is not particularly limited, and can be, for example, 0.01 to 3 mol / L. Similarly, the total amount of the one or more salts (S) that are dissolved when the aqueous solution is prepared is not particularly limited, and may be, for example, 0.01 to 3 mol / L.
In preparing the aqueous solution, the order of dissolving iron (III) chloride and the one or more salts (S) is not particularly limited, but in order to maintain the pH of the aqueous solution acidic, iron (III) chloride is used. It is desirable to dissolve it first.

前記水溶液中において、塩化鉄(III)によって生成されるFe3+と、前記1種以上の塩(S)によって生成されるOHとのモル比は、1:1〜1:3であることが好ましく、1:1.5〜1:2.5であることがより好ましく、1:1.8〜1:2.2であることがさらに好ましい。理論的には、1:2のモル比が最も好ましい。
上記モル比が1:2に近い上記範囲であると、前記水溶液中のFe3+が有する正電荷量と、OHが有する負電荷量とがアカガネイトの生成に適したバランスとなり、塩化鉄(III)に由来するFe3+のほとんど全てを反応で消費して、アカガネイトを容易に高い収率で生成させることができる。
In the aqueous solution, the molar ratio of Fe 3+ produced by iron (III) chloride and OH produced by the one or more salts (S) is 1: 1 to 1: 3. Preferably, it is 1: 1.5 to 1: 2.5, more preferably 1: 1.8 to 1: 2.2. Theoretically, a molar ratio of 1: 2 is most preferred.
When the molar ratio is in the above range close to 1: 2, the amount of positive charge possessed by Fe 3+ in the aqueous solution and the amount of negative charge possessed by OH become a balance suitable for the production of akaganeate, and iron chloride (III Almost all of Fe 3+ derived from) can be consumed in the reaction, and akaganate can be easily produced in high yield.

具体的には、例えば、0.1モルの炭酸水素ナトリウムを溶解させた1Lの水溶液中において、炭酸のみかけの(二酸化炭素との平衡の影響を受けた)酸解離定数pKa=6.3を考慮して、溶液pHがpKaよりも1以上低い、pH5.3以下である場合、水溶液中に生成する水酸化物イオン濃度(炭酸分子濃度)は0.09〜0.1モル/L程度と考えられる。これに基づき、塩化鉄(III)の濃度は、0.09〜0.1モル/Lの1/3〜1倍の濃度が好ましく、1/2〜1倍の濃度がより好ましい。
また、例えば、0.1モルの炭酸ナトリウムを溶解させた1Lの水溶液中において、炭酸の酸解離定数pKa=10.3及び上記みかけの酸解離定数pKa=6.3を考慮して、溶液pHが5.3以下において、水溶液中に生成する水酸化物イオン濃度(炭酸分子濃度)は0.18〜0.2モル/L程度と考えられる。これに基づき、塩化鉄(III)の濃度は、0.18〜0.2モル/Lの1/3〜1倍の濃度が好ましく、1/2〜1倍の濃度がより好ましい。
また、例えば、0.1モルの水酸化ナトリウムを溶解させた1Lの水溶液中において、その酸解離定数pKa=13を考慮して、溶液pHが7以下の酸性域において、水溶液中に生成する水酸化物イオン濃度はほぼ0.1モル/Lと考えられる。これに基づき、塩化鉄(III)の濃度は、0.1モル/Lの1/3〜1倍の濃度が好ましく、1/2〜1倍の濃度がより好ましい。
Specifically, for example, in a 1 L aqueous solution in which 0.1 mol of sodium hydrogen carbonate is dissolved, an apparent acid dissociation constant pKa 1 = 6.3 (influence of equilibrium with carbon dioxide) of carbonic acid. When the solution pH is 1 or more lower than pKa 1 and pH 5.3 or less, the hydroxide ion concentration (carbonic acid molecule concentration) generated in the aqueous solution is 0.09 to 0.1 mol / L. It is thought to be about. Based on this, the concentration of iron (III) chloride is preferably 1/3 to 1 times the concentration of 0.09 to 0.1 mol / L, and more preferably 1/2 to 1 times the concentration.
In addition, for example, in a 1 L aqueous solution in which 0.1 mol of sodium carbonate is dissolved, in consideration of the acid dissociation constant pKa 2 = 10.3 of carbonic acid and the apparent acid dissociation constant pKa 1 = 6.3, When the solution pH is 5.3 or lower, the hydroxide ion concentration (carbonic acid molecule concentration) generated in the aqueous solution is considered to be about 0.18 to 0.2 mol / L. Based on this, the concentration of iron (III) chloride is preferably 1/3 to 1 times the concentration of 0.18 to 0.2 mol / L, and more preferably 1/2 to 1 times the concentration.
In addition, for example, in a 1 L aqueous solution in which 0.1 mol of sodium hydroxide is dissolved, water generated in the aqueous solution in an acidic region where the solution pH is 7 or less in consideration of the acid dissociation constant pKa = 13. The oxide ion concentration is considered to be approximately 0.1 mol / L. Based on this, the concentration of iron (III) chloride is preferably 1/3 to 1 times the concentration of 0.1 mol / L, and more preferably 1/2 to 1 times the concentration.

