JP2018051557A - Rare earth removal of hydrated and hydroxyl species - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method to remove a target substance in the form of a hydroxide, carbonate, hydrate, or oxyhydroxyl, from aqueous liquid media, and also provide additives containing rare-earth elements.SOLUTION: A target substance or target substance-containing species is removed and/or detoxified by forming a target substance-laden rare earth-containing composition comprising the target substance, target substance-containing species, or a derivative thereof.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、水和化およびヒドロキシル基を含む化学種の希土類元素除去一般に関し、より詳細には、金属および半金属を収容している水和化および/またはヒドロキシル基を含む化学種の希土類元素除去に関する。   The present invention relates generally to hydration and removal of rare earth elements of chemical species containing hydroxyl groups, and more particularly to hydration and / or rare earth elements of chemical species containing hydroxyl groups containing metals and metalloids. Regarding removal.

(関連出願の相互参照)
本出願は2012年1月23日出願の、発明の名称が「水和および水酸基を含む化学種の希土類元素による除去」という名称の米国仮特許出願第13/356,581号の一部継続出願であり、かつ以下の米国仮特許出願の利益を主張する。「希土類金属を使用して水を処理する方法および水取扱システム」という名称の、出願日が2011年4月13日である第61/474,902号、「還元/酸化および可溶性および不溶性の希土類元素を使用してオキシアニオンを取り除く方法および装置」という名称の、出願日が2011年4月13日である第61/475,155号、「希土類元素および/または希土類元素を含有する添加物を使用して流体流から標的物質を除去する方法」という名称の、出願日が2011年9月27日である第61/539,780号、「希土類金属を使用して水を処理する方法および水取扱システム」という名称の、出願日が2011年10月31日である第61/553,809号、「酸素ハイドレート化された化学種を希土類元素を使用して水性ストリームから除去する方法」という名称の、出願日が2011年10月13日である第61/546,803号、「水和されたヒドロキシ基を含む化学種からの希土類元素の除去」という名称の、出願日が2012年3月22日である第61/614,427号、「希土類金属を使用して水を処理する方法および水取扱システム」という名称の、出願日が2011年4月18日である第61/476,667号、出願日が2011年10月31日である第61/553,809号、「希土類金属を使用して水を処理する方法および水取扱システム」という名称の、出願日が2011年11月11日である第61/558,887号、「希土類金属を使用して水を処理する方法および水取扱システム」という名称の、出願日が2011年11月28日である第61/564,132号、「リン含有材料の希土類元素による除去」という名称の、出願日が2012年3月22日である第61/614,418号、「リン含有材料の希土類元素による除去」という名称の、出願日が2012年3月21日である第61/613,883号、「非金属含有オキシアニオンの希土類元素を使用した水からの除去」という名称の、出願日が2012年3月21日である第61/613,857号、「プール、温水浴槽および温泉における希土類元素による汚染物質の除去」という名称の、出願日が2011年9月23日である第61/538,634号。なお、これらのそれぞれの全体が参照によって、本明細書に組み込まれる。
(Cross-reference of related applications)
This application is a continuation-in-part of US Provisional Patent Application No. 13 / 356,581, filed January 23, 2012 and entitled “Removal of Chemical Species Containing Hydration and Hydroxyl Group by Rare Earth Elements”. And claims the benefit of the following US provisional patent application: 61 / 474,902, filed April 13, 2011, entitled “Method of treating water using rare earth metals and water handling system”, “Reduction / oxidation and soluble and insoluble rare earths” No. 61 / 475,155, filed April 13, 2011, entitled “Method and apparatus for removing oxyanions using elements”, “Rare earth elements and / or additives containing rare earth elements” No. 61 / 539,780, filed September 27, 2011, entitled “Method of using and removing water from a fluid stream”, “Method of treating water using rare earth metals and water No. 61 / 553,809, filed October 31, 2011, entitled “Handling System”, “Oxygenated Hydrated Chemical Species Using Rare Earth Elements No. 61 / 546,803, filed Oct. 13, 2011, entitled “Removing Rare Earth Elements from Chemical Species Containing Hydrated Hydroxy”, entitled “Method of Removal from Sex Stream” No. 61 / 614,427, filed March 22, 2012, entitled “Method and Water Handling System for Treating Water Using Rare Earth Metals”, filed April 18, 2011 No. 61 / 476,667, No. 61 / 553,809, filed October 31, 2011, named “Method of treating water using rare earth metals and water handling system” No. 61 / 558,887, filed November 11, 2011, entitled “Method of treating water using rare earth metals and water handling system”, filed in 2011 61 / 564,132, January 28, entitled “Removal of Phosphorus-Containing Materials with Rare Earth Elements”, 61 / 614,418, filed March 22, 2012, “Phosphorus Containing No. 61 / 613,883, filed March 21, 2012, entitled “Removal of materials by rare earth elements”, “Removal of non-metal-containing oxyanions from water using rare earth elements” No. 61 / 613,857, filed March 21, 2012, entitled “Removal of contaminants by rare earth elements in pools, hot tubs and hot springs”, filed on September 23, 2011 No. 61 / 538,634. Note that each of these is incorporated herein by reference in its entirety.

2011年9月23日出願の、発明の名称が「スケールを除去すると共にスケール付着の傾向を低下させる水処理方法および水取扱システム」であり、代理人整理番号が第6062−89−3号である、米国特許出願第13/244,092号について相互参照がなされる。なお、その全体が参照によって、本明細書に組み込まれる。   The name of the invention filed on September 23, 2011 is “Water treatment method and water handling system for removing scale and reducing the tendency of scale adhesion”, and the agent reference number is 6062-89-3. A cross reference is made to US patent application Ser. No. 13 / 244,092. The entirety of which is incorporated herein by reference.

2011年9月23日出願の、発明の名称が「微粒子二酸化セリウムおよび原位置において、それを製造する方法および使用する方法」であり、代理人整理番号が第6062−89−4号である、米国特許出願第13/244,117号について相互参照がなされる。なお、その全体が参照によって、本明細書に組み込まれる。   The name of the invention filed on September 23, 2011 is "particulate cerium dioxide and method for producing and using it in situ" and the agent serial number is 6062-89-4. Cross reference is made to US patent application Ser. No. 13 / 244,117. The entirety of which is incorporated herein by reference.

2012年3月2日出願の、発明の名称が「希土類元素を使用した水から汚染物質の除去」という名称であり、代理人整理番号が第6062―89―1号である、米国特許出願
第13/410,081号について相互参照がなされる。なお、その全体が参照によって、本明細書に組み込まれる。
US patent application filed on Mar. 2, 2012 with the title "Removal of contaminants from water using rare earth elements" and agent serial number 6062-89-1. Cross reference is made to 13 / 410,081. The entirety of which is incorporated herein by reference.

2012年1月23日出願の、発明の名称が「リン含有物質の希土類元素による除去」という名称であり、かつ代理人整理番号が第6062―89―5号である、米国特許出願番号13/356,574について相互参照がなされる。なお、その全体が参照によって、本明細書に組み込まれる。   US Patent Application No. 13 / filed on Jan. 23, 2012, whose title is “Removal of Phosphorus Containing Substances by Rare Earth Elements” and whose Attorney Docket No. 6062-89-5 Cross references are made for 356,574. The entirety of which is incorporated herein by reference.

2012年3月28日出願の、発明の名称が「希土類元素を使用する非含金属オキシアニオンの水からの除去」であり、代理人整理番号が第6062―89―2号である、米国特許出願について相互参照がなされる。なお、その全体が参照によって、本明細書に組み込まれる。   US patent filed on Mar. 28, 2012, entitled "Removal of non-metal-containing oxyanions using rare earth elements from water" and agent serial number 6062-89-2 Cross references are made to the application. The entirety of which is incorporated herein by reference.

2012年3月28日出願の、発明の名称が「リン含有物質の希土類元素除去」であり、代理人整理番号が第6062−89−5−CIP号である、米国特許出願について相互参照がなされる。なお、その全体が参照によって、本明細書に組み込まれる。   A cross-reference was made to a US patent application filed on March 28, 2012, with the title of the invention "removal of rare earth elements in phosphorus-containing materials" and agent serial number 6062-89-5-CIP. The The entirety of which is incorporated herein by reference.

真水資源が次第に不足するにつれて、水質は、急速に主要かつ世界的な懸念となりつつある。産業的および局所的な水資源からの汚染の高次化および真水帯水層への塩水の侵入に加えて、飲料水において、一般的には使用されている殺菌剤、特に(HOCl/OClの形の)遊離塩素およびモノクロラミン(NHCl)は、金属および半金属と反応して可溶性の生成物を生じさせる。例えばモノクロラミンは、鉛と反応し、飲料水におけるより高い鉛レベルに導く可溶性の鉛(II)生成物を生じさせると考えられている。 As fresh water resources become increasingly scarce, water quality is rapidly becoming a major and global concern. In addition to higher pollution from industrial and local water resources and intrusion of saltwater into freshwater aquifers, disinfectants commonly used in drinking water, especially (HOCl / OCl Free chlorine and monochloramine (NH 2 Cl) (in the form of) react with metals and metalloids to give soluble products. For example, monochloramine is believed to react with lead to produce a soluble lead (II) product that leads to higher lead levels in drinking water.

都市用、産業用およびレクリエーション用の水域から汚染物質を除去するために、様々な技術が使用されてきた。そのような技術の例には、アルミナおよび活性炭などの高表面積物質上への吸着、陰イオン交換樹脂によるイオン交換、同時沈殿および電気透析が含まれる。しかしながら、汚染物質を除去するための大部分の技術は、問題となる汚染物質を除去することの難しさ、より詳しくは金属および非金属の汚染物質化学種を除去することの難しさによって、妨げられる。   Various techniques have been used to remove contaminants from urban, industrial and recreational waters. Examples of such techniques include adsorption on high surface area materials such as alumina and activated carbon, ion exchange with anion exchange resins, simultaneous precipitation and electrodialysis. However, most techniques for removing contaminants are hampered by the difficulty of removing problematic contaminants, and more particularly the difficulty of removing metallic and non-metallic contaminant species. It is done.

これらのおよび他のニーズは、この開示の様々な実施形態および構成により対処される。本開示は、希土類元素を含む組成物を使用して金属および半金属の標的物質を含む、様々な汚染物質を除去することに向けられている。   These and other needs are addressed by the various embodiments and configurations of this disclosure. The present disclosure is directed to the removal of various contaminants, including metal and metalloid target materials, using compositions comprising rare earth elements.

一実施形態において、組成物は以下の化学式を有し、   In one embodiment, the composition has the following chemical formula:


上記式中、0≦X≦8であり、MSは以下のうちの1つであり、
M(HO) 、M(HO)OH(n−1)、M(OH)(n−1)M(H
(OH) (n−2)、M(OH) (n−2)、M(HO)(OH) (n−3)、M(OH) (n−3)、M(HO)(OH) (n−4)、M(OH) (n−4)、M(HO)(OH) (n−5)、M(OH) (n−5)、M(OH) (n−6)、M(HO)(n−2)、M(HO)(O) (n−4)、M(HO)(O) (n−6)、M(HO)(O) (n−8)、M(HO)(O) (n−10)、M(HO)CO (n−2)、MCO (n−2)、M(HO)(CO (n−4)、M(CO (n−4)、M(HO)(CO (n−6)、M(CO (n−6)、M(HO)(CO (n−8)、M(CO (n−8)、M(HO)(CO (n−10)、M(CO (n−10)、M(CO (n−12)、M(HO) 、M(HO)OH(n−1)、M(HO)(OH) (n−2)、M(HO)(OH) (n−3)、M(HO)(n−2)、M(HO)(O) (n−4)、およびM(HO)(O) (n−6)。Mは、5、13、22〜33、40〜52、56、72〜84および88〜94からなる群より選択される原子番号の金属あるいは半金属である。記号nは、8以下の実数であってMの電荷あるいは酸化状態を表わす。

In the above formula, 0 ≦ X ≦ 8, MS is one of the following:
M (H 2 O) 6 n , M (H 2 O) 5 OH (n-1) , M (OH) (n-1) M (H 2 O
) 4 (OH) 2 (n-2) , M (OH) 2 (n-2) , M (H 2 O) 3 (OH) 3 (n-3) , M (OH) 3 (n-3) , M (H 2 O) 2 (OH) 4 (n-4), M (OH) 4 (n-4), M (H 2 O) (OH) 5 (n-5), M (OH) 5 (N-5) , M (OH) 6 (n-6) , M (H 2 O) 5 O (n-2) , M (H 2 O) 4 (O) 2 (n-4) , M ( H 2 O) 3 (O) 3 (n-6), M (H 2 O) 2 (O) 4 (n-8), M (H 2 O) (O) 5 (n-10), M ( H 2 O) 5 CO 3 ( n-2), MCO 3 (n-2), M (H 2 O) 4 (CO 3) 2 (n-4), M (CO 3) 2 (n-4) , M (H 2 O) 3 (CO 3 ) 3 (n-6) , M (CO 3 ) 3 (n-6) , M (H 2 O) 2 (CO 3) 4 (n-8), M (CO 3) 4 (n-8), M (H 2 O) (CO 3) 5 (n-10), M ( CO 3) 5 (n-10 ), M (CO 3) 6 (n-12), M (H 2 O) 4 n, M (H 2 O) 3 OH (n-1), M (H 2 O ) 2 (OH) 2 (n-2) , M (H 2 O) (OH) 3 (n-3) , M (H 2 O) 3 O (n-2) , M (H 2 O) 2 ( O) 2 (n-4) , and M (H 2 O) (O ) 3 (n-6). M is a metal or metalloid having an atomic number selected from the group consisting of 5, 13, 22-33, 40-52, 56, 72-84 and 88-94. The symbol n is a real number of 8 or less and represents the charge or oxidation state of M.

一用途において、組成物は液体の媒体中にあり、かつ媒体はMの主化学種としてMSに有利に作用するのに十分なpHおよびEhを有する。
一用途において、Mは、ホウ素、バナジウム、クロム、カドミウム、アンチモン、鉛およびビスマスのうちの1つまたは複数である。
In one application, the composition is in a liquid medium, and the medium has a pH and Eh sufficient to favor MS as the main species of M.
In one application, M is one or more of boron, vanadium, chromium, cadmium, antimony, lead and bismuth.

一実施形態において、方法は、標的物質を除去するために、媒体中において、希土類元素を含有する添加物を金属あるいは半金属標的物質と接触させる。標的物質は、主化学種としての水酸化物、炭酸塩、水和物あるいはオキシ水酸化物の形態である。   In one embodiment, the method contacts an additive containing a rare earth element with a metal or metalloid target material in a medium to remove the target material. The target substance is in the form of a hydroxide, carbonate, hydrate or oxyhydroxide as the main chemical species.

一実施形態において、金属あるいは半金属の水酸化物、炭酸塩および/または水和物を除去するために、媒体中で、希土類元素を含有する添加物を金属あるいは半金属の水酸化物、炭酸塩、および水和物のうちの1つまたは複数と接触させる方法が提供される。   In one embodiment, an additive containing a rare earth element is added in a medium to a metal or metalloid hydroxide, carbonate, to remove metal or metalloid hydroxide, carbonate and / or hydrate. Methods are provided for contacting with one or more of salts and hydrates.

希土類元素を含有する添加物は、水溶性あるいは水不溶性とすることができる。
一用途において、標的物質は、5、13、22〜33、40〜52、56、72〜84および88〜94からなる群より選択される原子番号を有する。
The additive containing the rare earth element can be water-soluble or water-insoluble.
In one application, the target substance has an atomic number selected from the group consisting of 5, 13, 22-33, 40-52, 56, 72-84 and 88-94.

一用途において、接触させるステップが、
(a)標的物質を含んでいる化学種を、金属あるいは半金属の水酸化物、炭酸塩、オキシヒドロキシルおよび水和物の1つまたは複数の形態の主要化学種に酸化させる酸化剤を媒体に導入し、前記標的物質を含有する化学種が、前記金属あるいは半金属の水酸化物、炭酸塩、オキシヒドロキシルおよび/または水和物とは異なっているサブステップと、
(b)その後、希土類元素を含有する添加物を、媒体中において、前記金属あるいは半金属の水酸化物、炭酸塩、オキシヒドロキシルおよび/または水和物に接触させて、金属あるいは半金属の水酸化物、炭酸塩、オキシヒドロキシルおよび/または水和物を除去するサブステップと、を有する。
In one application, the contacting step comprises
(A) using as a medium an oxidizing agent that oxidizes the chemical species containing the target substance to one or more major chemical species of metal or metalloid hydroxides, carbonates, oxyhydroxyls and hydrates A sub-step wherein the chemical species containing the target substance is different from the metal or metalloid hydroxide, carbonate, oxyhydroxyl and / or hydrate;
(B) Thereafter, an additive containing a rare earth element is brought into contact with the metal or metalloid hydroxide, carbonate, oxyhydroxyl and / or hydrate in the medium, thereby bringing the metal or metalloid water into contact. Substeps for removing oxides, carbonates, oxyhydroxyls and / or hydrates.

一用途において、接触させるステップが、
(a)金属あるいは半金属を含む標的物質含有化学種を、前記金属あるいは半金属の水酸化物、炭酸塩、オキシヒドロキシルおよび/または水和物の形態の主要化学種へと還元するために媒体に還元剤を導入し、前記標的物質含有化学種が前記金属あるいは半金属の水酸化物、炭酸塩、オキシヒドロキシルおよび/または水和物とは異なるサブステップと、
(b)その後、媒体中において、希土類元素を含有する添加物を、金属あるいは半金属
の水酸化物、炭酸塩、オキシヒドロキシルおよび/または水和物に接触させて、金属あるいは半金属の水酸化物、炭酸塩、オキシヒドロキシルおよび/または水和物を除去するサブステップと、を有する。
In one application, the contacting step comprises
(A) a medium for reducing a target substance-containing species comprising a metal or metalloid to a major species in the form of a hydroxide, carbonate, oxyhydroxyl and / or hydrate of said metal or metalloid A sub-step in which the reducing agent is different from the metal or metalloid hydroxide, carbonate, oxyhydroxyl and / or hydrate;
(B) Thereafter, an additive containing a rare earth element is brought into contact with a metal or metalloid hydroxide, carbonate, oxyhydroxyl and / or hydrate in the medium, and the metal or metalloid hydroxide is contacted. Product, carbonate, oxyhydroxyl and / or hydrate.

一用途において、接触させるステップが、
(a)塩基および/または塩基均等物を媒体中に導入して、金属あるいは半金属を含む標的物質含有化学種を、金属あるいは半金属の水酸化物、炭酸塩、オキシヒドロキシルおよび/または水和物の形態の主要化学種に転換し、前記標的物質含有化学種が前記金属あるいは半金属の水酸化物、炭酸塩、オキシヒドロキシルおよび/または水和物とは異なるサブステップと、および
(b)その後、媒体中において、希土類元素含有添加物を、前記金属あるいは半金属の水酸化物、炭酸塩および/または水和物に接触させて、前記金属あるいは半金属の水酸化物、炭酸塩、および/または水和物を除去するサブステップと、を有する。
In one application, the contacting step comprises
(A) A base and / or base equivalent is introduced into a medium, and a target substance-containing species including a metal or a metalloid is converted into a metal or metalloid hydroxide, carbonate, oxyhydroxyl and / or hydrated. A sub-step in which the target substance-containing species is different from the metal or metalloid hydroxide, carbonate, oxyhydroxyl and / or hydrate, and (b) Thereafter, in the medium, a rare earth element-containing additive is brought into contact with the metal or metalloid hydroxide, carbonate and / or hydrate so that the metal or metalloid hydroxide, carbonate, and And / or a sub-step of removing hydrate.

一用途において、接触させるステップが、
(a)媒体に、酸および/または酸均等物を導入して、金属あるいは半金属を含む標的物質含有化学種を、金属あるいは半金属の水酸化物、炭酸塩、オキシヒドロキシルおよび/または水和物の形態の主要化学種に転換し、前記標的物質含有化学種が、前記金属あるいは半金属の水酸化物、炭酸塩、オキシヒドロキシルおよび/または水和物とは異なるサブステップと、
(b)その後、媒体中において、希土類元素含有添加物を、金属あるいは半金属の水酸化物、炭酸塩、オキシヒドロキシルおよび/または水和物に接触させて、前記金属あるいは水酸化半金属、炭酸塩、オキシヒドロキシルおよび/または水和物を除去するサブステップと、を有する。
In one application, the contacting step comprises
(A) introducing an acid and / or an acid equivalent into a medium to convert a metal or metalloid-containing target species into a metal or metalloid hydroxide, carbonate, oxyhydroxyl and / or hydrated A sub-step in which the target substance-containing species is different from the metal or metalloid hydroxide, carbonate, oxyhydroxyl and / or hydrate,
(B) Thereafter, in the medium, the rare earth element-containing additive is brought into contact with a metal or metalloid hydroxide, carbonate, oxyhydroxyl and / or hydrate to form the metal or metalloid hydroxide, carbonic acid. Substeps for removing salts, oxyhydroxyls and / or hydrates.

本開示は、多くの利点を有することができる。例えば、希土類元素含有組成物は、溶解しあるいは溶解していない化学種の形態にかかわらず、多数の標的物質を効果的に除去できる。実例として、組成物は、コロイド、水和物、炭酸塩、水酸化物およびオキシヒドロキシルを含む、様々な形態の鉛および鉛化学種を除去できる。pHおよび/またはEhは選択された主要な標的物質の化学種を生じさせるべく調整することができ、それは他の標的物質化学種の希土類元素除去に比較すると希土類元素組成物によって、より効果的に除去される。したがって、選択した標的物質のハイレベルな除去を実現できる。   The present disclosure can have many advantages. For example, a rare earth element-containing composition can effectively remove a large number of target substances regardless of the form of a dissolved or undissolved chemical species. Illustratively, the composition can remove various forms of lead and lead species, including colloids, hydrates, carbonates, hydroxides and oxyhydroxyls. The pH and / or Eh can be adjusted to produce the selected main target species, which is more effective by the rare earth composition compared to the rare earth removal of other target species. Removed. Therefore, high-level removal of the selected target substance can be realized.

これらのおよび他の利点は、この開示から明らかである。
本明細書に用いる「a」あるいは「an」実体という用語は、その実体の1つ以上を指している。そのようなものとして、「a」(または「an」)、「1つまたは複数」および「少なくとも1つの」という用語は、本明細書において、取り換え可能に使用される。ここで留意されるべきことは、用語、「備える」、「含む」および「有する」という用語は取り換え可能に使用できることである。
These and other advantages are apparent from this disclosure.
As used herein, the term “a” or “an” entity refers to one or more of the entities. As such, the terms “a” (or “an”), “one or more” and “at least one” are used interchangeably herein. It should be noted that the terms “comprising”, “including” and “having” can be used interchangeably.

「吸収」は1つの物質が他の物質の内部構造に浸透することを指し、吸着と区別される。
「吸着」は、吸着剤と呼ばれる他の物質の表面に原子、イオン、分子、多原子イオンあるいは他の物質が付着することを指す。典型例として、吸着のために引力は、共有結合、金属結合、配位結合、イオン結合、水素結合、静電気力(例えば、ファンデルワールス力および/またはロンドン力)、その他同種のものなどの結合および/または力の形態とすることができる。
“Absorption” refers to the penetration of one substance into the internal structure of another substance and is distinct from adsorption.
“Adsorption” refers to the attachment of atoms, ions, molecules, polyatomic ions or other materials to the surface of other materials called adsorbents. Typically, the attractive force for adsorption is a bond such as a covalent bond, metal bond, coordination bond, ionic bond, hydrogen bond, electrostatic force (eg, van der Waals force and / or London force), and the like. And / or in the form of force.

「少なくとも1つの」、「1つまたは複数の」および「および/または」は、使用時に、接続および離接の両方の開放型の表現である。例えば、「少なくとも1つのA、Bおよ
びC」、「少なくとも1つのA、BあるいはC」、「A、BおよびCの1つまたは複数」、「A、BあるいはCの1つまたは複数」および「A、Bおよび/またはC」という各表現は、Aだけ、Bだけ、Cだけ、AとBが一緒に、AとCが一緒に、BとCが一緒に、あるはA、BとCが一緒にということを意味する。「水」という用語は、任意の水性流を指す。水は、任意の水性流から生じることができ、水性流は任意の自然なおよび/または産業的な水源に由来できる。そのような水性流および/または水の非限定的な例は、飲料水、飲用水、レクリエーション用水、生産工程に由来する水、汚水、プール用水、温泉水、冷却水、ボイラー水、処理水、局所的な水、汚水、農業用水、地上水、発電所水、改善水、混合水、およびそれらの組み合わせである。
“At least one”, “one or more” and “and / or” are open expressions of both connected and disconnected in use. For example, “at least one A, B and C”, “at least one A, B or C”, “one or more of A, B and C”, “one or more of A, B or C” and Each expression “A, B, and / or C” means A only, B only, C only, A and B together, A and C together, B and C together, or A, B and C means together. The term “water” refers to any aqueous stream. The water can originate from any aqueous stream, and the aqueous stream can come from any natural and / or industrial water source. Non-limiting examples of such aqueous streams and / or water include drinking water, drinking water, recreational water, water from production processes, sewage, pool water, hot spring water, cooling water, boiler water, treated water, Local water, sewage, agricultural water, surface water, power plant water, improvement water, mixed water, and combinations thereof.

「凝集」(agglomerate)および「凝結」(aggregate)という用語は、1つまたは複数の物質が塊に集まることにより形成された組成物を指す。
「結合剤」は一般的には凝集する物質を一体に結合させる1つまたは複数の物質を指す。結合剤は、典型的に固体、半固体あるいは液体である。結合剤の非限定的な例は、ポリマー物質、タール、ピッチ、アスファルト、ワックス、セメント水、溶液、分散液、粉、ケイ酸塩、ゲル類、油、アルコール、粘土、澱粉、ケイ酸塩、酸、糖蜜、石灰、リグノスルホナート油、炭化水素、グリセリン、ステアリン酸塩、あるいはそれらの組み合わせである。結合剤は、凝集する物質と化学的に反応することができ、あるいは反応することができない。化学反応の非限定的な例には、水和作用/脱水作用、金属イオン反応、沈殿/ゲル化反応および表面電荷修正が含まれる。
The terms “agglomerate” and “aggregate” refer to a composition formed by the collection of one or more substances into a mass.
“Binder” generally refers to one or more substances that bind together the aggregated substances. The binder is typically a solid, semi-solid or liquid. Non-limiting examples of binders are polymeric substances, tar, pitch, asphalt, wax, cement water, solution, dispersion, powder, silicate, gels, oil, alcohol, clay, starch, silicate, Acid, molasses, lime, lignosulfonate oil, hydrocarbon, glycerin, stearate, or combinations thereof. The binder can or cannot react chemically with the substance that aggregates. Non-limiting examples of chemical reactions include hydration / dehydration, metal ion reactions, precipitation / gelation reactions and surface charge modification.

「炭酸塩」は一般的には炭酸ラジカルあるいはイオン(CO −2)を含んでいる化学物質を指す。最も普通の炭酸塩は、無機塩基(例えば、金属水酸化物)を炭酸(HCO)と反応させることにより形成される塩類である。通常の炭酸塩は、等しい量の酸と塩基が反応したときに形成され、重炭酸塩は、酸性炭酸塩あるいは炭酸水素塩とも呼ばれ、酸が過剰に存在するときに形成される。炭酸塩の例には、炭酸ナトリウム(NaCO)、重炭酸ナトリウム(NaHCO)および炭酸カリウム(KCO)が含まれる。 “Carbonate” generally refers to a chemical that contains a carbonate radical or ion (CO 3 −2 ). The most common carbonates are salts formed by reacting an inorganic base (eg, a metal hydroxide) with carbonic acid (H 2 CO 3 ). Normal carbonate is formed when equal amounts of acid and base react, bicarbonate is also called acidic carbonate or bicarbonate and is formed when acid is present in excess. Examples of carbonates include sodium carbonate (Na 2 CO 3 ), sodium bicarbonate (NaHCO 3 ) and potassium carbonate (K 2 CO 3 ).

「清澄化」あるいは「清澄」という用語は、懸濁したあるいはコロイド性固体を重力沈下技術によって、除去することを指す。
「凝固」という用語は、コロイド性物質を懸濁状態に保つ力を中和することによって、コロイドを不安定化させることを指す。陽イオンの凝固剤は、正の電荷を与えてコロイドの陰電荷(ゼータ電位)を低下させる。コロイドは、それによって、(凝集粒子として公知の)より大きい粒子を形成する。
The term “clarification” or “clarification” refers to the removal of suspended or colloidal solids by gravity subsidence techniques.
The term “coagulation” refers to destabilizing a colloid by neutralizing the ability to keep the colloidal material in suspension. Cationic coagulants impart a positive charge and reduce the negative charge (zeta potential) of the colloid. The colloid thereby forms larger particles (known as agglomerated particles).

「組成物」という用語は、分子、多原子イオン、化学物質、配位錯体、配位化合物、その他同種のものなどの、1つまたは複数の原子を含む1つまたは複数の化学ユニットを指す。明らかなように、組成物は、共有結合、金属結合、配位結合、イオン結合、水素結合、静電気力(例えば、ファンデルワールス力およびロンドン力)、その他同種のものなどの様々なタイプの結合および/または力によって、一体に保持できる。   The term “composition” refers to one or more chemical units comprising one or more atoms, such as molecules, polyatomic ions, chemicals, coordination complexes, coordination compounds, and the like. As is apparent, the composition can be of various types of bonds such as covalent bonds, metal bonds, coordination bonds, ionic bonds, hydrogen bonds, electrostatic forces (eg van der Waals and London forces), and the like. And / or can be held together by force.

「化学種」あるいは「種」は、原子、元素、分子、分子フラグメント、イオン、化合物および他の化学構造である。
「化学的な変換」は、ある物質の少なくとも一部がその化学的な組成を化学反応によって、変換させるプロセスを指す。「化学的な変換」は、「物理的な変換」とは異なる。物理的な変換は、化学的な組成は化学的に変換されないが、サイズあるいは形状などの物理的な特性が変換されるプロセスを指す。
“Chemical species” or “species” are atoms, elements, molecules, molecular fragments, ions, compounds and other chemical structures.
“Chemical conversion” refers to a process in which at least a portion of a substance converts its chemical composition through a chemical reaction. “Chemical transformation” is different from “physical transformation”. Physical transformation refers to a process in which a chemical composition is not chemically transformed, but a physical property such as size or shape is transformed.

「水の内部に含まれる」という用語は一般的には、水の内部に懸濁されおよび/または溶解される物質を指す。水は典型的に、溶解する材料および水溶性の材料のための溶媒で
ある。さらに、水は典型的に、不溶性の物質および水不溶性物質のための溶媒ではない。懸濁物質は実質的に水には不溶性であり、かつ溶解する物質は実質的に水に可溶性である。懸濁物質は、ある粒子サイズを有する。
The term “contained within the water” generally refers to a substance that is suspended and / or dissolved within the water. Water is typically a solvent for soluble materials and water soluble materials. Furthermore, water is typically not a solvent for insoluble materials and water-insoluble materials. Suspended materials are substantially insoluble in water, and dissolved materials are substantially soluble in water. The suspended material has a certain particle size.

「解毒する」あるいは「解毒」は、化学的および/または生物学的な標的物質などの標的物質を、人間あるいは他の動物などの生物に対し無毒のあるいは有害でないものにすることを含む。標的物質は、標的物質を毒性のないあるいは有害な形態あるいは化学種に転換することによって、毒性のないものにすることができる。   “Detoxify” or “detoxify” includes making a target substance, such as a chemical and / or biological target substance, nontoxic or harmful to an organism such as a human or other animal. The target substance can be made non-toxic by converting the target substance into a non-toxic or harmful form or chemical species.

「消化する」あるいは「消化」という用語は、標的物質を消化するために微生物、特に細菌を使用することを指す。このことは一般的には、汚染された水を細菌および分子的な酸素と強制的に混合することにより確立される。   The term “digest” or “digestion” refers to the use of microorganisms, particularly bacteria, to digest a target substance. This is generally established by forcibly mixing contaminated water with bacteria and molecular oxygen.

「消毒する」あるいは「消毒」という用語は、細菌、菌類、原生動物およびウイルスなどの微生物を殺しあるいはその成長を阻害するために、抗菌物質を使用することを指す。一般的な抗菌物質には、酸化剤、還元剤、アルコール、アルデヒド、ハロゲン、フェノール樹脂、第四級アンモニウム化合物、銀、銅、紫外線および他の物質が含まれる。   The terms “disinfect” or “disinfect” refer to the use of antimicrobial substances to kill or inhibit the growth of microorganisms such as bacteria, fungi, protozoa and viruses. Common antibacterial substances include oxidizing agents, reducing agents, alcohols, aldehydes, halogens, phenolic resins, quaternary ammonium compounds, silver, copper, ultraviolet light and other substances.

「凝集」という用語は、典型的にポリマーである凝集剤を使用して、凝集粒子の間に架橋を形成すると共に粒子を大きな集塊あるいは凝集塊に結合するプロセスを指す。架橋は、ポリマー鎖の部分が異なる粒子に吸着して粒子が凝集することを助けるときに生じる。   The term “agglomeration” refers to the process of using a flocculant, typically a polymer, to form crosslinks between the agglomerated particles and bind the particles to large agglomerates or agglomerates. Crosslinking occurs when portions of the polymer chain adsorb to different particles to help the particles aggregate.

「流体」という用語は、液体、気体あるいはその両方を指す。
「ハロゲン」は、周期表のうちIUPAC形式の第17族(以前は第VII、VIIA族)の非金属元素であり、フッ素(F)、塩素(Cl)、臭素(Br)、ヨウ素(I)およびアスタチン(At)を含む。暫定的に系統名によって、ウンウンセプチウムと呼ばれる、人工的に創られた元素117は、ハロゲンとすることもできる。
The term “fluid” refers to a liquid, a gas, or both.
“Halogen” is a nonmetallic element of Group 17 (formerly Group VII, VIIA) of the IUPAC format in the periodic table, and includes fluorine (F), chlorine (Cl), bromine (Br), iodine (I) And astatine (At). The artificially created element 117, called ununseptium, tentatively by systematic name, can also be a halogen.

「ハライド化合物」は、その化合物の一部分として少なくとも1つのハロゲン原子を有すると共に、他の部分がハロゲンよりも負に帯電していない(または、より陽電気を帯びた)元素あるいは遊離基である化合物である。ハライド化合物は、典型的にフッ化物、塩化物、臭化物、沃化物あるいはアスタタイド化合物である。多くの塩類は、ハライドアニオンを有するハライドである。ハライドアニオンは、陰電荷を支持しているハロゲン原子である。ハライドアニオンは、フッ化物(F)、塩化物(Cl)、臭化物(Br)、沃化物(I)およびアスタタイド(At)である。 A “halide compound” is a compound that has at least one halogen atom as part of the compound and the other part is an element or free radical that is less negatively charged (or more positively charged) than halogen. It is. The halide compound is typically a fluoride, chloride, bromide, iodide or asteride compound. Many salts are halides having a halide anion. A halide anion is a halogen atom that supports a negative charge. Halide anions are fluoride (F ), chloride (Cl ), bromide (Br ), iodide (I ), and asteride (At ).

水素原子に共有結合によって、被接続酸素原子を収容している化学官能基を、「ヒドロキシル」は、一般に参照する。それが化学種に現れるときに、ヒドロキシル基はいくらかの反応的なおよび相互作用的な特性を水に付与する(イオン化能(ionizability)、水素結合その他)。1つまたは複数のヒドロキシル基を含む化学種は典型的に「ヒドロキシル種」と呼ばれる。ヒドロキシル基のニュートラルな形態はヒドロキシルラジカルである。ヒドロキシル基(OH)のアニオンの形態は「水酸化物」あるいは「水酸化アニオン」と呼ばれている。 “Hydroxyl” generally refers to a chemical functional group that accommodates an attached oxygen atom by a covalent bond to a hydrogen atom. When it appears in a chemical species, the hydroxyl group imparts some reactive and interactive properties to water (ionizability, hydrogen bonding, etc.). Chemical species that contain one or more hydroxyl groups are typically referred to as “hydroxyl species”. The neutral form of the hydroxyl group is the hydroxyl radical. The form of the anion of the hydroxyl group (OH ) is called “hydroxide” or “hydroxide anion”.

固体、あるいは、流体構成成分として生じるかどうか、そして、化合物あるいは荷電化学種として生じるかどうか、化合物の種類あるいは化学的に収容していることが水によって、結合した他の化学種のいずれかを、用語「水和種」は一般に参照する。炭酸ソーダ、NaCO・10HO、のようないくつかの水和物の場合、水はゆるく保持されていて加熱により容易に失われるが、硫酸、SO・HOあるいはHSOのような他の場合、水は化合水として強く保持される。 Whether it occurs as a solid or fluid component, and whether it occurs as a compound or charged species, the type of compound or any other chemical species that is chemically contained by water The term “hydrated species” is generally referred to. In some hydrates, such as sodium carbonate, Na 2 CO 3 · 10H 2 O, water is held loose and easily lost by heating, but sulfuric acid, SO 3 · H 2 O or H 2 In other cases, such as SO 4 , the water is strongly retained as compound water.

「無機物」という用語は一般的には、有機物ではない化学物質あるいは他の化学種を指す。
「不溶性である」という用語は、水中において、固体であることおよび/または固体として残ることが意図されている物質を指す。不溶性の物質は、カラムなどの装置内に保持することができ、あるいは濾過などの物理的な手段を用いてバッチ反応から容易に回収できる。不溶性の物質は、何週間あるいは何ヶ月にもわたって、長期の水中浸漬ができ、質量はほとんど失われない。典型的に、質量の少しの損失は、不溶性の物質の長期水中浸漬後において、約5%未満の質量の損失を指す。
The term “inorganic” generally refers to a chemical or other species that is not organic.
The term “insoluble” refers to a substance that is intended to be solid and / or remain as a solid in water. Insoluble materials can be retained in an apparatus such as a column or can be easily recovered from the batch reaction using physical means such as filtration. Insoluble materials can be soaked in water for many weeks or months, with little loss of mass. Typically, a small loss of mass refers to a loss of mass of less than about 5% after long-term immersion of an insoluble material.

「イオン」は一般的には、電荷を有する原子あるいは原子団を指す。イオン上の電荷は、負あるいは正であり得る。
「有機性炭素」あるいは「有機物」は一般的には、炭素酸化物、炭化物、二硫化炭素、その他などの二元素化合物、金属シアン化物、金属カルボニル、ホスゲン、硫化カルボニル、その他などの三元化合物、およびアルカリおよびアルカリ土類金属炭酸塩などの金属炭酸塩を除く任意の炭素化合物を指す。
“Ion” generally refers to a charged atom or group of atoms. The charge on the ions can be negative or positive.
"Organic carbon" or "organic matter" is generally a binary element such as carbon oxide, carbide, carbon disulfide, etc., ternary compounds such as metal cyanide, metal carbonyl, phosgene, carbonyl sulfide, etc. And any carbon compound except metal carbonates such as alkali and alkaline earth metal carbonates.

「酸化剤」という用語は一般的には、物質からの1つまたは複数の電子の除去を伝達しおよび/または支援する化学物質および物理的なプロセスのうちの一方または両方を指す。1つまたは複数の電子が除去された物質は酸化される。物理的なプロセスについて言うと、物理的なプロセスは、酸化される物質からの1つまたは複数の電子の除去において、除去しおよび/または支援できる。例えば、酸化される物質は、酸化される物質との電磁気エネルギーの相互作用がその物質から1つまたは複数の電子を実質的に除去するのに十分であるときに電磁気エネルギーによって、酸化できる。他方では、酸化される物質との電磁気エネルギーの相互作用が、1つまたは複数の電子を除去するのには十分でないが、電子をより高いエネルギー状態に励起するのに十分であり得るときに、励起状態の電子は、化学物質、熱エネルギー、あるいはそのようなもののうちの1つまたは複数によって、より容易に除去できる。   The term “oxidant” generally refers to one or both of chemical and physical processes that communicate and / or assist in the removal of one or more electrons from a substance. The material from which one or more electrons have been removed is oxidized. With respect to physical processes, physical processes can be removed and / or supported in the removal of one or more electrons from the material being oxidized. For example, a material to be oxidized can be oxidized by electromagnetic energy when the interaction of electromagnetic energy with the material being oxidized is sufficient to substantially remove one or more electrons from the material. On the other hand, when the interaction of electromagnetic energy with the material to be oxidized is not sufficient to remove one or more electrons, but may be sufficient to excite the electrons to a higher energy state, Excited electrons can be more easily removed by chemicals, thermal energy, or one or more of such.

「オキシアニオン」および/または「オキソアニオン」という用語は一般的にはAxO z−という一般的な化学式の陰電荷を有する陰イオン性の化学物質を指す。(ここで、Aは酸素以外の化学元素を表し、「O」は元素である酸素を表し、かつx、yおよびzは実数を指す)。汚染化学物質としてオキシアニオンを含む実施形態においては、「A」は、金属、半金属および/または非金属元素を指す。金属ベースのオキシアニオンの例は、クロム酸塩、ウォルフラム酸塩、モリブデン酸塩、アルミン酸塩、ジルコン酸、その他を含む。半金属ベースのオキシアニオンの例は、ヒ酸塩、亜ヒ酸塩、アンチモン酸塩、ゲルマニウム酸塩、ケイ酸塩、その他を含む。非金属ベースのオキシアニオンの例は、リン酸塩、セレン酸塩、硫酸塩、その他を含む。好ましくは、オキシアニオンは、7、13〜17、22〜26、31〜35、40〜42、44、45、49〜53、72〜75、77、78、82、83 85、88、および92の原子数の元素のオキシアニオンを含む。これらの元素には、窒素、アルミニウム、シリコン、燐、硫黄、塩素、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、バリウム、ヒ素、セレニウム、臭素、ガリウム、ゲルマニウム、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、ルテニウム、ロジウム、インジウム、スズ、ヨウ素、アンチモン、テルル、ハフニウム、タンタル、タングステン、レニウム、イリジウム、プラチナ、鉛、ビスマスアスタチン、ラジウムおよびウランが含まれる。 The terms “oxyanion” and / or “oxoanion” generally refer to an anionic chemical having a negative charge of the general formula A x xO y z- . (Here, A represents a chemical element other than oxygen, “O” represents oxygen as an element, and x, y, and z represent real numbers). In embodiments that include an oxyanion as a contaminating chemical, “A” refers to a metal, metalloid and / or non-metal element. Examples of metal-based oxyanions include chromate, wolframate, molybdate, aluminate, zirconate, and others. Examples of metalloid based oxyanions include arsenate, arsenite, antimonate, germanate, silicate, and others. Examples of non-metal based oxyanions include phosphate, selenate, sulfate, etc. Preferably, the oxyanion is 7, 13-17, 22-26, 31-35, 40-42, 44, 45, 49-53, 72-75, 77, 78, 82, 8385, 88, and 92. Including oxyanions of elements of the number of atoms. These elements include nitrogen, aluminum, silicon, phosphorus, sulfur, chlorine, titanium, vanadium, chromium, manganese, barium, arsenic, selenium, bromine, gallium, germanium, zirconium, niobium, molybdenum, ruthenium, rhodium, indium, Includes tin, iodine, antimony, tellurium, hafnium, tantalum, tungsten, rhenium, iridium, platinum, lead, bismuth astatine, radium and uranium.

「オキシ化学種」および/または「オキソ化学種」という用語は一般的には、陽イオン性、陰イオン性、あるいは中性の、一般的な化学式Aの化学物質を指す(ここで、Aは酸素以外の化学元素を表し、Oは元素である酸素を表し、かつxおよびyは実数を指す)。汚染化学物質がオキシアニオンである実施形態において、「A」は金属、半金属お
よび/または非金属元素を指す。オキシアニオンあるいはオキソアニオンは、オキシ化学種あるいはオキソ化学種の1つのタイプである。
The terms “oxy species” and / or “oxo species” generally refer to chemicals of the general formula A x O y that are cationic, anionic, or neutral (where , A represents a chemical element other than oxygen, O represents oxygen as an element, and x and y represent real numbers). In embodiments where the contaminating chemical is an oxyanion, “A” refers to a metal, metalloid and / or non-metal element. Oxy anions or oxo anions are one type of oxy species or oxo species.