何れの炭酸水素塩、炭酸塩、水酸化物塩を用いる場合にも、当該塩のpKaよりも当該水溶液のpHが1以上低ければ、溶解した塩のモル濃度の0.9〜2倍程度の水酸化物イオンが生成する。よって、塩化鉄(III)は、上記のpH域において、溶解した前記1種以上の塩(S)のモル濃度の約0.3〜2倍(生成する水酸化物イオン濃度の1/3〜1倍)の濃度で溶解することが好ましく、0.45〜1倍(生成する水酸化物イオン濃度の1/2倍)の濃度で溶解することがより好ましい。 When using any bicarbonate, carbonate, or hydroxide salt, if the pH of the aqueous solution is 1 or more lower than the pKa 1 of the salt, it is about 0.9 to 2 times the molar concentration of the dissolved salt. Of hydroxide ions are formed. Therefore, iron (III) chloride is about 0.3 to 2 times the molar concentration of the dissolved one or more salts (S) in the above pH range (1/3 of the hydroxide ion concentration to be generated). It is preferable to dissolve at a concentration of 1 time), and more preferable to dissolve at a concentration of 0.45 to 1 time (1/2 times the concentration of hydroxide ions to be generated).

また、上記を総合的に考慮して、アカガネイトを生成する前記水溶液において、塩化鉄(III)と前記1種以上の塩(S)とのモル比は2:1〜1:3であることが好ましい。
上記モル比の範囲であると、前記水溶液中のFe3+とOHの電荷バランスが良好となり、アカガネイトを容易に高い収率で生成させることができる。
Moreover, considering the above comprehensively, in the aqueous solution producing akaganeate, the molar ratio of iron (III) chloride to the one or more salts (S) is 2: 1 to 1: 3. preferable.
When the molar ratio is within the above range, the charge balance between Fe 3+ and OH − in the aqueous solution becomes good, and akaganate can be easily produced in a high yield.

前記水溶液(反応液)におけるアカガネイトの生成反応の終了は、反応液が暗褐色から赤褐色に変化したことを目安にして経験的に判断することができる。
アカガネイトの生成反応の開始後、その反応が一段落するまでに要する時間は、生成するアカガネイトの濃度にもよるが、10〜25℃において例えば3〜5分程度である。
The completion of the akaganeate formation reaction in the aqueous solution (reaction solution) can be determined empirically based on the fact that the reaction solution has changed from dark brown to reddish brown.
The time required for the reaction to complete once after the start of the reaction for producing akaganate is about 3 to 5 minutes at 10 to 25 ° C., depending on the concentration of the produced akaganate.

アカガネイトが生成した後、前記水溶液のpHを4以上〜pH6以下に調整することにより、アカガネイト同士を凝集させることができる。この際、凝集を妨げない温度範囲で、例えば10〜40℃で行うことが好ましい。pHを調整してアカガネイトが凝集するまでに要する時間は10〜25℃において例えば5〜10分程度である。
ここで前記水溶液のpHを4以上〜pH6以下に調整する方法としては、前記水溶液に前記1種以上の塩(S)を追加して添加する方法が好ましい。前記1種以上の塩(S)を用いることにより、余計な陰イオン(例えば硫酸イオン等)が前記水溶液に混入してアカガネイトに吸着することを防止できる。
After the akaganate is produced, the akaganate can be aggregated by adjusting the pH of the aqueous solution to 4 or more and pH 6 or less. At this time, it is preferable to carry out at a temperature range that does not prevent aggregation, for example, at 10 to 40 ° C. The time required for adjusting the pH to aggregate the akaganeate is, for example, about 5 to 10 minutes at 10 to 25 ° C.
Here, as a method of adjusting the pH of the aqueous solution to 4 or more and pH 6 or less, a method of adding the one or more salts (S) in addition to the aqueous solution is preferable. By using the one or more salts (S), it is possible to prevent extra anions (for example, sulfate ions) from being mixed into the aqueous solution and adsorbed on the akaganate.

アカガネイトを回収する方法としては、例えば、公知の沈殿法、濾過法等が挙げられる。アカガネイトを予め凝集させておくと、回収が容易になるので好ましい。
回収したアカガネイトは、乾燥して使用時まで保存することができる。
濾過により得た乾燥後のアカガネイトの形態は、通常は粘土状の塊であり、乳鉢等で粉砕して粉末状にすることができる。
Examples of the method for recovering akaganeate include known precipitation methods and filtration methods. It is preferable to flocculate the akaganeate in advance because recovery becomes easy.
The collected red akaganate can be dried and stored until use.
The form of the dried akaganeate obtained by filtration is usually a clay-like lump, and can be pulverized into a powder by a mortar or the like.

上記のアカガネイトの合成方法によれば、塩化鉄(III)として投入した鉄イオンの全てがアカガネイトになった場合の収率をモル基準で100%であるとした場合、例えば収率90〜99%でアカガネイトを回収して得ることができる。   According to the above-mentioned method for synthesizing akaganeate, when the yield when all of the iron ions introduced as iron (III) chloride become akaganeate is 100% on a molar basis, for example, the yield is 90 to 99%. You can collect and obtain akaganate.

(アカガネイトの合成)
0.2mol/Lの塩化鉄(III)水溶液1Lに、0.4mol/Lの水酸化ナトリウム1Lを添加して、5分間穏やかに撹拌しながら、約pH2の水溶液(Fe3+:OH=約1:2)中でアカガネイトを生成した。次いで、生成したアカガネイトが含まれた懸濁液に、水酸化ナトリウムをさらに添加し、pH4〜5に調整し、5分間穏やかに撹拌しながら、アカガネイト同士を凝集させた。凝集したアカガネイトを濾過で回収し、乾燥した粘土状のアカガネイトの塊を得た。この塊を乳鉢で砕いて粉体としたアカガネイトを以下の実験に用いた。
塩化鉄(III)として投入した鉄イオンの全てがアカガネイトになった場合の収率をモル基準で100%であるとした場合、収率95%でアカガネイトを回収して得た。
合成したアカガネイトをXRDで分析したところ、アカガネイトを示すピークが確認された。
(Synthesis of akaganate)
To 1 L of 0.2 mol / L iron (III) chloride aqueous solution, 0.4 L / L sodium hydroxide (1 L) was added, and while stirring gently for 5 minutes, about pH 2 aqueous solution (Fe 3+ : OH = about 1: 2) Akaganate was produced. Next, sodium hydroxide was further added to the suspension containing the produced akaganeate, adjusted to pH 4 to 5, and agglomerated with each other while gently stirring for 5 minutes. Aggregated akaganeate was collected by filtration to obtain a dried clay-like akaganeto lump. The akaganeate, which was crushed in a mortar and made into powder, was used in the following experiment.
When the yield when all of the iron ions added as iron (III) chloride became akaganate was assumed to be 100% on a molar basis, the akaganate was recovered and obtained at a yield of 95%.
When the synthesized akaganate was analyzed by XRD, a peak indicating akaganate was confirmed.