「磨き」という用語は、小さい(通常は顕微鏡的な)粒子状の物質あるいは溶解した標的物質の極めて小さな集合を水から除去するための、濾過などの任意の処理を指す。
条件「細孔容積」および「細孔寸法」という用語は、それぞれ任意の組合せの測定方法によって、なされる細孔容積および細孔寸法の決定を指す。好ましくは、細孔寸法および細孔容積は、細孔寸法および容積を決定するための任意の適切なBJH法(Barret−Joyner−Halenda method)により決定される。さらに、ここで理解されることは、本明細書において、用いる細孔寸法と細孔直径は、取り換え可能に使用できることである。
The term “scouring” refers to any treatment, such as filtration, to remove small (usually microscopic) particulate material or a very small collection of dissolved target material from water.
The terms “pore volume” and “pore size” refer to the determination of pore volume and pore size made by any combination of measurement methods, respectively. Preferably, the pore size and pore volume are determined by any suitable BJH method (Barret-Joyner-Halenda method) for determining pore size and volume. Further, it is understood herein that the pore sizes and pore diameters used herein can be used interchangeably.

「沈殿」は一般的には、不溶性の標的材料を積んだ希土類元素組成の形態の溶解した標的物質の除去を指す。標的物質を帯びた希土類元素の組成物は、標的を帯びたセリウム(IV)組成物、標的を帯びた希土類元素含有添加剤組成物、標的を帯びたセリウム(IV)以外の希土類元素を含む組成物、あるいはそれらの組み合わせを含むことができる。典型例として、標的物質を帯びた希土類元素組成物は、不溶性の標的物質を帯びた希土類元素組成物を含む。例えば「沈殿」は、セリウム(IV)組成物、希土類元素含有添加物、あるいはセリウム(IV)以外の希土類元素の1つまたは複数による、標的物質の吸着および吸収などのプロセスを含む。標的物質を帯びた組成物は、例えばセリウム(III)、ランタン(III)、あるいは+3の酸化数の酸化状態の他のランタノイドなどの、+3の酸化数の希土類元素を含むことができる。   “Precipitation” generally refers to the removal of dissolved target material in the form of a rare earth element composition loaded with insoluble target material. The composition of the rare earth element bearing the target substance includes a cerium (IV) composition bearing the target, a rare earth element-containing additive composition bearing the target, and a composition containing rare earth elements other than the cerium (IV) bearing the target. Product, or a combination thereof. As a typical example, the rare earth element composition with a target substance includes a rare earth element composition with an insoluble target substance. For example, “precipitation” includes processes such as adsorption and absorption of a target material by one or more of a cerium (IV) composition, a rare earth-containing additive, or a rare earth element other than cerium (IV). The composition bearing the target substance may comprise a rare earth element with an oxidation number of +3, such as cerium (III), lanthanum (III), or other lanthanoids with an oxidation state of +3.

「主要化学種」は一般的には、特定の組み合わせの状態下において、カチオンが存在する主要化学種を指す。通常はカチオンに適用されるけれども、「主化学種」という用語は、負に帯電しあるいは帯電していないものにも適用される。   “Major species” generally refers to the major species in which a cation is present under a particular combination of conditions. Although usually applied to cations, the term “main species” also applies to those that are negatively charged or uncharged.

「ラジカル」は一般的には、いくつかの特定の空間構造において、一体に接続されるとともに、一般的には単一のユニットとして化学反応に関与する原子あるいは原子団を指す。ラジカルは、より一般的には、1つまたは複数の不対電子を有した原子、分子あるいはイオンである(原子団も多分okである)。ラジカルは、正味の陽のあるいは陰の電荷を有することができ、あるいは中性であり得る。   A “radical” generally refers to an atom or group of atoms that are connected together in several specific spatial structures and that are typically involved in chemical reactions as a single unit. A radical is more generally an atom, molecule or ion with one or more unpaired electrons (the atomic group is also probably ok). The radicals can have a net positive or negative charge, or can be neutral.

「希土類元素」は、イットリウム、スカンジウム、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウムエルビウム、ツリウム、イッテルビウムおよびルテチウムのうちの1つまたは複数を指す。明らかなように、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウムエルビウム、ツリウム、イッテルビウムおよびルテチウムは、ランタノイドとして公知である。   “Rare earth element” refers to one or more of yttrium, scandium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium erbium, thulium, ytterbium and lutetium. As is apparent, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium erbium, thulium, ytterbium and lutetium are known as lanthanoids.

「希土類元素」、「希土類元素含有組成物」、「希土類元素含有添加物」および「希土類元素含有粒子」という用語は、その用語の単数形および複数形の両方を指す。一例として、「希土類元素」という用語は、単一の希土類元素および/または希土類元素の組合せおよび/または混合物を指し、かつ「希土類元素含有組成物」という用語は、単一の希土類元素を含む単一の組成物、および/または1つまたは複数の希土類元素を含有している異なる希土類元素含有組成物の混合物、および/または1つまたは複数の希土類元素を含有する単一の組成物を指す。「希土類元素含有添加物」および「希土類元素含有粒子」という用語は、単一の希土類元素を含む単一の組成物、および/または1つまたは複数の希土類元素を含有する異なる希土類元素含有組成物の混合物、および/または1つまたは複数の希土類元素を含有している単一の組成物を含む添加剤あるいは粒子である。「処理さ
れた希土類元素組成物」という用語は、組成的に変更されていない希土類元素含有ミネラル以外の希土類元素を含む任意の組成物を指すだけではない。言い換えると、 本明細書
に用いる「処理された希土類元素含有組成物」は、粉砕された天然に存在する希土類元素含有ミネラルを除外する。しかしながら、本明細書に用いる「処理された希土類元素含有組成物」は、ミネラルの希土類元素を含む部分の化学組成および化学構造の一方または両方が組成的に変更された希土類元素含有ミネラルを含む。より詳しくは、粉砕された自然に生じたバストネサイトは、処理された希土類元素含有組成物および/または処理された希土類元素含有添加物とは考えられない。しかしながら、合成的に準備されたバストネサイトまたは自然に生じたバストネサイトの化学的な変換により準備された希土類元素含有組成物は、処理された希土類元素含有組成物および/または処理された希土類元素含有添加物と考えられる。処理された希土類元素および/または希土類元素含有組成物および/または添加物は、一用途においては、天然に存在するミネラルではないが合成的に製造されたものである。例示的な天然に存在する希土類元素含有ミネラルは、バストネサイト(炭酸フッ化物ミネラル)およびモナザイトを含む。他の天然に存在する希土類元素含有ミネラルには、エシナイト、カツレン石、アパタイト、ブリトライト、アナグマ石、セル石、フッ化セル石、蛍石、ガドリン石、パリサイト、スチルウェル石、シンチサイト、チタン石、ゼノタイム、ジルコンおよびジルコノライトが含まれる。例示的なウランミネラルには、閃ウラン鉱(UO)、ピッチブレンド(混合酸化物、通常はU)、ブラネライト(ウラン、希土類、鉄およびチタンの複合酸化物)、コフィン石(ウランケイ酸塩)、カルノー石、燐灰ウラン石、デービド鉱、ゴム石、銅ウラン鉱およびウラノフェーンが含まれる。1つの調合において、希土類元素含有組成物は、周期表のグループ1、2、4〜15あるいは17のうちの1つまたは複数の元素、ウラン、硫黄、セレニウム、テルルおよびポロニウムなどの放射性化学種を実質的に含まない。
The terms “rare earth element”, “rare earth element-containing composition”, “rare earth element-containing additive” and “rare earth element-containing particles” refer to both the singular and plural forms of the term. By way of example, the term “rare earth element” refers to a single rare earth element and / or a combination and / or mixture of rare earth elements, and the term “rare earth element-containing composition” includes a single rare earth element. It refers to a single composition and / or a mixture of different rare earth-containing compositions containing one or more rare earth elements and / or a single composition containing one or more rare earth elements. The terms “rare earth element-containing additive” and “rare earth element-containing particles” refer to a single composition comprising a single rare earth element, and / or different rare earth element-containing compositions containing one or more rare earth elements. And / or an additive or particle comprising a single composition containing one or more rare earth elements. The term “treated rare earth composition” does not only refer to any composition comprising rare earth elements other than rare earth-containing minerals that are not compositionally altered. In other words, as used herein, “treated rare earth-containing composition” excludes ground naturally occurring rare earth-containing minerals. However, as used herein, a “treated rare earth-containing composition” includes a rare earth-containing mineral in which one or both of the chemical composition and chemical structure of the mineral-containing portion of the mineral is changed. More particularly, ground naturally occurring bust nesite is not considered a treated rare earth-containing composition and / or treated rare earth-containing additive. However, a rare earth element-containing composition prepared by chemical conversion of synthetically prepared bust nesitet or naturally occurring bust nesitet is treated with a treated rare earth element-containing composition and / or treated rare earth element. It is considered an element-containing additive. Treated rare earth elements and / or rare earth-containing compositions and / or additives are, in one application, synthetically produced, but not naturally occurring minerals. Exemplary naturally occurring rare earth-containing minerals include bastonite (carbonic fluoride mineral) and monazite. Other naturally occurring rare earth-containing minerals include esinite, cassiterite, apatite, britlite, badger stone, celite, fluorite, fluorite, gadolinite, parisite, stilwellite, scintillite, titanium Stone, xenotime, zircon and zirconolite are included. Exemplary uranium minerals include sphalerite (UO 2 ), pitch blends (mixed oxides, usually U 3 O 8 ), branelite (complex oxides of uranium, rare earths, iron and titanium), coffinite (uranium silicate) Acid salt), carnotite, phosphide uranium, davidite, rubber stone, copper uranium ore and uranophene. In one formulation, the rare earth-containing composition contains one or more elements from groups 1, 2, 4-15 or 17 of the periodic table, radioactive species such as uranium, sulfur, selenium, tellurium and polonium. It does not contain substantially.

「還元性の薬剤」、「還元剤」あるいは「レジューサ」という用語は一般的には、還元される他の化学種あるいは薬剤に1つまたは複数の電子を与える元素または化合物を指す。還元プロセスにおいて、還元性の薬剤は酸化され、かつ1つまたは複数の電子を受け入れる他の化学種は還元される。   The terms “reducing agent”, “reducing agent” or “reducer” generally refer to an element or compound that provides one or more electrons to another chemical species or agent to be reduced. In the reduction process, reducing agents are oxidized and other species that accept one or more electrons are reduced.

用語「除去」、「除去する」あるいは「除去している」という用語は、水および/または水取扱システムに含まれる標的物質の収着、沈殿、転換、解毒、不活性化および/またはそれらの組み合わせを指す。   The terms “removal”, “removing” or “removing” refer to the sorption, precipitation, conversion, detoxification, inactivation and / or deactivation of target substances contained in water and / or water handling systems. Refers to a combination.

「可溶性の」という用語は、水あるいは他の溶媒などの流体中に容易に溶解する物質を指す。この開示の目的上、予想されることは、可溶性の物質の溶解が必然的に日にちではなく分の時間スケールで生じることである。可溶性であると考えられる物質については、その物質の少なくとも約5gが約1リットルの流体中に溶解すると共に流体中において、安定的であるなどの、流体中において、著しい溶解度をその物質/組成物が有することが必要である。   The term “soluble” refers to a material that readily dissolves in a fluid, such as water or other solvent. For the purposes of this disclosure, what is expected is that dissolution of soluble material necessarily occurs on a time scale of minutes rather than days. For substances considered to be soluble, the substance / composition has a significant solubility in fluid, such that at least about 5 g of the substance dissolves in about 1 liter of fluid and is stable in fluid. Must have.

「収着」という用語は、吸着、吸収あるいは吸着および吸収の両方を指す。
「懸濁液」という用語は、典型的に微粒子の形で液体中に分散した固形物の不均質な混合物を指す。懸濁液において、固形物微粒子は連続液体相中に分散した分散相の形態となる。「コロイド」という用語は、典型的に引力に起因して連続液体相から沈降しない固形物の微粒子を含む懸濁液を指す。「コロイド」は典型的に、寸法が約10〜10,000オングストロームに及ぶ、連続媒体中に分散された微粒子を有する系を指す。本明細書で以下に使用するように、「懸濁液」、「コロイド」あるいは「スラリー」という用語は、連続液体相中に分散しおよび/または懸濁した、1つまたは複数の物質を指すために取り換え可能に使用される。
The term “sorption” refers to adsorption, absorption or both adsorption and absorption.
The term “suspension” refers to a heterogeneous mixture of solids dispersed in a liquid, typically in the form of particulates. In suspension, the solid particulates are in the form of a dispersed phase dispersed in a continuous liquid phase. The term “colloid” refers to a suspension containing solid particulates that typically do not settle out of a continuous liquid phase due to attractive forces. “Colloid” typically refers to a system having microparticles dispersed in a continuous medium ranging in size from about 10 to 10,000 angstroms. As used herein below, the term “suspension”, “colloid” or “slurry” refers to one or more substances dispersed and / or suspended in a continuous liquid phase. Used interchangeably for.

「表面積」という用語は、任意の適切な表面積測定法により決定される、材料および/または物質の表面積を指す。好ましくは、表面積は、材料および/または物質の特定の面積を決定する、任意の適切なBET(Brunauer−Emmett−Teller)法の分析技術により決定される。   The term “surface area” refers to the surface area of a material and / or substance as determined by any suitable surface area measurement method. Preferably, the surface area is determined by any suitable BET (Brunauer-Emmett-Teller) analytical technique that determines the specific area of the material and / or substance.

「水取扱システム」という用語は、収容し、運搬し、操作し、物理的に変換し、化学的に処理し、機械的に処理し、精製し、水溶性の組成物を生成しおよび/または形成し、その水溶性の組成物を処理し、1つまたは複数の他の水および任意のそれらの組み合わせと混合しおよび/または混ぜ合わせるシステムを指す。   The term “water handling system” means containing, transporting, operating, physically converting, chemically treating, mechanically treating, purifying, producing a water-soluble composition and / or Refers to a system that forms, processes the water-soluble composition, and mixes and / or mixes with one or more other waters and any combination thereof.

「水取扱システムの構成部品」は、水を加工しおよび/または処理する装置の1つまたは複数の作動ユニットおよび/または部分(汚水槽、反応器、清浄器、処理容器あるいはユニット、撹拌槽あるいは要素、洗浄回路、沈殿容器、分離容器あるいはユニット、沈降タンクあるいは容器、リザーバー、ポンプ、エアレーター、冷却塔、熱交換器、弁、ボイラー、濾過装置、固液および/または気液分離器、ノズル、炭水車、その他)、作動ユニットおよび/または装置を相互に接続する導管(配管、ホース、チャネル、アクアダクト、溝、その他)、および導管により運搬される水を指す。水取扱システムの構成部品と導管は、流体的に連通している。   “Components of the water handling system” refers to one or more operating units and / or parts (sewage tanks, reactors, purifiers, processing vessels or units, stirring tanks or units) of the apparatus that processes and / or processes water. Element, washing circuit, precipitation vessel, separation vessel or unit, precipitation tank or vessel, reservoir, pump, aerator, cooling tower, heat exchanger, valve, boiler, filtration device, solid-liquid and / or gas-liquid separator, nozzle , Charcoal turbines, etc.), conduits (piping, hoses, channels, aqua ducts, grooves, etc.) interconnecting operating units and / or devices, and water carried by the conduits. The water handling system components and conduits are in fluid communication.

「水」および「水取扱システム」という用語は、取り換え可能に使用される。すなわち、「水」という用語は「水取扱システム」という用語を指すために使用することができ、かつ「水取扱システム」という用語は「水」という用語を指すために使用できる。   The terms “water” and “water handling system” are used interchangeably. That is, the term “water” can be used to refer to the term “water handling system” and the term “water handling system” can be used to refer to the term “water”.

上記は、この開示のいくつかの態様の理解を与えるために、この開示の簡略化した要約である。この要約は、開示およびその様々な実施形態の広範囲にわたるものでもなければ網羅的でもない概要である。ここで意図されていることは、この開示のキーあるいは重要な要素を特定することでもなければこの開示の範囲を詳細に描写することでもなく、しかしながら以下に示されるより詳細な説明への導入として簡略化された形でこの開示の選択された概念を示すことである。明らかなように、上述したあるいは以下に詳述される特徴の1つまたは複数、5、13、22〜33、40〜52、72〜84および89〜94からなる群より選択される原子番号の金属あるいは半金属を、単独であるいは組み合わせて利用するこの開示の他の実施形態は可能である。   The above is a simplified summary of the disclosure in order to provide an understanding of some aspects of the disclosure. This summary is not an extensive or exhaustive overview of the disclosure and its various embodiments. It is not intended to identify the key or critical elements of this disclosure or to delineate the scope of this disclosure in detail, but as an introduction to the more detailed description presented below. It is intended to illustrate selected concepts of this disclosure in a simplified form. As will be apparent, an atomic number selected from the group consisting of one or more of the features described above or detailed below, 5, 13, 22-33, 40-52, 72-84 and 89-94. Other embodiments of this disclosure are possible using metals or metalloids alone or in combination.

本明細書に組み込まれてその一部を構成する、添付の図面は、この開示の実施形態を図示すると共に、上記されたこの開示の全般的な説明および以下の詳細な説明と共に、この開示の原理を説明する役割をする。   The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate embodiments of this disclosure and, together with the general description of this disclosure and the following detailed description, described above, It serves to explain the principle.

一実施形態の水取扱システムおよび方法を示すフローチャート。The flowchart which shows the water handling system and method of one Embodiment. ホウ素の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。FIG. 2 is a pool diagram of the prior art under specific conditions of major boron species. ホウ素の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。FIG. 2 is a pool diagram of the prior art under specific conditions of major boron species. ホウ素の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。FIG. 2 is a pool diagram of the prior art under specific conditions of major boron species. ホウ素の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。FIG. 2 is a pool diagram of the prior art under specific conditions of major boron species. ホウ素の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。FIG. 2 is a pool diagram of the prior art under specific conditions of major boron species. アルミニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of aluminum. アルミニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of aluminum. アルミニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of aluminum. アルミニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of aluminum. アルミニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of aluminum. タリウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。Pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of thallium. タリウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。Pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of thallium. タリウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。Pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of thallium. タリウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。Pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of thallium. バナジウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A prior art pool diagram under specific conditions of the main species of vanadium. バナジウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A prior art pool diagram under specific conditions of the main species of vanadium. バナジウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A prior art pool diagram under specific conditions of the main species of vanadium. バナジウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A prior art pool diagram under specific conditions of the main species of vanadium. バナジウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A prior art pool diagram under specific conditions of the main species of vanadium. クロムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of chromium. クロムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of chromium. クロムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of chromium. クロムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of chromium. クロムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of chromium. マンガンの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under certain conditions of the main chemical species of manganese. マンガンの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under certain conditions of the main chemical species of manganese. マンガンの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under certain conditions of the main chemical species of manganese. マンガンの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under certain conditions of the main chemical species of manganese. マンガンの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under certain conditions of the main chemical species of manganese. マンガンの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under certain conditions of the main chemical species of manganese. 鉄の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of iron. 鉄の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of iron. 鉄の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of iron. 鉄の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of iron. 鉄の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of iron. 鉄の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of iron. コバルトの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of cobalt. コバルトの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of cobalt. コバルトの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of cobalt. コバルトの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of cobalt. コバルトの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of cobalt. ニッケルの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of nickel. ニッケルの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of nickel. ニッケルの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of nickel. ニッケルの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of nickel. ニッケルの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of nickel. 銅の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of copper. 銅の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of copper. 銅の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of copper. 銅の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of copper. 銅の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of copper. 亜鉛の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of zinc. 亜鉛の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of zinc. 亜鉛の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of zinc. 亜鉛の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of zinc. ガリウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of gallium. ガリウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of gallium. ゲルマニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。FIG. 2 is a pool chart of the prior art under a specific state of the main chemical species of germanium. ヒ素の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図を示す。FIG. 2 shows a prior art pool diagram under specific conditions for the main species of arsenic. ヒ素の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図を示す。FIG. 2 shows a prior art pool diagram under specific conditions for the main species of arsenic. ヒ素の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図を示す。FIG. 2 shows a prior art pool diagram under specific conditions for the main species of arsenic. ヒ素の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図を示す。FIG. 2 shows a prior art pool diagram under specific conditions for the main species of arsenic. ジルコニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。FIG. 2 is a pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of zirconium. ジルコニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。FIG. 2 is a pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of zirconium. ジルコニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。FIG. 2 is a pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of zirconium. ジルコニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。FIG. 2 is a pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of zirconium. ニオビウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。Prior art pool chart under specific conditions of the major species of niobium. ニオビウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。Prior art pool chart under specific conditions of the major species of niobium. ニオビウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。Prior art pool chart under specific conditions of the major species of niobium. ニオビウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。Prior art pool chart under specific conditions of the major species of niobium. モリブデンの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of molybdenum. モリブデンの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of molybdenum. モリブデンの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of molybdenum. テクネチウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of technetium. テクネチウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of technetium. テクネチウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of technetium. テクネチウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of technetium. テクネチウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of technetium. テクネチウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of technetium. ルテニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main ruthenium species. ルテニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main ruthenium species. ルテニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main ruthenium species. ルテニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main ruthenium species. ロジウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of rhodium. ロジウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of rhodium. パラジウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。FIG. 5 is a pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of palladium. パラジウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。FIG. 5 is a pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of palladium. パラジウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。FIG. 5 is a pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of palladium. 銀の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of major silver species. 銀の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of major silver species. 銀の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of major silver species. 銀の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of major silver species. 銀の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of major silver species. カドミウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A prior art pool diagram under specific conditions of the main species of cadmium. カドミウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A prior art pool diagram under specific conditions of the main species of cadmium. カドミウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A prior art pool diagram under specific conditions of the main species of cadmium. インジウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。FIG. 2 is a pool of prior art under specific conditions of the main species of indium. インジウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。FIG. 2 is a pool of prior art under specific conditions of the main species of indium. スズの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。Pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of tin. スズの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。Pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of tin. スズの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。Pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of tin. スズの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。Pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of tin. スズの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。Pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of tin. アンチモンの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool of prior art under specific conditions of the main species of antimony. アンチモンの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool of prior art under specific conditions of the main species of antimony. アンチモンの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool of prior art under specific conditions of the main species of antimony. アンチモンの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool of prior art under specific conditions of the main species of antimony. テルルの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。Prior art pool diagram under specific conditions of tellurium main species. ハフニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of hafnium. 鉛の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of lead. タングステンの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of tungsten. タングステンの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of tungsten. レニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of rhenium. レニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of rhenium. オスミウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A prior art pool diagram under specific conditions of the major species of osmium. ウラニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of uranium. 白金の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of platinum. 白金の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of platinum. 金の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of gold. 金の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of gold. 金の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of gold. 水銀の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of major mercury species. 水銀の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of major mercury species. 水銀の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of major mercury species. 水銀の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of major mercury species. 鉛の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of lead. 鉛の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of lead. 鉛の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of lead. 鉛の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of lead. 鉛の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of lead. 鉛の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of lead. ビスマスの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of bismuth. ビスマスの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of bismuth. ビスマスの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of bismuth. ポロニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main polonium species. ポロニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main polonium species. アクチニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。FIG. 2 is a pool of prior art under specific conditions of the main species of actinium. アクチニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。FIG. 2 is a pool of prior art under specific conditions of the main species of actinium. トリウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of thorium. トリウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of thorium. トリウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of thorium. トリウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of thorium. トリウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of thorium. プロトアクチニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。FIG. 5 is a prior art Pourbaille diagram under specific conditions of the main species of protoactinium. プロトアクチニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。FIG. 5 is a prior art Pourbaille diagram under specific conditions of the main species of protoactinium. ウラニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of uranium. ウラニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of uranium. ウラニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of uranium. ウラニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of uranium. ウラニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of uranium. ウラニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of uranium. ウラニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of uranium. ネプツニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。FIG. 2 is a prior art pool chart under specific conditions of major species of neptunium. ネプツニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。FIG. 2 is a prior art pool chart under specific conditions of major species of neptunium. ネプツニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。FIG. 2 is a prior art pool chart under specific conditions of major species of neptunium. ネプツニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。FIG. 2 is a prior art pool chart under specific conditions of major species of neptunium. ネプツニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。FIG. 2 is a prior art pool chart under specific conditions of major species of neptunium. プルトニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of plutonium. プルトニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of plutonium. プルトニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of plutonium. プルトニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of plutonium. プルトニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of plutonium. プルトニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of plutonium. 積載量(mg/g)(縦軸)とヒ素濃度(グラム/リットル)(横軸)を示すグラフ。The graph which shows a load capacity (mg / g) (vertical axis) and an arsenic concentration (gram / liter) (horizontal axis). 最終的なヒ素濃度(mg/L)(縦軸)とセリウム:ヒ素のモル比(横軸)を示すグラフ。A graph showing final arsenic concentration (mg / L) (vertical axis) and cerium: arsenic molar ratio (horizontal axis). 最終的なヒ素濃度(mg/L)(縦軸)とセリウム対ヒ素のモル比(横軸)を示すグラフ。Graph showing final arsenic concentration (mg / L) (vertical axis) and molar ratio of cerium to arsenic (horizontal axis). セリウム(III)またはセリウム(IV)溶液を硫化亜ヒ酸塩溶液および硫酸塩ヒ酸塩溶液に添加して形成された沈殿物の一連のXRDパターン。A series of XRD patterns of precipitates formed by adding a cerium (III) or cerium (IV) solution to a sulfide arsenite solution and a sulfate arsenate solution. 捕捉されたヒ素(マイクロモル)(縦軸)と添加されたセリウム(マイクロモル)(横軸)を示すグラフ。A graph showing trapped arsenic (micromolar) (vertical axis) and added cerium (micromolar) (horizontal axis). ガスパーライト(CeAsO)と新規な三方晶相CeAsO・(HO)との間の構造的な相違を示す一連のXRDパターン。A series of XRD patterns showing structural differences between gas pearlite (CeAsO 4 ) and the novel trigonal phase CeAsO 4. (H 2 O) X. 三方晶CeAsO・(HO)(実験)、三方晶CeAsO・(HO)(シミュレーション)および三方晶BiPO・(HO)0.67(シミュレーション)の間の構造的な相違を示す一連のXRDパターン。Structure between trigonal CeAsO 4 · (H 2 O) X (experiment), trigonal CeAsO 4 · (H 2 O) X (simulation) and trigonal BiPO 4 · (H 2 O) 0.67 (simulation) A series of XRD patterns showing typical differences. ヒ素容量(mgヒ素/g酸化セリウム)と様々な溶液組成を示すグラフ。Graph showing arsenic capacity (mg arsenic / g cerium oxide) and various solution compositions. ヒ素(V)濃度(ppb)と処理された総容積を示すグラフ。Graph showing arsenic (V) concentration (ppb) and total volume processed. mgヒ素/g酸化セリウム(縦軸)と試験溶液の状態(横軸)を示すグラフ。The graph which shows the state (horizontal axis) of mg arsenic / g cerium oxide (vertical axis) and a test solution. ビスマスの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of bismuth. ビスマスの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of bismuth. ビスマスの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of bismuth. ビスマスの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of bismuth. アルミニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of aluminum. アルミニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of aluminum. アルミニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of aluminum. アルミニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of aluminum. アルミニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of aluminum. コバルトの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of cobalt. コバルトの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of cobalt. コバルトの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of cobalt. コバルトの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of cobalt. コバルトの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of cobalt. クロムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of chromium. クロムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of chromium. クロムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of chromium. クロムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of chromium. クロムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of chromium. マンガンの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under certain conditions of the main chemical species of manganese. マンガンの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under certain conditions of the main chemical species of manganese. マンガンの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under certain conditions of the main chemical species of manganese. マンガンの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under certain conditions of the main chemical species of manganese. マンガンの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under certain conditions of the main chemical species of manganese. 銅の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of copper. 銅の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of copper. 銅の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of copper. 銅の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of copper. 銅の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of copper. ジルコニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。FIG. 2 is a pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of zirconium. ジルコニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。FIG. 2 is a pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of zirconium. ジルコニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。FIG. 2 is a pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of zirconium. ジルコニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。FIG. 2 is a pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of zirconium. ジルコニウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。FIG. 2 is a pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of zirconium. 亜鉛の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of zinc. 亜鉛の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of zinc. 亜鉛の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of zinc. 亜鉛の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of zinc. 亜鉛の主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main chemical species of zinc. バリウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of barium. バリウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of barium. バリウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of barium. バリウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of barium. バリウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of barium. ラジウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of radium. ラジウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of radium. ラジウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of radium. ラジウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of radium. ラジウムの主要化学種の特定状態下における先行技術のプールベ図。A pool diagram of the prior art under specific conditions of the main species of radium.

図1に示したように、本開示は、汚染あるいは汚染物質などの標的物質あるいは標的物質を含有する化学種の、希土類元素を含有する組成物、添加物あるいは粒子による水からの除去および/または水の無毒化、水取扱システム、または水溶性の媒体あるいは他の水溶性の媒体に向けられている。好ましくは、希土類元素を含有する組成物、添加物あるいは粒子は、処理された希土類元素含有組成物、添加物あるいは粒子である。一部の実施形態において、標的物質あるいは標的物質含有化学種は、標的物質、標的物質含有化学種あるいはその誘導体を含む標的物質を帯びた希土類元素を含有する組成物を形成することにより、除去されおよび/または無毒化される。標的物質は、無機オキシ化学種(オキシアニオン以外)、水酸化イオンあるいはヒドロキシラジカルを含むヒドロキシル種、水和種、またはそれらの組み合わせのうちの1つまたは複数である。希土類元素含有組成物は、可溶性あるいは不溶性とすることができ、かつ一般的にはセリウム、セリウム含有化合物、ランタン、ランタン含有化合物、あるいはその混合物である。より一般的な希土類元素含有組成物は、酸化セリウム(IV)、酸化セリウム(III)、セリウム(IV)塩、セリウム(III)塩、酸化ランタン(III)、ランタン(III)塩、あるいはその混合物である。標的物質を帯びた希土類元素組成物は、標的物質および/またはその化学種、あるいは標的物質の一部および/またはその化学種のうちの1つまたは複数を含む。   As shown in FIG. 1, the present disclosure provides for the removal and / or removal of a target substance, such as a contamination or contaminant, or a chemical species containing the target substance from water with a rare earth element-containing composition, additive, or particle. It is directed to water detoxification, water handling systems, or water-soluble media or other water-soluble media. Preferably, the rare earth element-containing composition, additive or particle is a treated rare earth element-containing composition, additive or particle. In some embodiments, the target substance or target substance-containing species is removed by forming a composition containing a rare earth element bearing the target substance, including the target substance, target substance-containing species or derivatives thereof. And / or detoxified. The target substance is one or more of inorganic oxy species (other than oxyanions), hydroxyl species including hydroxide ions or hydroxyl radicals, hydrated species, or combinations thereof. The rare earth element-containing composition can be soluble or insoluble and is generally cerium, a cerium-containing compound, lanthanum, a lanthanum-containing compound, or a mixture thereof. More common rare earth-containing compositions include cerium (IV) oxide, cerium (III) oxide, cerium (IV) salt, cerium (III) salt, lanthanum oxide (III), lanthanum (III) salt, or mixtures thereof It is. The rare earth element composition bearing the target material includes the target material and / or chemical species thereof, or a part of the target material and / or one or more of the chemical species.

希土類元素含有添加物
希土類元素含有組成物、添加物および/または粒子は水溶性、水不溶性、水溶性および/または水不溶性の希土類元素含有組成物、添加剤および/または粒子、部分的に水溶性の希土類元素含有組成物、添加物および/または粒子、および/または部分的に水不溶性の希土類元素含有組成物、添加物および/または粒子の組み合わせとすることができる。
Rare earth element-containing additives Rare earth element containing compositions, additives and / or particles are water soluble, water insoluble, water soluble and / or water insoluble rare earth element containing compositions, additives and / or particles, partially water soluble Rare earth-containing compositions, additives and / or particles, and / or combinations of partially water-insoluble rare earth-containing compositions, additives and / or particles.

一般的には、希土類元素含有組成物、添加物および/または粒子はセリウムを含む、セリウム含有化合物の形態および/またはセリウム、ランタンの分離されたイオンの形態、ランタン含有化合物の形態および/またはランタンの分離されたイオンの形態、あるいはその混合物である。より一般的な希土類元素含有組成物、添加剤および粒子は、酸化セリウム(IV)、セリウム(III)酸化物、セリウム(IV)塩類、セリウム(III)塩類、ランタン(III)酸化物、ランタン(III)塩類、または混合物および/またはそれらの組み合わせである。   In general, the rare earth-containing composition, additive and / or particles comprise cerium, cerium-containing compound form and / or cerium, lanthanum separated ion form, lanthanum-containing compound form and / or lanthanum In the form of separated ions, or a mixture thereof. More common rare earth-containing compositions, additives and particles include cerium (IV) oxide, cerium (III) oxide, cerium (IV) salts, cerium (III) salts, lanthanum (III) oxide, lanthanum ( III) Salts, or mixtures and / or combinations thereof.

希土類元素含有組成物、添加物および/または粒子は、1つまたは複数の希土類元素を含有できるとともに、易流動性の粉体、液体の調合物、または他の形などの任意の適切な形態とすることができる。例の希土類元素含有組成物の添加剤および粒子には、セリウム(III)酸化物、セリウム(IV)酸化物、セリウム(IV)塩類(セリウム塩化物、セリウム臭化物、セリウム沃化物、硫酸セリウム、セリウム硝酸塩、セリウム塩素酸塩およびセリウム蓚酸塩等)、セリウム(III)塩類(セリウム塩化物、セリウム臭化物、セリウム沃化物、硫酸セリウム、セリウム硝酸塩、セリウム塩素酸塩、塩化セリウムおよびセリウム蓚酸塩等)、ランタン(III)酸化物、ランタン(III)塩類(ランタン塩化物、ランタン臭化物、ランタン沃化物、ランタン塩素酸塩、ランタン硫酸塩、ランタン蓚酸塩およびランタン硝酸塩等)、およびそれらの混合物が含まれる。   The rare earth-containing composition, additive and / or particles can contain one or more rare earth elements and can be in any suitable form, such as free-flowing powders, liquid formulations, or other forms can do. Examples of additives and particles of rare earth element-containing compositions include cerium (III) oxide, cerium (IV) oxide, cerium (IV) salts (cerium chloride, cerium bromide, cerium iodide, cerium sulfate, cerium Nitrates, cerium chlorates and cerium oxalates), cerium (III) salts (cerium chloride, cerium bromide, cerium iodide, cerium sulfate, cerium nitrate, cerium chlorate, cerium chloride and cerium oxalate, etc.) Lanthanum (III) oxides, lanthanum (III) salts (such as lanthanum chloride, lanthanum bromide, lanthanum iodide, lanthanum chlorate, lanthanum sulfate, lanthanum succinate and lanthanum nitrate), and mixtures thereof are included.

希土類元素含有添加物中の希土類元素および/または希土類元素含有組成物は、希土類元素の元素、イオン、または複合的な形態とすることができる。希土類元素および/または希土類元素含有組成物は、水などの流体に含有され、またはナノ粒子の形態、ナノ粒子より大きな粒子、凝集体、または凝結体、あるいはそれらの組合せおよび/または混合物とすることができる。希土類元素および/または希土類元素含有組成物は、支持されあるいは支持されないものとすることができる。希土類元素および/または希土類元素含有組成物は、1つまたは複数の希土類元素を含むことができる。希土類元素は、同じあるいは異なる原子価および/または酸化状態および/または酸化数とすることができる。希土類元素は、二つ以上のイットリウム、スカンジウム、セリウム、ランタン、プラセオジムおよびネオジムのうちの二つ以上などの、異なる希土類元素の混合物とすることができる。   The rare earth element and / or the rare earth element-containing composition in the rare earth element-containing additive can be in the form of rare earth elements, ions, or composite forms. The rare earth element and / or the rare earth element-containing composition is contained in a fluid such as water, or is in the form of nanoparticles, particles larger than nanoparticles, aggregates, or aggregates, or combinations and / or mixtures thereof. Can do. The rare earth element and / or the rare earth element-containing composition can be supported or unsupported. The rare earth element and / or the rare earth element-containing composition may include one or more rare earth elements. The rare earth elements can have the same or different valences and / or oxidation states and / or oxidation numbers. The rare earth element can be a mixture of different rare earth elements, such as two or more of two or more of yttrium, scandium, cerium, lanthanum, praseodymium and neodymium.

希土類元素および/または希土類元素含有組成物は、一用途においては、処理された希土類元素含有組成物であって、天然に存在するおよび/または派生したミネラルを含まないあるいは実質的に含まない。1つの調合において、希土類元素または希土類元素含有組成物は、周期表の第1、2、4〜15あるいは17族のうちの1つまたは複数の元素を実質的に含まず、かつウラン、硫黄、セレニウム、テルルおよびポロニウムなどの放射性化学種を実質的に含まない。   The rare earth element and / or rare earth element-containing composition, in one application, is a treated rare earth element-containing composition that is free or substantially free of naturally occurring and / or derived minerals. In one formulation, the rare earth element or rare earth element-containing composition is substantially free of one or more elements from Groups 1, 2, 4-15, or Group 17 of the Periodic Table, and contains uranium, sulfur, It is substantially free of radioactive species such as selenium, tellurium and polonium.

いくつかの調合において、希土類元素含有組成物は1つまたは複数の希土類元素を含む。例により限定されることは望まないが、希土類元素含有組成物は第1の希土類元素および第2の希土類元素を含むことができる。第1および第2の希土類元素は、同じあるいは異なる原子番号を有することができる。いくつかの調合において、第1の希土類元素はセリウム(III)から成り、かつ第2の希土類元素はセリウム(III)以外の希土類元素を含む。セリウム(III)以外の希土類元素は、三価の希土類元素、セリウム(IV)、または三価セリウム以外の他の希土類元素の1つまたは複数とすることができる。例えば、希土類元素含有組成物の混合物は、+3の酸化状態の第1の希土類元素および+4の酸化状態の第2の希土類元素から構成できる。一部の実施形態では、第1および第2の希土類元素は同じであってセリウムを含む。より詳しくは、第1の希土類元素はセリウム(III)から成り、かつ第2の希土類元素はセリウム(IV)を含む。好ましくは、セリウムは、主に水溶性のセリウム(III)塩類の形態であり、残りのセリウムは実質的に水に不溶性セリウム組成物である酸化セリウムとして存在する。   In some formulations, the rare earth-containing composition includes one or more rare earth elements. While not wishing to be limited by example, the rare earth-containing composition can include a first rare earth element and a second rare earth element. The first and second rare earth elements can have the same or different atomic numbers. In some formulations, the first rare earth element comprises cerium (III) and the second rare earth element includes a rare earth element other than cerium (III). The rare earth element other than cerium (III) can be one or more of trivalent rare earth elements, cerium (IV), or other rare earth elements other than trivalent cerium. For example, the mixture of rare earth-containing compositions can be composed of a first rare earth element in the +3 oxidation state and a second rare earth element in the +4 oxidation state. In some embodiments, the first and second rare earth elements are the same and include cerium. More specifically, the first rare earth element is composed of cerium (III), and the second rare earth element includes cerium (IV). Preferably, the cerium is predominantly in the form of water-soluble cerium (III) salts and the remaining cerium is present as cerium oxide, which is a substantially water-insoluble cerium composition.

1つの調合において、セリウムは、主に酸化セリウム(IV)の形態であるが、残りのセリウムは分離されたセリウム(III)塩類として存在する。+3および+4の酸化状態の混合物の希土類元素を含有する組成物においては一般的には希土類元素の少なくとも一部が+4の酸化状態であり、より一般的には希土類元素の少なくともほとんどが+4の酸化状態であり、より一般的には希土類元素の少なくとも約75重量%が+4の酸化状態であり、さらにより一般的には希土類元素の少なくとも約90重量%が+4の酸化状態であり、かつさらにより一般的には希土類元素の少なくとも約98重量%が+4の酸化状態である。希土類元素含有組成物は、一般的には少なくとも約1ppm、より一般的には少なくとも約10ppm、さらにより一般的には少なくとも約100ppmのセリウム(III)塩類を含む。一部の実施形態において、希土類元素含有組成物は、酸化セリウムとして計算される少なくとも約0.0001重量%のセリウム(III)塩類、好ましくは少なくとも0.001重量%のセリウム(III)塩類、かつさらに好ましくは少なくとも0.01重量%のセリウム(III)塩類を含む。さらに、一部の実施形態において、希土類元素含有組成物は一般的には、少なくとも約20,000ppmのセリウム(IV)、より一般的には少なくとも約100,000ppmのセリウム(IV)、およびさらにより一般的には少なくとも約250,000ppmのセリウム(IV)を含む。   In one formulation, cerium is primarily in the form of cerium (IV) oxide, while the remaining cerium exists as isolated cerium (III) salts. In compositions containing rare earth elements in a mixture of +3 and +4 oxidation states, typically at least some of the rare earth elements are in the +4 oxidation state, and more commonly at least most of the rare earth elements are in the +4 oxidation state. More generally, at least about 75% by weight of the rare earth element is in the +4 oxidation state, and even more typically at least about 90% by weight of the rare earth element is in the +4 oxidation state, and even more Generally, at least about 98% by weight of the rare earth element is in the +4 oxidation state. The rare earth-containing composition typically comprises at least about 1 ppm, more typically at least about 10 ppm, and even more typically at least about 100 ppm cerium (III) salts. In some embodiments, the rare earth-containing composition comprises at least about 0.0001 wt% cerium (III) salts, preferably at least 0.001 wt% cerium (III) salts, calculated as cerium oxide, and More preferably, it contains at least 0.01% by weight of cerium (III) salts. Further, in some embodiments, the rare earth-containing composition is generally at least about 20,000 ppm cerium (IV), more typically at least about 100,000 ppm cerium (IV), and even more Generally it contains at least about 250,000 ppm cerium (IV).

いくつかの調合において、セリウム(III)に対するセリウム(IV)のモル比は、約1〜約1×10−6、より一般的には約1〜約1×10−5、さらにより一般的には約1〜約1×10−4、そのうえさらにより一般的には約1〜約1×10−3、なおより一般的には約1〜約1×10−2、なおもっとより一般的には約1〜約1×10−1、なおさらにより一般的には約1〜約1である。そのうえ、いくつかの調合においてセリウム(IV)に対するセリウム(III)のモル比は、約1〜約1×10−6、より一般的には約1〜約1×10−5、さらにより一般的には約1〜約1×10−4、その上さらにより一般的には約1〜約1×10−3、なおさらにより一般的には約1〜約1×10−2、なおその上さらにより一般的には約1〜約1×10−1、またはなおその上さらにより一般的には約1〜約1である。さらに、これらのモル比率は、可溶性および不溶性の形態のCe(III)と可溶性および不溶性の形態のCe(IV)との任意の組合せに当てはまる。 In some formulations, the molar ratio of cerium (IV) to cerium (III) is from about 1 to about 1 × 10 −6 , more typically from about 1 to about 1 × 10 −5 , and even more typically. Is about 1 to about 1 × 10 −4 , yet more typically about 1 to about 1 × 10 −3 , even more typically about 1 to about 1 × 10 −2 , and even more typically Is from about 1 to about 1 × 10 −1 , even more typically from about 1 to about 1. Moreover, the molar ratio of cerium (III) to cerium (IV) in some formulations is from about 1 to about 1 × 10 −6 , more typically from about 1 to about 1 × 10 −5 , even more common. About 1 to about 1 × 10 −4 , yet more typically about 1 to about 1 × 10 −3 , even more typically about 1 to about 1 × 10 −2 , still more More typically from about 1 to about 1 × 10 −1 , yet still more typically from about 1 to about 1. Furthermore, these molar ratios apply to any combination of soluble and insoluble forms of Ce (III) and soluble and insoluble forms of Ce (IV).