[実施例1]
セレンを10mg/L含むセレン酸ナトリウム水溶液(pH9)を調製した。上記合成で得たアカガネイトを用いて、以下の実験手順を行った。
(1)セレン酸イオンを含む上記水溶液に、上記で合成したアカガネイトを、0.015、0.025、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0(単位:w/w%)の各濃度で添加した。pH6に調整した上記水溶液を20℃で1時間撹拌した後に、アカガネイトを沈殿させ、上澄み液を回収し、セレン酸イオン濃度をJIS K0102:2013年の「67.セレンの水素化合物発生ICP発光分光分析法」によって測定した。
(2)セレン酸イオンを含む上記水溶液に、グリーンラストを、0.15w/w%〜1.0w/w%の重量比となるように添加した。pH6となった上記水溶液を20℃で1時間撹拌した後に、グリーンラストを沈殿させ、上澄み液を回収し、セレン酸イオン濃度を上記方法で測定した。
(3)セレン酸イオンを含む上記水溶液に、シュベルトマナイトを、0.015、0.025、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0(単位:w/w%)の各濃度で添加した。pH6に調整した上記水溶液を20℃で1時間撹拌した後に、シュベルトマナイトを沈殿させ、上澄み液を回収し、セレン酸イオン濃度を上記方法で測定した。
上記実験によって、アカガネイト、グリーンラスト、シュベルトマナイトの各酸化鉄鉱物におけるセレン酸イオンに対する吸着等温線を得た(図1)。
図1に示す結果から、溶存セレン酸イオンの平衡濃度が環境基準(0.01 mg/L)以下になる酸化鉄鉱物は、アカガネイトだけであり、その吸着量が最も高いことが明らかである。
[Example 1]
A sodium selenate aqueous solution (pH 9) containing 10 mg / L of selenium was prepared. The following experimental procedure was performed using the akaganeate obtained by the above synthesis.
(1) 0.015, 0.025, 0.05, 0.1, 0.2, 0.5, 1.0 (unit: w) is added to the above-described aqueous solution containing selenate ions. / W%) at each concentration. After the aqueous solution adjusted to pH 6 was stirred at 20 ° C. for 1 hour, akaganeate was precipitated, the supernatant was recovered, and the selenate ion concentration was determined according to “67. Method ".
(2) Green last was added to the aqueous solution containing selenate ions so as to have a weight ratio of 0.15 w / w% to 1.0 w / w%. After the aqueous solution at pH 6 was stirred at 20 ° C. for 1 hour, green last was precipitated, the supernatant was collected, and the selenate ion concentration was measured by the above method.
(3) To the above aqueous solution containing selenate ions, Schwertmannite is added to 0.015, 0.025, 0.05, 0.1, 0.2, 0.5, 1.0 (unit: w / w). %) At each concentration. After the aqueous solution adjusted to pH 6 was stirred at 20 ° C. for 1 hour, Schwertmannite was precipitated, the supernatant was collected, and the selenate ion concentration was measured by the above method.
By the above experiment, adsorption isotherms for selenate ions in iron oxide minerals of akaganeate, green last, and schbertmanite were obtained (FIG. 1).
From the results shown in FIG. 1, it is clear that the iron oxide mineral whose dissolved selenate ion equilibrium concentration is not more than the environmental standard (0.01 mg / L) is only akaganate, and its adsorption amount is the highest.