1つの調合において、セリウムは主に分離されたセリウム(III)塩類の形態であり、残りのセリウムはセリウム(IV)酸化物として存在する。+3および+4の酸化状態の混合物を含む希土類元素含有組成物においては、一般的には少なくともいくらかの希土類元素が+3の酸化状態であり、より一般的には少なくともほとんどの希土類元素が+3の酸化状態であり、より一般的には希土類元素の少なくとも約75重量%が+3の酸化状態であり、さらにより一般的には希土類元素の少なくとも約90重量%が+3の酸化状態であり、そして、その上さらにより一般的には希土類元素の少なくとも約98重量%が+3の酸化状態である。希土類元素含有組成物は一般的には、少なくとも約1ppm、より一般的には少なくとも約10ppm、そして、さらにより一般的には少なくとも約100ppmのセリウム(IV)酸化物を含む。一部の実施形態において、希土類元素含有組成物は、酸化セリウムとして計算される少なくとも約0.0001重量%のセリウム(IV)、好ましくは少なくとも0.001重量%のセリウム(IV)、そしてさらに好ましくは少なくとも0.01重量%のセリウム(IV)を含む。さらに、一部の実施形態においては、希土類元素含有組成物は一般的には、少なくとも約20,000ppmのセリウム(III)、より一般的には少なくとも約100,000ppmのセリウム(III)、そしてさらにより一般的には少なくとも約250,000ppmのセリウム(III)を有する。   In one formulation, cerium is predominantly in the form of separated cerium (III) salts and the remaining cerium is present as cerium (IV) oxide. In a rare earth-containing composition comprising a mixture of +3 and +4 oxidation states, typically at least some of the rare earth elements are in the +3 oxidation state, and more commonly at least most of the rare earth elements are in the +3 oxidation state. More typically at least about 75% by weight of the rare earth element is in the +3 oxidation state, and even more typically at least about 90% by weight of the rare earth element is in the +3 oxidation state, and Even more generally, at least about 98% by weight of the rare earth element is in the +3 oxidation state. Rare earth-containing compositions typically include at least about 1 ppm, more typically at least about 10 ppm, and even more typically at least about 100 ppm cerium (IV) oxide. In some embodiments, the rare earth-containing composition is at least about 0.0001 wt% cerium (IV), preferably at least 0.001 wt% cerium (IV), calculated as cerium oxide, and more preferably Contains at least 0.01% by weight of cerium (IV). Further, in some embodiments, the rare earth-containing composition is typically at least about 20,000 ppm cerium (III), more typically at least about 100,000 ppm cerium (III), and further More typically it has at least about 250,000 ppm cerium (III).

いくつかの調合において、セリウム(IV)に対するセリウム(III)のモル比は、約1〜約1×10−6、より一般的には約1〜約1×10−5、さらにより一般的には約1約1×10−4、その上さらにより一般的には約1〜約1×10−3、まだその上より一般的には約1〜約1×10−2、なおより一般的には約1〜約1×10−1であり、なおより一般的には約1〜約1である。そのうえ、いくつかの調合において、セリウム(III)に対するセリウム(IV)のモル比は、約1〜約1×10−6、より一般的には約1〜約1×10−5、さらにより一般的には約1〜約1×10−4、その上より一般的には約1〜約1×10−3、その上より一般的には約1〜約1×10−2、その上より一般的には約1〜約1×10−1、または、それでもさらにより一般的には約1〜約1である。さらに、これらのモル比率は、可溶性および不溶性の形態のCe(III)と可溶性および不溶性の形態Ce(IV)の任意の組合せに当てはまる。 In some formulations, the molar ratio of cerium (III) to cerium (IV) is from about 1 to about 1 × 10 −6 , more typically from about 1 to about 1 × 10 −5 , even more typically. About 1 × 10 −4 , even more typically about 1 to about 1 × 10 −3 , still more typically about 1 to about 1 × 10 −2 , even more common Is about 1 to about 1 × 10 −1 , and more typically about 1 to about 1. Moreover, in some formulations, the molar ratio of cerium (IV) to cerium (III) is about 1 to about 1 × 10 −6 , more typically about 1 to about 1 × 10 −5 , and even more common. About 1 to about 1 × 10 −4 , more typically about 1 to about 1 × 10 −3 , more typically about 1 to about 1 × 10 −2 , and above Typically from about 1 to about 1 × 10 −1 , or even more typically from about 1 to about 1. Furthermore, these molar ratios apply to any combination of soluble and insoluble forms of Ce (III) and soluble and insoluble forms of Ce (IV).

+3および+4のセリウムの混合物を有する、好ましくは分離されたセリウム(III)塩類とセリウム(IV)組成物の形態が有利であり得る。好適な、非限定的な例のセリウム(IV)組成物は、セリウム(IV)二酸化物、セリウム(IV)酸化物、セリウム(IV)オキシ水酸化物、セリウム(IV)水酸化物、および水を含むセリウム(IV)酸化物である。例えば、分離されたセリウム(III)は、不溶性のセリウムオキシアニオン組成物の形成などの、セリウム(III)溶液の収着および/または沈殿の化学作用を利用する機会を与える。さらにまた、セリウム(IV)組成物を存在させることは、セ
リウム(IV)の収着および酸化/還元の化学作用、例えばセリウム(IV)の、金属および/または半金属の標的物質を含有している化学種などの組成物との強い相互作用を利用する機会を与える。一般的には、セリウム(IV)はまた、セリウム(+4)および/またはセリウムとして言及される。
The form of a preferably separated cerium (III) salt and cerium (IV) composition having a mixture of +3 and +4 cerium may be advantageous. Suitable, non-limiting example cerium (IV) compositions include cerium (IV) dioxide, cerium (IV) oxide, cerium (IV) oxyhydroxide, cerium (IV) hydroxide, and water. It is a cerium (IV) oxide containing. For example, isolated cerium (III) provides an opportunity to take advantage of sorption and / or precipitation chemistry of cerium (III) solutions, such as the formation of insoluble cerium oxyanion compositions. Furthermore, the presence of the cerium (IV) composition contains cerium (IV) sorption and oxidation / reduction chemistries, such as cerium (IV), metal and / or metalloid target substances. Gives you the opportunity to take advantage of strong interactions with other chemical species and other compositions. In general, cerium (IV) is also referred to as cerium (+4) and / or cerium.

1つの調合において、希土類元素組成物は、+3の酸化状態の水溶性希土類元素組成物を含む。適切な水溶性希土類元素組成物の非限定的な例は、希土類元素塩化物、希土類元素臭化物、希土類元素沃化物、希土類元素アスタタイド、希土類元素硝酸塩、希土類元素硫酸塩、希土類元素蓚酸塩、希土類元素過塩素酸塩、希土類元素炭酸塩およびそれらの混合物を含む。1つの調合において、希土類元素含有添加物は、水溶性セリウム(III)とランタン(III)組成物を含む。いくつかの用途では、水溶性セリウム組成物は、セリウム(III)塩化物(CeCl)を含む。一般的には、セリウム(III)は、セリウム(+3)および/またはセリウム(cerous)と呼ばれる。 In one formulation, the rare earth composition comprises a water soluble rare earth composition in the +3 oxidation state. Non-limiting examples of suitable water-soluble rare earth element compositions include rare earth chlorides, rare earth bromides, rare earth iodides, rare earth asterides, rare earth nitrates, rare earth sulfates, rare earth oxalates, rare earth elements Including perchlorates, rare earth carbonates and mixtures thereof. In one formulation, the rare earth-containing additive comprises a water soluble cerium (III) and lanthanum (III) composition. For some applications, the water-soluble cerium composition comprises cerium (III) chloride (CeCl 3 ). In general, cerium (III) is called cerium (+3) and / or cerium.

好ましくは、希土類元素組成物は、水溶性セリウム+3組成物を含む。適切な水溶性セリウム+3組成物の非限定的な例は、セリウム(III)塩化物、セリウム(III)硝酸塩、セリウム(III)硫酸塩、セリウム(III)蓚酸塩およびその混合物である。   Preferably, the rare earth element composition comprises a water soluble cerium + 3 composition. Non-limiting examples of suitable water-soluble cerium + 3 compositions are cerium (III) chloride, cerium (III) nitrate, cerium (III) sulfate, cerium (III) succinate and mixtures thereof.

いくつかの調合において、水溶性のセリウム(III)組成物は、セリウムに加えて、1つまたは複数の他の水溶性希土類元素を含むことができる。セリウム以外の希土類元素には、イットリウム、スカンジウム、ランタン、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウムおよびルテチウムが含まれる。他の希土類元素は、水溶性または非水溶性とすることができる。   In some formulations, the water soluble cerium (III) composition can include one or more other water soluble rare earth elements in addition to cerium. Rare earth elements other than cerium include yttrium, scandium, lanthanum, praseodymium, neodymium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium and lutetium. Other rare earth elements can be water-soluble or water-insoluble.

いくつかの調合において、水溶性セリウム含有添加物は(それには限定されないがランタン、ネオジム、プラセオジムおよびサマリウムのうちの1つまたは複数などの)水溶性セリウム(III)および1つまたは複数の他の水溶性で三価の希土類元素を含有する。他の三価の希土類元素に対するセリウム(III)のモル比は、一般的には少なくとも約1:1、より一般的には少なくとも約10:1、より一般的には少なくとも約15:1、より一般的には少なくとも約20:1、より一般的には少なくとも約25:1、より一般的には少なくとも約30:1、より一般的には少なくとも約35:1、より一般的には少なくとも約45:1、かつより一般的には少なくとも約50:1である。   In some formulations, a water soluble cerium-containing additive (such as but not limited to one or more of lanthanum, neodymium, praseodymium and samarium) and water soluble cerium (III) and one or more other Contains water-soluble and trivalent rare earth elements. The molar ratio of cerium (III) to other trivalent rare earth elements is generally at least about 1: 1, more typically at least about 10: 1, more typically at least about 15: 1, and more. Generally at least about 20: 1, more typically at least about 25: 1, more usually at least about 30: 1, more usually at least about 35: 1, more usually at least about 45: 1, and more typically at least about 50: 1.

いくつかの調合において、水溶性セリウム含有添加物は、セリウム(III)と水溶性のランタン、ネオジム、プラセオジムおよびサマリウムのうちの1つまたは複数を含む。この水溶性希土類元素含有添加物は一般的には、ランタン、ネオジム、プラセオジムおよびサマリウムのうちの1つまたは複数を少なくとも約0.01重量%含む。水溶性の希土類元素含有添加物は一般的には、ドライベースで約10重量%以下のランタン、より一般的には約9重量%以下のランタン、さらにより一般的には約8重量%以下のランタン、さらにより一般的には約7重量%以下のランタン、さらにより一般的には約6重量%以下のランタン、さらにより一般的には約5重量%以下のランタン、さらにより一般的には約4重量%以下のランタン、さらにより一般的には約3重量%以下のランタン、さらにより一般的には約2重量%以下のランタン、さらにより一般的には約1重量%以下のランタン、さらにより一般的には約0.5重量%以下のランタン、そしてさらにより一般的には約0.1重量%以下のランタンを含む。水溶性の希土類元素含有添加物は一般的には、ドライベースで約8重量%以下のネオジム、より一般的には約7重量%以下のネオジム、さらにより一般的には約6重量%以下のネオジム、さらにより一般的には約5重量%以下のネオジム、さらにより一般的には約4重量%以下のネオジム、さらにより一般的には約3重量%以下のネオジム、さらにより一般的には約2重量%以下のネオジム、さらにより一般的
には約1重量%以下のネオジム、さらにより一般的には約0.5重量%以下のネオジム、そして、さらにより一般的には約0.1重量%以下のネオジムを含む。水溶性希土類元素含有添加物は一般的には、ドライベースで約5重量%以下のプラセオジム、より一般的には約4重量%以下のプラセオジム、さらにより一般的には約3重量%以下のプラセオジム、さらにより一般的には約2.5重量%以下のプラセオジム、さらにより一般的には約2.0重量%以下のプラセオジム、さらにより一般的には約1.5重量%以下のプラセオジム、さらにより一般的には約1.0重量%以下のプラセオジム、さらにより一般的には約0.5重量%以下のプラセオジム、さらにより一般的には約0.4重量%以下のプラセオジム、さらにより一般的には約0.3重量%以下のプラセオジム、さらにより一般的には約0.2重量%以下のプラセオジム、かつさらにより一般的には約0.1重量%以下のプラセオジムを有する、水溶性希土類元素含有添加物は、一般的にはそうしたドライベースで約3重量%以下のサマリウム、より一般的には約2.5重量%以下のサマリウム、さらにより一般的には約2.0重量%以下のサマリウム、さらにより一般的には約1.5重量%以下のサマリウム、さらにより一般的には約1.0重量%以下のサマリウム、さらにより一般的には約0.5重量%以下のサマリウム、さらにより一般的には約0.4重量%以下のサマリウム、さらにより一般的には約0.3重量%以下のサマリウム、さらにより一般的には約0.2重量%以下のサマリウム、さらにより一般的には約0.1重量%以下のサマリウム、さらにより一般的には約0.05重量%以下のサマリウム、かつさらにより一般的には約0.01重量%以下のサマリウムを含む、
いくつかの調合において、水溶性のセリウム含有添加物は、水溶性セリウム(III)および(ランタン、ネオジム、プラセオジムおよびサマリウムの1つまたは複数などの)1つまたは複数の他の水溶性で三価の希土類元素を含有する。他の三価の希土類元素に対するセリウム(III)のモル比は、一般的には少なくとも約1:1、より一般的には少なくとも約10:1、より一般的には少なくとも約15:1、より一般的には少なくとも約20:1、より一般的には少なくとも約25:1、より一般的には少なくとも約30:1、より一般的には少なくとも約35:1、より一般的には少なくとも約40:1、より一般的には少なくとも約45:1、かつより一般的には少なくとも約50:1である。
In some formulations, the water soluble cerium-containing additive comprises one or more of cerium (III) and water soluble lanthanum, neodymium, praseodymium and samarium. The water-soluble rare earth-containing additive generally comprises at least about 0.01% by weight of one or more of lanthanum, neodymium, praseodymium and samarium. Water-soluble rare earth-containing additives are typically about 10 wt% or less lanthanum on a dry basis, more typically about 9 wt% or less, and even more typically about 8 wt% or less. Lanthanum, even more typically up to about 7% by weight lanthanum, even more typically up to about 6% by weight lanthanum, even more typically up to about 5% by weight lanthanum, and even more typically Up to about 4% by weight of lanthanum, even more typically up to about 3% by weight of lanthanum, even more typically up to about 2% by weight of lanthanum, even more typically up to about 1% by weight of lanthanum, Even more typically it contains no more than about 0.5% by weight lanthanum, and even more typically no more than about 0.1% by weight lanthanum. Water-soluble rare earth-containing additives are typically less than about 8 wt.% Neodymium on a dry basis, more typically less than about 7 wt.% Neodymium, and even more typically less than about 6 wt.%. Neodymium, even more typically less than about 5% by weight neodymium, even more typically less than about 4% by weight neodymium, even more typically less than about 3% by weight neodymium, and even more typically Up to about 2 wt% neodymium, even more typically up to about 1 wt% neodymium, even more typically up to about 0.5 wt% neodymium, and even more typically up to about 0.1 wt%. Contains neodymium up to wt%. Water-soluble rare earth-containing additives are typically about 5 wt.% Or less praseodymium on a dry basis, more typically about 4 wt.% Or less praseodymium, and even more typically about 3 wt. Even more typically up to about 2.5% by weight of praseodymium, even more typically up to about 2.0% by weight of praseodymium, even more typically up to about 1.5% by weight of praseodymium, More generally less than about 1.0 wt.% Praseodymium, even more typically less than about 0.5 wt.% Praseodymium, even more typically less than about 0.4 wt.% Praseodymium, even more common Typically about 0.3 wt.% Or less praseodymium, even more typically about 0.2 wt.% Or less praseodymium, and even more typically about 0.1 wt.% Or less praseodymium. The water-soluble rare earth-containing additive generally has no more than about 3 wt.% Samarium, more usually no more than about 2.5 wt.% Samarium, even more typically about 2 wt.% On such dry basis. 0.0% by weight or less of samarium, even more typically about 1.5% by weight or less of samarium, even more typically about 1.0% by weight or less of samarium, even more typically about 0.5% by weight. % By weight samarium, even more typically less than about 0.4% by weight samarium, even more typically less than about 0.3% by weight samarium, and even more typically about 0.2% by weight The following samariums, even more typically up to about 0.1% by weight samarium, even more typically up to about 0.05% by weight samarium, and even more typically up to about 0.01% by weight The summer Including the Umm,
In some formulations, the water-soluble cerium-containing additive is water-soluble cerium (III) and one or more other water-soluble, trivalent (such as one or more of lanthanum, neodymium, praseodymium and samarium). Of rare earth elements. The molar ratio of cerium (III) to other trivalent rare earth elements is generally at least about 1: 1, more typically at least about 10: 1, more typically at least about 15: 1, and more. Generally at least about 20: 1, more typically at least about 25: 1, more usually at least about 30: 1, more usually at least about 35: 1, more usually at least about 40: 1, more typically at least about 45: 1, and more typically at least about 50: 1.

1つの調合において、希土類元素含有添加物は、セリウム(III)塩化物、セリウム(III)臭化物、セリウム(III)沃化物、セリウム(III)アスタタイド、セリウム過ハロゲン化物、セリウム(III)炭酸塩、セリウム(III)硝酸塩、セリウム(III)硫酸塩、セリウム(III)蓚酸塩およびそれらの混合物などの水溶性のセリウム(III)塩類を本質的に含む。この調合の希土類元素は一般的には、主にセリウム(III)であり、より一般的には希土類元素含有添加物における希土類元素の含有量の少なくとも約75モル%がセリウム(III)であり、希土類元素含有添加物の希土類元素含有量の約25モル%以下がセリウム(III)以外の希土類元素を含む。さらにより一般的には、この調合の希土類元素は一般的には、主として少なくとも約80モル%のセリウム(III)、さらにより一般的には少なくとも約85モル%のセリウム(III)、なおさらにより一般的には少なくとも約90モル%のセリウム(III)、さらにより一般的には少なくとも約95モル%のセリウム(III)である。   In one formulation, the rare earth-containing additive is cerium (III) chloride, cerium (III) bromide, cerium (III) iodide, cerium (III) asteride, cerium perhalide, cerium (III) carbonate, Water-soluble cerium (III) salts such as cerium (III) nitrate, cerium (III) sulfate, cerium (III) oxalate and mixtures thereof are essentially included. The rare earth elements in this formulation are typically predominantly cerium (III), more typically at least about 75 mole percent of the rare earth element content in the rare earth-containing additive is cerium (III); About 25 mol% or less of the rare earth element content of the rare earth element-containing additive contains rare earth elements other than cerium (III). Even more commonly, the rare earth elements of this formulation are typically predominantly at least about 80 mole percent cerium (III), even more typically at least about 85 mole percent cerium (III), and even more common. Typically at least about 90 mole percent cerium (III), and even more typically at least about 95 mole percent cerium (III).

希土類元素組成物は、水不溶性希土類元素の酸化物、オキシ水酸化物および/または水和酸化物などの、水不溶性の組成物を含むことができる。不溶性の希土類元素組成物は、希土類元素微粒子の分散、懸濁液あるいはスラリーの形態とすることができる。希土類元素の微粒子は、サブミクロンからミクロンに及ぶあるいはミクロンより大きい平均粒度を有することができる。不溶性の希土類元素組成物は、少なくとも約1m/gの表面積を有することができる。一般的には、不溶性の希土類元素は少なくとも約70m/gの表面積を有する。他の調合において、不溶性の希土類元素組成物は、約25m/gから約500m/gまでの表面積を有することができる。 The rare earth element composition may comprise a water insoluble composition such as a water insoluble rare earth oxide, oxyhydroxide and / or hydrated oxide. The insoluble rare earth element composition can be in the form of a dispersion, suspension or slurry of rare earth element fine particles. The rare earth element microparticles may have an average particle size ranging from submicron to micron or greater than micron. The insoluble rare earth element composition can have a surface area of at least about 1 m 2 / g. Generally, the insoluble rare earth element has a surface area of at least about 70 m 2 / g. In other formulations, the insoluble rare earth composition can have a surface area of from about 25 m 2 / g to about 500 m 2 / g.

いくつかの調合において、希土類元素組成物は凝集できる。一般的には、希土類元素組成物は凝集体の形態とすることができ、この凝集体はポリマー結合剤および希土類元素含有組成物を含む。   In some formulations, the rare earth element composition can agglomerate. In general, the rare earth composition can be in the form of an aggregate, which includes a polymer binder and a rare earth-containing composition.

1つの調合において、希土類元素含有添加物は、希土類元素および/または少なくともいくつかの水不溶性セリウム(IV)および水溶性セリウム(III)および/またはランタン(III)を含有する希土類元素含有組成物を含む。希土類元素および/または希土類元素含有組成物は、典型的に水溶性のセリウム(III)塩類の形態の、少なくともいくつかの水溶性セリウム(III)を含む。一般的には、希土類元素含有添加物は、約1重量%を超える水溶性セリウム(III)組成物、より一般的には約5重量%を超える水溶性セリウム(III)組成物、さらにより一般的には約10重量%を超える水溶性セリウム(III)組成物、なおさらにより一般的には約20重量%を超える水溶性セリウム(III)組成物、まださらにより一般的には約30重量%を超える水溶性セリウム(III)組成物、またはさらにより一般的には約40重量%を超える水溶性セリウム(III)組成物を含む。   In one formulation, the rare earth-containing additive comprises a rare earth-containing composition containing a rare earth element and / or at least some water-insoluble cerium (IV) and water-soluble cerium (III) and / or lanthanum (III). Including. The rare earth element and / or rare earth-containing composition typically includes at least some water soluble cerium (III) in the form of water soluble cerium (III) salts. Generally, the rare earth-containing additive is greater than about 1 wt% water soluble cerium (III) composition, more typically greater than about 5 wt% water soluble cerium (III) composition, and even more generally Typically more than about 10% by weight of a water-soluble cerium (III) composition, still more typically more than about 20% by weight of a water-soluble cerium (III) composition, still more typically about 30% by weight More than about 40% by weight of the water-soluble cerium (III) composition, or even more typically more than about 40% by weight.

いくつかの調合によると、希土類元素含有添加物は典型的に約50重量%を超える水溶性セリウム(III)組成物を含み、より典型的には希土類元素含有添加物は約60重量%を超える水溶性セリウム(III)組成物を含み、さらにより典型的には希土類元素含有添加物は約65重量%を超える水溶性セリウム(III)組成物を含み、その上さらにより典型的には希土類元素含有添加物は約70の重量%を超える水溶性セリウム(III)組成物を含み、なおその上さらにより典型的には希土類元素含有添加物は約75重量%を超える水溶性セリウム(III)組成物を含み、なおその上さらにより典型的には希土類元素含有添加物は約80重量%を超える水溶性セリウム(III)組成物を含み、なおその上さらにより典型的には希土類元素含有添加物は約85重量%を超える水溶性セリウム(III)組成物を含み、なおその上さらにより典型的には希土類元素含有添加物は約90重量%を超える水溶性セリウム(III)組成物を含み、なおその上さらにより典型的には希土類元素含有添加物は約95重量%を超える水溶性セリウム(III)組成物を含み、なおその上さらにより典型的には希土類元素含有添加物は約98重量%を超える水溶性セリウム(III)組成物を含み、なおその上さらにより典型的には希土類元素含有添加物は約99重量%を超える水溶性セリウム(III)組成物を含み、または、その上さらにより典型的には約100重量%の水溶性セリウム(III)組成物を含む。   According to some formulations, the rare earth-containing additive typically includes greater than about 50% by weight of the water soluble cerium (III) composition, and more typically the rare earth element-containing additive is greater than about 60% by weight. A water-soluble cerium (III) composition, and even more typically the rare earth-containing additive comprises greater than about 65% by weight of the water-soluble cerium (III) composition, and even more typically the rare earth element. The additive containing comprises a water soluble cerium (III) composition of greater than about 70% by weight, yet still more typically the rare earth element containing additive comprises a water soluble cerium (III) composition of greater than about 75% by weight. And still more typically, the rare earth-containing additive comprises greater than about 80% by weight of the water-soluble cerium (III) composition, yet still more typically rare. The elemental-containing additive comprises greater than about 85% by weight of the water-soluble cerium (III) composition, yet still more typically the rare earth element-containing additive is greater than about 90% by weight of the water-soluble cerium (III). And still more typically the rare earth-containing additive comprises greater than about 95% by weight of the water-soluble cerium (III) composition, yet still more typically the rare earth-containing additive. The product comprises greater than about 98% by weight of the water soluble cerium (III) composition, yet still more typically the rare earth-containing additive comprises greater than about 99% by weight of the water soluble cerium (III) composition. Or even more typically comprises about 100% by weight of a water soluble cerium (III) composition.

いくつかの調合において、希土類元素含有添加物は、1つまたは複数の窒素含有物質を含む。1つまたは複数の窒素含有物質は、一般的には、アンモニア、アンモニウム含有組成物、第1級アミン、第2級アミン、第3級アミン、アミド、環状アミン、環状アミド、多環式アミン、多環式アミド、およびそれらの組み合わせのうちの1つまたは複数を含む。窒素含有物質は、典型的に、水溶性の希土類元素含有添加物の約1ppm未満、約5ppm未満、約10ppm未満、約25ppm未満、約50ppm未満、約100ppm未満、約200ppm未満、約500ppm未満、約750ppm未満または、約1000ppm未満である。一般的には、希土類元素含有添加物は、水溶性セリウム(III)および/またはランタン(III)組成物を含む。より一般的には、希土類元素含有添加物は、塩化セリウム(III)を含む。希土類元素含有添加物は典型的に液体に溶解する。希土類元素含有添加物が溶解する液体は、好ましくは水である。   In some formulations, the rare earth-containing additive includes one or more nitrogen-containing materials. The one or more nitrogen-containing materials are typically ammonia, ammonium-containing compositions, primary amines, secondary amines, tertiary amines, amides, cyclic amines, cyclic amides, polycyclic amines, It includes one or more of polycyclic amides and combinations thereof. The nitrogen-containing material is typically less than about 1 ppm, less than about 5 ppm, less than about 10 ppm, less than about 25 ppm, less than about 50 ppm, less than about 100 ppm, less than about 200 ppm, less than about 500 ppm of a water soluble rare earth-containing additive, Less than about 750 ppm or less than about 1000 ppm. In general, the rare earth-containing additive comprises a water-soluble cerium (III) and / or lanthanum (III) composition. More generally, the rare earth-containing additive includes cerium (III) chloride. The rare earth-containing additive typically dissolves in the liquid. The liquid in which the rare earth element-containing additive dissolves is preferably water.

いくつかの調合において、希土類元素含有添加物は、以下のうちの1つまたは複数の形態である:実質的に分離した、溶解した形態の希土類元素および/または希土類元素含有組成物を含有する水溶性の溶液、希土類元素および/または少なくともいくつかの水溶性セリウム(III)を含有している希土類元素含有組成物の自由に流れる顆粒、粉体、粒子および/または微粒子、希土類元素および/または結合剤を実質的に含まないで少なく
ともいくつかの水溶性セリウム(III)を含有する希土類元素含有組成物の自由に流れる凝集した顆粒、粉体、粒子、および/または微粒子、結合剤と希土類元素および/または凝集した形態および凝集しない形態のうちの一方または両方であって少なくともいくらかの水溶性セリウム(III)を含有する希土類元素含有組成物を含む自由に流れる凝集した顆粒、粉体、粒子、および/または微粒子、希土類元素および/またはいくらかの水溶性セリウム(III)を少なくとも含有しかつ基材の上に支持されている希土類元素含有組成物、およびそれらの組み合わせ。
In some formulations, the rare earth-containing additive is in one or more of the following forms: a substantially separate, dissolved form of the rare earth element and / or an aqueous solution containing the rare earth element-containing composition. Free-flowing granules, powders, particles and / or fine particles, rare earth elements and / or bonds of a rare earth-containing composition containing an aqueous solution, rare earth elements and / or at least some water-soluble cerium (III) Free-flowing agglomerated granules, powders, particles and / or fine particles, binders and rare earth elements and rare earth element-containing compositions containing at least some water-soluble cerium (III) substantially free of agents At least some water-soluble cerium (III) in one or both of aggregated and non-aggregated forms Free flowing agglomerated granules, powders, particles, and / or fine particles, including rare earth element-containing compositions, containing at least a rare earth element and / or some water-soluble cerium (III) and supported on a substrate Rare earth element-containing compositions, and combinations thereof.

希土類元素含有組成物の粒状形態については、粒子は、1つの調合において、約1ナノメートルから約1000ナノメートルに及ぶ粒子サイズを有することができる。他の実施形態において、粒子は、約1ナノメートル未満の粒子サイズを有することができる。さらに別の実施形態において、粒子は、約1マイクロメートルから約1,000マイクロメートルに及ぶ粒子サイズを有することができる。   For particulate forms of rare earth-containing compositions, the particles can have a particle size ranging from about 1 nanometer to about 1000 nanometers in one formulation. In other embodiments, the particles can have a particle size of less than about 1 nanometer. In yet another embodiment, the particles can have a particle size ranging from about 1 micrometer to about 1,000 micrometers.

基材上に支持された希土類元素および/または希土類元素含有組成物については、適当な基材は、所望の形状および物理的な寸法を有した多孔性および流体浸透性の固体を含むことができる。この基材は、例えば、焼結セラミック、焼結金属、微孔性炭素、ガラス繊維、セルロース系繊維、アルミナ、ガンマアルミナ、活性アルミナ、酸性化アルミナ、不安定なアニオンを含有する金属酸化物、ゼオライトなどの結晶性アルミノケイ酸塩、アモルファスシリカアルミナ、イオン交換樹脂、粘土、硫酸第二鉄、多孔質セラミック、その他同種のものとすることができる。そのような基材は、スクリーン、管、ハニカム構造、モノリス、円筒および環状体を含む様々な形状のブロックなどの網の目の形態とすることができる。基材の構造は、適用に応じて変化する。基材の適切な構造形態には織られた基材、不織基材、多孔性の薄膜、フィルタ、織物、布地あるいは他の流体透過性の構造が含まれる。希土類元素含有添加物は、フィルタブロックまたはクロスフロータイプのフィルタなどのフィルタとして使用するためのモノリスに取り込みあるいはその上にコーティングすることができる。希土類元素および/または希土類元素含有添加物は、基材の上にコーティングされあるいは取り込まれた粒子の形態とすることができる。いくつかの構成においては、希土類元素および/または希土類元素含有添加物は、基材のカチオンとイオン交換できる。典型例として、希土類元素がコートされた基材は、少なくとも約0.1重量%、より典型的には1重量%、より典型的には少なくとも約5重量%、より典型的には少なくとも約10重量%、より典型的には少なくとも約15重量%、より典型的には少なくとも約20重量%、より典型的には少なくとも約25重量%、より典型的には少なくとも約30重量%、より典型的には少なくとも約35重量%、より典型的には少なくとも約40重量%、より典型的には少なくとも約45重量%、かつより典型的には少なくとも約50重量%の希土類元素および/または希土類元素含有組成物を含む。典型例として、希土類元素がコートされた基材は、約95重量%以下、より典型的には約90重量%以下、より典型的には約85重量%以下、より典型的には約80重量%以下、より典型的には約75重量%以下、より典型的には約70重量%以下、さらにより典型的には約65重量%以下の希土類元素および/または希土類元素含有組成物を含む。   For rare earth elements and / or rare earth-containing compositions supported on a substrate, a suitable substrate can comprise a porous and fluid permeable solid having a desired shape and physical dimensions. . This substrate can be, for example, sintered ceramic, sintered metal, microporous carbon, glass fiber, cellulosic fiber, alumina, gamma alumina, activated alumina, acidified alumina, metal oxide containing unstable anions, Crystalline aluminosilicates such as zeolite, amorphous silica alumina, ion exchange resin, clay, ferric sulfate, porous ceramic, and the like can be used. Such substrates can be in the form of meshes, such as screens, tubes, honeycomb structures, monoliths, blocks of various shapes including cylinders and rings. The structure of the substrate varies depending on the application. Suitable structural forms of the substrate include woven substrates, non-woven substrates, porous membranes, filters, fabrics, fabrics or other fluid permeable structures. The rare earth-containing additive can be incorporated into or coated on a monolith for use as a filter, such as a filter block or a cross-flow type filter. The rare earth element and / or the rare earth element-containing additive can be in the form of particles coated or incorporated onto the substrate. In some configurations, the rare earth element and / or the rare earth element-containing additive can ion exchange with the cations of the substrate. Typically, the rare earth-coated substrate is at least about 0.1 wt%, more typically 1 wt%, more typically at least about 5 wt%, more typically at least about 10 wt%. %, More typically at least about 15%, more typically at least about 20%, more typically at least about 25%, more typically at least about 30%, more typically Containing at least about 35 wt%, more typically at least about 40 wt%, more typically at least about 45 wt%, and more typically at least about 50 wt% rare earth elements and / or rare earth elements Including a composition. Typically, the rare earth-coated substrate is about 95 wt% or less, more typically about 90 wt% or less, more typically about 85 wt% or less, more typically about 80 wt%. %, More typically about 75% or less, more typically about 70% or less, even more typically about 65% or less of rare earth elements and / or rare earth-containing compositions.

いくつかの調合において、希土類元素含有添加物は、基材の上に支持され、コーティングされ、あるいは基材に取り込まれた希土類元素含有組成物を含み、好ましくはこの希土類元素含有組成物は微粒子の形態である。希土類元素を含有する微粒子は、例えば、結合剤によりあるいは結合剤無しに基材上に支持しあるいはコーティングすることができる。結合剤は、本明細書において述べる結合剤などの任意の適切な結合剤とすることができる。   In some formulations, the rare earth-containing additive comprises a rare earth-containing composition supported, coated, or incorporated into the substrate, preferably the rare earth-containing composition is particulate. It is a form. The fine particles containing a rare earth element can be supported or coated on a substrate, for example, with or without a binder. The binder can be any suitable binder, such as those described herein.

さらに希土類元素を含有する顆粒、粉体、粒子、および/または結合剤によりあるいは結合剤無しに一体に凝集しおよび/または凝結した微粒子を含む、希土類元素含有添加物
を含む調合に関して、そのような調合は一般的には、少なくとも約1マイクロメートル、より一般的には少なくとも約5マイクロメートル、より一般的には少なくとも約10マイクロメートル、更により一般的には少なくとも約25マイクロメートルの平均値、中央値あるいはP90粒子サイズを有する。いくつかの調合において、希土類元素を含有する凝集体あるいは凝結体は、約100〜約5,000ミクロンの平均値、中央値あるいはP90粒径分布、約200〜約2,500ミクロンの平均値、中央値あるいはP90粒径分布、約250〜約2,500ミクロンの平均値、中央値あるいはP90粒径分布、または約300〜約500ミクロンの平均値、中央値、あるいはP90粒径分布を有する。他の調合において、凝集体または凝結体は、少なくとも約100ナノメートル、具体的には少なくとも約250ナノメートル、より具体的には少なくとも約500ナノメートル、さらにより具体的には少なくとも約1マイクロメートル、その上さらにより具体的には少なくとも約0.5ナノメートルの平均値、中央値あるいはP90粒径分布を有することができ、凝集体および/または凝結体の平均値、中央値あるいはP90粒径分布は、最高で約1マイクロメートルあるいはより大きくすることができる。そのうえ、希土類元素を含有する微粒子は、個々におよび/または凝集体および/または凝結体の形態において、いくつかの場合には少なくとも約5m/gの表面積を有することができ、他の場合には少なくとも約10m/g、他の場合には少なくとも約70m/g、さらに他の場合には少なくとも約85m/g、まだその上の他の場合には少なくとも約100m/g、まだその上の他の場合には少なくとも約115m/g、まだその上の他の場合には少なくとも約125m/g、まだその上の他の場合には少なくとも約150m/g、まだその上の他の場合には少なくとも300m/g、そしてまだその上の他の場合には少なくとも約400m/gの表面積を有することができる。いくつかの構成において、希土類元素を含有する微粒子は、個々におよび/または凝集体あるいは凝結体の形態で、一般的には約50から〜約500m/g、より一般的には約110〜約250m/gの表面積を有することができる。一般的には、希土類元素を含有する凝集体は10.01重量%を超える、より一般的には約85重量%を超える、さらにより一般的には約90重量%を超える、その上さらにより一般的には約92重量%を超えるその上さらにより一般的には約95〜約96.5重量%の希土類元素含有微粒子を含み、かつ残部は主に結合剤である。換言すると、結合剤は、凝集体の約15重量%未満、いくつかの場合においては約10重量%未満、さらに他の場合においては約8重量%未満、さらに他の場合においては約5重量%未満、そしてさらに他の場合においては約3.5重量%未満とすることができる。いくつかの調合において、希土類元素を含有する微粒子は、粉体の形態であり、かつナノ結晶領域を凝集した。結合剤は、熱硬化性ポリマー、熱可塑性ポリマー、弾性重合体、セルロースポリマーおよびガラスからなる群より選択された1つまたは複数のポリマーを含むことができる。好ましくは、結合剤は、フルオロカーボン含有ポリマーおよび/またはアクリルポリマーを含む。
Furthermore, for formulations containing rare earth-containing additives, including granules, powders, particles, and / or fine particles aggregated and / or coagulated together with or without a binder containing rare earth elements. Formulations generally have an average value of at least about 1 micrometer, more typically at least about 5 micrometers, more typically at least about 10 micrometers, and even more typically at least about 25 micrometers, It has a median or P90 particle size. In some formulations, aggregates or aggregates containing rare earth elements have an average value of about 100 to about 5,000 microns, a median or P 90 particle size distribution, an average value of about 200 to about 2,500 microns. , Median or P 90 particle size distribution, average value of about 250 to about 2500 microns, median or P 90 particle size distribution, or average value of about 300 to about 500 microns, median value, or P 90 particle size Have a distribution. In other formulations, the agglomerates or aggregates are at least about 100 nanometers, specifically at least about 250 nanometers, more specifically at least about 500 nanometers, and even more specifically at least about 1 micrometer. , the average value of the yet still more specifically at least about 0.5 nanometers, can have a median or P 90 particle size distribution, the average value of the aggregates and / or aggregate, the median or P 90 The particle size distribution can be up to about 1 micrometer or greater. In addition, the rare earth-containing microparticles can have a surface area of at least about 5 m 2 / g, in some cases, individually and / or in the form of aggregates and / or aggregates, and in other cases Is at least about 10 m 2 / g, in other cases at least about 70 m 2 / g, in still other cases at least about 85 m 2 / g, yet in other cases above it, at least about 100 m 2 / g, yet In other cases above it, at least about 115 m 2 / g, yet in other cases above it, at least about 125 m 2 / g, in still other cases above it, at least about 150 m 2 / g, still above In other cases, it may have a surface area of at least 300 m 2 / g, and still in other cases above it at least about 400 m 2 / g. In some configurations, the rare earth-containing microparticles are individually and / or in the form of aggregates or aggregates, generally from about 50 to about 500 m 2 / g, more typically from about 110 to It may have a surface area of about 250 m 2 / g. Generally, aggregates containing rare earth elements are greater than 10.01 wt%, more typically greater than about 85 wt%, even more typically greater than about 90 wt%, and even more It typically contains more than about 92% by weight and even more typically from about 95 to about 96.5% by weight of rare earth-containing particulates, with the balance being primarily binders. In other words, the binder is less than about 15% by weight of the aggregate, in some cases less than about 10%, in other cases less than about 8%, and in other cases about 5% by weight. And in still other cases it may be less than about 3.5% by weight. In some formulations, the rare earth-containing microparticles were in the form of a powder and agglomerated nanocrystalline regions. The binder can include one or more polymers selected from the group consisting of thermosetting polymers, thermoplastic polymers, elastomeric polymers, cellulose polymers, and glass. Preferably, the binder comprises a fluorocarbon containing polymer and / or an acrylic polymer.

一実施形態において、希土類元素含有組成物は、微粒子のコロイド、懸濁液あるいはスラリーの形態である。微粒子は一般的には、約1ナノメートル未満の平均値、中央値および/またはP90粒子寸法、より一般的には、約1ナノメートルから約1,000ナノメータの平均値、中央値および/またはP90粒子寸法、さらにより一般的には約1ミクロンから約1,000ミクロンの平均値、中央値および/またはP90粒子寸法、または、その上さらにより一般的には、少なくとも約1,000ミクロンの平均値、中央値および/またはP90粒子寸法を有することができる。好ましくは、微粒子は、約0.1から〜約1,000ナノメートル、好ましくは約0.1から〜約500ナノメートルの平均値、中央値および/またはP90粒子寸法を有する。さらに好ましくは、セリウム(IV)微粒子は、約0.2から〜約100ナノメートルの平均値、中央値および/またはP90粒子寸法を有する。 In one embodiment, the rare earth-containing composition is in the form of a particulate colloid, suspension or slurry. The microparticles typically have an average, median and / or P90 particle size of less than about 1 nanometer, more typically an average, median and / or P1 particle size of about 1 nanometer to about 1,000 nanometers. Or P 90 particle size, even more typically an average, median and / or P 90 particle size of about 1 micron to about 1,000 microns, or even more typically at least about 1, It can have an average, median and / or P 90 particle size of 000 microns. Preferably, the microparticles have an average, median and / or P90 particle size of about 0.1 to about 1,000 nanometers, preferably about 0.1 to about 500 nanometers. More preferably, the cerium (IV) microparticles have an average, median and / or P90 particle size of about 0.2 to about 100 nanometers.

一部の実施形態において、微粒子は、少なくとも約1m/gの平均値および/または
中央値の表面積、好ましくは少なくとも約70m/gの平均値および/または中央値の表面積の表面積を有することができる。他の実施形態において、微粒子は好ましくは、約25m/g〜約500m/gの平均値および/または中央値の表面積、そして好ましくは約100〜約250m/gの平均値および/または中央値の表面積を有することができる。一部の実施形態において、微粒子は、顆粒、結晶、微結晶および粒子のうちの1つまたは複数の形態とすることができる。
In some embodiments, the microparticles have an average and / or median surface area of at least about 1 m 2 / g, preferably an average and / or median surface area of at least about 70 m 2 / g. Can do. In another embodiment, the microparticles preferably, from about 25 m 2 / g to an average value and / or the surface area of the median of about 500 meters 2 / g, and preferably an average value and / or from about 100 to about 250 meters 2 / g It can have a median surface area. In some embodiments, the microparticles can be in the form of one or more of granules, crystals, microcrystals and particles.

一用途において、微粒子はセリウム(IV)、典型的にセリウム(IV)酸化物を含む。セリウム(IV)微粒子の全体的な希土類元素含有量をベースとした重量パーセント(wt.%)のセリウム(IV)含有量は典型的に、少なくとも約50重量%のセリウム(IV)、より典型的には少なくとも約60重量%のセリウム(IV)、さらにより典型的には少なくとも約70重量%のセリウム(IV)、その上より典型的には少なくとも約75重量%のセリウム(IV)、なおその上さらにより典型的には少なくとも約80重量%のセリウム(IV)、なおその上さらにより典型的には少なくとも約85重量%のセリウム(IV)、なおその上さらにより典型的には少なくとも約90重量%のセリウム(IV)、なおその上さらにより典型的には少なくとも約95重量%のセリウム(IV)、そして、さらにより典型的には少なくとも約99重量%のセリウム(IV)である。好ましくは、セリウム(IV)微粒子は、セリウム(IV)以外の希土類元素が実質的に全くない。より好ましくは、セリウム(IV)微粒子の全体的な希土類元素含有量ベースの重量パーセント(重量%)セリウム(IV)含有量は、約100重量%のセリウム(IV)であり、かつセリウム(IV)酸化物、セリウム(IV)水酸化物、セリウム(IV)オキシヒドロキシル、セリウム(IV)水和酸化物、セリウム(IV)水和オキシヒドロキシル、酸化セリウム、および/またはCe(IV)(O)(OH)(OH)zHO、のうちの1つまたは複数から成り、上記式中、w、x、yはゼロあるいは正の実数とすることができる。 In one application, the microparticles include cerium (IV), typically cerium (IV) oxide. A weight percent (wt.%) Cerium (IV) content based on the overall rare earth content of the cerium (IV) particulates is typically at least about 50 wt% cerium (IV), more typically At least about 60 wt% cerium (IV), even more typically at least about 70 wt% cerium (IV), and more typically at least about 75 wt% cerium (IV), yet Even more typically at least about 80% by weight of cerium (IV), yet still more typically at least about 85% by weight of cerium (IV), yet still more typically at least about 90%. % By weight of cerium (IV), yet still more typically at least about 95% by weight of cerium (IV), and even more typically less Both about 99 wt% of cerium (IV). Preferably, the cerium (IV) fine particles are substantially free of rare earth elements other than cerium (IV). More preferably, the cerium (IV) particulate has an overall rare earth content based weight percent (wt%) cerium (IV) content of about 100 wt% cerium (IV) and cerium (IV) Oxide, cerium (IV) hydroxide, cerium (IV) oxyhydroxyl, cerium (IV) hydrated oxide, cerium (IV) hydrated oxyhydroxyl, cerium oxide, and / or Ce (IV) (O) w (OH) x (OH) y zH 2 O, consists of one or more of, in the above formula, w, x, y can be zero or a positive real number.

媒体(または媒質)104
媒体(または媒質)104は、任意の流体流とすることができる。流体流は、1つまたは複数の標的物質を含有する任意の源から導くことができる。一般的には、媒体(または、媒質)104は、1つまたは複数の標的物質を含有する任意の水性の源から導かれる。
Medium (or medium) 104
The medium (or medium) 104 can be any fluid flow. The fluid stream can be derived from any source that contains one or more target substances. In general, the medium (or medium) 104 is derived from any aqueous source that contains one or more target substances.

適切な媒体(または、媒質)104の非限定的な例は、レクリエーション水、(汚水、廃水、農業の、あるいは地上の水などの)都市用水、(冷却、ボイラーあるいはプロセス水などの)産業的な水、汚水、井戸水、腐敗性の水、飲料水、(湖、池、溜め池、川あるいは小川などの)自然に生じる水、および/または他の水および/または水性のプロセス流れである。レクリエーション水の非限定的な例は、水泳プール水、塩水プール用水、治療プール用水、潜水プール用水、サウナ水、温泉水および温水浴槽水である。都市用水の非限定的な例は、飲料水、潅漑のための水、井戸水、農業使用のための水、建築上の使用のための水、反射型プール用水、噴水の水、水冷壁の水、使用、都市的使用のための飲料に適さない水、そして他の飲料に適さない都市用水である。限定されない汚水には、都市用および/または農業用の水はけ水、腐敗性の水、産業的なおよび/または生産工程の間に形成されおよび/または発生する水、医療用設備により形成されおよび/または発生する水、採掘、鉱物生産、回収または処理(石油を含む)に関連する水、蒸発池水、および飲料に適さない処理水が含まれる。井戸水には、人間が消費する目的で地表下の井戸から産み出される水、(動物による消費、作物の潅漑あるいは家畜化された家畜による消費を含む)農業的な使用、ミネラルを含む水、採掘および石油生産に関連する水が限定なしに含まれる。自然に生じる水の非限定的な例には、雨、嵐、小川、川、湖、帯水層、河口、小さな沼、その他に関連するものが含まれる。   Non-limiting examples of suitable media (or media) 104 include recreational water, municipal water (such as sewage, wastewater, agricultural or ground water), industrial (such as cooling, boiler or process water) Water, sewage, well water, septic water, drinking water, naturally occurring water (such as lakes, ponds, reservoirs, rivers or streams) and / or other water and / or aqueous process streams. Non-limiting examples of recreational water are swimming pool water, saltwater pool water, treatment pool water, diving pool water, sauna water, hot spring water and hot tub water. Non-limiting examples of city water include drinking water, water for irrigation, well water, water for agricultural use, water for architectural use, reflective pool water, fountain water, water cooling wall water Water that is not suitable for beverages, for use, urban use, and city water that is not suitable for other beverages. Non-limiting sewage includes urban and / or agricultural drainage, perishable water, water formed and / or generated during industrial and / or production processes, formed by medical equipment and / or Or water generated, mining, mineral production, water associated with recovery or treatment (including petroleum), evaporative pond water, and treated water not suitable for beverages. Well water includes water produced from subsurface wells for human consumption, agricultural use (including consumption by animals, crop irrigation or domesticated livestock), mineral-containing water, mining And water associated with oil production is included without limitation. Non-limiting examples of naturally occurring water include those associated with rain, storms, streams, rivers, lakes, aquifers, estuaries, small swamps, and others.

媒体(または媒質)104は、上記した水源の1つまたは複数から典型的に得られ、か
つ水取扱システムにより処理され、運搬されおよび/または操作される。媒体(または、媒質)は、主として水取扱システムの水とすることができる。
The medium (or medium) 104 is typically obtained from one or more of the water sources described above and is processed, transported and / or manipulated by a water handling system. The medium (or medium) can be primarily water from a water handling system.

水取扱システムの構成部品および構成は、処理プロセス、水および水源に応じて変化できる。例により限定されることは望まないが、局所的な水および/または汚水を取扱うシステムは典型的に以下のプロセスユニットのうちの1つまたは複数である:清浄化、消毒、凝固、通気、ろ過、固体および液体の分離、消化およびポリッシング。プロセスユニットの数および順序は変更できる。さらにまた、いくつかのプロセスユニットは、水取扱システムの内部で2回あるいはそれ以上の回数で生じることができる。ここで理解されることは、1つまたは複数のプロセスユニットが流体的に連通していることである。   The components and configuration of the water handling system can vary depending on the treatment process, water and water source. While not wishing to be limited by example, a system that handles local and / or sewage is typically one or more of the following process units: cleaning, disinfection, coagulation, aeration, filtration , Solid and liquid separation, digestion and polishing. The number and order of process units can be changed. Furthermore, some process units can occur two or more times within the water handling system. It will be understood that one or more process units are in fluid communication.

水取扱システムは、清澄装置を有することができあるいは有することができない。いくつかの水取扱システムは、第一のおよび最終の清澄装置などの、2つ以上の清澄装置を有することができる。清澄装置は典型的に、(細菌および/または藻類などの)生物質、懸濁したおよび/または分散した化学物質、および/または微粒子を水から除去することによって、水の曇りを減少させる。一般的には、清澄化プロセスは、濾過の前におよび/またはその後に発生する。   The water handling system may or may not have a clarification device. Some water handling systems can have more than one clarification device, such as a first and final clarification device. Clarification devices typically reduce clouding of water by removing raw materials (such as bacteria and / or algae), suspended and / or dispersed chemicals, and / or particulates from the water. Generally, the clarification process occurs before and / or after filtration.

水取扱システムは、ろ過プロセスを含むことができあるいは含むことができない。典型例として、水取扱システムは、少なくとも1つのろ過プロセスを含む。一般的なろ過プロセスの非限定的な例は、スクリーン濾過、散水濾過、粒子濾過、砂濾過、マクロ濾過、微量濾過、限外ろ過、ナノ濾過、逆浸透、炭素/活性炭濾過、二重媒質濾過、重力濾過およびそれらの組み合わせを限定無しに含む。一般的には、ろ過プロセスは、消毒プロセスの前におよび/またはその後に生じる。例えば、固体の有機物および砂などの固体の異物を水からら除去するろ過プロセスは、典型的に消毒プロセスに先行する。一部の実施形態では、活性炭ろ過または砂ろ過などのろ過プロセスは、消毒プロセスに続く。ポスト消毒ろ過法は、処理された水に残留している化学消毒剤の一部を少なくとも除去する。   The water handling system may or may not include a filtration process. Typically, a water handling system includes at least one filtration process. Non-limiting examples of common filtration processes include screen filtration, water filtration, particle filtration, sand filtration, macrofiltration, microfiltration, ultrafiltration, nanofiltration, reverse osmosis, carbon / activated carbon filtration, dual media filtration Including, without limitation, gravity filtration and combinations thereof. Generally, the filtration process occurs before and / or after the disinfection process. For example, a filtration process that removes solid foreign matter such as solid organic matter and sand from water typically precedes the disinfection process. In some embodiments, a filtration process such as activated carbon filtration or sand filtration follows the disinfection process. Post-disinfection filtration methods remove at least some of the chemical disinfectant remaining in the treated water.

水取扱システムは、消毒プロセスを含むことができあるいは含むことができない。消毒プロセスは、フッ素、フッ素化、塩素、塩素化、臭素、臭素化、ヨウ素、ヨウ素化、オゾン、オゾン酸化、電磁気照射、紫外線、ガンマ光線、電気分解、二酸化塩素、次亜塩素酸イオン、熱、超音波、トリクロロイソシアヌル酸、石鹸/洗剤、アルコール、塩化臭素(BrCl)、第2銅イオン(Cu2+)、銀、銀イオン(Ag)、過マンガン酸塩、フェノールおよびそれらの組み合わせのうちの1つまたは複数によって、水性流れおよび/または水を処理することを、限定なしに含むことができる。好ましくは、水取扱システムは単一の消毒プロセスを含む。好ましくは、水取扱システムは二つあるいはそれ以上の消毒プロセスを含む。消毒プロセスは典型的に、水に含まれる病原性物質を少なくとも除去し、殺しおよび/または解毒するために設けられる。典型例として、病原性物質は生物学的汚染物質を含み、特に生物学的汚染物質は標的物質を含んでいる。一部の実施形態において、消毒プロセスは、標的物質の化学種を、希土類元素を含有する組成物、添加物および/または粒子あるいは微粒子によって、除去しおよび/または解毒できる化学種に転換する。 The water handling system may or may not include a disinfection process. Disinfection processes include fluorine, fluorination, chlorine, chlorination, bromine, bromination, iodine, iodination, ozone, ozone oxidation, electromagnetic irradiation, ultraviolet light, gamma light, electrolysis, chlorine dioxide, hypochlorite ion, heat , Ultrasound, trichloroisocyanuric acid, soap / detergent, alcohol, bromine chloride (BrCl), cupric ion (Cu 2+ ), silver, silver ion (Ag + ), permanganate, phenol and combinations thereof Treating the aqueous stream and / or water with one or more of the following can be included without limitation. Preferably, the water handling system includes a single disinfection process. Preferably, the water handling system includes two or more disinfection processes. A disinfection process is typically provided to at least remove, kill and / or detoxify pathogenic substances contained in water. As a typical example, pathogenic substances include biological contaminants, in particular biological contaminants include target substances. In some embodiments, the disinfection process converts the chemical species of the target material into a chemical species that can be removed and / or detoxified by the rare earth-containing composition, additives, and / or particles or particulates.

水取扱システムは、凝固を含むことができあるいは含むことができない。水取扱システムは、1つまたは複数の凝集過程を含むことができる。典型例として、凝集過程は凝集剤を水取扱システムの水に加えることを含む。典型的な凝集剤には、硫酸アルミニウム、高分子電解質、ポリマー、石灰および塩化第二鉄が含まれる。凝集剤は水中に懸濁しおよび/または分散している粉粒体を凝集させ、凝集した粉粒体は凝集物を形成する。凝結過程は、凝結物を液相から分離することを含むことができあるいは含むことができない。一部の実施形態では、凝結は、全体的な清澄化プロセスの一部または全体を構成する。他の実
施形態において、凝結プロセスは、清澄化プロセスとは別でありかつ異なる。典型例として、凝集プロセスは消毒プロセスの前に生じる。
The water handling system may or may not include coagulation. The water handling system can include one or more agglomeration processes. Typically, the flocculation process involves adding a flocculant to the water of the water handling system. Typical flocculants include aluminum sulfate, polyelectrolytes, polymers, lime and ferric chloride. The aggregating agent aggregates powder particles suspended and / or dispersed in water, and the aggregated powder particles form aggregates. The setting process may or may not involve separating the set from the liquid phase. In some embodiments, the condensation constitutes part or all of the overall clarification process. In other embodiments, the condensing process is separate and different from the clarification process. Typically, the agglomeration process occurs before the disinfection process.

水取扱システムは、エアレーションを含むことができるか、あるいは含むことができない。水取扱システムの内部では、エアレーションは、空気および/または分子酸素の流れを水取扱システムに含まれている水に通すことを含む。通気プロセスは、水取扱システムにより処理される水に含まれている汚染物質の酸化を促進する、好ましくは、通気は、標的物質などの生物学的汚染物質の酸化を促進する。一部の実施形態において、通気プロセスは、標的物質化学種を、希土類元素を含有する組成物、添加物および/または粒子あるいは微粒子によって、除去および/または解毒できる化学種に転換する。水取扱システムは1つまたは複数の通気プロセスを含むことができる。典型例として、消毒プロセスは通気プロセスの後に生じる。   The water handling system may or may not include aeration. Within the water handling system, aeration involves passing a stream of air and / or molecular oxygen through the water contained in the water handling system. The aeration process promotes the oxidation of contaminants contained in the water treated by the water handling system, preferably the aeration promotes the oxidation of biological contaminants such as target substances. In some embodiments, the aeration process converts the target material species into a species that can be removed and / or detoxified by a rare earth-containing composition, additive, and / or particles or particulates. The water handling system can include one or more aeration processes. Typically, the disinfection process occurs after the aeration process.

水取扱システムは、水取扱システムにより処理される水を加熱しおよび/または冷却するための1つまたは複数のヒータ、冷却器および熱交換器を有することができあるいは有することができない。ヒータは、水の加熱に適した任意の方法とすることができる。適切な加熱プロセスの非限定的な例は、ソーラー加熱システム、(誘導加熱、マイクロ波加熱および赤外線などの)電磁加熱システム、浸漬ヒータ、そして(燃焼、流れ、熱油、その他などの)熱伝達加熱システムであり、熱的な加熱源は水より高い温度を有し、水に熱を伝達して水の温度を高める。熱交換器は、熱エネルギーを水にあるいは水から伝達する任意のプロセスとすることができる。熱交換器は、冷却しおよび/または水の温度を低下させるために、水から熱エネルギーを除去できる。あるいは熱交換器は、加熱しおよび/または水の温度を高めるために、熱エネルギーを伝達できる。冷却器は、水の冷却に適した任意の方法とすることができる。適切な冷却プロセスの非限定的な例は、冷凍プロセス、蒸発冷却器、および(熱(冷却)源が水より低い温度を有していて、水から熱を除去して水の温度を低下させる冷却装置などの)熱伝達冷却システムである。清澄化、消毒、凝集、通気、濾過、スラッジ処理、消化、栄養分制御、固体/液体分離および/またはポリッシャプロセスのいずれかが、その前、後および/または間に、加熱および冷却プロセスの一方または両方を含むことができる。ここで理解されることは、熱交換器が典型的に少なくとも1つの加熱および冷却プロセスを含むことである。   The water handling system may or may not have one or more heaters, coolers and heat exchangers for heating and / or cooling the water being processed by the water handling system. The heater can be any method suitable for heating water. Non-limiting examples of suitable heating processes include solar heating systems, electromagnetic heating systems (such as induction heating, microwave heating and infrared), immersion heaters, and heat transfer (such as combustion, flow, hot oil, etc.) A heating system, where the thermal source has a higher temperature than water and transfers heat to the water to increase the temperature of the water. A heat exchanger can be any process that transfers thermal energy to or from water. The heat exchanger can remove thermal energy from the water to cool and / or reduce the temperature of the water. Alternatively, the heat exchanger can transfer thermal energy to heat and / or increase the temperature of the water. The cooler can be any method suitable for cooling water. Non-limiting examples of suitable cooling processes include refrigeration processes, evaporative coolers, and (heat (cooling) sources have a lower temperature than water to remove heat from the water and lower the temperature of the water A heat transfer cooling system (such as a cooling device). Any of clarification, disinfection, agglomeration, aeration, filtration, sludge treatment, digestion, nutrient control, solid / liquid separation and / or polisher process, before, after and / or during one or more heating and cooling processes Both can be included. It is understood that a heat exchanger typically includes at least one heating and cooling process.

水取扱システムは、消化プロセスを含むことができあるいは含むことができない。典型例として、消化プロセスは、嫌気性あるいは好気性の消化プロセスのうちの1つである。いくつかの構成においては、消化プロセスは嫌気性あるいは好気性の消化プロセスの一方を含むことができ、嫌気性あるいは好気性の消化プロセスの他方がその後に続く。例えば、1つのそのような構成は好気性の消化プロセスであり、嫌気性の消化プロセスがその後に続く。一般的には、消化プロセスは、水に含まれている生分解性物質を破壊する微生物を含む。一部の実施形態では、生分解性の物質は標的物質を含む。さらにまた、消化プロセスは標的物質化学種を、希土類元素を含有する組成物、添加物および/または粒子あるいは微粒子によって、除去することができ、および/または解毒できる化学種に変換する。生分解性物質の嫌気性の消化は酸素がない場合に進行し、その一方で生分解性物質の好気性の消化は酸素がある場合に進行する。いくつかの水取扱システムにおいてこの消化プロセスは典型的に、生物学的段階/消化槽あるいは生物学的な処理段階/消化槽と呼ばれる。そのうえ、いくつかのシステムでは、消毒プロセスが消化プロセスを含む。   The water handling system may or may not include a digestion process. Typically, the digestion process is one of an anaerobic or aerobic digestion process. In some configurations, the digestion process can include one of an anaerobic or aerobic digestion process, followed by the other of the anaerobic or aerobic digestion process. For example, one such configuration is an aerobic digestion process, followed by an anaerobic digestion process. Generally, the digestion process involves microorganisms that destroy biodegradable substances contained in water. In some embodiments, the biodegradable substance includes a target substance. Furthermore, the digestion process converts the target chemical species into chemical species that can be removed and / or detoxified by the composition, additives and / or particles or particulates containing the rare earth elements. Anaerobic digestion of biodegradable substances proceeds in the absence of oxygen, while aerobic digestion of biodegradable substances proceeds in the presence of oxygen. In some water handling systems, this digestion process is typically referred to as a biological stage / digestion tank or a biological treatment stage / digestion tank. Moreover, in some systems, the disinfection process includes a digestion process.

水取扱システムは、栄養分制御プロセスを含むことができ、あるいは含むことができない。さらにまた、水取扱システムは1つまたは複数の栄養分制御プロセスを含むことができる。栄養分制御プロセスは典型的に窒素および/または燐の制御を含む。さらに、窒素の制御は一般的には、硝化バクテリアを含むことができる。典型例として、燐の制御は生物学的な燐の制御を指し、好ましくは藻のために栄養分として使用できる燐を制御する。
栄養分制御は典型的に、栄養分に加えて病原体や無機および合成有機組成物を含む酸素需要物質の制御に関連するプロセスを含む。栄養分制御プロセスは、消毒プロセスの前あるいは後に生じることができる。一部の実施形態において、栄養分制御プロセスは、標的物質化学種を、希土類元素を含有する組成物、添加物および/または粒子あるいは微粒子によって、除去することができおよび/または解毒できる化学種に変換する。
The water handling system may or may not include a nutrient control process. Furthermore, the water handling system can include one or more nutrient control processes. The nutrient control process typically includes nitrogen and / or phosphorus control. In addition, nitrogen control generally can include nitrifying bacteria. Typically, phosphorus control refers to biological phosphorus control, preferably controlling phosphorus that can be used as a nutrient for algae.
Nutrient control typically includes processes associated with controlling oxygen demand substances, including pathogens and inorganic and synthetic organic compositions in addition to nutrients. The nutrient control process can occur before or after the disinfection process. In some embodiments, the nutrient control process converts the target chemical species into chemical species that can be removed and / or detoxified by the rare earth-containing composition, additives, and / or particles or particulates. To do.

水取扱システムは、固体/液体分離プロセスを含むことができあるいは含むことができない。好ましくは、水取扱システムは、1つまたは複数の固体/液体分離プロセスを含む。固体/液体分離プロセスは、水などの液相から固相を分離する任意のプロセスを含むことができる。適切な固液分離プロセスの非限定的な例には、清澄化(散水濾過を含む)、濾過(上述した通り)、真空または加圧濾過、サイクロン(液体サイクロンを含む)、浮上分離、沈降分離(重力沈降分離を含む)、凝集(上述した通り)、沈澱(沈砂池を含むがこれには限定されない)、およびそれらの組み合わせが含まれる。   The water handling system may or may not include a solid / liquid separation process. Preferably, the water handling system includes one or more solid / liquid separation processes. The solid / liquid separation process can include any process that separates the solid phase from a liquid phase, such as water. Non-limiting examples of suitable solid-liquid separation processes include clarification (including sprinkling filtration), filtration (as described above), vacuum or pressure filtration, cyclone (including liquid cyclone), flotation separation, sedimentation separation. (Including gravitational settling separation), flocculation (as described above), precipitation (including but not limited to sand basins), and combinations thereof.

水取扱システムは、ポリッシャを含むことができあるいは含むことができない。ポリッシングプロセスは、微細微粒子を水から除去すること、水を軟化させるイオン交換プロセス、水のpH値の調整、またはそれらの組み合わせのうちの1つまたは複数を含むことができる。典型例として、ポリッシングプロセスは消毒ステップの後である。   The water handling system may or may not include a polisher. The polishing process can include one or more of removing fine particulates from the water, an ion exchange process that softens the water, adjusting the pH value of the water, or a combination thereof. Typically, the polishing process is after the disinfection step.

水取扱システムが典型的に、清澄、消毒、凝集、通気、ろ過、固体と液体の分離、消化、ポリッシングプロセスのうちの一または複数を含む一方で、水取扱システムは追加の処理装置を更に含むことができる。追加の処理装置には、汚水槽、反応器、清浄器、処理容器あるいはユニット、撹拌槽あるいは要素、洗浄回路、沈殿容器、分離容器あるいはユニット、沈降タンクあるいは容器、溜め池、ポンプ、冷却塔、熱交換器、弁、ボイラー、気液離器、ノズル、炭水車、その他が限定無しに含まれる。さらにまた、水取扱システムは、作動ユニットおよび/または追加の処理装置を相互に接続する導管を含む。導管には、配管、ホース、チャネル、アクアダクト、溝、その他が限定無しに含まれる。水は、導管によって、作動ユニットおよび/または追加の処理装置に/から運ばれる。さらに、各作動ユニットおよび/または追加の処理装置は、他の作動ユニットおよび/または追加の処理装置と、導管によって流体的に連通している。   While water handling systems typically include one or more of clarification, disinfection, flocculation, aeration, filtration, solid and liquid separation, digestion, and polishing processes, the water handling system further includes additional processing equipment. be able to. Additional processing equipment includes sewage tanks, reactors, purifiers, processing vessels or units, stirring vessels or elements, washing circuits, precipitation vessels, separation vessels or units, sedimentation tanks or vessels, reservoirs, pumps, cooling towers, Heat exchangers, valves, boilers, gas-liquid separators, nozzles, charcoal turbines, etc. are included without limitation. Furthermore, the water handling system includes conduits interconnecting the operating units and / or additional treatment devices. Conduits include, without limitation, piping, hoses, channels, aqua ducts, grooves, and the like. The water is carried by / to the working unit and / or the additional processing device. Further, each actuation unit and / or additional processing device is in fluid communication with other actuation units and / or additional processing devices by conduits.

標的物質
希土類元素を含有する組成物、添加物および/または粒子により処理される水性媒体は、1つまたは複数の標的物質を含むことができる。1つまたは複数の標的物質を含有する化学種は、様々な形態の(スカンジウム、イットリウムおよびランタノイド以外の)金属、半金属、および/または放射性同位元素を含むことができる。いくつかの水性媒質において、標的物質を含有する化学種には水和化金属(これに限定されるものではないが、スカンジウム、イットリウムおよびランタノイド以外の、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アクチノイド、遷移金属およびポスト遷移金属)、半金属、および/または放射性同位元素、水和化された金属、半金属、またはアニオン、カチオンあるいは、実効電荷を有しない形態の放射性同位元素のオキシ化学種(例えば、M n+あるいはMaO 、ここで0<a≦4、0<x≦4、かつ0<n≦6)、陽電気を帯びた、陰電気を帯びた、または帯電してない金属、半金属、または放射性同位元素の炭酸塩(例えばM(CO、0<c≦4かつ0<y≦4)、あるいは陽電気を帯びた、陰電気を帯びた、または帯電してない金属、半金属、または放射性同位元素の水酸基化学種(特に金属あるいは半金属の水酸化物(例えば、M(OH)、0<z≦8)、陽電気を帯びた、陰電気を帯びた、または帯電していない金属、半金属、あるいは放射性同位元素のオキシヒドロキシル種、およびそれらの混合物が限定無しに含まれる。標的物質含有化学種は、固体、溶解した化学種あるいは懸濁液の形態とすることができる。
Target Material The aqueous medium treated with the rare earth element-containing composition, additives and / or particles can include one or more target materials. Chemical species containing one or more target substances can include various forms of metals (other than scandium, yttrium and lanthanoids), metalloids, and / or radioisotopes. In some aqueous media, the species containing the target substance may be hydrated metals (but not limited to alkali metals, alkaline earth metals, actinides, transitions other than scandium, yttrium and lanthanoids) Metals and post-transition metals), metalloids, and / or radioisotopes, hydrated metals, metalloids, or anions, cations, or radioisotope oxyspecies in a form having no net charge (eg, M a O x n + or MaO x 0 , where 0 <a ≦ 4, 0 <x ≦ 4 and 0 <n ≦ 6), positively charged, negatively charged or uncharged metal , Metalloids, or radioisotope carbonates (eg, M c (CO 3 ) y , 0 <c ≦ 4 and 0 <y ≦ 4), or positively charged, negatively charged, or Or uncharged metal, metalloid, or radioisotope hydroxyl species (especially metal or metalloid hydroxides (eg M (OH) z , 0 <z ≦ 8), positively charged) Including, but not limited to, negatively charged or uncharged metals, metalloids, or radioisotope oxyhydroxyl species, and mixtures thereof Target substance-containing species include solid, dissolved species Alternatively, it can be in the form of a suspension.

一部の実施形態において、希土類元素を含む組成物は、標的物質の陰イオン、陽イオン、酸素、ヒドロキシ基、水和、またはそれらの組み合わせの化学種を除去し、上記式中、標的物質Mは5、13、22〜33、40〜52、72〜84および89〜94の原子数を有する。水和化水酸基および水和化酸素化合物(陰イオン性、中性、あるいは陽イオン性であって以下に記号MSで示される)の例には、M(HO) 、M(HO)OH(n−1)、M(OH)(n−1)M(HO)(OH) (n−2)、M(OH) (n−2)、M(HO)(OH) (n−3)、M(OH) (n−3)、M(HO)(OH) (n−4)、M(OH) (n−4)、M(HO)(OH) (n−5)、M(OH) (n−5)、M(OH) (n−6)、M(HO)(n−2)、M(HO)(O) (n−4)、M(HO)(O) (n−6)、M(HO)(O) (n−8)、M(HO)(O) (n−10)、M(HO)CO (n−2)、MCO (n−2)、M(HO)(CO (n−4)、M(CO (n−4)、M(HO)(CO (n−6)、M(CO (n−6)、M(HO)(CO (n−8)、M(CO (n−8)、M(HO)(CO (n−10)、M(CO (n−10)、M(CO (n−12)、M(HO) 、M(HO)OH(n−1)、M(HO)(OH) (n−2)、M(HO)(OH) (n−3)、M(HO)(n−2)、M(HO)(O) (n−4)、M(HO)(O) (n−6)、およびM(O) (n−8)が含まれるが、これらには限定されない。前述した化学式において、nは8以下の実数であって金属あるいは半金属Mの電荷あるいは酸化状態を表わす(例えば、Mが鉛(II)であるときにnは2であり、Mが鉛(IV)であるときにnは4である)。一般に、Mは、約8より大きくない正電荷nを有する。 In some embodiments, the composition comprising the rare earth element removes the anion, cation, oxygen, hydroxy group, hydration, or combination thereof species of the target substance, wherein the target substance M Has an atomic number of 5, 13, 22-33, 40-52, 72-84 and 89-94. Examples of hydrated hydroxyl groups and hydrated oxygen compounds (anionic, neutral, or cationic, indicated below by the symbol MS) include M (H 2 O) 6 n , M (H 2 O) 5 OH (n-1) , M (OH) (n-1) M (H 2 O) 4 (OH) 2 (n-2) , M (OH) 2 (n-2) , M ( H 2 O) 3 (OH) 3 (n-3), M (OH) 3 (n-3), M (H 2 O) 2 (OH) 4 (n-4), M (OH) 4 (n -4), M (H 2 O ) (OH) 5 (n-5), M (OH) 5 (n-5), M (OH) 6 (n-6), M (H 2 O) 5 O (N-2) , M (H 2 O) 4 (O) 2 (n-4) , M (H 2 O) 3 (O) 3 (n-6) , M (H 2 O) 2 (O) 4 (n-8), M (H 2 O) (O) 5 (n-10) M (H 2 O) 5 CO 3 (n-2), MCO 3 (n-2), M (H 2 O) 4 (CO 3) 2 (n-4), M (CO 3) 2 (n- 4) , M (H 2 O) 3 (CO 3 ) 3 (n-6) , M (CO 3 ) 3 (n-6) , M (H 2 O) 2 (CO 3 ) 4 (n-8) , M (CO 3 ) 4 (n-8) , M (H 2 O) (CO 3 ) 5 (n-10) , M (CO 3 ) 5 (n-10) , M (CO 3 ) 6 (n -12), M (H 2 O ) 4 n, M (H 2 O) 3 OH (n-1), M (H 2 O) 2 (OH) 2 (n-2), M (H 2 O) (OH) 3 (n-3 ), M (H 2 O) 3 O (n-2), M (H 2 O) 2 (O) 2 (n-4), M (H 2 O) (O) 3 (n-6), and M (O) 4 (n- 8) but are To these it is not limited. In the above chemical formula, n is a real number of 8 or less and represents the charge or oxidation state of the metal or metalloid M (for example, when M is lead (II), n is 2 and M is lead (IV ), N is 4. In general, M has a positive charge n not greater than about 8.

金属、半金属および放射性同位元素のそれぞれのためのプールベ図が図2〜図47に示される。図2〜図47は、水性溶液の異なる熱力学的状態下における標的物質の主化学種を示している。図39を参照すると、標的物質である鉛は、Pb(HO) 2+、Pb(HO)CO、Pb(HO)(CO 2+、Pb(HO)(OH)、Pb(HO)(OH) 2−、およびPb(HO)(O) 2−の化学種を有する。鉛化合物の状態(固体(s)であるか、あるいは水性(aq)であるか)は、鉛のプールベ図に示されている。典型例として、鉛は+2の酸化状態の鉛を含む。図27を参照すると、標的物質であるアンチモンは、Sb(HO)(OH) 1−、Sb(HO)(OH) 1+、Sb(HO)(OH)、Sb(HO)(OH)、およびSb(OH) 1−の化学種を有する。典型例として、アンチモンは、+5あるいは+3の酸化状態のうちの1つのアンチモンを含む。図40を参照すると、標的物質であるビスマスは、Bi(HO) 3+、Bi(HO)(OH)2+、Bi(HO)(OH) 1+、Bi(HO)(OH)、およびBi(HO)(OH) 1−の化学種を有する。典型例として、ビスマスは、+5あるいは+3の酸化状態のうちの1つのビスマスを含む。 Pool diagrams for each of the metals, metalloids and radioisotopes are shown in FIGS. 2 to 47 show the main chemical species of the target substance under different thermodynamic conditions of the aqueous solution. Referring to FIG. 39, lead as a target substance is Pb (H 2 O) 6 2+ , Pb (H 2 O) 5 CO 3 , Pb (H 2 O) 4 (CO 3 ) 2 2+ , Pb (H 2 O) 5 (OH) 2 , Pb (H 2 O) 2 (OH) 4 2− , and Pb (H 2 O) (O) 3 2− . The state of the lead compound (whether it is solid (s) or aqueous (aq) ) is shown in the lead pool diagram. Typically, lead includes lead in the +2 oxidation state. Referring to FIG. 27, antimony as a target substance is Sb (H 2 O) 2 (OH) 4 1− , Sb (H 2 O) 4 (OH) 2 1+ , Sb (H 2 O) 3 (OH). 3 , Sb (H 2 O) (OH) 5 , and Sb (OH) 6 1- species. Typically, antimony includes one of +5 or +3 oxidation states. Referring to FIG. 40, bismuth as target substances are Bi (H 2 O) 6 3+ , Bi (H 2 O) 5 (OH) 2+ , Bi (H 2 O) 4 (OH) 2 1+ , Bi (H 2 O) 3 (OH) 3 , and Bi (H 2 O) 2 (OH) 4 1- . Typically, bismuth includes one bismuth in the +5 or +3 oxidation state.

標的物質を除去するための多くの可能なメカニズムがある。正確なメカニズムは、希土類元素を含有する組成物、添加物および/または粒子あるいは微粒子の特定の形態および/または特性、標的物質の特定の形態および/または特性、媒体104のpH、媒体104のEh、媒体104の温度、媒体104の構成成分、および当業者に知られている他のパラメータを含む多くの変数によって決まり得る。   There are many possible mechanisms for removing the target material. The exact mechanism is the specific form and / or properties of the rare earth-containing composition, additives and / or particles or microparticles, the specific form and / or properties of the target substance, the pH of the medium 104, the Eh of the medium 104 May depend on a number of variables, including the temperature of the media 104, the components of the media 104, and other parameters known to those skilled in the art.

どのような理論によっても制約されることは望まないが、標的物質の陰イオンの形態は、希土類元素含有組成物との収着、沈殿、錯体、イオン結合、原子価殻間錯体(inter−valence shell complexed)(任意の1つまたは複数を交雑させたあるいは交雑していないs、p、dあるいはf軌道)、共有結合またはそれらの組み合わせのうちの1つまたは複数とすることができる。陰イオンの形態は、正味の陰電荷
を有する標的物質のオキシアニオン、ヒドロキシル、水和、またはそれらの組み合わせを含む。どのような理論によっても制約されることは望まないが、標的物質は、希土類元素を含有する組成物の微粒子の表面あるいは縁部と選択的に相互作用できる。他の理論は、それにより制約されることを我々は望まないが、陰イオン性の標的物質が希土類元素によって、実質的に不溶性の生成物を形成する。希土類元素は、実質的に水溶性の希土類元素を含有する塩類の形態、または陰イオン性の標的物質と強く収着し、結合し、化学的に反応する実質的に水不溶性の物質の形態でありえる。
Although not wishing to be bound by any theory, the anion form of the target material can be determined by sorption, precipitation, complex, ionic bond, inter-valence complex with rare earth-containing compositions. shell complexed) (any one or more hybridized or uncrossed s, p, d or f orbitals), one or more of covalent bonds or combinations thereof. Anionic forms include target substance oxyanions, hydroxyl, hydration, or combinations thereof having a net negative charge. While not wishing to be bound by any theory, the target material can selectively interact with the surface or edge of the particulates of the composition containing the rare earth element. Other theories do not wish to be constrained by it, but anionic target substances form substantially insoluble products with rare earth elements. The rare earth element is in the form of a salt containing a substantially water-soluble rare earth element or in the form of a substantially water insoluble substance that strongly sorbs, binds and chemically reacts with the anionic target substance. It can be.

どのような理論によっても制約されることは望まないが、陽イオンの形態の標的物質を除去するための多くのメカニズムがある。陽イオン性の形態は、正味の陽電荷を有している標的物質の錯体、ヒドロキシル、水和、あるいはそれらの組み合わせを含む。どのような理論によっても制約されることは望まないが、標的物質の陽イオンの形態は、希土類元素含有組成物との収着、沈殿、錯体、イオン結合、原子価殻間錯体(inter−valence shell complexed)(任意の1つまたは複数を交雑させたあるいは交雑していないs、p、dあるいはf軌道)、共有結合またはそれらの組み合わせのうちの1つまたは複数とすることができる。どのような理論によっても制約されることは望まないが、標的物質は、希土類元素を含有する組成物の微粒子の表面あるいは縁部と選択的に相互作用できる。他の理論は、それにより制約されることを我々は望まないが、陽イオン性の標的物質が希土類元素のカチオンと実質的に不溶性のおよび/または安定な生成物を形成する。   While not wishing to be bound by any theory, there are many mechanisms for removing target materials in the form of cations. Cationic forms include target substance complexes having a net positive charge, hydroxyl, hydration, or combinations thereof. While not wishing to be bound by any theory, the cation form of the target material can be determined by sorption, precipitation, complex, ionic bond, valence-intershell complex with rare earth-containing compositions. shell complexed) (any one or more hybridized or uncrossed s, p, d or f orbitals), one or more of covalent bonds or combinations thereof. While not wishing to be bound by any theory, the target material can selectively interact with the surface or edge of the particulates of the composition containing the rare earth element. Other theories do not wish to be constrained thereby, but the cationic target material forms a substantially insoluble and / or stable product with the rare earth cation.

どのような理論によっても制約されることは望まないが、標的物質を含んでいる陰イオン性、陽イオン性、あるいは、帯電していない化学種を除去するための他の可能なメカニズムは、水和水、ヒドロキシ基を含むラジカル、水酸化イオンといった化学種、あるいは混ぜ合わされ、キレート化され、または他の方法で標的物質に付着した炭酸塩化学種が、希土類元素あるいは希土類元素含有組成物に付着し、収着しおよび/または化学的に結合する化学的な実体として作用するというものである。理論によって限定されることを望まずおよび/または例証として、考えられる陽イオン性の金属あるいは半金属の吸着プロセスは、化学式(2)に示されるようなものである:   While not wishing to be bound by any theory, other possible mechanisms for removing anionic, cationic, or uncharged species containing the target substance are water Chemical species such as Japanese water, hydroxyl-containing radicals, hydroxide ions, or carbonate species that are mixed, chelated, or otherwise attached to the target substance adhere to the rare earth element or the rare earth element-containing composition. It acts as a chemical entity that sorbs and / or chemically binds. Without wishing to be limited by theory and / or by way of illustration, a possible cationic metal or metalloid adsorption process is as shown in formula (2):


希土類元素は、化学式(3)に示すように、強く収着し、結合し、化学的に反応し、または別の方法で陽イオン性の標的物質に付着する、実質的に水溶性の希土類元素含有塩の形態あるいは実質的に水不溶性物質の形態とすることができる。

The rare earth element is a substantially water-soluble rare earth element that strongly sorbs, binds, chemically reacts, or otherwise adheres to the cationic target material, as shown in chemical formula (3). It can be in the form of a contained salt or a substantially water-insoluble substance.


ここでMは、一般的に5、13、22〜33、40〜52、72〜84および89〜94、より一般的には5、13、22〜33、40〜52、56、72、80〜84、88、および90〜94のうちの1つの原子数のものである。セリア酸化物の水和水の数は「4」として示されているが、ここで理解されることは用途に応じてより多いあるいはより少ない水和水が存在することである。

Where M is generally 5, 13, 22-33, 40-52, 72-84 and 89-94, more typically 5, 13, 22-33, 40-52, 56, 72, 80. One of the number of -84, 88, and 90-94. The number of hydrated water of ceria oxide is shown as “4”, but what is understood here is that there is more or less hydrated water depending on the application.

理論によって限定されることは望まず、かつ更なる例証として、考えられる陽イオン性鉛の吸着プロセスは化学式(4)に示されるようなものとすることができる。   Without wishing to be limited by theory, and by way of further illustration, a possible cationic lead adsorption process can be as shown in formula (4).


希土類元素の陽イオンは、化学式(5)に示すように陽イオン性の標的物質と強く収着し、結合し、化学的に反応する、実質的に水溶性の希土類元素含有塩の形態または実質的に水不溶性の物質の形態とすることができる。

The cation of the rare earth element strongly sorbs, binds and chemically reacts with the cationic target substance as shown in the chemical formula (5). In the form of a water-insoluble substance.


如何なる理論によっても束縛されることは望まないが、他の可能なメカニズムは、酸化セリウム(IV)といった希土類元素含有添加物が、標的物質および/または標的物質含有化学種を酸化し得るというものである。希土類元素を含有する酸化剤と標的物質含有化学種との接触は、以下のいずれかまたは両方である。a)標的物質含有化学種との化学的な相互作用、およびb)還元された希土類元素および/または希土類元素含有酸化剤および酸化された標的物質および/または標的物質含有化学種の形成。例証として、セリウム(IV)酸化剤は、+3の酸化状態のセリウムを有する第1のセリウム含有組成物を(以下に列記する)酸化剤に接触させて、+4の酸化状態のセリウムを有する第2のセリウム含有組成物(またはセリウム(IV)酸化剤)を形成することによって形成することができる。一般的に、第2のセリウム含有組成物は酸化セリウムの粒子を含む。続いてセリウム(IV)酸化剤は、第1の(還元された)セリウム(III)含有組成を形成する標的物質あるいは標的物質含有化学種を酸化する。

While not wishing to be bound by any theory, another possible mechanism is that a rare earth-containing additive such as cerium (IV) oxide can oxidize the target substance and / or the target substance-containing species. is there. The contact between the oxidizing agent containing the rare earth element and the target substance-containing chemical species is either or both of the following. a) chemical interaction with the target substance-containing species, and b) formation of reduced rare earth elements and / or rare earth element-containing oxidants and oxidized target substances and / or target substance-containing species. Illustratively, a cerium (IV) oxidant is obtained by contacting a first cerium-containing composition having cerium in the +3 oxidation state with an oxidant (listed below) to provide a second cerium in the +4 oxidation state. Of the cerium-containing composition (or cerium (IV) oxidant). Generally, the second cerium-containing composition comprises cerium oxide particles. The cerium (IV) oxidant then oxidizes the target substance or target substance-containing species that forms the first (reduced) cerium (III) -containing composition.

正確なメカニズムにかかわらず、希土類元素含有添加物と標的物質含有化学種との接触は、希土類元素および標的物質を含有する生成物を形成する。希土類元素および標的物質を含有する生成物は、水に溶解した物質または水に含まれる固体物質あるいは水から分離した固体物質相の形態であることができる。固体の希土類元素および標的物質を含有する生成物は、沈殿物、水に懸濁した固体粒子、凝集した固体粒子、およびそれらの組み合わせであることができる。   Regardless of the exact mechanism, contact of the rare earth-containing additive with the target substance-containing species forms a product containing the rare earth element and the target substance. The product containing the rare earth element and the target substance can be in the form of a substance dissolved in water, a solid substance contained in water or a solid substance phase separated from water. The product containing the solid rare earth element and the target material can be a precipitate, solid particles suspended in water, agglomerated solid particles, and combinations thereof.

図2〜図47の先行技術のプールベダイヤグラムから分かるように、溶液中の金属あるいは半金属の主要化学種はpHおよびEhによって決まる。これらの値は一般的に、水が電気化学的に安定であって標的物質が溶解した(固体でない)化学種であるように選択される。鉛の陽イオンの形態は、例えば、典型的に、ただし必然的ではないが、約pH7未満のpH値および約+1V未満の電位の水性媒質中で主要化学種として存在する。後述するように、溶液中に存在する金属あるいは半金属の形態、したがって、希土類元素を含有する組成物、添加物および/または粒子あるいは微粒子との処理によって、金属あるいは半金属を沈殿、収着、あるいは別の方法で水性媒体から取り除くこと、および/または無害化することの有効性は、媒体のpHおよびEhの一方または両方を調整することによって実質的に高めることができる。ここで理解できることは、標的物質の沈殿、収着あるいは除去の有効性を様々なpHおよびEh値について図示してきたが、pHおよびEhの一方または両方を調整する概念は、干渉物質を含む、標的物質を含有する金属および/または半金属以外の構成要素を効果的に取り除き、および/または水性溶液を解毒するために適用できることである。   As can be seen from the prior art pool diagrams of FIGS. 2 to 47, the major species of metal or metalloid in solution is determined by pH and Eh. These values are generally selected so that water is electrochemically stable and the target substance is a dissolved (non-solid) species. The cation form of lead, for example, is typically but not necessarily present as a major species in an aqueous medium with a pH value of less than about pH 7 and a potential of less than about + 1V. As described below, the form of the metal or metalloid present in the solution, and thus precipitation or sorption of the metal or metalloid by treatment with the composition, additives and / or particles or fine particles containing rare earth elements, Alternatively, the effectiveness of otherwise removing from an aqueous medium and / or detoxifying can be substantially increased by adjusting one or both of the pH and Eh of the medium. What can be understood here is that the effectiveness of precipitation, sorption or removal of the target substance has been illustrated for various pH and Eh values, but the concept of adjusting one or both of pH and Eh includes targets that contain interfering substances. It can be applied to effectively remove components other than metals and / or metalloids containing substances and / or detoxify aqueous solutions.