[実施例2]
セレン酸ナトリウムを1.152mg/Lで含む水溶液(pH7程度)を調製した。上記合成で得たアカガネイトを用いて、以下の実験手順を行った。
調製したセレン酸ナトリウムの水溶液を複数に分け、上記で合成したアカガネイトを0.2(w/w)%で各水溶液に添加した。続いて、水酸化ナトリウムまたは塩酸を用いて、各水溶液のpHを2〜10に調整し、アカガネイトにセレン酸イオンを吸着させた。約20℃で数分間穏やかに撹拌した後、各水溶液の上澄み液の溶存セレン濃度を上記と同様のICP発光分光分析法によって測定した。
上記実験の結果を図3のグラフに示す。図3において、破線は水溶液中の溶存セレンの初期濃度(1.152mg/L)を表し、縦軸は水溶液中の溶存セレン濃度を表し、横軸はpH調整後の各水溶液のpHを表す。
図3の結果から、p4〜7の範囲においてアカガネイトによるセレン酸イオンの吸着が優れていること、pH3.5以下およびpH8超であるとその吸着量が減ること、が明らかである。
[Example 2]
An aqueous solution (about pH 7) containing sodium selenate at 1.152 mg / L was prepared. The following experimental procedure was performed using the akaganeate obtained by the above synthesis.
The prepared aqueous solution of sodium selenate was divided into a plurality of parts, and the akaganeate synthesized above was added to each aqueous solution at 0.2 (w / w)%. Subsequently, the pH of each aqueous solution was adjusted to 2 to 10 using sodium hydroxide or hydrochloric acid, and selenate ions were adsorbed on the akaganeate. After gently stirring at about 20 ° C. for several minutes, the dissolved selenium concentration in the supernatant of each aqueous solution was measured by ICP emission spectroscopy as described above.
The result of the experiment is shown in the graph of FIG. In FIG. 3, the broken line represents the initial concentration (1.152 mg / L) of dissolved selenium in the aqueous solution, the vertical axis represents the dissolved selenium concentration in the aqueous solution, and the horizontal axis represents the pH of each aqueous solution after pH adjustment.
From the results of FIG. 3, it is clear that the adsorption of selenate ions by akaganate is excellent in the range of p4 to 7, and that the amount of adsorption decreases when the pH is 3.5 or lower and the pH is higher than 8.

[実施例3]
硫酸を約1200mg/L(約12.5mmol/L)で含む水溶液(pH10)に、上記で合成したアカガネイトを、0.1、0.5、1.0、2.0、3.0(単位:w/w%)の各濃度で添加した。pHを6に調整した上記水溶液を20℃で1時間撹拌した後に、アカガネイトを沈殿させ、上澄み液を回収し、硫酸イオンと、塩化物イオンの濃度をそれぞれイオンクロマトグラフ法によって測定した。
その結果、図4のグラフに示すように、アカガネイトの添加量に比例して、水溶液中の塩化物イオン濃度が増加し、それに伴って硫酸イオン濃度が低下した。増加した塩化物イオン濃度は、低下した硫酸イオン濃度の約2倍であった。この結果は、アカガネイトから脱離した塩化物イオンの電荷量と、アカガネイトに吸着した硫酸イオンの電荷量とがほぼ同じであることを意味する。
以上の結果から、アカガネイトを構成する塩化物イオンは、別の陰イオンを吸着する際に置換されると考えられる。
[Example 3]
0.1, 0.5, 1.0, 2.0, 3.0 (units) of the akaganate synthesized above in an aqueous solution (pH 10) containing about 1200 mg / L (about 12.5 mmol / L) of sulfuric acid. : W / w%) at each concentration. After the aqueous solution adjusted to pH 6 was stirred at 20 ° C. for 1 hour, akaganeate was precipitated, the supernatant was collected, and the concentrations of sulfate ion and chloride ion were measured by ion chromatography.
As a result, as shown in the graph of FIG. 4, the chloride ion concentration in the aqueous solution increased in proportion to the amount of akaganeate added, and the sulfate ion concentration decreased accordingly. The increased chloride ion concentration was approximately twice the reduced sulfate ion concentration. This result means that the charge amount of the chloride ion desorbed from the akaganeate and the charge amount of the sulfate ion adsorbed on the akaganeate are almost the same.
From the above results, it is considered that the chloride ion constituting the akaganeate is replaced when another anion is adsorbed.

[実験例3]
(アカガネイト(酸化鉄鉱物)を合成する際のpHと、吸着能力との関係)
アカガネイト(酸化鉄鉱物)を合成する際の反応液のpHを2〜10で1刻みずつ変更した後一昼夜静置し、酸化鉄鉱物を含む懸濁液を得た。
上記の合成で得た酸化鉄鉱物をXRDで分析した結果、pH2,pH3で合成した酸化鉄鉱物はアカガネイトであることを示すピークが確認された。一方、pH4以上で合成した酸化鉄鉱物は明確なピークを示さず、非結晶性の酸化鉄鉱物であった。
何れのpHで合成した場合においても、アカガネイト又はその他の酸化鉄鉱物の収率は90%以上であった。
[Experiment 3]
(Relationship between pH at the time of synthesizing akaganeate (iron oxide mineral) and adsorption capacity)
The pH of the reaction solution for synthesizing akaganeate (iron oxide mineral) was changed in increments of 2 to 10 and then allowed to stand overnight to obtain a suspension containing iron oxide mineral.
As a result of XRD analysis of the iron oxide mineral obtained by the above synthesis, a peak indicating that the iron oxide mineral synthesized at pH 2 and pH 3 is akaganate was confirmed. On the other hand, the iron oxide mineral synthesized at pH 4 or higher did not show a clear peak, and was an amorphous iron oxide mineral.
Even when synthesized at any pH, the yield of akaganeate or other iron oxide minerals was 90% or more.