一部の実施形態によると、標的物質は、選択されたpH値を有する水性媒質から除去される。一般的には、水性媒質の選択されたpH値は、約pH0〜約pH14とすることができ、より一般的には水性媒質のpHは約pH1〜約pH13とすることができ、さらにより一般的には水性媒質のpHは約pH2〜約pH12とすることができ、さらにより一般的には水性媒質のpHは約pH3〜約pH11とすることができ、その上さらにより一般的には水性媒質のpHは約pH4〜約pH10とすることができ、なおその上さらにより一般的には水性媒質のpHは、約pH5〜約pH9とすることができ、または、なおその上さらにより一般的には水性媒質のpHは約pH6〜約pH8とすることができる。   According to some embodiments, the target material is removed from an aqueous medium having a selected pH value. In general, the selected pH value of the aqueous medium can be about pH 0 to about pH 14, more typically the pH of the aqueous medium can be about pH 1 to about pH 13, and even more common In particular, the pH of the aqueous medium can be about pH 2 to about pH 12, and even more typically the pH of the aqueous medium can be about pH 3 to about pH 11, and even more typically aqueous. The pH of the medium can be from about pH 4 to about pH 10, and even more typically the pH of the aqueous medium can be from about pH 5 to about pH 9, or still more common. In this case, the pH of the aqueous medium can be about pH 6 to about pH 8.

一実施形態において、水性媒質は、典型的に約pH6〜約pH9の選択されたpH値を有し、そしてより典型的には水性媒質は約pH6.5〜約pH8.5のpH値を有する。
一般的には他の実施形態において、水性媒質は約pH0という選択されたpHを有し、より一般的には約pH1という選択されたpHを有し、さらにより一般的には約pH2という選択されたpHを有し、それでもさらにより一般的には約pH3という選択されたpHを有し、なおそれでもさらにより一般的には約pH4という選択されたpHを有し、実質的に酸性であり得る。他の実施形態ではさらにより一般的には、水性媒質は、約pH5という選択されたpHを有し、より一般的には約pH6という選択されたpHを有し、さらにより一般的には約pH7という選択されたpHを有し、なおさらにより一般的には約pH8という選択されたpHを有し、または、それでもなおさらにより一般的には約pH9という選択されたpHを有し、実質的に中性であり得る。他の実施形態においては一般的には、水性媒質は、約pH10という選択されたpHを有し、より一般的には約pH11という選択されたpHを有し、さらにより一般的には約pH12という選択されたpHを有し、その上さらにより一般的には約pH13という選択されたpHを有し、またはなおその上さらにより一般的には約pH14という選択されたpHを有し、実質的にアルカリ性であり得る。
In one embodiment, the aqueous medium typically has a selected pH value of about pH 6 to about pH 9, and more typically the aqueous medium has a pH value of about pH 6.5 to about pH 8.5. .
In general, in other embodiments, the aqueous medium has a selected pH of about pH 0, more typically a selected pH of about pH 1, and even more typically a selection of about pH 2. Still having a selected pH of about pH 3 and even more generally still having a selected pH of about pH 4 and being substantially acidic. obtain. In other embodiments, even more generally, the aqueous medium has a selected pH of about pH 5, more typically a selected pH of about pH 6, and even more typically about having a selected pH of pH 7, still more typically having a selected pH of about pH 8, or still more typically having a selected pH of about pH 9, Can be neutral. In other embodiments, typically, the aqueous medium has a selected pH of about pH 10, more typically a selected pH of about pH 11, and even more typically about pH 12 Has a selected pH of about pH 13, or even more typically has a selected pH of about pH 14, and even more typically has a selected pH of about pH 14, May be alkaline.

一部の実施形態によると、標準水素電極(SHE)などの標準化された基準電極に関して選択されたEh値を有する水性媒質から標的物質が除去される。一般的には、水性媒体の選択されたEhは、少なくとも約−0.5V、より一般的には少なくとも約−0.4V、より一般的には少なくとも約−0.3V、より一般的には少なくとも約−0.2V、より一般的には少なくとも約−0.1V、より一般的には少なくとも約0V、より一般的には少なくとも約0.1V、より一般的には少なくとも約0.2V、より一般的には少なくとも約0.3V、より一般的には少なくとも約0.4V、より一般的には少なくとも約0.5Vである。一般的には、水性媒体の選択されるEhは、水が電気化学的に安定でないレベル未満であり、より一般的には約1.7V以下、より一般的には約1.6V以下、よ
り一般的には約1.5V以下、より一般的には約1.4V以下、より一般的には約1.3V以下、より一般的には約1.2V以下、より一般的には約1.1V以下、より一般的には約1.0V以下、より一般的には約0.9V以下、より一般的には約0.8V以下、およびより一般的には約0.7V以下である。
According to some embodiments, target material is removed from an aqueous medium having an Eh value selected with respect to a standardized reference electrode, such as a standard hydrogen electrode (SHE). Generally, the selected Eh of the aqueous medium is at least about -0.5V, more typically at least about -0.4V, more typically at least about -0.3V, more typically At least about −0.2V, more typically at least about −0.1V, more usually at least about 0V, more usually at least about 0.1V, more usually at least about 0.2V, More typically at least about 0.3V, more typically at least about 0.4V, and more typically at least about 0.5V. Generally, the selected Eh of the aqueous medium is below a level where the water is not electrochemically stable, more typically less than about 1.7V, more typically less than about 1.6V, and more Generally less than about 1.5V, more typically less than about 1.4V, more usually less than about 1.3V, more usually less than about 1.2V, more usually less than about 1V. .1V or less, more typically about 1.0V or less, more typically about 0.9V or less, more typically about 0.8V or less, and more typically about 0.7V or less. .

不溶性の希土類元素および標的物質を含有する生成物の標的物質に対する希土類元素の比率はまた、溶液のpHおよび/またはEh値に応じて変化する。言い換えると、標的物質に対する希土類元素の比率が1未満である希土類元素は、標的物質に対する希土類元素の比率が1または1より大きい希土類元素よりも、標的物質のより大きなモル除去容量を有している。一部の実施形態においては、pH値がより大きくなると標的物質に対する希土類元素の比率がより大きい。他の実施形態においては、pHがより大きくなると標的物質に対する希土類元素の比率はより小さくなる。さらに他の実施形態においては、pH値の範囲を上回ると、標的物質に対する希土類元素の比率は実質的に不変である。一部の実施形態においては、約pH−2以下のpH値において、約pH−1を超えるpH値において、約pH0を超えるpH値において、約pH1を超えるpH値において、約pH2を超えるpH値において、約pH3を超えるpH値において、約pH4を超えるpH値において、約pH5を超えるpH値において、約pH6を超えるpH値において、約pH7を超えるpH値において、約pH8を超えるpH値において、約pH9を超えるpH値において、約pH10を超えるpH値において、約pH11を超えるpH値において、約pH12を超えるpH値において、約pH13を超えるpH値において、または約pH14を超えるpH値において、標的物質に対する希土類元素の比率は約0.1以下であり、標的物質に対する希土類元素の比率は約0.2以下であり、標的物質に対する希土類元素の比率は約0.3以下であり、標的物質に対する希土類元素の比率は約0.4以下であり、標的物質に対する希土類元素の比率は約0.5以下であり、標的物質に対する希土類元素の比率は約0.6以下であり、標的物質に対する希土類元素の比率は約0.7以下であり、標的物質に対する希土類元素の比率は約0.8以下であり、標的物質に対する希土類元素の比率は約0.9以下であり、標的物質に対する希土類元素の比率は約1.0以下であり、標的物質に対する希土類元素の比率は約1.1以下であり、標的物質に対する希土類元素の比率は約1.2以下であり、標的物質に対する希土類元素の比率は約1.3以下であり、標的物質に対する希土類元素の比率は約1.4以下であり、標的物質に対する希土類元素の比率は約1.5以下であり、標的物質に対する希土類元素の比率は約1.6以下であり、標的物質に対する希土類元素の比率は約1.7以下であり、標的物質に対する希土類元素の比率は約1.8以下であり、標的物質に対する希土類元素の比率は約1.9以下であり、標的物質に対する希土類元素の比率は約1.9以下であり、あるいは標的物質に対する希土類元素の比率は約2.0以下である。   The ratio of the rare earth element to the target substance of the product containing the insoluble rare earth element and the target substance also varies depending on the pH and / or Eh value of the solution. In other words, a rare earth element with a rare earth element ratio of less than 1 to the target material has a larger molar removal capacity of the target substance than a rare earth element with a rare earth element ratio of 1 or greater than 1. . In some embodiments, the higher the pH value, the greater the ratio of rare earth element to target material. In other embodiments, the ratio of the rare earth element to the target material decreases as the pH increases. In yet other embodiments, the ratio of the rare earth element to the target material is substantially unchanged above the pH value range. In some embodiments, at pH values below about pH-2, at pH values above about pH-1, at pH values above about pH 0, at pH values above about pH 1 and above pH values above about pH 2. In pH values above about pH 3, at pH values above about pH 4, at pH values above about pH 5, at pH values above about pH 6, at pH values above about pH 7, at pH values above about pH 8, Target at pH values above about pH 9, at pH values above about pH 10, at pH values above about pH 11, at pH values above about pH 12, at pH values above about pH 13, or at pH values above about pH 14. The ratio of the rare earth element to the substance is about 0.1 or less, and the rare earth element to the target substance The ratio of the rare earth element to the target substance is about 0.3 or less, the ratio of the rare earth element to the target substance is about 0.4 or less, and the ratio of the rare earth element to the target substance Is about 0.5 or less, the ratio of the rare earth element to the target substance is about 0.6 or less, the ratio of the rare earth element to the target substance is about 0.7 or less, and the ratio of the rare earth element to the target substance is about The ratio of the rare earth element to the target substance is about 0.9 or less, the ratio of the rare earth element to the target substance is about 1.0 or less, and the ratio of the rare earth element to the target substance is about 1. 1 or less, the ratio of the rare earth element to the target substance is about 1.2 or less, the ratio of the rare earth element to the target substance is about 1.3 or less, and the ratio of the rare earth element to the target substance is about 1.4. The ratio of the rare earth element to the target substance is about 1.5 or less, the ratio of the rare earth element to the target substance is about 1.6 or less, and the ratio of the rare earth element to the target substance is about 1.7 or less. And the ratio of the rare earth element to the target substance is about 1.8 or less, the ratio of the rare earth element to the target substance is about 1.9 or less, and the ratio of the rare earth element to the target substance is about 1.9 or less, Alternatively, the ratio of the rare earth element to the target substance is about 2.0 or less.

一部の実施形態では、水のpH値が約−2以下の場合、水のpH値が約−1を超える場合、水のpH値が約0を超える場合、水のpH値が約1を超える場合、水のpH値が約2を超える場合、水のpH値が約3を超える場合、水のpH値が約4を超える場合、水のpH値が約5を超える場合、水のpH値が約6を超える場合、水のpH値が約7を超える場合、水のpH値が約8を超える場合、水のpH値が約9を超える場合、水のpH値が約10を超える場合、水のpH値が約11を超える場合、水のpH値が約12を超える場合、水のpH値が約13を超える場合、または水のpH値が約14を超える場合、希土類元素と標的物質の比率は約0.1以下、希土類元素と標的物質の比率は約0.2以下、希土類元素と標的物質の比率は約0.3以下、希土類元素と標的物質の比率は約0.4以下、希土類元素と標的物質の比率は約0.5以下、希土類元素と標的物質の比率は約0.6以下、希土類元素と標的物質の比率は約0.7以下、希土類元素と標的物質の比率は約0.8以下、希土類元素と標的物質の比率は約0.9以下、希土類元素と標的物質の比率は約1.0以下、希土類元素と標的物質の比率は約1.1以下、希土類元素と標的物質の比率は約1.2以下、希土類元素と標的物質の比率は約1.3以下、希土類元素と標的物質の比
率は約1.4以下、希土類元素と標的物質の比率は約1.5以下、希土類元素と標的物質の比率は約1.6以下、希土類元素と標的物質の比率は約1.7以下、希土類元素と標的物質の比率は約1.8以下、希土類元素と標的物質の比率は約1.9以下、希土類元素と標的物質の比率は約1.9以下、または希土類元素と標的物質の比率は約2.0以下である。
In some embodiments, when the pH value of water is about −2 or less, when the pH value of water is greater than about −1, when the pH value of water is greater than about 0, the pH value of water is about 1. If the pH value of the water exceeds about 2, the pH value of the water exceeds about 3, the pH value of the water exceeds about 4, the pH value of the water exceeds about 5, the pH of the water When the value exceeds about 6, when the pH value of water exceeds about 7, when the pH value of water exceeds about 8, when the pH value of water exceeds about 9, the pH value of water exceeds about 10. And when the pH value of water exceeds about 11, the pH value of water exceeds about 12, the pH value of water exceeds about 13, or the pH value of water exceeds about 14, The ratio of the target substance is about 0.1 or less, the ratio of the rare earth element to the target substance is about 0.2 or less, and the ratio of the rare earth element to the target substance is about 0.00. Below, the ratio of rare earth element to target substance is about 0.4 or less, the ratio of rare earth element to target substance is about 0.5 or less, the ratio of rare earth element to target substance is about 0.6 or less, The ratio is about 0.7 or less, the ratio of the rare earth element to the target substance is about 0.8 or less, the ratio of the rare earth element to the target substance is about 0.9 or less, the ratio of the rare earth element to the target substance is about 1.0 or less, The ratio of the rare earth element to the target substance is about 1.1 or less, the ratio of the rare earth element to the target substance is about 1.2 or less, the ratio of the rare earth element to the target substance is about 1.3 or less, and the ratio of the rare earth element to the target substance is About 1.4 or less, ratio of rare earth element to target substance is about 1.5 or less, ratio of rare earth element to target substance is about 1.6 or less, ratio of rare earth element to target substance is about 1.7 or less, rare earth element The ratio between the target substance and the target substance is about 1.8 or less, and the ratio between the rare earth element and the target substance is 1.9, the ratio of the rare earth element and the target substance is about 1.9 or less, or the ratio of the rare earth element and the target substance is about 2.0 or less.

希土類元素を含有する組成物、添加物、および/または粒子もしくは粒子状物質としてのCeOでは、除去能力が約0.1mgの標的物質/gREO(例えば、CeO)以下となることもある。この場合、希土類元素と標的物質の比率は、2よりも著しく大きくなり得る。例えば、0.1mgは0.0001gであるので、1gのCeO/0.0001gの標的物質=10,000となる。このような実施形態では、水のpH値が約pH−2以下の場合、水のpH値が約pH−1を超える場合、水のpH値が約pH0を超える場合、水のpH値が約pH1を超える場合、水のpH値が約pH2を超える場合、水のpH値が約pH3を超える場合、水のpH値が約pH4を超える場合、水のpH値が約pH5を超える場合、水のpH値が約pH6を超える場合、水のpH値が約pH7を超える場合、水のpH値が約pH8を超える場合、水のpH値が約pH9を超える場合、水のpH値が約pH10を超える場合、水のpH値が約pH11を超える場合、水のpH値が約pH12を超える場合、水のpH値が約pH13を超える場合、または水のpH値が約pH14を超える場合、希土類元素と標的物質の比率は通常約50,000以下、希土類元素と標的物質の比率は通常約47,500以下、希土類元素と標的物質の比率は通常約45,000以下、希土類元素と標的物質の比率は通常約42,500以下、希土類元素と標的物質の比率は通常約40,000以下、希土類元素と標的物質の比率は通常約37,500以下、希土類元素と標的物質の比率は通常約35,000以下、希土類元素と標的物質の比率は通常約35,000以下、希土類元素と標的物質の比率は通常約32,500以下、希土類元素と標的物質の比率は通常約30,000以下、希土類元素と標的物質の比率は通常約37,500以下、希土類元素と標的物質の比率は通常約35,000以下、希土類元素と標的物質の比率は通常約32,500以下、希土類元素と標的物質の比率は通常約30,000以下、希土類元素と標的物質の比率は通常約27,500以下、希土類元素と標的物質の比率は通常約25,000以下、希土類元素と標的物質の比率は通常約22,500以下、または希土類元素と標的物質の比率は通常約20,000以下である。 CeO 2 as a composition, additive, and / or particle or particulate material containing rare earth elements may have a removal capacity of about 0.1 mg target material / gREO (eg, CeO 2 ) or less. In this case, the ratio between the rare earth element and the target substance can be significantly greater than 2. For example, since 0.1 mg is 0.0001 g, 1 g of CeO 2 /0.0001 g of target substance = 10,000. In such embodiments, when the pH value of water is about pH-2 or less, when the pH value of water exceeds about pH-1, when the pH value of water exceeds about pH 0, the pH value of water is about When the pH value exceeds 1, the pH value of water exceeds about pH 2, the pH value of water exceeds about pH 3, the pH value of water exceeds about pH 4, the pH value of water exceeds about pH 5, When the pH value of water exceeds about pH 6, when the pH value of water exceeds about pH 7, when the pH value of water exceeds about pH 8, when the pH value of water exceeds about pH 9, the pH value of water is about pH 10 , When the pH value of water exceeds about pH 11, when the pH value of water exceeds about pH 12, when the pH value of water exceeds about pH 13, or when the pH value of water exceeds about pH 14, The ratio of element to target substance is usually about 50,000 The ratio of the rare earth element to the target substance is usually about 47,500 or less, the ratio of the rare earth element to the target substance is usually about 45,000 or less, the ratio of the rare earth element to the target substance is usually about 42,500 or less, The ratio of the target substance is usually about 40,000 or less, the ratio of the rare earth element to the target substance is usually about 37,500 or less, the ratio of the rare earth element to the target substance is usually about 35,000 or less, and the ratio of the rare earth element to the target substance is Usually about 35,000 or less, the ratio of the rare earth element to the target substance is usually about 32,500 or less, the ratio of the rare earth element to the target substance is usually about 30,000 or less, and the ratio of the rare earth element to the target substance is usually about 37,500. Hereinafter, the ratio of the rare earth element to the target substance is usually about 35,000 or less, the ratio of the rare earth element to the target substance is usually about 32,500 or less, and the ratio of the rare earth element to the target substance is usually about 3 The ratio between the rare earth element and the target substance is usually about 27,500 or less, the ratio between the rare earth element and the target substance is usually about 25,000 or less, and the ratio between the rare earth element and the target substance is usually about 22,500 or less, or The ratio between the rare earth element and the target substance is usually about 20,000 or less.

標的物質および標的物質含有種の濃度は、無数の要素に応じて変化し得る。例えば、これらの一方または両方の濃度は、通常少なくとも約5ppm、通常少なくとも約50ppm、通常少なくとも約100ppm、通常少なくとも約500ppm、通常少なくとも約1,000ppm、通常少なくとも約5,000ppm、通常少なくとも約10,000ppm、および通常少なくとも約100,000ppmであり得る。   The concentration of the target substance and the target substance-containing species can vary depending on a myriad of factors. For example, one or both of these concentrations are typically at least about 5 ppm, usually at least about 50 ppm, usually at least about 100 ppm, usually at least about 500 ppm, usually at least about 1,000 ppm, usually at least about 5,000 ppm, usually at least about 10, 000 ppm, and usually at least about 100,000 ppm.

媒体の前処理
ステップ108では、媒体104は任意に前処理されて、標的物質の選択された主化学種を生成する。一般に選択された主化学種は、媒体104内の主化学種ではなく、希土類元素を含有する組成物、添加物、および/または粒子状物質によって、より有効に除去される。例えば、標的物質のより効果的な除去および無害化の両方、またはいずれか一方により、EhまたはpHの値のうちの1つまたは複数が変わることもある。例えば、Ehが約−0.3よりも小さい(より負電位の)場合、鉛の主化学種は、元素(Pb)である。水溶液のEhを高め、pHを変えることにより、鉛の主化学種は、Pb(HO) 2+、Pb(HO)CO、Pb(HO)(CO 2+、Pb(HO)(OH)、またはPb(HO)(OH) 2−のうちの1つまたは複数となり得る。明らかなように、pHは、水素イオンの活量の尺度であり、他方Ehは、電気化学(酸化/還元)ポテンシャルの尺度である。
In a media pretreatment step 108, the media 104 is optionally pretreated to produce the selected main species of the target substance. Generally selected main chemical species are more effectively removed by the rare earth element-containing composition, additives, and / or particulate matter rather than the main chemical species in the medium 104. For example, one or more of the Eh or pH values may change due to more effective removal and / or detoxification of the target substance. For example, when Eh is less than about −0.3 (more negative potential), the main species of lead is the element (Pb S ). By increasing the Eh of the aqueous solution and changing the pH, the main chemical species of lead are Pb (H 2 O) 6 2+ , Pb (H 2 O) 5 CO 3 , Pb (H 2 O) 4 (CO 3 ) 2. It can be one or more of 2+ , Pb (H 2 O) 5 (OH) 2 , or Pb (H 2 O) 2 (OH) 4 2− . As is apparent, pH is a measure of hydrogen ion activity, while Eh is a measure of electrochemical (oxidation / reduction) potential.

使用される前処理の種類は、適用に応じて変わり得る。
一用途においては、酸、酸等価体、塩基、または塩基等価体が添加されて、所望のpH値にpHを調整する。酸または酸等価体の例には、鉱酸、スルホン酸、カルボン酸、カルボン酸のビニローグ、核酸、およびこれらの混合物などの一塩基酸および多塩基酸が含まれる。塩基または塩基等価体の例には、強塩基(水酸化カリウム、水酸化バリウム、水酸化セシウム、水酸化ナトリウム、水酸化ストロンチウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化リチウム、水酸化ルビジウムなど)、超強塩基、炭酸塩、アンモニア、水酸化物、金属酸化物(特に、アルコキシド)、および弱酸の対アニオンが含まれる。
The type of pretreatment used can vary depending on the application.
In one application, an acid, acid equivalent, base, or base equivalent is added to adjust the pH to the desired pH value. Examples of acids or acid equivalents include monobasic and polybasic acids such as mineral acids, sulfonic acids, carboxylic acids, vinylogs of carboxylic acids, nucleic acids, and mixtures thereof. Examples of bases or base equivalents include strong bases (potassium hydroxide, barium hydroxide, cesium hydroxide, sodium hydroxide, strontium hydroxide, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, lithium hydroxide, rubidium hydroxide, etc.) , Super strong bases, carbonates, ammonia, hydroxides, metal oxides (especially alkoxides) and weak acid counter anions.

一用途においては、酸化還元反応は、Eh値を調整するのに使用され得る。Ehは、媒体104の酸化電位または還元電位の尺度である。酸化電位または還元電位は、通常、起電力またはEMFと呼ばれる。EMFは一般に、標準参照電極に対して測定される。標準参照電極の非限定的な例をいくつか挙げるならば、水素電極(通常SHEと呼ばれる)、銅/硫酸銅電極、および銀/塩化銀電極がある。   In one application, a redox reaction can be used to adjust the Eh value. Eh is a measure of the oxidation potential or reduction potential of the medium 104. The oxidation potential or reduction potential is usually called electromotive force or EMF. EMF is generally measured against a standard reference electrode. Some non-limiting examples of standard reference electrodes include a hydrogen electrode (usually called SHE), a copper / copper sulfate electrode, and a silver / silver chloride electrode.

一変形例においては、標的物質または標的物質含有種は、酸化剤と接触させることによって、標的物質または標的物質含有種を酸化する。酸化剤は、化学酸化剤、酸化プロセス、またはこれらの組み合わせを含んでいてもよい。   In one variation, the target substance or target substance-containing species oxidizes the target substance or target substance-containing species by contacting with the oxidizing agent. The oxidant may include a chemical oxidant, an oxidation process, or a combination thereof.

化学酸化剤は、元素形態または化合物形態の化学組成を備える。化学酸化剤は、標的物質または標的物質含有種から電子を受け取る。電子を受け取る際、酸化剤は還元されて、酸化剤の還元型を形成する。好ましい化学酸化剤の非限定的な例は、塩素、クロロアミン、二酸化塩素、次亜塩素酸塩、トリハロメタン、ハロ酢酸、オゾン、過酸化水素、過酸化化合物、次亜臭素酸、ブロモアミン、次亜臭素酸塩、次亜塩素酸、イソシアヌレート、トリクロロ−s−トリアジントリオン、ヒダントイン、ブロモクロロ−ジメチルヒダントイン、1−ブロモ−3−クロロ−5,5−ジメチルヒダントイン、1,3−ジクロロ−5,5−ジメチルヒダントイン、二酸化硫黄、重硫酸塩、およびこれらの組み合わせである。一部の構成では、1つまたは複数の次の化学組成、臭素、一塩化臭素、過マンガン酸塩フェノール、アルコール、オキシアニオン、亜ヒ酸塩、クロム酸塩、トリクロロイソシアヌル酸、および界面活性剤は、標的物質または標的物質含有種を酸化させるとさらに考えられている。化学酸化剤は、「オキシダント」または「酸化性物質」とさらに呼ばれることもある。   A chemical oxidant comprises a chemical composition in elemental or compound form. The chemical oxidant receives electrons from the target substance or the target substance-containing species. Upon receiving electrons, the oxidant is reduced to form a reduced form of the oxidant. Non-limiting examples of preferred chemical oxidants are chlorine, chloroamine, chlorine dioxide, hypochlorite, trihalomethane, haloacetic acid, ozone, hydrogen peroxide, peroxy compounds, hypobromite, bromoamine, hypobromine Acid salt, hypochlorous acid, isocyanurate, trichloro-s-triazinetrione, hydantoin, bromochloro-dimethylhydantoin, 1-bromo-3-chloro-5,5-dimethylhydantoin, 1,3-dichloro-5,5- Dimethylhydantoin, sulfur dioxide, bisulfate, and combinations thereof. In some configurations, one or more of the following chemical compositions: bromine, bromine monochloride, permanganate phenol, alcohol, oxyanion, arsenite, chromate, trichloroisocyanuric acid, and surfactant Is further thought to oxidize target substances or target substance-containing species. Chemical oxidants may be further referred to as “oxidants” or “oxidizing substances”.

酸化プロセスは、単独または化学酸化剤と組み合わせた物理的プロセスを備える。酸化プロセスは、標的物質または標的物質含有種から電子を取り去る、または電子を取り去るのを助ける、またはこれらを組み合わせる。酸化プロセスの非限定的な例は、電磁エネルギー、紫外線、熱エネルギー、超音波エネルギー、およびガンマ線である。   The oxidation process comprises a physical process, alone or in combination with a chemical oxidant. The oxidation process removes electrons from the target substance or target substance-containing species, or helps to remove electrons, or a combination thereof. Non-limiting examples of oxidation processes are electromagnetic energy, ultraviolet light, thermal energy, ultrasonic energy, and gamma rays.

別の変形では、標的物質または標的物質含有種は、還元剤と接触させることによって、標的物質または標的物質含有種を還元する。酸化剤は、化学酸化剤、酸化プロセス、またはこれらの組み合わせを含んでいてもよい。   In another variation, the target substance or target substance-containing species reduces the target substance or target substance-containing species by contacting with the reducing agent. The oxidant may include a chemical oxidant, an oxidation process, or a combination thereof.

化学還元剤は、元素形態または化合物形態の化学組成を備える。化学還元剤は、標的物質または標的物質含有種に電子を供与する。電子を供与する際、還元剤は酸化されて、酸化剤の酸化型を形成する。好ましい化学還元剤の非限定的な例は、水素化アルミニウムリチウム、発生期(原子状)水素、ナトリウムアマルガム、水素化ホウ素ナトリウム、2価の錫イオンを含む化合物、亜硫酸塩化合物、ヒドラジン、亜鉛−水銀アマルガム、水素化ジイソブチルアルミニウム、リンドラー触媒、シュウ酸、ギ酸、アスコルビン酸、亜リン酸塩、次亜リン酸塩、亜リン酸、ジチオスレイトール、および2価の鉄イオンを含む化合
物である。化学還元剤は、「還元体」または「還元剤」とさらに呼ばれることもある。
A chemical reducing agent has a chemical composition in elemental or compound form. The chemical reducing agent donates electrons to the target substance or the target substance-containing species. When donating electrons, the reducing agent is oxidized to form an oxidized form of the oxidizing agent. Non-limiting examples of preferred chemical reducing agents include lithium aluminum hydride, nascent (atomic) hydrogen, sodium amalgam, sodium borohydride, compounds containing divalent tin ions, sulfites, hydrazine, zinc- Mercury amalgam, diisobutylaluminum hydride, Lindlar catalyst, oxalic acid, formic acid, ascorbic acid, phosphite, hypophosphite, phosphorous acid, dithiothreitol, and compounds containing divalent iron ions. A chemical reducing agent may be further referred to as a “reduced form” or “reducing agent”.

酸化還元プロセスは、単独または化学酸化剤と組み合わせた物理的プロセスであり、標的物質または標的物質含有種に対して電子を授受する。酸化プロセスの非限定的な例は、電磁エネルギー、紫外線、熱エネルギー、超音波エネルギー、ガンマ線、および生物学的プロセスである。   The oxidation-reduction process is a physical process alone or in combination with a chemical oxidant, and transfers electrons to a target substance or a target substance-containing species. Non-limiting examples of oxidation processes are electromagnetic energy, ultraviolet light, thermal energy, ultrasonic energy, gamma radiation, and biological processes.

一変形例においては、媒体は、塩素、臭素、ヨウ素、またはこれらの酸、塩基もしくは塩などのハロゲン化された化学種と接触される。明らかなように、ハロゲンは、媒体のEhに影響を与える。一部の構成では、ハロゲンは、水媒体のpH値に影響を与え得る。   In one variation, the medium is contacted with a halogenated species such as chlorine, bromine, iodine, or acids, bases or salts thereof. As is apparent, the halogen affects the Eh of the medium. In some configurations, the halogen can affect the pH value of the aqueous medium.

標的物質もしくは標的物質含有種の除去、ならびに/あるいは、媒体のpHおよび/またはEhの調整を損ない得る化学種を媒体から除去するために、その他の種類の前処理を用いてもよい。   Other types of pre-treatments may be used to remove target species or target species-containing species and / or chemical species from the media that may impair the pH and / or Eh adjustment of the media.

前処理プロセスは、清澄化、消毒、凝固、曝気、濾過、固液分離、消化、および仕上げのプロセスのうちの1つまたは複数を備え得る。より具体的には、前処理プロセスは、清澄化、消毒、凝固、曝気、濾過、固液分離、消化、および仕上げのプロセスのうちの1つを通常備え、清澄化、消毒、凝固、曝気、濾過、固液分離、消化、および仕上げのプロセスのうちの任意の2つを順不同に通常備え、さらに、清澄化、消毒、凝固、曝気、濾過、固液分離、消化、および仕上げのプロセスのうちの任意の3つを順不同に通常備え、さらに、清澄化、消毒、凝固、曝気、濾過、固液分離、消化、および仕上げのプロセスのうちの任意の4つを順不同に通常備え、さらに、清澄化、消毒、凝固、曝気、濾過、固液分離、消化、および仕上げのプロセスのうちの任意の5つを順不同に通常備え、さらに、清澄化、消毒、凝固、曝気、濾過、固液分離、消化、および仕上げのプロセスのうちの任意の6つを順不同に通常備え、さらに、清澄化、消毒、凝固、曝気、濾過、固液分離、消化、および仕上げのプロセスのうちの任意の7つを順不同に通常備え、さらに、清澄化、消毒、凝固、曝気、濾過、固液分離、消化、および仕上げのプロセスのうちの任意の8つを順不同に通常備え、さらに、清澄化、消毒、凝固、曝気、濾過、固液分離、消化、および仕上げのプロセスのうちの任意の9つを順不同に通常備え、さらに、清澄化、消毒、凝固、曝気、濾過、固液分離、消化、および仕上げのプロセスのうちの任意の10を順不同に通常備え、さらに、清澄化、消毒、凝固、曝気、濾過、固液分離、消化、および仕上げのプロセスのうちの任意の11を順不同に通常備え、さらに、清澄化、消毒、凝固、曝気、濾過、固液分離、消化、および仕上げのプロセスのうちのそれぞれを順不同に通常備え得る。一部の構成では、前処理は、追加の水処理システムのプロセス用装置のうちの1つまたは複数によって処理するステップを備えてもよい、またはさらに備えてもよい。   The pretreatment process may comprise one or more of clarification, disinfection, coagulation, aeration, filtration, solid-liquid separation, digestion, and finishing processes. More specifically, the pretreatment process typically comprises one of the following processes: clarification, disinfection, coagulation, aeration, filtration, solid-liquid separation, digestion, and finishing, and clarification, disinfection, coagulation, aeration, Typically, any two of filtration, solid-liquid separation, digestion, and finishing processes are usually provided in random order, and also among clarification, disinfection, coagulation, aeration, filtration, solid-liquid separation, digestion, and finishing processes. Any three of these are usually provided in random order, and any four of the clarification, disinfection, coagulation, aeration, filtration, solid-liquid separation, digestion, and finishing processes are usually provided in random order, and It is usually equipped with any five of randomization, disinfection, coagulation, aeration, filtration, solid-liquid separation, digestion, and finishing processes in random order, and further clarification, disinfection, coagulation, aeration, filtration, solid-liquid separation, Digestion and finishing process Any six of the above are usually provided in random order, and any seven of the clarification, disinfection, coagulation, aeration, filtration, solid-liquid separation, digestion, and finishing processes are usually provided in random order, and further It is usually equipped with any 8 of randomization, disinfection, coagulation, aeration, filtration, solid-liquid separation, digestion, and finishing processes in random order, and further, clarification, disinfection, coagulation, aeration, filtration, solid-liquid separation, Any nine of the digestion and finishing processes are typically provided in random order, and any ten of the clarification, disinfection, coagulation, aeration, filtration, solid-liquid separation, digestion, and finishing processes are in random order. In addition to any one of the clarification, disinfection, coagulation, aeration, filtration, solid-liquid separation, digestion, and finishing processes, usually in random order, and further clarification, disinfection, coagulation, aeration, Filtration, solid-liquid separation, disinfection , And it may include normal random order to each of the finishing process. In some configurations, the pretreatment may comprise or further comprise a step of treatment by one or more of the additional water treatment system process equipment.

媒体の希土類元素含有添加物との接触
ステップ112では、任意に前処理された媒体は、希土類元素を含有する組成物、添加物、または粒子もしくは粒子状物質に接触されて、希土類元素および標的物質を含有する生成物を形成する。上述のように、希土類元素を含有する組成物、添加物、または粒子もしくは粒子状物質、またはこれらの組み合わせは、標的物質もしくは標的物質含有種に対して、化学的および/または物理的に反応する、吸着する、沈殿する、化学的に変換する、もしくは他の方法で不活性化する、またはこれと結合する。1つの構成では、希土類元素を含有する添加物は、少なくとも約25%、通常、少なくとも約50%、通常、約50%よりも大きい、通常、少なくとも約75%、およびさらに通常、少なくとも約95%の標的物質もしくは標的物質含有種に対して、反応する、吸着する、沈殿する、化学的に変換する、もしくは他の方法で不活性化する、またはこれと結合する。希土類元素および標的物質を含有する生成物は、希土類元素、標的物質、および、含まれる物質に応じて、希土類元素含有組成物および/または標的物質含有種の1つまたは複数のその他の構成物質ま
たは化学成分を含む。任意の理論によって縛られることを望まないが、一部のプロセスでは、結合機構は、標的材料に化合、複合、またはその他の方法で付着される、水和水、ヒドロキシルラジカル、水酸化物イオン、または炭酸塩の化学種によると考えられている。これは、希土類元素または希土類元素含有組成物に付着、吸着、および/または化学結合を行う化学物質として作用する。
In the contacting step 112 of the medium with the rare earth-containing additive, the optionally pretreated medium is contacted with the rare earth-containing composition, additive, or particle or particulate material to provide the rare earth element and the target material. A product containing is formed. As described above, the rare earth-containing composition, additive, or particle or particulate material, or a combination thereof, reacts chemically and / or physically to the target material or target material-containing species. Adsorb, precipitate, chemically convert, or otherwise inactivate or bind to. In one configuration, the rare earth-containing additive is at least about 25%, usually at least about 50%, usually greater than about 50%, usually at least about 75%, and more usually at least about 95%. React, adsorb, precipitate, chemically convert, or otherwise inactivate or bind to a target substance or target substance-containing species. The product containing the rare earth element and the target substance may comprise one or more other constituents of the rare earth element-containing composition and / or target substance-containing species, depending on the rare earth element, the target substance, and the contained substance Contains chemical components. While not wishing to be bound by any theory, in some processes, the binding mechanism is a hydrated water, hydroxyl radical, hydroxide ion, compounded, compounded, or otherwise attached to the target material, Or it is believed to be due to carbonate species. This acts as a chemical that attaches, adsorbs, and / or chemically bonds to the rare earth element or the rare earth-containing composition.

媒体104の温度は、接触ステップ中、変化し得る。一般に、水溶液の温度は、接触ステップ中に変化し得る。例えば、水溶液の温度は、水に依存して変化し得る。通常、水溶液の温度は、周囲の温度である。一般に、溶液温度は、摂氏約−5度から摂氏約50度まで、通常、摂氏約0度から摂氏約45度まで、さらに通常、摂氏約5度から摂氏約40度まで、およびさらに、通常、摂氏約10度から摂氏約35度までの範囲にある。清澄化、消毒、凝固、曝気、濾過、固液分離、消化、および仕上げのプロセスを備える水のそれぞれは、それぞれの水のうちの1つまたは複数の加熱および冷却の両方、またはいずれか一方を行う、任意のプロセス用ユニットおよび/または操作を含んでいてもよいことが分かる。一部の構成では、それぞれの水は加熱されて、温度を典型的には少なくとも摂氏約20度、より典型的には少なくとも摂氏約25度、さらに、より典型的には少なくとも摂氏約30度、さらに、より典型的には少なくとも摂氏約35度、さらに、より典型的には少なくとも摂氏約40度、さらに、より典型的には少なくとも摂氏約45度、さらに、より典型的には少なくとも摂氏約50度、さらに、より典型的には少なくとも摂氏約60度、さらに、より典型的には少なくとも摂氏約70度、さらに、より典型的には少なくとも摂氏約80度、さらに、より典型的には少なくとも摂氏約90度、さらに、より典型的には少なくとも摂氏約100度、さらに、より典型的には少なくとも摂氏約110度、さらに、より典型的には少なくとも摂氏約120度、さらに、より典型的には少なくとも摂氏約140度、さらに、より典型的には少なくとも摂氏約150度、またはさらに、より典型的には少なくとも摂氏約200度にしてもよい。一部の構成では、清澄化、消毒、凝固、曝気、濾過、固液分離、消化、および仕上げのプロセスのうちのそれぞれを備えるそれぞれの水は冷却されて、温度を典型的には摂氏約110度以下、より典型的には摂氏約100度以下、さらにより典型的には摂氏約90度以下、さらにより典型的には摂氏約80度以下、さらにより典型的には摂氏約70度以下、さらにより典型的には摂氏約60度以下、さらにより典型的には摂氏約50度以下、さらにより典型的には摂氏約45度以下、さらにより典型的には摂氏約40度以下、さらにより典型的には摂氏約35度以下、さらにより典型的には摂氏約30度以下、さらにより典型的には摂氏約25度以下、さらにより典型的には摂氏約20度以下、さらにより典型的には摂氏約15度以下、さらにより典型的には摂氏約10度以下、さらにより典型的には摂氏約5度以下、さらにより典型的には摂氏約0度以下にしてもよい。   The temperature of the medium 104 can change during the contacting step. In general, the temperature of the aqueous solution can change during the contacting step. For example, the temperature of the aqueous solution can vary depending on the water. Usually, the temperature of the aqueous solution is the ambient temperature. Generally, the solution temperature is from about -5 degrees Celsius to about 50 degrees Celsius, usually from about 0 degrees Celsius to about 45 degrees Celsius, more usually from about 5 degrees Celsius to about 40 degrees Celsius, and more usually, The range is from about 10 degrees Celsius to about 35 degrees Celsius. Each of the waters comprising the clarification, disinfection, coagulation, aeration, filtration, solid-liquid separation, digestion, and finishing processes can be heated and / or cooled with one or more of the respective waters. It will be appreciated that any process unit and / or operation to be performed may be included. In some configurations, each water is heated to a temperature typically at least about 20 degrees Celsius, more typically at least about 25 degrees Celsius, and more typically at least about 30 degrees Celsius, In addition, more typically at least about 35 degrees Celsius, more typically at least about 40 degrees Celsius, even more typically at least about 45 degrees Celsius, and more typically at least about 50 degrees Celsius. Degrees, more typically at least about 60 degrees Celsius, more typically at least about 70 degrees Celsius, even more typically at least about 80 degrees Celsius, and more typically at least about Celsius. About 90 degrees, more typically at least about 100 degrees Celsius, even more typically at least about 110 degrees Celsius, and more typically at least about Celsius. 120 degrees, further more typically at least Celsius about 140 degrees, further more typically at least Celsius about 150 degrees, or in addition, more typically may be at least Celsius about 200 degrees. In some configurations, each water comprising each of the clarification, disinfection, coagulation, aeration, filtration, solid-liquid separation, digestion, and finishing processes is cooled to a temperature typically about 110 degrees Celsius. Less than, more typically less than about 100 degrees Celsius, even more typically less than about 90 degrees Celsius, even more typically less than about 80 degrees Celsius, even more typically less than about 70 degrees Celsius, Even more typically less than about 60 degrees Celsius, even more typically less than about 50 degrees Celsius, even more typically less than about 45 degrees Celsius, even more typically less than about 40 degrees Celsius, even more Typically less than about 35 degrees Celsius, even more typically less than about 30 degrees Celsius, even more typically less than about 25 degrees Celsius, even more typically less than about 20 degrees Celsius, even more typical In about 15 degrees Celsius or less, More typically below about 10 degrees Celsius, even more typically below about 5 degrees Celsius, and even more typically may be below about 0 degrees Celsius.

媒体からの希土類元素および標的物質含有生成物の分離
任意のステップ116では、生成物は、媒体104から除去されて、処理媒体124を形成する。1つの構成では、少なくとも約25%、通常、少なくとも約50%、通常、約50%よりも大きい、通常、少なくとも約75%、およびさらに通常、少なくとも約95%の希土類元素および標的物質含有生成物は、媒体から除去される。このような場合、生成物は不溶性物質を含むことが分かる。
Separation of Rare Earth Elements and Target Substance-Containing Products from the Medium In an optional step 116, the product is removed from the medium 104 to form a treatment medium 124. In one configuration, at least about 25%, typically at least about 50%, usually greater than about 50%, usually at least about 75%, and more usually at least about 95% rare earth and target material-containing products. Is removed from the medium. In such cases, it can be seen that the product contains insoluble material.

固体の希土類元素および標的物質含有生成物は、固液分離システムなどの適切な技術により除去されてもよい。固液分離システムの非限定的な例は、濾過、浮遊選別、沈降、サイクロン分級、および遠心分離である。あるいは、希土類元素含有添加物は、粒子層、またはフィルタなどの、媒体が通過する多孔性かつ透過性のある支持されるマトリクスの形態である。   Solid rare earth elements and target substance-containing products may be removed by suitable techniques such as solid-liquid separation systems. Non-limiting examples of solid-liquid separation systems are filtration, flotation sorting, sedimentation, cyclone classification, and centrifugation. Alternatively, the rare earth-containing additive is in the form of a porous and permeable supported matrix through which the medium passes, such as a particle layer or a filter.

あるいは、水に溶解した希土類元素および標的物質含有生成物は、水中に不活性化され
た形態で留まっていてもよい。溶解されたままにされてもよい、不活性化された希土類元素および標的物質含有生成物の非限定的な例は、標的物質含有種および希土類元素含有組成物の環境的に安定した配位化合物である。
Alternatively, the rare earth element and target substance-containing product dissolved in water may remain in an inactivated form in water. Non-limiting examples of deactivated rare earth elements and target substance-containing products that may remain dissolved include environmentally stable coordination compounds of target substance-containing species and rare earth element-containing compositions. It is.

一部の実施形態によれば、少なくとも1つの標的物質の処理媒体124内での含有量は、標的物質含有媒体104に比べて少ない。通常、処理媒体124の含有量は、標的物質含有媒体104の少なくとも約0.9であり、さらに通常、処理媒体124の含有量は、標的物質含有媒体104の少なくとも約0.8であり、さらに、通常、処理媒体124の含有量は、標的物質含有媒体104の少なくとも約0.7であり、さらに、通常、処理媒体124の含有量は、標的物質含有媒体104の少なくとも約0.6であり、さらに、通常、処理媒体124の含有量は、標的物質含有媒体104の少なくとも約0.5であり、さらに、通常、処理媒体124の含有量は、標的物質含有媒体104の少なくとも約0.4であり、さらに、通常、処理媒体124の含有量は、標的物質含有媒体104の少なくとも約0.3であり、さらに、通常、処理媒体124の含有量は、標的物質含有媒体104の少なくとも約0.2であり、さらに、通常、処理媒体124の含有量は、標的物質含有媒体104の少なくとも約0.1であり、さらに、通常、処理水媒体124の含有量は、標的物質含有媒体104の少なくとも約0.05であり、さらに、通常、処理媒体124の含有量は、標的物質含有媒体104の少なくとも約0.01であり、さらに、通常、処理媒体124の含有量は、標的物質含有媒体104の少なくとも約0.005であり、さらに、通常、処理媒体124の含有量は、標的物質含有媒体104の少なくとも約0.001であり、さらに、通常、処理媒体124の含有量は、標的物質含有媒体104の少なくとも約0.5であり、さらに、通常、処理媒体124の含有量は、標的物質含有媒体104の少なくとも約0.0005であり、さらに、通常、処理媒体124の含有量は、標的物質含有媒体104の少なくとも約0.0001であり、さらに、通常、処理媒体124の含有量は、標的物質含有媒体104の少なくとも約5×10−5であり、さらに、通常、処理媒体124の含有量は、標的物質含有媒体104の少なくとも約1×10−5であり、さらに、通常、処理媒体124の含有量は、標的物質含有媒体104の少なくとも約5×10−6であり、およびさらに、通常、処理媒体124の含有量は、標的物質含有媒体104の少なくとも約1×10−6である。通常、処理媒体124の含有量中の標的物質の含有量は、約100,000ppm以下であり、さらに通常、処理媒体124の含有量中の標的物質の含有量は、約10,000ppm以下であり、さらに、通常、処理媒体124の含有量中の標的物質の含有量は、約1,000ppm以下であり、さらに、通常、処理媒体124の含有量中の標的物質の含有量は、約100ppm以下であり、さらに、通常、処理媒体124の含有量中の標的物質の含有量は、約10ppm以下であり、さらに、通常、処理媒体124の含有量中の標的物質の含有量は、約1ppm以下であり、さらに、通常、処理媒体124の含有量中の標的物質の含有量は、約100ppb以下であり、さらに、通常、処理媒体124の含有量中の標的物質の含有量は、約10ppb以下であり、さらに、通常、処理媒体124の含有量中の標的物質の含有量は、約1ppb以下であり、およびさらに通常、処理媒体124の含有量中の標的物質の含有量は、約0.1ppb以下である。 According to some embodiments, the content of at least one target substance in the processing medium 124 is less than the target substance-containing medium 104. Typically, the content of the processing medium 124 is at least about 0.9 of the target substance-containing medium 104, more usually the content of the processing medium 124 is at least about 0.8 of the target substance-containing medium 104, and In general, the content of the processing medium 124 is at least about 0.7 of the target substance-containing medium 104, and moreover, usually, the content of the processing medium 124 is at least about 0.6 of the target substance-containing medium 104 Further, typically, the content of the processing medium 124 is at least about 0.5 of the target substance-containing medium 104, and more usually, the content of the processing medium 124 is at least about 0.4 of the target substance-containing medium 104. In addition, usually, the content of the processing medium 124 is at least about 0.3 of the target substance-containing medium 104, and moreover, usually, the content of the processing medium 124 is equal to the target substance. The content of the containing medium 104 is at least about 0.2, and the content of the treatment medium 124 is usually at least about 0.1 of the target substance-containing medium 104, and the content of the treated water medium 124 is usually , At least about 0.05 of the target substance-containing medium 104, and usually the content of the processing medium 124 is at least about 0.01 of the target substance-containing medium 104, and usually contains the processing medium 124 The amount is at least about 0.005 of the target substance-containing medium 104, and moreover, typically, the content of the processing medium 124 is at least about 0.001 of the target substance-containing medium 104, and more usually, the processing medium 124. Is at least about 0.5 of the target substance-containing medium 104, and moreover, the content of the processing medium 124 is usually less than that of the target substance-containing medium 104. In addition, the content of the processing medium 124 is usually at least about 0.0001 of the target substance-containing medium 104, and the content of the processing medium 124 is usually equal to the target substance-containing medium 104 104 is at least about 5 × 10 −5 , and usually the content of the processing medium 124 is at least about 1 × 10 −5 of the target substance-containing medium 104, and more usually the content of the processing medium 124. Is at least about 5 × 10 −6 of the target substance-containing medium 104, and moreover, typically, the content of the processing medium 124 is at least about 1 × 10 −6 of the target substance-containing medium 104. Usually, the content of the target substance in the content of the processing medium 124 is about 100,000 ppm or less, and more usually, the content of the target substance in the content of the processing medium 124 is about 10,000 ppm or less. Further, the content of the target substance in the content of the processing medium 124 is usually about 1,000 ppm or less, and the content of the target substance in the content of the processing medium 124 is usually about 100 ppm or less. Further, the content of the target substance in the content of the processing medium 124 is usually about 10 ppm or less, and the content of the target substance in the content of the processing medium 124 is usually about 1 ppm or less. Furthermore, the content of the target substance in the content of the processing medium 124 is usually about 100 ppb or less, and the content of the target substance in the content of the processing medium 124 is usually about The content of the target substance in the content of the processing medium 124 is usually about 1 ppb or less, and more usually the content of the target substance in the content of the processing medium 124 is about 0.1 ppb or less.

ステップ116は、任意の処理ステップを含むことができる。
処理プロセスは、清澄化、消毒、凝固、曝気、濾過、固液分離、消化、および仕上げのプロセスのうちの1つまたは複数を備え得る。より具体的には、処理プロセスは、清澄化、消毒、凝固、曝気、濾過、固液分離、消化、および仕上げのうちの1つを通常備え、清澄化、消毒、凝固、曝気、濾過、固液分離、消化、および仕上げのうちの任意の2つを順不同に通常備え、さらに、清澄化、消毒、凝固、曝気、濾過、固液分離、消化、および仕上げのうちの任意の3つを順不同に通常備え、さらに、清澄化、消毒、凝固、曝気、濾過、固液分離、消化、および仕上げのうちの任意の4つを順不同に通常備え、さらに、清澄化、消毒、凝固、曝気、濾過、固液分離、消化、および仕上げのうちの任意の5つを順不
同に通常備え、さらに、清澄化、消毒、凝固、曝気、濾過、固液分離、消化、および仕上げのうちの任意の6つを順不同に通常備え、さらに、清澄化、消毒、凝固、曝気、濾過、固液分離、消化、および仕上げのうちの任意の7つを順不同に通常備え、さらに、清澄化、消毒、凝固、曝気、濾過、固液分離、消化、および仕上げのうちの任意の8つを順不同に通常備え、さらに、清澄化、消毒、凝固、曝気、濾過、固液分離、消化、および仕上げのうちの任意の9つを順不同に通常備え、さらに、清澄化、消毒、凝固、曝気、濾過、固液分離、消化、および仕上げのうちの任意の10を順不同に通常備え、さらに、清澄化、消毒、凝固、曝気、濾過、固液分離、消化、および仕上げのうちの任意の11を順不同に通常備え、さらに、清澄化、消毒、凝固、曝気、濾過、固液分離、消化、および仕上げのうちのそれぞれを順不同に通常備え得る。
Step 116 may include any processing steps.
The treatment process may comprise one or more of clarification, disinfection, coagulation, aeration, filtration, solid-liquid separation, digestion, and finishing processes. More specifically, the treatment process typically comprises one of clarification, disinfection, coagulation, aeration, filtration, solid-liquid separation, digestion, and finishing, and clarification, disinfection, coagulation, aeration, filtration, solidification. Any two of liquid separation, digestion, and finishing are usually provided in random order, and any three of clarification, disinfection, coagulation, aeration, filtration, solid-liquid separation, digestion, and finishing are in random order It is usually equipped with any four of clarification, disinfection, coagulation, aeration, filtration, solid-liquid separation, digestion, and finishing in random order, and further clarification, disinfection, coagulation, aeration, filtration , Solid-liquid separation, digestion, and finishing are usually provided in random order, and any six of clarification, disinfection, coagulation, aeration, filtration, solid-liquid separation, digestion, and finishing are included. Usually in random order, further clarification, disinfection, coagulation, It is usually provided in random order with any 7 of gas, filtration, solid-liquid separation, digestion, and finishing, plus any of clarification, disinfection, coagulation, aeration, filtration, solid-liquid separation, digestion, and finishing Are usually provided in random order, and any nine of clarification, disinfection, coagulation, aeration, filtration, solid-liquid separation, digestion, and finishing are usually provided in random order, and clarification, disinfection, Any 10 of coagulation, aeration, filtration, solid-liquid separation, digestion, and finishing are usually provided in random order, and further of clarification, disinfection, coagulation, aeration, filtration, solid-liquid separation, digestion, and finishing Arbitrary 11 are usually provided in random order, and each of clarification, disinfection, coagulation, aeration, filtration, solid-liquid separation, digestion, and finishing can be normally provided in random order.

再利用のための希土類元素および標的物質含有生成物における希土類元素の再生
分離された希土類元素および標的物質含有生成物は、希土類元素からの標的物質の除去のための適切なプロセスを受けて、希土類元素がステップ112で再利用されるようにしてもよい。再生プロセスは、例えば、脱着、酸化、還元、熱プロセス、照射などを含む。
Regeneration of rare earth elements in rare earth elements and target substance-containing products for reuse Elements may be reused in step 112. The regeneration process includes, for example, desorption, oxidation, reduction, thermal process, irradiation and the like.

本明細書において用いられるように、セリウム(III)はセリウム(+3)を、セリウム(+3)はセリウム(III)を指す。本明細書において用いられるように、セリウム(IV)はセリウム(+4)を、セリウム(+4)はセリウム(IV)を指す。   As used herein, cerium (III) refers to cerium (+3) and cerium (+3) refers to cerium (III). As used herein, cerium (IV) refers to cerium (+4) and cerium (+4) refers to cerium (IV).

以下の実施例は、特定の実施形態を説明するために提供されるのであって、添付の特許請求の範囲に記載の実施例を限定するものとして解釈されるべきではない。特に明記しなければ、全ての部およびパーセンテージは、重量による。   The following examples are provided to illustrate specific embodiments and should not be construed as limiting the examples described in the appended claims. Unless otherwise noted, all parts and percentages are by weight.

実施例1
ヒ素濃度を50ppm未満に減らすべく、ヒ素含有ストリーム中の可溶性塩化セリウム(III)CeClの最大ヒ素吸着能力を測定する一連の試験を行った。表1に示されるように、試験したヒ素含有ストリーム(以降アルカリ性浸出溶液)は、以下の組成を有していた。
Example 1
To reduce the arsenic concentration to less than 50 ppm, a series of tests were conducted to measure the maximum arsenic adsorption capacity of soluble cerium (III) chloride CeCl 3 in arsenic-containing streams. As shown in Table 1, the arsenic-containing stream tested (hereinafter alkaline leaching solution) had the following composition:


7つのアルカリ性浸出溶液の初期pHは約pH11であり、溶液の温度は約70から80℃、反応時間は約30分間であった。

The initial pH of the seven alkaline leaching solutions was about pH 11, the temperature of the solution was about 70 to 80 ° C., and the reaction time was about 30 minutes.

7つのアルカリ性浸出溶液は、上記の表1から分かるように、様々なヒ素(V)濃度で調製された。各溶液は、同量の炭酸ナトリウム(20g/L)と硫酸ナトリウム(17.75g/L)を含有していた。第1系列の試験において、3.44mLの塩化セリウム(CeCl)が、全ての等温線試験に対して添加され、これは、0.918gのCeO(約0.05モルのCe)に等しい。第2系列の試験において、6.88mLの塩化セリウムが、全ての試験に添加され、これは、1.836gのCeO(約0.1モルのCe)に等しい。以下は、各々の等温線試験を実行した方法に関する指針である。 Seven alkaline leaching solutions were prepared at various arsenic (V) concentrations, as can be seen from Table 1 above. Each solution contained the same amount of sodium carbonate (20 g / L) and sodium sulfate (17.75 g / L). In the first series of tests, 3.44 mL of cerium chloride (CeCl 3 ) is added for all isotherm tests, which is equal to 0.918 g CeO 2 (about 0.05 mol Ce). . In the second series of tests, 6.88 mL of cerium chloride is added to all tests, which is equal to 1.836 g CeO 2 (about 0.1 mol Ce). The following are guidelines on how each isotherm test was performed.

第1のステップにおいて、200mLの溶液を重量で量り分け、400mLのパイレックス(登録商標)ビーカに移した。次にビーカをホット/撹拌プレート上に置き、撹拌しながら70から80℃に加熱した。   In the first step, 200 mL of the solution was weighed out and transferred to a 400 mL Pyrex® beaker. The beaker was then placed on a hot / stir plate and heated to 70-80 ° C. with stirring.

第2のステップにおいて、3.44mLの塩化セリウムを重量で量り分け、熱アルカリ性浸出溶液の混合ビーカ内に注ぎ込んだ。塩化セリウムの添加によって、瞬時に白色沈殿が形成された。白色沈殿が炭酸セリウム[Ce(CO・xHO]でなかったことを確認するため、ステップ3を行った。 In the second step, 3.44 mL of cerium chloride was weighed out and poured into a mixed beaker of hot alkaline leaching solution. A white precipitate formed instantly with the addition of cerium chloride. Step 3 was performed to confirm that the white precipitate was not cerium carbonate [Ce 2 (CO 3 ) 3 .xH 2 O].

第3のステップにおいて、4.8mLの濃HClを徐々に滴下した。シューという音と共に発泡が観察された。溶液を30分間連続して混合した後、サンプリングの前に4時間冷却させた。   In the third step, 4.8 mL concentrated HCl was slowly added dropwise. Foaming was observed with the sound of a shoe. The solution was mixed continuously for 30 minutes and then allowed to cool for 4 hours before sampling.

表2「ICP−AESを用いた分析」に結果を示す。   The results are shown in Table 2 "Analysis using ICP-AES".


図48は、吸着能力が、ヒ酸セリウム(CeAsO)が形成される場合の理論容量である436mg/gで、横ばい状態になり始めることを示し、ヒ酸セリウムが形成されたことが考えられる。図49は、ヒ素濃度を50ppm未満に低下させるのに必要とされる
セリウムとヒ素とのモル比が、1モル比から2モル比の間のどこかにあることを示す。しかしながら、2のモル比で217の吸着能力が得られた。図50は、非常に類似した結果(本質的には、2倍のCeCl添加)を示し、1から2の間でのモル比では、溶解ヒ素濃度は、50ppmより下であり得る。この容量は、より低いモル比とより厳しいpH制御によって改善され得る。

FIG. 48 shows that the adsorption capacity starts to level off at 436 mg / g, which is the theoretical capacity when cerium arsenate (CeAsO 4 ) is formed, and it is considered that cerium arsenate was formed. . FIG. 49 shows that the molar ratio of cerium to arsenic required to reduce the arsenic concentration below 50 ppm is somewhere between 1 molar ratio and 2 molar ratio. However, an adsorption capacity of 217 was obtained at a molar ratio of 2. FIG. 50 shows very similar results (essentially 2 times the addition of CeCl 3 ), and at a molar ratio between 1 and 2, the dissolved arsenic concentration can be below 50 ppm. This capacity can be improved by lower molar ratios and tighter pH control.

実施例2
本実施例において、セリウムとヒ素との生成物は、ガスパーライト、すなわち、セリウムとヒ素の予測生成物の化学量論に基づいて予測され得るよりも多くのヒ素を含有することが示された。さらにX線回折パターンは、生成物が、非晶質かナノ結晶質であり、セリアか、恐らくガスパーライトと一致していることを示唆している。非晶相またはナノ結晶相は、ヒ素捕捉後のプロセス水の再利用を可能にするだけではなく、他の型のセリウム添加から観測されるよりも遥かに大きいヒ素除去能力を可能にするので、処理コストを減らすと共に環境に対する危険を制限する。
Example 2
In this example, the cerium and arsenic product was shown to contain more arsenic than could be predicted based on the stoichiometry of gas pearlite, the expected product of cerium and arsenic. Furthermore, the X-ray diffraction pattern suggests that the product is amorphous or nanocrystalline and is ceria or possibly consistent with gas perlite. The amorphous or nanocrystalline phase not only allows for reuse of process water after arsenic capture, but also allows for a much greater arsenic removal capability than is observed from other types of cerium addition, Reduce processing costs and limit environmental hazards.

8つの50mLの遠沈管にそれぞれ25mlのヒ酸塩/硫酸塩/NaOHの完全酸化溶液を満たし、別の8つの50mLの遠沈管には酸素分子を2時間スパージングさせたそれぞれ25mlの亜ヒ酸塩/硫化物/NaOHの完全還元溶液を満たした。両溶液は、24g/Lのヒ素、25g/LのNaOH、および80g/Lの硫化物相当量を含有していた。次いで、各試料を硝酸セリウム(IV)か塩化セリウム(III)のいずれかで処理した。セリウム塩溶液は1、2、3、または5mLの用量で添加した。pH調整は行われず、周囲温度22℃から温度を調整する試みも行われなかった。   Eight 50 mL centrifuge tubes were each filled with 25 ml arsenate / sulfate / NaOH complete oxidation solution, and another eight 50 mL centrifuge tubes were each 25 ml arsenite with oxygen molecules sparged for 2 hours. A fully reduced solution of / sulphide / NaOH was filled. Both solutions contained 24 g / L arsenic, 25 g / L NaOH, and 80 g / L sulfide equivalents. Each sample was then treated with either cerium (IV) nitrate or cerium (III) chloride. Cerium salt solution was added at a dose of 1, 2, 3, or 5 mL. No pH adjustment was made, and no attempt was made to adjust the temperature from an ambient temperature of 22 ° C.

16の試験試料のうちの15試料は、迅速な沈殿物形成を示し、全容積から25mlまでの容積を占めた。2種類の濃溶液間の反応は、ほとんど直ちに起こり、ゲル様沈殿物で溶液容積全体を満たした。5mLのセリウム(IV)を含有する16の試料は鮮黄色を保っていたが、さらに5mLの50%NaOHを添加すると、その時点で紫色の固体が形成された。   Fifteen of the 16 test samples showed rapid precipitate formation and occupied a volume from the total volume to 25 ml. The reaction between the two concentrated solutions occurred almost immediately and filled the entire solution volume with a gel-like precipitate. Sixteen samples containing 5 mL of cerium (IV) remained bright yellow, but an additional 5 mL of 50% NaOH formed a purple solid at that time.

セリウムとヒ素との反応から形成された固体を1時間沈積させたが、清澄化はほとんど観察されなかった。次いで、試料を50%速度で5分間遠心分離した。この時点で溶液の総容積と沈殿固体の容積を記録し、5mLの試料を分析用に収集した。5mLをやや上回る上清溶液を入手できたため(ヒ素濃度は24g/Lで、セリウムの濃度もかなり上昇したことを意味する)、試料は、0.45ミクロンの濾紙を用いて濾過した。5mLのセリウム塩を添加した4試料は、濾過しなかった。上清溶液を収集し、容積を記録した。   The solid formed from the reaction of cerium and arsenic was deposited for 1 hour, but little clarification was observed. The sample was then centrifuged at 50% speed for 5 minutes. At this point, the total volume of the solution and the volume of precipitated solids were recorded and a 5 mL sample was collected for analysis. Because a slightly higher supernatant solution was available (meaning that the arsenic concentration was 24 g / L and the cerium concentration was also significantly increased), the sample was filtered using 0.45 micron filter paper. Four samples with 5 mL of cerium salt added were not filtered. The supernatant solution was collected and the volume was recorded.

反応由来の濾過ケーキを週末にかけて乾燥室の上のプラスチック計量ボート内に放置した。72時間後、各ボートの含有物を秤量し、ペレットが、依然として非常に湿っていること(溶解固体として試料に添加されたよりも多くの質量が存在する)が分かった。2mLのセリウム塩溶液を有する試料の半乾燥固体を130℃の乾燥室に移し、1時間後、XRDによって分析した。   The reaction-derived filter cake was left in a plastic weighing boat above the drying chamber over the weekend. After 72 hours, the contents of each boat were weighed and found that the pellets were still very wet (there was more mass than was added to the sample as a dissolved solid). A sample semi-dry solid with 2 mL of cerium salt solution was transferred to a 130 ° C. drying chamber and analyzed by XRD after 1 hour.

XRD結果を図51に示す。XRD結果は、ガスパーライト(予測生成物)および実験中に存在した種々の系に対して示され、「セリア」は二酸化セリウムに対応する。図51から分かるように、XRD分析は、種々の系においてヒ素固体とセリウム固体の結晶ピークまたは相を何ら検出しなかった。存在する唯一の結晶物質は、NaCl、NaNO(希土類元素溶液で導入された)またはNaSOから調製された試料において存在したNaSOのいずれかとして同定された。しかしながら、29、49、および57度2−θ付近での広い回折ピークは、非常に小さい粒子のセリアか、場合によってはガスパーライトを示し得る。 The XRD result is shown in FIG. XRD results are shown for gas pearlite (predicted product) and various systems present during the experiment, with “ceria” corresponding to cerium dioxide. As can be seen from FIG. 51, XRD analysis did not detect any crystal peaks or phases of arsenic and cerium solids in various systems. The only crystalline material present was identified as either NaCl, NaNO 3 (introduced in the rare earth solution) or Na 2 SO 4 present in samples prepared from Na 2 SO 4 . However, broad diffraction peaks near 29, 49, and 57 degrees 2-θ can indicate very small particle ceria or, in some cases, gas pearlite.

上清溶液のヒ素含有量は、ICP−AESを用いて測定された。セリウム(IV)とセリウム(III)の両方が、ほぼ同じ程度に系からヒ素を効果的に除去したことが確認された。下記の表3と図52から分かるように、ヒ素除去の大きな差が、完全に酸化された系と、酸素分子のスパージング前に完全に還元された系との間で認められた。図52は、ヒ酸塩から始まる「酸化」系と、続いて酸素分子のスパージングによって後にヒ酸塩に酸化される亜ヒ酸塩から始まる「酸素分子スパージング」系において除去されたヒ素マイクロモルに対するプロットを示す。   The arsenic content of the supernatant solution was measured using ICP-AES. It was confirmed that both cerium (IV) and cerium (III) effectively removed arsenic from the system to approximately the same extent. As can be seen from Table 3 below and FIG. 52, a large difference in arsenic removal was observed between the fully oxidized system and the system that was completely reduced before oxygen molecule sparging. FIG. 52 shows arsenic micromoles removed in an “oxidation” system starting from arsenate and subsequently in an “oxygen molecular sparging” system starting from arsenite that is subsequently oxidized to arsenate by sparging of oxygen molecules. A plot is shown.


図52は、添加セリウム量の関数としてプロットされた、沈殿固体の形成によって消費されたヒ素量を示す。この実験から得られる可溶性ヒ素濃度を2つの群、すなわち完全に酸化されたヒ酸塩および硫酸塩を含有する試料と、酸素分子がスパージングされた亜ヒ酸塩および亜硫酸塩を含有する試料に区分することが可能である。可溶性固定剤として用いられるセリウムの酸化状態は、プロセスの有効性に及ぼす影響がかなり少なかったので、Ce(III)およびCe(IV)のデータの両方は、各試験液の単回帰直線に適合した。完全酸化溶液の場合、固体によるヒ素捕捉によって、ヒ素対セリウムのモル比が1:3に増加するので、化学量論的にCeAsの生成物を構成する可能性がある。

FIG. 52 shows the amount of arsenic consumed by the formation of precipitated solids plotted as a function of the amount of added cerium. The soluble arsenic concentration obtained from this experiment is divided into two groups: samples containing fully oxidized arsenate and sulfate, and samples containing arsenite and sulfite in which oxygen molecules are sparged Is possible. Both the Ce (III) and Ce (IV) data fit the single regression line of each test solution, as the oxidation state of cerium used as a soluble fixative had a much lower impact on process effectiveness. . In the case of a fully oxidized solution, arsenic capture by the solid increases the molar ratio of arsenic to cerium to 1: 3, which may constitute a stoichiometric product of Ce 3 As 4 .

実施例3
一連の実験を行った。実験は、Ce(III)状態の可溶性セリウム塩を添加し、続いて水酸化ナトリウム(NaOH)溶液でpH6からpH10の範囲に滴定することによって、pH2未満のpHの高度に濃縮された廃棄ストリームからAs(V)状態のヒ素の沈殿を具体化する。
Example 3
A series of experiments was conducted. The experiment was carried out from a highly concentrated waste stream with a pH below pH 2 by adding soluble cerium salt in the Ce (III) state followed by titration with sodium hydroxide (NaOH) solution to a pH range of 6 to 10. The arsenic precipitation in the As (V) state is embodied.

第1の試験において、0.07125モル/LのNaHAsO溶液33.5mLを含有する溶液400mLをビーカ内において室温で撹拌した。4.0モル/LのHNOを添加することによって、pHをpH1.5におおまかに調整した。その後、1.05gのCe(NO・6HOを添加した。セリウム(III)塩の添加による色調変化や何らかの沈殿物は、観察されなかった。NaOH(1.0モル/L)を撹拌した溶液に滴下し、pHをpH10.1にした。pHは、磁気撹拌下で1.5時間、pH10.2±0.2に維持した。反応後、溶液を撹拌プレートから取り外し、12から18時間、静かに沈積させた。上清をデカンテーションして除き、CeとAsのICP−MS分析用に確
保した。固体を0.4μmのセルロース膜で濾過し、500から800mLの脱イオン水で十分に洗浄した。固体を風乾し、X線回折によって分析した。
In the first test, 400 mL of a solution containing 33.5 mL of 0.07125 mol / L NaH 2 AsO 4 solution was stirred in a beaker at room temperature. The pH was roughly adjusted to pH 1.5 by adding 4.0 mol / L HNO 3 . Followed by the addition of Ce (NO 3) 3 · 6H 2 O in 1.05 g. No change in color tone due to the addition of cerium (III) salt or any precipitate was observed. NaOH (1.0 mol / L) was added dropwise to the stirred solution to bring the pH to 10.1. The pH was maintained at pH 10.2 ± 0.2 for 1.5 hours under magnetic stirring. After the reaction, the solution was removed from the stir plate and allowed to settle gently for 12 to 18 hours. The supernatant was removed by decantation and reserved for Ce and As ICP-MS analysis. The solid was filtered through a 0.4 μm cellulose membrane and washed thoroughly with 500 to 800 mL of deionized water. The solid was air dried and analyzed by X-ray diffraction.

第2の試験において、シミュレート廃棄ストリーム溶液を以下の成分:As(1,200ppm)、F(650ppm)、Fe(120ppm)、S(80ppm)、Si(50ppm)、Ca(35ppm)、Mg(25ppm)、Zn(10ppm)、および10ppm未満のAl、K、およびCuで調製した。溶液のpHを濃HCl(12.1モル/L)で滴定してpH0.4に下げ、溶液を70℃に加熱した。CeCl(6.3mL、1.194モル/L)の溶液を熱溶液に加え、NaOH(20wt.%、6.2モル/L)を滴下することによって、pHを徐々にpH7.5に増大させた。次いで、磁気撹拌下、70℃で1.5時間エージングさせ、溶液をpH7.5±0.2に維持した。次いで、溶液を熱源から取り外し、12から18時間、静かに沈積させた。上清をデカンテーションして除き、CeとAsのICP−MS分析用に確保した。沈殿固体を遠心分離し、2回洗浄後、0.4μmのセルロース膜で濾過し、500から800mLの脱イオン水で十分に洗浄した。固体を風乾し、X線回折によって分析した。 In the second test, the simulated waste stream solution is composed of the following components: As (1,200 ppm), F (650 ppm), Fe (120 ppm), S (80 ppm), Si (50 ppm), Ca (35 ppm), Mg ( 25 ppm), Zn (10 ppm), and less than 10 ppm Al, K, and Cu. The pH of the solution was titrated with concentrated HCl (12.1 mol / L) to pH 0.4 and the solution was heated to 70 ° C. A solution of CeCl 3 (6.3 mL, 1.194 mol / L) is added to the hot solution and the pH is gradually increased to pH 7.5 by dropwise addition of NaOH (20 wt.%, 6.2 mol / L). I let you. The solution was then aged at 70 ° C. for 1.5 hours under magnetic stirring to maintain the solution at pH 7.5 ± 0.2. The solution was then removed from the heat source and allowed to settle gently for 12 to 18 hours. The supernatant was removed by decantation and reserved for Ce and As ICP-MS analysis. The precipitated solid was centrifuged, washed twice, filtered through a 0.4 μm cellulose membrane, and thoroughly washed with 500 to 800 mL of deionized water. The solid was air dried and analyzed by X-ray diffraction.

第3の試験において、新規なCe−As化合物の固体粉末を低pH浸出試験における安定性について試験した。0.5gの新規なCe−As化合物をpH2.9またはpH5.0のいずれかのpHの酢酸溶液10mLに加えた。容器を密閉し、22±5℃の範囲の周囲温度で、毎分30±2回転で18±2時間回転させた。必要な回転時間後、溶液を0.2ミクロンのフィルタで濾過し、固体から浸出されたかもしれないCeとAsについてICP−MSによって分析した。1ppm未満のAsが、ICP−MSによって検出された。   In a third test, a new Ce-As compound solid powder was tested for stability in a low pH leaching test. 0.5 g of the new Ce-As compound was added to 10 mL of acetic acid solution at either pH 2.9 or pH 5.0. The vessel was sealed and rotated at 30 ± 2 revolutions per minute for 18 ± 2 hours at ambient temperatures in the range of 22 ± 5 ° C. After the required spin time, the solution was filtered through a 0.2 micron filter and analyzed by ICP-MS for Ce and As that may have been leached from the solid. Less than 1 ppm As was detected by ICP-MS.

図53は、新規なCe−As化合物(三方晶CeAsO・(HO)(実験およびシミュレーションの両方)として示される)とガスパーライト(実験およびシミュレーションの両方)のX線回折(「XRD」)結果を比較している。図9は、三方晶CeAsO・(HO)(実験とシミュレーションの両方)と三方晶BiPO・(HO)0.67(シミュレーション)のXRD結果を比較している。XRD結果は、沈殿した結晶化合物が単斜晶系空間群においてモナザイト型構造で結晶化するガスパーライト(CeAsO)と構造的に異なり、かつ、三方晶BiPO・(HO)0.67と極めて類似していることを示す。 FIG. 53 shows X-ray diffraction (“XRD”) of a new Ce—As compound (shown as trigonal CeAsO 4. (H 2 O) x (both experimental and simulated)) and gas pearlite (both experimental and simulated). ]) Comparison of results. FIG. 9 compares XRD results for trigonal CeAsO 4. (H 2 O) x (both experimental and simulated) and trigonal BiPO 4. (H 2 O) 0.67 (simulated). XRD results are structurally different from gas pearlite (CeAsO 4 ) in which the precipitated crystalline compound crystallizes in a monoclinic space group with a monazite structure, and is trigonal BiPO 4. (H 2 O) 0.67 Is very similar.

異なる酸化状態のCeとAsに関する実験は、新規なCe−As化合物が、Ce(III)状態のセリウムとAs(V)状態のヒ素を必要とすることを実証している。水酸化ナトリウムなどの強塩基によるpH滴定が必要であると思われる。炭酸ナトリウムによるpH滴定が、ガスパーライト、つまり公知の天然に生じる化合物またはガスパーライトと三方晶CeAsO・(HO)との組み合わせのいずれかを生成する。塩化セリウムと硝酸セリウムの使用は、共に新規な化合物の合成の成功を首尾よく実証した。マグネシウム、アルミニウム、ケイ素、カルシウム、鉄、銅、および亜鉛などの他の金属種の存在によって、新規化合物の合成が阻害されることは、示されていなかった。存在するフッ化物は、ヒ素除去と競合し、不溶性CeF沈殿物を生成することになる。ヒ素とセリウムのみを含有する溶液は、1:1の原子比のCe:Asが、新規化合物の形成に好ましいこと、さらに過剰セリウムを含有する溶液は、新規化合物に加えて酸化セリウム(CeO)沈殿物を生成したことを示す。さらに、新規化合物は、pH2.9とpH5.0の溶液中のヒ素の溶解が1ppm未満であることを要求する浸出試験を検討したとき、極めて安定であるように思われる。 Experiments on Ce and As in different oxidation states demonstrate that the new Ce-As compounds require cerium in the Ce (III) state and arsenic in the As (V) state. It appears that pH titration with a strong base such as sodium hydroxide is necessary. PH titration with sodium carbonate produces either gas pearlite, a known naturally occurring compound or a combination of gas pearlite and trigonal CeAsO 4. (H 2 O) x . The use of cerium chloride and cerium nitrate both successfully demonstrated the successful synthesis of new compounds. The presence of other metal species such as magnesium, aluminum, silicon, calcium, iron, copper, and zinc has not been shown to inhibit the synthesis of new compounds. The fluoride present will compete with arsenic removal and produce an insoluble CeF 3 precipitate. A solution containing only arsenic and cerium is preferred to have a 1: 1 atomic ratio of Ce: As for the formation of the new compound, and a solution containing excess cerium may be added to the new compound in addition to cerium oxide (CeO 2 ). It shows that a precipitate was formed. In addition, the new compounds appear to be extremely stable when considering leaching tests that require arsenic dissolution in solutions at pH 2.9 and pH 5.0 to be less than 1 ppm.

実施例4
本実施例では、試薬級二クロム酸カリウムを蒸留水に溶解することにより、Crとして
計算して1.0ppmwのクロムを含む試験溶液を調製した。この溶液は、オキシアニオンの形のCr+6を含有し、他の金属オキシアニオンは含んでいなかった。0.5グラムの酸化ランタン(La)と、0.5グラムの二酸化セリウム(CeO)との混合物を、ガラス容器中で100mLの試験溶液でスラリーにした。得られたスラリーをテフロン(登録商標)被覆磁気撹拌棒で15分間撹拌した。撹拌後、ワットマン#41濾紙を通して濾過することにより水と固体とを分離し、誘導結合プラズマ原子放射分光光度計を用いてクロムについて分析した。この手順を二回繰り返したが、酸化ランタンと二酸化セリウムとの混合物を100mLの試験溶液でスラリーにする代わりに、それぞれの1.0gを用いた。それら3つの試験1〜3の結果を、下の表4に記載する。
Example 4
In this example, a reagent solution containing 1.0 ppmw chromium calculated as Cr was prepared by dissolving reagent grade potassium dichromate in distilled water. This solution contained Cr +6 in the form of oxyanions and no other metal oxyanions. A mixture of 0.5 grams of lanthanum oxide (La 2 O 3 ) and 0.5 grams of cerium dioxide (CeO 2 ) was slurried with 100 mL of test solution in a glass container. The resulting slurry was stirred with a Teflon-coated magnetic stir bar for 15 minutes. After stirring, water and solids were separated by filtration through Whatman # 41 filter paper and analyzed for chromium using an inductively coupled plasma atomic emission spectrophotometer. This procedure was repeated twice, but instead of slurrying a mixture of lanthanum oxide and cerium dioxide with 100 mL of test solution, 1.0 g of each was used. The results of these three tests 1-3 are listed in Table 4 below.


上記から分かるように、酸化ランタン、二酸化セリウム、およびそれらの等混合物は、試験溶液からクロムの98%超を除去するのに有効であった。

As can be seen from the above, lanthanum oxide, cerium dioxide, and their equivalents were effective in removing over 98% of the chromium from the test solution.

試験4〜6
試験1〜3の手順を繰り返した。ただし、クロム試験溶液の代わりに、Sbとして計算
して1.0ppmwのアンチモンを含む試験溶液を用いた。アンチモン試験溶液は、100ppmwのアンチモンと共に、As、Be、Ca、Cd、Co、Cr、Fe、Li、Mg、Mn、Mo、Ni、Pb、Se、Sr、Ti、Tl、V、およびZnをそれぞれ100ppmw含有する公認標準溶液を蒸留水で希釈することにより調製した。これらの試験結果も表4に記載してあり、2種類の希土類化合物が、単独でも、あるいは混合物としてでも、試験溶液から90%以上のアンチモンを除去するのに有効であったことを示している。
Test 4-6
The procedures of Tests 1 to 3 were repeated. However, a test solution containing 1.0 ppmw of antimony calculated as Sb was used instead of the chromium test solution. The antimony test solution contains 100 ppmw of antimony, As, Be, Ca, Cd, Co, Cr, Fe, Li, Mg, Mn, Mo, Ni, Pb, Se, Sr, Ti, Tl, V, and Zn, respectively. A certified standard solution containing 100 ppmw was prepared by diluting with distilled water. These test results are also listed in Table 4, indicating that the two rare earth compounds were effective in removing over 90% of antimony from the test solution, either alone or as a mixture. .

試験7〜9
試験1〜3の手順を繰り返した。ただし、クロム試験溶液の代わりに、Moとして計算して1.0ppmwのモリブデンを含む試験溶液を用いた。モリブデン試験溶液は、100ppmwのモリブデンと共に、As、Be、Ca、Cd、Co、Cr、Fe、Li、Mg、Mn、Ni、Pb、Sb、Se、Sr、Ti、Tl、V、およびZnをそれぞれ100ppmw含有する公認標準溶液を蒸留水で希釈することにより調製した。これらの試験結果も表4に記載してあり、酸化ランタン、二酸化セリウム、およびそれらの等重量混合物が、試験溶液からモリブデンの99%超を除去するのに有効であったことを示している。
Tests 7-9
The procedures of Tests 1 to 3 were repeated. However, instead of the chromium test solution, a test solution containing 1.0 ppmw of molybdenum calculated as Mo was used. Molybdenum test solution contains 100 ppmw molybdenum, As, Be, Ca, Cd, Co, Cr, Fe, Li, Mg, Mn, Ni, Pb, Sb, Se, Sr, Ti, Tl, V, and Zn, respectively. A certified standard solution containing 100 ppmw was prepared by diluting with distilled water. These test results are also listed in Table 4, indicating that lanthanum oxide, cerium dioxide, and equal weight mixtures thereof were effective in removing over 99% of the molybdenum from the test solution.

試験10〜12
試験1〜3の手順を繰り返した。ただし、クロム試験溶液の代わりに、Vとして計算して1.0ppmwのバナジウムを含む試験溶液を用いた。バナジウム試験溶液は、100ppmwのバナジウムと共に、As、Be、Ca、Cd、Co、Cr、Fe、Li、Mg、Mn、Mo、Ni、Pb、Sb、Se、Sr、Ti、Tl、およびZnをそれぞれ100ppmw含有する公認標準溶液を蒸留水で希釈することにより調製した。これらの試験結果も表4に記載してあり、酸化ランタン、および酸化ランタンと二酸化セリウムとの等重量混合物が、試験溶液からバナジウムの98%超を除去するのに有効であったが、二酸化セリウムはバナジウムの約88%を除去したことを示している。
Test 10-12
The procedures of Tests 1 to 3 were repeated. However, instead of the chromium test solution, a test solution containing 1.0 ppmw vanadium calculated as V was used. The vanadium test solution contains 100 ppmw vanadium, As, Be, Ca, Cd, Co, Cr, Fe, Li, Mg, Mn, Mo, Ni, Pb, Sb, Se, Sr, Ti, Tl, and Zn, respectively. A certified standard solution containing 100 ppmw was prepared by diluting with distilled water. These test results are also listed in Table 4, where lanthanum oxide and an equal weight mixture of lanthanum oxide and cerium dioxide were effective in removing more than 98% of vanadium from the test solution. Indicates that about 88% of the vanadium has been removed.

試験13〜15
試験1〜3の手順を繰り返した。ただし、クロム試験溶液の代わりに、Uとして計算して2.0ppmwのウランを含む試験溶液を用いた。ウラン試験溶液は、1,000ppmwのウランを含有する公認標準溶液を蒸留水で希釈することにより調製した。この溶液は他の金属は含んでいなかった。それらの試験結果は表4に記載してあり、試験10から12の場合と同様に、酸化ランタン、および酸化ランタンと二酸化セリウムとの等重量混合物は、試験溶液からウランを大部分除去するのに有効であったことを示している。しかしながら、それらの実施例の場合と同様に、二酸化セリウムはウランの約75%を除去する程度にしか効果的でなかった。
Test 13-15
The procedures of Tests 1 to 3 were repeated. However, instead of the chromium test solution, a test solution containing 2.0 ppmw uranium calculated as U was used. The uranium test solution was prepared by diluting a certified standard solution containing 1,000 ppmw uranium with distilled water. This solution did not contain other metals. The test results are listed in Table 4 and, as in Tests 10-12, lanthanum oxide and an equal weight mixture of lanthanum oxide and cerium dioxide remove most of the uranium from the test solution. It shows that it was effective. However, as in those examples, cerium dioxide was only effective to remove about 75% of the uranium.

試験16〜18
試験1〜3の手順を繰り返した。ただし、クロム試験溶液の代わりに、Wとして計算して1.0ppmwのタングステンを含む試験溶液を用いた。タングステン試験溶液は、1,000ppmwのタングステンを含有する公認標準溶液を蒸留水で希釈することにより調製した。その溶液は他の金属は含んでいなかった。それらの試験結果は表4に記載してあり、酸化ランタン、二酸化セリウム、および酸化ランタンと二酸化セリウムとの等重量混合物は、試験溶液からタングステンを95%以上除去するのに同等に有効であったことを示している。
Test 16-18
The procedures of Tests 1 to 3 were repeated. However, a test solution containing 1.0 ppmw of tungsten calculated as W was used instead of the chromium test solution. The tungsten test solution was prepared by diluting a certified standard solution containing 1,000 ppmw tungsten with distilled water. The solution contained no other metals. The test results are listed in Table 4, and lanthanum oxide, cerium dioxide, and an equal weight mixture of lanthanum oxide and cerium dioxide were equally effective in removing over 95% tungsten from the test solution. It is shown that.

実施例5
本実施例は、希土類金属に対するハロゲンの親和性を示す。特定のハロゲン、特にフッ化物(およびその他のハロゲン)が、ヒ素の塩化セリウムへの結合と競合するかどうかを
判断すべく、一連の試験を行った。ヒ素は、水溶性の塩化セリウム(CeCl)を用いる場合、水媒体中で塩化セリウムに強力に結合することが知られている。このハロゲン結合親和性を、フッ化物を含有する貯蔵溶液とフッ化物を含有しない貯蔵溶液と間の比較試験を行うことによって、判断した。使用した物質は、CeCl(1.194MのCeすなわち205.43g/Lの希土類元素酸化物すなわちREO)と400mlの貯蔵溶液であった。NSF P231の「一般的試験水2」(「NSF」)に準拠する貯蔵溶液の構成成分を表5および表6に示す。
Example 5
This example shows the affinity of halogen for rare earth metals. A series of tests were conducted to determine whether certain halogens, especially fluoride (and other halogens), would compete with arsenic binding to cerium chloride. Arsenic is known to bind strongly to cerium chloride in an aqueous medium when using water-soluble cerium chloride (CeCl 3 ). This halogen binding affinity was determined by conducting a comparative test between a storage solution containing fluoride and a storage solution not containing fluoride. The materials used were CeCl 3 (1.194 M Ce or 205.43 g / L rare earth oxide or REO) and 400 ml stock solution. Table 5 and Table 6 show the components of the stock solution according to NSF P231 “General Test Water 2” (“NSF”).


貯蔵溶液の初期pHは、pH約0から1であった。貯蔵溶液の温度を70℃に上昇させた。反応または滞留時間は、約90分間であった。

The initial pH of the stock solution was about 0 to 1. The temperature of the stock solution was raised to 70 ° C. The reaction or residence time was about 90 minutes.