処理対象水として別途調製した、セレンの初期濃度0.90mg/Lのセレン酸ナトリウム水溶液(pH9)に、上記で合成した各酸化鉄鉱物の懸濁液を乾物量換算で0.1w/w%で添加し、5分間穏やかに撹拌した。撹拌後、酸化鉄鉱物を除いた上澄み液のSe濃度を上記と同様に測定した。合成時のpHを変更した各酸化鉄鉱物について、サンプル数=2(N=2)で試験した。その結果を図5に示す。
図5において、「○」のプロットは上記のpH2〜3で合成したアカガネイトを吸着剤として使用したことを示し、「◇」のプロットは上記のpH4〜10で合成したその他の酸化鉄鉱物を吸着剤として使用したことを示す。
図5の結果から、合成時のpHが低いほど、セレン(セレン酸イオン)の吸着力が高いことが理解される。つまり、pH2〜3で合成されたアカガネイトは優れた陰イオン吸着力を示すことが明らかである。
A suspension of each iron oxide mineral synthesized above in an aqueous sodium selenate solution (pH 9) with an initial concentration of 0.90 mg / L of selenium prepared separately as water to be treated is 0.1 w / w% in terms of dry matter. And stirred gently for 5 minutes. After stirring, the Se concentration of the supernatant liquid excluding the iron oxide mineral was measured in the same manner as described above. Each iron oxide mineral whose pH at the time of synthesis was changed was tested with the number of samples = 2 (N = 2). The result is shown in FIG.
In FIG. 5, the “◯” plot indicates that the akaganate synthesized at the above pH 2-3 was used as the adsorbent, and the “◇” plot adsorbs the other iron oxide minerals synthesized at the above pH 4-10. It shows that it was used as an agent.
From the results of FIG. 5, it is understood that the lower the pH during synthesis, the higher the adsorption power of selenium (selenate ion). That is, it is clear that akaganeates synthesized at pH 2 to 3 exhibit excellent anion adsorption power.

以上で説明した各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、公知の構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。   The configurations and combinations thereof in the embodiments described above are examples, and additions, omissions, substitutions, and other modifications of known configurations are possible without departing from the spirit of the present invention.

本発明は、セレン、ヒ素、クロム等の重金属類が含まれる汚染水を浄化する用途に広く適用できる。   The present invention can be widely applied to uses for purifying contaminated water containing heavy metals such as selenium, arsenic, and chromium.

Claims (3)

無機化合物の陰イオンを含み、且つpH2〜10である溶液をアカガネイトに接触させることにより、前記陰イオンを前記アカガネイトに吸着させることを特徴とする陰イオン吸着方法。   An anion adsorption method comprising adsorbing the anion to the akaganate by bringing the solution containing an anion of an inorganic compound and having a pH of 2 to 10 into contact with the akaganate. 前記陰イオンは、無機化合物のオキソ酸イオンであることを特徴とする請求項1に記載の陰イオン吸着方法。   The anion adsorption method according to claim 1, wherein the anion is an oxo acid ion of an inorganic compound. 前記陰イオンは、セレン酸イオン又は亜セレン酸イオンであることを特徴とする請求項2に記載の陰イオン吸着方法。   The anion adsorption method according to claim 2, wherein the anion is a selenate ion or a selenite ion.
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CAI JUN(外4名): "Synthesis and Anion Exchange of Tunnel Structure Akaganeite", CHEMISTRY OF MATERIALS, vol. 13, no. 12, JPN6020038162, 2001, pages 4595 - 4602, ISSN: 0004363336 *

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