フッ化物の存在下と不在下でヒ酸セリウムを沈殿させる操作は、以下の通りである。
ステップ1:
2つの3.5Lの合成貯蔵溶液を調製した。ここで、一方はフッ素を含まず、他方はフッ素を含む。両溶液は、表5に列挙した成分を含有した。
The operation of precipitating cerium arsenate in the presence and absence of fluoride is as follows.
Step 1:
Two 3.5 L synthetic stock solutions were prepared. Here, one does not contain fluorine and the other contains fluorine. Both solutions contained the components listed in Table 5.

ステップ2:
400mLの合成貯蔵溶液を重量測定法により測定し(402.41g)、600mLのパイレックス(登録商標)ビーカに移した。次いで、ビーカをホット/撹拌プレート上に置き、撹拌しながら70℃に加熱した。
Step 2:
400 mL of the synthetic stock solution was measured gravimetrically (402.41 g) and transferred to a 600 mL Pyrex® beaker. The beaker was then placed on a hot / stir plate and heated to 70 ° C. with stirring.

ステップ3:
セリウムとヒ素との所定のモル比を満たすのに十分な塩化セリウムを貯蔵溶液に加えた。例えば、1セリアモルおよび1モルのヒ素のモル比を得るため、5.68mlの塩化セリウムを重量測定法により測定し(7.17g)、撹拌溶液に加えた。塩化セリウムの添加によって、黄色/白色沈殿が瞬時に形成され、塩化セリウム溶液の規定度が0.22であるため、pHが低下した。20%水酸化ナトリウムを用いることによって、pHを約7に調整した。
Step 3:
Sufficient cerium chloride was added to the stock solution to meet the predetermined molar ratio of cerium and arsenic. For example, to obtain a molar ratio of 1 ceria mole and 1 mole of arsenic, 5.68 ml of cerium chloride was measured gravimetrically (7.17 g) and added to the stirred solution. With the addition of cerium chloride, a yellow / white precipitate formed instantly and the normality of the cerium chloride solution was 0.22, thus lowering the pH. The pH was adjusted to about 7 by using 20% sodium hydroxide.

ステップ4:
塩化セリウムを70℃の溶液に添加し、サンプリングの前に90分間反応させた。
ステップ5:
フッ化物含有溶液とフッ化物非含有溶液の全ての所望のモル比に対してステップ2から4を繰り返す。
Step 4:
Cerium chloride was added to the 70 ° C. solution and allowed to react for 90 minutes before sampling.
Step 5:
Repeat steps 2 through 4 for all desired molar ratios of fluoride-containing and non-fluoride-containing solutions.

結果を表7ならびに図55および図56に示す。
表7.塩化セリウム溶液による沈殿後の上清溶液中の残存ヒ素濃度。
The results are shown in Table 7 and FIGS. 55 and 56.
Table 7. Residual arsenic concentration in the supernatant solution after precipitation with cerium chloride solution.


フッ化物含有溶液またはフッ化物非含有溶液の吸着能力を比較することによって、ハロゲンおよびハロゲン化合物の強い親和性が示されている。図55は、ヒ素存在下における、セリウムIIIのフッ化物に対する親和性を示す。図56は、セリウム対ヒ素の低モル比におけるフッ化物非含有溶液の吸着能力(CeOのグラム当たりのAsのmgとして定義される)がかなり高いことを示す。希土類金属、特にセリウムを用いる、フッ素化有機化合物、特に、フッ素化医薬化合物の捕捉を明確に示した。

By comparing the adsorption capacities of fluoride-containing or non-fluoride-containing solutions, the strong affinity of halogens and halogen compounds has been shown. FIG. 55 shows the affinity of cerium III for fluoride in the presence of arsenic. FIG. 56 shows that the adsorption capacity of the fluoride-free solution (defined as mg of As per gram of CeO 2 ) at a low molar ratio of cerium to arsenic is quite high. The capture of fluorinated organic compounds, especially fluorinated pharmaceutical compounds, using rare earth metals, especially cerium, was clearly demonstrated.

セリウム対ヒ素のモル比が約1.4対1以上の溶液では、Fを含有する溶液とFを含有しない溶液との間の吸着能力における差は、無視できる程度であった。これにより、Fを捕捉するために余分に40%のセリウムが必要とされ、次いで、残存セリウムがヒ素と反応し得ると考えられる。 In solution the molar ratio of about 1.4: 1 more cerium to arsenic, F - containing solution and F - the difference in adsorption capacity between the solution containing no was negligible. This would require an extra 40% cerium to capture F and then the remaining cerium could react with arsenic.

これらの結果は、フッ化物の存在がヒ素およびその他の標的物質の捕捉と事実上競合していることを裏付ける。干渉は、CeFを形成する競合反応に由来する。この反応は、遥かに好ましいKspを有する。これらの結果を考慮すると、希土類元素添含有加物を加える前に、フッ化物およびその他のハロゲンを除去するべきである。 These results confirm that the presence of fluoride is effectively competing with the capture of arsenic and other target substances. Interference from competing reaction to form CeF 3. This reaction has a much preferred Ksp. In view of these results, fluoride and other halogens should be removed prior to adding the rare earth element-containing additive.

実施例6
本実施例は、二酸化セリウム粉末を使用する硫酸塩含有化合物、ハロゲン化合物、炭酸塩含有化合物、およびリン酸塩含有化合物の除去の成功を実証する。400ppbのヒ素除去能力を有するセリウム粉末を、亜ヒ酸塩としてヒ素(III)およびヒ酸塩としてヒ素(V)を含む様々な溶液に接触させ、ヒ素とセリウムとの間における既知の結合親和性と競合する化合物の濃度を上昇させた。競合する有機化合物には、硫酸イオン、フッ化物
イオン、塩化物イオン、炭酸イオン、ケイ酸イオン、およびリン酸イオンを含み、各イオンの濃度は、各イオンに対応するNSF濃度の約500%の濃度とした。二酸化セリウム粉末は、ヒ素汚染蒸留水およびNSF P231の「一般的試験水2」(「NSF」)とさらに接触させた。
Example 6
This example demonstrates the successful removal of sulfate-containing compounds, halogen compounds, carbonate-containing compounds, and phosphate-containing compounds using cerium dioxide powder. Cerium powder with arsenic removal capability of 400 ppb is contacted with various solutions containing arsenic (III) as arsenite and arsenic (V) as arsenate, and known binding affinity between arsenic and cerium Increased concentration of competing compounds. Competing organic compounds include sulfate ion, fluoride ion, chloride ion, carbonate ion, silicate ion, and phosphate ion, and the concentration of each ion is about 500% of the NSF concentration corresponding to each ion. Concentration. The cerium dioxide powder was further contacted with arsenic contaminated distilled water and NSF P231 “General Test Water 2” (“NSF”).

蒸留水を基準測定値とした。結果を図55に示す。図55から分かるように、NSF水中のイオンでは、蒸留水に対して亜ヒ酸塩およびヒ酸塩の両方に対する二酸化セリウムの除去能力が低下し、これらの化合物の希土類金属への結合が成功したことを示している。炭酸イオンの存在下では、亜ヒ酸塩よりもヒ酸塩に対する二酸化セリウムの除去能力が低下した。ケイ酸イオンの存在下では、亜ヒ酸塩およびヒ酸塩の両方に対する二酸化セリウムの除去能力が大幅に低下した。最後に、リン酸イオンにより、亜ヒ酸塩(NSF濃度の10倍)およびヒ酸塩(NSF濃度の50倍)に対する二酸化セリウムの除去性能が最も大幅に低下し、亜ヒ酸塩に対する除去能力の低下は最大であった。   Distilled water was used as the reference measurement value. The results are shown in FIG. As can be seen from FIG. 55, ions in NSF water have a reduced ability to remove cerium dioxide for both arsenite and arsenate relative to distilled water, and the binding of these compounds to rare earth metals was successful. It is shown that. In the presence of carbonate ions, the ability of cerium dioxide to remove arsenate was lower than arsenite. In the presence of silicate ions, the ability of cerium dioxide to remove both arsenite and arsenate was greatly reduced. Finally, phosphate ions have the most significant reduction in cerium dioxide removal performance for arsenite (10 times the NSF concentration) and arsenate (50 times the NSF concentration), and the ability to remove arsenite. The decline was the greatest.

実施例7
溶液相または可溶性セリウムイオン沈殿を評価すべく、いくつかの試験を行った。
試験1:
250ppmのCr(VI)を含有する溶液を塩化Ce(III)または硝酸Ce(IV)のいずれかとして供給されたモル当量のセリウムで補正した。クロム酸塩へのCe(III)の添加によって、直ちに目に見える影響を溶液に及ぼさなかったが、24時間後、暗色固体の微細沈殿物が出現した。対照的に、Ce(IV)の添加によって、直ちに大量の固体形成がもたらされた。
Example 7
Several tests were performed to evaluate solution phase or soluble cerium ion precipitation.
Test 1:
A solution containing 250 ppm of Cr (VI) was corrected with a molar equivalent of cerium supplied as either Ce (III) chloride or Ce (IV) nitrate. Addition of Ce (III) to the chromate had no immediate visible effect on the solution, but after 24 hours a fine precipitate of dark solid appeared. In contrast, the addition of Ce (IV) immediately resulted in a large amount of solid formation.

先の実施例と同様に、一定分量を濾過し、pHをCe(IV)についてはpH3に調整し、Ce(III)についてはpH5に調整した。Ce(III)の添加によるCr溶解度に及ぼす影響はごくわずかであったが、Ce(IV)は、pH3で溶液からCrのうちのほぼ90%を除去された。   As in the previous example, an aliquot was filtered and the pH was adjusted to pH 3 for Ce (IV) and to pH 5 for Ce (III). Although the addition of Ce (III) had a negligible effect on Cr solubility, Ce (IV) removed almost 90% of the Cr from the solution at pH 3.

試験2:Spex社ICP標準の50ppmのモリブデン、恐らくモリブデン酸塩を含有する溶液をモル当量の塩化Ce(III)で補正した。先の試料と同様に、セリウムの添加後に固体が観察され、一定分量をICP分析用に0.45ミクロンのシリンジフィルタで濾過した。pH3では溶液中に30ppm近くのMoが残存したが、pHを5に上げると、Mo濃度は、20ppmに低下し、pH7付近でMo濃度は10ppmしか示されなかった。   Test 2: A solution containing 50 ppm molybdenum, possibly molybdate, of the Spex ICP standard was corrected with a molar equivalent of Ce (III) chloride. As with the previous sample, a solid was observed after the addition of cerium and an aliquot was filtered through a 0.45 micron syringe filter for ICP analysis. At pH 3, nearly 30 ppm of Mo remained in the solution. However, when the pH was raised to 5, the Mo concentration decreased to 20 ppm, and the Mo concentration was only 10 ppm at around pH 7.

実施例8
これらの実施例では、ヒ素試験用に確立された方法と類似した方法を用いることによって、一連の非ヒ素陰イオンの吸着および脱着を試験した。
Example 8
In these examples, adsorption and desorption of a series of non-arsenic anions was tested by using a method similar to that established for arsenic testing.

過マンガン酸塩:
2つの実施例を実施した。第1の実施例において、40gのセリア粉末を250mLの550ppmのKMnO溶液に添加した。第2の実施例において、20gのセリア粉末を250mLの500ppmのKMnO溶液に添加し、1.5mL、4NのHClでpHを低下させた。スラリーpHを低下させることによって、セリアへのMn吸着が4倍に増加した。
Permanganate:
Two examples were performed. In the first example, 40 g of ceria powder was added to 250 mL of 550 ppm KMnO 4 solution. In a second example, 20 g of ceria powder was added to 250 mL of 500 ppm KMnO 4 solution and the pH was lowered with 1.5 mL, 4N HCl. By reducing the slurry pH, Mn adsorption on ceria increased fourfold.

両方の実施例において、セリアを過マンガン酸塩と18時間接触させ、次いで、濾過して、固体を保持した。濾液をICP−AESを用いてMnについて分析し、固体を250mLのDI水で洗浄した。pH未調整固体は、洗浄を二度繰り返した。   In both examples, ceria was contacted with the permanganate for 18 hours and then filtered to retain the solid. The filtrate was analyzed for Mn using ICP-AES and the solid was washed with 250 mL DI water. The non-pH adjusted solid was washed twice.

濾過し、洗浄したMn接触固体の重量を測定し、一連の3つの抽出試験と1つの対照群に分割した。これらの試験では、1NのNaOH、10%シュウ酸、または1Mリン酸塩と接触させた場合における、マンガンがセリア表面から回収され得る程度を、同じ条件下のDI水の結果と比較して調べた。   The filtered and washed Mn contact solids were weighed and divided into a series of three extraction tests and one control group. In these tests, the extent to which manganese can be recovered from the ceria surface when contacted with 1N NaOH, 10% oxalic acid, or 1M phosphate is compared to the results of DI water under the same conditions. It was.

対照群として水と接触させた過マンガン酸塩吸着セリア粉末の試料では、Mnの放出は5%未満であった。ヒ酸塩と同様に、NaOHは、セリア表面からの過マンガン酸塩の脱着を効果的に促進した。このことは、塩基性のpHレベル、または塩基性化は、セリアによる過マンガン酸塩除去に対する干渉物として振る舞うということを示している。pHを低下させた第2の実施例の場合、NaOHの結果は、過マンガン酸塩がより高pHの条件下で吸着した第1の実施例よりも大きかった。   In the sample of permanganate adsorbed ceria powder contacted with water as a control group, the release of Mn was less than 5%. Like arsenate, NaOH effectively promoted desorption of permanganate from the ceria surface. This indicates that the basic pH level, or basification, behaves as an interferent for permanganate removal by ceria. In the case of the second example where the pH was lowered, the NaOH results were greater than in the first example where the permanganate adsorbed under higher pH conditions.

リン酸塩は、ヒ酸塩脱着誘発時よりも過マンガン酸塩脱着誘発時において遥かに効果的であった。リン酸塩は、本発明者らが過マンガン酸塩を用いて試験した中で最も効果的な脱着促進剤であった。換言すると、リン酸存在下における、過マンガン酸塩に対するセリア粉末の除去能力は、リン酸に対するセリア粉末の能力が過マンガン酸塩に対するよりも遥かに高いことから、比較的低いように思われる。   Phosphate was much more effective at inducing permanganate desorption than at inducing arsenate desorption. Phosphate was the most effective desorption promoter that we tested with permanganate. In other words, the ability of ceria powder to remove permanganate in the presence of phosphoric acid appears to be relatively low because the ability of ceria powder to phosphoric acid is much higher than that to permanganate.

シュウ酸は、過マンガン酸塩溶液の色を著しく変化させた。これは、Mn(VII)が、恐らくMn(II)またはMn(IV)に、還元されたことを示している。MnOまたはMnOの沈殿物の形成は、セリアから除去され得るかどうかは分からないさらなるMnの検出を防止し得る。したがって、還元剤は、Mn(VII)除去のセリアの干渉物であるように思われる。pH未調整試料では、脱着されたMnは検出されなかった。しかし、スラリーをわずかに酸性化することによって調製された試料では、相当量のMnがセリア表面から回収された。 Oxalic acid significantly changed the color of the permanganate solution. This indicates that Mn (VII) has been reduced, possibly to Mn (II) or Mn (IV). Formation of MnO or MnO 2 precipitates can prevent further detection of Mn, which is not known whether it can be removed from ceria. Thus, the reducing agent appears to be a ceria interference for Mn (VII) removal. In the non-pH adjusted sample, desorbed Mn was not detected. However, in samples prepared by slightly acidifying the slurry, a significant amount of Mn was recovered from the ceria surface.

クロム酸塩
0.6gの二クロム酸ナトリウムを用いて250mLの溶液を調製し、溶液を20gのセリウム粉末とpH調整せずに18時間接触させた。スラリーを濾過し、固体をDI水で洗浄した後、50mLの遠沈管に分割して、セリア表面からクロムを抽出する3つの溶液の能力を試験した。
Chromate A 250 mL solution was prepared using 0.6 g sodium dichromate and the solution was contacted with 20 g cerium powder for 18 hours without pH adjustment. After filtering the slurry and washing the solid with DI water, it was divided into 50 mL centrifuge tubes to test the ability of the three solutions to extract chromium from the ceria surface.

クロム酸塩に対するセリアの能力は顕著であり、pH調整または系の最適化なしで、>20mgのCr/gセリアが吸着された(濾液のpHは、約8であった)。同様に、吸着クロム酸塩の抽出も、容易に成し遂げられた。1NのNaOHを用いてクロム酸塩含有セリアを含むスラリーのpHを上昇させることは、試験された中で最も効果的なクロム脱着方法であった。リン酸塩を使用すると、かなり少ないクロム酸塩しか脱着されず、シュウ酸を使用するとさらに微量しか脱着されなかった。このことは、リン酸塩およびシュウ酸が、過マンガン酸塩除去に比べて、クロム酸塩除去ではそれほど強い干渉物ではないことを示している。対照試験では、吸着された固体を蒸留水と接触させた場合、わずか5%のクロム酸塩しか回収されなかった。   The ability of ceria to chromate was significant, with> 20 mg Cr / g ceria adsorbed (pH of filtrate was about 8) without pH adjustment or system optimization. Similarly, the extraction of adsorbed chromate was easily accomplished. Increasing the pH of the slurry containing chromate-containing ceria with 1N NaOH was the most effective chromium desorption method tested. When phosphate was used, very little chromate was desorbed, and with oxalic acid, only a trace amount was desorbed. This indicates that phosphate and oxalic acid are not so strong interferents in chromate removal compared to permanganate removal. In the control test, only 5% chromate was recovered when the adsorbed solid was contacted with distilled water.

アンチモン
アンチモンの溶解度はやや低いため、これらの反応は、溶解され得るアンチモン量によって制限された。この場合、100mgの酸化アンチモン(III)を10mLの濃HClと共に1Lの蒸留水中に入れ、数日間かけて平衡化させ、0.8ミクロンのポリカーボネート膜で濾過して、不溶性アンチモンを除去した。1リットルのアンチモン溶液を16gのセリア粉末と接触させ、アンチモンを溶液から効果的に除去したが、表面に大量に吸着させるには利用可能なSb(III)が少なすぎた。1つには、低い表面被覆率と強い表面陰イオン相互作用のため、抽出試験では、Sbはほとんど回収されないことが分かっ
た。Sb(III)を、容易に吸着され難いSb(V)種に変換すると期待されていた過酸化水素を使用しても、有意量のSb回収には至らなかった。
Antimony Since the solubility of antimony is somewhat low, these reactions were limited by the amount of antimony that could be dissolved. In this case, 100 mg of antimony (III) oxide was placed in 1 L of distilled water with 10 mL of concentrated HCl, allowed to equilibrate for several days, and filtered through a 0.8 micron polycarbonate membrane to remove insoluble antimony. One liter of antimony solution was contacted with 16 g of ceria powder to effectively remove antimony from the solution, but too little Sb (III) was available to adsorb to the surface in large quantities. For one thing, extraction tests showed that little Sb was recovered due to the low surface coverage and strong surface anion interactions. The use of hydrogen peroxide, which was expected to convert Sb (III) to Sb (V) species that are not easily adsorbed, did not result in significant amounts of Sb recovery.

ヒ素
表8〜11は、試験パラメータおよび結果を示す。
表8:ヒ素脱着技法を明示するためのヒ酸塩と亜ヒ酸塩による酸化セリウム表面の吸着量
Arsenic Tables 8-11 show test parameters and results.
Table 8: Adsorption amount of cerium oxide surface by arsenate and arsenite to clarify arsenic desorption technique


実施例9
NHMgPO・6HOを含むスツルバイト粒子を、CeClとNHMgPO・6HOとのモル比が異なるように、CeCl溶液に混合した。ここで、CeClとNHMgPO・6HOとのモル比は、約0.8、1.0、1.2および1.5とした。それぞれ、スツルバイトの質量は約0.2gとし、CeClの濃度は約0.5モル/Lとした。さらに、0.1Lの脱イオン水中の約0.2gのスツルバイトを対照群として調整した。各溶液のpH値を、約pH4.3±0.2のpHに調整した。磁気撹拌棒を使用して、各試料溶液を攪拌した。少なくとも約16時間撹拌後、固体を溶液から濾過した。濾過固体をX線回折によって分析し、溶液をICP−MSによって分析した。溶液の最終溶液pH値は、約pH4.6から約pH8.0の範囲であった。結果を表12にまとめる。

Example 9
NH 4 a struvite particles comprising MgPO 4 · 6H 2 O, CeCl 3 and NH 4 MgPO 4 · 6H 2 such that the molar ratio of O is different, were mixed CeCl 3 solution. Here, the molar ratio of CeCl 3 and NH 4 MgPO 4 .6H 2 O was about 0.8, 1.0, 1.2 and 1.5. In each case, the mass of the struvite was about 0.2 g, and the concentration of CeCl 3 was about 0.5 mol / L. Furthermore, about 0.2 g of struvite in 0.1 L of deionized water was prepared as a control group. The pH value of each solution was adjusted to a pH of about pH 4.3 ± 0.2. Each sample solution was stirred using a magnetic stir bar. After stirring for at least about 16 hours, the solid was filtered from the solution. The filtered solid was analyzed by X-ray diffraction and the solution was analyzed by ICP-MS. The final solution pH value of the solution ranged from about pH 4.6 to about pH 8.0. The results are summarized in Table 12.


実施例10
スツルバイトNHMgPO・6HOの粒子を、異なる希土類塩化物を含む約0.
1Lの溶液中で混合した。希土類塩化物溶液は、約0.15モル/LのLaCl、CeCl、PrClおよびNdClの溶液であった。各希土類塩化物溶液に加えたスツルバイトの質量は約0.2gであり、希土類塩化物とスツルバイトとのモル比は約1.0であった。各希土類塩化物溶液のpHを、約pH4.3±0.2のpHに調整した。磁気撹拌棒を使用して、各試料溶液を攪拌した。少なくとも約16時間撹拌後、固体を溶液から濾過した。濾過固体をX線回折によって分析し、溶液をICP−MSによって分析した。溶液の最終溶液pH値は、約pH4.6から約pH8.0の範囲であった。結果を表13にまとめる。

Example 10
The particles of struvite NH 4 MgPO 4 .6H 2 O are about 0. 0 containing different rare earth chlorides.
Mixed in 1 L solution. The rare earth chloride solution was a solution of about 0.15 mol / L LaCl 3 , CeCl 3 , PrCl 3 and NdCl 3 . The mass of the struvite added to each rare earth chloride solution was about 0.2 g, and the molar ratio of the rare earth chloride to the struvite was about 1.0. The pH of each rare earth chloride solution was adjusted to a pH of about pH 4.3 ± 0.2. Each sample solution was stirred using a magnetic stir bar. After stirring for at least about 16 hours, the solid was filtered from the solution. The filtered solid was analyzed by X-ray diffraction and the solution was analyzed by ICP-MS. The final solution pH value of the solution ranged from about pH 4.6 to about pH 8.0. The results are summarized in Table 13.


実施例11
実施例11は、約0.2gのスツルバイトNHMgPO・6HOの粒子を約0.1Lの0.15モル/L酸性の塩化第二鉄FeClの溶液に混合させた対照群である。塩化第二鉄とスツルバイトとのモル比は約1.0とし、溶液の初期pHを約pH2.5とした。対照群溶液の初期pHは、塩化第二鉄の存在なしでスツルバイトを溶解させるのに十分に低くした。磁気撹拌棒を使用して、対照群溶液を攪拌した。少なくとも約16時間撹拌後、固体を対照群溶液から濾過した。濾過固体をX線回折によって分析し、対照群溶液をICP−MSによって分析した。溶液の最終溶液pH値は、約pH2.3であった。結果を表14にまとめる。

Example 11
Example 11 is a control group in which about 0.2 g of struvite NH 4 MgPO 4 .6H 2 O particles were mixed with about 0.1 L of a 0.15 mol / L acidic ferric chloride FeCl 3 solution. It is. The molar ratio of ferric chloride to struvite was about 1.0, and the initial pH of the solution was about pH 2.5. The initial pH of the control solution was low enough to dissolve the struvite without the presence of ferric chloride. The control solution was stirred using a magnetic stir bar. After stirring for at least about 16 hours, the solid was filtered from the control solution. The filtered solid was analyzed by X-ray diffraction and the control solution was analyzed by ICP-MS. The final solution pH value of the solution was about pH 2.3. The results are summarized in Table 14.


実施例9〜11は、塩化第二鉄などのその他の除去物質よりも、希土類含有組成物ではスツルバイトをより効果的に除去できること示している。

Examples 9-11 show that sturbite can be more effectively removed with rare earth-containing compositions than other removal materials such as ferric chloride.

実施例12
脱イオン水およびNSF水からの二酸化セリウムの堆積物質除去能力を表15にまとめる。
Example 12
Table 15 summarizes the ability of cerium dioxide to remove deposited material from deionized and NSF water.


実施例13
セリウム含有組成物によって、脱イオン水およびNSF標準化水(表16参照)から金属および半金属を除去する実験を行った。

Example 13
Experiments were conducted to remove metals and metalloids from deionized water and NSF standardized water (see Table 16) with cerium-containing compositions.


表16から分かるように、セリウム含有組成物は、表16の標的物質含有種の除去に有効であった。

As can be seen from Table 16, the cerium-containing composition was effective in removing the target substance-containing species of Table 16.

実施例14
脱イオン水およびNSF標準化水から金属および半金属を除去する、セリウム含有添加物の能力を定性的に判定する実験を行った(表17参照)。
Example 14
Experiments were performed to qualitatively determine the ability of cerium-containing additives to remove metals and metalloids from deionized and NSF standardized water (see Table 17).


表16から分かるように、セリウム含有組成物は、表17の標的物質含有種の除去に有効であった。

As can be seen from Table 16, the cerium-containing composition was effective in removing the target substance-containing species of Table 17.

実施例15
脱イオン水およびNSF水からの有機物、金属、半金属および非金属汚染物質の除去を定性的に判定する実験を行った(表18および表19を参照)。
Example 15
Experiments were performed to qualitatively determine the removal of organic, metal, metalloid and non-metallic contaminants from deionized and NSF water (see Table 18 and Table 19).


CeOは粉末の形態であり、凝集CeOは高分子結合剤で凝集される。

CeO 2 is in the form of a powder, and the aggregated CeO 2 is aggregated with a polymer binder.

不溶型の鉛は、希土類元素含有組成物によって、可溶型の鉛および不溶型の鉛のうちの1つまたは両方を含む水溶液から除去されてもよい。不溶型の鉛は、限定するものではないが、例えば、酸化鉛、水酸化鉛、またはオキシ(ヒドロキシ鉛)などのコロイドの鉛および微粒子の鉛の両方、またはいずれか一方の形態であってもよい。不溶型の鉛組成物は、1つまたは複数の水和水を有する水和物の形であってもよい。   The insoluble lead may be removed from the aqueous solution containing one or both of soluble lead and insoluble lead by the rare earth-containing composition. Insoluble lead may include, but is not limited to, for example, colloidal lead and / or particulate lead, such as lead oxide, lead hydroxide, or oxy (hydroxy lead). Good. The insoluble lead composition may be in the form of a hydrate with one or more waters of hydration.

NSF試験水の組成は、次の文献のうちの1つまたは複数に定義されている。2007年10月22日にANSI規格に指定されたStandard Developer NSF International編「NSF/ANSI 42−2007a NSF International Standard/American National
Standard for Drinking Water Treatment Units Drinking Water Treatment Units Aesthetic Effects」米国規格委員会、2009年8月28日にANSI規格に指定されたStandard Developer NSF International編「NSF/ANSI 53−2009e NSF International Standard/American National Standard Drinking Water Treatment Units Health Effects」、および2009年8月26日にANSI規格に指定されたStandard Developer NSF International編「NSF/ANSI 61−2009 NSF International Standard/American National Standard for Drinking Water Additives Drinking Water System Components Health Effects」。
The composition of NSF test water is defined in one or more of the following documents. Standard Developer NSF International, “NSF / ANSI 42-2007a NSF International Standard / American National”
Standard for Drinking Water Treatment Units Drinking Water Treatment Units Aesthetic Effects "American National Standards Commission, specified in the ANSI standard on August 28, 2009 the Standard Developer NSF International ed.," NSF / ANSI 53-2009e NSF International Standard / American National Standard “Drinking Water Treatment Units Health Effects”, and Standard Developer NSF International “NSF / ANS” specified in the ANSI standard on August 26, 2009 61-2009 NSF International Standard / American National Standard for Drinking Water Additives Drinking Water System Components Health Effects ".

実施例16
約20mgの吸着能力を有する高表面積(「HAS」)セリア(表面積:130±10
/g)を、約0.5mg/Lの問題とする試薬を有し、NSF53水とみなされる分析対象物に接触させた。NSF水の組成を下記の表20に示す。
Example 16
High surface area (“HAS”) ceria (surface area: 130 ± 10 with an adsorption capacity of about 20 mg
m 2 / g) was contacted with an analyte that had about 0.5 mg / L of the reagent in question and was considered NSF53 water. The composition of NSF water is shown in Table 20 below.


分析対象物のpHは、pH12.25±0.25、温度は20から25℃または周囲温度であった。

The pH of the analyte was pH 12.25 ± 0.25 and the temperature was 20-25 ° C. or ambient temperature.

分析対象物を約24時間HSFセリアに接触させた。
問題とする試薬は、ビスマス、クロム、コバルト、マンガン、亜鉛およびジルコニウム種とした。上記の条件下で、主化学種はコロイド形態であると考えられた。
The analyte was contacted with HSF ceria for about 24 hours.
The reagents in question were bismuth, chromium, cobalt, manganese, zinc and zirconium species. Under the above conditions, the main species was considered to be in colloidal form.

20mgのHSAセリアをプラスチック計量ボート内で測定し、HASセリア媒体を脱イオン水で少なくとも30分間湿らせることによって、媒体を調整した。
分析対象物を、鉛添加なしでNSF53鉛除去水2.0Lのバッチで調整した。1,000mg/LのSPEX社窒素系標準を取得し、0.5mg/Lの問題とする試薬の流入液を調整するために使用した。この溶液を30秒間高せん断混合器(Ninja社型番:BL500 30)で混合した。pHをpH12.25±0.25に3MのNaOHで調整し、さらに60秒間混合した。より高濃度での先の試験では、12.25±0.25のpHで粒子が存在したことを示した。
The media was conditioned by measuring 20 mg of HSA ceria in a plastic weighing boat and moistening the HAS ceria media with deionized water for at least 30 minutes.
The analyte was prepared in a 2.0 L batch of NSF53 lead removal water without lead addition. A 1,000 mg / L SPEX nitrogen standard was obtained and used to adjust the influent of the reagent at 0.5 mg / L. This solution was mixed for 30 seconds with a high shear mixer (Ninja model number: BL500 30). The pH was adjusted to 12.25 ± 0.25 with 3M NaOH and mixed for an additional 60 seconds. Earlier tests at higher concentrations showed that particles were present at a pH of 12.25 ± 0.25.

500mLの流入液を4つの500mLびんに分けて注ぎ込むことにより、等温線試験を準備した。それぞれの500mL試料びんに先に湿らせた媒体を注ぎ込んだ。びんにキャップをし、絶縁テープで密閉した。次いで、10本までびんを保持できるローリング用容器に各びんを入れた。容器をダクトテープで密閉し、ローリング用装置に入れた。試料および対照群を24時間ローリングした。24時間後、装置からローリング用容器を取り出し、容器からびんを回収した。   An isotherm test was prepared by pouring a 500 mL influent into four 500 mL bottles. Pre-moistened media was poured into each 500 mL sample bottle. The bottle was capped and sealed with insulating tape. Each bottle was then placed in a rolling container capable of holding up to 10 bottles. The container was sealed with duct tape and placed in a rolling device. Sample and control groups were rolled for 24 hours. After 24 hours, the rolling container was removed from the apparatus, and the bottle was collected from the container.

各金属試料について5mLの試料を採取し、3mLの濃硝酸を加えて希釈し、0.2μmのフィルタで濾過した。全ての金属が可溶型であること確認するために、試料を酸性化した。金属試料を誘導結合プラズマ質量分析法(ICP−MS)によって分析した。コロイド金属の存在を確認するため、試料をまず濾過して、あらゆる粒子を除去し、次いで、全ての金属が可溶型であること確認するために酸性化した。これらの試験の分析は、全て、分析した金属の検出限界未満であった。全ての等温線試験を同様の方法で調整し、試験した。このため、容易に比較可能であった。   A 5 mL sample was taken for each metal sample, diluted with 3 mL concentrated nitric acid and filtered through a 0.2 μm filter. Samples were acidified to confirm that all metals were soluble. Metal samples were analyzed by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). To confirm the presence of colloidal metal, the sample was first filtered to remove any particles and then acidified to confirm that all metal was soluble. All analyzes of these tests were below the detection limit of the analyzed metals. All isotherm tests were adjusted and tested in the same manner. For this reason, it was easily comparable.

表21に示されるように、コロイド状のビスマス、クロム、マンガン、および亜鉛は、HSAセリアを含むNSF53水から全て除去された。問題とする試薬の除去能力は、流入液からの問題とする試薬の少なくとも10%の除去に基づいていた。   As shown in Table 21, colloidal bismuth, chromium, manganese, and zinc were all removed from NSF53 water containing HSA ceria. The ability to remove the reagent in question was based on the removal of at least 10% of the reagent in question from the influent.


この表22では、コバルトおよびジルコニウムの内訳を示している。

In Table 22, the breakdown of cobalt and zirconium is shown.


実施例17
本実施例は、様々な試験結果を比較して、温度、表面積、スペシエーション、および濃度の変化が、セリア上へのヒ素吸着能力に影響するかについて結論を出す。実験手順を以下に説明する。

Example 17
This example compares various test results and concludes that changes in temperature, surface area, speciation, and concentration affect arsenic adsorption capacity on ceria. The experimental procedure is described below.

物質:
CeO:LOI−4.6%、SA−140m/g;
CeO:LOI−6.3%、SA−210m/g使用量:40g
試験溶液構成物質(20LのDI水に添加):
2244.45gのNiSO・6H
119.37gのCuSO・5H
57.81のHBO
406.11のNaCl
15.01のFeSO・7H2O
4.79gのCoSO・7H2O
70の濃HCl
試験溶液条件:
pH:1.63
密度:1.08mL/g
カラム流入液:
pH:全てのカラムでpH1.1から1.2の範囲であった
密度:全てのカラムで1.08g/mLであった
温度:全てのカラムを室温から21℃または70℃で試験した
流量:流量の範囲は、1から1.8mL/分、または総容積の2.2%から4.0%の範囲であった
使用した凝集剤の近似量:1%Nalco7871を22滴
カラム床の寸法:全てのカラムで8.5〜9cm×内径2.54cm
媒体:
150gのACS規格の塩化ナトリウムを1Lの体積計に加えた。次いで、DI水を用いて1L標線まで塩を希釈した。次いで、塩を2Lビーカに移し、加熱して沸騰させた。次に、磁気撹拌棒を用いて撹拌しながら、熱湯に15mLの濃HClを加えた。HCl添加後すぐに、40.00gの乾燥CeOを混合する酸性塩溶液に徐々に加えた。この溶液を5分間撹拌させた。次に、1%Nalco7871を22滴加えて、溶液を清澄化し、カラム内に加えられた際に、分離するのを防いだ。
material:
CeO 2 : LOI-4.6%, SA-140 m 2 / g;
CeO 2 : LOI-6.3%, SA-210 m 2 / g Amount used: 40 g
Test solution constituents (added to 20 L DI water):
NiSO 4 · 6H 2 O of 2244.45g
119.37 g of CuSO 4 .5H 2 O
57.81 H 3 BO 3
406.11 NaCl
FeSO of 15.01 4 · 7H2O
CoSO of 4.79g 4 · 7H2O
70 concentrated HCl
Test solution conditions:
pH: 1.63
Density: 1.08 mL / g
Column inflow:
pH: density ranged from 1.1 to 1.2 for all columns Temperature: 1.08 g / mL for all columns: Flow rate at which all columns were tested from room temperature to 21 ° C. or 70 ° C .: Flow rates ranged from 1 to 1.8 mL / min, or from 2.2% to 4.0% of the total volume. Approximate amount of flocculant used: 22% 22% column bed dimensions: 1% Nalco7871 8.5-9 cm x 2.54 cm ID for all columns
Medium:
150 g of ACS standard sodium chloride was added to a 1 L volume meter. The salt was then diluted to the 1 L mark with DI water. The salt was then transferred to a 2 L beaker and heated to boiling. Next, 15 mL of concentrated HCl was added to hot water while stirring using a magnetic stir bar. Immediately after the addition of HCl, 40.00 g of dry CeO 2 was gradually added to the mixed acidic salt solution. The solution was allowed to stir for 5 minutes. Next, 22 drops of 1% Nalco7871 were added to clarify the solution and prevent separation when added into the column.

カラムへの充填:
凝集CeO媒体は、2.54cm×30cmのガラス製カラム内に移される。DI水は、12mL/分で床を通って流され、床を沈積させて、8.5cmまで完全に沈積させる。床上のDI水は、デカンテーションされ、流入溶液で置き換えられた後、キャップしてしっかりと密封された。
Packing the column:
Agglomerated CeO 2 media is transferred into a 2.54 cm × 30 cm glass column. DI water is flowed through the bed at 12 mL / min, allowing the bed to settle down to 8.5 cm completely. The DI water on the floor was decanted and replaced with the influent solution, then capped and sealed tightly.


表23および図57から分かるように、酸化セリウム(IV)含有のヒ素種吸着能力は、温度、表面積、スペシエーション、およびヒ素種濃度の変化によって、影響を受ける。

As can be seen from Table 23 and FIG. 57, the cerium (IV) oxide-containing arsenic species adsorption capacity is affected by changes in temperature, surface area, speciation, and arsenic species concentration.

実施例18
本実施例では、NSF53水から高表面積(「HSA」)酸化セリウム(IV)によってどのコロイド金属が除去し得るか判定する。試験パラメータは以下の通りである。
Example 18
In this example, it is determined which colloidal metal can be removed from NSF 53 water by high surface area (“HSA”) cerium (IV) oxide. The test parameters are as follows.

パラメータ:
物質:HSAセリア酸化物(表面積:130±10m/g)
使用量:20mg
分析対象物濃度:0.5mg/Lの問題とする試薬のNSF53水
Parameters:
Material: HSA ceria oxide (surface area: 130 ± 10 m 2 / g)
Amount used: 20mg
Analyte concentration: 0.5 mg / L of NSF53 water as a reagent in question


pH:可変
温度:20から25℃の室温
接触時間:24時間
試験金属:ビスマス、クロム、コバルト、マンガン、亜鉛、ジルコニウム、アルミニウム、および銅
媒体調製:
20mgのHSAセリア酸化物をプラスチック計量ボート内で測定した。媒体をDI水で少なくとも30分間湿らせた。

pH: variable temperature: room temperature contact temperature of 20-25 ° C .: 24 hours Test metals: bismuth, chromium, cobalt, manganese, zinc, zirconium, aluminum, and copper Medium preparation:
20 mg of HSA ceria oxide was measured in a plastic weighing boat. The medium was moistened with DI water for at least 30 minutes.

流入水の調製:
流入水を、鉛添加なしでNSF53鉛除去水2.0Lのバッチで調製した。1,000mg/LのSPEX社窒素系標準を取得し、0.5mg/Lの問題とする試薬の流入液を調整するために使用した。この溶液をまず30秒間高せん断混合器(Ninja社型番:BL500 30)で混合した後、pHを3MのNaOHまたは濃HClで調整し、次いで、さらに30秒間溶液を混合した。次いで、酸化還元電位(「ORP」)の値を、固体亜硫酸ナトリウムまたは12.5%NaClO溶液を用いて調整した(表25参照)。
Inflow water preparation:
The influent was prepared in a batch of 2.0 L NSF53 lead removal water without lead addition. A 1,000 mg / L SPEX nitrogen standard was obtained and used to adjust the influent of the reagent at 0.5 mg / L. This solution was first mixed with a high shear mixer (Ninja model number: BL500 30) for 30 seconds, then the pH was adjusted with 3M NaOH or concentrated HCl, and then the solution was mixed for another 30 seconds. The redox potential (“ORP”) value was then adjusted using solid sodium sulfite or 12.5% NaClO solution (see Table 25).


試験手順:
等温線試験準備手順:
4本の500mLびんを500g流入液でそれぞれ満たした。それぞれの500mL試料びんに先に湿らせた媒体を注ぎ込んだ。びんにキャップをし、絶縁テープで密閉した。次いで、10本までびんを保持できるローリング用容器に各びんを入れた。次いで、容器をダクトテープで密閉し、ローリング用装置に入れた。試料を24時間ローリングした。24時間後、装置からローリング用容器を取り出し、容器からびんを回収した。

Test procedure:
Isotherm test preparation procedure:
Four 500 mL bottles were each filled with 500 g influent. Pre-moistened media was poured into each 500 mL sample bottle. The bottle was capped and sealed with insulating tape. Each bottle was then placed in a rolling container capable of holding up to 10 bottles. The container was then sealed with duct tape and placed in a rolling device. The sample was rolled for 24 hours. After 24 hours, the rolling container was removed from the apparatus, and the bottle was collected from the container.

分析のための試料準備手順:
各金属試料について5mLの試料を採取し、5mLの10%硝酸を加えて希釈し、0.2μmのフィルタで濾過した。全ての金属が可溶型であること確認するために、試料を酸性化した。金属試料を誘導結合プラズマ質量分析法(ICP−MS)によって分析した。不溶性金属の存在を確認するため、試料をまず0.2μmのフィルタで濾過して、あらゆる不溶性金属を除去し、次いで、全ての試料が同様であること確認するために酸性化した。全ての等温線試験を同様の方法で準備し、試験した。このため、容易に比較可能であった。
Sample preparation procedure for analysis:
A 5 mL sample was taken for each metal sample, diluted by adding 5 mL of 10% nitric acid, and filtered through a 0.2 μm filter. Samples were acidified to confirm that all metals were soluble. Metal samples were analyzed by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). To confirm the presence of insoluble metal, the sample was first filtered through a 0.2 μm filter to remove any insoluble metal and then acidified to confirm that all samples were similar. All isotherm tests were prepared and tested in the same manner. For this reason, it was easily comparable.

結果:
表26および表27に示されるように、Cr(S)、Mn(S)、Al(HO)(S)、Cu(OH)(S)、およびCuO(S)は、HSAセリアを含むNSF53水から全て除去された。問題とする試薬の除去能力は、流入液からの問題とする試薬の少なくとも10%の除去に基づいていた。
result:
As shown in Table 26 and Table 27, Cr 2 O 3 (S), Mn 3 O 4 (S), Al 2 O 3 (H 2 O) (S), Cu (OH) 2 (S), and Cu 2 O (S) was all removed from NSF53 water containing HSA ceria. The ability to remove the reagent in question was based on the removal of at least 10% of the reagent in question from the influent.


結論:
コロイド状のクロム、アルミニウム、および銅は、HSAセリアを含むNSF53水から全て除去された。一部の実験では、コバルト、亜鉛、およびジルコニウムもまた除去された。マンガンに対するHASセリアの除去能力は、不確かであった。

Conclusion:
Colloidal chromium, aluminum, and copper were all removed from NSF53 water containing HSA ceria. In some experiments, cobalt, zinc, and zirconium were also removed. The ability to remove HAS ceria against manganese was uncertain.

実施例19
本実施例では、NSF53水から高表面積(「HSA」)酸化セリウム(IV)によってコロイド金属が除去し得るか否かを判定する。試験パラメータを以下の通りである。
Example 19
In this example, it is determined whether the colloidal metal can be removed from NSF 53 water by high surface area (“HSA”) cerium (IV) oxide. The test parameters are as follows.

パラメータ:
物質:HSAセリア酸化物(表面積:130±10m/g)
使用量:20mg
分析対象物濃度:0.5mg/Lの問題とする試薬のNSF53水、表34参照。
Parameters:
Material: HSA ceria oxide (surface area: 130 ± 10 m 2 / g)
Amount used: 20mg
Analyte concentration: 0.5 mg / L of NSF53 water as reagent in question, see Table 34.


pH、ORP:可変。表28参照。
温度:20から25℃の室温。
接触時間:24時間。
試験金属:ビスマス、クロム、コバルト、マンガン、亜鉛、ジルコニウム、アルミニウム、および銅
媒体調製:
20mgのHSAセリアをプラスチック計量ボート内で測定した。媒体をDI水で少なくとも30分間湿らせた。

pH, ORP: variable. See Table 28.
Temperature: Room temperature from 20 to 25 ° C.
Contact time: 24 hours.
Test metals: bismuth, chromium, cobalt, manganese, zinc, zirconium, aluminum, and copper Medium preparation:
20 mg of HSA ceria was measured in a plastic weighing boat. The medium was moistened with DI water for at least 30 minutes.

流入水の調製:
流入水を、鉛添加なしでNSF53鉛除去水2.0Lのバッチで調製した。1,000mg/LのSPEX社窒素系標準を取得し、0.5mg/Lの問題とする試薬の流入液を調製するために使用した。この溶液をまず30秒間高せん断混合器(Ninja社型番:BL500 30)で混合した後、pHを3MのNaOHまたは濃HClで調整し、次いで、さらに30秒間溶液を混合した。次いで、ORPの値を、固体亜硫酸ナトリウムまたは12.5%NaClO溶液を用いて調整した。
Inflow water preparation:
The influent was prepared in a batch of 2.0 L NSF53 lead removal water without lead addition. A 1,000 mg / L SPEX nitrogen standard was obtained and used to prepare a 0.5 mg / L reagent influent. This solution was first mixed with a high shear mixer (Ninja model number: BL500 30) for 30 seconds, then the pH was adjusted with 3M NaOH or concentrated HCl, and then the solution was mixed for another 30 seconds. The ORP value was then adjusted using solid sodium sulfite or 12.5% NaClO solution.


手順:
等温線試験準備手順:
4本の500mLびんを500g流入液でそれぞれ満たした。それぞれの500mL試料びんに先に湿らせた媒体を注ぎ込んだ。びんにキャップをし、絶縁テープで密閉した。次いで、10本までびんを保持できるローリング用容器に各びんを入れた。次いで、容器をダクトテープで密閉し、ローリング用装置に入れた。試料を24時間ローリングした。24時間後、装置からローリング用容器を取り出し、容器からびんを回収した。

procedure:
Isotherm test preparation procedure:
Four 500 mL bottles were each filled with 500 g influent. Pre-moistened media was poured into each 500 mL sample bottle. The bottle was capped and sealed with insulating tape. Each bottle was then placed in a rolling container capable of holding up to 10 bottles. The container was then sealed with duct tape and placed in a rolling device. The sample was rolled for 24 hours. After 24 hours, the rolling container was removed from the apparatus, and the bottle was collected from the container.

分析のための試料準備手順:
各金属試料について5mLの試料を採取し、5mLの10%硝酸を加えて希釈し、0.2μmのフィルタで濾過した。全ての金属が可溶型であること確認するために、試料を酸性化した。金属試料を誘導結合プラズマ質量分析法(ICP−MS)によって分析した。不溶性金属の存在を確認するため、試料をまず0.2μmのフィルタで濾過して、あらゆる不溶性金属を除去し、次いで、全ての試料が同様であること確認するために酸性化した。全ての等温線試験を同様の方法で準備し、試験した。このため、容易に比較可能であった。
Sample preparation procedure for analysis:
A 5 mL sample was taken for each metal sample, diluted by adding 5 mL of 10% nitric acid, and filtered through a 0.2 μm filter. Samples were acidified to confirm that all metals were soluble. Metal samples were analyzed by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). To confirm the presence of insoluble metal, the sample was first filtered through a 0.2 μm filter to remove any insoluble metal and then acidified to confirm that all samples were similar. All isotherm tests were prepared and tested in the same manner. For this reason, it was easily comparable.

結果:
結果を以下の表29〜30に示す。
result:
The results are shown in Tables 29-30 below.


結論
全ての金属溶液を、ヒ素の添加なしにNSF53ヒ素試験水で調製した。これらの溶液は全て、HSA酸化セリウム(CeO)と共に検討した。Bi(標的物質BiOOH(S)、BiO)は明確に除去された。Cr(標的物質Cr3(S))、Mn(標的物質MnO2(S)、Mn3(S)、およびMn4(S))、Zn(標的物質Z
n(OH)2(S))、Al(標的物質Al(HO)(S))、Cu(標的物質Cu(OH)2(S)およびCu(S))、およびZr(標的物質ZrO2(S))は、明確に除去された。試験2AAにおいて、Co(標的物質CoO2(S))は明らかに除去された。これらの結果から、制御された条件下では、Al、Co、Cr、Cu、Mn、Zn、およびZrの不溶性の化合物は、HSA酸化セリウム(CeO)を用いて除去し得ることが分かった。

Conclusion All metal solutions were prepared with NSF53 arsenic test water without the addition of arsenic. All of these solutions were studied with HSA cerium oxide (CeO 2 ). Bi (target substances BiOOH (S) , BiO + ) was clearly removed. Cr (target material Cr 2 O 3 (S) ), Mn (target material MnO 2 (S) , Mn 2 O 3 (S) , and Mn 3 O 4 (S) ), Zn (target material Z
n (OH) 2 (S) ), Al ( target substance Al 2 O 3 (H 2 O ) (S)), Cu ( target substance Cu (OH) 2 (S) and Cu 2 O (S)), and Zr (target substance ZrO 2 (S) ) was clearly removed. In test 2AA, Co (target substance CoO 2 (S) ) was clearly removed. These results show that under controlled conditions, insoluble compounds of Al, Co, Cr, Cu, Mn, Zn, and Zr can be removed using HSA cerium oxide (CeO 2 ).

図58〜図65は、上記物質の従来技術のプールベ図を示す。
実施例20
本実施例では、NSF53水からHAS酸化セリウム(IV)によって選択された可溶性金属が除去し得るか否かを判定した。
58-65 show prior art pool diagrams of the above materials.
Example 20
In this example, it was determined whether or not the soluble metal selected by HAS cerium (IV) oxide could be removed from NSF53 water.

パラメータ:
物質:HSAセリア酸化物(表面積:130±10m/g)使用量:20mg
分析対象物濃度:0.5mg/Lの問題とする試薬のNSF53水、表31参照。
Parameters:
Substance: HSA ceria oxide (surface area: 130 ± 10 m s / g) Amount used: 20 mg
Analyte concentration: 0.5 mg / L of NSF53 water as a problem reagent, see Table 31.


pH、ORP:可変。表32参照。
温度:20から25℃の室温。
接触時間:24時間。
試験金属:アルミニウム(Al3+)、バリウム(Ba2+)、カドミウム(Cd2+)、クロム(Cr3+)、コバルト(Co2+)、銅(Cu2+)、鉄(Fe2+)、マンガン(Mn2+)、およびニッケル(Ni2+
媒体調製:
20mgのHSAセリアをプラスチック計量ボート内で測定した。媒体をDI水で少なくとも30分間湿らせた。

pH, ORP: variable. See Table 32.
Temperature: Room temperature from 20 to 25 ° C.
Contact time: 24 hours.
Test metals: aluminum (Al 3+ ), barium (Ba 2+ ), cadmium (Cd 2+ ), chromium (Cr 3+ ), cobalt (Co 2+ ), copper (Cu 2+ ), iron (Fe 2+ ), manganese (Mn 2+ ) , And nickel (Ni 2+ )
Medium preparation:
20 mg of HSA ceria was measured in a plastic weighing boat. The medium was moistened with DI water for at least 30 minutes.

流入水の調製:
流入水を、ヒ素添加なしでNSF53鉛除去水2.0Lのバッチで調製した。1,000mg/LのSPEX社窒素系標準を取得し、0.5mg/Lの問題とする試薬の流入液を調製するために使用した。この溶液を撹拌プレートで混合した後、pHを3MのNaOHまたは濃HClで調整した。次いで、ORPの値を、固体亜硫酸ナトリウムまたは12.5%NaClO溶液を用いて調整した。
Inflow water preparation:
The influent was prepared in a batch of 2.0 L NSF53 lead removal water without arsenic addition. A 1,000 mg / L SPEX nitrogen standard was obtained and used to prepare a 0.5 mg / L reagent influent. After this solution was mixed on a stir plate, the pH was adjusted with 3M NaOH or concentrated HCl. The ORP value was then adjusted using solid sodium sulfite or 12.5% NaClO solution.


手順:
等温線試験準備手順:
4本の500mLびんを500g流入液でそれぞれ満たした。それぞれの500mL試料びんに先に湿らせた媒体を注ぎ込んだ。びんにキャップをし、絶縁テープで密閉した。次いで、10本までびんを保持できるローリング用容器に各びんを入れた。次いで、容器をダクトテープで密閉し、ローリング用装置に入れた。試料を24時間ローリングした。24時間後、装置からローリング用容器を取り出し、容器からびんを回収した。

procedure:
Isotherm test preparation procedure:
Four 500 mL bottles were each filled with 500 g influent. Pre-moistened media was poured into each 500 mL sample bottle. The bottle was capped and sealed with insulating tape. Each bottle was then placed in a rolling container capable of holding up to 10 bottles. The container was then sealed with duct tape and placed in a rolling device. The sample was rolled for 24 hours. After 24 hours, the rolling container was removed from the apparatus, and the bottle was collected from the container.

分析のための試料準備手順:
各金属試料について6mLの試料を採取し、0.667mLの濃硝酸を加えて希釈し、0.2μmのフィルタで濾過した。全ての金属が可溶型であること確認するために、試料を酸性化した。金属試料をICP−MSで分析した。全ての等温線試験を同様の方法で調整し、試験した。このため、容易に比較可能であった。
Sample preparation procedure for analysis:
A 6 mL sample was taken for each metal sample, diluted with 0.667 mL concentrated nitric acid and filtered through a 0.2 μm filter. Samples were acidified to confirm that all metals were soluble. Metal samples were analyzed by ICP-MS. All isotherm tests were adjusted and tested in the same manner. For this reason, it was easily comparable.

結果:
結果を表32および表33に示す。
result:
The results are shown in Table 32 and Table 33.


結論:
NSF53からHSAセリアによって溶解した、または可溶性のAl3+、Ba2+、Cd2+、Cr3+、Co2+、Cu2+、Fe2+、Mn2+、およびNi2+が明確に除去された。

Conclusion:
Dissolved or soluble Al 3+ , Ba 2+ , Cd 2+ , Cr 3+ , Co 2+ , Cu 2+ , Fe 2+ , Mn 2+ , and Ni 2+ from NSF53 by HSA ceria were clearly removed.

図3Aから図3E(アルミニウム)、図6Aから図6E(クロム)、図7Aから図7F(マンガン)、図8Aから図8F(鉄)、図9Aから図9E(コバルト)、図10Aから図10E(ニッケル)、図11Aから図11E(銅)、図24Aから図24C(カドミウム)、図66Aから図66E(バリウム)、および図67Aから図67E(ラジウム)は、上記金属の従来技術のプールベ図である。   3A to 3E (aluminum), FIGS. 6A to 6E (chromium), FIGS. 7A to 7F (manganese), FIGS. 8A to 8F (iron), FIGS. 9A to 9E (cobalt), FIGS. 10A to 10E (Nickel), FIGS. 11A to 11E (Copper), FIGS. 24A to 24C (Cadmium), FIGS. 66A to 66E (Barium), and FIGS. 67A to 67E (Radium). It is.

本開示のいくつかの変形および改変を用いることが可能である。本開示の1つまたは複数の実施形態は、別々に、また、組み合わせて使用できる。すなわち、あらゆる単独の実施形態が使用可能であり、その全ての組み合わせおよび置き換えが使用可能である。本開示のその他の特徴を提供することなく、いくつかの特徴を提供することが可能になり得る。   Several variations and modifications of the present disclosure can be used. One or more embodiments of the present disclosure can be used separately and in combination. That is, any single embodiment can be used, and all combinations and substitutions thereof can be used. It may be possible to provide several features without providing other features of the present disclosure.

様々な実施形態、構成、または態様における本開示は、様々な実施形態、構成、態様、部分的組み合わせ、およびそれらの部分集合を含む、実質的に本明細書において図示され説明されるような成分、方法、プロセス、システムおよび/または装置のうちの少なくとも1つを含む。当業者であれば、本開示を理解した後、様々な実施形態、構成、または態様を構成および使用する方法を理解するはずである。様々な実施形態、構成、および態様における本開示は、本明細書またはその様々な実施形態、構成、または態様において図示および説明の両方、またはいずれか一方が行われない要素が存在しない場合、装置およびプロセスを提供することを含む。これには、例えば、性能の改良、実装の容易化および実装コストの削減の両方、またはいずれか一方のために先の装置またはプロセスで用いられ得るような要素がない場合を含む。   The disclosure in various embodiments, configurations, or aspects includes components substantially as shown and described herein, including various embodiments, configurations, aspects, subcombinations, and subsets thereof. , At least one of a method, process, system and / or apparatus. Those skilled in the art will understand how to make and use various embodiments, configurations, or aspects after understanding the present disclosure. This disclosure in various embodiments, configurations, and aspects is intended to be used in the present specification or various embodiments, configurations, or aspects thereof in the absence of elements that are neither shown and / or described in the description. And providing a process. This includes, for example, the absence of elements that can be used in previous devices or processes to improve performance, facilitate implementation and / or reduce implementation costs.

前述の説明は、例示および説明を目的として提示されている。前述の説明は、本明細書において開示される形態に本開示を限定するよう意図されていない。例えば、前述の詳細な説明において、本開示の様々な特徴は、本開示を簡素化する目的で1つまたは複数の実
施形態、構成、または態様においてまとめられている。本開示の実施形態、構成、または態様の特徴は、上述したもの以外の別の実施形態、構成、または態様において組み合わされ得る。この開示の方法は、いかなる請求項および請求項の組み合わせの両方、またはいずれか一方も、各請求項において明確に列挙されるよりも多くの特徴を要求するという意図を表わすと解釈されるべきではない。むしろ、以下の請求項が反映するように、発明の態様は、前述の開示された単独の実施形態、構成、または態様の全ての特徴よりも少ない特徴にある。したがって、以下の請求項は、本明細書によって、この詳細な説明に組み込まれ、各請求項は、別個の好適な実施形態として自立する。
The foregoing description has been presented for purposes of illustration and description. The foregoing description is not intended to limit the present disclosure to the form disclosed herein. For example, in the foregoing detailed description, various features of the present disclosure are grouped together in one or more embodiments, configurations, or aspects in order to simplify the disclosure. Features of embodiments, configurations, or aspects of the present disclosure may be combined in other embodiments, configurations, or aspects other than those described above. This method of disclosure is not to be interpreted as expressing an intention that any claim and / or combination of claims requires more features than are expressly recited in each claim. Absent. Rather, as the following claims reflect, aspects of the invention reside in less than all features of the single disclosed embodiment, configuration, or aspect described above. Thus, the following claims are hereby incorporated into this detailed description, with each claim standing on its own as a separate preferred embodiment.

しかも、本開示の説明は、1つまたは複数の実施形態、構成、または態様および特定の変形および改変を包含していたが、例えば、本開示を理解した後には、当業者の技術および知識の範囲内であり得るようなその他の変形、組み合わせ、および改変は、本開示の範囲内にある。許される範囲で別の実施形態、構成、または態様を含む権利を得ることが意図されている。これは、請求されるものとは別の、交換可能な、および/または等価な構造、機能、範囲またはステップを含み、そのような別の、交換可能な、および/または等価な構造、機能、範囲またはステップが、本明細書において開示されているか否かにかかわらず、さらに任意の特許可能な主題を公の場で使用する意図なしであるか否かに関係しない。   Moreover, the description of the present disclosure has included one or more embodiments, configurations, or aspects and specific variations and modifications, for example, after understanding the present disclosure Other variations, combinations, and modifications as may be within the scope are within the scope of the present disclosure. It is intended to obtain the right to include other embodiments, configurations or aspects to the extent permitted. This includes interchangeable and / or equivalent structures, functions, ranges or steps other than those claimed, such alternative, replaceable and / or equivalent structures, functions, Regardless of whether the scope or steps are disclosed herein, it does not matter whether or not any patentable subject matter is not intended for public use.

Claims (39)

次の形態の組成物において、

上記式中、0≦X≦8であり、
MSが、以下の化学式
M(HO) 、M(HO)OH(n−1)、M(OH)(n−1)M(HO)(OH) (n−2)、M(OH) (n−2)、M(HO)(OH) (n−3)、M(OH) (n−3)、M(HO)(OH) (n−4)、M(OH) (n−4)、M(HO)(OH) (n−5)、M(OH) (n−5)、M(OH) (n−6)、M(HO)(n−2)、M(HO)(O) (n−4)、M(H2O)(O) (n−6)、M(HO)(O) (n−8)、M(HO)(O) (n−10)、M(HO)CO (n−2)、MCO (n−2)、M(HO)(CO (n−4)、M(CO (n−4)、M(HO)(CO (n−6)、M(CO (n−6)、M(HO)(CO (n−8)、M(CO (n−8)、M(HO)(CO (n−10)、M(CO (n−10)、M(CO (n−12)、M(HO)n、M(HO)OH(n−1)、M(HO)(OH) (n−2)、M(HO)(OH) (n−3)、M(HO)(n−2)、M(HO)(O) (n−4)、およびM(HO)(O) (n−6)のうちの1つであり、
上記式中、Mが、原子番号5、13、22〜33、40〜52、56、72〜84、および88〜94からなる群より選択される原子番号を有する金属または半金属であり、nが8以下の実数であり、nがMの電荷または酸化状態を表す組成物。
In a composition of the following form:

In the above formula, 0 ≦ X ≦ 8,
MS has the following chemical formula M (H 2 O) 6 n , M (H 2 O) 5 OH (n-1) , M (OH) (n-1) M (H 2 O) 4 (OH) 2 ( n-2) , M (OH) 2 (n-2) , M (H 2 O) 3 (OH) 3 (n-3) , M (OH) 3 (n-3) , M (H 2 O) 2 (OH) 4 (n- 4), M (OH) 4 (n-4), M (H 2 O) (OH) 5 (n-5), M (OH) 5 (n-5), M (OH) 6 (n-6) , M (H 2 O) 5 O (n-2) , M (H 2 O) 4 (O) 2 (n-4) , M (H 2 O) 3 (O) 3 (N-6) , M (H 2 O) 2 (O) 4 (n-8) , M (H 2 O) (O) 5 (n-10) , M (H 2 O) 5 CO 3 (n -2) , MCO 3 (n-2) , M (H 2 O) 4 (CO 3 ) 2 (n- 4) , M (CO 3 ) 2 (n-4) , M (H 2 O) 3 (CO 3 ) 3 (n-6) , M (CO 3 ) 3 (n-6) , M (H 2 O ) 2 (CO 3 ) 4 (n-8) , M (CO 3 ) 4 (n-8) , M (H 2 O) (CO 3 ) 5 (n-10) , M (CO 3 ) 5 (n -10) , M (CO 3 ) 6 (n-12) , M (H 2 O) 4 n, M (H 2 O) 3 OH (n-1) , M (H 2 O) 2 (OH) 2 (n-2), M ( H 2 O) (OH) 3 (n-3), M (H 2 O) 3 O (n-2), M (H 2 O) 2 (O) 2 (n- 4) and one of M (H 2 O) (O) 3 (n-6) ,
Wherein M is a metal or metalloid having an atomic number selected from the group consisting of atomic numbers 5, 13, 22-33, 40-52, 56, 72-84, and 88-94, n A composition wherein is a real number of 8 or less and n represents a charge or oxidation state of M.
前記組成物が水媒体中に存在し、また前記水媒体が、Mの主化学種としてのMSに有利に作用するのに十分なpHおよびEhを有する、請求項1に記載の組成物。   The composition of claim 1, wherein the composition is present in an aqueous medium and the aqueous medium has a pH and Eh sufficient to favor MS as a major species of M. 酸化セリウムの酸化状態が(IV)であり、かつ粒子形態にあり、またMが鉛である、請求項1に記載の組成物。   The composition of claim 1, wherein the oxidation state of the cerium oxide is (IV), is in particulate form, and M is lead. MSが水酸化物の形態である、請求項1に記載の組成物。   The composition of claim 1 wherein the MS is in the form of a hydroxide. MSがオキシヒドロキシル化合物の形態である、請求項1に記載の組成物。   The composition of claim 1, wherein MS is in the form of an oxyhydroxyl compound. MSが炭酸塩の形態である、請求項1に記載の組成物。   The composition of claim 1 wherein the MS is in the form of a carbonate. MSが金属または半金属の水和物の形態である、請求項1に記載の組成物。   The composition of claim 1, wherein the MS is in the form of a metal or metalloid hydrate. Mが、ホウ素、バナジウム、クロム、カドミウム、アンチモン、鉛、およびビスマスのうちの1つまたは複数であり、またMSが、水酸化物、炭酸塩、および金属または半金属の水和物の形態のうちの1つまたは複数である、請求項1に記載の組成物。   M is one or more of boron, vanadium, chromium, cadmium, antimony, lead, and bismuth, and MS is in the form of a hydroxide, carbonate, and metal or metalloid hydrate. The composition of claim 1, which is one or more of them. 液体媒体中において、金属または半金属の水酸化物、炭酸塩、および水和物のうちの1つまたは複数を除去するために、希土類元素含有添加物を金属または半金属の水酸化物、
炭酸塩、および水和物のうちの1つまたは複数と接触させるステップを備える方法。
In order to remove one or more of the metal or metalloid hydroxides, carbonates, and hydrates in the liquid medium, the rare earth-containing additive is added to the metal or metalloid hydroxide,
Contacting the carbonate and one or more of the hydrates.
前記金属または半金属が、原子番号5、13、22〜33、40〜52、56、72〜84、および88〜94からなる群より選択される原子番号を有し、前記金属または半金属の水酸化物、炭酸塩、および水和物のうちの1つまたは複数が以下の化学式
M(HO) 、M(HO)OH(n−1)、M(OH)(n−1)M(HO)(OH) (n−2)、M(OH) (n−2)、M(HO)(OH) (n−3)、M(OH) (n−3)、M(HO)(OH) (n−4)、M(OH) (n−4)、M(HO)(OH) (n−5)、M(OH) (n−5)、M(OH) (n−6)、M(HO)CO (n−2)、MCO (n−2)、M(HO)(CO (n−4)、M(CO (n−4)、M(HO)(CO (n−6)、M(CO (n−6)、M(HO)(CO (n−8)、M(CO (n−8)、M(HO)(CO (n−10)、M(CO (n−10)、M(CO (n−12)、M(HO) 、M(HO)OH(n−1)、M(HO)(OH) (n−2)、およびM(HO)(OH) (n−3)のうちの1つまたは複数の化学式を有し、
上記式中、Mが前記金属または半金属であり、
nが8以下の実数であり、
nがMの電荷または酸化状態を表す、請求項9に記載の方法。
The metal or metalloid has an atomic number selected from the group consisting of atomic numbers 5, 13, 22-33, 40-52, 56, 72-84, and 88-94; One or more of the hydroxides, carbonates, and hydrates may have the following chemical formulas M (H 2 O) 6 n , M (H 2 O) 5 OH (n−1) , M (OH) ( n-1) M (H 2 O) 4 (OH) 2 (n-2), M (OH) 2 (n-2), M (H 2 O) 3 (OH) 3 (n-3), M (OH) 3 (n-3) , M (H 2 O) 2 (OH) 4 (n-4) , M (OH) 4 (n-4) , M (H 2 O) (OH) 5 (n -5) , M (OH) 5 (n-5) , M (OH) 6 (n-6) , M (H 2 O) 5 CO 3 (n-2) , MCO 3 (n-2) , M (H 2 O) 4 (CO 3 ) 2 (n-4) , M (CO 3 ) 2 (n-4) , M (H 2 O) 3 (CO 3 ) 3 (n-6) , M (CO 3 ) 3 (n -6) , M (H 2 O) 2 (CO 3 ) 4 (n-8) , M (CO 3 ) 4 (n-8) , M (H 2 O) (CO 3 ) 5 (n-10) , M (CO 3 ) 5 (n-10) , M (CO 3 ) 6 (n-12) , M (H 2 O) 4 n , M (H 2 O) 3 OH (n-1) , M ( Having one or more chemical formulas of H 2 O) 2 (OH) 2 (n-2) and M (H 2 O) (OH) 3 (n-3) ,
In the above formula, M is the metal or metalloid,
n is a real number of 8 or less,
The method of claim 9, wherein n represents the charge or oxidation state of M.
前記液体媒体が水溶液であり、前記金属または半金属の水酸化物、炭酸塩、および水和物のうちの1つまたは複数を、Mの主化学種としての状態にするのに十分なEhおよびpHを有する、請求項10に記載の方法。   The liquid medium is an aqueous solution, Eh sufficient to bring one or more of the metal or metalloid hydroxides, carbonates, and hydrates into the main species of M and 11. A method according to claim 10 having a pH. 前記EhおよびpHが、図2〜図47および図57〜図65のうちの1つまたは複数のプールベ図を用いて決定される、請求項11に記載の方法。   The method of claim 11, wherein the Eh and pH are determined using one or more of the pool diagrams of FIGS. 2 to 47 and 57 to 65. 前記希土類元素含有添加物が、セリウム(IV)および/またはセリウム(III)の形態であり、またMが鉛である、請求項9に記載の方法。   The method according to claim 9, wherein the rare earth-containing additive is in the form of cerium (IV) and / or cerium (III), and M is lead. 金属または半金属が水酸化物の形態である、請求項9に記載の方法。   10. A method according to claim 9, wherein the metal or metalloid is in the form of a hydroxide. 金属または半金属が炭酸塩の形態である、請求項9に記載の方法。   The method of claim 9, wherein the metal or metalloid is in the form of a carbonate. 金属または半金属が金属または半金属の水和物の形態である、請求項9に記載の方法。   10. The method of claim 9, wherein the metal or metalloid is in the form of a metal or metalloid hydrate. 前記金属または半金属が、ホウ素、バナジウム、クロム、カドミウム、アンチモン、鉛、およびビスマスのうちの1つまたは複数である、請求項9に記載の方法。   The method of claim 9, wherein the metal or metalloid is one or more of boron, vanadium, chromium, cadmium, antimony, lead, and bismuth. 前記接触させるステップが、
金属または半金属の水酸化物、炭酸塩、および水和物のうちの1つまたは複数の形態で前記金属または半金属を含む標的物質含有種を主化学種に酸化させるために、前記媒体に酸化剤を導入するサブステップであって、前記標的物質含有種が、前記金属または半金属の水酸化物、炭酸塩、および水和物のうちの1つまたは複数とは異なる、酸化剤を導入するサブステップと、
その後、媒体中において、前記金属または半金属の水酸化物、炭酸塩、および水和物のうちの1つまたは複数を除去するために、前記希土類元素含有添加物を前記金属または半金属の水酸化物、炭酸塩、および水和物のうちの1つまたは複数と接触させるサブステップとを備える、請求項9に記載の方法。
The contacting step comprises:
In order to oxidize the target substance-containing species comprising the metal or metalloid in one or more forms of metal or metalloid hydroxides, carbonates, and hydrates to the main chemical species, the medium Introducing an oxidant, wherein the target substance-containing species is different from one or more of the metal or metalloid hydroxides, carbonates, and hydrates Substeps to
Thereafter, in order to remove one or more of the metal or metalloid hydroxide, carbonate, and hydrate in the medium, the rare earth element-containing additive is added to the metal or metalloid water. 10. The method of claim 9, comprising the step of contacting with one or more of oxides, carbonates, and hydrates.
前記接触させるステップが、
金属または半金属の水酸化物、炭酸塩、および水和物のうちの1つまたは複数の形態で前記金属または半金属を含む標的物質含有種を主化学種に還元させるために、前記媒体に還元剤を導入するサブステップであって、前記標的物質含有種が、前記金属または半金属の水酸化物、炭酸塩、および水和物のうちの1つまたは複数とは異なる、還元剤を導入するサブステップと、
その後、媒体中において、前記金属または半金属の水酸化物、炭酸塩、および水和物のうちの1つまたは複数を除去するために、前記希土類元素含有添加物を前記金属または半金属の水酸化物、炭酸塩、および水和物のうちの1つまたは複数と接触させるサブステップとを備える、請求項9に記載の方法。
The contacting step comprises:
In order to reduce the target substance-containing species comprising the metal or metalloid in one or more forms of metal or metalloid hydroxides, carbonates, and hydrates to the main chemical species, the medium Introducing a reducing agent, wherein the target substance-containing species is different from one or more of the metal or metalloid hydroxides, carbonates and hydrates Substeps to
Thereafter, in order to remove one or more of the metal or metalloid hydroxide, carbonate, and hydrate in the medium, the rare earth element-containing additive is added to the metal or metalloid water. 10. The method of claim 9, comprising the step of contacting with one or more of oxides, carbonates, and hydrates.
前記接触させるステップが、
金属または半金属の水酸化物、炭酸塩、および水和物のうちの1つまたは複数の形態で前記金属または半金属を含む標的物質含有種を主化学種に変換させるために、前記媒体に塩基および/または塩基等価体を導入するサブステップであって、前記標的物質含有種が、前記金属または半金属の水酸化物、炭酸塩、および水和物のうちの1つまたは複数とは異なる、塩基および塩基等価体の両方、またはいずれか一方を導入するサブステップと、
その後、媒体中において、前記金属または半金属の水酸化物、炭酸塩、および水和物のうちの1つまたは複数を除去するために、前記希土類元素含有添加物を前記金属または半金属の水酸化物、炭酸塩、および水和物のうちの1つまたは複数と接触させるサブステップとを備える、請求項9に記載の方法。
The contacting step comprises:
In order to convert the target substance-containing species comprising the metal or metalloid in one or more forms of metal or metalloid hydroxides, carbonates, and hydrates into the main chemical species, the medium A sub-step of introducing a base and / or base equivalent, wherein the target substance-containing species is different from one or more of the metal or metalloid hydroxides, carbonates and hydrates A sub-step for introducing a base and / or a base equivalent;
Thereafter, in order to remove one or more of the metal or metalloid hydroxide, carbonate, and hydrate in the medium, the rare earth element-containing additive is added to the metal or metalloid water. 10. The method of claim 9, comprising the step of contacting with one or more of oxides, carbonates, and hydrates.
前記接触させるステップが、
金属または半金属の水酸化物、炭酸塩、および水和物のうちの1つまたは複数の形態で前記金属または半金属を含む標的物質含有種を主化学種に変換させるために、前記媒体に酸および/または酸等価体を導入するサブステップであって、前記標的物質含有種が、前記金属または半金属の水酸化物、炭酸塩、および水和物のうちの1つまたは複数とは異なる、酸および酸等価体の両方、またはいずれか一方を導入するサブステップと、
その後、媒体中において、前記金属または半金属の水酸化物、炭酸塩、および水和物のうちの1つまたは複数を除去するために、前記希土類元素含有添加物を前記金属または半金属の水酸化物、炭酸塩、および水和物のうちの1つまたは複数と接触させるサブステップとを備える、請求項9に記載の方法。
The contacting step comprises:
In order to convert the target substance-containing species comprising the metal or metalloid in one or more forms of metal or metalloid hydroxides, carbonates, and hydrates into the main chemical species, the medium A sub-step of introducing an acid and / or an acid equivalent, wherein the target substance-containing species is different from one or more of the metal or metalloid hydroxides, carbonates and hydrates A sub-step of introducing an acid and / or an acid equivalent; or
Thereafter, in order to remove one or more of the metal or metalloid hydroxide, carbonate, and hydrate in the medium, the rare earth element-containing additive is added to the metal or metalloid water. 10. The method of claim 9, comprising the step of contacting with one or more of oxides, carbonates, and hydrates.
前記希土類元素含有添加物が、水溶性である、請求項9に記載の方法。   The method according to claim 9, wherein the rare earth element-containing additive is water-soluble. 前記希土類元素含有添加物が、水不溶性である、請求項9に記載の方法。   The method according to claim 9, wherein the rare earth element-containing additive is water-insoluble. 液体媒体中において、標的物質を除去するために、希土類元素含有添加物を金属または半金属の標的物質と接触させるステップを備え、前記標的物質が主化学種として水酸化物、炭酸塩、水和物、またはオキシヒドロキシル基の形態である方法。   Contacting a rare earth element-containing additive with a metal or metalloid target material to remove the target material in a liquid medium, the target material as a main chemical species, hydroxide, carbonate, hydration Or a method in the form of an oxyhydroxyl group. 前記標的物質が、原子番号5、13、22〜33、40〜52、56、72〜84、および88〜94からなる群より選択される原子番号を有し、前記標的物質が以下の化学式
M(HO) 、M(HO)OH(n−1)、M(OH)(n−1)M(HO)(OH) (n−2)、M(OH) (n−2)、M(HO)(OH) (n−3)、M(OH) (n−3)、M(HO)(OH) (n−4)、M(OH) (n−4)、M(HO)(OH) (n−5)、M(OH) (n−5)、M(OH) (n−6)、M(HO)(n−2)、M(HO)(O) (n−4)、M(HO)(O) (n−6)、M(HO)(O) (n−8)、M(HO)(O) (n−10)、M(HO)CO (n−2)、MCO (n−2)、M(HO)
(CO (n−4)、M(CO (n−4)、M(HO)(CO (n−6)、M(CO (n−6)、M(HO)(CO (n−8)、M(CO (n−8)、M(HO)(CO (n−10)、M(CO (n−10)、M(CO (n−12)、M(HO) 、M(HO)OH(n−1)、M(HO)(OH) (n−2)、M(HO)(OH) (n−3)、M(HO)(n−2)、M(HO)(O) (n−4)、およびM(HO)(O) (n−6)のうちの1つまたは複数であり、
上記式中、Mが前記金属または半金属の標的物質であり、
nが8以下の実数であり、
nがMの電荷または酸化状態を表す、請求項24に記載の方法。
The target substance has an atomic number selected from the group consisting of atomic numbers 5, 13, 22-33, 40-52, 56, 72-84, and 88-94, and the target substance has the following chemical formula M (H 2 O) 6 n , M (H 2 O) 5 OH (n-1) , M (OH) (n-1) M (H 2 O) 4 (OH) 2 (n-2) , M ( OH) 2 (n-2) , M (H 2 O) 3 (OH) 3 (n-3) , M (OH) 3 (n-3) , M (H 2 O) 2 (OH) 4 (n -4) , M (OH) 4 (n-4) , M (H 2 O) (OH) 5 (n-5) , M (OH) 5 (n-5) , M (OH) 6 (n- 6) , M (H 2 O) 5 O (n-2) , M (H 2 O) 4 (O) 2 (n-4) , M (H 2 O) 3 (O) 3 (n-6) , M (H 2 O) 2 (O) 4 (n- ), M (H 2 O) (O) 5 (n-10), M (H 2 O) 5 CO 3 (n-2), MCO 3 (n-2), M (H 2 O)
4 (CO 3 ) 2 (n-4) , M (CO 3 ) 2 (n-4) , M (H 2 O) 3 (CO 3 ) 3 (n-6) , M (CO 3 ) 3 (n -6) , M (H 2 O) 2 (CO 3 ) 4 (n-8) , M (CO 3 ) 4 (n-8) , M (H 2 O) (CO 3 ) 5 (n-10) , M (CO 3 ) 5 (n-10) , M (CO 3 ) 6 (n-12) , M (H 2 O) 4 n , M (H 2 O) 3 OH (n-1) , M ( H 2 O) 2 (OH) 2 (n-2), M (H 2 O) (OH) 3 (n-3), M (H 2 O) 3 O (n-2), M (H 2 O ) 2 (O) 2 (n-4) and M (H 2 O) (O) 3 (n-6) ,
In the above formula, M is the metal or metalloid target substance,
n is a real number of 8 or less,
25. A method according to claim 24, wherein n represents the charge or oxidation state of M.
前記液体媒体が水溶液であり、前記金属または半金属の水酸化物、炭酸塩、および水和物のうちの1つまたは複数を、Mの主化学種としての状態にするのに十分なpHおよびEhを有する、請求項25に記載の方法。   The liquid medium is an aqueous solution, and has a pH sufficient to bring one or more of the metal or metalloid hydroxides, carbonates, and hydrates into the main species of M; 26. The method of claim 25, having Eh. 前記EhおよびpHが、図2〜図47および図57〜図65のうちの1つまたは複数のプールベ図を用いて決定される、請求項26に記載の方法。   27. The method of claim 26, wherein the Eh and pH are determined using one or more of the pool diagrams of FIGS. 2-47 and 57-65. 前記希土類元素添加物が、セリウム(IV)および/またはセリウム(III)の形態であり、またMが鉛である、請求項24に記載の方法。   25. The method of claim 24, wherein the rare earth additive is in the form of cerium (IV) and / or cerium (III), and M is lead. 標的物質が水酸化物の形態である、請求項24に記載の方法。   25. A method according to claim 24, wherein the target substance is in the form of a hydroxide. 標的物質が炭酸塩の形態である、請求項24に記載の方法。   The method according to claim 24, wherein the target substance is in the form of a carbonate. 標的物質が金属または半金属の水和物の形態である、請求項24に記載の方法。   25. The method of claim 24, wherein the target substance is in the form of a metal or metalloid hydrate. 前記標的物質がオキシヒドロキシル化合物の形態である、請求項24に記載の方法。   The method according to claim 24, wherein the target substance is in the form of an oxyhydroxyl compound. 前記標的物質が、ホウ素、バナジウム、クロム、カドミウム、アンチモン、鉛、およびビスマスのうちの1つまたは複数である、請求項24に記載の方法。   25. The method of claim 24, wherein the target substance is one or more of boron, vanadium, chromium, cadmium, antimony, lead, and bismuth. 前記接触させるステップが、
金属または半金属の水酸化物、炭酸塩、オキシヒドロキシル基、および水和物のうちの1つまたは複数の形態で標的物質含有種を主化学種に酸化させるために、前記媒体に酸化剤を導入するサブステップであって、前記標的物質含有種が、前記金属または半金属の水酸化物、炭酸塩、オキシヒドロキシル基、および水和物のうちの1つまたは複数とは異なる、酸化剤を導入するサブステップと、
その後、媒体中において、前記金属または半金属の水酸化物、炭酸塩、オキシヒドロキシル基、および水和物のうちの1つまたは複数を除去するために、前記希土類元素含有添加物を前記金属または半金属の水酸化物、炭酸塩、オキシヒドロキシル基、および水和物のうちの1つまたは複数と接触させるサブステップとを備える、請求項24に記載の方法。
The contacting step comprises:
In order to oxidize the target substance-containing species to the main chemical species in one or more forms of metal or metalloid hydroxides, carbonates, oxyhydroxyl groups, and hydrates, an oxidizing agent is added to the medium. A sub-step of introducing an oxidant wherein the target substance-containing species is different from one or more of the metal or metalloid hydroxide, carbonate, oxyhydroxyl group, and hydrate Sub-steps to implement,
Thereafter, in order to remove one or more of the metal or metalloid hydroxide, carbonate, oxyhydroxyl group, and hydrate in the medium, the rare earth element-containing additive is added to the metal or metal 25. The method of claim 24, comprising the step of contacting with one or more of a metalloid hydroxide, carbonate, oxyhydroxyl group, and hydrate.
前記接触させるステップが、
金属または半金属の水酸化物、炭酸塩、オキシヒドロキシル基、および水和物のうちの1つまたは複数の形態で前記金属または半金属を含む標的物質含有種を主化学種に還元させるために、前記媒体に還元剤を導入するサブステップであって、前記標的物質含有種が、前記金属または半金属の水酸化物、炭酸塩、オキシヒドロキシル基、および水和物のうちの1つまたは複数とは異なる、還元剤を導入するサブステップと、
その後、媒体中において、前記金属または半金属の水酸化物、炭酸塩、オキシヒドロキシル基、および水和物のうちの1つまたは複数を除去するために、前記希土類元素含有添加物を前記金属または半金属の水酸化物、炭酸塩、オキシヒドロキシル基、および水和物のうちの1つまたは複数と接触させるサブステップとを備える、請求項24に記載の方法。
The contacting step comprises:
In order to reduce a target substance-containing species containing the metal or metalloid in the form of one or more of a metal or metalloid hydroxide, carbonate, oxyhydroxyl group, and hydrate to a main chemical species A sub-step of introducing a reducing agent into the medium, wherein the target substance-containing species is one or more of the metal or metalloid hydroxide, carbonate, oxyhydroxyl group, and hydrate Different from the sub-step of introducing a reducing agent,
Thereafter, in order to remove one or more of the metal or metalloid hydroxide, carbonate, oxyhydroxyl group, and hydrate in the medium, the rare earth element-containing additive is added to the metal or metal 25. The method of claim 24, comprising the step of contacting with one or more of a metalloid hydroxide, carbonate, oxyhydroxyl group, and hydrate.
前記接触させるステップが、
金属または半金属の水酸化物、炭酸塩、オキシヒドロキシル基、および水和物のうちの1つまたは複数の形態で前記金属または半金属を含む標的物質含有種を主化学種に変換させるために、前記媒体に塩基および/または塩基等価体を導入するサブステップであって、前記標的物質含有種が、前記金属または半金属の水酸化物、炭酸塩、オキシヒドロキシル基、および水和物のうちの1つまたは複数とは異なる、塩基および塩基等価体の両方、またはいずれか一方を導入するサブステップと、
その後、媒体中において、前記金属または半金属の水酸化物、炭酸塩、オキシヒドロキシル基、および水和物のうちの1つまたは複数を除去するために、前記希土類元素含有添加物を前記金属または半金属の水酸化物、炭酸塩、オキシヒドロキシル基、および水和物のうちの1つまたは複数と接触させるサブステップとを備える、請求項24に記載の方法。
The contacting step comprises:
To convert a target substance-containing species comprising one or more of metal or metalloid hydroxides, carbonates, oxyhydroxyl groups, and hydrates into the main chemical species containing the metal or metalloid A sub-step of introducing a base and / or base equivalent into the medium, wherein the target substance-containing species is selected from the metal or metalloid hydroxides, carbonates, oxyhydroxyl groups, and hydrates Substeps of introducing both bases and / or base equivalents different from one or more of:
Thereafter, in order to remove one or more of the metal or metalloid hydroxide, carbonate, oxyhydroxyl group, and hydrate in the medium, the rare earth element-containing additive is added to the metal or metal 25. The method of claim 24, comprising the step of contacting with one or more of a metalloid hydroxide, carbonate, oxyhydroxyl group, and hydrate.
前記接触させるステップが、
金属または半金属の水酸化物、炭酸塩、オキシヒドロキシル基、および水和物のうちの1つまたは複数の形態で前記金属または半金属を含む標的物質含有種を主化学種に変換させるために、前記媒体に酸および/または酸等価体を導入するサブステップであって、前記標的物質含有種が、前記金属または半金属の水酸化物、炭酸塩、オキシヒドロキシル基、および水和物のうちの1つまたは複数とは異なる、酸および酸等価体の両方、またはいずれか一方を導入するサブステップと、
その後、媒体中において、前記金属または半金属の水酸化物、炭酸塩、オキシヒドロキシル基、および水和物のうちの1つまたは複数を除去するために、前記希土類元素含有添加物を前記金属または半金属の水酸化物、炭酸塩、オキシヒドロキシル基、および水和物のうちの1つまたは複数と接触させるサブステップとを備える、請求項24に記載の方法。
The contacting step comprises:
To convert a target substance-containing species comprising one or more of metal or metalloid hydroxides, carbonates, oxyhydroxyl groups, and hydrates into the main chemical species containing the metal or metalloid A sub-step of introducing an acid and / or an acid equivalent into the medium, wherein the target substance-containing species is selected from the group consisting of the metal or metalloid hydroxide, carbonate, oxyhydroxyl group, and hydrate A sub-step of introducing an acid and / or an acid equivalent different from one or more of
Thereafter, in order to remove one or more of the metal or metalloid hydroxide, carbonate, oxyhydroxyl group, and hydrate in the medium, the rare earth element-containing additive is added to the metal or metal 25. The method of claim 24, comprising the step of contacting with one or more of a metalloid hydroxide, carbonate, oxyhydroxyl group, and hydrate.
前記希土類元素含有添加物が、水溶性である、請求項24に記載の方法。   25. The method of claim 24, wherein the rare earth-containing additive is water soluble. 前記希土類元素含有添加物が、水不溶性である、請求項24に記載の方法。   The method according to claim 24, wherein the rare earth-containing additive is water-insoluble.
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